六点定位原则及定位基准的选择

魔神

    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。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。