工件定位中的几种情况

发布日期：2012-07-12    兰生客服中心    浏览：5619

(1) 完全定位

        工件的六个自由度全部被限制的定位，称为完全定位。当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。

        例如在图3-6所示的工件上铣槽，槽宽20±0.05㎜取决于铣刀的尺寸；为了保证槽底面与A面的平行度和尺寸两项加工要求，必须限制三个自由度；为了保证槽侧面与B面的平行度和尺寸30±0.1㎜两项加工要求，必须限制 两个自由度；由于所铣的槽不是通槽，在长度方向上，槽的端部距离工件右端面的尺寸是50㎜，所以必须限制自由度。为此，应对工件采用完全定位的方式，选A面、B面和右端面作定位基准。


图3-6 完全定位示例分析

(2) 不完全定位

        根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位，称为不完全定位。

        如图3-7所示。图(a)为在车床上加工通孔，根据加工要求，不需要限制两个自由度，故用三爪卡盘夹持限制其余四个自由度，就能实现四点定位。图(b)为平板工件磨平面，工件只有厚度和平行度要求，故只需限制三个自由度，在磨床上采用电磁工作台即可实现三点定位。

(a)                           (b)  

图3-7  不完全定位示例

(a)  在车床上加工通孔   (b)  磨平面

图3-8  欠定位示例

(3) 欠定位

        根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。欠定位无法保证加工要求，所以是绝不允许的。

        如图3-8所示，工件在支承1和两个圆柱销2上定位，按此定位方式，自由度没被限制，属欠定位。工件在x方向上的位置不确定，如图中的双点划线位置和虚线位置，因此钻出孔的位置也不确定，无法保证尺寸A的精度。只有在x方向设置一个止推销后，工件在x方向才能取得确定的位置。

(4) 过定位

        夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个或几个自由度的现象，称为过定位。如图3-9所示两种过定位的例子。

        图(a)为孔与端面联合定位情况，由于大端面限制三个自由度，长销限制四个自由度，可见被两个定位元件重复限制，出现过定位。图(b)为平面与两个短圆柱销联合定位情况，平面限制三个自由度，两个短圆柱销分别限制共4个自由度，则自由度被重复限制，出现过定位。过定位可能导致下列后果。


(a)                (b)



(a)                      (b)

图3-9  过定位示例                           图3-10  消除过定位的措施 

(a) 长销和大端面定位    (b) 平面和两短圆柱销定位            (a) 大端面加球面垫圈   (b) 大端面改为小端面

①工件无法安装

②造成工件或定位元件变形

        由于过定位往往会带来不良后果，一般确定定位方案时，应尽量避免。消除或减小过定位所引起的干涉，一般有两种方法。

        ①改变定位元件的结构，使定位元件重复限制自由度的部分不起定位作用。

        例如将图3-9(b)右边的圆柱销改为削边销；对图3-9(a)的改进措施见图3-10，其中图(a)是在工件与大端面之间加球面垫圈，图(b)将大端面改为小端面，从而避免过定位。              

        ②合理应用过定位，提高工件定位基准之间以及定位元件的工作表面之间的位置精度。

        图3-11所示滚齿夹具，是可以使用过定位这种定位方式的典型实例，其前提是齿坯加工时工艺上已保证了作为定位基准用的内孔和端面具有很高的垂直度，而且夹具上的定位心轴和支承凸台之间也保证了很高的垂直度。此时，不必刻意消除被重复限制的自由度，利用过定位装夹工件，还提高了齿坯在加工中的刚性和稳定性，有利于保证加工精度，反而可以获得良好的效果。


图3-11  滚齿夹具

    1—压紧螺母   2—垫圈   3—压板

  4—工件   5—支承凸台   6—工作台   7—心轴

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