机械制造装备技术书

实验一六点定位和手动夹具实验

1 六点定位实验

一、实验目的

通过六点定位实验，学习和掌握六点定位原理，完全定位、不完全定位，欠定位、过定位的区别和使用方法等。

二、实验装置

六点定位台，方工件，盘工件，柱工件，其定位示意图分别见图1-1，图1-2，图1-3。

（a）约束坐标系（b）定位方式

图1.1 长方工件的定位

（a）约束坐标系（b）定位方式

图1.2 盘工件的定位

（a）约束坐标系（b）定位方式

图1.3 柱工件的定位

三、实验内容及步骤

（一）方工件的定位实验内容和步骤

1. 认识方工件定位实验的实验装置，支承钉，方工件；

2．分别单独实现工件沿X、Y、Z轴的移动及绕X、Y、Z轴的转动；

3. 在定位实验装置所确定的坐标平面中实现以下步骤：

Y,Z,X三个的位置——消除2、支承钉3坐标平面中确定支承钉①在XY1、支承钉自由

度，

Y,Z两个自由度，、支承钉的位置——消除5 ②在XZ坐标平面中确定支承钉4X一个

自由度，的位置——消除坐标平面中确定支承钉6 ③在YZ至此，方工件的沿X、Y、Z轴的移动和绕X、Y、Z轴的转动自由度已被消除，实现了工件的完全定位；

4．参照不完全定位，欠定位、过定位的定义并通过恰当的方法（增加或减少支承钉或其它）来实现上述定位方法；

5. 清理实验台、装置、工具。

（二）盘工件的定位实验内容和步骤

1. 认识盘工件定位实验的实验装置，支承钉，圆销，盘工件；

2．分别单独实现工件沿X、Y、Z轴的移动及绕X、Y、Z轴的转动；

在由定位实验装置所确定的坐标平面中实现以下：3.

Y,Z,X三个、支承钉3的位置——消除①在XY坐标平面中确定支承钉1、支承钉2自由度，

ZY,两个自由度，的位置——消除5②在XZ坐标平面中确定圆销4、支承钉X坐标

平面中确定支承钉6一个自由度；的位置——消除③在YZ轴的转动自由度已被消除，实现了工、ZX、Y至此，盘工件的沿X、Y、Z轴的移动和绕件的完全定位；．参照不完全定位，欠定位、过定位的定义并通过恰当的方法（增加或减少支承钉或其4 它）来实现上述定位方法；清理实验台、装置、工具。5.

（三）柱工件的定位实验内容和步骤型块，支承钉，块，柱工件；1. 认识柱工件定位实验的实验装置，V 轴的转动；、ZZ轴的移动及绕X、Y2．分别单独实现柱工件沿X、Y、型块中，把支承钉和块组合在工件开槽处固定工件，实现柱工件的完将柱工件安放到V3.

全定位；、参照不完全定位，欠定位、过定位的定义并通过恰当的方法（增加或减少支承钉或其4 它）来实现上述定位方法； 5. 清理实验台、装置、工具。四、实验说明及注意事项在工业生产中，工件通常都是先被定位，后被夹紧。在本实验中是工件的六点定位演示实验——限制工件的六个自由度，但是工件本身并没有被夹紧。因此本实验只是对原理的演示，并不代表实际的工装夹具。实验用仪器工具五、

平口钳实验前的准备六、

预习实验指导书，复习教材的相关章节。：工件在夹具中的定位，就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置，这①六点定位原理（刚体）在空间直角坐标系可以通过布置定位支承点限制工件相应的自由度获得。任何一个工件

YZX分别表示沿三个坐标轴的轴向移动（称移动自由, ,中都具有六个自由度，见图1-4 。以 YZX分别表示绕三个坐标轴的转动（称为转动自由度）。由此可见，要使工件，度），

以，在夹具中占有确定的位置，就是要在空间直角坐标系中，通过合理的布置定位元件限制工件的六平面上布置三个支承钉，把工件放在三个支承钉上，就可限制工件的两个转y—x个自由度。在．

YXZ；在y—动自由度z,平面上上布置两个支承钉，使工件靠在两个支承钉和一个移动自由度 ZX；在x--z和一个转动自由度上，就可限制一个移动自由度平面上布置一个支承钉，使工件 Y。通过工件与六个支承点接触，限制其六个靠在这个支承钉上，又可限制工件一个移

动自由度自由度。

刚体在空间的六个自由度图1-4

②完全定位：工件定位时，其六个自由度全部被限制的定位称为完全定位．

③不完全定位:工件定位时，如果该工件根据加工要求只需要限制其部分自由度，虽然工件在空间不占有一个完全确定的位置，但不影响该工序加工要求时称为不完全定位。

④欠定位：工件实际定位所限制的自由度数目，少于按该工序加工加工要求必须限制的自由度数目称为欠定位。

⑤过定位：工件定位时，如果出现两个或两个以上的定位支承点重复限制工件上的同一个自由度则称为过定位。

七、思考题

YZX分别表示沿三个坐标轴的移, ,1．一个物体在三维空间中可能有几个自由度，以符号 YZX分别表示绕三个坐标轴的转动。，动，以符号，2．什么是完全定位和不完全定位，

二者有什么区别？

3．什么是欠定位和过定位，二者有什么区别？

2 偏心夹紧夹具实验

一、实验目的

通过偏心夹紧夹具实验，学习和掌握偏心夹紧夹具的定位和夹紧原理。．

二、实验装置及工量具

实验装置：偏心夹紧夹具机构，工件，见图1-4

工具：装卸/装配所用工具

I号偏心夹紧夹具：

II号偏心夹紧夹具

图1-4 偏心夹紧夹具

1—扳手2—夹具体3—套4—工件5—拉杆6——偏心轮7—手柄8—板手

9—杆10—销11—偏心轮12—垫

三、实验内容及步骤

（一）、I号偏心夹紧夹具实验内容及步骤

1. 认识偏心夹紧夹具实验的实验装置；

2．将手柄转到水平位置，把工件安放到夹具体夹槽内；

3. 按不同角度转动手柄，即在工件上施加相应的夹紧力；

4．可拆卸夹具，并按照图1-4进行组装；

5. 清理实验台、装置、工具。

（二）、II号偏心夹紧夹具实验内容及步骤

1. 认识偏心夹紧夹具实验的实验装置；

2．将手柄转到水平位置，把工件安放到夹具体夹槽内；

3. 按不同角度转动手柄，即在工件上施加相应的夹紧力；

4．可拆卸夹具，并按照图1-4进行组装；

清理实验台、装置、工具。5.

四、实验说明及注意事项

偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐渐增大而产生夹紧力来夹紧工件。偏心夹紧的偏心轮已标准化，其夹紧行程和夹紧力在夹具设计手册上也给出了，可以选用。偏心夹紧机构的优点是结构简单，操作方便，动作迅速。其缺点是自锁性能差，夹紧行程和增力比小。

五实验用仪器工具

装卸/装配所用工具

六实验前的准备

预习实验指导书，复习教材的相关章节。

偏心夹紧的夹紧力可用下式计算：QLW?????]??tan)[tan(1P2其中W——夹紧力（N）

Q——手柄上动力（N）

L——动力力臂（mm）

?O到作用点P间距离（mm）____转动中心2?____夹紧楔角（°）p?——转轴处的摩擦角（°）2七思考题

1、偏心夹紧夹具的定位和夹紧原理？

2、结合六点定位原理，分析本实验的定位自由度。

3、本实验中的定位是哪一种类型的定位？

3 螺旋夹紧夹具实验

一实验目的：

通过螺旋夹紧夹具实验，学习和掌握螺旋夹紧夹具的定位和夹紧原理。

二、实验装置及工量具

实验装置：螺旋夹紧夹具机构，扇形工件，见图1-5

三实验内容及步骤：

1. 认识螺旋夹紧夹具机构，

（在本实验中，加工内容是扇形工件的三个Φ8H8的孔）