在空間直角坐標(biāo)系中,剛體具有六個(gè)自由度,即沿X、Y、Z軸移動(dòng)的三個(gè)自由度和繞此三軸旋轉(zhuǎn)的三個(gè)自由度。擁六個(gè)合理分布的支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度,使工件在夾具中占據(jù)正確的位置,稱為六點(diǎn)定位法則。
裝夾的基本概念
裝夾:將工件安放在機(jī)床上或夾具上進(jìn)行定位和 夾緊的操 作過程。
定位:使一批工件在機(jī)床上或夾具上相對(duì)于刀具處在正確的加工位置的
操作過程。
夾緊:工件在夾具中定位后,將其壓緊、夾牢,使工件在加工過程中,
始終保持定位時(shí)所取得的正確加工位置。
夾緊的作用:保持工件在夾具中由定位所獲得的正確加工位置,使工件
在加工時(shí)不至于由于切削力等外力作用而破壞已取得的正確定位。
定位與夾緊的區(qū)別: 定位是使工件占有一個(gè)正確的位置,夾緊是使工件保持這個(gè)正確位置。定位與夾緊在夾具設(shè)計(jì)中是兩個(gè)非常重要的概念,兩者既有緊密聯(lián)系,缺一不可,但在概念上又有嚴(yán)格區(qū)別: 定位的作用是確定工件在夾具中相對(duì)于刀具處于一個(gè)正確的加工位置,而夾緊的作用是保證工件在加工過程中始終保持由定位所確定的正確加工位置, 夾緊不能代替定位 。
工件定位目的:使同批工件在機(jī)床或夾具上有正確的加工位置。
用夾具定位涉及到三層關(guān)系:(1)工件在夾具上的定位;(2)夾具相對(duì)于機(jī)床的定位;(3)工件相對(duì)于機(jī)床的定位——間接通過夾具來保證的。本章主要討論工件在夾具上的定位原理。
工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力,使工件保持在準(zhǔn)確的位置上。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置就是夾緊裝置。
工件在夾具中的定位
基準(zhǔn)
零件上用以確定其它點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。
設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
零件圖上用以確定點(diǎn)、線、面位置的基準(zhǔn)。
定位基準(zhǔn)
零件加工、測量和裝配過程中使用的基準(zhǔn)。分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、度量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。
六點(diǎn)定位原理
一個(gè)自由的物體,它對(duì)三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)系來說,有六個(gè)活動(dòng)可能性,其中三種是移動(dòng),三種是轉(zhuǎn)動(dòng)。習(xí)慣上把這種活動(dòng)的可能性稱為自由度,因此空間任一自由物體共有六個(gè)自由度。
采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的支承點(diǎn),限制工件的六個(gè)自由度,使工件在機(jī)床或夾具中占有正確的位置。
③在XOY平面內(nèi)布置了3個(gè)支承點(diǎn),工件被限制的自由度為三個(gè):
約束了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度(繞X,Y軸旋轉(zhuǎn))和一個(gè)平動(dòng)自由度
(沿Z軸移動(dòng))。
②在XOZ平面內(nèi)布置了2個(gè)支承點(diǎn),工件被限制的自由度為二個(gè):
Z軸旋轉(zhuǎn)和Y軸平移。
①在YOZ平面內(nèi)布置了1個(gè)支承點(diǎn),工件被限制的自由度為一個(gè):
X軸平移。
此時(shí),六個(gè)自由度完全鎖定。
六點(diǎn)定位原理舉例
沒有坐標(biāo)系的零件擁有六個(gè)自由度。
一個(gè)坐標(biāo)系有空間六個(gè)方向的自由度,任意兩個(gè)軸可以圍繞第三個(gè)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),根據(jù)右手法則,只需要兩個(gè)方向即可。
當(dāng)開始測量工件時(shí),機(jī)器并不知道零件的位置,那么就需要在零件上測量一些基準(zhǔn)元素來建立坐標(biāo)系其中兩個(gè)元素必須包含方向信息,用來確定坐標(biāo)系的兩個(gè)軸向包含方向的元素有:
直線,平面,圓柱,圓錐,構(gòu)造的直線(3D直線)。