六点定位原理（RationalDMIS3-2-1法建立零件坐标系基础）

知识点:

a.自由度的概念

（1）所谓自由度，即空间位置的不确定性。

（2）一个位于空间自由状态的物体，对于空间直角坐标系来说，具有六个自由度：三个位移自由度和三个旋转自由度。

b.定位的实质：

    就是限制自由度。工件的六个自由度如果都加以限制了，工件在空间的位置就完全被确定下来了。

（1）通常，一个支承点限制工件的一个自由度。

（2）使用合理设置的六个支承点，与工件的定位基准相接触，以限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全被确定的方法，称为六点定位法则。

一.六点定位原理：

    一个自由的物体相对于三个相互垂直的空间坐标系，有六种活动的可能性(三种是移动，三种是转动)，习惯把这种活动的可能性称为自由度。 

   要使工件在空间处于相对固定不变的位置，就必须对六个自由度加以限制。

   用正确分布的六个支承点来限制工件的六个自由度，使工件在夹具中得到正确位置的规律称为六点定位原理。

主要定位基准面：

  设置三个支承点，限制了工件的三个自由度的定位表面。要求：支承面积大；三个支承点要对称配置。

导向定位基准面：

   设置二个支承点，限制了工件的二个自由度的定位表面。要求：应选狭长表面；支承点布置应尽可能远。

双导向定位基准面：

      限制四个自由度的圆柱定位面

 双支承定位基准面：

      限制二个移动自由度的圆柱定位面

止推定位基准面：

    限制一个移动自由度的定位基准面。要求：应选窄小且与切削力相对的表面；支承方向平行于导向方向。

 防转定位基准面：

限制一个旋转自由度的定位表面。

要求：支承点布置应离回转线尽可能远。

（1）过定位和欠定位现象

      如果两种定位元件均能限制工件的同一个方向自由度时，称为过定位。对于过定位的工件：

   可能会导致工件放不进去或使接触点（定位点）不稳定，增加了同批工件在夹具中位置的不统一性。

     一般情况下，如果工件的定位表面的定位面没有经过机械加工或毛坯面虽经过机械加工，但仍然很粗糙，这时过定位是不允许的。

       如果工件的定位面经过了机械加工，并且定位面和定位元件的尺寸，形状和位置都做得比较准确，比较光整，则过定位不但对工件加工面的位置尺寸影响不大，而且可以增加加工时的刚性，这时过定位是允许的 。

结论：过定位是否允许，应该根据情况进行具体分析。

（2）各种定位若定位支承点少于所应消除的自由度数，则工件定位不足，称为欠定位。

位时应注意的几个主要问题

1. 定位支承点限制工件自由度的作用，应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触。

2.分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响；

3.定位支承点是定位元件抽象而来的。

4.一个定位支承点仅限制一个自由度，一个工件仅有六个自由度，所设置的定位支承点数目，原则上不应超过六个。

二.常用定位元件所能限制的自由度  

常用定位元件可按工件典型定位基准面分为：

1.用于平面定位的

2.用于外圆柱面定位的

3.用于孔定位的

三.工件以平面定位

1.面积较小的基准平面选用支承钉

2.面积较大、平面度精度较高的基准平面定位选用支承板

3.毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承

4.毛坯面作基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承

5.当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助支承

四.工件以外圆柱定位

1.当工件对称度要求较高时，选用V形块

2.当工件定位圆柱面精度较高时，可选用定位套或半圆形定位座

1、V形块      

       *长V形块限制4个自由度；

         短V形块限制2个自由度；

       *结构形式有固定式和活动式，

         其中活动式兼有夹紧作用

       *具有良好的对中性

       *工件的定位面可以是完整的或局部的圆柱面

  2、定位套

五.工件以内孔定位

1.工件上定位内孔较小时，常选定位销

2.在套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮加工中，大都选用心轴

  工件以内孔定位时，常用的有：定位销、定位心轴、自动定心机构（如三爪卡盘、弹簧心轴等〕。 

1、圆柱销：又称定位销。有短销和长销之分

2、圆柱心轴

(1)间隙配合心轴

(2)过盈配合心轴

3、圆锥销：限制3个移动自由度

4、圆锥心轴：限制5个移动自由度

六.组合表面定位

1.最常用的就是“一面两孔”定位。 

2.一平面和一圆柱销及削边销 

3.其它组合定位方式还有以一孔及其端面定位（齿轮加工中常用），有时还会采用V形导轨、燕尾导轨等组合成形表面作为定位基面。

       因为要加工基本是毛坯料，两孔位置精度绝对低，如果按照图纸上的相对位置确定定位销的位置，可能导致工件装不上，或远或近，如果使用1个圆柱销1个削边销，削边销的两侧被削去一部分安装时就有了更大装夹空间，易于装夹. 

       使用时，要使他的横截面长轴垂直于两销的轴心连线，否则削边销不但不起应用的作用，还有可能使工件无法装夹 。

       第二个销子采用削边销结构，即采取在过定位方向上，将第二个圆柱销削边，如图b所示。平面限制 三个自由度，短圆柱销限制 两个自由度，短的削边销（菱形销）限制 一个自由度。它不需要减小第二个销子直径，因此转角误差较小。 

 注：       

         不需完全定位的加工工序中，采用完全定位固然可以，但增加了夹具的复杂程序。在机械加工中，一般为了简化夹具的定位元件结构，只要对影响本工序的加工尺寸的自由度加以限制即可。