机床夹具项目一 2工件的定位方法及其定位元件

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2工件的定位方法及其定位元件

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任务二工件的定位方法及其定位元件

工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基面和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。4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高的精度。定位元件的精度直接影响工件定位误差的大小。一般来说，定位元件的制造公差应比工件上相应尺寸的公差小，否则会降低定位精度，但也要注意不能定的太严格，否则会给加工带来困难。②高的耐磨性。工件的装卸会磨损定位元件表面，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。

一.对定位元件的基本要求5

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。定位元件在夹具中的布置要合理、适当，以保证工件的定位可靠、稳定。

⑤定位元件应便于清除切屑。定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。6二.常用定位元件所能约束的自由度781）固定支承

图

支承钉

①支承钉—面积较小的基准平面选用当工件以粗糙不平的毛坯面定位时，采用球头支承钉图；齿纹头支承钉，用在工件侧面，以增大磨擦系数，防止工件滑动；当工件以加工过的平面定位时，可采用平头支承钉或支承板。91）固定支承

图

支承板②支承板—面积较大、平面度精度较高的基准平面定位选用10支承板支承板支承钉支承钉支承钉钻套例:112）可调支承—毛坯面作基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用12在同一夹具上加工形状相同但尺寸不同的工件时，可用可调支承，如图所示，在轴上钻径向孔，对于孔至端面的距离不等的工件，只要调整支承钉的伸出长度，便可进行加工。13工件为砂型铸件，先以A面定位铣B面，再以B面定位镗双孔。铣B面时若用固定支承，由于定位基面A的尺寸和形状误差较大，铣完后的B面与两毛坯孔的距离尺寸H1、H2变化也大，致使镗孔时余量很不均匀，甚至可能使余量不够。因此图中可采用可调支承，定位时适当调整支承钉的高度，便可避免出现上述情况。143）自位支承在工件定位过程中，能自动调整位置的支承称为自位支承，或称浮动支承。15—

这类支承的工作特点是：支承点的位置能随着工件定位基面位置的变动而自动调整，定位基面压下其中一点，其余点便上升，直至各点均与工件接触。接触点数的增加，提高了工件装夹刚度和稳定性，虽然自位支承与工件有两三个接触点，但只起到一个支承点的作用，相当于一个固定支承，只限制了工件的一个自由度。

16毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位时选用。适用于工件以毛坯定位或刚性不足的场合。174)辅助支承

辅助支承是当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性和可靠性时选用，起辅助作用，决不允许破坏主要支承的主要定位作用。

各种辅助支承在每次卸下工件后，必须松开，装上工件后再调整和锁紧。

18如图所示，工件以内孔及端面定位钻右端小孔。若右端不设支承，工件装夹后，右臂为一悬臂，刚性差。若在A点设置固定支承则属过定位，有可能破坏左端定位。在这种情况下，宜在右端设置辅助支承。工件定位时，辅助支承是浮动的（或可调的），待工件夹紧后再把辅助支承固定下来，以承受切削力。19①螺旋式辅助支承如图a所示螺旋式辅助支承的结构与可调式支承相近，但操作过程不同，前者不起定位作用，而后者起定位作用。20②自位式辅助支承如图b所示，弹簧2推动滑柱1与工件接触，用顶柱3锁紧，弹簧力应能推动滑柱，但不可推动工件。21③推引式辅助支承如图c所示，工件定位后，推动手轮4使滑键5与工件接触，然后转动手轮使斜楔6开槽部分涨开锁紧。

22（1）工件以平面定位面积较小的基准平面选用支承钉面积较大、平面度精度较高的基准平面定位选用支承板毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承毛坯面作基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助支承23（2）用于外圆柱面定位的定位元件

包括V形架，定位套和半圆套等。

工件类型有轴、套、盘、连杆。常用定位元件有V形块、定位套、半圆套等。24①V形块分固定和活动式两种不论定位基准是否经过加工、是完整的圆柱面还是圆弧面，都可以采用V形块定位。其优点是对中性好，即能使工件的定位基准轴线的对中在V形块两斜面的对称面上，而不受定位基面直径误差的影响，并且安装方便。

V形块的结构

较短的精定位用于粗基准阶梯轴定位长的精基准用于重型工件25②

定位套

定位套结构简单、容易制造，但定心精度不高，故只适用于精定位基面。图

常用定位套

长定位套短定位套特殊定位套26③半圆套

下面的半圆套是定位元件，上面的半圆套起夹紧作用。其最小直径应取工件定位外圆的最大直径。

这种定位方式主要用于大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。其定位的优点是夹紧力均匀，装卸工件方便。

图

半圆套定位装

27（3）用于孔定位的定位元件

包括定位销（圆柱定位销和圆锥定位销），圆柱心轴和小锥度心轴。

28

定位销

圆柱销圆锥销长定位销短定位销yzx0xxyyyzx0xy①工件上定位内孔较小时，常选定位销291)圆柱销图3-116定位销302)圆锥销

图3－17圆锥销

用于粗基准用于精基准31②心轴:主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、磨及齿轮加工定位心轴

定位心轴

锥度心轴圆柱心轴

过盈配合心轴间隙配合心轴

32

1)圆柱心轴间隙配合心轴装卸方便，定心精度低过盈配合心轴定心精度高能够自锁用于精加工332）小锥度心轴

用于短小工件高精度定心的精车或磨削工序中

图3－19常用定位心轴结构小锥度心轴34三、常用定位元件所能限制的自由度

3536371）、钉支承每个支承钉限制一个自由度。其中：（1）支承钉1、2、3与底面接触，限制1个平移2个旋转共三个自由度（z、x、y）（2）支承钉4、5与侧面接触，限制1个平移一个旋转共两个自由度（x、z）（3）支承钉6与端面接触，限制一个平移自由度（y）382）、板支承（1）两条窄支承板1、2组成同一平面，与底接触，限制1个平移2各旋转共三个自由度（z、x、y）（2）一个窄支承板3与侧面接触，限制1个平移1个旋转共两个自由度（x、z）393）、定位销（1）短销与圆孔配合，限制平移两个自由度（x、y）（2）长销与圆孔配合，限制2个平移2个旋转共四个自由度（x、y、x、y）404）、锥销（1）固定锥销1与圆孔端面圆周接触，限制平移三个自由度（x、y、z）（2）活动锥销2与圆孔端圆周接触，限制旋转两个自由度（x、y）415）、V形块（1