-工件在夹具上的定位

1、2022-6-141第二节第二节 工件在夹具上的定位工件在夹具上的定位一、常用定位方法与定位元件一、常用定位方法与定位元件二二、定位误差的分析与计算、定位误差的分析与计算2022-6-142一、常用定位方法与定位元件一、常用定位方法与定位元件（一）工件以平面定位（一）工件以平面定位（二）（二）工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位（三）工件以外圆柱面定位（三）工件以外圆柱面定位（四）工件以其它表面定位（四）工件以其它表面定位（五）（五）工件以组合表面定位工件以组合表面定位2022-6-1431 1 固定支承固定支承支承钉结构支承钉结构2022-6-1442022-6-1452022-6-146202

2、2-6-147可调支承的定位工作面可沿其轴线方向在一定范围内调节。2可调支承可调支承：2022-6-1483 3自位支承：自位支承：可以自动调节其位置以适应工件定位基准面的位置变化。 自位支承结构自位支承结构2022-6-149自位支承2022-6-14104辅助支承：辅助支承： 辅助支承不是定位元件，它不起辅助支承不是定位元件，它不起定位作用，只起支承作用。常用于提定位作用，只起支承作用。常用于提高工件加工部位高工件加工部位刚性和稳定性刚性和稳定性。 2022-6-1411辅助支承的作用辅助支承的作用及使用及使用 辅助支承的使用（工件装夹后、卸下前动作）2022-6-14122022-6-1

3、413Fj1Fj1Q2022-6-1414 辅助支承结构辅助支承结构2022-6-14151 1 心轴心轴图3.9 刚性定位心轴1导向部分 2定位部分 3传动部分 4开口垫圈 5螺母1:50001:1000配合长度与直径之比配合长度与直径之比L/d 0.81限制四个自由度，限制四个自由度，L/d 0.4限制两个自由度。限制两个自由度。 2022-6-14162 2 定位销定位销圆柱销圆柱销2022-6-14172 2 定位销定位销 菱形销菱形销b1b2022-6-1418圆锥销圆锥销2022-6-1419 工件以外圆柱面定位两种形式：定心定位和支承定位。工件以外圆柱面定心定位的情况与工件以圆孔

4、定位的情况工件与定位元件互换；支承定位时用支承板、支承钉。 1 1 定位套定位套 圆定位套圆定位套2022-6-1420 圆锥定位套圆锥定位套2022-6-14212 V2 V形块形块2022-6-1422 结构结构HNDT2tan22sin22022-6-1423 V V形块的特点形块的特点 V形块对外圆柱面定位，形式上是支承定位形块对外圆柱面定位，形式上是支承定位（V形块两斜面于外圆柱面接触），但其实质是形块两斜面于外圆柱面接触），但其实质是定心定位。定心定位。 V形块能起对中作用，即工件轴线必处于形块能起对中作用，即工件轴线必处于V形形块两支承斜面的对称中心平面之上。块两支承斜面的对称中

5、心平面之上。 可以用于非完整外圆的定位可以用于非完整外圆的定位 活动活动V形块常常起着定位和夹紧的双重作用形块常常起着定位和夹紧的双重作用（既是定位元件，又是夹紧元件（如下图）。（既是定位元件，又是夹紧元件（如下图）。2022-6-14242022-6-14253 3 支承板、支承钉支承板、支承钉2022-6-14261 1 工件以圆锥孔定位工件以圆锥孔定位 工件以圆锥孔定位时，所用定位元件为圆锥心轴或工件以圆锥孔定位时，所用定位元件为圆锥心轴或圆锥销。圆锥心轴限制工件圆锥销。圆锥心轴限制工件5个自由度，圆锥销限制工件个自由度，圆锥销限制工件3 3个自由度。个自由度。2022-6-14272

6、2 工件以渐开线齿面定位工件以渐开线齿面定位P104图3-122022-6-1428图3.17 三基面组合基准定位2022-6-1429大端面与短圆柱面（长圆柱孔与小断面）2022-6-1430两锥孔组合2022-6-1431外圆柱面组合2022-6-1432两面一孔组合2022-6-1433一面两孔2022-6-14342.工件以一面两孔定位的设计计算工件以一面两孔定位的设计计算 （1）菱形销宽度）菱形销宽度b的计算的计算f2022-6-143522222222COAOCOAOmin2222212DdAO2022-6-1436min1222221222LXLKTTbCODAObCO2022-

7、6-1437min1min22LXLKTTDb2022-6-1438（2 2）一面两孔定位设计步骤（设计夹）一面两孔定位设计步骤（设计夹具上两销相关尺寸具上两销相关尺寸 ） A. A. 确定两销中心距尺寸及公差确定两销中心距尺寸及公差:B. B. 确定圆柱销直径确定圆柱销直径d1尺寸及其公差带尺寸及其公差带 :d1=D1min；g6或或f7 C. C. 确定菱形销的宽度确定菱形销的宽度b、直径、直径d2及其公差带及其公差带: : b b查表查表3-13-1，计算，计算2min2min，d d2 2=D=D2 2- -2min2min计算直径计算直径d d2 2；公差带取；公差带取h6h6或或h

8、7h7 LKLxKXTTLLL31512022-6-1439（3） 一面两孔定位设计实例一面两孔定位设计实例例：例： 已知工件上两定位孔直径为已知工件上两定位孔直径为D1=D2=35+00.025mm，两定位孔中心距尺寸为，两定位孔中心距尺寸为 1000.09mm，试进行两销有关尺寸的设计计算。，试进行两销有关尺寸的设计计算。解：解：（1）两销中心距尺寸及公差确定：取两销中）两销中心距尺寸及公差确定：取两销中心距尺寸为心距尺寸为1000.03mm（2）圆柱销直径）圆柱销直径d1的确定：的确定：（3）菱形销宽度和直径的确定：查表）菱形销宽度和直径的确定：查表3-1取菱形销取菱形销宽度宽度b=6m

9、m，由式，由式3-2计算计算2min0.04mm 取取d2公差带为公差带为h6，其结果为，其结果为mmhd04. 0056. 00016. 0235)(696.34mmgd)(635009. 0025. 012022-6-1440二、定位误差的分析与计算二、定位误差的分析与计算（一）定位误差的概念、组成及计算（一）定位误差的概念、组成及计算（二）判断定位方案的定位精度是否满足工件加（二）判断定位方案的定位精度是否满足工件加工要求的依据工要求的依据（三）工件以单个典型表面定位时定位误差的分（三）工件以单个典型表面定位时定位误差的分析计算（主要是第二类定位误差的计算）析计算（主要是第二类定位误差的

10、计算） （四）组合定位时定位误差的分析计算（四）组合定位时定位误差的分析计算（五）（五）定位误差分析计算综合实例定位误差分析计算综合实例2022-6-144141 一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定位一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定位元件存在公差，使各个工件所占据的元件存在公差，使各个工件所占据的位置位置不完全一致不完全一致即定位不准确，加工后形成加工即定位不准确，加工后形成加工尺寸尺寸的不一致，形成的不一致，形成加工误差。加工误差。 这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误差，用差，用DW表示。表示。定位误差定位误差：设计基准在工序尺

11、寸方向上的最大位置：设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量。变动量。（一）定位误差的概念、组成及计算（一）定位误差的概念、组成及计算2022-6-1442（一）定位误差的概念、组成及计算（一）定位误差的概念、组成及计算2022-6-144343须明确的概念：a)设计基准：在零件图上用来确定某一表面的尺寸、位置所依据的基准。b)工序基准：在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准。c)对刀基准（调刀基准）：由夹具定位元件的定位工作面体现的，用来调整加工刀具位置所依据的基准。（1）基准不重合误差（第一类定位误差） 2022-6-1444定位基准设计基准对刀基准（一）定位误差

12、的概念、组成及计算（一）定位误差的概念、组成及计算2022-6-1445（1）基准不重合误差（第一类定位误差） 2022-6-1446JB 由于定位基准和工序基准由于定位基准和工序基准( (设计基设计基准准) )不重合而产生的定位误差，用不重合而产生的定位误差，用 表表示。示。 基准不重合误差等于定位基准相对基准不重合误差等于定位基准相对于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动于设计基准在工序尺寸方向上的最大变动量。量。（1）基准不重合误差（第一类定位误差） 2022-6-1447加工顶面2，以底面和侧面定位，此时定位基准和设计基准都是底面3，即基准重合。基准不重合误差： JB = 0（1）基准不

13、重合误差（第一类定位误差） 2022-6-1448加工台阶面1，定位同工序一，此时定位基准为底面3，而设计基准为顶面2，即基准不重合。即使本工序刀具以底面为基准调整得绝对准确，且无其它加工误差，仍会由于上一工序加工后顶面2在 H H 范围内变动，导致加工尺寸A A 变为A A H，其误差为2 H。基准不重合误差： JB = 2 H（1）基准不重合误差（第一类定位误差） 2022-6-1449 hbhaa1 b1ch1max11xcabhhabJW55（2）基准位置误差（第二类定位误差） 2022-6-1450（2）基准位置误差（第二类定位误差） 设设定位基准相对调刀基准定位基准相对调刀基准在加

14、工精度参在加工精度参数方向上数方向上的最大位置移动量为的最大位置移动量为E,E,则：则：JW=EE1 1+EE2 2+JW由于定位基准相对调刀基准的位置移动由于定位基准相对调刀基准的位置移动产生的定位误差称为基准位置误差，用产生的定位误差称为基准位置误差，用 表示。表示。2022-6-1451当当 和和 由互不相关的独立变量引由互不相关的独立变量引起时，用起时，用“+”；当；当 和和 是同一是同一变量引起时，要判断两者对变量引起时，要判断两者对 的影响是的影响是否同向，方向相同时否同向，方向相同时“+”，方向相反时，方向相反时“”。JWJBDW（3）定位误差JWJBDWJWJBDWJWJBDW

15、JWJBDWJWJBDW2022-6-1452分析计算定位误差时应注意的问题：分析计算定位误差时应注意的问题： （1）分析计算定位误差的前提是用夹具装夹加）分析计算定位误差的前提是用夹具装夹加工工一批一批工件，用工件，用调整法保证加工要求。调整法保证加工要求。（2）定位误差是指工件某工序中）定位误差是指工件某工序中某加工精度参某加工精度参数数的定位误差。它是该加工精度参数（尺寸、位的定位误差。它是该加工精度参数（尺寸、位置）的加工误差的一部分。置）的加工误差的一部分。（3）某工序定位方案对本工序多个不同）某工序定位方案对本工序多个不同加工精加工精度参数度参数产生不同的定位误差，应分别逐一计算。

16、产生不同的定位误差，应分别逐一计算。2022-6-1453（4）定位误差数值是指加工一批工件时某加）定位误差数值是指加工一批工件时某加工精度参数工精度参数可能产生的最大误差范围可能产生的最大误差范围，而不是，而不是某一个工件定位误差的具体值。某一个工件定位误差的具体值。（5）一批工件的工序基准相对定位基准、定）一批工件的工序基准相对定位基准、定位基准相对对刀基准产生最大位置变动量位基准相对对刀基准产生最大位置变动量是产是产生定位误差的原因生定位误差的原因，而不一定就是定位误差的，而不一定就是定位误差的数值。数值。2022-6-1454 定位方案是否能满足工序的加工要求，一般的判定位方案是否能满

17、足工序的加工要求，一般的判断准则是看定位误差是否超出工序加工精度参数设断准则是看定位误差是否超出工序加工精度参数设计公差的三分之一。即判断定位方案是否可行的依计公差的三分之一。即判断定位方案是否可行的依据是据是 TDW31（二）判断定位方案的定位精度是（二）判断定位方案的定位精度是否满足工件加工要求的依据否满足工件加工要求的依据1. 1. 判断定位方案的定位精度是否满足工判断定位方案的定位精度是否满足工件加工要求的依据件加工要求的依据2. 2. 夹具定位方案的设计思路夹具定位方案的设计思路32022-6-1455（三）工件以单个典型表面定位时定（三）工件以单个典型表面定位时定位误差的分析计算（

18、主要是基准位置位误差的分析计算（主要是基准位置误差的计算）误差的计算） 1工件以平面定位时的定位误差工件以平面定位时的定位误差 定位基准和对刀基准是重合的，不存在基准位定位基准和对刀基准是重合的，不存在基准位置误差，即：置误差，即： 0JWJBDW2022-6-1456 1）工件定位面与定位元件定位工作面是过盈配合，）工件定位面与定位元件定位工作面是过盈配合，不存在配合间隙。则，不存在配合间隙。则，2）工件定位面与定位元件定工件定位面与定位元件定位工作面是位工作面是间隙配合间隙配合心轴（或定位销）垂直放置maxminmax)(xdDJW 2工件以圆柱孔定位时的定位误差 0JWJBDW孔与销间隙

19、配合时的定位误差DmaxdminOJWO1O2JWJBDW2022-6-14573）工件定位面与定位元件定位工作面固定单边接触工件定位面与定位元件定位工作面固定单边接触心轴（或定位销）水平放置)(minmax21)(21DJWTDDJWJBDWJWJBDW前提定位基准孔轴线销心对刀2022-6-1458工件以圆孔D为定位基准，被加工面试宽度为b的槽（若被加工面为孔，其分析和计算方法与加工槽相同），选用定位心轴或定位销直径为d。例：2022-6-14592022-6-14603工件以外圆柱面定位时的定位误差 1）用定位套来定位外圆，定位误差的分析计）用定位套来定位外圆，定位误差的分析计算，同圆柱

20、孔在心轴上定位的分析计算相同。算，同圆柱孔在心轴上定位的分析计算相同。 2）V形块定位外圆时的定位误差形块定位外圆时的定位误差 V形块是一个定心定位元件，定位面是外圆柱形块是一个定心定位元件，定位面是外圆柱面，定位基准是外圆轴线，对刀基准是工件定位面，定位基准是外圆轴线，对刀基准是工件定位外圆平均直径的轴线。外圆平均直径的轴线。当一批工件在当一批工件在V形块上定形块上定位时，由于外圆直径变化引起定位基准相对对刀位时，由于外圆直径变化引起定位基准相对对刀基准发生位置的变化，产生基准发生位置的变化，产生 。JW外圆柱面定位2022-6-1461oCdmaxdmindo1o 1o V 形块定位外圆时

21、的定位误差分析计算JWJBDW返回422022-6-1462例：d0-TdHH1H22)(sin2dHdwT1sin122)(1dHdwT1sin122)(2dHdwT工序基准为轴心线O工序基准为下母线C工序基准为上母线DD2022-6-1463（四）组合定位时定位误差的分析计算（四）组合定位时定位误差的分析计算2022-6-14642022-6-14652022-6-1466（1）定位基准是相互独立的单一要素）定位基准是相互独立的单一要素a1b2L2022-6-1467（2）定位基准是组合基准要素）定位基准是组合基准要素返642022-6-1468例1（五）定位误差分析计算综合实例（五）定位误差分析计算综合实例1O1o2O2O 一面两孔定位转角误差计算要求2022-6-146957L1 . 0016 .42D009. 0025. 016 .42d1