第二節(jié)工件的定位第1頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、工件定位的基本原理1．定位基準(zhǔn)的基本概念定位基準(zhǔn)是指加工中用作定位的基準(zhǔn)工件定位時(shí)，作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)和線，往往由某些具體表面體現(xiàn)出來(lái)第2頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．自由度的概念所謂自由度，即空間位置的不確定性一個(gè)位于空間自由狀態(tài)的物體，對(duì)于空間直角坐標(biāo)系來(lái)說(shuō)，具有六個(gè)自由度：三個(gè)位移自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。第3頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3．六點(diǎn)定位原則定位的實(shí)質(zhì)：就是限制自由度。工件的六個(gè)自由度如果都加以限制了，工件在空間的位置就完全被確定下來(lái)了。通常，一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度。第4頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一六點(diǎn)定位法則使用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，以限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全被確定的方法稱為六點(diǎn)定位法則。矩形工件定位第5頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一說(shuō)明定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來(lái)的定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，才能起到限制自由度的作用分析定位支承點(diǎn)的作用不考慮力的影響圓柱形工件定位第6頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4．定位中的幾種情況完全定位：指不重復(fù)地限制了工件的六個(gè)自由度的定位不完全定位：指根據(jù)工件的加工要求，有時(shí)并不需要限制工件的全部自由度的定位方式欠定位：指根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全被限制的定位過(guò)定位：指夾具上兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象第7頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一不完全定位示例過(guò)定位及其消除示例第8頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一工件定位中的過(guò)定位問(wèn)題通常自由度限制大于3，小于、等于6

被限制的自由度個(gè)數(shù)大于6的現(xiàn)象稱為過(guò)定位過(guò)定位的不良后果：使接觸點(diǎn)不穩(wěn)定，增加了不同性；增加了夾緊變形；部分工件不能順利與定位元件配合。第9頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一消除或減少過(guò)定位干涉的兩種方法改變定位元件結(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；提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。只有提出合理的附加條件，才允許采用過(guò)定位。第10頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、常用定位元件及選用1．對(duì)定位元件的基本要求足夠的精度；較好的耐磨性；足夠的強(qiáng)度和剛度；較好的工藝性；便于清除切屑。第11頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．常用定位元件所能限制的自由度

常用定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分為用于平面定位的用于外圓柱面定位的用于孔定位的常用定位元件所能限制的自由度見(jiàn)表4-1第12頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3．常用定位元件的選用

工件以平面定位面積較小的基準(zhǔn)平面選用支承釘面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位選用支承板毛坯面、階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承毛坯面作基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助支承第13頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一支承釘可調(diào)支承第14頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一支承板第15頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一自位支承第16頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一輔助支承提高工件的剛度和穩(wěn)定性輔助支承起預(yù)定位作用第17頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一輔助支承的類型第18頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一工件以外圓柱定位當(dāng)工件對(duì)稱度要求較高時(shí)，選用V形塊當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)，可選用定位套或半圓形定位座第19頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一V形塊半圓定位座第20頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一工件以內(nèi)孔定位工件上定位內(nèi)孔較小時(shí)，常選定位銷在套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸第21頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圓錐定位銷圓柱心軸第22頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、定位誤差分析工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為定位誤差，用ΔD表示。在工件的加工中，還會(huì)因夾具在制造與安裝、工件的夾緊、機(jī)床的工作精度、刀具的精度、受力變形、熱變形等因素而產(chǎn)生誤差，定位誤差僅是加工誤差的一部分。一般限定定位誤差不超過(guò)工件加工公差T的1/5～1/3，即

ΔD≤(1/5～1/3)T

第23頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1．產(chǎn)生定位誤差的原因基準(zhǔn)位移誤差ΔY定位基準(zhǔn)發(fā)生位移產(chǎn)生定位誤差

由于定位副的制造誤差或定位副配合間隙所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示第24頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一基準(zhǔn)位移產(chǎn)生的定位誤差ΔY＝H2-H1=（δD+δd+Xmin）/2第25頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一用圓柱心軸、圓柱定位銷中心定位用定位套定位用V形塊定心定位ΔY＝δd/2·Sin(α/2)當(dāng)α=90o時(shí)，V形塊的ΔY：

ΔY＝0.707δd第26頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一用平面支承定位第27頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．基準(zhǔn)不重合誤差ΔB定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生定位誤差

由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差,用ΔB表示尺寸定位誤差ΔD=ΔY+ΔB第28頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一ΔB＝H2-H1=（d1max-

d1min）/2基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的定位誤差第29頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．定位誤差的計(jì)算計(jì)算定位誤差時(shí)，可以分別求出基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差，再求出它們?cè)诩庸こ叽绶较蛏系氖噶亢?；也可以按最不利情況,確定工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極限位置，根據(jù)幾何關(guān)系求出這兩個(gè)位置的距離，將其投影到加工方向上，求出定位誤差。第30頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例1：用單角度銑刀銑削斜面，求加工尺寸為39±0.04mm的定位誤差。求得：

ΔD=ΔY=0.014mm

（參見(jiàn)教材）第31頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例2：如圖，以B面定位，銑工件上臺(tái)階面C，求保證尺寸20±0.015mm的定位誤差。求得：方案a：ΔD=ΔB=0.28mm

方案b：ΔD=0（參見(jiàn)教材）第32頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一例3：如圖，ΔB≠0，ΔY≠0時(shí)的定位誤差

ΔD=ΔB+ΔY第33頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3．組合表面定位及其誤差分析常見(jiàn)的組合方式有：一個(gè)孔及其端面一根軸及其端面一個(gè)平面及其上的兩個(gè)圓孔第34頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一生產(chǎn)中最常見(jiàn)的“一面兩孔”定位“一面兩孔”定位的特點(diǎn)：容易實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一；位置精度高；存在過(guò)定位現(xiàn)象（支承平面限制三個(gè)自由度，每根短銷限制兩個(gè)自由度）第35頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

A.

兩圓柱銷一支承板定位方式第36頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一兩圓柱銷定位時(shí)工件順利裝卸的條件第37頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一銷、孔安裝時(shí)，必須有一定的間隙，此時(shí)

dmax=Dmin–Xmind—軸徑；D—孔徑；X—間隙第38頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二定位銷裝入的條件(1)當(dāng)孔徑、銷徑為：D1min、D2min、d1max、d2max

孔間距最小、銷間距最大：(L–LD)、(L+Ld)第一銷孔中心到第二孔徑的最大距離為：L–LD+D2min/2=L+Ld+d2max/2+X2min/2即：d2max=D2min–2(LD+Ld+X2min/2)第39頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(2)當(dāng)孔徑、銷徑為：D1min、D2min、d1max、d2max

孔間距最大、銷間距最?。?L+LD)、(L–Ld)第一銷孔中心到第二孔徑的最小距離為：L+LD–D2min/2=L–Ld–d2max/2–X2min/2即：d2max=D2min–2(LD+Ld+X2min/2)由此可知，只要將定位銷的直徑縮小到：

d2max=D2min–2(LD+Ld+X2min/2)即可第40頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一實(shí)際定位時(shí)上述兩種極限情況的機(jī)會(huì)是很少的，因此通常第二定位銷孔不預(yù)留間隙，即X2min=0；此外，第一定位銷、孔的最小配合間隙起補(bǔ)償中心距偏差的作用。于是得到：d2max=D2min–2(LD+Ld–X1min/2)或：X2min=2(LD+Ld–X1min/2)第41頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一B.

一圓柱銷一削邊銷及一支承板的定位方式(1)削邊銷的形成第42頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一為了保證銷的強(qiáng)度，通常使用菱形銷。圖a用于直徑很小時(shí)圖b用于直徑為3~50mm時(shí)圖c用于大于50mm時(shí)第43頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(2)削邊銷