六点定位原则及定位基准的选择
机械制造工艺学知识点汇总 全 (复习资料)
粗基准概念：以未加工的表面为定位基准的基准。
精基准概念：以加工过的表面为定位基准的基准。
精基准的选择：1基准重合原则2统一基准原则3互为基准原则4自为基准原则5便于装夹原则6 精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度，以提高其位置精度。
粗基准的选用原则：1保证相互位置要求2保证加工表面加工余量合理分配3便于工件装夹4粗基准一般不得重复使用原则（1、若必须保证工件上加工表面与非加工表面间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准；2、若各表面均需加工，且没有重点要求保证加工余量均匀的表面时，则应以加工余量最小的表面作为粗基准，以避免有些表面加工不起来。
3、粗基准的表面应平整，无浇、冒口及飞边等缺陷。
4、粗基准一般只能使用一次，以免产生较大的位置误差。
）生产纲领：计划期内，应当生产的产品产量和进度计划。
备品率和废品率在内的产量六点定位原理：用来限制工件自由度的固定点称为定位支承点。
用适当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位原理（六点定则）组合表面定位时存在的问题：当采用两个或两个以上的组合表面作为定位基准定位时，由于工件的各定位基准面之间以及夹具的各定位元件之间均存在误差，由此将破坏一批工件位置的一致性，并在夹紧力作用下产生变形，甚至不能夹紧定位误差：由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸或位置要求方面的加工误差。
产生原因：1工件的定位基准面本身及它们之间在尺寸和位置上均存在着公差范围内的差异；2夹具的定位元件本身及各定位元件之间也存在着一定的尺寸和位置误差；3定位元件与定位基准面之间还可能存在着间隙。
夹紧装置的设计要求：1夹紧力应有助于定位，不应破坏定位；2夹紧力的大小应能保证加工过程中不发生位置变动和振动，并能够调节；3夹紧后的变形和受力面的损伤不超出允许的范围；4应有足够的夹紧行程；5手动时要有自锁功能；6结构简单紧凑、动作灵活、工艺性好、易于操作，并有足够的强度和刚度。
【加工】机械制造技术基础简答题
【关键字】加工机械制造技术基础、名词解释1.六点定位原理：采用六个按一定规则布置的支承点，并保持与工件定位基准面的接触，限制工件的六个自由度，使工件位置完全确定的方法。
2,过定位：也叫重复定位，指工件的某个自由度同时被一个以上的定位支撑点重复限制。
3.加工精度：零件加工后的实际几何参数和理想几何参数符合程度。
加工误差：零件加工后的实际参数和理想几何参数的偏离程度。
4.原始误差：由机床，刀具，夹具，和工件组成的工艺系统的误差。
5.误差敏感方向：过切削刃上的一点并且笔直于加工表面的方向。
6.主轴回转误差：指主轴瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。
7.表面质量：通过加工方法的控制，使零件获得不受损伤甚至有所增强的表面状态。
包括表面的几何形状特征和表面的物理力学性能状态。
8.工艺过程：在生产过程中凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等使其成为成品或半成品的过程。
9.工艺规程：人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产这些工艺文件即为工艺规程。
10.工序：一个工序是一个或一组工人在一台机床（或一个工作地），对同一工件（或同时对几个）所连续完成的工艺过程。
11.工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。
12.定位：使工件在机床或夹具中占有准确的位置。
13.夹紧：在工件夹紧后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。
14.装夹：就是定位和夹紧过程的总和。
15.基准：零件上用来确定点线面位置是作为参考的其他点线面。
16.设计基准：在零件图上，确定点线面位置的基准。
17.工艺基准：在加工和装配中使用的基准。
包括定位基准、度量基准、装配基准。
二、简答题1.什么是误差复映，减少复映的措施有哪些？误差复映：指工件加工后仍然具有类似毛坯误差的现象（形状误差、尺寸误差、位置误差）措施：多次走刀；提高工艺系统的刚度。
2.什么是磨削烧伤？影响磨削烧伤的因素有哪些？磨削烧伤：当被磨工件的表面层的温度达到相变温度以上时，表面金属发生金相组织的变化，使表面层金属强度硬度降低，并伴随有残余应力的产生，甚至出现微观裂纹的现象。
六点法定义工具坐标系的步骤
六点法定义工具坐标系的步骤一、引言在工程领域中，工具坐标系是一种基本的坐标系，用于定义工具或工件在机床上的位置和姿态。
通过建立工具坐标系，可以准确描述机床中工具的位置、方向和姿态，从而实现精确的加工和定位。
本文将介绍以六点法定义工具坐标系的步骤，以帮助读者更好地理解和应用这一方法。
二、确定基准点确定基准点是定义工具坐标系的第一步。
基准点是工具坐标系的原点，通常选择机床上的一个固定点作为基准点。
在选择基准点时，需要考虑其稳定性和易于测量的特点。
三、确定X轴方向确定X轴方向是定义工具坐标系的第二步。
X轴是工具坐标系的一个重要方向，它通常与机床上的一个固定轴线平行。
在确定X轴方向时，可以选择机床上的一个固定轴线，如工作台的移动方向。
四、确定Z轴方向确定Z轴方向是定义工具坐标系的第三步。
Z轴是工具坐标系的另一个重要方向，它垂直于X轴和Y轴。
在确定Z轴方向时，可以选择机床上的一个固定轴线，如主轴的旋转轴线。
五、确定Y轴方向确定Y轴方向是定义工具坐标系的第四步。
Y轴是工具坐标系的剩余方向，它与X轴和Z轴垂直。
在确定Y轴方向时，可以选择机床上的一个固定轴线，如机床的进给方向。
六、确定坐标正负方向确定坐标正负方向是定义工具坐标系的最后一步。
在确定坐标正负方向时，需要考虑工具坐标系与机床坐标系之间的转换关系。
通常情况下，X轴正方向指向机床坐标系的正方向，Y轴正方向与机床坐标系的正方向相同，而Z轴正方向则与机床坐标系的负方向相反。
通过以上六个步骤，就可以完整地定义一个工具坐标系。
在实际应用中，可以通过测量和计算来确定工具坐标系的各个参数，如基准点的坐标和坐标轴的方向。
定义好工具坐标系后，就可以根据需要进行加工和定位，实现精确的工艺要求。
总结通过以上六点法定义工具坐标系的步骤，可以准确地描述工具或工件在机床上的位置和姿态。
这一方法在工程领域中得到广泛应用，对于实现精确的加工和定位非常重要。
在实际应用中，需要仔细选择基准点和确定坐标轴的方向，以确保工具坐标系的准确性和稳定性。
工件定位基准的选择
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
通用夹具
分度头
59
60
工件装夹法
a磨孔时工件的找正
b刨削时工件的找正
c划线找正装夹法
d夹具装夹法
61
〔1工件的定位 为保证零件加工的精度要求,在进行机加工
前,使工件在机床或夹具上,占据某一正确位 置的过程.
62
63
六点定位原理：
64
工件的定位
工件的6个自由度
六点定位原理
65
分析如图所示各定位支承点, 限制自由度的情况.
在XOY平面有定位支承点 1,2,3；限制了三个自由度；
Z, X,Y;
•在XOZ平面有4,5两个定位支承点,限制了两个自由度； •在YOZ平Z面, Y有6一个定位支承点,限制了一个自由度.
3
基准及其分类
基准
用于确定零件 上其它点、线、 面位置所依据 的那些点、线、 面.
设计图样上所采 用的基准就是设 计基准.
在加工时用于工件 定位的基准,称为
定位基准.
设计基准 工艺基准
定位基准 测量基准
1、粗基准 2、精基准 3、辅助基准 4、主要基准 5、附加基准
在加工中或加工
加工、测量、 装配过程中使 用的基准.
若工件必须首先保证某重要表面余量均匀,则应选 该表面为粗基准.
27
车身加工粗基准选择正误对比
28
b.保证相互位置要求的原则 若工件必须首先保证加工表面与不加工表面之间
的位置要求,则应选不加工表面为粗基准；当工件上 存在若干个不加工表面时,应选择与加工表面的相对 位置有较高要求的不加工表面作为粗基准,以达到壁 厚均匀,外形对称等要求.
定位基准选择总结
5
六点定位原理
3、欠定位
加工技术要求应限制的自由度没有被限制， 这种定位称为欠定位。动画5以铣键槽为例，表 明欠定位在夹具设计中是决不允许的 。
学习任务三
工艺路线的拟订——定位基准选择
复习 机械加工工艺规程的种类 常用毛坯的种类
学习目标 了解六点定位原则 掌握基准的含义及分类
第一章 机械制造工艺编制基础知识
机械加工工艺路线拟订
拟订工艺路线是指拟订零件加工所 经过的有关部门和工序的先后顺序。 工艺路线的拟订是制订工艺规程的重 要内容，其主要任务是确定定位基准， 选择各个加工表面的加工方法，确定各 个表面的加工顺序以及整个工艺过程的 工序数目和工序内容。它与零件的加工 要求，生产批量及生产条件等多种因素 有关。
7
动画6 连杆的定位
8 45
定位方式及定位元件 1.定位元件的要求
对定位元件的设计应满足下列要求：
1）要有与工件相应的精度；
2）要有足够的刚度，不允许受力后发生变
形；
3）要有足够的耐磨性，以便在使用中保持
精度。
6.1.2 定位元件
9 45
2.常见的定位方式及定位元件
1）平面定位
以平面为基准实现工件定位，是最常见的定
YOZ 平面4、5点，限制了 和
XOZ 平面6点 限制 Y 自由度，
自由度。
3 44
在铣床上加工短槽
二、工件的定位形式
1、完全定位
在铣床上加工短槽时，为保
六点定位原理
XZXZ
一个长定位套
XZ
XZXZX Z X Z
典型定位元件得定位分析
定位情 况
锥
圆顶
尖
锥
和 锥
图示
度
孔心
轴
限制的
自由度
固定顶尖
XYZ
浮动顶尖
锥度心轴
YZ
XY ZY Z
定位原理分析例一
解:定位分析 :
心轴得大端面限制得自由度为:
Y 、X 、Z
心轴得长銷限制得自由度为:
X 、Y 、X 、Y
支承板定位,限制工件得三个自由度: Y 、X (、保Z 证各孔
得轴心线垂直于工件底面);
两支承销定位,限制工件二个自由度: Z 、(Y保证工件二
小孔得位置尺寸H); 削边销定位,限制一个自由度: X(保证工件二小孔与大
孔中心得对称位置尺寸A)。
属于完全定位,且能保证工件得加工精度要求,方案正确。
未受约束得刚体,在空间得位置就是不确定得,它具有六
个自由度:
X
、Y
、Z
、X
、Y
、Z。为使刚体在空间具有确定得
位置,就必须限制其六个自由度。
定位就就是用各种形状不同得定位元件,来限制工件得
自由度。
六点定位原理:用六个支承点分别限制工件得六个自由
度从而使工件在夹具中得到正确加工位置得方法称为六点定 位原理、
过定位一般就是不允许得。
过定位分析
、Z X
X
Y
Z
a）
X
X Y
a2）
Z X
X Y
Z X
a1）
X Y
a3）
过定位
消除过定位及其干涉得途径:
1、 改变定位元件结构,消除对自由度得重复 限制,如长销改成短销;
工件的定位与定位基准的选择
工件的定位与定位基准的选择机械加工中，为了保证工件的位置精度和用调整法获得尺寸精度时，工件相对于机床与刀具必须占有一正确位置，即工件必须定位。
而工件装夹定位的方式有：直接找正、划线找正和用夹具装夹三种方式，下面我们讨论工件在夹具中的定位问题。
工件在夹具中的定位涉及到定位原理、定位误差、夹具上采用的定位元件和工件上选用的定位基准等几方面的问题，有关定位误差的计算和定位元件的选用在夹具设计一章讲授，这里只介绍定位原理和定位基准的选择。
一、定位原理1．六点定则工件在夹具中的定位的目的，是要使同一工序中的所有工件，加工时按加工要求在夹具中占有一致的正确位置(不考虑定位误差的影响)。
怎样才能各个工件按加工要求在夹具中保持一致的正确位置呢?要弄清楚这个问题，我们先来讨论与定位相反的问题，工件放置在夹具中的位置可能有哪些变化?如果消除了这些可能的位置变化，那么工件也就定了位。
任一工件在夹具中未定位前，可以看成空间直角坐标系中的自由物体，它可以沿三个坐标轴平行方向放在任意位置，即具有沿三个坐标轴移动的自由度X，Y，Z；同样，工件沿三个坐标轴转角方向的位置也是可以任意放置的，即具有绕三个坐标轴转动的自由度X，Y，Z。
因此，要使工件在夹具中占有一致的正确位置，就必须限制工件的X，Y，Z；X，Y，Z六个自由度。
图2-16工件的六个自由度为了限制工件的自由度，在夹具中通常用一个支承点限制工件一个自由度，这样用合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定，称为“六点定位规则”，简称“六点定则”。
例如用……使用六点定则时，六个支承点的分布必须合理，否则不能有效地限制工件的六个自由度。
在具体的夹具结构中，所谓定位支承是以定位元件来表达的，如上例中长方体的定位以六个支承钉代替六个支承点(图2-17c)，这种形式的六点定位方案比较明显，下面再介绍其他形式工件的定位方案。
2．对定位的两种错误理解我们在研究工件在夹具中的定位时，容易产生两种错误的理解。
焊装夹具的设计基本原则
在进行汽车时，其实有6-7成的工作为辅助和装夹工作。
虽然主要的操作是焊接，但是一个好的准备过程会使整个工艺过程更加顺畅，产品效果更好。
因为装夹是在焊接家具上完成的，因此夹具的设计起着很重要的作用。
在焊接过程中，合理的夹具结构，有利于合理安排流水线生产，便于平衡工位时间，降低非生产用时。
对具有多种车型的企业，如能科学地考虑共用或混型夹具，还有利于建造混型流水线，提高生产效率。
一、定位部件的设计原则1、定位基准统一原则：由于在车身制造中，每个制件要经过若干次装配、定位、夹紧的重复定位。
所以焊接夹具要求采用定位基准统一原则。
2、正确选择定位基准：一般将车身装配重要部位影响车身总成几何形状和尺寸的重要型面位置度要求高的工艺孔，作为夹具的定位基准。
定位基准孔一般采用产品数字模型上已有的孔或冲压工艺可保证的最稳定的工艺孔。
出于定位可靠性、制造工艺性、夹具经济性等几个因素的考虑，定位基准面一般优先选择平面，尽量避免选择曲面。
3、正确确定每个制件定位点数量：在设计中仍应该遵守六点定位原则。
但为克服薄板弹性变形，保征制件正确定位支撑点，允许出现过定位。
4、合理确定定位点的位置：首先将定位基准的孔和型面确定为定位点；其次将两个制件搭接处需要焊接的部位确定为定位点；另外将易变形处确定为定位点支撑。
同时，部件安装和结构设计要考虑焊钳的接近性，焊钳必须能在指定的焊点位置焊接。
二、夹紧部件的设计原则1、正确确定夹紧点：对于薄板冲压件，夹紧点应作用在定位点上，一般将定位基准面、两个制件搭接处、易变形处的定位支撑点等位置确定为夹紧点。
避免在没有支撑处布置夹紧机构，与支撑点形成力偶，破坏制件在夹具中的定位。
2、正确确定夹紧力的作用方向：制件在夹具中的夹紧和定位是密切相关的。
夹紧力的作用方向就是向着定位支撑块。
通过定位支撑块的反作用力，使制件与定位块紧密接触。
3、正确决定夹紧力的大小：夹紧力大小应以能克服制件的弹性变形保证定位准确可靠为宜。
第二章工件的定位
(2)圆柱几何体的定位
1)定位基准是长圆柱面的轴线、 端平面和键槽 2)主要定位基准为长圆柱面的 轴线
3） 1、、 2 3、 4 x、z、x、z 4） 5 y 5） 6 y
பைடு நூலகம்
特点：定位接触点在圆柱面上，而定位基准则为中心轴线。
(3)圆盘几何体的定位
1) 圆柱面较短，其定位功能将 降低 2)端平面较大，作主要定位基 准
锥度心轴
5)通常定位精度为0.01mm的同轴度公差。 6)锥度为1:10000时，同轴度公差可达0.005mm。 7)工件孔为IT6、IT7，粗糙度小于0.8μm。 8)材料T10A，热处理至58～64HRC，大型心轴可用20钢无 缝钢管制造。
心轴选择实例
工件为Ø40N7孔，长度64mm，同轴度公差为5级，试 设计外圆磨床的锥度心轴。
圆锥定位套
圆锥心轴
当工件锥面用涂色法检验其接触面面积大于85%时，圆 锥可获得很高的定位精度。
定心夹紧精度高
滚齿心轴的通用结构
1)柄部按滚齿机通用底盘设计。 2)定位轴颈D的公差带为h6。 3)心轴用20Cr制作，经热处理渗碳淬硬至50～55HRC。 4)心轴的主要技术要求是对同轴度、垂直度。 5)7: 24圆锥及其中心孔作为夹具体的基面。
锥度心轴
1)用于套类零件的外圆磨削。 2)直径为8～100mm，锥度为1: 3000～1: 8000。 3)锥度心轴的定位精度较高。 4)心轴锥面与孔壁之间接触面很大，工件被锁紧。
2.工件以精基准孔定位
(1)定位轴
钻套
1 –与夹具体的连接部分 2 –中心定位部分 3 –引导部分 4 –夹紧部分 5 –排屑槽 6 –台阶定位面
定位轴材料为T8制作，经热处理至55～60HRC ；也可 用20钢制作，经渗碳淬硬至55～60HRC。
金属工艺学第六章 工艺过程基本知识1
3、 举例：
（1） 轴类零件： 车床主轴：45号钢模锻件 ； 阶梯轴（直径相差不大）：棒料
（2） 箱体或支架： 铸造件或焊接件
（3） 齿轮： 小齿轮：棒料 ；大多数中型齿 轮：模锻件 ；大型齿轮：铸钢件
第三节 工件的定位原理及定位基准的选择
第二节 零件工艺性分析与毛坯的选择
一、零件工艺性分析
零件结构工艺性： 是指所设计的零件在能满足使用要求 的前提下制造的可行性和经济性。 它包括零件的各个制造过 程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热 处理、切削加工等工艺性。
1、查零件图的完整性 审查零件图上的尺寸标注是否完整、结构表达是否清楚。
1、机械加工工艺规程 1）定义： 规定产品或零部件制造工艺
过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。 其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方 法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。
2、工艺规程的作用：
（1） 指导生产的主要技术文件； （2） 是生产组织和生产管理的依据； （3） 是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。
小批生产 中批生产 大批生产 3）大量生产
生产类型的划分:
零 件 的 年 产 量 （ 件 ）
生 产 类 型 重 型 零 件中 型 零 件 轻 型 零 件
单 件 生 产< 5
< 10
< 100
成 批 小批 5～ 100 10～ 200 100～ 500
生 产 中批 100～ 300 200～ 500 500～ 5000
例2:图示零件左图加工较为困难，而改为右图的组合件，加工 并不困难。
10）被加工表面形状应尽量简单
四）零件结构和尺寸标注应便于测量
例1:图示零件18000.025 外圆应采用百分尺测量，左图的结构
六点定位原理
六点定位原则及定位基准的选择
点定位原则一个尚未定位的工件，其位置是不确定的。
如图 3-29 所示，将未定位的的工件（长方体）放在系中，长方体可以沿 X 、 Y 、 Z 轴移动有不同的位置，也可以绕 X 、 Y 、 X 轴转动有不同的位置，分别用、表示。
用以描述工件位置不确定性的、、、、、合称为工件的六个自由度。
其中、、称为工件沿 X 的移动自由度，、、称为工件绕 X 、 Y 、 Z 轴的转动自由度。
工件要正确定位首先要限制工件的自由度固定点，长方体的底面与该点保持接触，那么长方体沿 Z 轴的移动自由度即被限制了。
如果按图 3-30 所设置六个固的三个面分别与这些点保持接触，长方体的六个自由度均被限制。
其中 XOY 平面上的呈三角形分布的三点限制了
由度； YOZ 平面内的水平放置的两个点，限制了、二个自由度； XOZ 平面内的一点，限制了一个自由度。
限制
上自由度的称为主要定位基准。
这种用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的原则称原则。
支承点的分布必须适当，否则六个支承点限制不了工件的六个自由度。
例图 3-30 中 XOY 平面内的三线上，同理， YOZ 平面内的两点不应垂直布置。
六点定位原则是工件定位的基本法则，用于实际生产时起支承作用状的几何体，这些用于限制工件自由度的几何体即为定位元件。
表 3-10 为常用定位元件能限制的工件自由。
六点定位原理讲解
第三节工艺规程的拟定为保证产品质量，提高生产效率和经济效益，把根据具体生产条件拟定的较合理的工艺过程，用图表(或文字)的形式写成文件，就是工艺规程。
它是生产准备、生产计划、生产组织、实际加工及技术检验等的重要技术文件，是进行生产活动的基础资料。
根据生产过程中工艺性质的不同，又可以分为毛坯制造、机械加工、热处理及装配等不同的工艺规程。
本节仅介绍拟定机械加工工艺规程的一些基本问题。
一零件的工艺分析首先要熟悉整个产品(如整台机器)的用途、性能和工作条件，结合装配图了解零件在产品中的位置、作用、装配关系以及其精度等技术要求对产品质量和使用性能的影响。
然后从加工的角度，对零件进行工艺分析，主要内容如下:(1)检查零件的图纸是否完整和正确例如视图是否足够、正确，所标注的尺寸、公差、粗糙度和技术要求等是否齐全、合理。
并要分析零件主要表面的精度、表面质量和技术要求等在现有的生产条件下能否达到，以便采取适当的措施。
(2)审查零件材料的选抒是否恰当零件材料的选择应立足于国内，尽量采用我国资源丰富的材料，不要轻意地选用贵重材料。
另外还要分析所选的材料会不会使工艺变得困难和复杂。
(3)审查零件结构的工艺性零件的结构是否符合工艺性一般原则的要求，现有生产条件下能否经济地、高效地、合格地加工出来；如果发现有问题，应与有关设计人员共同研究，按规定程序对原图纸进行必要的修改与补充。
二毛坯的选择及加工余量的确定毛坯上留作加工用的材料层，称为加工余量。
加工余量又有总余量和工序余量之分。
某一表面从毛坯到最后成品切除掉的总金属层厚度，即毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为总余量，以Z0表示。
该表面每道工序切除掉的金属层厚度，即相邻两工序尺寸之差称为工序余量.工序尺寸公差一般按"入体原则"标注，对被包容尺寸(轴径)，上偏差为0，其最大尺寸就是基本尺寸；对包容尺寸 (孔径、槽宽)，下偏差为0，其最小尺寸就是基本尺寸。
加工余量的确定确定加工余量有计算法、查表法和经验估计法等三种方法:(1)计算法在掌握影响加工余量的各种因素具体数据的条件下，用计算法确定加工余量比较科学。
六点定位原则
上节课 回顾
一、工件定位的概念： 定位 在加工前，先确定工件在工艺系统中的正确位置。
实际加工中，只要考虑作为设计基准的点、 线、面 是否在工艺系统中占有正确有位置。
上节课 回顾
二、定位与夹紧： 夹紧
在加工过程中，为防止工件在切削力、重力、惯性 力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件定位。
因此，按照工件加工要求确定工件必须限制 的自由度数是工件定位中应解决的首要问题。
四、定位的分类
四、定位的分类
1、完全定位
大端面限制: X 方向的移动自由度 Y、Z的转动自由度
短销限制: Y、Z方向的移动自由度
防转销限制: X位 完全定位的概念:
六个自由度均被限制的定位方式称为完全定位。
六点定位原理的两点说明
二、关于定位方向的确定
在外力作用下， 与基准紧密结触
我们认为工件在某个方向的自 由度被限制了，就是在该方向上 有了正确的位置，并不表示在受到 脱离支承点的外力的作用下也不运动
二、常用定位元件能限制的自由度数
二、常用定位元件能限制的自由度数
外圆柱面
三、由工件加工要求确定工件应限制的自由度数 生产现场
四、定位的分类 2、不完全定位（部分定位）的概念
根据零件加工要求实际限制的自由度数少于六 个的定位方法称为不完全定位.
四、定位的分类 举一反三 考考你
应该限制: Z方向的移动自由度 X、 Y 的转动自由度
四、定位的分类 3、过定位
一夹一顶 夹持部分较长
重复限制: Y、Z 方向转动自由度
夹持较长卡盘相关于套筒限制: Y、Z方向的移动自由度 Y、Z的转动自由度
夹紧和定位是两个概念
上节课 回顾
课题五 定位基准选择
Z Y
X
（2）例题 过定位实例分析1 过定位实例分析1（桌子）
图2-17 过定位分析1
过定位实例分析2 过定位实例分析2
Z Z Y
Y
Y
Y
X
X
a）
b） 图 过定位分析实例2——一面两孔定位
六点定位原理的应用小结： 六点定位原理的应用小结： 完全定位—六个自由度全部限制。 完全定位 不完全定位—限制的自由度＜6点，但仍然 不完全定位 仍然 满足加工要求。 满足加工要求。 欠定位—该限制的自由度没有限制，绝对不 欠定位 绝对不 允许。 允许。 过定位—重复限制某一个或几个自由度，一 过定位 一 般不允许。 般不允许。 支撑点要合理分布 总之注意： 总之注意： 与加工要求相符合
如图12- 所示的机床床身零件 的机床床身零件， 如图12-7所示的机床床身零件， 要求导轨面应有较 12 好的耐磨性， 以保持其导向精度。 好的耐磨性 ， 以保持其导向精度 。 由于铸造时的浇注 位置（ 床身导轨面朝下） 位置 （ 床身导轨面朝下 ） 决定了导轨面处的金属组织 均匀而致密， 在机械加工中， 均匀而致密 ， 在机械加工中 ， 为保留这样良好的金属 组织， 组织，应使导轨面上的加工余量尽量小而均匀
如图12- 所示零件 内孔和端面需要加工， 零件， 如图 12-3 所示 零件 ， 内孔和端面需要加工 ， 外圆表面不需 12 要加工。 要加工。 铸造时内孔B与外圆A之间有偏心。 铸造时内孔 B 与外圆 A 之间有偏心 。 为了保证加工后零件 的壁厚均匀(内外圆表面的同轴度较好) 的壁厚均匀 ( 内外圆表面的同轴度较好) ， 应以不加工表 面外圆A作为粗基准加工孔B( B(例如采用三爪卡盘夹持外圆 面外圆A作为粗基准加工孔B(例如采用三爪卡盘夹持外圆 A)。 A)。
六点定位原则
2.不完全定位和欠定位 工件在夹具中定位，若六个自由度没有被全部限制时，称为部分 定位。 (1)有些工件，根据加工要求，并不需要限制其全部自由度，称 为不完全定位。 (2)当定位点少于工件应该限制的自由度，使工件不能正确定位 时，称为欠定位。欠定位不能保证加工要求，往往会产生废品，因 此是绝对不允许的。
三、必须正确处理过定位 工件在夹具中定位，若几个定位支承点重复限制同一个或几个自 由度时，称为过定位。一般来说，形状精度和位置精度很低的毛坯 表面作为定位表面不允许出现过定位；已加工过的工件表面或精度 较高的毛坯表面作为定位表面时，为了提高工件定位的稳定性和刚 度允许采用过定位。 减少或消除过定位造成的不良后果，可采取如下措施： 1.改变定位元件的结构，定位元件在重复限制自由度的部分不起 定位作用。 2.撤消重复限制自由度的定位元件 3.提高工件定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度
二、限制工件自由度与加工要求的关系 工件在夹具中定位时，并非所有情况都必须限制六个自由度，这 主要取决于本工序的加工要求。对空间直角坐标系来说，工件在某 个方面有加工要求，则在那个方面的自由度就应予以限制。 1.完全定位 工件的6个自由度全部被限制，它在夹具中的位置是唯一的，称 为完全定位。
六点定位原则
一、六点定位原则 当工件不受任何条件约束时，其位置是任意的、不确定的。从理论 力学中可以知道，一个在空间处于自由状态的刚体，具有六个自由 度。
在分析工件定位时，通常用一个支承点限制工件的一 个自由度，用合理分布的6个支承点限制工件的6个自由度， 使工件在夹具中的位置完全确定，这就是“六点定位原 则”。
Байду номын сангаас
六点定位法则
六点定位法则的正确理解与应用六点定位法则是指导夹具设计的基本原则，已沿用了几十年，但法则本身并不完善，对法则的理解和应用也存在许多混乱之处，因此有必要对六点定位法则进行再探讨。
1．传统六点定位法则的含义工件定位的实质就是使工件在夹具中占据确定的位置，因此工件的定位问题可转化为在空间直角坐标系中决定刚体坐标位置的问题来讨论。
在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕此三轴旋转的三个自由度。
用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中占据正确的位置，称为六点定位法则。
人们在阐述六点定位法则时常以图1所示铣不通槽的例子来加以说明：a1、a2、a3三个点体现主定位面A，限制X、Y方向的旋转自由度和Z方向的移动自由度；a4、a5两个点体现侧面B，限制X方向的移动自由度和Z方向的旋转自由度；a6点体现止推面C，限制Y方向的移动自由度。
这样，工件的六个自由度全部被限制，称为完全定位。
当然，定位只是保证工件在夹具中的位置确定，并不能保证在加工中工件不移动，故还需夹紧。
定位和夹紧是两个不同的概念。
图12．传统六点定位法则存在的问题（1）a1～a6在有的专著中称为六个定位点，在有的文献中则称为六个支承点，事实上这是两个不同的概念。
支承点应是安装在夹具上直接与工件接触的具体定位元件，如支承钉、支承板、V形块等，在加工过程中它们还要参与平衡切削力、重力、夹紧力等；而定位点应是一个抽象概念，是指定位方式对自由度的限制。
限制一个自由度称为一个定位点，与支承点的多少无关。
例如，工件直接以平面定位时，应限制三个自由度，只应有三个定位点，而事实上此时的支承点远不止三个。
而且在一些特殊情况下，工件定位时根本就无具体的支承点，如常见的在车床上用四爪卡盘夹紧工件，用千分表找正，此时并没有具体的支承点参与定位，工件位置的确定是由千分表来完成的，这种定位方式在无支承点的情况下同样可以实现定位。
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六点定位原则及定位基准的选择
一、六点定位原则
一个尚未定位的工件，其位置是不确定的。
如图3-29 所示，将未定位的的工件（长方体）放在空间直角坐标系中，长方体可以沿X 、Y 、Z 轴移动有不同的位置，也可以绕X 、Y 、X 轴转动有不同的位置，分别用、、和、、表示。
用以描述工件位置不确定性的、、、、、合称为工件的六个自由度。
其中、、称为工件沿X 、Y 、Z 轴的移动自由度，、、称为工件绕X 、Y 、Z 轴的转动自由度。
工件要正确定位首先要限制工件的自由度。
设空间有一固定点，长方体的底面与该点保持接触，那么长方体沿Z 轴的移动自由度即被限制了。
如果按图3-30 所设置六个固定点，长方体的三个面分别与这些点保持接触，长方体的六个自由度均被限制。
其中XOY 平面上的呈三角形分布的三点限制了、、三个自由度；YOZ 平面内的水平放置的两个点，限制了、二个自由度；XOZ 平面内的一点，限制了一个自由度。
限制三个或三个以上自由度的称为主要定位基准。
这种用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的原则称为
六点定位原则。
支承点的分布必须适当，否则六个支承点限制不了工件的六个自由度。
例图3-30 中XOY 平面内的三点不应在一直线上，同理，YOZ 平面内的两点不应垂直布置。
六点定位原则是工件定位的基本法则，用于实际生产时起支承作用的是有一定形状的几何体，这些用于限制工件自由度的几何体即为定位元件。
表3-10 为常用定位元件能限制的工件自由度。
二、由工件加工要求确定工件应限制的自由度数
工件定位时，影响加工精度要求的自由度必须限制；不影响加工精度要求的自由度可以限制也可以不限制，视具体情况而定。
按照工件加工要求确定工件必须限制的自由度是工件定位中应解决的首要问题。
例如图3-31 所示为加工压板导向槽的示例。
由于要求槽深方向的尺寸 A 2 ，故要求限制Z 方向的移动自由度；由于要求槽底
面与 C 面平行，故绕X 轴的转动自由度和绕Y 轴的转动自由度要限制；由于要保证槽长 A 1 ，故在X 方向的移动自由度要限制；由于导向槽要在压板的中心，与长圆孔一致，故在Y 方向的移动自由度和绕Z 轴的转动自由度要限制。
这样，在加工导向槽时，六个自由度都应限制。
这种六个自由度都被限制的定位方式称为完全定位。
图3-31 的导板如在平面磨床上磨平面，要求保证板厚 B ，同时加工面与底面应平行，这时，根据加工要求只需限制、、三个自由度就可以了。
这种根据零件加工要求实际限制的自由度少于六个的定位方法称为不完全定位。
如工件在某工序加工时，根据零件加工要求应限制的自由度而未被限制的定位方法称为欠定位。
欠定位在零件加工中是不允许出现的。
如果某一个自由度同时由多于一个的定位元件来限制，这种定位方式称为过定位或重复定位。
如图3-32 所示为一个零件在自由度上有左右两个支承点限制，这就产生了过定位。