02第二讲定位与基准.ppt

1 第二讲第二讲 定位与基准定位与基准2提纲提纲一一 定位定位二二 定位原理定位原理三三 基准基准3工件装夹的含义工件装夹的含义 装夹又称安装，包括装夹又称安装，包括定位定位和和夹紧夹紧两项内容两项内容n定位定位 —— 使工件在机床或夹具上占有正确位置使工件在机床或夹具上占有正确位置n夹紧夹紧 —— 对工件施加一定的外力，使其已确定的对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变位置在加工过程中保持不变工件装夹方法工件装夹方法n 直接找正装夹直接找正装夹n 划线找正装夹划线找正装夹n 夹具装夹夹具装夹定位定位原理原理 4 1 1）直接找正：）直接找正：用百分表、划线盘或目测直接在机床上找正工件用百分表、划线盘或目测直接在机床上找正工件位置的装夹方法位置的装夹方法精度高，效率低，对工人技术水平高定位定位原理原理 5 2 2）划线找正：）划线找正：在机床上按照工件表面预先划好的找正线找正的在机床上按照工件表面预先划好的找正线找正的装夹方法装夹方法精度不高，效率低，多用于形状复杂的铸件毛坯孔加工线找正线找正线 划线找正安装定位定位原理原理 6工件在夹具上装夹（滚齿夹具）3 3）夹具装夹）夹具装夹精度和效率均高，广泛采用。

定位定位原理原理 73 3）夹具装夹）夹具装夹定位定位原理原理  六点定位六点定位 工件在空间直角坐标系中有六个自由度工件能沿工件在空间直角坐标系中有六个自由度工件能沿x x、、y y、、z z轴线移动，称为移动自由度，分别表示为轴线移动，称为移动自由度，分别表示为 、、 、、 ；；并能绕着并能绕着x x、、y y、、z z轴转动，称为转动自由度轴转动，称为转动自由度 定位定位原理原理 定位定位原理原理 9n 要确定其空间位置，就需要限制其要确定其空间位置，就需要限制其 6 6 个自由度个自由度n 将将 6 6 个支承抽象为个支承抽象为6 6个个““点点””，，6 6个点限制了工件的个点限制了工件的6 6 个自个自由度，这就是六点定位原理由度，这就是六点定位原理Z Z移动，移动，X X、、Y Y轴旋轴旋转自由度转自由度X X移动，移动，Z Z轴转轴转动自由度动自由度Y Y移动自由度移动自由度工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点限制的自由度平面支承钉1，2，3— 、 、4，5— 、 、6— 支承板每个支承板也可设计成两个或两个以上小支承板1，2— 、 、3— 、固定支承与自位支承1，3—固定支承2—自位支承1，2— 、 、3— 、固定支承与辅助支承1，2，3，4—固定支承5—辅助支承1，2，3— 、 、3— 、5—增强刚性，不限制自由度表1-9 常见定位元件所限制的自由度 工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点限制的自由度圆孔定位销（心轴）短销（短心轴） 、长销（长心轴） 、 、短圆锥销单锥销 、 、1—固定销2—活动销1— 、 、2— 、（续） 工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点限制的自由度外圆柱面支承钉或支承板支承板或两个支承钉 、V形块窄V形块 、宽V形块或两个穿窄V形块 、 、 垂直运动的窄活动V形块 （或 ）（续） 工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点限制的自由度外圆柱面定位套短套 、长套 、 、半圆套短半圆套 、长半圆套 、 、锥套单锥套 、 、1—固定锥套2—活动锥套1— 、 、2— 、（续） 工件定位基准面定位元件定位方式简图定位元件特点限制的自由度锥孔顶尖1—固定顶尖2—活动顶尖1— 、 、2— 、锥心轴 、 、 、（续） 15定位原理定位原理 工件定位中的几种情况工件定位中的几种情况工件定位中的几种情况工件定位中的几种情况 （（1 1）完全定位）完全定位 （（2 2）不完全定位）不完全定位 （（3 3）欠定位）欠定位 （（4 4）过定位）过定位16n工件的工件的6 6个自由度均被限制，称为个自由度均被限制，称为完全定位。

完全定位n工件工件6 6个自由度中有个自由度中有1 1个或几个自由度未被限制，称为个或几个自由度未被限制，称为不完全定位不完全定位n不完全定位主要有两种情况：不完全定位主要有两种情况： 1 1））工工件件本本身身相相对对于于某某个个点点、、线线是是完完全全对对称称的的，，则则工工件件绕绕此此点点、、线线旋旋转转的的自自由由度度不不需需限限制制例例如如球球体体绕绕过过球球心心轴轴线线的的转转动动，，圆圆柱柱体体绕绕自自身轴线的转动等身轴线的转动等 2 2））工工件件加加工工要要求求不不需需要要限限制制某某一一个个或或某某几几个个自自由由度度如如加加工工平平板板上上表表面面，，要要求求保保证证平平板板厚厚度度及及与与下下平平面面的的平平行行度度，，则则只只需需限限制制 3 3 个个自自由度就够了由度就够了完全定位与不完全定位完全定位与不完全定位定位定位原理原理 17工件应限制的自由度工件应限制的自由度Z ZY YX Xa a））限制限制3 3个个自由度自由度Z ZY YX Xb b））限制限制5 5个个自由度自由度Z ZY YX Xc c））限制限制6 6个个自由度自由度Z ZY YX Xd d））限制限制2 2个个自由度自由度 e）ZYX限制限制4 4个个自由度自由度限制限制2 2个个自由度自由度f）Z ZY YX X限制限制5 5个个自由度自由度完全定位与不完全定位完全定位与不完全定位定位定位原理原理 18 欠欠欠欠定定定定位位位位: : : :工工工工件件件件加加加加工工工工时时时时必必必必须须须须限限限限制制制制的的的的自自自自由由由由度度度度未未未未被被被被完完完完全全全全限限限限制制制制，，，，称为欠定位。

称为欠定位称为欠定位称为欠定位 欠定位示例XZYa））B B B B欠定位欠定位b b））B B正确定位正确定位定位定位原理原理 19n n 过过定定位位：：工工工工件件件件某某某某一一一一个个个个自自自自由由由由度度度度（（（（或或或或某某某某几几几几个个个个自自自自由由由由度度度度））））被被被被重重重重复复复复约约约约束束束束，，，，称称称称为为为为过定位n n 过定位是否允许，要视具体情况而定：过定位是否允许，要视具体情况而定：过定位是否允许，要视具体情况而定：过定位是否允许，要视具体情况而定： 1 1 1 1））））如如如如果果果果工工工工件件件件的的的的定定定定位位位位面面面面经经经经过过过过机机机机械械械械加加加加工工工工，，，，且且且且形形形形状状状状、、、、尺尺尺尺寸寸寸寸、、、、位位位位置置置置精精精精度度度度均均均均较高，则过定位是允许的较高，则过定位是允许的较高，则过定位是允许的较高，则过定位是允许的 过过过过定定定定位位位位有有有有时时时时还还还还是是是是必必必必要要要要的的的的，，，，合合合合理理理理的的的的过过过过定定定定位位位位不不不不仅仅仅仅不不不不会会会会影影影影响响响响加加加加工工工工精精精精度度度度，，，，还会起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。

还会起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用还会起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用还会起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用 2 2 2 2））））如如如如果果果果工工工工件件件件的的的的定定定定位位位位面面面面是是是是毛毛毛毛坯坯坯坯面面面面，，，，或或或或虽虽虽虽经经经经过过过过机机机机械械械械加加加加工工工工，，，，但但但但加加加加工工工工精精精精度度度度不高，这时过定位一般是不允许的不高，这时过定位一般是不允许的不高，这时过定位一般是不允许的不高，这时过定位一般是不允许的 因为可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况因为可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况因为可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况因为可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况定位定位原理原理 20n 过定位分析过定位分析过定位分析过定位分析（桌子与三角架）（桌子与三角架）图图 过定位分析过定位分析定位定位原理原理 21n 过定位分析过定位分析图图 过定位示例过定位示例a））ZYXYc）非过定位）非过定位ZYXYb））ZYYX定位定位原理原理 22图图 过定位示例过定位示例XYa) a) 过定位过定位ZYb) b) 合理定位合理定位ZYXYn 过定位分析过定位分析定位定位原理原理 23刀柄刀柄主轴主轴拉杆拉杆涨套涨套图图 HSK HSK刀柄与传统刀柄结构刀柄与传统刀柄结构HSK刀柄刀柄传统刀柄传统刀柄1:107:24间隙间隙主轴主轴拉杆拉杆刀柄刀柄定位端面定位端面配合锥面配合锥面n 过定位应用过定位应用定位定位原理原理 24n n 如如如如图图图图示示示示，，，，齿齿齿齿轮轮轮轮坯坯坯坯以以以以内内内内孔孔孔孔和和和和一一一一小小小小端端端端面面面面定定定定位位位位，，，，车车车车削削削削外外外外圆圆圆圆和和和和大大大大端端端端面面面面。

加加加加工工工工后后后后检检检检测测测测发发发发现现现现大大大大端端端端面面面面与与与与内内内内孔孔孔孔垂垂垂垂直直直直度度度度超超超超差差差差试试试试分析原因，提出改进意见分析原因，提出改进意见分析原因，提出改进意见分析原因，提出改进意见4A0.02 A间隙配合刚性心轴间隙配合刚性心轴图图 过定位示例过定位示例n 过定位讨论过定位讨论定位定位原理原理 25图图 过定位引起夹紧变形过定位引起夹紧变形n 过定位讨论过定位讨论定位定位原理原理 26图图 　过定位处理分析　过定位处理分析n 过定位讨论过定位讨论定位定位原理原理 27n n分析图示定位方案：分析图示定位方案：分析图示定位方案：分析图示定位方案： 1)1)1)1) 各方案限制的自由度；各方案限制的自由度；各方案限制的自由度；各方案限制的自由度； 2)2)2)2) 有无欠定位或过定位；有无欠定位或过定位；有无欠定位或过定位；有无欠定位或过定位； 3)3)3)3) 对对对对不不不不合合合合理理理理的的的的定定定定位位位位方方方方案案案案提提提提出出出出改进意见。

改进意见改进意见改进意见 b））XZYXc））XZYXa））YXZ图图 过定位分析过定位分析 过定位讨论过定位讨论定位定位原理原理 28a）过定位）过定位YXZa2）合理定位）合理定位YXZa1）合理定位）合理定位YXZ图图2-16a 过定位示例分析过定位示例分析n 过定位讨论过定位讨论定位定位原理原理 29b b）过定位）过定位XZYXb1））XZYXXZb2b2）合理定位）合理定位YXXZb3））YX有过定位，提高有过定位，提高V V形块的制造与形块的制造与导向精度，可解导向精度，可解决此问题决此问题有过定位，提高有过定位，提高相关精度，可解相关精度，可解决此问题决此问题n 过定位讨论过定位讨论定位定位原理原理 30c2））YXXZ图图2-16c 2-16c 过定位示例分析过定位示例分析c））XZYX有过定位，提高V形块的制造与导向精度，可解决此问题 合理定位合理定位n 过定位讨论过定位讨论定位定位原理原理 31基准基准确定加工对象上几何要素间确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、几何关系所依据的那些点、线、面称为基准线、面称为基准。

设计基准设计基准   在设计图样上所采用的基准在设计图样上所采用的基准图3-3 定位支座零件650.80.8321 1  45°°Φ12Φ62Φ75Φ30H7Φ50g64-Φ70.020.02Φ0.02AAA121.61.6Φ117OOACDBFE6.3其余其余倒角倒角1 45°二二 基准基准基准的概念基准的概念32工艺基准工艺基准 在加工过程中所采用的基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基在加工过程中所采用的基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基在加工过程中所采用的基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基在加工过程中所采用的基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基准与装配基准准与装配基准准与装配基准准与装配基准 图 支座零件第1工序（车削）Φ52.90-0.23.23.21  1 45°°3.23.21 45°°3.21 45°°Φ29.70+0.1Φ50.3-0.10Φ753.21 45°°3.2Φ12.45-0.20安装I安装II二二 基准基准基准的概念基准的概念33图3-5 支座零件第1工序（钻孔）3.2Φ1231.8±±0.10.1二二 基准基准基准的概念基准的概念工艺基准工艺基准 34图3-6 支座零件第3工序（钻、锪 4 分布孔）Φ62Φ624-Φ74-Φ116.36.37安装I安装II二二 基准基准基准的概念基准的概念工艺基准工艺基准工艺基准工艺基准 35图3-8 支座零件第5工序（磨外圆、台阶面）Φ50 -0.025+0.0210.81.6A0.02AΦ0.015A图3-7 支座零件第4工序（磨内孔、端面）Φ12.45-0.20Φ300+0.0210.81.6A0.02AΦ12.45-0.20二二 基准基准基准的概念基准的概念工艺基准工艺基准 36定位基准定位基准在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。

又可进一步分为：在加工时用于工件定位的基准称为定位基准又可进一步分为：n粗基准粗基准 未经机械加工的定位基准，称为粗基准未经机械加工的定位基准，称为粗基准n精基准精基准 经过机械加工的定位基准，称为精基准经过机械加工的定位基准，称为精基准n附加基准附加基准 零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准，称为零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准，称为附加基准附加基准 如轴类零件定位的顶尖孔，壳体类零件定位的工艺孔或凸台等如轴类零件定位的顶尖孔，壳体类零件定位的工艺孔或凸台等 基准基准基准的概念基准的概念37 工艺凸台工艺凸台A A向向A图图3-4 3-4 小刀架上的工艺凸台小刀架上的工艺凸台二二 定位基准定位基准基准的概念基准的概念38提纲提纲一一 定位定位二二 定位原理定位原理三三 基准基准。