工件定位原理及应用探析

使工件在夹具上迅速得到正确位置的方法称为定位。工件用来定位的各表面称为定位基准面。在夹具上用来支持工件定位基准面的表面称为支承面。基准面的选定应尽可能与工件的原始基准重合，以减小定位误差。工件的定位要符合六点定位原理。

1.六点定位原理

一个位于任意空间的自由物体，相对于三个互相垂直的坐标平面，都可以分解成六个方向的运动，即沿坐标轴Ox、Oy、Oz的移动和绕这三个轴的转动（图1-5）。

图1-5 物体在空间具有的六个自由度

要使工件在夹具的某个方向上有确定的位置，必须要限制该方向的自由度。要使工件在夹具上处于稳定不变的位置，就必须限制工件的六个自由度。所以，定位就是限制自由度。

在图1-6中，xOy平面称为主基准面，上面分布三个支承点，限制工件的三个自由度，即沿Oz轴平移和绕Ox、Oy轴转动。如果把三个支承点连成三角形，那么三角形面积越大，工件就越稳固，也越能保证工件的相对位置精度。因此，通常选取工件上最大的表面作为主基准面。yOz平面称为导向基准面，上面分布两个支承点，限制工件沿Ox轴平移及绕Oz轴转动。两点相距越远，定位就越准确。通常选取工件上最长的表面作为导向基准面。zOx平面称为支承基准面，上面分布一个支承点，限制工件最后一个自由度，即沿Oy轴平移。这一支承点，通常选取在工件的最短、最狭窄的表面上。

这种正确选取和分布六个支承点来限制工件在夹具中的位置的规律，称为六点定位原理。

(www.xing528.com)

图1-6 工件的六点定位

2.工件的定位要求

在实际工作中，工件的定位不一定都要把六个自由度完全加以限制，而应根据工序的要求、定位的形式以及布置的情况来决定限制自由度的数量。

（1）完全定位 工件定位时，其六个自由度全部被限制的定位称为完全定位。

（2）不完全定位 工件根据该工序的加工要求只需限制其部分自由度，但不影响该工序加工要求时称为不完全定位。

（3）欠定位 工件实际定位所限制的自由度数目，少于按该工序加工要求必须限制的自由度数目称为欠定位。欠定位的结果将导致应该限制的自由度未被限制，从而无法保证加工要求。

（4）过定位 工件定位时，如果出现两个或两个以上的定位支承点重复限制工件上的同一个自由度则称为过定位。过定位会导致重复限制同一个自由度的定位支承点之间产生干涉现象，从而导致定位不稳定，破坏定位精度。

实际生产应用中，过定位并不是必须完全避免的。有时为了加强工件刚性，或者其他特殊原因，必须使用超过六个支承点的定位元件或采用辅助的活动支承点。