工件定位中的幾種情況

發(fā)布日期：2012-07-12 蘭生客服中心瀏覽：6059

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(1) 完全定位

工件的六個自由度全部被限制的定位，稱為完全定位。當(dāng)工件在x、y、z三個坐標(biāo)方向上均有尺寸要求或位置精度要求時，一般采用這種定位方式。

例如在圖3-6所示的工件上銑槽，槽寬20±0.05㎜取決于銑刀的尺寸；為了保證槽底面與A面的平行度和尺寸兩項(xiàng)加工要求，必須限制三個自由度；為了保證槽側(cè)面與B面的平行度和尺寸30±0.1㎜兩項(xiàng)加工要求，必須限制兩個自由度；由于所銑的槽不是通槽，在長度方向上，槽的端部距離工件右端面的尺寸是50㎜，所以必須限制自由度。為此，應(yīng)對工件采用完全定位的方式，選A面、B面和右端面作定位基準(zhǔn)。

圖3-6 完全定位示例分析

(2) 不完全定位

根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。

如圖3-7所示。圖(a)為在車床上加工通孔，根據(jù)加工要求，不需要限制兩個自由度，故用三爪卡盤夾持限制其余四個自由度，就能實(shí)現(xiàn)四點(diǎn)定位。圖(b)為平板工件磨平面，工件只有厚度和平行度要求，故只需限制三個自由度，在磨床上采用電磁工作臺即可實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)定位。

(a) (b)

圖3-7 不完全定位示例

(a) 在車床上加工通孔 (b) 磨平面

圖3-8 欠定位示例

(3) 欠定位

根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位，稱為欠定位。欠定位無法保證加工要求，所以是絕不允許的。

如圖3-8所示，工件在支承1和兩個圓柱銷2上定位，按此定位方式，自由度沒被限制，屬欠定位。工件在x方向上的位置不確定，如圖中的雙點(diǎn)劃線位置和虛線位置，因此鉆出孔的位置也不確定，無法保證尺寸A的精度。只有在x方向設(shè)置一個止推銷后，工件在x方向才能取得確定的位置。

(4) 過定位

夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。如圖3-9所示兩種過定位的例子。

圖(a)為孔與端面聯(lián)合定位情況，由于大端面限制三個自由度，長銷限制四個自由度，可見被兩個定位元件重復(fù)限制，出現(xiàn)過定位。圖(b)為平面與兩個短圓柱銷聯(lián)合定位情況，平面限制三個自由度，兩個短圓柱銷分別限制共4個自由度，則自由度被重復(fù)限制，出現(xiàn)過定位。過定位可能導(dǎo)致下列后果。

(a) (b)

(a) (b)

圖3-9 過定位示例圖3-10 消除過定位的措施

(a) 長銷和大端面定位 (b) 平面和兩短圓柱銷定位 (a) 大端面加球面墊圈 (b) 大端面改為小端面

①工件無法安裝

②造成工件或定位元件變形

由于過定位往往會帶來不良后果，一般確定定位方案時，應(yīng)盡量避免。消除或減小過定位所引起的干涉，一般有兩種方法。

①改變定位元件的結(jié)構(gòu)，使定位元件重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。

例如將圖3-9(b)右邊的圓柱銷改為削邊銷；對圖3-9(a)的改進(jìn)措施見圖3-10，其中圖(a)是在工件與大端面之間加球面墊圈，圖(b)將大端面改為小端面，從而避免過定位。

②合理應(yīng)用過定位，提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元件的工作表面之間的位置精度。

圖3-11所示滾齒夾具，是可以使用過定位這種定位方式的典型實(shí)例，其前提是齒坯加工時工藝上已保證了作為定位基準(zhǔn)用的內(nèi)孔和端面具有很高的垂直度，而且夾具上的定位心軸和支承凸臺之間也保證了很高的垂直度。此時，不必刻意消除被重復(fù)限制的自由度，利用過定位裝夾工件，還提高了齒坯在加工中的剛性和穩(wěn)定性，有利于保證加工精度，反而可以獲得良好的效果。