工件組合定位和自由度分析 1 上次課的主要內容1 工件以平面定位2 工件以外圓柱面定位3 工件以圓柱孔定位4 工件以圓錐孔定位本次課程的重點1 組合定位的概念2 組合定位中各定位元件限制自由度分析 所限自由度分析 3 組合定位中重復定位現象的消除方法 2 一 組合定位 1 組合定位 工件以兩個及以上定位基準的定位 可以是平面 外圓柱面 內圓柱面 圓錐面等各種組合 工件加工孔1 2 3 4 5 6 大端面限制 Z方向的移動自由度X Y的轉動自由度 短銷限制 X Y方向的移動自由度 防轉菱形銷限制 Z方向轉動自由度 7 1 合理選擇定位元件 實現工件的完全定位或不完全定位 不能發生欠定位 對于過定位應區別對待 2 按基準重合的原則選擇定位基準 首先確定主要定位基準 然后確定其它定位基準 3 組合定位中 一些定位元件原單獨作用時限制移動自由度 而在組合定位時則轉化為限制旋轉自由度 4 從多種定位方案中選擇定位元件時 應特別注意定位元件所限制的自由度與加工精度的關系 以滿足加工要求 注意事項 8 二 組合定位中各定位元件限制自由度分析 1 分析方法 1 組合面定位限制工件自由度的數目與各定位元件單獨作用限制工件自由度的數目之和相等 2 先判斷各定位元件限制的自由度數目 3 確定分析順序 由多到少 4 先按各定位元件單獨作用分析其限制工件自由度的情況 再判斷各定位元件組合之后是否存在移動自由度轉化為轉動自由度的情況 9 2 判斷準則 1 定位元件單個定位時 限制轉動自由度的作用在組合定位中不變 2 組合定位中各定位元件單個定位時限制的移動自由度 相互間若無重復 則在組合定位中該元件限制該移動自由度的作用不變 若有重復 其限制自由度的作用要重新分析判斷 方法如下 10 1 在重復限制移動自由度的元件中 按各元件實際參與定位的先后順序 分首參和次參定位元件 若實際分不出 可假設 2 首參定位元件限制移動自由度的作用不變 3 讓次參定位元件相對首參定位元件在重復限制移動自由度的方向上移動 引起工件的動向就是次參定位元件限制的自由度 11 3 應用舉例 例1如圖2 28工件以兩孔一面在兩銷一面上定位 分析各元件限制的自由度 圖2 28兩銷一面 12 單個定位時 支承平面 限制了 圓柱銷1 限制了 圓柱銷2 限制了 重復限制 分析知 實際參與定位先后分不出 假設1首參 限制 綜合結果 限制了 且重復限制 2次參 限制了 13 圖2 29三個V形塊組合定位分析 例2 如圖2 29工件以外圓柱在3個短V形塊上定位 分析各元件限制的自由度 V2限制了 V3限制了 單個定位時 V1限制了 兩次重復限制 叁次重復限制 按上準則分析 實際V1 V2較V3先參與 V1 V2參與分不出先后 假設 為首參限制了 V2次參限制了 V3最后限制了 14 例3 如圖2 30工件以內孔面 平面在圓柱銷 支承平面上定位 分析各元件限制的自由 單個定位時 平面限制了 銷限制了 綜合限制了 且重復限制 15 例4 如圖2 31工件以兩頂尖孔在兩頂尖上定位 分析各元件限制的自由度 圖2 31兩頂尖組合定位分析 單個定位時 固定頂尖1限制了 活動頂尖2限制了 固定頂尖為首參 限制了 活動頂尖 16 例5如圖2 32工件以外圓柱在兩V形塊上定位 分析各元件限制的自由度 圖2 32V形塊組合定位分析右 V1 左 V2 17 單個定位時 限制了 兩次重復限制 首參限制了 次參限制了 限制了 結果仍重復限制 18 三 定位形式 19 四 組合定位中重復定位現象的消除方法 1 過定位的不良后果 1 使接觸點不穩定 增加了不同性 2 增加了夾緊變形 3 部分工件不能順利與定位元件配合 20 減小接觸面積 2 消除或減小過定位所引起的干涉 一般有以下一些方法 21 設法使過定位的定位元件在干涉方向能浮動 以減少實際支承點數目 22 23 24 改變定位元件的結構 消除重復限制自由度的支承 把圓柱銷改為削邊銷就是