定位元件限制自由度判别法.pdf

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1、机械工程师定位元件限制自由度判别法刘浏（常州技术师范学院机械系，常州#"$%%"）摘要：针对定位元件限制工件自由度问题，本文提出了一种通用的判别方法。关键词：定位；自由度中图分类号：&’"!"(#)文献标识码：*文章编号："%%#+#$$（$#%%"）""+%%!"+%#一般机械加工前，工件必须占据正确的空间位置，动，而是一旦工件进行!种这一过程称为定位。工件在空间有!个自由度，分别是独立运动中的任意一种，都沿空间!、"、#轴的移动自由度与转动自由度，或者说，会使工件无法保持与!点同工件可进行这!种独立运动。自由度与独立运动是对

2、时接触。工艺中的所谓“限同一概念的两种描述，如果限制了这!个自由度，则工制”，应该是指定位元件与工件在空间的位置就可确定。生产中，对工件自由度的限件接触，提供一个基准，用于制是依靠各种定位元件完成的。确定其所限制的自由度的坐在具体说明某种定位元件或数个定位元件结合所标值，而不是日常生活中的限制的工件自由度问题上，教材写得非常含糊，没有提禁止运动的含义。供一种有效的、通用的分析方法，对所有定位情况都能作者认为，可按如下方法分析某一具体定位方案进行正确的分析，这对初学者掌握定位概念、分析与设中定位元件所限制的自由度。在定位元件与工件

3、保持计夹具的定位方案非常不利。如自位支承，与工件是多接触的前提下，工件进行六种独立运动：点接触，似乎可限制多个自由度，但实际只能限制一个"）受定位元件与工件材料实体限制，而不是受夹自由度。学生是靠记忆，而无法靠分析掌握其所限制的紧力限制，工件无法进行的独立运动（既包括正向，又自由度数。分析多个定位元件组合定位时，更是困难。包括负向），是该定位元件所限制的自由度。作者对此提出一种方法，从定位元件与工件的运动关#）若工件进行了某种独立运动（或者是正向，或系着手进行分析。者是负向），就会与定位元件脱离接触，则此自由度即工艺有所谓的“!

4、点定位”原则：空间按图"所示被该定位元件限制。位置设置六点，一旦工件与!点全部接触，则工件的!$）工件进行某种独立运动（既包括正向，又包括个自由度就全被限制，工件的空间位置即可确定。作者负向），工件与定位元件依旧保持接触，则定位元件不注意到，此时讲工件自由度被限制，并非指工件不能运限制此自由度。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!节手柄直至压力表,的指示压力达到$*的设计值并锁高压力都不会超过（"/"(%#）$$；其二，当’、)、(液压元定手柄。此过

5、程回路为：油!过滤器"!叶片泵#!单件因出现故障而不能正常工作时，无论如何调节安全向阀%!安全阀&!油箱阀$，液压回路系统的最高压力都不会超过"("$$。（#）调整压力继电器’，发信并使-&电磁铁通!结束语电，调节节流阀(直至压力表,的指示压力达到$.的通过对液压设备安全措施的改进，消除了因过流定值为止。此过程回路为：油!过滤器"!叶片泵#!保险配置不当或因操作者过量超调安全阀而常出现的安全阀$的遥控口!换向阀)!节流阀(!油箱事故。这对提高设备精度、延长设备使用寿命，保证人安全阀（$主阀）!油箱身安全具有重要的意义。上述调整过

6、程是在安全阀$的先导阀处于关闭状（编辑毕胜）!!!!!!!!!!态下进行的，其调整值限定在（"/"("0$$范围内。该范围作者简介：刘体龙（"121+），男，实验师，主要从事机械专业的实验教分两种情况进行保护：其一，当’、)、(、%液压元件工学工作，发表论文"%多篇。作正常时，无论如何调节安全阀$，液压回路系统的最收稿日期：#%%"+%$+%2!"机械工程师!）浮动定位元件，不限制其自身可自由运动（浮动）的自由度。对定位进行具体分析时，视定位元件、工件为刚体；定位元件与工件的接触部分看作是几何意义上的点、线、面；孔轴无配合间隙；

7、不考虑夹具对工件的夹紧力。用此方法对各种定位情况进行分析，结果都是正确的。下面以一些典型定位元件为例，作具体分析。支承钉是使用广泛的定位元件，可限制一个自由度。支承钉与工件接触面积相对工件上该表（平）面面积极小，视为与工件进行点接触。见图"。工件进行!轴的正向移动，工件就要与支承钉脱离接触。而进行"、#轴的正负移动或"、!、#轴的正负转动，都不会与支承钉脱离接触。因此，支承钉只能限制一个自由度。支承板与工件的接触视为一条线，见图#。工件与其接触后，可进行沿!与#轴移动、"与!轴转动。工件进行"轴正向移动或#轴转动，就会与支承板脱

8、离短心轴与工件内孔接触长度短，视为线接触。工件进行接触。支承板可限制两个自由度。"轴移动与"、!、#轴的转动等四种运动，两者依据保平面可限制三个自由度，见图!。工件与平面接触持接触，受心轴实体限制，不能进行!、#轴移动。因此后，工件只能进行"、!轴移动与"轴转动