機床夾具與設計2014-2015（1）32學時，理論主講：趙竹遼寧農業職業技術學院工程系1機床夾具與設計

項目一定位裝置及夾緊裝置設計任務2工件的定位方法及其定位元件

2知識點一、六點定位原理二、工件定位中的約束分析三、工件定位中的定位基準任務1工件定位的基本原理

3任務二工件的定位方法及其定位元件

工件在夾具中要想獲得正確定位，首先應正確選擇定位基準，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時，工件定位基面和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實現工件的六點定位。4工件在夾具中定位時，一般不允許將工件直接放在夾具體上，而應放在定位元件上，因而對定位元件提出下列要求：①高的精度。定位元件的精度直接影響工件定位誤差的大小。一般來說，定位元件的制造公差應比工件上相應尺寸的公差小，否則會降低定位精度，但也要注意不能定的太嚴格，否則會給加工帶來困難。②高的耐磨性。工件的裝卸會磨損定位元件表面，導致定位精度下降。為了延長定位元件的更換周期，提高夾具的使用壽命，定位元件應有高的耐磨性。

一.對定位元件的基本要求5

③足夠的剛度和強度。定位元件不僅限制工件的自由度，還要支承工件、承受夾緊力和切削力，因此，應有足夠的強度和剛度，以免使用中變形或損壞。④良好的工藝性。定位元件的結構應力求簡單，便于加工、裝配和更換。定位元件在夾具中的布置要合理、適當，以保證工件的定位可靠、穩定。

⑤定位元件應便于清除切屑。定位元件的結構和工作表面形狀應有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內影響加工和定位精度。6二.常用定位元件所能約束的自由度781）固定支承

圖

支承釘

①支承釘—面積較小的基準平面選用當工件以粗糙不平的毛坯面定位時，采用球頭支承釘圖；齒紋頭支承釘，用在工件側面，以增大磨擦系數，防止工件滑動；當工件以加工過的平面定位時，可采用平頭支承釘或支承板。91）固定支承

圖

支承板②支承板—面積較大、平面度精度較高的基準平面定位選用10支承板支承板支承釘支承釘支承釘鉆套例:112）可調支承—毛坯面作基準平面，調節時可按定位面質量和面積大小分別選用12在同一夾具上加工形狀相同但尺寸不同的工件時，可用可調支承，如圖所示，在軸上鉆徑向孔，對于孔至端面的距離不等的工件，只要調整支承釘的伸出長度，便可進行加工。13工件為砂型鑄件，先以A面定位銑B面，再以B面定位鏜雙孔。銑B面時若用固定支承，由于定位基面A的尺寸和形狀誤差較大，銑完后的B面與兩毛坯孔的距離尺寸H1、H2變化也大，致使鏜孔時余量很不均勻，甚至可能使余量不夠。因此圖中可采用可調支承，定位時適當調整支承釘的高度，便可避免出現上述情況。143）自位支承在工件定位過程中，能自動調整位置的支承稱為自位支承，或稱浮動支承。15—

這類支承的工作特點是：支承點的位置能隨著工件定位基面位置的變動而自動調整，定位基面壓下其中一點，其余點便上升，直至各點均與工件接觸。接觸點數的增加，提高了工件裝夾剛度和穩定性，雖然自位支承與工件有兩三個接觸點，但只起到一個支承點的作用，相當于一個固定支承，只限制了工件的一個自由度。

16毛坯面、階梯平面和環形平面作基準平面定位時選用。適用于工件以毛坯定位或剛性不足的場合。174)輔助支承

輔助支承是當工件定位基準面需提高定位剛度、穩定性和可靠性時選用，起輔助作用，決不允許破壞主要支承的主要定位作用。

各種輔助支承在每次卸下工件后，必須松開，裝上工件后再調整和鎖緊。

18如圖所示，工件以內孔及端面定位鉆右端小孔。若右端不設支承，工件裝夾后，右臂為一懸臂，剛性差。若在A點設置固定支承則屬過定位，有可能破壞左端定位。在這種情況下，宜在右端設置輔助支承。工件定位時，輔助支承是浮動的（或可調的），待工件夾緊后再把輔助支承固定下來，以承受切削力。19①螺旋式輔助支承如圖a所示螺旋式輔助支承的結構與可調式支承相近，但操作過程不同，前者不起定位作用，而后者起定位作用。20②自位式輔助支承如圖b所示，彈簧2推動滑柱1與工件接觸，用頂柱3鎖緊，彈簧力應能推動滑柱，但不可推動工件。21③推引式輔助支承如圖c所示，工件定位后，推動手輪4使滑鍵5與工件接觸，然后轉動手輪使斜楔6開槽部分漲開鎖緊。

22（1）工件以平面定位面積較小的基準平面選用支承釘面積較大、平面度精度較高的基準平面定位選用支承板毛坯面、階梯平面和環形平面作基準平面定位時，選用自位支承毛坯面作基準平面，調節時可按定位面質量和面積大小分別選用可調支承當工件定位基準面需提高定位剛度、穩定性和可靠性時，可選用輔助支承23（2）用于外圓柱面定位的定位元件

包括V形架，定位套和半圓套等。

工件類型有軸、套、盤、連桿。常用定位元件有V形塊、定位套、半圓套等。24①V形塊分固定和活動式兩種不論定位基準是否經過加工、是完整的圓柱面還是圓弧面，都可以采用V形塊定位。其優點是對中性好，即能使工件的定位基準軸線的對中在V形塊兩斜面的對稱面上，而不受定位基面直徑誤差的影響，并且安裝方便。

V形塊的結構

較短的精定位用于粗基準階梯軸定位長的精基準用于重型工件25②

定位套

定位套結構簡單、容易制造，但定心精度不高，故只適用于精定位基面。圖

常用定位套

長定位套短定位套特殊定位套26③半圓套

下面的半圓套是定位元件，上面的半圓套起夾緊作用。其最小直徑應取工件定位外圓的最大直徑。

這種定位方式主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝夾的零件。其定位的優點是夾緊力均勻，裝卸工件方便。

圖

半圓套定位裝

27（3）用于孔定位的定位元件

包括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷），圓柱心軸和小錐度心軸。

28

定位銷

圓柱銷圓錐銷長定位銷短定位銷yzx0xxyyyzx0xy①工件上定位內孔較小時，常選定位銷291)圓柱銷圖3-116定位銷302)圓錐銷

圖3－17圓錐銷

用于粗基準用于精基準31②心軸:主要用于套筒類和空心盤類工件的車、銑、磨及齒輪加工定位心軸

定位心軸

錐度心軸圓柱心軸

過盈配合心軸間隙配合心軸

32

1)圓柱心軸間隙配合心軸裝卸方便，定心精度低過盈配合心軸定心精度高能夠自鎖用于精加工332）小錐度心軸

用于短小工件高精度定心的精車或磨削工序中

圖3－19常用定位心軸結構小錐度心軸34三、常用定位元件所能限制的自由度

3536371）、釘支承每個支承釘限制一個自由度。其中：（1）支承釘1、2、3與底面接觸，限制1個平移2個旋轉共三個自由度（z、x、y）（2）支承釘4、5與側面接觸，限制1個平移一個旋轉共兩個自由度（x、z）（3）支承釘6與端面接觸，限制一個平移自由度（y）382）、板支承（1）兩條窄支承板1、2組成同一平面，與底接觸，限制1個平移2各旋轉共三個自由度（z、x、y）（2）一個窄支承板3與側面接觸，限制1個平移1個旋轉共兩個自由度（x、z）393）、定位銷（1）短銷與圓孔配合，限制平移兩個自由度（x、y）（2）長銷與圓孔配合，限制2個平移2個旋轉共四個自由度（x、y、x、y）404）、錐銷（1）固定錐銷1與圓孔端面圓周接觸，限制平移三個自由度（x、y、z）（2）活動錐銷2與圓孔端圓周接觸，限制旋轉兩個自由度（x、y）415）、V形塊（1