模块十二课题四 工件的定位（课件）- 高二《机械制造基础》同步教学劳动版

课题四 工件的定位 任务　选定正确的定位与夹紧方法 任务说明 ◎ 正确确定图示零件的装夹方法。 技能点 ◎ 掌握零件定位方法、定位方案的选择与确定。 知识点 ◎ 基准的概念及分类。 ◎ 零件的定位原理。 ◎ 常见定位方式及定位元件。 ◎ 定位误差的基本概念及组成。 1 一、任务实施 （一）任务引入 在数控铣床上加工如图12-7 所示的平板类零件，试确定零件的定位方法。 2 （二）分析及解决问题 该零件为一简单的平板类零件，加工面为轮廓面，零件在x、y、z 三个方向上都有加工精度要求，根据定位的基本原理可知，零件在机用虎钳定位时应限制6 个自由度，即沿x、y、z 轴方向移动和绕x、y、z 轴转动的6 个自由度。 零件加工时用安装在数控铣床工作台上的机用虎钳装夹，装夹时工件的底面用两块等高垫铁支承，侧面与固定钳口贴紧，加工前通过对刀确定左右方向的加工位置，零件定位后用机用虎钳夹紧，由此可知，工件定位方式为：等高垫铁限制工件的3 个自由度，固定钳口限制2 个自由度，对刀限制1 个自由度，共限制工件的6 个自由度。 3 二、知识链接 （一）基准及分类 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、面称为基准。 在设计图样上所采用的基准称为设计基准。加工如图12-8 所示的轴套时，外圆的设计基准是它们的轴线；端面A 是端面B 和C 的设计基准；内孔的轴线是φ25h6 的外圆径向圆跳动的设计基准。 1．设计基准 4 2. 工艺基准 在工艺过程中所使用的基准称为工艺基准。 （1）定位基准：在加工过程中用作定位的基准称为定位基准。　 （2）测量基准：测量工件时所采用的基准称为测量基准。　 （3）装配基准：用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。 （4）工序基准：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、位置的基准称为工序基准。 5 （二）工件的定位方法 1．直接找正定位 2．划线找正定位 3．在夹具上定位 工件定位时直接用测量器具找正工件的某一表面，使工件处于正确位置，称为直接找正定位。 划线找正定位是先按加工表面的要求在工件上划线，加工时在机床上按划线找正以获得工件的正确位置。 机床夹具是指在机械加工工艺过程中用以装夹工件的机床附加装置。 6 （三）工件定位的基本原理 1．六点定位原理 在空间直角坐标系中，工件可沿x、y、z 轴有不同的位置，也可以绕x、y、z 轴回转。这种工件位置的不确定性通常称为自由度。 工件在直角坐标系中有6 个自由度，工件定位的实质就是要限制对加工有不良影响的自由度。 如果如图12-13 所示设置6 个固定点，并限定工件的3 个面分别与这些点保持接触且不背离，工件的6 个自由度便都被限制了。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。 7 2．限制工件的自由度与加工要求的关系 3．应用六点定位原理时应注意的问题 （1）正确的定位形式　 工件应被限制的自由度数量与工件被加工面的位置要求存在对应关系。当被加工面只有一个方向的位置要求时，需要限制工件的3 个自由度。当被加工面有两个方向的位置要求时，需要限制工件的5 个自由度。当被加工面有3 个方向的位置要求时，需要限制工件的6个自由度。 正确的定位形式就是指在满足加工要求的情况下，适当地限制工件的自由度数目。如果加工的是通槽，需要限制5个自由度；如果是不通槽，需要限制6个自由度。 8 （2）防止产生欠定位　 （3）正确处理重复定位 如果工件在定位时，同一自由度被多于一个的定位元件限制，这种定位称为重复定位。图12-16a 是短销、大平面定位，短销限制2个自由度，大平面限制3自由度 ，不是重复定位。图12-16b 是长销、小平面定位，长销限制4个自由度 ，小平面限制1个自由度，也不是重复定位。图12-16c 是长销、大平面定位，长销限制4个自由度 ，大平面限制3个自由度，属于重复定位。 在实际定位时有部分（或全部）自由度未被限制，使工件不能正确定位，称为欠定位。 9 （四）定位方式与定位元件 （1）工件以粗基准平面定位 粗基准平面常用的定位元件有固定支承钉和可调支承钉。固定支承钉已标准化，有A型（平头）、B 型（球头）和C 型（齿纹）3 种，如图12-17 所示。 1．工件以平面定位 10 （2）工件以精基准平面定位　 2．工件以圆柱表面定位 工件还可以切削加工后的平面作为定位基准（精基准），这种定位基准面具有较低的表面粗糙度值和较小的平面度误差，可获得较高的定位精度。常用的定位元件有平头支承钉（A 型）和支承板。 （1）圆柱销（定位销）　 11 （2）圆锥销　 （3）定位心轴　 比用短圆柱销定位多限制了工件的一个自由度。 圆柱定位心轴定位时限制工件的4 个自由度；圆锥定位心轴定位时限制工件的5 个自由