机床夹具项目一 1工件定位的基本原理

机床夹具与设计2014-2015（1）32学时，理论主讲：赵竹辽宁农业职业技术学院工程系1机床夹具与设计

项目一定位装置及夹紧装置设计任务1工件定位的基本原理2知识点一、六点定位原理二、工件定位中的约束分析三、工件定位中的定位基准任务1工件定位的基本原理

3课题分析工件定位的目的是为了保证工件加工面与加工面的设计基准之间的位置公差（如同轴度、平行度、垂直度等）和距离尺寸精度。

工件加工面的设计基准与机床的正确位置是工件加工面与加工面的设计基准之间位置公差的保证；工件加工面的设计基准与刀具的正确位置是工件加工面与加工面的设计基准之间距离尺寸精度的保证。所以工件定位时有以下两点要求：一是使工件加工面的设计基准与机床保持正确的位置；二是使工件加工面的设计基准与刀具保持正确的位置。

4一、六点定位原理

定位：使工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。夹紧：工件定位后对工件施加一定的外力，使工件在加工过程中保持定位后的正确位置不变动。装夹=定位+夹紧1、定位的概念5装夹方式

工件在机床上的装夹方式，取决于生产批量、工件大小及复杂程度、加工精度要求及定位的特点等。主要装夹形式有三种：直接找正装夹、划线找正装夹和夹具装夹。

61）直接找正装夹

将工件装在机床上，然后按工件的某个（或某些）表面，用划针或用百分表等量具进行找正，以获得工件在机床上的正确位置。直接找正装夹效率较低，但找正精度可以很高，适用于单件小批生产或定位精度要求特别高的场合。782006-29

2）划线找正装夹

这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划出位置线、加工线和找正线，装夹工件时，先按找正线找正工件的位置，然后夹紧工件。

划线找正装夹不需要专用设备，通用性好，但效率低，精度也不高，通常划线找正精度只能达到0.1～0.5mm。此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。

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3）使用夹具装夹

使用夹具装夹，工件在夹具中可迅速而正确的定位和夹紧。这种装夹方式效率高、定位精度好而可靠，还可以减轻工人的劳动强度和降低对工人技术水平的要求，因而广泛应用于各种生产类型。11122006-213图为用于钻轴套工件上φ6H7孔的钻床夹具，工件以内孔及端面为定位基准，在夹具的定位销6及其端面上定位，即确定了工件在夹具中的正确位置。拧紧螺母5，通过开口垫圈4可将工件夹紧，然后由装在钻模板3上的快换钻套1导引钻头进行钻孔。

131）直接找正装夹

效率低，找正精度较高；适用单件小批量中形状简单的工件。3）夹具装夹2）划线找正装夹通用性好，但效率低，精度不高；适用于单件小批量中形状复杂的铸件。

操作简单，效率高，容易保证加工精度，适用于各种生产类型。

装夹的方式14设计合理的定位方法与定位装置；有足够的定位精度。

六点定位原理

定位的任务

定位的原理工件在夹具中的定位一、六点定位原理

15所谓自由度，即空间位置的不确定性一个位于空间自由状态的物体，对于空间直角坐标系来说，具有六个自由度：三个位移自由度和三个旋转自由度。2.自由度的概念工件空间自由度一、六点定位原理

16图2工件的六个自由度如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束，分别限制刚体的六个运动自由度。在讨论工件的定位时，工件就是我们所指的自由刚体。如果工件的六个自由度都加以限制了，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。因此，定位实质上就是限制工件的自由度。一、六点定位原理

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图工件在空间的自由度与工件六点定位18六点定位原理：通常，一个支承点限制工件的一个自由度。使用合理设置的六个支承点，与工件的定位基准相接触，以限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全被确定的方法，称为六点定位法则。工件定位的任务就是根据加工要求限制工件的全部或部分自由度。3.六点定位原理一、六点定位原理

19zxyxzy六点定位简图3.六点定位原理一、六点定位原理

202122应该限制五个自由度：

在长方体工件上铣通槽在长方体工件上铣不通槽OXYZ应该限制六个自由度：不完全定位完全定位一、六点定位原理

（3）六点定位原理应用举例233）、在车床上车外圆OXYZ应该限制四个自由度：不完全定位244.几个需特别注意的问题1）定位与夹紧的区别机械加工中关于自由度的概念与力学中自由度的概念不完全相同。机械加工中的自由度实际上是指工件在空间位置的不确定性。这里特别要注意将定位与夹紧的概念区分开来。工件一经夹紧，其空间位置就不能再改变，但这并不意味着其空间位置是确定的。25定位是工件在夹具中获得正确的位置；夹紧是保证定好的位置不因外力的作用而发生改变。例如，板状工件安放在平面磨床的磁性工作台上，扳动磁性开关后，工件即被夹紧，其位置就被固定。但工件放在工作台什么位置上并不确定，既可以放在1的位置上，也可以放在2的位置上。

262）六点定位原则中“点”的含义是限制自由度，不要机械地理解成接触点。例如，下图所示板状工件安放工作台上限制了3个自由度，是三点定位。实际上，工件与工作台面接触点可能有多个。

27283）限制自由度与加工技术要求的关系工件需限制几个自由度？需限制哪几个自由度？完全取决于加工技术要求。284）定位支承点必须与工件的定位基准面始终保持紧贴接触；才能起到限制自由度的作用。5）分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响；工件的某一自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了确定的位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。296）定位支承点是定位元件抽象而来的。

在夹具的实际结构中，定位支承点是通过具体的定位元件体现的，即支承点不一定用点或销的顶端，而常用面或线来代替。即一条直线可以代替两个支承点，一个平面可代替三个支承点。在具体应用时，还可用窄长的平面（条形支承）代替直线，用较小的平面来替代点。3031图2-34a所示为铣削长方体工件上平面工序，要求保证Z方向上的高度尺寸及上平面与底面的平行度，只需限制Z(XY)3个自由度即可。而图2-34b所示为铣削一个通槽，需限制除X了外的其他5个自由度。图中c所示在同样的长方体工件上铣削一个键槽，在三个坐标轴的移动和转动方向上均有尺寸及相互位置的要求，因此，这种情况必须限制全部的6个自由度，即完全定位。

32若将图2-34中的e与b相比较，图e为圆柱体的工件，而图b为长方体工件。虽然，它们均是铣一个通槽，加工内容、要求相同。但是，加工定位时，图b的定位基面是一个底面与一个侧面，而图e只能采用外圆柱面作为定位基面。因此，图e对于(X)的限制就无必要，则限制4个自由度就可以了。再如图2-34d所示过球体中心打一通孔，定位基面为球面，则对三个坐标轴的转动自由度均无必要限制，所以，限制XY2个