《机床夹具设计》课件(2)

1、2022-6-20夹具设计教学课件机床夹具设计课件机床夹具设计课件第二部分第二部分 工件在夹具中的定位工件在夹具中的定位2022-6-20夹具设计教学课件22022-6-20夹具设计教学课件 概述概述定位原理定位原理完全定位与不完全定位完全定位与不完全定位欠定位与过定位欠定位与过定位定位方式与定位元件定位方式与定位元件工件的组合定位工件的组合定位2022-6-20夹具设计教学课件32022-6-20夹具设计教学课件1、工件在夹具中定位的任务工件在夹具中定位的任务 使同一批工件在夹具中占据正确的位置。使同一批工件在夹具中占据正确的位置。2、定位与夹紧的关系定位与夹紧的关系 定位与夹紧是装夹工件的

2、两个有联系的过程，定位与夹紧是装夹工件的两个有联系的过程，不能等同。不能等同。 3、定位基准定位基准 选择时尽可能遵循基准重合原则。当用多个选择时尽可能遵循基准重合原则。当用多个表面定位时，应选择其中一个较大的表面为主要表面定位时，应选择其中一个较大的表面为主要定位基准。定位基准。 2022-6-20夹具设计教学课件42022-6-20夹具设计教学课件q 基准的定义基准的定义: 基准是用来确定生产对象上几何要素之间的基准是用来确定生产对象上几何要素之间的 几何关系所依据的哪些点、线或面。几何关系所依据的哪些点、线或面。 q 基准的类型基准的类型设计基准设计基准工艺基准工艺基准工序基准工序基准定

3、位基准定位基准测量基准测量基准装配基准装配基准2022-6-20夹具设计教学课件52022-6-20夹具设计教学课件 设计基准设计基准: 设计者在设计零件时，根据零件在装配结构中的装配关设计者在设计零件时，根据零件在装配结构中的装配关系以及零件本身结构要素之间的相互关系，确定标注尺寸（或角度）的系以及零件本身结构要素之间的相互关系，确定标注尺寸（或角度）的起始位置。这些尺寸（或角度）的起始位置称作设计基准。起始位置。这些尺寸（或角度）的起始位置称作设计基准。 工艺基准工艺基准: 零件在加工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。零件在加工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。 工序基准工序基准: 在工序

4、图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准形状、位置的基准,称为工序基准。称为工序基准。 定位基准定位基准: 在加工时用于工件定位的基准，称为定位基准。在加工时用于工件定位的基准，称为定位基准。 测量基准测量基准: 在加工中或加工后测量工件形状、位置和尺寸误差时在加工中或加工后测量工件形状、位置和尺寸误差时所采用的基准，称为测量基准。所采用的基准，称为测量基准。 装配基准装配基准: 在装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采在装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。用的基准。 2022-6-20夹具设计教学课

5、件62022-6-20夹具设计教学课件定位基准定位基准a）、）、b）基准为实际表面；基准为实际表面；c）基准为表面的几何中心（中心要素）基准为表面的几何中心（中心要素）2022-6-20夹具设计教学课件72022-6-20夹具设计教学课件4、工件的自由度工件的自由度2022-6-20夹具设计教学课件82022-6-20夹具设计教学课件2022-6-20夹具设计教学课件92022-6-20夹具设计教学课件1、六点定则、六点定则 工件定位时，用合理分布的六个支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定，称为“六点定则”。六点定则是工件定位的基本法则，用于实际生产时，起支

6、承作用的是一定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。 基准轴第二定位基准面第三定位基准面主定位基准面基准轴基准轴2022-6-20夹具设计教学课件102022-6-20夹具设计教学课件2、定位点分布规律、定位点分布规律平面几何体的定位平面几何体的定位2022-6-20夹具设计教学课件112022-6-20夹具设计教学课件圆柱几何体的定位圆柱几何体的定位2022-6-20夹具设计教学课件122022-6-20夹具设计教学课件圆柱几何体的定位圆柱几何体的定位 a）与轴线位置无关的两个自由度；与轴线位置无关的两个自由度； b）防转支承的布置防转支承的布置2022-6-20夹具设计

7、教学课件132022-6-20夹具设计教学课件圆盘几何体的定位圆盘几何体的定位2022-6-20夹具设计教学课件142022-6-20夹具设计教学课件典型单一定位基准的定位特点典型单一定位基准的定位特点2022-6-20夹具设计教学课件152022-6-20夹具设计教学课件2、不完全定位：、不完全定位：根据加工要求，根据加工要求，仅限制工件部分自由度的定位。仅限制工件部分自由度的定位。 1、完全定位：、完全定位：加工时，工件的加工时，工件的六个自由度被完全限制了的定位六个自由度被完全限制了的定位 正确的定位形式2022-6-20夹具设计教学课件162022-6-20夹具设计教学课件实例一：球体

8、上通铣平面，如何定位？实例一：球体上通铣平面，如何定位？2022-6-20夹具设计教学课件172022-6-20夹具设计教学课件2022-6-20夹具设计教学课件182022-6-20夹具设计教学课件2022-6-20夹具设计教学课件192022-6-20夹具设计教学课件实例二：长方体上铣通槽，采用不完全定位。实例二：长方体上铣通槽，采用不完全定位。2022-6-20夹具设计教学课件202022-6-20夹具设计教学课件实例三：长方体上铣不通槽，采用完全定位。实例三：长方体上铣不通槽，采用完全定位。2022-6-20夹具设计教学课件212022-6-20夹具设计教学课件 不完全定位a）可以绕y

9、轴旋转； b、c）可以沿Y轴移动；d）可以沿Y轴移动和旋转； e）可以沿X、Y轴移动，绕Z轴旋转2022-6-20夹具设计教学课件222022-6-20夹具设计教学课件2、过定位：、过定位：有重复限制的自由有重复限制的自由度。度。 1、欠定位：、欠定位：应该限制的自由度应该限制的自由度而没有限制而没有限制 。不正确的不正确的定位形式定位形式2022-6-20夹具设计教学课件232022-6-20夹具设计教学课件欠定位实例欠定位实例2022-6-20夹具设计教学课件242022-6-20夹具设计教学课件过定位实例一过定位实例一2022-6-20夹具设计教学课件252022-6-20夹具设计教学课

10、件过定位实例二过定位实例二2022-6-20夹具设计教学课件262022-6-20夹具设计教学课件2022-6-20夹具设计教学课件272022-6-20夹具设计教学课件2022-6-20夹具设计教学课件282022-6-20夹具设计教学课件2022-6-20夹具设计教学课件292022-6-20夹具设计教学课件过定位实例三过定位实例三2022-6-20夹具设计教学课件302022-6-20夹具设计教学课件2022-6-20夹具设计教学课件312022-6-20夹具设计教学课件连杆的定位分析连杆的定位分析1定位销；定位销； 2支承板；支承板；3圆柱销；圆柱销；4工件工件（a）正确的定位正确的定

11、位 （b）过定位过定位2022-6-20夹具设计教学课件322022-6-20夹具设计教学课件过定位的合理性分析过定位的合理性分析 在某些条件下，过定位的现象不仅允许，而且是必要的。此时应当采取适当的措施提高定位基准之间及定位元件之间的位置精度，以免产生干涉。 如车削细长轴时，工件装夹在两顶尖间，已经限制了所必须限制的五个自由度（除了绕其轴线旋转的自由度以外），但为了增加工件的刚性，常采用跟刀架，这就重复限制了除工件轴线方向以外的两个移动自由度，出现了过定位现象。此时应仔细调整跟刀架，使它的中心尽量与顶尖的中心一致。 2022-6-20夹具设计教学课件332022-6-20夹具设计教学课件跟刀

12、架跟刀架2022-6-20夹具设计教学课件342022-6-20夹具设计教学课件 一、以平面定位一、以平面定位二、以圆柱孔定位二、以圆柱孔定位三、以外圆柱面定位三、以外圆柱面定位四、以锥面定位四、以锥面定位五、以特殊表面定位五、以特殊表面定位六、工件的组合定位六、工件的组合定位2022-6-20夹具设计教学课件352022-6-20夹具设计教学课件 在机械加工中，大多数工件都以平面作为在机械加工中，大多数工件都以平面作为主要定位基准，如箱体、机体、支架、圆盘等主要定位基准，如箱体、机体、支架、圆盘等零件。当工件进入第一道工序时，只能使用粗零件。当工件进入第一道工序时，只能使用粗基准定位；在进入

13、后续工序时，则可使用精基基准定位；在进入后续工序时，则可使用精基准定位。准定位。 2022-6-20夹具设计教学课件362022-6-20夹具设计教学课件1、工件以粗基准平面定位、工件以粗基准平面定位2022-6-20夹具设计教学课件372022-6-20夹具设计教学课件（1）粗基准平面定位的特点粗基准平面定位的特点 支承点随机分布。支承点随机分布。（2）粗基准平面定位的定位元件粗基准平面定位的定位元件 支承钉、浮动支承和调节支承等，属支承钉、浮动支承和调节支承等，属于点接触的定位元件。于点接触的定位元件。2022-6-20夹具设计教学课件382022-6-20夹具设计教学课件固定支承钉固定支

14、承钉2022-6-20夹具设计教学课件392022-6-20夹具设计教学课件可换支承钉可换支承钉2022-6-20夹具设计教学课件402022-6-20夹具设计教学课件可调支承钉可调支承钉2022-6-20夹具设计教学课件412022-6-20夹具设计教学课件可调节支承的应用示例可调节支承的应用示例2022-6-20夹具设计教学课件422022-6-20夹具设计教学课件支承钉定位情况支承钉定位情况2022-6-20夹具设计教学课件432022-6-20夹具设计教学课件2、工件以精基准平面定位、工件以精基准平面定位 工件的基准平面经切削加工后，可直工件的基准平面经切削加工后，可直接放在平面上定位

15、。经过刮削、磨削的平接放在平面上定位。经过刮削、磨削的平面具有较小的表面粗糙度和平面度误差，面具有较小的表面粗糙度和平面度误差，故可获得按精确的定位。常用的故可获得按精确的定位。常用的定位元件定位元件有支承扳和平头支承钉有支承扳和平头支承钉等，它们属于等，它们属于面接面接触的定位元件触的定位元件。2022-6-20夹具设计教学课件442022-6-20夹具设计教学课件支承板支承板2022-6-20夹具设计教学课件452022-6-20夹具设计教学课件平头支承钉平头支承钉2022-6-20夹具设计教学课件462022-6-20夹具设计教学课件支承板定位情况支承板定位情况2022-6-20夹具设计

16、教学课件472022-6-20夹具设计教学课件3、提高平面支承刚度的方法、提高平面支承刚度的方法A、辅助支承辅助支承2022-6-20夹具设计教学课件482022-6-20夹具设计教学课件辅助支承与可调支承的区别辅助支承与可调支承的区别2022-6-20夹具设计教学课件492022-6-20夹具设计教学课件B、浮动支承浮动支承2022-6-20夹具设计教学课件502022-6-20夹具设计教学课件定位元件定位元件1、 V型块型块2、定位套、定位套3、支承板、支承板2022-6-20夹具设计教学课件512022-6-20夹具设计教学课件1、V型块型块 V型块结构形式型块结构形式 a） b) c)

17、 d)2022-6-20夹具设计教学课件522022-6-20夹具设计教学课件V型块定位情况型块定位情况 2022-6-20夹具设计教学课件532022-6-20夹具设计教学课件V型块结构尺寸型块结构尺寸2022-6-20夹具设计教学课件542022-6-20夹具设计教学课件2、定位套、定位套定位套结构定位套结构2022-6-20夹具设计教学课件552022-6-20夹具设计教学课件3、支承板、支承板 支承板对工件外圆表面的定位支承板对工件外圆表面的定位2022-6-20夹具设计教学课件562022-6-20夹具设计教学课件1 1、圆柱孔定位的特点：、圆柱孔定位的特点：属于中心定位，定位面为属

18、于中心定位，定位面为圆柱孔，定位基准为中心轴线（中心要素），通常圆柱孔，定位基准为中心轴线（中心要素），通常要求内孔基准面有较高的精度。要求内孔基准面有较高的精度。 2 2、定位元件：、定位元件：圆柱销、圆锥销和心轴。圆柱销、圆锥销和心轴。 2022-6-20夹具设计教学课件572022-6-20夹具设计教学课件A 型圆柱销型圆柱销（1）圆柱销圆柱销 圆柱销的结构圆柱销的结构2022-6-20夹具设计教学课件582022-6-20夹具设计教学课件B 型圆柱销菱形销结构型圆柱销菱形销结构2022-6-20夹具设计教学课件592022-6-20夹具设计教学课件 圆柱销的定位情况圆柱销的定位情况20

19、22-6-20夹具设计教学课件602022-6-20夹具设计教学课件圆柱销的定位情况圆柱销的定位情况2022-6-20夹具设计教学课件612022-6-20夹具设计教学课件 圆锥销的结构圆锥销的结构（2）圆锥销圆锥销2022-6-20夹具设计教学课件622022-6-20夹具设计教学课件 圆锥销的定位情况圆锥销的定位情况2022-6-20夹具设计教学课件632022-6-20夹具设计教学课件（3）心轴）心轴 心轴常用于套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮心轴常用于套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮加工中，以保证加工面（或齿轮分度圆）对内孔的同加工中，以保证加工面（或齿轮分度圆）对内孔的同铀度公差。心

20、轴是夹具中一种结构较紧凑的单元体，铀度公差。心轴是夹具中一种结构较紧凑的单元体，心轴以柄部或中心孔与机床连接。心轴在定位过程中心轴以柄部或中心孔与机床连接。心轴在定位过程中一般限制工件四个自由度。一般限制工件四个自由度。 心轴的专业化程度很高，许多工厂都制订了自己心轴的专业化程度很高，许多工厂都制订了自己的标准，如磨床、车床、滚齿、插齿、刨齿、磨齿等的标准，如磨床、车床、滚齿、插齿、刨齿、磨齿等心轴的标准。心轴的标准。 2022-6-20夹具设计教学课件642022-6-20夹具设计教学课件 心轴的结构心轴的结构心轴结构示意图心轴结构示意图a）磨床心轴；磨床心轴； b）车床心轴；车床心轴； c

21、）滚齿心轴；滚齿心轴；d）插齿心轴；插齿心轴； e）磨齿心轴；磨齿心轴； f）刨齿心轴刨齿心轴 2022-6-20夹具设计教学课件652022-6-20夹具设计教学课件 心轴的定位情况心轴的定位情况2022-6-20夹具设计教学课件662022-6-20夹具设计教学课件2022-6-20夹具设计教学课件672022-6-20夹具设计教学课件工件在锥度心轴上定位工件在锥度心轴上定位2022-6-20夹具设计教学课件682022-6-20夹具设计教学课件工件在顶尖孔上定位工件在顶尖孔上定位 2022-6-20夹具设计教学课件692022-6-20夹具设计教学课件工件以导轨面定位工件以导轨面定位 2022-6-20夹具设计教学课件702022-6-20夹具设计教学课件工件以键槽孔定位工件以键槽孔定位2022-6-20夹具设计教学课件712022-6-20夹具设计教学课件工件以螺纹孔定位工件以螺纹孔定位2022-6-20夹具设计教学课件722022-6-20夹具设计教学课件工件以花键孔定位工件以花键孔定位2022-6-20夹具设计教学课件732022-6-20夹具设计教学课件1、组合定位应