1.完全定位
完全定位即已不重复地限制了工件6个自由度的定位。当工件在x、y、z三个坐标方向均有尺寸要求或位置精度要求时,一般采用完全定位,如在长方体上铣不通槽。
2.不完全定位
根据工件加工要求,不需要限制工件全部自由度的定位方式称为不完全定位。图7-8所示为不完全定位实例。其中,图7-8(a)中车床加工外圆或通孔不需要限制x轴旋转自由度;图7-8(b)磨平面只需要限制底面3个自由度,即可保证平面的高度尺寸。
图7-8 不完全定位实例
(a)车(镗)床上加工通孔;(b)磨削平板的上平面
3.欠定位
第一类自由度未被完全限制的工件定位即欠定位。因为欠定位无法保证加工要求,故零件机械加工中绝不允许有欠定位现象发生。
如图7-6在长方体上铣槽,如未限制,就不能保证槽底与工件下底面的距离尺寸要求;如果或未限制,同样就不能保证槽底面与工件底面的平行度要求。
4.过定位
过定位也称重复定位或超定位,属于多个定位元件重复限制同一个自由度的定位现象。如图7-9所示,工件上平面对A面有垂直度公差要求,若用夹具两个大平面A、B定位,则A面限制了三个自由度,B面限制了三个自由度,其中自由度被A、B面同时重复限制,这显然是一种过定位。
图7-9 过定位实例(www.daowen.com)
过定位容易出现定位干扰,产生加工误差。通常情况下应该尽可能消除或减少过定位现象。要消除或减少过定位现象,建议采取以下措施或方法:
方案一:选择合适的定位元件,消除定位元件重复限制的自由度。如图7-9所示的定位方式里,B面大平面改为两个支撑钉,或者1个长条形窄平面,即可消除自由度,使整个定位方案不过定位,如图7-10(a)所示。
方案二:提高工件定位基准及定位元件工作表面间的位置精度。降低定位面的粗糙度。
方案三:采用菱形销(削边销),即常在采用“一面两孔”组合定位时,将两定位销中之一改制成菱形销(削边销)。菱形的长轴与两孔中心连线垂直,如图7-10(b)所示。这样,既可保证机床夹具定位的准确性,又不致发生工件出现过定位现象。
图7-10 消除或减少过定位的措施
(a)改变定位元件结构;(b)将圆销之一改制成菱形销(削边销)
再如图7-11所示,工件以内孔和端面定位,图7-11(a)内孔采用长心轴定位,端面采用大平面定位,则长心轴限制4个自由度,大平面限制3个自由度,显然该定位方案过定位了。
图7-11 消除过定位的措施
(a)改善前;(b)改善后
其中y轴的旋转、z轴的旋转被重复限制,会造成定位不准确。改进方案:把左边的大平面改成小平面或者支撑钉,而小平面只限制一个x轴移动自由度,则整个方案过定位消除。
当然,过定位是否允许存在,要视具体情况而定。如果工件定位基准面经机加工后,其形状、尺寸和位置精度较高,而工件刚性又较差,则允许过定位,增加工艺系统刚性。
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