工件组合定位和自由度分析详解
机械制造知识
8、CA6140型卧式车床。C类别代号、A结构特性代号（结构不同）、6组别代号（落地及卧式车床组）、1系别代号（卧式车床系）、40主参数（最大车削直径400mm）。MG1432A型高精度万能外圆磨床。 M类别代号（磨床类）、G通用特性（高精度）、1组别代号（外圆磨床组）4系别代号（万能外圆磨床系）、32主参数（最大磨削直径320mm）、A重大改进顺序号（第一次重大改进）。
11、六点定位原理：用六个定位支撑点与工件接触，并保证支撑点合理分布，每个定位支撑点限制工件的一个自由度，便可将工件六个自由度完全限制，工件在空间的位置也就唯一地被确定。完全定位：限制工件全部六个自由度。不完全定位：允许少于六点的定位。过定位：工件的某一个自由度同时被一个以上的定位支撑点重复限制。欠定位：工件的定位支撑点数少于应限制的自由度数。
3、车刀角度的定义：前角（正交平面内测量的前面与基面之间的夹角）、后角（正交平面内测量的主后面与切削平面的夹角，表示主后面的倾斜程度，一般为正值）、主偏角（基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角，一般为正值）、副偏角（基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角，一般为正值）、刃倾角（切削平面内测量的主切削刃与基面的夹角）。
9、机床常用技术性能指标：机床工艺范围、机床技术参数（尺寸参数、运动参数、动力参数）。
10Байду номын сангаас选用加工中心需考虑的因素：加工中心种类、根据加工表面及曲面复杂程度决定其联动轴数、根据工件尺寸范围考虑其主要尺寸以及型号、其他功能（检测加工表面粗糙度、自适应控制功能)。工件在机床上的装夹方法：找正法装夹工件（根据工件的一个或几个表面用划针或指示表找正工件准确位置后再进行夹紧）、夹具装夹工件（工件装在夹具上，不再进行找正，便能直接得到准确加工位置的装夹方法）。
工件的定位6个自由
如图13-3所示，在空间直角坐标系的O面上布置三个定位支承点1、2、3， 使工件的底面与三点相接触，则该三点就限制了工件的、、 三个自由度。 同理，在O面上布置两个定位支承点4、5与工件侧面相接触，就可限制工 件的和的自由度。在O面上布置一个定位支承点与工件的另一侧面接触， 就可限制工件的自由度，从而使工件的位置完全确定。
常见的工件定位方式有四种，即工件以平面为定位基准面、工件 以内孔为定位基准面、工件以外圆为定位基准面和工件以一面两孔为 定位基准面。 1．工件以平面为定位基准面
工件以平面作为定位基准面时，常用的定位元件有以下几种： （1）支承钉 一个支承钉相当于一个支承点，可限制工件一个自由度。
如图13-7所示 （2） 支承板 支承板适用于工件以精基准定位的场合。工件以大平面
根据“六点定则”利用支承点来限制工件自由度时，有时能 够分清哪个支承点限制了工件的哪个自由度，有时分不清哪个支 承点限制了工件的哪一个自由度。
工件在实际定位时，不是用定位支承点，而是用各种不同形 状的定位元件，不同的定位元件限制工件的自由度数是不一样的。
如图13-4所示为盘状工件的定位，底面的三个支承点限制了工件的、、 三个自由度，外圆柱 面上的两个支承点限制了工件的及自由度，工件圆周槽中的支承点限制了工件的自由度。
一、工件定位的概念及方法
1. 工件定位的概念 在加工之前，使工件在机床或夹具上占据某一正确位置的过程称
为定位；工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变 的操作称为夹紧；工件定位、夹紧的过程合称为装夹。
2. 工件定位的方法 (1) 直接找正定位法 在机床上利用划针或百分表等测量工具
(仪器)直接找正工件的位置的方法称为直接找正定位法。如图13-1所
机械制造定位分析汇总
。
❷应用六点定位原理需要注意的几 个问题：
⑴六个支承点的位置必须合理分布;
当然，定位只是保证工件在夹具中的位置确定， 并不能保证在加工中工件不移动，故还需夹紧。 定位和夹紧是两个不同的概念。
2)注意区分定位与夹紧的概念;
Z
Y
X
2
1
图7-12 工件在磁性工作台上的定位 工件在空间的六点定位原理
装夹的基本概念
在支承钉的高度需要调整时，应采用可调支承。可调支承主要用于工件 以粗基准面定位，或定位基面的形状复杂，以及各批毛坯的尺寸、形状变化 较大时。
(2) 支承板
工件以精基准面定位时，除采用上述平头支承钉外，支承板作定位元件 。A型支承板结构简单，便于制造，但不利于清除切屑，故适用于顶面和侧 面定位；B型支承板则易保证工作表面清洁，故适用于底面定位。
欠定位实例分析
如图所示，工件在三个点进行了定位，按此方式，工件在x方向上的位置 无法确定，因此钻出的孔也就不能确定，无法保证精度和尺寸要求。
过定位实例分析
如图的滚齿夹具是能使用过定位的典型实例，前提是齿坯加工时工艺已 保证了作为定位基准的内孔和端面具有很高垂直度，而且夹具上的定位心轴 和支承凸台之间也保证了很高垂直度，此时不必刻意消除重复限制的自由度 ，利用过定位进行定位装夹，还可以提高加工中的稳定性，从而有利于保证 加工精度，取得很好的效果。
车床
面保证小外圆长31。
8
车
顶尖、心轴装夹，精车大外 圆端面保证外圆长19+0.021 。
车床
5.典型零件加工的定位分析
工序号 工种
工序内容
设备
9
钳
划圆弧槽线，划Ø16 孔中心线
圆工作台一三爪自定
《机床夹具设计》工件的定位
第1章工件的定位●理解六点定位原理。
●常用定位元件限制的自由度。
●工件定位方式：完全定位、不完全定位、过定位和欠定位。
●常用定位元件的设计。
●定位误差的分析和计算。
●根据零件工序加工要求，确定定位方式。
●根据零件工序加工要求，确定定位方案。
●掌握定位元件的设计方法。
●掌握定位误差的分析和计算。
1.1工作场景导入【工作场景】如图1.1所示，钢套零件在本工序中需钻φ5mm孔，工件材料为Q235A钢，批量N=2000件。
钢套零件三维图如图1.2所示。
【加工要求】(1)φ5mm孔轴线到端面B的距离20±0.1mm。
(2)φ5mm孔对φ20H7孔的对称度为0.1mm。
本任务是设计钻φ5mm孔的钻床夹具定位方案。
图1.1钢套零件钻φ5mm工序图图1.2钢套零件三维图【引导问题】(1)仔细阅读图1.1，分析零件加工要求，各工序尺寸的工序基准是什么？(2)工件定位与夹紧的概念是什么？分析它们分别是由什么装置实现的？(3)六点定位原理是什么？(4)什么是完全定位、不完全定位、过定位和欠定位？(5)常用定位元件有哪些？定位元件限制的自由度？(6)定位方案设计的基本原则是什么？定位元件的要求是什么？(7)定位误差如何分析和计算？(8)企业生产参观实习。
①生产现场机床夹具的组成是什么？②生产现场机床夹具使用的定位元件有哪些？③生产现场机床夹具定位时限制几个自由度？1.2基础知识【学习目标】理解六点定位原理，分析常用定位元件限制的自由度，确定工件的定位方式，常用定位元件的设计，定位方案设计的基本原则，定位误差的分析和计算。
1.2.1工件定位的基本原理1.概述为了达到工件被加工表面的技术要求，必须保证工件在加工过程中的正确位置。
夹具保证加工精度的原理是加工需要满足3个条件：①一批工件在夹具中占有正确的位置；②夹具在机床上的正确位置；③刀具相对夹具的正确位置。
显然，工件的定位是极为重要的一个环节。
本章就要讨论工件的定位问题。
工件的定位
2、由于加工精度要求，不必设置所有自由度
4、工件定位中的几种情况
3.欠定位
根据工序的加工要求，只需限制部 分自由度，这样的定位称为不完全 定位。 夹具上的两个或两个以上的定位元 件，重复限制工件的同一个或几个 自由度的现象称为过定位。
4.过定位
二、定位方法及定位元件
定位方法
工件以平面 定位
定位套 1、长套限制四个自由度，短套限制两个自由度。 2、锥套限制三个自由度，半圆套长四、短二。
工件以外圆柱表面定位
支承板 长板限制两个自由度，短板限制一个自由度。
工件以外圆柱表面定位
V型块 长V型块限制四个自由度，短V型块限制两 个自由度。
工件以特殊表面定位
两个顶尖配合使用，限制五个自由度。
注意
工件以平面定位
可调支承
1、调整时先松后紧，调好后用防松螺母锁紧。 2、可调支承主要用于以粗基准面定位，或定位基 面的形状复杂，以及各批毛坯的尺寸、形状变化 较大时。
工件以平面定位
自位支承
1、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。
2、自位支承只限制一个自由度，由于增加了触点 数，可以提高工件的支承刚度和稳定性。度的平面 或圆柱面，称为导向定位面。 要求 1、选择工件上窄长的表面。 2、两点间的距离尽量远些。
定位基准按照所限制的自由度数分类：
双导向定位基准面
限制四个自由度的 圆柱定位面。 双支承定位基准面
限制两个自由度的 圆柱定位面。
定位基准按照所限制的自由度数分类：
工件以特殊表面定位
当轴类零件要求精确定心时，可以用工件上的 锥孔作为定位基准。 长锥心轴限制五个自由度。
机械制造基础——自由度定位分析
机械制造基础——自由度定位分析一. 填空题1. 一个圆锥芯轴通常限制工件 5 个自由度。
2. 工件的装夹过程就是定位过程和夹紧过程的综合。
3. 一个浮动的顶尖通常限制工件 2 个自由度。
4. 定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分。
5. 一个自位支承通常限制工件 1 个自由度。
6. 一个浮动的短V型块通常限制工件 1 个自由度。
7. 工件的装夹误差包括定位误差和夹紧误差两个部分。
8.一个短定位套限制工件的 2 个自由度。
9.一个固定顶尖通常限制工件的 3 个自由度。
二．判断题1. （⨯）工件在夹具中装夹，只要有6个定位支撑点就是完全定位。
2. （⨯）机械加工过程中的欠定位在有些情况下允许存在。
3. （⨯）机械加工过程中的过定位现象绝对不允许存在。
4. （⨯）对于某个工件的定位而言，如果需要限制3个自由度，但应用的定位元件限制了4个自由度，这种情况属于过定位。
5. （×）一个自位支撑定位件与工件有几个接触点，就会限制工件几个自由度。
6. （×）一个支承板限制2个自由度，同一平面上平行布置的两个支承板限制4个自由度。
7.（×）在夹具设计中，不完全定位是绝对不允许的。
8. （×）机械加工中如果工件是固定不动的，就说明工件肯定被限制了6个自由度。
9. （√）在夹具组成中，某个元件既可能是定位元件，也可能是夹紧元件。
1. 分析下图所示定位方式，并回答以下问题：（1）各定位元件所限制的自由度；（2）判断有无欠定位或过定位存在，为什么？（图中双点划线为工件）在图示定位方案中下面的平面限制Z方向的移动和绕X及Y轴的转动3个自由度；左V形块我们认为是短V形块限制X及Y方向的移动2个自由度；在左V形块已经存在的前提下，右V形块限制工件Y方向的移动和绕Z轴的转动2个自由度。
右V形块为什么不限制2个移动呢？仔细想一下我们刚才叙述的工件放置过程应该可以明白。
Y方向的移动自由度被2个固定V形块重复限制，可能出现工件（每个被加工的工件不可能完全一样）松动或装不进夹具的现象，属于过定位。
组合定位中各定位元件限制自由度分析
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表2.2常用定位 元件能限制的 工件自由度
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2－15．定位方案确定 1．铣b槽
2．钻O1孔
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3．铣b槽
4．钻φ6H8孔
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下一可编节辑版
或△2圆= D2－d2=2(△K +△J－△1/2) 不会发生干涉，但此办法引起的转角误差
太大，一般不可用。
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② 销2采用削边(菱形)销
由图(a)(d)知，去掉干涉冲突部分，剩下部分 为一椭圆，但其制造困难，所以用菱形销代 替，见图2.36，此时不干涉冲突的条件：直径(在孔2min、销2max、缩 小最多)
LK－△K = LJ +△J－(D2－d2)/2 ↓
d2= D2－2(△K +△J)
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因△1的补偿作用： d2= D2－2(△K +△J)+(△1/2)×2
= D2－2(△K +△J－△1/2) 由此可见： d2= D2－2(△K +△J－ △1/2)
图 (b) 缩小销2直径(在孔2min、销2max、缩小最 多)
LK + △K = LJ－△J +( D2－d2)/2
↓
d2= D2－2(△K +△J)
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图(c)因△1的补偿作用： d2= D2－2 (△K +△J)+(△1/2)×2
= D2－2(△K +△J－△1/2) 图(d) 孔间距min、销间距max，干涉冲突
布置，本题圆柱销布在左孔
2) 确定销间距：L±△J=80±0.02 3) 确定圆柱销直径：
工件的自由度及六点定位原理
工件的自由度及六点定位原理1. 引言嘿，朋友们，今天咱们聊聊一个听上去有点儿高大上的话题——工件的自由度和六点定位原理。
这可不是枯燥无味的机械理论，而是一个像魔法一样让我们在工厂里挥洒自如的秘密武器！工件自由度听起来就像在说“我有多自由”，而六点定位原理则是给这些自由加上了“绳索”，确保它们不会乱跑。
让我们深入这个奇妙的世界，看看这些概念是如何帮助我们在制造业中更高效地工作。
1.1 工件的自由度首先，咱们得弄明白什么是工件的自由度。
简单来说，自由度就是一个物体在空间中可以独立移动的能力。
你可以想象一下，一个小球在桌子上滚动，它可以前后左右移动，但你把它放进一个盒子里，就没那么自在了，对吧？工件的自由度就类似于这个小球的“活动范围”。
在三维空间里，工件的自由度可以分为平移和旋转。
平移是指工件在XYZ三个方向的移动，而旋转则是指工件围绕这些轴的转动。
一般来说，一个物体在理想情况下，拥有六个自由度：三个平移自由度和三个旋转自由度。
1.2 自由度的影响那么，这些自由度对工件的定位有什么影响呢？想象一下，如果一个工件有太多的自由度，它就像个调皮的小孩子，哪里都想去，根本无法定位好。
相反，如果自由度太少，那工件又像是被锁在了笼子里，根本没法进行加工和调整。
为了让这些工件听话，我们就需要了解如何用合适的方法来控制它们的自由度，从而达到最佳的加工效果。
这就引出了咱们今天的主角——六点定位原理。
2. 六点定位原理好了，大家准备好了吗？接下来我们要揭开六点定位原理的神秘面纱！六点定位原理简单来说，就是通过六个接触点来约束工件的自由度，使它稳定地固定在加工设备上。
这六个点可以有效地限制工件的移动，确保在加工过程中它不会“跳舞”，而是稳稳地待在那儿，乖乖地听话。
2.1 六点定位的优势而且，采用六点定位原理还有不少好处呢！首先，它能提供稳定的定位，确保加工精度。
就像打麻将，只有牌放稳了，才能好好出牌，否则可就乱套了。
其次，六点定位能够减少工件的变形，避免因加工力不均匀而导致的质量问题。
工件的定位-2
工件以内孔定位
基准孔与定位元件任意接 触（定位元件在夹具中垂直 放置）； 定位误差值为： △JW＝O1O2＝Dmax－dmin＝TD＋Td＋Xmin 基准孔与定位元件固定边 接触（定位元件在夹具中水 平放置）； 定位误差值为： △JW＝OO2 ＝（TD＋Td＋Xmin ）/ 2
一面两孔
工件定位面：工件底 面和两销孔； 定位元件：平面，一 个短圆柱销（销1）和 一个削边销（销2）；
平面限制：
销1限制： 销2 与销1 联合限制：
一面一孔
注意
定位与夹紧的区别
定位是工件在夹具中获得正确的位 置 夹紧是保证确定好的正确位置不因 外力的作用而发生改变
限制自由度与加工 技术要求的关系
图
示
限 制 自由度
几种圆锥销
工件以锥孔定位
定位情况 固定顶尖 浮动顶尖 锥度心轴
图
示
限 制 自由度
3.工件以外圆柱面定位
定位元件 V 形块
定位情况 1个短V形块 2个短V形块 1个长V形块
图
示
限 制 自由度
V 形
块
定位套
定位情况 1个短定位套 2个短定位套 1个长定位套
图
示
限 制 自由度
5.工件以一组基准定位
工件限制几个、限制哪几个自由度 完全取决于加工技术要求。
完全定位与 不完全定位
完全定位——工件的六个自由度 全部被限制的定位方式。 不完全定位——按照技术要求，工 件的六个自由度没有（也不必）被 全部限制的定位方式。
注 意
欠定位是应该消除的自由度没有消 除，不允许； 过定位是某些自由度被重复限制， 一般不允许，是有条件的；
工件的定位6个自由
如图13-7所示 （2） 支承板 支承板适用于工件以精基准定位的场合。工件以大平面
与一大（宽）支承板相接触定位 时，该支承板相当于三个不在一条直线上的定位支承点，可限制
工件三个自由度。一个窄长支承 板相当于两个定位支承点，可限制工件两个自由度。工件以一个
如图13-3所示，
如图13-3 所示 ，在空间直角坐标系的O面上布置三个定位支承点1、2、3， 使工件的底面与三点相接触，则该三点就限制了工件的、、 三个自由度。 同理，在O面上布置两个定位支承点4、5与工件侧面相接触，就可限制工 件的和的自由度。在O面上布置一个定位支承点与工件的另一侧面接触， 就可限制工件的自由度，从而使工件的位置完全确定。
证工件的加工技术要求。
?
工件在夹具中的定位，并不是用定位支承点，而是用各种不
同结构与形状的定位元件与工件相应的定位基准面相接触或配合
实现的。工件上的定位基准面与相应的定位元件的工作表面合称
为定位副。定位副的选择及其制造精度直接影响工件的定位精度
和夹具的制造及使用性能。
三、常见的定位方式及定位元件
常见的工件定位方式有四种，即工件以平面为定位基准面、工件 以内孔为定位基准面、工件以外圆为定位基准面和工件以一面两孔为 定位基准面。 1．工件以平面为定位基准面
2．工件的定位形式
（1）完全定位 用六个合理布置的定位支承点限制工件的六个自由 度，使工件位置完 全确定的定位形式称为完全定位。
（2）不完全定位 工件被限制的自由度少于六个，但能满足加工技 术要求的定位形 式称为不完全定位。如图13-5所示，即为不完全定位。
工件定位的基本原理
工件定位的基本原理
1.1 定位基本原理
例: 铣图所示
工件上的槽， 保证槽在三 个方向上的 位置要求， 试确定定位 方案。
工件定位的基本原理
1.1 定位基本原理
分析满足加工要求必须限制的自由 度(理限)。
保证槽的上下位置要求：必须限 制:
保证槽的左右位置要求：必须限 制:
保证槽的前后位置要求：必须限 制:
作用表示它与工件定位面接触，一旦 脱离接触就失去限制自由度的作用；
（2）在分析定位元件起定位作用时 不考虑外力影响，即要分清定位和夹 紧的区别。
工件定位的基本原理
1.1 定位基本原理
例2.3: 在图所示
工件上磨平 面，保证h 尺寸和平行 度，试确定 定位方案。
工件定位的基本原理
1.1 定位基本原理
机床夹具设计
工件定位的基本原理
1.1 定位基本原理
例2.1： 铣图所示
工件上的通槽， 保证槽宽和槽 的上下、左右 位置要求，试 确定定位方案。
工件定位的基本原理
1.1 定位基本原理
分析满足加工要求必须限制的自由度， 也称理论上应该限制的自由度，简称理限。
保证槽的上下位置要求：必须限制； 保证槽的左右位置要求：必须限制； 槽宽由定尺寸刀具保证； 综合要求：必须限制 五个自由度。
工件定位的基本原理
1.1 定位基本原理
用“定位元件”来限
制理论上应该限制的自由 度。
如图所示，在与机床
工作台面平行的平面上
“合理”布置三个支承钉
与工件底面接触，限制了
三个自由度
，在与
机床进给方向平行的平面 上“合理”布置两个支承 钉与工件侧面接触，限制 了两个自由度 ， 综
合结果：限制了五个自由 度。
工件以平面定位限制工件自由度的分析
THANSKS FOR LOOKING
6
工件以平面定位限制工件自由度的分析 注意Байду номын сангаас题
定位元件限制自由度的作用表示它与工件定位面接触或配合，一旦 脱开就失去限制自由度的作用。 在分析定位元件起定位作用时不考虑外力影响，认为工件被夹紧后 ，其位置就不能动了，所有自由度都被限制了，是错误的，夹紧是 在定位之后发生的,即要分清定位和夹紧的区别。
MACHINE TOOL FIXTURE DESIGN
目
录
工件以平面定位限制工件自由度 的分析
93
工件以平面定位限制工件自由度的分析 例1：
加工要求：欲在平面几何体工件上加工 出工序尺寸： A± △a B ±△b C ±△c
3
工件以平面定位限制工件自由度的分析 例1：
（1）平面几何体的主要定位基准 工件以底面为主要定位基准，在其上设置 三个定位支承点限制工件的三个自由度。
4
工件以平面定位限制工件自由度的分析 例1：
（2）平面几何体的导向定位基准 工件以侧面为导向定位基准，在其上设置 两个定位支承点限制工件的两个自由度。
5
工件以平面定位限制工件自由度的分析 例1：
（3）平面几何体的止推定位基准 工件以端面为止推定位基准，在其上设置 一个定位支承点限制工件的一个自由度。
(整理)工件的定位原理及方法简介
工件以一面两孔定位时，为什么要用一个圆柱销和一个菱形销且菱形销怎么是限制一个自由度？一个零件有六个自由度，平移四向、上下两向、旋转两向。
一销可消除平移四向、旋转一向和向下移动三个自由度，再加一销会产生过定位问题，所以，改用菱形销，只留一个向上的自由度。
自由度有计算公式，点、线接触为高付，面接触为低付。
平面自由度计算公式F=3n-(2p+3q),n为自由构件数目（不含支架），p为低副数，q为高副数目数控机床上工件定位的原理在机械加工过程中为确保加工精度，在数控机床上加工零件时，必须先使工件在机床上占据一个正确的位置，即定位，然后将其夹紧。
这种定位与夹紧的过程称为工件的装夹。
用于装夹工件的工艺装备就是机床夹具。
1 工件定位的基本原理六点定位厦理工件在空问具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点(即定位元件)来限制关键的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度，在如y平面上，不在同一直线上的三个支承点限制了工件的王、于三个自由度，这个平面称为主基准面；在平面上沿长度方向布置的两个支承点限制了工件的拿两个自由度，这个平面称为导向平面；工件在xoz乎面上，被一个支承点限制了，一个自由度，这个平面称为止动平面。
工件的六个自由度综上所述，若要使工件在央具中获得唯一确定的位置．就需要在夹具上合理设置相当于定位元件的六个支承点．使工件的定位基准与定位元件紧贴接触，即可消除工件的所有六个自由度．这就是工件的六苣定位原理。
工件的六点定位(2)六点定位原理的应用六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的，如果违背这个原理，工件在央具中的位置就不能完全确定。
然而．用工件六点定位原理进行定位时，必须根据具体加工要求灵活运用．工件形状不同t定位表面不同，定位点的分布情况会各不相同，宗旨是使用最简单的定位方法，使工件在夹具中迅速获得正确的位置。
5.2 工件的定位(理解)
生产中常采用在三爪 与工件之间设置一钢 丝圆环，以减少相对 夹持长度。
Z
X
当相对夹持长度长时，限制工件四个自由度： X 、Y 、X 、Y
当相对夹持长度短时，限制工件二个自由度：
X 、Y
22
以工件内孔定位
定位销
分固定式和可换式，圆柱销和菱形销
23
定位销定位
定位銷定位限制的自由度：
Z
2.应用六点定位原理应注意的问题 （1）正确的定位形式
正确的定位形式就是在满足加 工要求的情况下,适当地限制 工件的自由度数目 。
根据零件加工要求,限制部 分自由度的定位,称为对应定 位(也称不完全定位) 。
（2）明确定位支承点所限制的自由度数
V形块定位
17
活动V形块的应用
18
以工件外圆定位
Z
Y
短銷
X
X
图2－28 定位销定位
Y 长銷
短銷定位仅限制工件二个自由度：
X 、Y
长銷定位限制工件四个自由度：
X 、Y 、X 、Y
24
圆锥销
圆锥销常用 于工件孔端的 定位，可限制 三个移动自由 度。
25
定位心轴
定位心轴
主要用于盘套类零件的定 位：
长心轴限制工件4个自由 度（如b)图所示）。
较高时,过定位又是允许的,因为它可以提高 工件的安装刚度和加工的稳定性。
夹具设计——定位状态
完全定位 工件的6个自由度均被限制，称为“完全定位”。
不完全定位（部分定位） 工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制。
欠定位 工件加工时必须限制的自由度未被完全限制； 不能保证工件的正确安装，不允许。
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单个定位时：
V1 限制了： x z
V2 限制了：
V3 限制了：
x
y
z z
x 两次重复限制，z 叁次重复限制，
按上准则分析，实际V1、V2较V3先
参与，V1、V2参与分不出先后，假
z 设Ｖ１为首参限制了 x ，V2次 参 xz 限制了 ；V3最后限制了 y y 。
图2.29 三个V形块 组合定位分析
2、判断准则 （1）定位元件单个定位时，限制转动自由度的作用在组合 定位中不变； （2）组合定位中各定位元件单个定位时限制的移动自由度 ，相互间若无重复，则在组合定位中该元件限制该移动自 由度的作用不变；若有重复，其限制自由度的作用要重新 分析判断，方法如下：
1)在重复限制移动自由度的元件中，按各元件实际参与定 位的先后顺序，分首参和次参定位元件，若实际分不出，可 假设；
x z 固定顶尖1限制了：
y
活动顶尖2限制了：
yz
x z y 固定顶尖为首参，限制了：
活动顶尖 y z
例5 如图2.32工件以外圆柱在两V形块上定位，分析各元 件限制的自由度。
图2.32 V形块组合定位分析右－V1、左－V2
单个定位时：
V1 限制了：x y
｝
V2 限制了： y
y 两次重复限制，V1 首参限制了
例3：如图2.30工件以内孔面、平面在圆柱销、支承平面上 定位，分析各元件限制的自由
单个定位时：
平销面 限限制制了了 ：：xxxyy
z
y
｝
综且合x 限y 重制复了限x制 x
y
y
z
例4：如图2.31工件以两顶尖孔在两顶尖上定位，分析各元件限制 自由度。
图2.31 两顶尖组合定位分析
单个定位时：
四、组合定位中重复定位现象的消除方法
1、过定位的不良后果： （1）使接触点不稳定，增加了不同性； （2）增加了夹紧变形； （3）部分工件不能顺利与定位元件配合。
2、消除或减小过定位所引起的干涉，一般有以下一些方法
⑴减小接触面积
⑵设法使过定位的定位元件在干涉方向能浮动，以减少实 际支承点数目。
⑶改变定位元件的结构，消除重复限制自 由度的支承，把圆柱销改为削边销就是典 型的例子。
圆柱销1：限制了： 圆柱销2：限制了：
x
y
z
x y重复限制 ，分析知
x x y
y
｝
x y
实际参与定位先后分不出， 假设1首参，限制：
x z 2次参， 限制了
综合结果：限制了：x
x
y
y
z
z且
x重复限制。
例2：如图2.29工件以外圆柱在3个短V形 块上定位，分析各元件限制的自由度。
工件组合定位和自由度分析ppt 课件
上次课的主要内容
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
本次课程的重点
1.组合定位的概念 2.组合定位中各定位元件限制自由度分析（所限自由度分析） 3.组合定位中重复定位现象的消除方法
一、 组合定位
1、组合定位： 工件以两个及以上定位基准的定位。可以是平面、外
xy
z 活动短V形块：
2)首参定位元件限制移动自由度的作用不变； 3)让次参定位元件相对首参定位元件在重复限制移动自由 度的方向上移动，引起工件的动向就是次参定位元件限制的 自由度。
3、应用举例 例1 如图2.28工件以两孔一面在两销一面上定位，分析各元 件限制的自由度。
图2.28 两销一面
单个定位时： 支承平面：限制了：
y
y 浮动双支承：
6．支承大平面：xyz活动锥坑：
xy
z 活动短V形块：
7．固定长V形块：xx z z
活动顶尖： yy
8．支承环：xyz 活动球面： xy
9．长接触弹性心轴：yyzz
10．两定位块： xyz yz 两活动V形块：
x yz 11．三个支承钉1： 0 辅助支承钉2：
xyz 12．大支承面： 活动锥销：
圆柱面、内圆柱面、圆锥面等各种组合。
工件加工孔1、2
短销限制: X、 Y 方向的移动自由度
大端面限制: Z 方向的移动自由度 X、 Y 的转动自由度
防转菱形销限制: Z 方向转动自由度
注意事项
1）合理选择定位元件，实现工件的完全定位或不完全定位， 不能发生欠定位。对于过定位应区别对待。
2）按基准重合的原则选择定位基准，首先确定主要定位基 准，然后确定其它定位基准。
3）组合定位中，一些定位元件原单独作用时限制移动自由 度，而在组合定位时则转化为限制旋转自由度。
4）从多种定位方案中选择定位元件时，应特别注意定位元 件所限制的自由度与加工精度的关系，以满足加工要求。
二、组合定位中各定位元件限制自由度分析
1、分析方法 （1）组合面定位限制工件自由度的数目与各定位元件单独 作用限制工件自由度的数目之和相等。 （2）先判断各定位元件限制的自由度数目。 （3）确定分析顺序：由多到少 （4）先按各定位元件单独作用分析其限制工件自由度的情 况，再判断各定位元件组合之后是否存在移动自由度转化为 转动自由度的情况：
x y ；V2 次参限制了y ；
结果
y
仍重复限制。
三、定 位 形 式
Байду номын сангаас工件完全定位
在夹具中限制 工件的自由度
不完全定位 欠定位 过定位
加工时，工件的六个自由 度被完全限制了的定位
在满足加工要求的前提下， 工件的六个自由度没有被完 全限制的现象
根据加工要求应该限制的自 由度而没有限制的现象
工件的某个自由度被重复限 制的现象称为过定位
⑷提高定位基准之间、定位元之间的位置精度，避 免重复定位的干涉。
练习题：分析下面各定位元件都限制了哪几个自由度
1钉．：两支xz承菱板形：x销y：z
两 支承 x
2．三xz爪 1： xz 中心架2：
3．固中定心顶架尖3：1：x0yz活动顶尖2x：z4．活浮动动锥长坑V：形块x：xyzz
5．长心轴：xxzz 支承钉：