欠定位与过定位

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  1、欠定位
  工件加工时必须限制的自由度未被完全限制,称为欠定位。欠定位不能保证工件的正确安装位,因而是不允许的。
  图2-35为在铣床上加工长方体零件台阶面的两种定位方案。为保证尺寸B和H,需限制除欠定位与过定位以外的5个自由度。若采用图a的定位方式,只能限制欠定位与过定位欠定位与过定位欠定位与过定位3个自由度,属欠定位,无法保证尺寸B。在图b中,加入一块支承板后,除欠定位与过定位以外的5个自由度均被限制,尺寸B和H可以得到保证。

欠定位与过定位

  2、过定位
  如果工件的某一个自由度被定位元件重复限制,称为过定位。
  过定位是否允许,要视具体情况而定。通常,如果工件的定位面经过机械加工,且形状、尺寸、位置精度均较高,则过定位是允许的。合理的过定位起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。反之,如果工件的定位面是毛坯面,或虽经过机械加工,但加工精度不高,这时过定位一般是不允许的,因为它可能造成定位不准确,或定位不稳定,或发生定位干涉等情况。

  3、过定位实例分析之一
  图2-36所示为加工连杆小头孔工序中以连杆大头孔和端面定位的两种情况。图b中,长圆柱销限制了欠定位与过定位欠定位与过定位欠定位与过定位欠定位与过定位 4个自由度,支承板限制了欠定位与过定位欠定位与过定位欠定位与过定位3个自由度。显然欠定位与过定位欠定位与过定位 被2个定位元件重复限制,出现了过定位。如果工件孔与端面垂直度保证很好,则此过定位是允许的。但若工件孔与端面垂直度误差较大,且孔与销的配合间隙又很小时,定位后会造成工件歪斜及端面接触不好的情况,压紧后就会使工件产生变形或圆柱销歪斜。结果将导致加工后的小头孔与大头孔的轴线平行度达不到要求。这种情况下应避免过定位的产生。最简单的解决办法是将长圆柱定位销改成短圆柱销(图a所示),由于短圆柱销仅限制欠定位与过定位欠定位与过定位 2个移动自由度,欠定位与过定位欠定位与过定位的重复定位被避免了。
欠定位与过定位
  4、过定位实例分析之二
  图2-37所示工件以底平面定位,要求限制3个自由度 欠定位与过定位欠定位与过定位欠定位与过定位。图a 采用了4个支承钉,属过定位。若工件定位面较粗糙,则该定位面实际只能与3个支承钉接触,造成定位不稳定。如施加夹紧力强行使工件定位面与4个支承钉均接触,则必然导致工件变形而影响加工精度。
  为避免过定位,可将支承钉改为3个。也可将4个支承钉中的1个改为辅助支承,辅助支承只起支承作用而不起定位作用。
  如果工件的定位面是已加工面,且很规整,则完全可以采用4个支承钉,而不会影响定位精度,反而能增强支承刚度,有利于减小工件的受力变形。此时,还可用支承板代替支承钉(如图b所示),或用一个大平面代替支承钉(如平面磨床的磁性工作台)。

欠定位与过定位  

5、过定位实例分析之三
  图2-38所示工件以底面及与其垂直的两圆柱孔为定位基准。若采用一个平面和两个短圆柱销定位(如图a所示),则平面限制3个自由度欠定位与过定位欠定位与过定位欠定位与过定位,短圆柱销1限制2个自由度 欠定位与过定位欠定位与过定位,短圆柱销2限制 2个自由度欠定位与过定位欠定位与过定位。其中自由度 被重复限制,属过定位。此时,由于工件孔心距的误差和两定位销中心距的误差,可能导致两定位销无法同时进入工件孔内。为解决这一过定位问题,可将两定位销之一在定位干涉方向(Y向)上削边,做成菱形销(图b),以避免干涉。

欠定位与过定位

  另外,过定位还常常与夹紧力的作用方向有关。例如,表2-10长销小平面组合定位的情况,若夹紧力作用在工件右端面而指向定位小平面,则属于过定位。实际上在这种情况下,定位平面接触面积虽小,但呈环形,相当于较大的平面。但若夹紧力的方向作用于定位孔的径向(如采用可涨心轴),则不存在过定位。此时即使采用较大平面也无妨。

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