【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 過(guò)定位(1)欠定位根據(jù)工件的加工技術(shù)要求，應(yīng)該限制的自由度而沒(méi)有限制的定位稱(chēng)為欠定位。欠定位必然會(huì)不能保證本工序的加工技術(shù)要求，是不允許的。如圖220所示的工件鉆孔，若在x方向上未設(shè)置定位檔銷(xiāo)，孔到端面的距離尺寸就無(wú)法保證。(2)過(guò)定位工件的同一自由度被二個(gè)以上不同定位元件重復(fù)限制的定位，稱(chēng)為過(guò)定位。如圖2X所示在插齒機(jī)上插齒時(shí)工件的定位，工件3以?xún)?nèi)孔在，L、軸1上定位，限制了工件x、y、z、z四個(gè)自由度，又以端面在凸臺(tái)3上定位，限制了工件x、y、z、z三個(gè)自由度，其中；、/被心軸和凸臺(tái)重復(fù)限制。由于工件內(nèi)孔和心軸的間隙很小，當(dāng)工件內(nèi)孔與端面的垂直度誤差較大時(shí)，工件端面與凸臺(tái)實(shí)際上只有一點(diǎn)相接觸。如圖223a所示，造成定位不穩(wěn)定。更為嚴(yán)重的是，工件一旦被夾緊，在夾緊力的作用下，勢(shì)必引起心軸或工件的變形，如圖223b所示。這樣就會(huì)影響工件的裝卸和加工精度，這種過(guò)定位是不允許的。但是，在有些情況下，形式上的過(guò)定位是允許的。1一心軸2工作臺(tái)3一支承凸臺(tái)4：5一壓墊67壓緊螺母　如上例中，當(dāng)工件的內(nèi)孔和定位端面是在一次裝夾下加工出來(lái)的，具有好的垂直度，而夾具的心軸和凸臺(tái)也具有很好的垂直度，即使二者仍有很小的垂直度偏差，但可由心軸和內(nèi)孔之間的配合間隙來(lái)補(bǔ)償。因此，盡管心軸和凸臺(tái)重復(fù)限制了XY自由度，屬于過(guò)定位，但不會(huì)引起相互干涉和沖突，在夾緊力作用下，工件或心軸不會(huì)變形。這種定位的定位精度高，剛性好，是可取的。綜上所述，欠定位不能保證工件的加工要求，是不允許的。過(guò)定位在一般情況下，由于定位不穩(wěn)定，在夾緊力的作用下會(huì)使工件或定位元件產(chǎn)生變形，影響加工精度和工件的裝卸，應(yīng)盡量避免；但在有些情況下，只要重復(fù)限制自由度的支承點(diǎn)不使工件的裝夾發(fā)生干涉及沖突，這種形式上的過(guò)定位，不僅是可取的，而且有利于提高工件加工時(shí)的剛性，在生產(chǎn)實(shí)際中也有較多的應(yīng)用。二、定位基準(zhǔn)的選擇在定位的原理中已講到，工件在夾具中的定位實(shí)際上是以工件上的某些基準(zhǔn)面與夾具上定位元件保持接觸，從而限制工件的自由度。那么，究竟選擇工件上哪些面與夾具的定位元件相接觸為好呢?這就是定位基準(zhǔn)的選擇問(wèn)題。定位基準(zhǔn)的選擇是工藝上一個(gè)十分重要的問(wèn)題，它不僅影響零件表面間的位置尺寸和位置精度，而且還影響整個(gè)工藝過(guò)程的安排和夾具的結(jié)構(gòu)，必須十分重視。在介紹定位基準(zhǔn)的選擇原則之前，先介紹有關(guān)基礎(chǔ)準(zhǔn)的一般知識(shí)。(一)基準(zhǔn)的概念及分類(lèi)基準(zhǔn)的廣義含義就是“依據(jù)”的意思。機(jī)械制造中所說(shuō)的基準(zhǔn)是指用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)作用和應(yīng)用場(chǎng)合不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類(lèi)，工藝基準(zhǔn)又可分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。1．設(shè)計(jì)基準(zhǔn)零件圖上用以確定零件上某些點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。2．工藝基準(zhǔn)，零件加工與裝配過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)它包括以下幾種。(1)工序基準(zhǔn)工序圖上用來(lái)標(biāo)注本工序加工的尺寸和形位公差的基準(zhǔn)。就其實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō)，與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)有相似之處，只不過(guò)是工序圖的基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)大多與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，有時(shí)為了加工方便，也有與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而與定位基準(zhǔn)重合的。(2)定位基準(zhǔn)加工中，使工件在機(jī)床上或夾具中占據(jù)正確位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。如用直接找正法裝夾工件，找正面是定位基準(zhǔn)；用劃線找正法裝夾，所劃線為定位基準(zhǔn)；用夾具裝夾，工件與定位元件相接觸的面是定位基準(zhǔn)。作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面，可能是工件上的某些面，也可能是看不見(jiàn)摸不著的中心線、中心平面、球心等，往往需要通過(guò)工件某些定位表面來(lái)體現(xiàn)，這些表面稱(chēng)為定位基面。例如用三爪自定心卡盤(pán)夾持工件外圓，體現(xiàn)以軸線為定位基準(zhǔn)，外圓面為定位基面。嚴(yán)格地說(shuō)，定位基準(zhǔn)與定位基面有時(shí)并不是一回事，但可以替代，這中間存在一個(gè)誤差問(wèn)題，有關(guān)這個(gè)問(wèn)題在夾具設(shè)計(jì)一章講授。(3)測(cè)量基準(zhǔn)工件在加工中或加工后測(cè)量時(shí)所用的基準(zhǔn)。(4)裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)，用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)。如圖224d所示床頭箱箱體的D面和E面，就是確定箱體在床身上相對(duì)位置的裝配基準(zhǔn)。上述各類(lèi)基準(zhǔn)應(yīng)盡可能使其重合。如在設(shè)計(jì)機(jī)器零件時(shí)，應(yīng)盡可能以裝配基準(zhǔn)作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)以便直接保證裝配精度。在編制零件加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)盡量以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作工序基準(zhǔn)，以便直接保證零件的加工精度。在加工和測(cè)量工件時(shí)，應(yīng)盡量使定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，以便消除基準(zhǔn)不重合誤差。(二)定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。零件開(kāi)始加工時(shí)，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基準(zhǔn)，這種以毛坯面為定位基準(zhǔn)的，稱(chēng)為粗基準(zhǔn)，以后的加工，必須以加工過(guò)的表面做定位基準(zhǔn)，以加工過(guò)表面為定位基準(zhǔn)的稱(chēng)精基準(zhǔn)。在加工中，首先使用的是粗基準(zhǔn)，但在選樣定位基準(zhǔn)時(shí)，為了保證零件的加工精度，首先考慮的是選擇精基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)選定以后，再考慮合理地選擇粗基準(zhǔn)。1．精基準(zhǔn)的選擇原則選擇精基準(zhǔn)時(shí)，重點(diǎn)考慮是如何減少工件的定位誤差，保證工件的加工精度，同時(shí)也要考慮工件裝卸方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般應(yīng)遵循下列原則：(1)基準(zhǔn)重合原則所謂基準(zhǔn)重合原則是指以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)，以避免基準(zhǔn)不重合誤差。(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則當(dāng)零件上有許多表面需要進(jìn)行多道工序加工時(shí)，盡可能在各工序的加工中選用同一組基準(zhǔn)定位，稱(chēng)為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一可較好地保證各個(gè)加工面的位置精度，同時(shí)各工序所用夾具定位方式統(tǒng)一，夾具結(jié)構(gòu)相似，可減少夾具的設(shè)計(jì)、制造工作量?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則在機(jī)械加工應(yīng)用較為廣泛，如階梯軸的加工，大多采用頂尖孔作統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)；齒輪的加工，一般都以?xún)?nèi)孔和一端面作統(tǒng)一定位基準(zhǔn)加工齒坯，齒形；箱體零件加工大多以一組平面或一面兩孔作統(tǒng)一定位基準(zhǔn)加工孔系和端面；在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)線上，一般也需遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。(3)自為基準(zhǔn)原則有些精加工工序，為了保證加工質(zhì)量，要求加工余量小而均勻，采用加工面自身作定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為自為基準(zhǔn)原則。例如在導(dǎo)軌磨床上磨削床身導(dǎo)軌時(shí)，為了保證加工余量小而均勻，采用百分表找正床身表面的方式裝夾工件，如圖226所示，又如浮動(dòng)鏜孔、浮動(dòng)鉸孔、珩磨及拉削孔等，均是采用加工面自身作定位基準(zhǔn)。(4)互為基準(zhǔn)原則為了使加工面獲得均勻的加工余量和加工面間有較高的位置精度，可采用加工面間互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如加工精度和同軸度要求高的套筒類(lèi)零件，精加工時(shí)，一般先以外圓定位磨內(nèi)孔，再以?xún)?nèi)孔定位磨外圓。又如加工精密齒輪時(shí)，通常是齒面淬硬后再磨齒面及內(nèi)孔。由于齒面磨削余量很小，為了保證加工要求，采用圖227所示裝夾方式，先以齒面為基準(zhǔn)磨孔，再以?xún)?nèi)孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣不但使齒面磨削余量小而均勻，而且能較好地保證內(nèi)孔與齒切圓有較高的同軸度。(5)裝夾方便原則所選定位基準(zhǔn)應(yīng)能使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。以上介紹了精基準(zhǔn)選擇的幾項(xiàng)原則，每項(xiàng)原則只能說(shuō)明一個(gè)方面的問(wèn)題，理想的情況是使基準(zhǔn)既“重合”又“統(tǒng)一”，同時(shí)又能使定位穩(wěn)定、可靠，操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但實(shí)際運(yùn)用中往往出現(xiàn)相互矛盾