六點(diǎn)定位法則的正確理解與應(yīng)用
1 傳統(tǒng)六點(diǎn)定位法則的含義
圖1 |
圖2 |
- a1~a6在有的專著中稱為六個(gè)定位點(diǎn),在有的文獻(xiàn)中則稱為六個(gè)支承點(diǎn),事實(shí)上這是兩個(gè)不同的概念赎离。支承點(diǎn)應(yīng)是安裝在夾具上直接與工件接觸的具體定位元件逛犹,如支承釘、支承板梁剔、V形塊等虽画,在加工過(guò)程中它們還要參與平衡切削力、重力憾朴、夾緊力等狸捕;而定位點(diǎn)應(yīng)是一個(gè)抽象概念,是指定位方式對(duì)自由度的限制众雷。限制一個(gè)自由度稱為一個(gè)定位點(diǎn)灸拍,與支承點(diǎn)的多少無(wú)關(guān)。例如砾省,工件直接以平面定位時(shí)鸡岗,應(yīng)限制三個(gè)自由度,只應(yīng)有三個(gè)定位點(diǎn)编兄,而事實(shí)上此時(shí)的支承點(diǎn)遠(yuǎn)不止三個(gè)咕烟。而且在一些特殊情況下,工件定位時(shí)根本就無(wú)具體的支承點(diǎn)淀祟,如常見(jiàn)的在車床上用四爪卡盤(pán)夾緊工件憎对,用千分表找正,此時(shí)并沒(méi)有具體的支承點(diǎn)參與定位酌铺,工件位置的確定是由千分表來(lái)完成的散岩,這種定位方式在無(wú)支承點(diǎn)的情況下同樣可以實(shí)現(xiàn)定位。
- 六點(diǎn)定位法則源于剛體力學(xué)辕洗,與夾具設(shè)計(jì)的實(shí)際情況并不完全一致萌圣。一方面,夾具和工件均是彈性體趋亡,在定位低海、尤其夾緊時(shí)易產(chǎn)生彈性變形;另一方面挪其,定位副之間大多存在間隙顿蝇。而傳統(tǒng)的六點(diǎn)定位法則忽略了彈性變形和間隙的存在。事實(shí)上茫经,彈性變形和間隙的存在對(duì)工件的定位有重要影響巷波。
- 過(guò)定位問(wèn)題是夾具設(shè)計(jì)和使用中的敏感問(wèn)題。文獻(xiàn)和專著中一般將過(guò)定位定義為“幾個(gè)定位支承點(diǎn)重復(fù)限制同一個(gè)自由度卸伞,這種現(xiàn)象稱為過(guò)定位抹镊★鼻……在確定工件定位方案時(shí),一般不能出現(xiàn)過(guò)定位”垮耳。但事實(shí)上在夾具設(shè)計(jì)和應(yīng)用中颈渊,過(guò)定位的情況并不少見(jiàn),而且一些過(guò)定位夾具使用效果不錯(cuò)终佛。如圖3a所示定位方式俊嗽,平面限制X、 Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度和Z方向的移動(dòng)自由度铃彰,芯軸限制X绍豁、 Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度和移動(dòng)自由度,兩種定位方式重復(fù)限制X牙捉、 Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度竹揍,按現(xiàn)行的過(guò)定位定義屬過(guò)定位,應(yīng)避免使用橘凿,但在實(shí)際加工中卻常用這種定位方式來(lái)滾切齒輪棱悄,如圖2所示。因此必須對(duì)過(guò)定位有一個(gè)準(zhǔn)確的解釋寡络,以避免在過(guò)定位問(wèn)題上造成混亂鬼壹。
3 對(duì)六點(diǎn)定位法則的再探討
圖3 |
4 避免過(guò)定位的措施
- 提高夾具定位面和工件定位基準(zhǔn)面的加工精度是避免過(guò)定位的根本方法旧伺。
- 由于夾具加工精度的提高有一定限度浆英,因此采用兩種定位方式組合定位時(shí),應(yīng)以一種定位方式為主君祸,減輕另一種定位方式的干涉批型,如采用長(zhǎng)芯軸和小端面組合或短芯軸和大端面組合,或工件以一面雙孔定位時(shí)含滴,一個(gè)銷采用菱形銷等诱渤。從本質(zhì)上說(shuō),這也是另一種提高夾具定位面精度的方法谈况。
- 利用工件定位面和夾具定位面之間的間隙和定位元件的彈性變形來(lái)補(bǔ)償誤差勺美,減輕干涉。在分析和判斷兩種定位方式在誤差作用下屬于干涉還是過(guò)定位時(shí)碑韵,必須對(duì)誤差励烦、間隙和彈性變形進(jìn)行綜合計(jì)算,同時(shí)根據(jù)工件的加工精度要求才能作出正確判斷泼诱。從廣義上講,只要采用的定位方式能使工件定位準(zhǔn)確赊锚,并能保證加工精度治筒,則這種定位方式就不屬于過(guò)定位,就可以使用舷蒲。
5 結(jié) 論
- 六點(diǎn)定位法則中的支承點(diǎn)是指夾具上直接與工件接觸的具體定位元件耸袜,而定位點(diǎn)是指定位方式對(duì)自由度的限制友多,是一個(gè)抽象的概念,兩者不可混淆妨宪,更不能替代使用锥约。
- 不可僅憑自由度被重復(fù)限制就判定為過(guò)定位,定位副誤差是產(chǎn)生過(guò)定位的根本原因之灼。
- 誤差的存在使重復(fù)限制自由度表現(xiàn)為干涉和過(guò)定位侮搭,干涉為量變階段,過(guò)定位為質(zhì)變階段比紫。干涉夾具可以使用闭凡,過(guò)定位夾具破壞定位,不可使用蕾捣。
- 判斷是否屬于過(guò)定位時(shí)秩菩,應(yīng)進(jìn)行誤差、間隙和彈性變形的綜合計(jì)算齐寻,同時(shí)根據(jù)工件加工精度要求才能作出正確判斷粉簇。
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