六點(diǎn)定位原則及定位基準(zhǔn)的選擇
一、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 3-29 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 、 、 、 、 、 合稱為工件的六個(gè)自由度。其中 、 、 稱為工件沿 X 、 Y 、 Z 軸的移動(dòng)自由度， 、 、 稱為工件繞 X 、 Y 、 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)以上自由度的稱為主要定位基準(zhǔn)。
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 XOY 平面內(nèi)的三點(diǎn)不應(yīng)在一直線上，同理， YOZ 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 3-10 為常用定位元件能限制的工件自由度。
二、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 A 2 ，故要求限制 Z 方向的移動(dòng)自由度 ；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為欠定位。欠定位在零件加工中是不允許出現(xiàn)的。
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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，這種定位方式稱為過(guò)定位或重復(fù)定位。如圖 3-32 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。
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