定位元件及选用

1、1定 位 元 件 及 选 用2上次课的主要内容上次课的主要内容1.定位的概念2.定位和夹紧的关系3.六点定位法则4.限制工件自由度与工件加工要求的关系（理论应限自由度分析）本次课程的重点本次课程的重点1.工件以平面定位2.工件以外圆柱面定位3.工件以圆柱孔定位4.工件以圆锥孔定位 3 工件在夹具中定位时，一般不允许将工件直接放在夹具体上，而应放在定位元件上，因而对定位元件提出下列要求：(1)足够的精度。定位元件的精度直接影响工件定位误差的大小。可根据分析计算、参考工厂现有资料或生产经验确定其制造精度。精度过低，保证不了工件的加工要求，过高会使制造困难。 (2) 高的耐磨性。工件的装卸会磨损定位

2、元件表面，导致定位精度下降。为了延长定位元件的更换周期，提高夹具的使用寿命，定位元件应有高的耐磨性。定 位 元 件 及 选 用4(3) 足够的刚度和强度。定位元件不仅限制工件的自由度，还要支承工件、承受夹紧力和切削力，因此，应有足够的强度和刚度，以免使用中变形或损坏。(4) 良好的工艺性。定位元件的结构应力求简单，便于加工、装配和更换。 (5) 便于清除切屑。定位元件工作表面的形状应有利于清理切屑，否则会因切屑而影响定位精度，而且切屑还会损伤定位基准表面。定 位 元 件 及 选 用5一一. 工件以平面定位工件以平面定位在机械加工过程中，有许多工件是以平面作为定位基准在夹具中定位的。例如箱体、机

3、座、支架、圆盘、板状等类工件，在加工其平面和孔时，一般都要用平面作为定位基准。根据是否起限制自由度作用，用平面定位的定位元件有基本支承和辅助支承两种。定 位 元 件 及 选 用61.固定支承固定支承 当支承的高度不需要调整时，采用固定支承。各种支承钉、支承板均属于固定支承。（1）支承钉）支承钉 上图中： a)平头：较小精基准平面定位用b) ；圆头：水平面粗基准定位用； c)锯齿头：侧平面粗基准定位用。定 位 元 件 及 选 用7（2）支承板）支承板 以面积较大、平面精度较高的基准平面定位时，选用支承板定位元件 图3-18 支承板a）不带斜槽的支承板 b) 带斜槽的支承板a) 侧平面精基准定位用

4、； b) 水平面精基准定位用； 定 位 元 件 及 选 用8以粗基面定位的工件，且不同批的毛胚尺寸相差较大的情况下，支承的高度需要调整，可按定位面质量和面积大小分别选用如图3-19所示的可调支承作定位元件。图3-19 可调支承 a)圆头可调支承 b) 锥顶可调支承c) 网状平头可调支承1调整螺钉 2紧固螺母2.可调支承可调支承9如下2.10b)图夹具加工a)图工件，因L不同，定位右侧支承用可调支承，问题方可解决。 定 位 元 件 及 选 用103.浮动支承浮动支承 以毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，既要保证定位副接触良好（多点接触或大面积接触）,又要避免过定位时，选用浮动支承（又称

5、自位支承）作定位元件。 定 位 元 件 及 选 用11a为杠杆两点式，适用于断续表面；b为滑柱两点式，适用于阶梯表面；c为球面三点式，当定位基面在两个方向上均不平或倾斜时，能实现三点接触；d为滑柱三点式，在定位基面不直或倾斜时，仍能实现三点接触。定 位 元 件 及 选 用124.辅助支承辅助支承 当工件刚度较差而加工时受力又较大，定位基准面需要提高定位刚度、稳定性和可靠性时，仅靠基本支承往往是不够的，这时就要采用辅助支承，以提高工件的刚度和夹具工作的稳定性。 图3-21 辅助支承提高工件的刚度和稳定性1工件 2短定位销 3支承板 4辅助支承定 位 元 件 及 选 用13图为起预定位作用；定 位

6、 元 件 及 选 用14 图为辅助支承应用实例 1工件 2辅助支承 3铣刀 定 位 元 件 及 选 用需注意，辅助支承没有定位作用，不限制工件的自由度，否则将破坏由基本支承所确定的工件的正确位置。每次加工均需重新调整支承点高度，支承位置应选在有利于工件承受夹紧力和切削力的地方。15定 位 元 件 及 选 用16二二. 工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位1V形块定位形块定位（1）V形块的结构 定 位 元 件 及 选 用17V形块的结构形式如图。 a) 较长精基准； b) 较长粗基准； c) 阶梯轴定位用； d) 较长、较重工件。定 位 元 件 及 选 用18由于V形块的两半角对称布置，所以工件

7、以外圆柱面在V形块上定位时突出的优点是对中性好，即工件上定位用的外圆柱面轴线始终处在V形块两斜面的对称面上，且水平方向不受定位基准直径误差的影响，定位精度较高。定 位 元 件 及 选 用19图 4-12 V形块的结构尺寸定 位 元 件 及 选 用V形块的结构尺寸如图4-12所示，其中关键尺寸有下面几个：DV形块标准心轴直径(工件定位用的外圆直径); HV形块的高度; V形块两工作平面间夹角。有60、90、120等三种，以90的应用最广; NV形块开口尺寸(供划线和粗加工用); TV形块的标准定位高度，即标准心轴中心高。V形块工作图上必须标注此尺寸，用其检验V形块的制造精度。20V形块已标准化。

8、一般D值确定后，可从机床夹具设计手册中查到H、N值，也可按结构需要由下式计算确定。尺寸N： 当=90时，N=1.41D2a; 当=120时，N=2D3.46a。其中，a =(0.140.16)D。尺寸H： 用于大直径定位时，取H0.5D; 用于小直径定位时，取H1.2D。N、H值确定后，T的计算如下： 当=90时，T=H0.707D0.5N; 当=120时，T=H0.578D0.289N。定 位 元 件 及 选 用21（2）V形块的应用 定 位 元 件 及 选 用22（2）V形块的应用 定 位 元 件 及 选 用232半圆套定位半圆套定位a) b)图3-27 半圆套定位座a）可卸式 b）铰链式

9、这种定位方式类似于V形块，也类似于轴承，常用于大型轴类零件的精基准定位，其稳固性比V形块更好，定位精度取决于定位基面的精度。通常要求工件轴颈精度IT7、IT8，表面粗糙度值Ra0.80.4m。定 位 元 件 及 选 用243. 定位套定位定位套定位 定 位 元 件 及 选 用定位套25定 位 元 件 及 选 用工件定位的外圆的直径较小时，可用定位套作定位元件，如图所示。套在夹具体上的安装可用螺钉紧固(如图(a)所示)或用过盈配合(如图(b)所示)。套的内孔轴线应与工件轴线重合，故只用于精基准定位，且要求工件定位外圆不低于IT8IT7。 为了限制工件的自由度，常与端面联合定位，这样就要求定位套的

10、端面与其孔轴线具有较高的垂直度。26三、工件以圆柱孔定位1. 定位销定位销(1)固定式定位销固定式定位销 图3-29 圆柱固定式定位销a）圆柱形定位销 b）菱形定位销定 位 元 件 及 选 用27a） b） c）图3-30 圆锥定位销a) 圆孔端边缘形状精度较底时定位 b）圆孔端边缘形状精度较高时定位 c）平面和圆孔端边缘同时定位定 位 元 件 及 选 用28(2)可换式定位销可换式定位销定 位 元 件 及 选 用可换式定位销可换式定位销29(3) 定位插销定位插销 定位插销常用于不便于装卸的部位和工件以被加工孔作为定位基准（自为基准）的定位中。定 位 元 件 及 选 用30定 位 元 件 及

11、 选 用31应用实例应用实例定 位 元 件 及 选 用32 大端面限制:Z 方向的移动自由度X、 Y 的转动自由度短销限制:X、 Y 方向的移动自由度 防转菱形销限制:Z 方向转动自由度332.定位心轴定位心轴（1）圆柱心轴）圆柱心轴 图3-33 圆柱心轴a）间隙配合心轴 b）过盈配合心轴 c）花键心轴定 位 元 件 及 选 用34（2）圆锥心轴）圆锥心轴(小锥度心轴小锥度心轴) 锥度心轴，为防止工件在心轴上倾斜, 一般锥度很小(K=1/10001/5000)。工作时心轴可胀紧在工件孔内，且不需要夹紧，因此定心精度较高，但传递的力矩不大，常用于外圆面的精车或磨削加工。定 位 元 件 及 选 用35四四.工件以圆锥孔定位工件以圆锥孔定位 1.锥形定位心轴锥形定位心轴图3-35 圆锥心轴a）锥度心轴 b）带推出螺母的锥度心轴定 位 元 件 及 选 用362.顶尖定位顶尖定位 图3-36 中心孔定位a）固定顶尖定位 b）轴向浮动的前顶尖定位定 位 元 件 及 选 用37本讲小结：本讲小结： 一、工件以平面定位的定位元件一、工件以平面定位的定位元件 1、 主要支承主要支承 2、辅助支承、辅助支承 二、工件以圆孔定位时的定位元件二、工件以圆孔定位时的定位元件 1、定位