夹具设计4.2

与夹具体配合为 H 7 （ H 7 ）；
n6 r6
小型支承钉和支承板→T 8制造，整体淬火55～60HRC；
大型支承钉、支承板→20、20Cr，渗碳S 0.8～1.2，
淬火55～60HRC 。
4.3 定位方式与定位元件
●可调图支a）承直（接GB用/T手22或27拨-9杆1～转动GB球/T头22螺30钉-9→1）轻：型工件；
4.4 定位误差的分析与计算
4.4.1 定位误差产生原因及组成 4.4.2 定位误差的计算方法 4.4.3 典型表面定位时的基准位移误差
4.3 定位方式与定位元件
设计定位元件应满足基本要求： 具有较高的制造精度→保证工件定位准确； 耐磨性好→延长定位元件的更换周期，↑夹具的使用寿命； 有足够的强度和刚度→保证在夹紧力、切削力等外力作用下，
图9，工件在锥度心轴上定 位，并靠工件定位圆孔与心 轴圆柱面的弹性变形夹紧工 件，心轴锥度K 如表9—1。 定心精度较高，可达到
0.02 ~ 0.01mm，但工件
的轴向位移误差较大，适用 于工件定位孔精度不低于的 精车和磨削圆表面加工，不 能用于加工端面。
锥度心轴的结构尺寸计算，参考“夹具零部件标准”或“夹具设计手册”。 为保证心轴有足够的刚度，心轴的长径比L/d＞8时，应将工件按定位孔的 公差范围分成2～3组，每组设计一根心轴。
非标准结构支承钉和支承板：台阶式支承板、圆形支承板、三角支承板。
4.3 定位方式与定位元件
※固定支承主要技术要求：
用于精基准→应用几个平头支承钉或两个以上支承板，装配
后应磨平工作表面，保证等高要求（±0.01mm）；
支承钉与夹具体配合 H 7（或 H 7 ）；
n6
r6
H7
大批量生产时，可加衬套→支承钉与衬套配合为 js6 ，衬套
机械制造技术
主讲人：李爱芝
1.金属切削基础 2.金属切削的基本规律及其应用 3.机械加工工艺规程的制定 4. 机床夹具设计 5.金属切削机床与刀具 6.机械加工精度 7.机械加工表面质量 8.机械装配工艺基础
4 机床夹具设计原理
4.1 机床夹具的基本概念
4.1.1 机床夹具的分类 4.1.3 机床夹具组成
Z
Z
Z
Y
Y
X
X
Z
Y X
Z
Y X
Y X
4.3 定位方式与定位元件
（1）V形块：→定心对中定位
①标准V形块：
V形块两斜面夹角 90
。
固定V形块（GB/T2208-91、GB /T2209-91 ）：可用于粗、精
基准，如轴类工件铣键槽。长 V形块限制工件的两个位移自 由度和2个旋转自由度；
短V形块限制工件的两个位移 自由度。
4.3 定位方式与定位元件
工件以外圆柱面定位
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定位的情况相仿（用套 筒和卡盘代替心轴或柱销）。工件以外圆柱面支承定位的元件 常采用V型块，短V型块限制2个自由度，长V型块（或两个短V 型块组合）限制4个自由度。
4.3 定位方式与定位元件
③圆锥销： □以工件圆孔与锥销定位，圆
孔圆与，圆限锥制销工接件触的线X是、一Y个、Z
三个位移自由度。 图a）用于粗基准； 图b）用于精基准。 □根据需要还可设计菱形锥销， 相当于二个定位支承点， 消除工件的二个位移自由 度。
4.3 定位方式与定位元件
圆锥销组合定位示例
固定V形块
4.3 定位方式与定位元件
活动V形块（GB/T2211
不产生影响加工精度的变形； 工艺性好→定位元件的结构尽量简单、合理，便于加工、装
配和更换。
4.3 定位方式与定位元件
4.3.1 工件以平面定位及其定位元件
1．定位方式: 根据其限制自由度数目分： 主要支承面（第一定位基准或基面）→限制三个自由度； 导向支承面（第二定位基准或基面）→限制两个自由度； 止推支承面（第定位基准或基面）→限制一个自由度。 图9-2所示→定位元件应与夹具体分开。 →支承定位。
■定位销
①标准定位销：
标3准mm结<D构<1定0m位m的销小属定于位短
销定，位根销部（倒与圆工→件提接高触强长
图图度度ba，）约）避可5固～免换定1使式0式m用定m定）中位位：折销销圆断柱；
（（销G销GB消B/的/T除T2头22工20部04件3—带—的9有9121）个尺）：移寸：动为
圆圆2自～柱柱由6销销m度m、、，；菱菱1菱5形形°形销销的销。；倒消角除工
D>18mm： 20、20Cr，渗碳S0.8～1.2，淬火55～60HRC。
4.3 定位方式与定位元件
■定位心轴（刚性心轴）：圆柱心轴、锥度心轴。
①圆柱心轴：
图图b）a）过间盈隙配配合合心心轴轴：：心轴工作部
导分向按部h分6、1的g6作或用f 7：制是造使，工与件工迅件速孔而准确
配合为间隙配合。 地特装点入：心装轴卸；工d3件方D便min，e8但，定L3心精0.度5L 。
4.3 定位方式与定位元件
定位销技术要求：
○定位销工作部分直径D，据工件加工要求和安装方便，按g5、
g6、f6、f7选取，与工件孔配合为间隙配合，与夹具体配合
为 H 7 H 7 ；有衬套时，定位销与衬套配合为 H 7 H 7
n6 r6
H7
H7
h6 h5
衬套与夹具体配合为 n6 （或 r6 ）
○ D≤18mm，T8 ，整体淬火55～60HRC；
工件图定b）位用过扳程手中调，节支→承较钉重的的高工度件可；以调整的支承。 →可图图调cd））支带顶承有压的压支支角承承的→点可侧位调面置支定，承位一→。经避调免节损合坏适工，件需定用位锁面紧；螺母锁 紧，应以用防：止常松用动于使粗其基支准承定点位的；位用置于发可生调变整化夹，具作中用，相加当工于固 定支承。其形结状构相已同经而标尺准寸化不同工件。
弹性心轴、液性塑料心轴
4.3 定位方式与定位元件
4.3.3 工件以外圆柱面定位及其定位元件
1．定位方式：定心定位、支承定位。 ◆定心定位：外圆柱面是定位基面，外圆柱面的中
心线是定位基准。常用定位元件：定位套、V形 块、定心夹紧卡盘、弹簧夹头。 ◆支承定位：常用定位元件支承板、支承钉→实现 对外圆表面的支承定位。 2．定位元件： V形块； 定位套； 支承板
图图XZbc、）图），YZ活a双右，），动圆端活圆圆锥锥为动锥柱销销活圆—部—组动锥—分平合锥销圆限面：销限柱制组左，制组工合端限工合件：为制件心的平固的轴Y面定Y、：X支锥、锥、Z承销Z。度Y限，限；，制限制即工制工使件X件工的、的件ZY的X
、Y
孔径变化较大，也能准确定位；
4.3 定位方式与定位元件
（2）辅助支承： 用来提高工件的装夹刚度和定位稳定性，不起定位作用 的支承。 由于工件形状、夹紧力、切削力或工件本身重力等原 因，可能使工件定位后产生变形或定位不稳定→此时经 常采用辅助支承，提高工件的装夹刚度和定位稳定性。
4.3 定位方式与定位元件
常见的辅助支承结构
辅工图支助件承a图 8）—高支定b螺） 9度1承位旋自）低式的或位：于辅特定式结主助辅构点位要支助已支：夹承支经承紧：承标，后工（准工件参G化件B定/，与定T位2支位作2时3 ， 用后，承必不1的须起高逐定度个位高调于作整主，用要以；支适承应，工当件工定 有位调表件面整放位在和置主锁的要紧变支机化承。构上后。，支承1被 图特a点工）：件拧结定动构位简螺基单面母，压进但下行效，调率并低整与。主，要螺支 杆图本c图承 然 特）身c一点后）靠起：锁具推弹与作紧有引簧工用。式自件力力辅锁定稳自助性位定支动基；能承调面 带；：整保 有支持 锁，承接 紧通5高触 机度，
过支低构承于。主转1与要动顶支手承柄柱，，3上当通工过7～件顶放柱1在30锁°主紧要斜支
面自承支锁上承后1；，，支推承动1手上轮有通7～过1楔0°块（的自作用 图b使锁）支角推承）动5斜与手面工，轮件顶调定柱位整上基，有面支斜接面承触（5，与两然 楔块后斜 有锁锁面7～紧必紧1。须0。°在防同转一的平扁面，）与，支顶承柱1上上
4.2 工件定位的基本原理
4.2.1 六点定位原理
4.1.2 机床夹具的作用 4.2.2 六点定位原理的应用
4 机床夹具设计
4.3 定位方式与定位元件
4.3.1 工件以平面定位及其定位元件 4.3.2 工件以圆柱孔定位及其定位元件 4.3.3 工件以外圆柱面定位及其定位元件 4.3.4 工件以组合平面定位
4.3 定位方式与定位元件
可调支承应用的示例
4.3 定位方式与定位元件
●浮动支承（自位支承） 在工件定位过程中，能自动调整位置的支承。 常见的浮动支承结构
4.3 定位方式与定位元件
应用：用于工件以毛坯面定位，或工件刚性不足的场合。 图a）球面三点式（或多点式）浮动支承：绕球面活动， 与工件作三点（或多点）接触，作用相当于一点。 图点工随接b作工）触特件、，点定c作：位）用支基两相承面点当点的式于是不浮一活同动点动而支。的自承或动：浮调绕动节销的，轴，定活支位动承基，点面与的压工位下件置其作能中两 一点，其余点便上升，直至与工件工件定位基面接触 （取其平均值）；与工件作两点、三点（或多点）接触， 作用都相当于一个定位支承点，只限制工件的一个自由 度；接触点数的增加，提高了工件的装夹刚度和定位稳 定性。
工不作高部。分2的作用：起定位作用的；当
部度dD工 工 柱 度 夹 图 位 轴 键L2分。的心的件件面要紧c作）1D工轴工常孔与求产成花，m作 应件以与端。生i圆nd键h1部根。孔定面切的6柱，心分据当与位之削夹形d心轴2应工端端间力紧；轴：D稍件面面都矩力L当的用D带的组、有传传m工于a1锥不合定较递递DxLr作以6度同定位高靠。部花，1。 定位元的端，分键时心设 位， 件 位 部d应孔，1轴计 方置要 的 螺稍定心的花 式精求 圆 纹D带工ma锥x作r6
特点：结构简单，定心准确，不需 要另设夹紧机构；装卸工件不方便，
传确动定部定分位3的心作轴用的：结是构与。机床传动装置相 易损坏工件图定8 位圆柱孔心；轴多用于定心精 度高的精加工；心轴工作部分两端
联接，传递运动的。
的凹槽是车端面用的空刀槽。
4.3 定位方式与定位元件
②锥度心轴（GB/T12875—91）——小锥度心轴
4.3 定位方式与定位元件
工件以圆孔定位
工件以圆孔定位多属于定心定位（定位基准为圆柱孔轴 线）。常用定位元件是定位销和心轴。定位销有圆柱销、 圆锥销、菱形销等形式；心轴有刚性心轴（又有过盈配合、 间隙配合和小锥度心轴等）、弹性心轴之分。
Z Y
X
Z Y
X
Z Y
X
Z XY
Z Y
X Z Y X
4.3 定位方式与定位元件
→件工的件1个的移装动卸自；由度。 可换式定位销与衬套 配合使用→用于大批大 量生产。
4.3 定位方式与定位元件
可换定位销的应用
4.3 定位方式与定位元件
②非标准定位销： 长圆柱销（L/D>1～1.5）→消除工件的4个自由度； 短圆柱销（L/D<1）→消除工件的2个自由度； 长菱形销→消除工件的2个自由度； 短菱形销→消除工件的1个自由度。
2．定位元件： ■主要支承→用来限制工件的自由度，起定位作用的支承。 ■辅助支承→用来提高工件的装夹刚度和定位稳定性，不
起定位作用的支承。
4.3 定位方式与定位元件
（1）主要支承 ●固定支承：支承钉、支承板→在使用过程中固定不动。
标图图标图图位图deab稳c准准）））））定支支平斜平球齿→性承承板槽头头纹由；板钉式式支支头于（（支支承承支斜GG承承钉钉承BB槽//板板钉→→2T（22→→主主→32标62要要主 用 主6——准用 用要 于 要919为于 于用 底 用） 1）精 粗于 面 于：4：5基 基侧 定 侧用°准 准面 位 面作）； ，和 。 定精的可顶 位基存减面 。准在小定 不。，与位 能便工。 用于件于清的水理接平切触面屑面定。积位，。提高定
槽配合。
Hale Waihona Puke Baidu
4.3 定位方式与定位元件
4.3.2 工件以圆柱孔定位及其定位元件
1．定位方法：以圆柱孔作为定位基面的工件，如齿轮、气缸套 、杠杆，圆柱孔是定位基面，孔的中心线是定位基准， 常用定位方法：定心定位 在圆柱体上定位、在圆锥体上定位、定心夹紧机构中定位等。
2．定位元件 ●定位销 ●定位心轴（刚性心轴）→圆柱心轴、锥度心轴。 ●弹簧心轴、液料心轴、定心心轴→用于薄壁零件加工。