机械加工工艺基本知识培训教材.pptx

2、六点定位原则
用适当分布的6个支承点限制工件的6个自由度的原则 称为六点定位原则。
导向 定位面
止推 定位面
主要定位面
常用定位元件限制的工件自由度
1）工件以平面定位
2）工件以圆孔定位
2）工件以圆孔定位
3）工件以外圆柱面定位
4）工件以圆锥孔定位
二者组合限制 了5个自由度
注意事项： 1、一个定位支承点只能限制一个自由度。 2、定位支承点必须与工件的定位基准始终贴紧接触。 一旦分离，定位支承点就失去了限制工件自由度的 作用。 3、工件在定位时需要限制的自由度数目以及究竟是 哪几个自由度，完全由工件该工序的加工要求所决定， 应该根据实际情况进行具体分析，合理设置定位支承 点的数量和分布情况。 4、定位支承点所限制的自由度，原则上不允许重复 或相互矛盾。
5）定位可靠性原则
选择平整光洁的表面作为粗基准（便于装夹）。
作为粗基准的表面不应有飞边、浇口、冒口及其他缺 陷，也不宜选用铸造分型面作粗基准。若无法避免，则应 在使用前对其修整。这样可减少定位误差，并使工件夹紧 可靠。
一般性原则：
选择最大尺寸的表面为安装面，选择最长距离的表面为导向面 ，选择最小尺寸的表面为支承面； Ø首先考虑保证位置精度，再考虑保证尺寸精度； Ø应尽量选择零件的主要表面为定位基准； Ø定位基准应便于夹紧，在加工中稳定可靠。
三、定位基准的选择
零件在加工前为毛坯，所有的面为毛面，开始加工 时只能选用毛面为基准，称为粗基准；以后选已加工 的面为定位基准，称为精基准。
在制订工艺规程时，先采用粗基准定位，加工出 精基准表面；然后采用精基准定位，加工零件的其他 表面。
1、粗基准的选择
粗基准影响：位置精度、各加工表面的余量大小。
夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件 的同一个或几个自由度。 （影响工件的加工精度，有时 甚至无法对工件进行安装定位，一般不允许）
1）如果工件的定位面的精度较高，则过
定位是允许的，因为合理的过定位不仅不
会影响加工精度，还会起到加强工艺系统
刚度和增加定位稳定性的作用。
2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或 虽经过机械加工，但加工精度不高，这时 过定位一般是不允许的，因为它可能造成 定位不准确，或定位不稳定，或发生定位 干涉等。
粗基准：
① 以不加工表面为粗基准
② 选择毛坯上余量最小表面为粗基准 ③ 选择零件上重要表面为粗基准 ④ 粗基准应平整，无浇冒口、飞边等，以使定位可靠 ⑤ 粗基准只能使用一次
（二）精基准的选择
⑴基准重合原则
尽可能选用设计基准作为定位基准，（不重合容易产生 定位误差）。
（2）基准统一原则
当工件以某一精基准定位，可以较方便地加工大多数（或 所有）其它表面，则应尽早加工该基准。这称之为基准统一原 则。 优点： 简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数，在数控机 床中有广泛应用。减少了工艺路线，工序相对集中。提高了位 置精度 缺点：基准不重合。
3）欠定位
根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被 限制。 （无法保证加工要求，是不允许的。）
例：在一个长方体工件上加工一个台阶面，宽度 为B,距底面高度为A，且与底面平行。
条形支承板
A
只限制了 ， 不能保证尺寸B及其侧 面与右侧面的平行度
增加限制 ， ， ， 共限制5个自由度
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4）过定位
X轴方向移动重复限制
例：大端平面与长销组合产生的过定位
大平面限制绕X、Y轴转动 和沿Z轴移动。 长销限制沿X、Y移动和绕 X、Y轴转动。
改 进 措 施
a）将大支承板改为小支承板 c）将大支承板改为浮动支承
b）将长圆柱销改为短圆柱销
说明：在不完全定位和欠定位的情况下，不一定就没有 过定位，过定位的判别是看是否存在重复定位，不是看 所限制的自由度的多少。
3）重要表面余量均匀原则
工件如果必须保证某重要表面的余量均匀，则选择该重要 表面为粗基准。
机床床身，要求导轨面有较好的耐磨性，以保持其导向精度。
（a）
（b）
4）不重复使用原则
在同一尺寸方向上粗基准只准使用一次。否则加工出的 各表面之间会有较大的位置误差。
以表面B为粗基准加工表面A之后，若仍以表面B为粗基准来加工表面C
1）工件表面间相互位置要求原则
为了保证工件加工表面与 如果零件有多个不加工表面，应 不加工表面的相互位置精度， 选择其中与加工表面相互位置要 选择不加工表面作为粗基准。 求高的表面作为粗基准。
2）余量足够原则
若零件上各个表面均需加工，则以加工余量最小的表面为粗基 准，以保证各加工表面都有足够的加工余量，不至于造成废品。
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定位分析方法
思路
正向分析法：限制了哪些自由度
逆向分析法：哪些自由度未被限制
总体分析法：分析工件实际限制的自由度。
分件分析法：分析各定位元件实际限制的自由度
总体分析法易于判断有无欠定位； 分件分析法易于判断是否存在过定位。
如图： 总体分析：欠定位（x需限制） 分件分析：过定位（y、z 重复）
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二六个自由度全部被限 制，且在夹具中占有完全确定的 唯一位置，称为完全定位。
2）不完全定位
工件的六个自由度中有一个 或几个自由度未被限制，但也能 满足加工要求。（不影响工件加 工精度的自由度允许不被限制）
导向槽的加工，为完全定位； 压板在磨床上磨平面，要保证板厚A3， 只需要限制3个自由度，为不完全定位。
重点考虑：如何保证各加工表面有足够余量，使不 加工表面和加工表面间的尺寸、位置符合零件图 要求。
例：两种粗基准选择对比
加工面（孔）
外圆
毛坯孔
a）以外圆1为粗基准 （自定心卡盘装夹外圆）：
孔的余量不均，但加 工后 壁厚均匀
b）以内孔3（毛坯孔）为粗基准（直接找正装夹）： 孔的余量均匀，但加工后壁厚不均匀
第二章 机械加工工艺基本知识
第六节 六点定位原则及定位基准的选择
一、定位的基本原理
一个尚未定位的工件，其位置是不确定的，工件要正 确定位，首先要限制其自由度。
1、自由度
一个在空间处于自由状态的物体具有六个自由度。
移动自由度： 沿X、Y、Z轴移动 转动自由度：绕X、Y、Z轴转动
工件定位的实质就是限制工件 的自由度，使工件在夹具中占有某 个确定的正确加工位置。