机床夹具设计课件

《机床夹具设计》课件第二部分工件在夹具中的定位2.1

概述2.2定位原理2.3完全定位与不完全定位2.4欠定位与过定位2.5定位方式与定位元件2.6工件的组合定位2.1概述1、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。2、定位与夹紧的关系

定位与夹紧是装夹工件的两个有联系的过程，不能等同。3、定位基准

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定位基准。基准的定义:

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。

基准的类型设计基准工艺基准工序基准定位基准测量基准装配基准2.1概述

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。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:

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,称为工序基准。定位基准:

在加工时用于工件定位的基准，称为定位基准。

测量基准:

在加工中或加工后测量工件形状、位置和尺寸误差时所采用的基准，称为测量基准。

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用的基准。2.1概述定位基准

a）、b）基准为实际表面；c）基准为表面的几何中心（中心要素）2.1概述4、工件的自由度2.1概述2.2定位原理1、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2.2定位原理2、定位点分布规律平面几何体的定位2.2定位原理圆柱几何体的定位2.2定位原理圆柱几何体的定位

a）与轴线位置无关的两个自由度；b）防转支承的布置2.2定位原理圆盘几何体的定位2.2定位原理典型单一定位基准的定位特点2.2定位原理2.3完全定位与不完全定位2、不完全定位：根据加工要求，仅限制工件部分自由度的定位。

1、完全定位：加工时，工件的六个自由度被完全限制了的定位

正确的定位形式实例一：球体上通铣平面，如何定位？2.3完全定位与不完全定位2.3完全定位与不完全定位2.3完全定位与不完全定位实例二：长方体上铣通槽，采用不完全定位。2.3完全定位与不完全定位实例三：长方体上铣不通槽，采用完全定位。2.3完全定位与不完全定位不完全定位

a）可以绕y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2.3完全定位与不完全定位2.4欠定位与过定位2、过定位：有重复限制的自由度。

1、欠定位：应该限制的自由度而没有限制。不正确的定位形式欠定位实例2.4欠定位与过定位过定位实例一2.4欠定位与过定位过定位实例二2.4欠定位与过定位2.4欠定位与过定位2.4欠定位与过定位2.4欠定位与过定位过定位实例三2.4欠定位与过定位2.4欠定位与过定位连杆的定位分析

1－定位销；2－支承板；3－圆柱销；4－工件（a）正确的定位（b）过定位2.4欠定位与过定位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。2.4欠定位与过定位跟刀架跟刀架2.4欠定位与过定位2.5定位方式与定位元件

一、以平面定位二、以圆柱孔定位三、以外圆柱面定位四、以锥面定位五、以特殊表面定位六、工件的组合定位一、以平面定位在机械加工中，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；在进入后续工序时，则可使用精基准定位。2.5定位方式与定位元件1、工件以粗基准平面定位2.5定位方式与定位元件（1）粗基准平面定位的特点

支承点随机分布。

（2）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，属于点接触的定位元件。2.5定位方式与定位元件固定支承钉2.5定位方式与定位元件可换支承钉2.5定位方式与定位元件可调支承钉2.5定位方式与定位元件可调节支承的应用示例2.5定位方式与定位元件支承钉定位情况2.5定位方式与定位元件2、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，故可获得按精确的定位。常用的定位元件有支承扳和平头支承钉等，它们属于面接触的定位元件。2.5定位方式与定位元件支承板2.5定位方式与定位元件平头支承钉2.5定位方式与定位元件支承板定位情况2.5定位方式与定位元件3、提高平面支承刚度的方法A、辅助支承2.5定位方式与定位元件辅助支承与可调支承的区别2.5定位方式与定位元件B、浮动支承2.5定位方式与定位元件二、以圆柱面定位定位元件1、V型块2、定位套3、支承板2.5定位方式与定位元件1、V型块

V型块结构形式a）b)c)d)2.5定位方式与定位元件V型块定位情况2.5定位方式与定位元件V型块结构尺寸2.5定位方式与定位元件2、定位套定位套结构2.5定位方式与定位元件3、支承板支承板对工件外圆表面的定位2.5定位方式与定位元件三、以圆柱孔定位1、圆柱孔定位的特点：属于中心定位，定位面为圆柱孔，定位基准为中心轴线（中心要素），通常要求内孔基准面有较高的精度。2、定位元件：圆柱销、圆锥销和心轴。2.5定位方式与定位元件A型圆柱销（1）圆柱销①圆柱销的结构2.5定位方式与定位元件B型圆柱销－菱形销结构2.5定位方式与定位元件②圆柱销的定位情况2.5定位方式与定位元件圆柱销的定位情况2.5定位方式与定位元件①圆锥销的结构（2）圆锥销2.5定位方式与定位元件②圆锥销的定位情况2.5定位方式与定位元件（3）心轴心轴常用于套类、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的标准，如磨床、车床、滚齿、插齿、刨齿、磨齿等心轴的标准。2.5定位方式与定位元件①心轴的结构心轴结构示意图a）磨床心轴；b）车床心轴；c）滚齿心轴；d）插齿心轴；e）磨齿心轴；f）刨齿心轴2.5定位方式与定位元件②心轴的定位情况2.5定位方式与定位元件四、以锥面定位2.5定位方式与定位元件工件在锥度心轴上定位2.5定位方式与定位元件工件在顶尖孔上定位2.5定位方式与定位元件五、以特殊表面定位工件以导轨面定位2.5定位方式与定位元件工件以键槽孔定位2.5定位方式与定位元件工件以螺纹孔定位2.5定位方式与定位元件工件以花键孔定位2.5定位方式与定位元件六、工件的组合定位1、组合定位应考虑的问题

（1）合理选择定位元件，实现工件的正确定位。（2）按基准重合原则选择定位基准。（3）定位元件限制的自由度方向会发生变化。（4）选择定位元件时，应考虑加工精度的