【免费下载】六点定位原则及定位基准的选择
六点定位原则及定位基准的选择
收藏此信息推荐给好友 2009-6-24 来源：机电商情网
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XO Y 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。
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
短圆柱心轴
小锥度心轴
心轴
X、Z
X、Z
定位情况 V 形 块 图示 限制的自由度 定位情况 定 位 销 图示 限制的自由度
一块短 V 形块
两块短 V 形块
一块长 V 形块
外 圆 柱 面
X、Z
一个短定位销
X、Z、X、Z
两个短定位销
X、Z、X、Z
一个长定位销
二、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。
夹紧和定位是两个概念
因此，定位是使工件占有一个正确的位置，夹 紧才使它不能移动和转动
一、基本概念
三、夹具分类：
通用夹具 单件小批 根据通用程度 专用夹具 大批量 三爪、平口钳、分度头 针对某一固定工序设计
多品种小批量成组相似性零件 成组可调 单件中小批量 组合夹具 通用标准部件组装而成
二、六点定位原理
1、刚体的六个自由度
任何刚体在空间都有六个自 由度，它们分别是沿空间直 角坐标系三轴方向的： 移动自由度(X、Y、Z) 转动自由度(X、Y、Z)
Z
Z
Z X Y
X
X
Y
Y
二、六点定位原理
Z
Z Z X Y
间隙配合刚性心轴 图2-12a 过定位示例
28
第二节 工件的定位及定位元件
图2-12b 过定位引起夹紧变形
29
第二节 工件的定位及定位元件
橡胶垫
图2-12c 过定位处理分析
30
思考：
①不完全定位就是欠定位? ②过定位不一定就是完全定位?
③多于六个定位点的定位一定是过定位?
第二节 工件的定位及定位元件
六点定位原则
六点定位原则
六点定位原则（Six-point positioning principle）是指在视觉传播中为了更直观地传达信息，需要将视觉要素放置在画面的特定位置上，六个主要的定位原则如下：
1. 顶点定位（Vertex positioning）：将主体放置在画面的顶点位置上，使之成为画面的焦点。
这种定位方式可以吸引观众的注意力，并突出主题。
2. 对称定位（Symmetrical positioning）：通过将要素放在画面的对称位置上，创造出平衡和稳定感。
这种定位方式能够传递出一种和谐与和平的感觉。
3. 边缘定位（Edge positioning）：将要素放置在画面的边缘位置上，可以创造出一种张力和独特感。
这种定位方式能够吸引观众的注意力，并突出画面的边缘特性。
4. 分隔定位（Separation positioning）：通过将要素放置在画面的不同区块上，创造出一种分割和对比感。
这种定位方式可以突出不同要素之间的关系，并加强视觉效果。
5. 居中定位（Centrality positioning）：将要素放置在画面的中央位置上，创造出一种稳定和集中的感觉。
这种定位方式能够使观众的目光集中在画面的中央，同时强调主题。
6. 对角定位（Diagonal positioning）：通过将要素放置在画面的对角位置上，创造出一种动感和紧张感。
这种定位方式能够使画面更有层次感，并引起观众的兴趣。
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
六点定位法则的正确理解与应用
六点定位原理图3-4 工件的六个自由度图3-5 长方体形工件的定位一、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。
定位基准选择
第一章 机械制造工艺编制基础知识
定位基准的选择
制订机械加工规程时，定位基准的选择 是否合理，将直接影响零件加工表面 的尺寸精度和相互位置精度。同时对 加工顺序的安排也有重要影响。 定位基准选择不同，工艺过程也将随 之而异。
在定位的原理中已讲到，工件在夹具
中的定位实际上是以工件上的某些基 准面与夹具上定位元件保持接触，从 而限制工件的自由度。 那么，究竟选择工件上哪些面与夹具 的定位元件相接触为好呢?这就是定位 基准的选择问题。
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
（3)菱形销
24 45
（4）心轴
(a)锥度心轴（图7）常用锥度为1:1000～
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)。
简述六点定位原理
简述六点定位原理六点定位原理是一种基于地理坐标的定位方法，常用于导航系统和地图应用中。
该原理通过收集多个位置信息，并利用数学计算方法确定用户的具体位置。
下面将简述六点定位原理及其相关参考内容。
1. GPS定位GPS（全球定位系统）是一种基于卫星定位的技术，利用地球上的卫星系统和接收设备，能够精确测量用户的位置坐标。
通过收集卫星信号并进行计算，可以确定用户在全球范围内的准确位置。
参考内容：美国国防部的GPS官方网站提供了关于GPS技术的详细介绍和参考资料，包括GPS原理、技术规范和应用案例等。
2. 基站定位基站定位是通过手机信号基站的信号强度和时延来确定用户的位置。
手机设备与基站之间的信号强度和时延会根据用户的位置而有所不同，因此可以利用这些数据来定位用户。
参考内容：《手机基站定位原理及其应用》是一本介绍手机基站定位原理和相关应用的书籍，可以提供该定位原理的详细介绍和案例分析。
3. Wi-Fi定位Wi-Fi定位利用用户附近的Wi-Fi信号查询数据库来确定用户的位置。
通过收集用户附近的Wi-Fi信号，并与预先存储的Wi-Fi数据库进行匹配，可以确定用户的位置坐标。
参考内容：Wi-Fi定位技术的详细介绍和应用案例可以在《无线定位技术与应用》一书中找到。
4. 地磁定位地磁定位是通过采集用户周围地球磁场的信息来确定位置。
地球磁场在不同位置有所差异，通过测量地磁数据，并与地磁数据库进行匹配，可以确定用户的位置。
参考内容：《地磁定位技术原理与应用》是一本介绍地磁定位原理和应用的书籍，提供了详细的技术解释和案例分析。
5. 蓝牙定位蓝牙定位是通过蓝牙信号的强度和时延来确定用户的位置。
与基站定位类似，蓝牙设备与用户间的信号会有所差异，可以利用这些数据来定位用户。
参考内容：《蓝牙定位原理与应用技术》是一本详细介绍蓝牙定位原理和应用的书籍，提供了相关技术的详细解释和应用实例。
6. 视觉定位视觉定位是通过识别用户周围的景物、建筑物或地标来确定用户的位置。
六点定位原理
拟定位！
图2-9
Y
3. 六点定位原理旳应用
图2-7 四点定位 图2-6 五点定位
巩固练习
1、如图示工件由底板1和两个长圆柱销2定位，试分析定 位是否合理？
图2-10
1—底板 2—长圆柱销
欠定位
小结
六点定位原理 六点定位原理应用：完全定位
不完全定位 欠定位 过定位
练习
试分析下图中各工件定位时，所需限制旳自由度数目？
怎样限制工件旳六个自由度？ 六点定位
限制
2. 六点定位原理
使工件在夹具中取得唯一拟定旳位置,就需 要在夹具上合理设置相当于定位元件旳六个支 撑点,使工件旳定位基准与定位元件紧贴接触, 即可消除工件旳全部自由度，这就是六点定位 原理。
3. 六点定位原理旳应用
3. 六点定位原理旳应用
Z Y
限制五个自由度 X
2.1.2 工件定位旳基本原理
1. 定位与夹紧旳关系 2. 六点定位原理 3. 六点定位原理旳应用
1. 定位与夹紧旳关系
定位: 拟定工件在机床上或夹具中占有正确旳位置。
注：使工件定位基准紧贴在夹具旳定位元件上！
夹紧：将工件压紧夹牢，使其在加工中保持位置不变。
注：使工件不离开定位元件！
工件有几种自由度？ 六个
Байду номын сангаас
3. 六点定位原理旳应用
定位类型 完全定位 不完全定位
限制旳自由度数目 六个
加工要求所需旳个数
加工中是否允许 允许 允许
欠定位
< 加工要求所需旳个数
不允许
过定位
反复限制某些自由度
允许 提升局部刚度和稳定性 不允许 无法安装、工件变形等
Z
Z