1、定位方式定位方式用六點定位原理進行定位分析時，以定位點來消除自由度，在實際應用中，不可能是點，而應該在實際應用中，不可能是點，而應該是各種定位元件是各種定位元件，工件的定位表面有各種形式：如平面，內孔，外圓，成型面，組合表面等，對這些表面應采用不同的方法來實現(xiàn)。（一）工件在夾具上的定位（一）工件在夾具上的定位3-4 機床夾具設計機床夾具設計常用定位方式與定位元件常用定位方式與定位元件工件常用定位表面工件常用定位表面 以平面定位以內孔定位以外圓表面定位以平面定位以平面定位 基本支承輔助支承固定支承可調支承自位支承 支承釘、支承板基本支承：基本支承：限制自由度，真正起定位作用輔助支承：輔助支承：不

2、限制自由度，起預定位、增加工件和夾具剛性等作用定位元件要滿足以下幾點要求：定位元件要滿足以下幾點要求： 一定的精度一定的精度 良好的耐磨性良好的耐磨性 足夠的剛性足夠的剛性 良好的工藝性良好的工藝性（1）固定支承(支承釘) 1.以平面定位以平面定位H7/n6或H7/r6（2）固定支承(支承板) 1.以平面定位以平面定位 用于較大已加工平面的定位，常出現(xiàn)在精用于較大已加工平面的定位，常出現(xiàn)在精基準定位中，一個支承板的作用，相當于基準定位中，一個支承板的作用，相當于兩個支承釘，消除兩個自由度。兩個支承釘，消除兩個自由度。A型型 平面型支承板：制造簡單，常用于工件側面和頂面的定位B型型 帶斜槽型支承

3、板： 切有斜槽，易于清屑，常用于工件底面的定位平面定位的幾種情況。ZXYZXYZXYZXY工件以平面定位ZXYZXY（2）固定支承(支承板)1.以平面定位以平面定位一.常用定位元件及定位分析對粗基準：對粗基準：使用三個支承銷（三點構成一個平面）作為定位使用三個支承銷（三點構成一個平面）作為定位元件，限制工件三個自由度元件，限制工件三個自由度對精基準：對精基準：可用一支承板代替三個支承銷定位，同樣限制工可用一支承板代替三個支承銷定位，同樣限制工件的三個自由度件的三個自由度 圖:支承釘、支承板及其用法 （2）固定支承(支承板) 1.以平面定位以平面定位一.常用定位元件及定位分析平面的過定位分析平面

4、過定位分析。（2）固定支承(支承板)1.以平面定位以平面定位常用定位元件及定位分析支承板支承板支承板支承板支承釘支承釘支承釘支承釘支承釘支承釘鉆套鉆套平面過定位分析。（2）固定支承(支承板)1.以平面定位以平面定位常用定位元件及定位分析 可調支承：適用于毛坯分批制造，其形狀和尺寸變化較大的粗基準定位并適用于同一夾具加工形狀相同而尺寸不同的工件及專用可調夾具或組合夾具中。 方法：一批工件調整一次，調整后應鎖緊。（3）可調支承1.以平面定位以平面定位（3）可調支承1.以平面定位以平面定位可調支承的應用例:常用定位元件及定位分析123(a)(b)(c)自 位 支 承 在定位時，其支承點的位置可隨工件

5、定位基準面位置的變化而自動與之協(xié)調，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。（4）自位支承1.以平面定位以平面定位常用定位元件及定位分析（4）自位支承1.以平面定位以平面定位工件工件自位支承自位支承例:常用定位元件及定位分析（5）輔助支承1.以平面定位以平面定位圓柱銑刀輔助支承 由于輔助支承是在工件定位后才參與支承，因此由于輔助支承是在工件定位后才參與支承，因此不起不起任何消除自由度作用任何消除自由度作用，只起減小工件變形和振動的作用。，只起減小工件變形和振動的作用。各種輔助支承在每次卸下工件后，必須松開，裝上工件后各種輔助支承在每次卸下工件后，必須松開，裝上工件后再進行調

6、整和鎖緊，另外，輔助支承不應破壞原有定位。再進行調整和鎖緊，另外，輔助支承不應破壞原有定位。 常用定位元件及定位分析螺旋式輔助支承 彈性輔助支承 推式輔助支承 小結:輔助支承與可調支承是否類同輔助支承與可調支承是否類同? ? （5）輔助支承1.以平面定位以平面定位小結:輔助支承與可調支承是否類同輔助支承與可調支承是否類同? ? （5）輔助支承1.以平面定位以平面定位常用定位元件及定位分析xyz 心軸結構形式很多，上圖為幾種常見的剛性心軸，其中a a為過盈配合心軸，為過盈配合心軸，b為間隙配合心軸，為間隙配合心軸，c為小錐度為小錐度心軸心軸。小錐度心軸的錐度為1:50001:1000。工件安裝時

7、輕輕敲入或壓入，通過孔和軸接觸表面的彈性變形來夾緊工件。使用小錐度心軸定位可獲得較高的定位精度。 （1）心軸xx，zz，xx，zz，xy，z,，xzz，xy,2.以圓柱孔定位以圓柱孔定位常用定位元件及定位分析（1）心軸，xz心軸工件 當接觸線比較長，即：Lxyzd 當接觸線比較短，即：, 1dL, 1dL約束4個自由度。約束2個自由度。2.以圓柱孔定位以圓柱孔定位常用定位元件及定位分析 圖示為國家標準規(guī)定的圓柱定位銷，其工作部分直徑d通常根據(jù)加工要求和考慮便于裝夾，按g5、g6、f6或f7制造。定位銷與夾具體的連接可采用過盈配合(如圖a、b、c所示)，也可以采用間隙配合(如圖d)；圓柱定位銷通

8、常限制工件的2個移動自由度。2.以圓柱孔定位以圓柱孔定位（2）定位銷常用定位元件及定位分析菱形銷圓錐銷約束約束1個自由度。個自由度。約束約束3個自由度。個自由度。2.以圓柱孔定位以圓柱孔定位（3）菱形銷與圓錐銷常用定位元件及定位分析（1）定位套xyz長接觸：工件被約束的自由度為： ，, xz, xz短接觸：工件被約束的自由度為：, xz3.以外圓定位以外圓定位常用定位元件及定位分析xyz長接觸：短接觸：（2）V型塊工件V型塊分析同定位套。常用定位元件及定位分析 實際生產中經(jīng)常遇到的不是單一表面定位，而是幾個定位表實際生產中經(jīng)常遇到的不是單一表面定位，而是幾個定位表面的組合。常見的定位表面組合有

9、：平面與平面的組合，平面面的組合。常見的定位表面組合有：平面與平面的組合，平面與圓孔的組合，平面與外圓表面的組合、平面其它表面的組合，與圓孔的組合，平面與外圓表面的組合、平面其它表面的組合，錐面與錐面的組合等。錐面與錐面的組合等。（1）前、后頂尖xyz, x, yz, xz4.組合定位組合定位常用定位元件及定位分析（2）一面一銷定位xyz（3）兩面一銷定位4.組合定位組合定位（4）一面兩銷定位, x, yzxyz 一面兩銷定位時，若為兩圓柱銷，則會產生過定位現(xiàn)象。解決辦法：一銷縮小直徑；菱形銷4.組合定位組合定位對刀塊工件支承塊連接鍵連接鍵J活動V型塊固定V型塊（5）采用兩 V 型塊，左端固定

10、、右端活動。輔助支承支承塊4.組合定位組合定位（二）（二）定位誤差的分析與計算定位誤差的分析與計算一、 定位誤差的定義及產生的原因 用調整法加工一批工件一批工件時，工件在定位過程中會遇到如下情況： 工序基準與定位基準不重合 定位副制造不準確 導致工件的工序基準偏離理想位置而產生加工誤差。定位誤差定位誤差：工件在夾具（或機床）上定位不準確工件在夾具（或機床）上定位不準確（工（工序基準偏離理想位）序基準偏離理想位）而引起的加工誤差而引起的加工誤差。定位誤差值的大小定位誤差值的大小：工序基準沿工序尺寸方向發(fā)生的 最大位移量。dH1H41. 基準不重合引起的定位誤差BAO1CH3H2H1O2H4HH1

11、minH1max如圖所示，用調整法加工C面。工序基準：B面。 工件的工序基準與定位基準不重合。 由于尺寸H1的誤差會使工件頂面位置發(fā)生變化，從而使工序尺寸H4產生誤差。jb一、 定位誤差的定義及產生的原因 基準不重合誤差：jb 工件外圓直徑尺寸有大有小，會使外圓中心位置發(fā)生變化，從而導致工序尺寸H的變化基準發(fā)生位移導致工序尺寸H的加工誤差。H 如圖所示，用調整法加工鍵槽。工序基準：O點。一、 定位誤差的定義及產生的原因 O2. 定位副制造不準確引起的定位誤差基準位移誤差：jyjyd綜上所述：定位誤差產生的原因為：即：一、 定位誤差的定義及產生的原因 工序基準與定位基準不重合引起的基準不重合誤差

12、 定位副制造不準確引起的基準位移誤差jyjbd 因此，要提高定位精度，應使工序基準與定位基準重合；提高定位副（工件的定位基面、定位元件）的制造精度，減小配合間隙。H21.工件以平面定位0jyjbd二、 定位誤差的分析與計算H3)(1min1max1HTHHjbH1解：（1）工序尺寸為H2 銑削臺肩面，定位方式如圖，高度尺寸 H1的公差為T(H1)，試分析銑臺肩面的工序尺寸分別為H2和H3的定位誤差。0jy0jb（2）工序尺寸為H30jy)(1)(3HTjyjbHd2.工件以內孔定位兩種情況：（1）任意邊接觸 如果工件的工序基準為孔心，則其定位誤差與孔銷的配合間隙有關。過盈配合時，不產生基準位移

13、誤差；間隙配合時，將產生基準位移誤差。o1oo2jy)(21minmaxdDjyminmaxdDjyjyjbd0jbminmaxdDd二、 定位誤差的分析與計算 銑鍵槽，安裝方式如圖。已知定位心軸與工件孔的配合為： 分析銑鍵槽的定位誤差。037. 0)967.29021.30(5 . 0)(Hd（2）單邊接觸二、 定位誤差的分析與計算H,6730fH解：020. 0033. 030630f021. 0030730H單邊接觸0jb)(21minmaxdDjy3.工件以外圓定位二、 定位誤差的分析與計算H1O（1）工序尺寸H1 此時，定位基準與工序基準重合0jbo1o2o21oojyppopooo

14、2121)2sin2/(max1dpo)2sin2/(min2dpo)2/sin(2minmax)(ddHd)2/sin(2)()(dTHd即：dTd二、 定位誤差的分析與計算H2O（2）工序尺寸H2 此時，定位基準與工序基準不重合o1o2omin22)2/1 (dcop) 1)2/sin(1(2)()(dTHd)(21)2/sin(2)()(dTdTHd即：1c2c11222121)(cocoooccHdmax11)2/1 (dco)(Hd二、 定位誤差的分析與計算H3O（3）工序尺寸H3此時，定位基準與工序基準不重合o1o2o112112gooogop) 1)2/sin(1(2)()(dT

15、Hd)(21)2/sin(2)()(dTdTHd即：1g2g2212)(gogoHd)(Hd 定位方案的選擇 V型塊的對中性 V型塊夾角的影響三、 加工誤差不等式 在機械加工中，產生加工誤差的因素很多，其主在機械加工中，產生加工誤差的因素很多，其主要原因有：要原因有：1.1.定位誤差定位誤差2.2.對刀誤差對刀誤差3.3.安裝誤差安裝誤差4.4.其他誤差其他誤差ddd,acTcaddd,313131 因此，在夾具設計時，其定位方案的確定需依據(jù)因此，在夾具設計時，其定位方案的確定需依據(jù)定位誤差的計算，若：定位誤差的計算，若：Td31，則定位方案可行。，則定位方案可行。定位誤差的分析計算題定位誤差

16、的分析計算題1. 在下圖所示在下圖所示階梯軸上銑一平面，其工序尺寸為階梯軸上銑一平面，其工序尺寸為練習題練習題，mm028. 030有圖有圖a、b、c、d所示四種定位方案。試計算：所示四種定位方案。試計算：（1）如果不考慮）如果不考慮階梯軸兩外圓柱同軸度誤差，階梯軸兩外圓柱同軸度誤差，四種定位方案四種定位方案的定位誤差。的定位誤差。（2）如果考慮）如果考慮階梯軸兩外圓柱同軸度公差階梯軸兩外圓柱同軸度公差 ，四種四種方案的定位誤差。并指出哪幾種方案能可靠保證加工要求。方案的定位誤差。并指出哪幾種方案能可靠保證加工要求。mm03. 0a)b)c)d)解：解：（1）不考慮階梯軸兩外圓柱同軸度誤差）不

17、考慮階梯軸兩外圓柱同軸度誤差圖圖a）由于大圓的制造誤差引由于大圓的制造誤差引起的中心高度變化（基準起的中心高度變化（基準位移誤差）為：位移誤差）為：10.10.0522djyT 由于小圓的制造誤差由于小圓的制造誤差引起的基準不重合誤差為：引起的基準不重合誤差為：20.160.0822djbT 在工序尺寸方向上，定在工序尺寸方向上，定位誤差為：位誤差為：13. 008. 005. 0d圖圖b），同圖），同圖a）13. 008. 005. 0d05. 0451d016. 0235d圖圖c）0.160.082jb 由于大圓的制造誤差引起的中心由于大圓的制造誤差引起的中心高度變化（基準位移誤差）為：高

18、度變化（基準位移誤差）為：100.10.072sin902djyT 由于小圓的制造誤差引由于小圓的制造誤差引起的基準不重合誤差為：起的基準不重合誤差為： 在工序尺寸方向上，定位誤差為：在工序尺寸方向上，定位誤差為：15. 008. 007. 0d圖圖d）0.160.082jb 由于大圓的制造誤差，不由于大圓的制造誤差，不會引起中心在工序尺寸方向上會引起中心在工序尺寸方向上的工序尺寸變化。的工序尺寸變化。 由于小圓的制造誤差引由于小圓的制造誤差引起的基準不重合誤差為：起的基準不重合誤差為： 在工序尺寸方向上，定位誤差為：在工序尺寸方向上，定位誤差為：08. 0d圖圖e）0.160.082jb 由

19、于雙移動式由于雙移動式V型塊具有型塊具有自動對中的能力，大圓的自動對中的能力，大圓的制造誤差，不會引起中心制造誤差，不會引起中心在工序尺寸方向上的工序在工序尺寸方向上的工序尺寸變化。尺寸變化。 由于小圓的制造誤差引由于小圓的制造誤差引起的基準不重合誤差為：起的基準不重合誤差為： 在工序尺寸方向上，定位誤差為：在工序尺寸方向上，定位誤差為：08. 0d（2）考慮階梯軸兩外圓柱同軸度誤差）考慮階梯軸兩外圓柱同軸度誤差圖圖a）0.050.080.030.16d 圖圖b）0.050.080.030.16d 圖圖c）0.150.030.18d 圖圖d）0.080.030.11d 因為：因為：0.16 3

20、0.480.28 0.18 30.540.28 0.11 30.330.28 所以，圖所以，圖a) 、圖、圖b) 、圖、圖c)、 圖圖d)、圖、圖e）皆不能）皆不能保證加工要求。保證加工要求。圖圖e）0.080.030.11d （三）機床專用夾具的組成及分類（三）機床專用夾具的組成及分類一、夾具的組成夾具的組成定位元件定位元件導向元件導向元件夾緊裝置夾緊裝置連接元件連接元件夾具體夾具體定位元件定位元件夾緊裝置夾緊裝置對刀引導元件對刀引導元件連接元件連接元件夾具體夾具體其它件其它件 1) 工件通過工件通過定位元件定位元件在夾具上在夾具上占有一個正確的占有一個正確的位置位置 2) 工件通過工件通過

21、夾緊元件夾緊元件保證加工過程中保證加工過程中始終保持始終保持原有的正確位置原有的正確位置 3) 夾具夾具通過通過對刀元件對刀元件相對刀具相對刀具保持正確位置保持正確位置 4) 夾具夾具通過通過連接元件連接元件，相對于機床相對于機床保持一個正保持一個正確位置確位置 5) 夾具通過夾具通過其他裝置其他裝置，完成其他要求，完成其他要求 6) 夾具體夾具體把上述的幾種元件把上述的幾種元件組合成一個整體組合成一個整體。連接元件定位元件對刀、導引元件夾緊裝置其它機構與裝置機床工件刀具夾具體夾具專用機床夾具的組成及其與工件、機床、刀具間的關系專用機床夾具的組成及其與工件、機床、刀具間的關系二、專用機床夾具的

22、分類1. 專用夾具 這類夾具是針對某一種工件的某一個工序專門設計的，因用途專一而得名。上例鉆孔夾具就是一個專用夾具。2. 組合夾具 這類夾具是由一套完全標準化的元件，根據(jù)零件的加工要求拼裝而成的夾具。就好像搭積木一樣，不同元件的不同組合和連接，可構成不同結構和用途的夾具。這類夾具的特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短，元件可以重復使用。 三爪卡盤四爪卡盤萬向平口鉗回轉工作臺分度頭通用夾具專用夾具組合夾具實例鏜孔組合夾具3. 成組夾具 指在多品種、中小批量生產中采用成組加工時，為每個工件組設計制造的機床專用夾具。 這類夾具的特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調整，以適應不同零件的加工。4

23、. 隨行夾具 這是一種在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。工件安裝在隨行夾具上，除完成對工件的定位和夾緊外，還載著工件由運輸裝置送往各機床，并在各機床上被定位和夾緊。二、專用機床夾具的分類零件工序簡圖43DLLD43D43LDL34DL43DL34成組（部分元件可更換）夾具KH1KH2KH3KH4三、機床夾具的作用三、機床夾具的作用(1)保證加工精度，降低工人等級保證加工精度，降低工人等級 加工精度包括：尺寸精度、幾何形狀精度、表面相互位置精度。使用夾具最有利于保證表面相互位置精度。如：在搖臂鉆加工孔系 夾具：可達0.100.20mm 劃線找正：0.41.0mm(2) 提高勞動生產率，降低加工

24、成本提高勞動生產率，降低加工成本無找正，對刀等時間，工件裝卸迅速，從而大大減少了工件安裝的輔助時間，同時易于實現(xiàn)多件加工，多工位加工，特別適用于加工時間短，輔助時間長的中、小工件的加工。(3) 擴大機床工藝范圍擴大機床工藝范圍 擴大機床的功能，實現(xiàn)一機多用。如在車床上利用鏜夾具，進行鏜孔。利用銑夾具，進行銑槽。 (4) 減輕工人勞動強度，保證安全生產。減輕工人勞動強度，保證安全生產。（四）工件的夾緊和夾緊裝置（四）工件的夾緊和夾緊裝置一、夾緊裝置的組成夾緊裝置的組成工件1.1.力源裝置力源裝置 產生夾緊力產生夾緊力的動力裝置。的動力裝置。2.2.夾緊元件夾緊元件 直接用于夾緊工件的元件。直接用

25、于夾緊工件的元件。3.3.中間傳力機構中間傳力機構 將原動力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機構。將原動力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機構。夾緊元件夾緊元件 + + 中間傳力機構中間傳力機構 = = 夾緊機構夾緊機構（四）工件的夾緊和夾緊裝置二、對二、對夾緊的基本要求夾緊的基本要求1.1.夾緊時不破壞工件在定位時所處夾緊時不破壞工件在定位時所處 的正確位置。的正確位置。2.2.夾緊力大小要適當，應使工件在夾緊力大小要適當，應使工件在 加工中的位置穩(wěn)定不變，不允許加工中的位置穩(wěn)定不變，不允許 產生振動、變形和表面損傷。產生振動、變形和表面損傷。3.3.夾緊機構應盡量簡單，操作夾緊機構應盡

26、量簡單，操作 簡便、安全，便于維護。簡便、安全，便于維護。4.4.具有良好的自鎖性能。具有良好的自鎖性能。工件F F三、三、夾緊力的確定夾緊力的確定力的三要素力的三要素大小、方向、作用點。大小、方向、作用點。 工件在加工過程中會受到切削力、慣性力、重力工件在加工過程中會受到切削力、慣性力、重力等外力的作用，若不夾緊，工件在加工過程中就可能等外力的作用，若不夾緊，工件在加工過程中就可能發(fā)生移動。工件移動會破壞其在定位過程中獲得的既發(fā)生移動。工件移動會破壞其在定位過程中獲得的既定位置，會損壞刀具及機床，甚至導致人身事故。定位置，會損壞刀具及機床，甚至導致人身事故。1.1.夾緊力作用點的選擇原則夾緊

27、力作用點的選擇原則工件夾緊力作用點應正對支承元件或支承元件所形成的支承面內，以保證工件已獲得的定位保持不變。 （四）工件的夾緊和夾緊裝置夾緊力作用點應處于工件剛性較好的部位夾緊力作用點應處于工件剛性較好的部位或使夾緊或使夾緊力均勻分布，以減小工件的夾緊變形。力均勻分布，以減小工件的夾緊變形。 薄壁套筒的夾緊變形夾緊力作用點應盡量靠近加工表面，以減少切削力夾緊力作用點應盡量靠近加工表面，以減少切削力對夾緊點的力矩，防止和減少加工時的振動。對夾緊點的力矩，防止和減少加工時的振動。 2. 夾緊力方向的選擇夾緊力方向的選擇原則原則主要夾緊力的作用方向主要夾緊力的作用方向應指向工作主要定位基應指向工作主

28、要定位基準面準面，以保證工件的加工要求，以保證工件的加工要求 定位基準面定位基準面B面1.6150.04AA面90A夾緊力垂直于B面零件圖夾緊力垂直于A面夾緊力的作用方向不應破壞工件的準確定位，應使工件定位正確穩(wěn)定。 夾緊力的作用方向應盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件夾緊變形。 夾緊力的作用力方向應盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力，以利于夾緊裝置的體積的減小。 3.3.夾緊力大小的估算夾緊力大小的估算 估算估算夾緊力的一般方法是將工件看成整體，并分夾緊力的一般方法是將工件看成整體，并分析作用在工件上的各種力，再根據(jù)力系平衡條件，確析作用在工件上的各種力，再根據(jù)力系平衡條件，確定保持工件平衡所需最小夾緊力。定保持工件平衡所需最小夾緊力。 最小夾緊