如何更好地理解“過(guò)定位”概念

　　 摘要：為了能夠在教學(xué)中更好地提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)課《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》中所涉及的“過(guò)定位”這一概念有更為充分的認(rèn)識(shí)和理解，我們有必要在教學(xué)過(guò)程中注意與實(shí)踐相結(jié)合。本文用實(shí)例形式，闡述了“過(guò)定位”的消除原則和方法，以及“過(guò)定位”在實(shí)踐中存在的必要性。
　　關(guān)鍵詞：過(guò)定位；實(shí)踐性；教學(xué)探討
　　
　　在現(xiàn)代機(jī)械加工中，對(duì)零件的精度及功能要求越來(lái)越高，因此對(duì)夾具的設(shè)計(jì)與加工也提出了更高的要求。《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》這門專業(yè)課，實(shí)踐性很強(qiáng)，通過(guò)教學(xué)，使學(xué)生具有一定的設(shè)計(jì)專用夾具的能力和分析生產(chǎn)中與夾具有關(guān)的技術(shù)問(wèn)題的能力。
　　一、 過(guò)定位的概念及特點(diǎn)
　　工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制的定位稱為“過(guò)定位”。過(guò)定位是否允許，要視具體情況而定。通常，如果工件的定位面經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，過(guò)定位是允許的。合理的過(guò)定位起到加強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度和增加定位穩(wěn)定性的作用。反之，如果工件的定位面是毛坯面，或雖經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，但加工精度不高，這時(shí)過(guò)定位一般是不允許的，因?yàn)樗赡茉斐啥ㄎ徊粶?zhǔn)確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等情況。
　　二、 過(guò)定位實(shí)例分析一
　　如圖1所示，為加工連桿小頭孔工序中以連桿大頭孔和端面定位的兩種情況。圖b中，長(zhǎng)圓柱銷限制了、、、 4個(gè)自由度，支承板限制了、、 3個(gè)自由度。顯然，、被2個(gè)定位元件重復(fù)限制，出現(xiàn)了過(guò)定位。如果工件孔與端面垂直度保證很好，則此過(guò)定位是允許的。但若工件孔與端面垂直度誤差較大，且孔與銷的配合間隙又很小時(shí)，定位后會(huì)造成工件歪斜及端面接觸不好的情況，壓緊后就會(huì)使工件產(chǎn)生變形或圓柱銷歪斜。結(jié)果將導(dǎo)致加工后的小頭孔與大頭孔的軸線平行度達(dá)不到要求。因此，應(yīng)該盡量避免和消除過(guò)定位的產(chǎn)生。最簡(jiǎn)單的解決辦法是將長(zhǎng)圓柱定位銷改成短圓柱銷（圖a所示），由于短圓柱銷僅限制、 2個(gè)移動(dòng)自由度，、的重復(fù)定位被避免了。
　　三、 過(guò)定位實(shí)例分析二
　　如圖2所示，該零件工序內(nèi)容為加工內(nèi)通孔，通過(guò)簡(jiǎn)單分析，此例定位元件中，充滿了過(guò)定位。比如V型鐵3限制了、和、，而短圓柱銷4也限制了、，包括大平面5限制了、、 3個(gè)自由度，而短圓柱銷4下的小臺(tái)階面也限制了。顯然，、、 3個(gè)自由度被定位元件重復(fù)限制，因此必須對(duì)此設(shè)計(jì)方案加以改進(jìn)。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，通常我會(huì)讓學(xué)生分成小組來(lái)進(jìn)行分析，拿出一個(gè)方案大家討論，課堂效果很好。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)：①針對(duì)大平面5和 V型鐵3重復(fù)限制的、 2個(gè)自由度來(lái)說(shuō)，應(yīng)把大平面5保留作為主要定位表面，把V型鐵3改為短接觸之后只限制、。②而對(duì)V型鐵3限制的、和短圓柱銷4限制的、來(lái)說(shuō)，很多學(xué)生都認(rèn)為綜合①來(lái)看V型鐵3沒(méi)有存在的必要，表面看是可以的。但是分析時(shí)忽略了一個(gè)問(wèn)題，加工內(nèi)通孔時(shí)，通常要滿足與外圓的同軸度，所以取消V型鐵3的方案不可行，只有將短圓柱銷4改進(jìn)為菱形銷，消除在的過(guò)定位干涉。③針對(duì)大平面5和短圓柱銷4的小臺(tái)階面重復(fù)限制的來(lái)說(shuō)，若取消小臺(tái)階面，雖然不產(chǎn)生過(guò)定位，但有可能會(huì)影響加工過(guò)程中的穩(wěn)定性，從而影響加工質(zhì)量。所以，應(yīng)該保留小臺(tái)階面，只是改進(jìn)成可調(diào)式的。我認(rèn)為，此方案應(yīng)為最佳(如圖3)。
　　四、 總結(jié)消除過(guò)定位的措施
　　 ①減小接觸面積。把定位的面接觸改為線接觸。②縮短圓柱面的接觸長(zhǎng)度，如圖1。③修改定位元件形狀。把圓柱銷改為菱形銷，如圖2。④拆除過(guò)定位元件。
　　小結(jié)：通過(guò)以上實(shí)例的理論分析，能夠使學(xué)生較為完善地掌握過(guò)定位的定義，有助于在實(shí)踐中更好地解決相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題。當(dāng)然，有時(shí)過(guò)定位是不可避免的，如齒輪的加工、箱體的加工等。這時(shí)，一定會(huì)提高被加工零件的位置精度作為保障。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]薛源順.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)