工件的装夹分析.pdf

第一章 工件的装夹 工件的装夹是指工件的定位和夹紧，定位的任务是使工件在夹具中占据一正 确的位置，而夹紧是使工件保持定位后的正确位置。 1.1 工件定位的基本原理 1.1.1 六点定则 一尚未定位的工件，其空间位置是不确定的 如图1—1所示，将未定位工件(双点划线所示长方 体)放在空间直角坐标系中，工件可以沿X、Y、Z 轴有不同的位置，称作工件沿X、Y和 Z轴的位置 自由度，用表示 、 、 ；也可以绕X、Y、Z轴 有不同的位置，称作工件绕X、 Y和Z轴的角度自 由度，用 、 、 表示。用以描述工件位置不确 定性的 、 、 和 、 、 ，称为工件的六个自 由度。 因而将工件放在空间直角坐标系中，工件存在六个自由度。 三个移动自由度： 、 、 三个转动自由度： 、 、 工件定位的实质就是要限制对加工有影响的自由 度。设空间有一固定点，工件的底面与该点保持接触， 那么工件沿z轴的位置自由度便被限制了。如果按图 1—2所示设置六个固定点，工件的三个面分别与这些 点保持接触，工件的六个自由度便都限制了。这些用 来限制工件自由度的固定点，称为定位支承点，简称 支承点。 用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的 法则，称为六点定则。 在图1—2所示。工件底面上的三个支承点1、2、3限制了 、 和 ，它们 应放成三角形，三角形的面积越大，定位越稳。工件侧面上的两个支承点4、5 限制 、 ，它们不能竖直放置，否则，工件绕Z 轴的角度自由度 便不能限制 工件后面的支承点6限制 六点定则是工件定位的基本法则，用于实际生产时，起支承点作用的是一定 形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。 表1-1是常用定位元件限制的工件自由度 表1-1是常用定位元件限制的工件自由度 1.1.2 限制工件自由度与加工要求的关系 工件定位时，应该限制的自由度数目，主要由工件加工要求确定，一般地讲， 工件定位所需限制自由度的数目≤6个。各定位元件限制的自由度原则上不允许 重复或干涉。 如图1—3所示在工件上铣通槽，为保证槽底面与A面的平行度和尺寸两项 加工要求，必须限制 、 、 三个自由度；这保证槽侧面与B面的平行度和尺 寸两项加工要求，必须限制 、 两个自由度，共计五个自由度。 图1-3按照加工要求确定必须限制的自由度 1、工件定位的类型 工件在实际定位过程中，按实际上限制工 件自由度的情况分以下几种。 (1)完全定位：工件的6个自由度全部被限 制的定位，如图1—4 (2) 不完全定位：工件的部分自由度被限 制的定位，其没有限制自由度不影响加工要求， 如图1—5所示。 (3) 欠定位：工件定位时，应该限制的自由 图1—4 度没有被全部限制的定位。实际定位时 不允许发生。 (4) 过定位(重复定位)：工件定位时， 几个定位元件重复限制工件同一自由度的定 位。 2、允许不完全定位的几种情况 (1)加工通槽或能孔时，沿贯通轴的 位置自由度可不限制。 (2)毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对 图 1—5 称轴的转动自由度可不限制。 (3)加工贯通的平面时除可不限制沿两个贯通 轴的移动自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴 的转动自由度，如图1—6所示。 满足加工要求必须限制的自由度见表1—2 1.1.3 重复定位 重复定