机械制造基础 作者 李强 第四、五章.pptVIP

5.7　工件的装夹与定位  5.7.1　六点定位原则 1.六点定位原则 任何一个工件，如果对其不加任何限制，那么，它在空间的位置是不确定的，可以向任意方向移动或转动，工件所具有的这种运动的可能性，称为工件的自由度。 一个尚未定位的工件是一个自由刚体。如图5-87所示，将未定位的工件(长方体)放在空间直角坐标系中，长方体可以沿x、y、z轴移动不同的位置，也可以绕x、y、z轴转动不同的位置，分别用、、和、、表示，即为工件的6个自由度。要使工件具有唯一确定的位置，就必须限制它在空间的六个自由度。 图5-87　未定位工件的六个自由度 图5-88　长方体定位时支承点的分布 在应用工件的“六点定位原则”进行定位分析时，应注意以下几点：1)定位就是限制自由度，通常须用合理布置的定位支承点来限制工件的自由度。 2)定位支承点限制工件自由度的作用，应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触。3)定位和夹紧是两个不同的概念：定位是为了使工件在空间某一方向占据唯一确定的位置，此时工件除受自身重力作用外，不受其他外力作用。4)定位支承点是由定位元件抽象而来的，在夹具中，定位支承点总是通过具体的定位元件来体现，至于具体的定位元件应转化为几个定位支承点，需结合其结构进行分析。2.工件定位的几种情况(1)完全定位　工件的六个自由度被定位元件无重复地完全限制，工件在夹具中具有唯一确定的位置称为完全定位。 图5?89　按工件加工要求必须限制的自由度 图5?90　完全定位 (2)不完全定位　对不影响工件加工要求的某些自由度不加限制的定位方式称为不完全定位。 图5-91　不完全定位 (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。 (4)过定位　工件的一个或几个自由度被不同的定位支承点重复限制的定位称为过定位或重复定位。 图5-92　连杆的定位 5.7.2　安装与基准 1.工件的安装(1)直接找正法　用划针、直尺、千分表或用目测等对工件待加工表面进行找正称为直接找正。(2)划线找正法　它是指当零件形状很复杂时，可先用划针在工件上画出中心线、对称线或各加工表面的加工位置，然后再按划好的线来找正工件的方法。(3)夹具装夹法　它是指通过夹具上定位元件的定位表面与工件的定位基准面相接触，使工件被迅速定位而进行夹紧的方法。1) 易于保证加工精度。2) 能大大地提高生产率，缩短辅助时间。3) 装夹方便，能大大地减轻工人劳动强度。2.基准及其分类 基准是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准可分为设计基准和工艺基准两大类。(1)设计基准 设计基准是设计图样上所采用的基准，是标注尺寸和位置关系的起点。图5-93a中的A面和B面是以C面为依据注出尺寸l1和l2以确定其位置的，所以C面是A面和B面的设计基准。而轴线O-O又是?D±ΔD和?d±Δd两个圆柱面及平面E的设计基准。 (2)工艺基准 工艺基准是在工艺过程中所采用的基准。它又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。1)工序基准。它是指在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。它是某一工序所要达到的加工尺寸(即工序尺寸)的起点。图5-93b中工序尺寸t的工序基准是中心线O。2)定位基准。它是指在加工中用作定位的基准。图5-93b中加工平面E时，用素线D来确定工件在工序尺寸方向上的位置，D就是本工序的定位基准。 5-93各种基准示例 3)测量基准。它是指测量时所采用的基准。图5-93c中素线F是E面的位置尺寸L的测量基准。4)装配基准。它是指装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。图5-93d中齿轮以内孔和左端面确定其在轴上的安装位置，故齿轮内孔轴线和左端面是齿轮的装配基准。作为基准的点、线、面，有时并不一定具体存在(如孔和外圆的中心线、两平面的对称中心面等)，而是由某些具体的表面来体现，这些表面称为基准面。例如，当以零件内孔中心线作装配基准或定位基准时，内孔表面就是装配基准面或定位基准面。 4.工序的划分(1)工序划分原则工序的划分可以采用两种不同的原则，即工序集中原则和工序分散原则。1)工序集中原则。 2)工序分散原则。 (2)工序划分的方法工序划分主要考虑生产纲领、所用设备及零件本身的结构和技术要求等因素。 大批量生产时，若使用多刀、多轴等高效机床，工序可按集中原则划分；若在由组合机床组成的自动线上加工，工序一般按分散原则划分。单件小批生产时，工序划分通常采用集中原则。成批生产时，工序可按集中原则划分，也可按分散原则划分，应视具体情况而定。对于尺寸和质量都很大的重型零件，为减少装夹次数和运输量，应按集中原则划分工序。对于刚性