一种工件定位时自由度分析的新方法.pdfVIP

学兔兔 第5期 (总第156期) 机 械 工程 与 自动 化 No．5 2009年 lO月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUTOMAT10N Oct． 文章编号：1672—6413(20O9)O5—0168—02 一 种工件定位时自由度分析的新方法 梁 刚 ，程洪涛 ，聂陶荪。，叶冬盛 (1．景德镇高等专科学校 物理系，江西 景德镇 333000；2．江西蓝天学院 机械工程学院，江西 南昌 330098；3．景德镇陶瓷学院机电工程学院，江西 景德镇 333001) 摘要：对工件的定位提出了一种新的分析方法，包括工件在巳定位情况下与未定位情况下根据加工要求的定位 分析，并就此两种情况下的定位分析给出了分析原理和分析实例。结果表明应用此方法对工件的定位进行分 析，其准确性和效率都很高，具有一定的实际应用意义，可以借鉴并推广应用。 关键词：工件；定位分析；自由度 中图分类号：TG45 文献标识码：B 0 引言 限制移动自由度的作用不变。若有重复，其限制自由 机械加工时，为使工件被加工表面获得规定的尺 度的作用要重新分析判断，方法如下：①在重复限制 寸和精度要求，必须首先解决工件在机床或夹具中的 移动自由度的元件中，按各元件实际参与定位的先后 定位问题。而工件的定位问题可分为两类：一类是在 顺序，分首参和次参定位元件，若实际分不出，可假 工件已定位的情况下分析各定位元件所限制的自由 设；②首参定位元件限制移动自由度的作用不变；③ 度，并最终判断工件的定位属于何种定位；另一类是 让次参定位元件相对首参定位元件在重复限制移动自 在工件未定位的情况下根据加工要求，分析应该限制 由度的方向上移动，引起工件的动向就是次参定位元 哪些自由度，并最终判断属于何种定位。对此问题不 件限制的自由度。 同版本的教材有不同的论述，但都侧重于概念阐述，而 1．2 分析应用实例 且经验性很强，显得隐含不清。就此，笔者摸索总结 图1为主轴箱镗孔时的定位方式，分析各定位元 出一种新的工件定位分析原理，并应用此原理解决了 件实际限制的自由度，并判断属于何种定位。 大量工件定位的实际问题。结果表明，应用此方法对 定位元件单个定位时，短柱1限制了x方向的移 工件的定位进行分析，不仅准确性和效率都很高，而 动自由度和y方向的移动自由度；短柱2限制了X方 且具有一定的实际应用意义，可以借鉴并推广应用。 向的移动自由度和y方向的移动自由度；支撑板3限 1 工件在已定位情况下的定位分析 制了y方向的移动自由度和x方向的转动自由度；支 1．1 分析原理 撑钉4限制了z方向的移动自由度。组合定位时，支 (1)先分析单个定位元件定位时所限制的自由 撑板3限制的 方向的转动自由度不变，支撑钉4限 度，分别将XYZ坐标系的原点置于各定位副的接触 制的z方向的移动自由度不变，短柱1、短柱2和支撑 中心，3坐标轴的方向自定，但三轴相对方向须符合右 板 3限制的y方向的移动自由度彼此重复，短柱1和 手定则且每次分析时三轴方向均保持一致。具体分析 短柱2限制的X方向的移动自由度彼此重复。因此考 时，考虑让工件沿着或绕着三坐标轴移动或转动，若 虑此三定位元件实际定位的先