摘 要： 工件在夾具中的定位是否正確，對于保證工件加工精度有著重要的意義。本文通過實例討論和分析了工件在夾具中正確定位的問題。
　　關(guān)鍵詞： 工件 正確定位 原理
　　
　　工件在機(jī)床上加工時，其加工表面相對刀具的準(zhǔn)確位置是靠工件正確定位來保證的，即應(yīng)遵循工件六點定位原理。近幾年，大學(xué)機(jī)械專業(yè)課程體系改革，相關(guān)教材中有關(guān)工件定位的教學(xué)內(nèi)容精簡，授課時數(shù)減少，學(xué)生僅僅通過教科書了解和掌握生產(chǎn)中有關(guān)工件定位的知識，會對工件定位過程中可能出現(xiàn)的問題不了解，后果不十分清晰。為此我根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，提出了自己對此問題的淺見。
　　1.工件六點定位的概念
　　工件定位的實質(zhì)是要求工件在夾具中占據(jù)某一個確定的正確加工位置。這樣，工件的定位可以轉(zhuǎn)化為在空間直角坐標(biāo)系中確定工件坐標(biāo)位置的問題來討論。在空間直角坐標(biāo)系中，一個工件有六個可以獨立活動的自由度，即三個沿X、Y、Z軸的移動自由度、、，以及三個繞X、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動自由度、、，如圖1所示。這樣按一定要求分布的六個支承點來限制工件的六個自由度，從而使工件在夾具中得到正確定位的原理，稱為六點定位原理（見圖2）。
　　工件按六點定位原理來實現(xiàn)正確定位還涉及零件的形狀和技術(shù)要求。實際生產(chǎn)中，可將工件在夾具中的定位分為四種情況，即完全定位、部分定位、欠定位和重復(fù)定位。根據(jù)工件被加工表面的技術(shù)要求，需要將工件的六個自由度全部限制的定位，或有時需要限制的自由度少于六個的定位，前者稱為完全定位，后者稱為部分定位。工件完全定位和部分定位是正確定位，生產(chǎn)中是合理和允許的。而欠定位屬于工件應(yīng)該限制的自由度沒有得到限制的定位，欠定位不能保證工件的技術(shù)要求，屬不正確定位，在生產(chǎn)中絕對不允許出現(xiàn)的。最后一種定位屬于重復(fù)定位，若工件的某個自由度被兩個或兩個以上的定位元件重復(fù)限制的定位被稱為重復(fù)定位。工件出現(xiàn)重復(fù)定位是否合理或正確，應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行分析才能確定。
　　關(guān)于工件正確定位的概念，學(xué)生對完全定位、部分定位和欠定位的知識掌握比較好或比較快，對重復(fù)定位內(nèi)容理解有一定難度。為幫助學(xué)生盡快掌握工件正確定位的知識，課堂教學(xué)中特意增加工件定位分析的習(xí)題課，通過實例使學(xué)生真正懂得工件按六點定位原理來實現(xiàn)工件正確定位的意義和重要性。
　　2.工件正確定位的實例
　　實例一見圖3，工件加工不通鍵槽。槽寬由刀具直徑保證，位置尺寸a、b、c由定位保證。要保證尺寸a需要限制三個自由度（、），要保證尺寸b需要限制二個自由度（），要保證尺寸c需要限制一個自由度（），加工不通鍵槽一共需要限制六個自由度，即按圖2方式六點定位。在設(shè)計夾具時，如果沒有設(shè)置圖2中的支承點6，即工件移動自由度未被限制，鍵槽尺寸c無法保證；如果工件側(cè)面只設(shè)置一個支承點5，缺少支承點4，即工件轉(zhuǎn)動自由度未被限制，銑出鍵槽的側(cè)面就不能保證和工件側(cè)面平行。同樣，如果在工件底面僅設(shè)置兩個支承點2和3，則銑出鍵槽的尺寸a不能保證，鍵槽底面也不能保證對工件底面平行。工件加工不通鍵槽需要六點定位，缺少任何一個支承點都是欠定位，屬不正確定位。
　　實例二見圖4，工件為一套筒。要求加工一小孔直徑?覫，位置尺寸都是l，但圖4（a）要求小孔軸線垂直內(nèi)孔中心線A基準(zhǔn)，圖4（b）要求小孔軸線平行工件側(cè)面B基準(zhǔn)。工件小孔直徑（由刀具直徑保證，位置尺寸l、垂直度或平行度由定位保證。按照基準(zhǔn)重合原則，加工該小孔采用一面一孔定位，一共需要限制工件5個自由度，屬部分定位。但是由于位置精度要求不一樣，定位元件選擇也有所不同。圖4（a）的工件采用圖5（a）的定位方法，第一定位面為內(nèi)孔，定位元件為長定位銷，限制四個自由度（）。第二定位面為左端面，定位元件選擇小平面支承，限制一個自由度（）。圖4（b）的工件采用圖5（b）的定位方法，第一定位面為左端面，定位元件為大平面支承，限制三個自由度（）。第二定位面為內(nèi)孔，定位元件選擇短定位銷，限制二個自由度（）。同樣限制五個自由度，圖5（a）通過4+1的方式限制工件五個自由度，圖5（b）通過3+2的方式也限制五個自由度，這兩種定位都正確或合理。如果圖4（a）的工件采用圖5（b）定位方法；圖4（b）的工件采用圖5（a）定位方法，則結(jié)果是工件定位的兩種情況都有問題，均不能保證加工小孔的全部技術(shù)要求。
　　3.結(jié)語
　　（1）工件按六點定位原理定位，并不說明所有工件定位時一定都要限制其六個自由度，工件定位需要限制哪些自由度主要依據(jù)技術(shù)要求。實際生產(chǎn)中，工件可以是完全定位、部分定位和重復(fù)定位，但是工件定位絕不能出現(xiàn)欠定位。
　?。?）工件限制的自由度和技術(shù)要求有關(guān)。但是，具體選擇哪些定位元件來實現(xiàn)工件定位，還要謹(jǐn)慎。不同的定位方法，有可能限制自由度的總數(shù)是一樣的，但是工件加工后的表面的質(zhì)量會有差異。實例二就說明了選擇定位元件也很重要，即正確的定位方法，還要選擇或設(shè)計合理的定位元件。
　　（3）課堂教學(xué)結(jié)合生產(chǎn)實際增加一次工件定位分析習(xí)題課，效果比較明顯。學(xué)生通過課堂教學(xué)和課外作業(yè)的訓(xùn)練，絕大部分學(xué)生能夠比較好地掌握工件在夾具中正確定位的知識。但是，還需要告誡學(xué)生，機(jī)械加工的工藝知識實踐性強(qiáng)，與生產(chǎn)實際聯(lián)系十分密切，工件正確定位知識或技術(shù)不可能通過課堂教學(xué)或增加一次習(xí)題課就能熟練掌握。學(xué)生還需要在今后的工件中不斷學(xué)習(xí)，不斷提高，理論聯(lián)系實際，在實踐中真正理解工件正確定位的意義。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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