1、機械加工常用定位元件機械加工常用定位元件摘要： 為了保證同一批工件在夾具中占據一個正確的位置，必須選擇合理的定位方 法和設計相應的定位裝置。 上節已介紹了工件定位原理及定位基準選擇的原則。在實際應用時，一般不允許將 工件的定位基面直接與夾具體接觸，而是通過定位元件上的工作表面與工件定位基面的接觸來實現 必須選擇合理的定位方法和設計相應的為了保證同一批工件在夾具中占據一個正確的位置, 定位裝置。上節已介紹了工件定位原理及定位基準選擇的原則。在實際應用時，一般不允許將工件的定位基面直接與夾具體接觸，而是通過定位元件上的工作表面與工件定位基面的接觸來實現定位。定位基面與定位元件的工作表面合稱為定位副

2、。一、對定位元件的基本要求1 足夠的精度由于工件的定位是通過定位副的接觸（或配合）實現的。定位元件工作表面的精度直接影響 工件的定位精度，因此定位元件工作表面應有足夠的精度，以保證加工精度要求。2 足夠的強度和剛度定位元件不僅限制工件的自由度，還有支承工件、承受夾緊力和切削力的作用。因此還應有 足夠的強度和剛度，以免使用中變形和損壞。3 有較高的耐磨性工件的裝卸會磨損定位元件工件表面， 導致定位元件工件表面精度下降，引起定位精度的下 降。當定位精度下降至不能保證加工精度時則應更換定位元件。為延長定位元件更換周期，提高 夾具使用壽命，定位元件工作表面應有較高的耐磨性。4.良好的工藝性定位元件的結

3、構應力求簡單、合理、便于加工、裝配和更換。對于工件不同的定位基面的形式，定位元件的結構、形狀、尺寸和布置方式也不同。下面按 不同的定位基準分別介紹所用的定位元件的結構形式。3圖37L支承釘和支承板二、工件以平面定位時的定位元件工件以平面作為定位基準時常用的定位元件如下述：（一）主要支承主要支承用來限制工件自由度，起定位作用1 固定支承固定支承由支承釘和支承板兩種型式，如圖3-41所示，在使用過程中它們都是固定不動的。當工件以粗糙不平的毛坯面定位時，采用球頭支承釘圖3-41b齒紋頭支承釘，如圖 3 -41c ，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

4、釘（如圖3I.J圖3-42襯套的應用-41a ）或支承板。圖3-41d 所示支承板結構簡單，制造方便，但孔邊 切屑不易清除干凈，故適用于側面和頂面定位；圖3-41e所示支承板便于清除切屑，適用于底面定位。需要經常更換的支承釘應加襯套，如圖3-42所示。支承釘、支承板均已標準化，其公差配合、材料、熱處理等可查國家標準機床夾具 零件及部件。一般支承釘與夾具體孔的配合可取 H7/n6或H7/r6。如用襯套則支承釘與襯套內孔的配合可取H7/js6 。當要求幾個支承釘或支承板裝配后等高時，可采用裝配后一次磨削 法，以保證它們的工作面在同一平面內工件以平面定位時，除了采用上面介紹的標準支承釘和支承板，也可

5、根據工件定位平面的不 同形狀設計相應的支承板。2.可調支承在工件定位過程中，支承釘的高度需調整時，應采用圖3-43所示可調支承。在圖3 -44a中，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（3-44中 的點劃線）的距離尺寸H 1、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3-44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。對于 中小型零件，一般每批調整一次，調整好后，用鎖緊螺母擰緊固定，此時其作用與固定支承完全 相同。若工件較大且毛坯精度較低時，也可

6、能每件都要調整。3303-43可俱立肅S3-44可凋支承的應用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3-44b 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。3 自位支承（浮動支承）在工件定位過程中， 能自動調整位置的支承稱為自位支承，或稱浮動支承圖3-45 所示的叉形零件，以加工過的孔D及端面定位，銑平面C和E。用心軸及端面限制、和五個自由度，為了限制自由度 需設一防轉支承。此支承如單獨設在A處或B處，都因工件剛性差而無法加工， 若在A、B兩處均設防轉支承則屬過定位， 夾緊后使工件產生較大的變形，將影響加工精度。此時應采

7、用圖3-46蔘Y圖3 45自位支施的應用所示的自位支承。圖3 -46a 、b是兩點式自位支承。圖3 -46c 是三點式自位支承。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，但其作用相 當于一個固定支承，只限制了工件的一個自由度。自位支承適用于工件以毛坯面定位或定位剛性較差的場合。W兩點式目位琢圖3-46自位支承兩點式自位支承點設置（二）輔助支承輔助支承用來提高裝夾剛度和穩定性，不起定位作用。如 圖3-47 所示，工件以內孔及端面定位鉆右端小孔。若右端不 設支承

8、，工件裝夾后，右臂為一懸臂，剛性差。若在A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。1 螺旋式輔助支承 如圖3 -48a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。2 自位式輔助支承 如圖38b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。3 推引式輔助支承 如圖3 -48c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。W.式自位式（J

9、推引式圏3-伯輔助支承1-滑柱；獷彈簧；3-4手輪5滑舖；石斜謨三、工件以圓孔定位時的定位元件工件以內孔表面作為定位基面時常用的定位元件如下:（一）圓柱銷（定位銷）圖3-49為常用定位銷結構。當定位銷直徑 D小于3 10mm時，為避免使用中折斷或熱處 理時淬裂，通常將根部制成圓角R。夾具體上應有沉孔，使定位銷的圓角部分沉入孔內而不影響定位。大批大量生產時，為了便于定位銷的更換，可采用圖3-49d所示的帶有襯套的結構型式。為了便于工件裝入，定位銷頭部有15 0的倒角。此時襯套的外徑與夾具體底孔采用H7/h6或H7/r6配合，而內徑與定位銷外徑采用 H7/h6或H7/h5配合。圖 3-49D定位銷

10、（二）圓柱心軸圓柱心軸在很多工廠中有自己的廠標。圖3-50 為常用心軸的結構型式。圖3 -50a 為間隙配合心軸。心軸的圓柱配合面一 般按h6 、g6或f7 制造，裝卸工件方便，但定心精度不高。為 減少因配合間隙而造成的工件傾斜，工件常 以孔和端面聯合定位，因而要求工件定位孔與定位端面 之間、心軸定位圓柱面與定位平面之間都有較高的垂直 度要求，最好能在一次裝夾中加工出來。圖3-50b 為過盈配合心軸，由引導部分、工作部分、 傳動部分組成。引導部分 1的作用是使工件迅速而準確 地套入心軸，其直徑 d 3 按g8制造，d 3 的基本尺 寸等于工件孔的最小極限尺寸，其長度約為工件孔長度 的一半；工作

11、部分 2的基本尺寸為工件孔的最大極限尺 寸，公差帶為r6 。當工件定位孔的長徑比L/d > 1時，工作部分應帶有一定的錐度。此時，d1的基本尺寸為工件孔的最大極限尺寸、分差帶按r6 ; d 2的基本尺寸為工件孔最小極限尺寸，公差帶為h6。安裝部分3由同軸度極高的二中心孔及與撥盤配套并傳遞3河陸配合心鈾（曰花鏤心軸S3-5Q I®柱匕軸IT埠那2工作卅動那甘轉矩的扁方面組成。這種心軸結構簡單、制造方便且定 心誤差等于零，但裝卸工件需在壓床上進行，故批量生產時需備很多根心軸。當孔已成形時，一般不宜采用這 種心軸，若非用不可時，則應在心軸部分的兩端按R 3 5mm倒圓，否則會拉傷工件

12、孔表面使工件報廢。圖3 -50c 是花鍵心軸，用于加工以花鍵孔定位的工件。當工件定位孔的長徑比L/d時，工作部分可稍帶錐度。設計花鍵心軸時，應使心軸結構與花鍵孔的定心方式及工作要求相協 調，其參數及有關技術要求可參考上述心軸確定。心軸在機床上的安裝如圖3-51所示圖卜51心雜在機床上的芟裝萬式為保證工件同軸度要求，設計心軸時，夾具總圖上應標注心軸各工作面、工作圓柱面與中心 孔軸線或錐柄間的位置精度要求，其同軸度可取工件相應同軸度的1/21/3 。（三）圓錐銷圖3-52為工件以圓孔在圓錐銷上定位的示意圖，它限制了工件的、三個自由度。圖3 -52a用于粗定位基面，圖3-52b用于精定位基面。工件在單個定位銷上定位容易傾斜，為此圓 錐銷一般與其它元件組合定位。如圖