工件的定位6个自由

如图13-3所示，
如图13-3所示，在空间直角坐标系的O面上布置三个定位支承点1、2、3， 使工件的底面与三点相接触，则该三点就限制了工件的、、 三个自由度。 同理，在O面上布置两个定位支承点4、5与工件侧面相接触，就可限制工 件的和的自由度。在O面上布置一个定位支承点与工件的另一侧面接触， 就可限制工件的自由度，从而使工件的位置完全确定。
常见的工件定位方式有四种，即工件以平面为定位基准面、工件 以内孔为定位基准面、工件以外圆为定位基准面和工件以一面两孔为 定位基准面。 1．工件以平面为定位基准面
工件以平面作为定位基准面时，常用的定位元件有以下几种： （1）支承钉 一个支承钉相当于一个支承点，可限制工件一个自由度。
如图13-7所示 （2） 支承板 支承板适用于工件以精基准定位的场合。工件以大平面
根据“六点定则”利用支承点来限制工件自由度时，有时能 够分清哪个支承点限制了工件的哪个自由度，有时分不清哪个支 承点限制了工件的哪一个自由度。
工件在实际定位时，不是用定位支承点，而是用各种不同形 状的定位元件，不同的定位元件限制工件的自由度数是不一样的。
如图13-4所示为盘状工件的定位，底面的三个支承点限制了工件的、、 三个自由度，外圆柱 面上的两个支承点限制了工件的及自由度，工件圆周槽中的支承点限制了工件的自由度。
一、工件定位的概念及方法
1. 工件定位的概念 在加工之前，使工件在机床或夹具上占据某一正确位置的过程称
为定位；工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变 的操作称为夹紧；工件定位、夹紧的过程合称为装夹。
2. 工件定位的方法 (1) 直接找正定位法 在机床上利用划针或百分表等测量工具
(仪器)直接找正工件的位置的方法称为直接找正定位法。如图13-1所
与一大（宽）支承板相接触定位 时，该支承板相当于三个不在一条直线上的定位支承点，可限制
工件三个自由度。一个窄长支承 板相当于两个定位支承点，可限制工件两个自由度。工件以一个
大平面同时与两个窄长支承板相 接触定位时，这两个窄长支承板相当于一个大（宽）支承板，限
制工件三个自由度。如图13-8所 示 上述支承钉与支承板是固定在夹具体上使用的，因此，也称为固定支
2．工件的定位形式
（1）完全定位 用六个合理布置的定位支承点限制工件的六个自由 度，使工件位置完 全确定的定位形式称为完全定位。
（2）不完全定位 工件被限制的自由度少于六个，但能满足加工技 术要求的定位形 式称为不完全定位。如图13-5所示，即为不完全定位。
（3）过定位 两个或两个以上的定位支承点同时限制工件的同一个 自由度的定位形 式称为过定位，也常称为超定位或重复定位。如图13-6a所示 如图13-6a。图13-6b、c所示是通过改变定位元件的结构形状 而避免了过定位的示例。
如图13-5所示，即为不完全定位。如铣不通槽，被 加工表面就有三个方位的位置要求，必须限制工件的 六个自由度，则需采用完
3．欠定位现象
•
根据加工技术要求应限制的自由度没有被限制，这种定位现
象称为欠定位现象。欠定位现象是不允许出现的，因为其不能保
任何一个工件，如果对其不加任何限制，那么，它在空间的位置是不确定的，可 以向任意方向移动或转动，工件所具有的这种运动的可能性，称为工件的自由度。 如果把工件放在空间直角坐标系中来描述，如图13-2所示，则工件具有六个自由度， 即沿x、y、z轴移动和绕x、y、z轴转动的六个自由度，可分别用x~、y~、z~表示 沿x~、y~、z~轴移动的自由度。
承。
如图13-7所示为三种标准支承钉，其中平头支承钉多用于工件以精基准定位；球 头支承钉和齿纹支承钉适用于工件以粗基准定位，支承钉与夹具体上孔的配合为 H7/r6或H7/n6。若支承钉需经常更换时，可加衬套，其外径与夹具体孔的配合亦 为H7/r6或H7/n6，内径与支承钉的配合为H7/js6。当使用几个A型支承钉（处于 同一平面）时，装配后应一次磨平其工作表面，以保证其等高性要求。
注意：
底面上布置的三个支承点不能在同一条直线上，且三个支承 点所形成的三角形的面积愈大愈好。侧面上布置的两个支承点所 形成的连线不能垂直于三点所形成的平面，且两点之间的距离愈 远愈好。这就是上述所提到的“合理布置”的含义。
“六点定则”可用于任何形状、任何类型的工件，具有普遍性。 如图13-4所示为盘状工件的定位，底面的三个支承点限制了工件 的、、 三个自由度，外圆柱面上的两个支承点限制了工件的及自 由度，工件圆周槽中的支承点限制了工件的自由度。
证工件的加工技术要求。
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工件在夹具中的定位，并不是用定位支承点，而是用各种不
同结构与形状的定位元件与工件相应的定位基准面相接触或配合
实现的。工件上的定位基准面与相应的定位元件的工作表面合称
为定位副。定位副的选择及其制造精度直接影响工件的定位精度 和夹具的制造及使用性能。
三、常见的定位方式及定位元件
示，
(2) 划线找正定位法 先根据工序简图（工序简图在下章详细 介绍）在工件上划出中心线、对称线和加工表面的加工位置线等，然 后再在机床上按划好的线找正工件位置的方法称为划线找正法。
（3）利用夹具定位法 中批以上生产中广泛采用专用夹具定位。
如图13-1所示，用四爪卡盘夹持偏心工件的外圆A来加工偏心孔C。为保证 孔C中心线与偏心外圆B中心线同轴，可用百分表找正，使外圆B与机床主 轴回转中心同轴。然后加工孔C，即可保证孔C与外圆B同轴。此方法生产 率低，加工精度主要取决于工人操作技术水平和测量工具的精确度，一般 用于单件小批生产。
二、 工件定位的基本原理
1．六点定则 工件所具有的运动的可能性，称为工件的自由度。如果把工件放 在空间直角坐标系中来描述，如图13-2所示，则工件具有六个自由 度，即沿x、y、z轴移动和绕x、y、z轴转动的六个自由度，可分 别用x~、y~、z~表示沿x~、y~、z~轴移动的自由度。
工件的定位，实质上就是限制工件应该被限制的自由度。即， 若要确定工件在某坐标方向上的位置，就需且只需用一个定位支 承点限制工件在该方向上的自由度，用六个合理布置的定位支承 点限制工件的六个自由度，就可使工件的位置完全确定，此称为 工件定位的“六点定位”