檢具知識(shí)培訓(xùn)資料

1、檢具基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)、定義什么叫工裝，夾具，治具 量具，檢具工裝，即工藝裝備：指制造過(guò)程中所用的各種工具的總稱(chēng).包括刀具/夾具/模具/量具/檢具/輔具/鉗工工具/工位器具等.工裝為其通用簡(jiǎn)稱(chēng).工裝分為專(zhuān) 用工裝/通用工裝/標(biāo)準(zhǔn)工裝（類(lèi)似于標(biāo)準(zhǔn)件）夾具：顧名思義，用以裝夾工件（或引導(dǎo)刀具）的裝置.模具，用以限定生產(chǎn)對(duì)象的形狀和尺寸的裝置.刀具，機(jī)械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料，所以刀具一詞一般就理解為金屬切削輔具，一般指用以連接刀具和機(jī)床的工具.鉗工工具，各種鉗工作業(yè)所用的 工具總稱(chēng).工位器具，用以在工作地或倉(cāng)庫(kù)中存放生產(chǎn)對(duì)象或工具的各種裝置.治具，制造用器具，有時(shí)與工裝同意，有時(shí)也指夾

2、具，一般臺(tái)資/韓資/日資等電子企業(yè)多用該詞。夾具屬于工裝，工裝包含夾具，屬于從屬關(guān)系.量具：任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，包括用來(lái)測(cè)量合格/不合格的裝置檢具：生產(chǎn)中檢驗(yàn)所用的器具.檢具是大批量生產(chǎn)時(shí)，為方便檢查質(zhì)量而設(shè)計(jì)制作的專(zhuān)用檢查工具./、 檢具比用通用量具檢驗(yàn)更省時(shí)省力檢具分總成檢具和零件檢具二零件供應(yīng)商的責(zé)任A. 零件供應(yīng)商對(duì)檢具獲得過(guò)程的所有要素應(yīng)負(fù)直接的責(zé)任。另外，零件供應(yīng)商必須保存所有相關(guān)活動(dòng)的文件。B.供應(yīng)商應(yīng)保證檢具符合下列條件：1 .時(shí)間進(jìn)度要符合整個(gè)項(xiàng)目的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。2 .與被測(cè)零件的使用功能相符合。3 .通過(guò)遵循定位基準(zhǔn)方案，使檢具符合被測(cè)零件的幾何尺寸和公差圖紙（GD&a

3、mp;T ）。3.1 注意：供應(yīng)商必須核實(shí)檢具上是否需要墊塊。（比如在有尼龍扣或沒(méi)有尼龍扣的情況下）4 .在檢具中必須包括所有關(guān)鍵產(chǎn)品特性（ KPC :合理的預(yù)期的變差可能足以影響產(chǎn)品安全性或政府標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)的符合性， 或很可能足以影響顧客對(duì)產(chǎn)品滿(mǎn)意程度的產(chǎn)品特性），產(chǎn)品質(zhì)量特 性（PQC :指那些特殊特性：客戶(hù)滿(mǎn)意與其整個(gè)公差范圍相符，但一旦超出規(guī)范，客戶(hù)損失將急劇上升。公差范圍內(nèi)的變差略微影響客戶(hù)滿(mǎn)意，而一旦超出公差，將嚴(yán)重影響客戶(hù)滿(mǎn)意）的測(cè)量。5 .所有的KPC,PQC應(yīng)該使用定量型數(shù)據(jù)采集裝置，而且它們必須固定在檢具上。這些裝置必須滿(mǎn)足測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA）的所有要求。6 .應(yīng)具有辨別被

4、測(cè)零件相對(duì)于名義值的變差的能力。C.供應(yīng)商應(yīng)建立并保持用于測(cè)量系統(tǒng)控制的編制成文件的程序。此文件應(yīng)包括該檢具的:1. 尺寸測(cè)量報(bào)告，使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x（CMM ）。2. 工程更改文件。3. 檢具重復(fù)性和再現(xiàn)性分析。4. 檢具設(shè)計(jì)圖。供應(yīng)商應(yīng)維護(hù)更新檢具設(shè)計(jì)和檢具更改的記錄。無(wú)論檢具是否受到影響5更改記錄應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)更改級(jí)別。供應(yīng)商應(yīng)及時(shí)解決設(shè)計(jì)上的問(wèn)題。設(shè)計(jì)和制造方應(yīng)及時(shí)通知發(fā)生的問(wèn)題。任何 相對(duì)原定檢具費(fèi)用的變化，必須得到主機(jī)廠采購(gòu)部門(mén)的批準(zhǔn)。三、檢具設(shè)計(jì)方案用文字描述念是的要求。過(guò)程要人員為開(kāi)始!設(shè)商檢具 邀請(qǐng)：軍機(jī)寸那勺是建立和壬勺主主此下行信息設(shè)計(jì)概念應(yīng)券口口.的使用 計(jì)但便能依（即被

5、位零）在的位；一舁/、都置一重被裝配 野中的不盛一方向位置：裝模中基準(zhǔn)方案應(yīng)與幾何尺寸及公差圖紙一致?？梢允褂?程聊甑,（用于關(guān)量進(jìn)行F列特性的檢具零件和嚴(yán).:功能線(xiàn)檢PC零件產(chǎn)品質(zhì)量特性（PQC）,過(guò)過(guò)去經(jīng)常發(fā)生過(guò)程變差較大的區(qū)域6 .所用的材料應(yīng)依據(jù)檢具的使用和環(huán)境，以確保在零件現(xiàn)行生產(chǎn)有效期內(nèi) 的功能性、重復(fù)性和再現(xiàn)性。7.相配或鄰近零件的輪廓外形或線(xiàn)條特性。容易度、三四、檢集設(shè)件圖紙?zhí)?，PQC以1表面和/或號(hào)及頁(yè)號(hào)。線(xiàn)條要足夠 4釘和鍵等）_者的人機(jī)工程學(xué)、被測(cè)零件的 裝和拆的的品表面上選取位置。，零件名稱(chēng)，零別。3 外：必須用三視圖繪出，并 且必須標(biāo)注完工標(biāo)明與量具 設(shè)計(jì)圖弓第出號(hào)相

6、對(duì)應(yīng)的剖面 復(fù)印在檢具上的被測(cè)零件輪廓 圖（虛線(xiàn)）。復(fù)印料，（如:角架、堆積5 .檢具設(shè)計(jì)必須由客戶(hù)認(rèn)可的軟件生成.般概念譯是:將被畫(huà)/筋夕出年的全徐九間一 翼I搜輝Z由弟的7E維空間弟一塊、較鏈、導(dǎo)板、螺C ,定位基準(zhǔn)孔的定位裝置：1 .不作為定位方向的銷(xiāo)子不能限制非規(guī)定定位基準(zhǔn)的任何方向的被測(cè)零 件的運(yùn)動(dòng)。這種情況可使用導(dǎo)軌或可移動(dòng)的檢具零件來(lái)允許被測(cè)零件在非定位方向 上的移動(dòng)。但是，只有使用高精度的 導(dǎo)軌才能不影響規(guī)定的定位裝置的定位精度。2 .對(duì)定性型檢具的檢驗(yàn)銷(xiāo)需充分運(yùn)用最大的允許公差，即用于檢測(cè)被測(cè)零件的檢具上的定位裝置應(yīng)按最大實(shí)體條件制造，其所對(duì)應(yīng)的定位銷(xiāo)可以裝在一個(gè)導(dǎo)板或可移動(dòng)

7、的零件上以允許在非定 位方向上的移 動(dòng)。3 .對(duì)定量型檢具的所有基準(zhǔn)定位銷(xiāo)均不考慮其尺寸大小，將被測(cè)零件準(zhǔn)確地定位在規(guī)定的定位基準(zhǔn)方向上。實(shí)現(xiàn)這種情況的一種方法是使用彈簧座錐型銷(xiāo)，該銷(xiāo)安裝于導(dǎo)軌或可移動(dòng)的零件上，確保在非定位基準(zhǔn)方向的運(yùn)動(dòng)。D .應(yīng)重視與點(diǎn)焊、縫焊或分型面鄰近的定位基準(zhǔn)。如果這些定位基準(zhǔn)不能遷移的話(huà)，為便于檢具的重復(fù)性和再現(xiàn)性分析，貝U這些檢具的 基準(zhǔn)零件必須與點(diǎn)焊、縫焊或分型面有一定的間隙（在定位基準(zhǔn)上開(kāi)槽或孔）。E.檢具設(shè)計(jì)中應(yīng)確定在被測(cè)零件檢測(cè)中應(yīng)用的每一檢具零 件，包括測(cè)量銷(xiāo)的尺寸。此外，還應(yīng)確定所有可拆卸及可互換的檢 具零件，并注明它們相關(guān)的功能?？苫Q零件的要求有：

8、1. 定位銷(xiāo)襯套須用淬火鋼制造；2. 有永久性的把手。3. 可互換零件須安放在固定于檢具底板上儲(chǔ)物盒中.F.當(dāng)使用高度量具進(jìn)行被測(cè)零件評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)考慮在尺寸大于1.2m的基面上作定位切割線(xiàn)（如網(wǎng)格線(xiàn)）。G.為了保證從制造到認(rèn)證中尺寸測(cè)量的一致性，設(shè)計(jì)中應(yīng)包括H.注明的坐標(biāo)測(cè)量的基準(zhǔn)起始點(diǎn)。這些點(diǎn)可以是工裝球、銷(xiāo)子、零位 塊或基座上其他一些可以清楚識(shí)別的區(qū)域。檢具設(shè)計(jì)圖中沒(méi)有必要標(biāo)注重復(fù)或左右的對(duì)稱(chēng)，在實(shí)際可行時(shí)，只要注明特有的、單側(cè)的細(xì)部即可，并加上除已指出部分外對(duì)中心軸對(duì)稱(chēng)”的附注。N.對(duì)檢具設(shè)計(jì)的任何更改，都應(yīng)該用文字?jǐn)?shù)字按順序注明于附于第一頁(yè)右上 角的更改通知欄內(nèi)，并且在整個(gè)設(shè)計(jì)中合適之處

9、圈出。每一更改項(xiàng)都應(yīng)有簡(jiǎn)短的參 考適當(dāng)EWO (Engineering WorkOrder)工程工作順序或工程更改號(hào)碼的更改說(shuō)明。五、檢具制造要求A.所有定位基準(zhǔn)、檢測(cè)用零件、夾頭和可互換件都應(yīng)在檢具上 顯見(jiàn)處注明。B.操作指導(dǎo)和/或操作順序應(yīng)被牢固地附于量具上。 這些指導(dǎo) 必須與檢具設(shè)計(jì)圖中的相同。C.超過(guò)22公斤的檢具上建議使用有眼螺栓作吊耳。D所有的焊接件都應(yīng)作應(yīng)力消除。E.所有可活動(dòng)件和可互換件，如把手和測(cè)量銷(xiāo)，都應(yīng)永久性地附于檢具上。建議使用自固裝置或回縮型的連接纜。F.將檢具的所有非檢驗(yàn)用表面都漆成適中的藍(lán)色。G.檢具的制造公差1. ' 一般指導(dǎo)原則a.所有用于被測(cè)零件定位

10、的定位基準(zhǔn)在檢具上的位置公差都必須 限制在±).10mn以?xún)?nèi)。b.檢具的所有用于檢測(cè)被測(cè)零件的部件包括檢驗(yàn)銷(xiāo)和襯套，以及用于電子測(cè)量器 件的零件等，在檢具上的位置公差都必須限制在c.用于檢驗(yàn)產(chǎn)品表面輪廓特性，采用型面齊平/塞片檢驗(yàn)的檢具型塊位置公差都應(yīng)該限制在±0.15IIIII以?xún)?nèi)。d.用于檢驗(yàn)產(chǎn)品周邊輪廓特性，采用周邊齊平/塞片檢驗(yàn)的檢具型塊位置公差都應(yīng)該限制在±0.15IIIII以?xún)?nèi)。e.模板在檢具上的公差應(yīng)限制在±0.20Hill以?xún)?nèi)。f.作為目測(cè)基準(zhǔn)的公差應(yīng)在±0.50mm以?xún)?nèi)。1/10 可2.當(dāng)某一產(chǎn)品的特性偏離上述規(guī)范時(shí)，檢具的公

11、差可采用1/10準(zhǔn)則。在產(chǎn)品圖紙上針對(duì)某一特別產(chǎn)品特性標(biāo)注公差的 用作檢具制造公差OH.每個(gè)檢具應(yīng)附帶一個(gè)金屬標(biāo)識(shí)牌以標(biāo)明下列信息（當(dāng)需要時(shí)進(jìn)行更新）：被測(cè)零件名。被測(cè)零件號(hào)。工程更改級(jí)別。車(chē)型、年型和用途。生產(chǎn)廠名。重量。制造時(shí)間六、檢具認(rèn)可要求 以書(shū)面報(bào)告認(rèn)證成品檢具的質(zhì)量。A.在要求得到被測(cè)零件供應(yīng)商批準(zhǔn)之前，制造方應(yīng)自行檢驗(yàn)并B.保證書(shū)至少應(yīng)包括對(duì)以下的內(nèi)容： 定位基準(zhǔn)、檢具的功能特性（比如數(shù)據(jù)采集裝置、持平檢測(cè)、支座點(diǎn)、檢驗(yàn)銷(xiāo)、定位銷(xiāo)、匹配件的代表性 結(jié)構(gòu)球等）。同時(shí)也包括可互換的定位基準(zhǔn)墊塊。七、檢具重復(fù)性與再現(xiàn)性要求A.用于定位基準(zhǔn)方案重復(fù)性的初步評(píng)價(jià)；1 .在進(jìn)行檢具重復(fù)性和再

12、現(xiàn)性研究時(shí)，應(yīng)選擇數(shù)量足以評(píng)價(jià)3個(gè)定位基準(zhǔn)面 的每一個(gè)面的點(diǎn)。在被測(cè)零件上選取的點(diǎn)應(yīng)是盡 可能遠(yuǎn)離定位 基準(zhǔn)的點(diǎn)。2 .有可能需要更多的測(cè)量點(diǎn)，這取決于被測(cè)零件的大小和被測(cè)零件的剛 度。B.均值和極差法是一種能決定測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性的數(shù)學(xué)方法。均值和極差法研究檢具重復(fù)性和再現(xiàn)性的判別標(biāo)準(zhǔn)指南：1. 誤差<10%測(cè)量系統(tǒng)可接受2. 誤差10%,< 30%可能可接受，取決于實(shí)際應(yīng)用的重要性、量具費(fèi)用、修復(fù)費(fèi)用等。3.誤差30%必須改進(jìn)檢具系統(tǒng)。盡力找出問(wèn)題并糾正述第 2 S'QE圍和內(nèi)具工對(duì)品質(zhì)量寺性采用定量）型數(shù)據(jù)進(jìn)集獨(dú)每的個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)再現(xiàn)KPC）和產(chǎn)檢具重復(fù)性檢具發(fā)性研究影

13、響重復(fù)性和再現(xiàn)性的修改后應(yīng)進(jìn)行一次八、保養(yǎng)要求A.依據(jù)QS9000要素4.11,為保證測(cè)量系統(tǒng)在現(xiàn)行生產(chǎn)的有效 期內(nèi)的有效性，零件供應(yīng)商應(yīng)對(duì)檢具進(jìn)行定期的有計(jì)劃的保養(yǎng)（按使用情況）。B.無(wú)論正在進(jìn)行的更改是否影響檢具，零件供應(yīng)商必須根據(jù)最新工程級(jí)別持續(xù)更新檢具的相關(guān)記錄。當(dāng)一個(gè)工程更改確實(shí)影響檢具時(shí)，必須對(duì)檢 具進(jìn)行修改、再認(rèn)證、和進(jìn)行檢具重復(fù)性和再現(xiàn)性研究。定位基準(zhǔn)的選擇正確選擇定位基準(zhǔn)是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程和進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。定 位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加上過(guò)的 毛 坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。用加工過(guò)的表面所作的定位基準(zhǔn)稱(chēng) 為精基準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)工藝規(guī)

14、程的過(guò)程中，當(dāng)根據(jù)零件工作圖先選擇精基準(zhǔn)、后 選粗基準(zhǔn)。結(jié)合整個(gè)工藝過(guò)程要進(jìn)行統(tǒng)一考慮，先行工序要為后續(xù)工序創(chuàng) 造條件。1.選擇精基準(zhǔn)選擇精基準(zhǔn)應(yīng)掌握五個(gè)原則：(1)基準(zhǔn)重合原則以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合誤差，(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來(lái)加工工件上的各個(gè)加工表面。以避免基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換 帶來(lái)的誤差，利于保證各表面的位置精度，簡(jiǎn)化工藝規(guī)程，夾具設(shè)計(jì)和制造縮 短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。典型的基準(zhǔn)統(tǒng)一原則是軸類(lèi)零件、盤(pán)類(lèi)零件和箱體類(lèi)零件。軸的精基準(zhǔn)為軸兩端的中心孔，齒輪是典型的盤(pán)類(lèi)零件，常以中心孔及一個(gè)端面為 精加工基準(zhǔn)，而箱體類(lèi)常以一個(gè)平面及平面上的兩個(gè)定位用工藝孔為精基準(zhǔn)。(3)保證工件定位

15、準(zhǔn)確、夾緊安全可靠、操作方便、省力的原則測(cè)量系統(tǒng)(用來(lái)獲得表示產(chǎn)品或過(guò)程特性的數(shù)值的系統(tǒng)，稱(chēng)之為 測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量 系統(tǒng)是與測(cè)量結(jié)果有關(guān)的儀器、設(shè)備、軟件、程序、操作人員、環(huán)境的集合)分 析(Measurement Systems Analysis ) 一、測(cè)量系統(tǒng)所應(yīng)具有之統(tǒng)計(jì)特性 測(cè)量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意味著測(cè)量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性。測(cè)量系統(tǒng)的變差必須比制造過(guò)程的變差小。變差應(yīng)小于公差帶。測(cè)量精度應(yīng)高于過(guò)程變差和公差帶兩者中精 度較高者，測(cè)量精 度是過(guò)程變差和公差帶兩者中精度較高者的十分之一。測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測(cè)項(xiàng)目的改變而

16、變化。若真的如此，則測(cè)量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過(guò)程變差和公差帶兩者中的較小者。量具重復(fù)性（AV）:指同一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用同一種測(cè)量?jī)x器，多次測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)獲得的測(cè)量值（數(shù)據(jù)）的變差。量具再現(xiàn)性（EV）:指由不同的評(píng)價(jià)人，采用相同的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)測(cè)量平均值的變差。穩(wěn)定性：指測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)獲得的測(cè)量 值總變差。結(jié)果分析：當(dāng)重復(fù)性（AV）變差值大于再現(xiàn)性（EV）時(shí).量具的結(jié)構(gòu)需在設(shè)計(jì)增強(qiáng)量具的夾緊或零件定位的方式（檢驗(yàn)點(diǎn)）需加以改善.量具應(yīng)加以保養(yǎng)-當(dāng)再現(xiàn)性（EV）變差值大于重復(fù)性（AV）時(shí).作業(yè)員對(duì)量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應(yīng)加強(qiáng)

17、教育，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)再明確訂定或 修訂.可能需要某些夾具協(xié)助操作員，使其更具一致性的使用量具量具與夾治具校驗(yàn)頻率于入廠及送修糾正后須再做測(cè)量系統(tǒng)分析，并作記錄.六點(diǎn)定位原則一個(gè)尚未定位的工件，其位置是不確定的。如圖329所示,將未定位的的工件（長(zhǎng)方體）放在空間直角坐標(biāo)系中，長(zhǎng)方體可以沿X、Y、Z軸移動(dòng)有不同的位置，也可以繞X、Y、X軸轉(zhuǎn)動(dòng)有不同的位置，分別用、和、表示。用以描述工件位置不確定性的合稱(chēng)為工件的六個(gè)自由度。其中、稱(chēng)為工件沿X、Y、Z軸的移動(dòng)自由度，、稱(chēng)為工件繞X、丫、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。工件要正確定位首先要限制工件的自由度。設(shè)空間有一固定點(diǎn)，長(zhǎng)方體的底面與該點(diǎn)保持接觸，那么長(zhǎng)方體沿Z軸的

18、移動(dòng)自由度即被限制了。如果按圖3-30所設(shè)置六個(gè)固定點(diǎn)，長(zhǎng)方體的三個(gè)面分別與這些點(diǎn)保持接觸，長(zhǎng)方體的六個(gè)自由度均被限制。其中XOY平面上的呈三角形分布的三點(diǎn)限制了、三個(gè)自由度；YOZ平面內(nèi)的水平放置的兩個(gè)點(diǎn)，限制了、二個(gè)自由度；XOZ平面內(nèi)的一點(diǎn)，限制了 一個(gè)自 由度。限制三個(gè)或三個(gè)以上自由度的稱(chēng)為主要定位基 準(zhǔn)。圖3-30長(zhǎng)方體定位時(shí)支承點(diǎn)的分布這種用適當(dāng)分布的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件六個(gè)自由度的原則稱(chēng) 為六點(diǎn)定位原則。支承點(diǎn)的分布必須適當(dāng)，否則六個(gè)支承點(diǎn)限制不了工件的六個(gè)自由度。例圖 3-30中X0Y平面內(nèi)的三點(diǎn)不應(yīng)在一直線(xiàn)上，同理，Y0Z平面內(nèi)的兩點(diǎn)不應(yīng)垂直布 置。六點(diǎn)定位原則是工件定位的基本

19、法則，用于實(shí)際生產(chǎn)時(shí)起支承作用的是有一定 形狀的幾何體，這些用 于限制工件自由度的幾何體即為定位元件。表310為常用定位元件能限制的件自由度。S3 10常弟定悄元件能限制的工件白由度工件定位基面兀件定位簡(jiǎn)圖宦位兀ft 特點(diǎn)眼制的自由度平ZII1- 2* 3* a /* z.xty, a 4八一¥,76YZ "7_/支袈趣* Aa1.2Z, X.Y T f JxtzZ/汛10X定也槌”輔I；5（維心Qxt?0長(zhǎng)銷(xiāo)（長(zhǎng)心抽）a* usa& x* Y r r> X, Y工杵足位墓面元件定位簡(jiǎn)圖定位元件特點(diǎn)限制的自由度 r .X, Y, ZMl州0B柱面定狼姿半衛(wèi)套P

20、*XrY,Zx,Y短套X, Z長(zhǎng)套C八X, Z一 .X, Z檜半囿孌C八X, Z錐套T X. Y. z¥影塊支承板 < 支承釘1一囿宦錐套2活動(dòng)儺套l«S任支事板或兩T支承燈* V®塊5, Y,ZcrX. zaZ, XX,z*FX,ZX,z由工件加工要求確定工件應(yīng)限制的自由度數(shù)工件定位時(shí)，影響加工精度要求的自由度必須限制；不影響加工 精度要求的 自由度可以限制也可以不限制，視具體情況而定。按照工件加工要求確定工件必須限制的自由度是工件定位中應(yīng)解決的首要問(wèn) 題。例如圖3-31所示為加工壓板導(dǎo)向槽的示例。由于要求槽深方向的尺寸A2，故要求限制Z方向的移動(dòng)自由度；

21、由于要求槽底面與C面平行，故繞X軸 的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度要限制；由于要保證槽長(zhǎng)A 1，故在X方 向的移動(dòng)自由度要限制；由于導(dǎo)向槽要在壓板的中心，與長(zhǎng)圓孔一致，故在Y方 向的移動(dòng)自由度和繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度要限制。這樣，在加工導(dǎo)向槽時(shí)，六個(gè) 自由度都應(yīng)限制。這種六個(gè)自由度都被限制的定位方式稱(chēng)為完全定 位。圖3-31的導(dǎo)板如在平面磨床上磨平面，要求保證板厚B，同時(shí)加工面與底 面應(yīng)平行，這時(shí)，根據(jù)加工要求只需限制、三個(gè)自由度就可以了。這種根據(jù) 零件加工要求實(shí)際限制的自由度少于六個(gè)的定位方法稱(chēng)為不完全定位。如工件在某工序加工時(shí)，根據(jù)零件加工要求應(yīng)限制的自由度而未被限制的定位方法稱(chēng)為欠定位。欠

22、定位在零件加工中是不允許出現(xiàn)的。E33-31零件tn工定位分析圖3-32過(guò)定位不例如果某一個(gè)自由度同時(shí)由多于一個(gè)的定位元件來(lái)限制，種定位方式稱(chēng)為過(guò)定位或重復(fù)定位。如圖332所示為一個(gè)零件在自由度上有左右兩個(gè)支承點(diǎn)限制，這就產(chǎn)生了過(guò)定位。如 圖3-33所示是齒坯定位的示例。其中圖a是短銷(xiāo)和大平面定 位，大平面限制了 、三個(gè)自由度，短銷(xiāo)限制了、二個(gè)自由度，無(wú)過(guò)定位；圖b是長(zhǎng)銷(xiāo)和小平面定位，長(zhǎng)銷(xiāo)限制了、四個(gè)自由度，小平面限制了 一個(gè)自由度，因此也無(wú)過(guò)定位；圖C是長(zhǎng)銷(xiāo)和大平面定位，長(zhǎng)銷(xiāo)限制、四個(gè)自由度，大平面限制、三個(gè)自由度，其中、為兩個(gè)定 位元件所限制，所以產(chǎn) 生了過(guò)定位。(d)<e>圖

23、3-33過(guò)定位情況分析由于過(guò)定位的影響，可能會(huì)發(fā)生工件不能裝入、工件或夾具變形等后 果，破壞工件的正確定位。因此當(dāng)出現(xiàn)過(guò)定位時(shí)，應(yīng)采取有效的措施消除 或減小過(guò)定位的不良影響。消除或減小過(guò)定位的不良影響一般有如下兩種措施: 1 改變定位裝置結(jié)構(gòu)如圖334所示，使用球面墊 圈，消 除、兩個(gè)自由度的重復(fù)限 制，避免了過(guò)定位 的不良影響。圖3-34通過(guò)改變定位裝置結(jié) 構(gòu)避免過(guò)定位2 .提高工作和夾具有關(guān)表面的位置精 度如圖3-33d、e中，如能提高工工件內(nèi)孔與端正面的垂直度和提高定位銷(xiāo)與定位平面的垂直度，也能 減小過(guò)定位的不良影響。三、定位基準(zhǔn)的選擇當(dāng)根據(jù)工件加工要求確定工件應(yīng)限制的自由度數(shù)后，某一方

24、向自由度的限制往往會(huì)有幾個(gè)定位基準(zhǔn) 可選 擇，此時(shí)提出了如何正確選擇 定位基準(zhǔn)的問(wèn)題。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。在加工起始工序中。只能用毛 坯上未曾加工過(guò)的表面作為定位基 準(zhǔn)， 則該表面稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。利用已加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，則稱(chēng)為精基 準(zhǔn)。（一）粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)。主要考慮兩個(gè)問(wèn)題：一是保證加工面與不加工面之間 的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具體選擇時(shí)參考下列原則:1 .對(duì)于同時(shí)具有加工表面和不加工表面的零件，為了保 證不加工表面與加工表面之間的位置精度，應(yīng)選擇不加工表面 作為粗基準(zhǔn)。如圖3 -35a所示。如果零件上有多個(gè)不加工表面，則以其中與加工表面相互

25、位置精度要求較高的表面作為粗基 準(zhǔn)。如圖3-35b，該零件有三個(gè)不加工表面，若要求表面4與表面2所組成的壁厚均勻，則應(yīng)選擇不加工表面2作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工臺(tái)階孔。xX5S(C)OO圖3-35粗基準(zhǔn)的選擇2 .對(duì)于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下兩點(diǎn):(1 )應(yīng)保證各主要表面都有足夠的加工余量為滿(mǎn)足這個(gè)要求，應(yīng)選擇毛坯余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)，如圖3 -35c所示的階梯軸，應(yīng)選擇$ 55nm外圓表面作為粗基準(zhǔn)（2 ）對(duì)于工件上的某些重要表面（如導(dǎo)軌和重要孔等），為了盡可能使其表面加工余量均勻，則應(yīng)選擇重要表面作為粗 基準(zhǔn)。如圖3-36

26、所 示的床身導(dǎo)軌表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整個(gè)導(dǎo)軌面內(nèi)具有大體一致的 力學(xué)性能。因此，在加工導(dǎo)軌時(shí)，應(yīng)選擇導(dǎo)軌表面作為粗基準(zhǔn)加工床身底面（圖3 -36a ），然后以底面為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌平面（圖3-36b ）。3 .粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。在同一尺寸方向上，粗基準(zhǔn) d /H 3-36床身加工粗基準(zhǔn)選擇童復(fù)使用粗基準(zhǔn)示例通常只能使用一次，以免產(chǎn)生較大的定位誤差。如圖337所示的小軸加工5如重復(fù)使用B面加工A面、C面、則A面 和C面的軸線(xiàn)將產(chǎn)生較大 的同軸度誤差。4 .選作粗基準(zhǔn)的平面應(yīng)平整，沒(méi)有澆冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。（二）精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時(shí)考慮裝

27、夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)考慮如下原則:1 .基準(zhǔn)重合”原則 為了較容易地獲得加工表面對(duì)其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)位置精度要求，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為其定位基準(zhǔn)。這一原則稱(chēng)為基準(zhǔn)重合原則。如果加工表面 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，則會(huì)增大定位誤差。2 .基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以比較方便地加工其它表面時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組 精基準(zhǔn)定位，這 就是 基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則。例如軸類(lèi)零件大多數(shù)工 序都以中心孔為定位基準(zhǔn)；齒 輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪內(nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)。采用基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”原則可減少工裝設(shè)計(jì)制造的費(fèi)用，提高生 產(chǎn)率，并可避 免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所造成的誤差。（三）

28、輔助基準(zhǔn)的應(yīng)用工件定位時(shí)，為了保證加工表面的位置精度，大多優(yōu)先選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為主要定位基準(zhǔn)，這些基準(zhǔn)一般為零件上的主要表 面。但有些零件在加工中，為裝夾方便或易于實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，人為地制造一種 定位基準(zhǔn)。如毛坯上的工藝凸臺(tái)和軸類(lèi)零件加工時(shí)的中心孔。這些表面不是零 件上的工作表面，只是為滿(mǎn)足工藝需要而在工件上專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)稱(chēng)為輔助基準(zhǔn)。此外某些零件上的次要表面（非配合表面），因工藝上宜 作定位基準(zhǔn)而提 高其加工精度和表面質(zhì)量以便定位時(shí)使用。這 種表面也稱(chēng)為輔助基準(zhǔn)。例如， 絲杠的外圓表面，從螺紋副的 傳動(dòng)來(lái)看，它是非配合的次要表面，但在絲杠螺 紋的加工中，外圓表面往往作為定位基準(zhǔn)，它

29、的圓度和圓柱度直接影響到螺 紋 的加工精度，所以要提高外圓的加工精度，并降低其表面粗糙度值。六點(diǎn)定位法則是指導(dǎo)夾具設(shè)計(jì)的基本原則，已沿用了幾十年，但法則本身并不完 善，對(duì)法則的理解和應(yīng)用也存在許多混亂之處，因此有必 要對(duì)六點(diǎn)定位法則進(jìn)行再 探討。1傳統(tǒng)六點(diǎn)定位法則的含義工件定位的實(shí)質(zhì)就是使工件在夾具中占據(jù)確定的位置，因此工件的定位問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為在空間直角坐標(biāo)系中決定剛體坐標(biāo)位置的問(wèn)題來(lái)討論。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。用六個(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(chēng)為六點(diǎn)定位法則。人們?cè)陉U述六點(diǎn)定

30、位法則時(shí)常以圖1所示銃不通槽的例子來(lái)加以說(shuō)明：aa2、a,三個(gè)點(diǎn)體現(xiàn)主定位面A，限制X、丫方向的旋轉(zhuǎn)自 由度和Z方向的移動(dòng)自由度；a4、a5兩個(gè)點(diǎn)體現(xiàn)側(cè) 面B，限制X方向的移動(dòng)自由度和Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度；a6點(diǎn)體現(xiàn)止推面C，限制丫方向的移動(dòng)自由度。這樣，工件的六個(gè)自由度全 部被限制，稱(chēng)為 完全定位。當(dāng)然，定位只是保證工件在夾具中的位置確定，并不能保證在加工中工 件不移動(dòng)，故還需夾緊。定位和夾緊是 兩個(gè)不同的概念。2 i支承點(diǎn)，事實(shí)上這是兩個(gè)不同的概念。支承點(diǎn)應(yīng)是安裝在夾具上直接與工件接觸的具體定位元件，如支承釘、支承板、V形塊等，在加工過(guò)程中它們還要參與平衡切削力、重力、夾緊力等；而定位點(diǎn)應(yīng)是

31、一個(gè)抽象概念， 是指定位方式對(duì)自由度的限制。限制一個(gè)自由度稱(chēng)為一個(gè)定位點(diǎn)，與支承點(diǎn)的多少 無(wú)關(guān)。例如，工件直接以平面定位時(shí)，應(yīng) 限制三個(gè)自由度，只應(yīng)有三個(gè)定位點(diǎn)，而 事實(shí)上此時(shí)的支承點(diǎn)遠(yuǎn)不止 三個(gè)。而且在一些特殊情況下，工件定位時(shí)根本就無(wú)具 體的支承點(diǎn)，如常見(jiàn)的在車(chē)床上用四爪卡盤(pán)夾緊工件，用千分表找正，此時(shí)并沒(méi)有具體的支承點(diǎn)參與定位，工件位置的確定是由千分表來(lái)完成的，這種 定位方式在無(wú) 支承點(diǎn)的情況下同樣可以實(shí)現(xiàn)定位。六點(diǎn)定位法則源于剛體力學(xué)，與夾具設(shè)計(jì)的實(shí)際情況并不完全一致。一方面，夾具和工件均是彈性體，在定位、尤其夾緊時(shí)易產(chǎn)生彈 性變形；另一方面，定位副 之間大多存在間隙。而傳統(tǒng)的六點(diǎn)定位

32、法則忽略了彈性變形和間隙的存在。事實(shí) 上，彈性變形和間隙的存在對(duì) 工件的定位有重要影響。過(guò)定位問(wèn)題是夾具設(shè)計(jì)和使用中的敏感問(wèn)題。文獻(xiàn)和專(zhuān)著中一般 將過(guò)定位定義為“幾個(gè)定位支承點(diǎn)重復(fù)限制同一個(gè)自由度，這種現(xiàn)象 稱(chēng)為過(guò)定位。在確定工件定位方案時(shí)，一般不能出現(xiàn)過(guò)定位”。但事實(shí)上在夾具設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，過(guò)定位的情況并不少見(jiàn)，而且一些過(guò) 定位夾具使用 效果不錯(cuò)。如圖3a所示定位方式，平面限制X、丫方向的旋轉(zhuǎn)自由度和Z方向的 移動(dòng)自由度，芯軸限制X、Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度和移動(dòng)自由度，兩種定位方式重 復(fù)限制X、Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度，按現(xiàn)行的過(guò)定位定義屬過(guò)定位，應(yīng)避免使用， 但在實(shí)際加工中卻常用這種定位方式來(lái)滾切齒輪

33、，如圖2所示。因此必須對(duì)過(guò)定 位 有一個(gè)準(zhǔn)確的解釋?zhuān)员苊庠谶^(guò)定位問(wèn)題上造成混亂。對(duì)六點(diǎn)定位法則的再探討在用傳統(tǒng)的六點(diǎn)定位法則確定工件定位方案和判斷是否屬于過(guò)定位時(shí)，很多人忽略了定位副誤差的影響。事實(shí)上，夾具和工件的定位 面以及定位元件的誤差對(duì)定位影響很大。圖3a所示定位方式雖然屬于過(guò)定位，但只要工件和夾具定位面的尺寸、形狀、位置均無(wú)誤差，芯軸和端面都能與夾具定位元件的工件表面相吻合，相互之間對(duì)自由度的限制就不會(huì)發(fā)生矛盾。顯然，這種狀態(tài)下的定位是成功的，該夾具是可以使用的。故不應(yīng)簡(jiǎn)單地根據(jù)自由度被重復(fù)限制就判定定位方案屬于過(guò)定位。如圖3b所示，當(dāng)工件定位面存在垂直度誤差時(shí)，端面和芯軸對(duì)X、Y方向旋轉(zhuǎn)自由度的限制就會(huì)發(fā)生矛盾。如按平面 定位，工件應(yīng)放平；如按芯 軸定位，工件則應(yīng)垂直。一批工件的內(nèi)孔 和芯軸之間的實(shí)際間隙是變化的，當(dāng)間 隙變化時(shí)則會(huì)形成如圖3b、3c所示的兩種定位情況，這樣工件在夾具中的位置就不確定，導(dǎo)致過(guò)定位。若夾具定位面與芯軸存在垂直度誤差，復(fù)限制自由度不一定會(huì)產(chǎn)生過(guò)定位主要原因。也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似情況。顯然，重定位副誤差才是產(chǎn)生過(guò)定位的由于存在誤差而使兩種定位方式之間產(chǎn)生矛盾稱(chēng)為干涉。在干 涉范圍內(nèi)，若有A、圖3B兩種定位方式重復(fù)限制某一自由度， 設(shè)計(jì)時(shí)必須確定以某一種定位方式為 主。如 以A方式為主，則發(fā)生B方 式干涉A方式，應(yīng)通過(guò)合理設(shè)計(jì)將B方 式的干涉減至最