工件的定位6个自由度页PPT文档
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工件组合定位和自由度分析详解
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
六点定位原理及方法概要
工件的六点定位原则一、概述工件的定位和夹紧是机械制造工艺中十分重要的技术内容之一，因为零件在加工时在机床上的正确安装（定位和夹紧）与否是获得合格零件的关键，保证加工时刀具与工件之间正确加工位置，就是说是保证零件的尺寸精度、形状和位置精度以及合格的表面质量等重要技术要求的关键。
二、六点定位原则（一）六个自由度：物体在空间具有六个自由度，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，要完全确定物体的位置，就必须消除这六个自由度。
（二）工件加工时限制自由度的目的：的相互位置精度。
（三）工件的六点定位原则：（工件图例说明）该工件需要保证槽子的位置尺寸是：A±△A、B ±△B、C ±△ C要保证A±△A要保证B±△B要保证C±△C（四）定位支承点的合理分布：如果定位支承点如图分布，将有以下自由没法限制，即为：使工件产生绕Y轴和Z轴的旋转而无法保证A±△A、B ±△B的加工精度定位支承点像这样在同一条直线上，是绝对不允许的，属不合理分布。
二、六点定位原则的应用（一）分析模型的建立1、建立三位坐标系2、设立分析平面一个大平面（三点）：限制一个移动和两个转动一个狭长平面（两点）：限制一个移动和一个转动一个小平面（一点）：限制一个移动（如图）（二）投影（1）对工件与夹具定位元件的接触面按其特点分别往三个坐标平面上投影。
（2（3（三）定位分析1、套类工件在芯轴上的定位：投影结果：1）XOY面限制了2）YOZ面限制了（2）圆柱形工件在V型贴上定位：1）圆柱在两个短V型铁上定位限制了：2）思考：A）圆柱体在长、短V型铁上定位。
B）圆柱体在车床上两顶尖安装时的定位。
工件的定位6个自由
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。
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
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
工件的定位6个自由度
如图13-14所示为常用的几种心轴结构形式。
心轴在机床上的常用 装 夹 方 式 如 图 13-15 所示。
• 当工件既要求定心精度高，又要装卸方便时，常以圆柱 孔在小锥度心轴上定位，如图13-16所示。
如图13-17所示为几种圆锥销的应用示例。其中图13-17a用于 粗基准定位；图13-17b用于精基准定位。
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 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 定位 的操作称为夹紧 夹紧；工件定位、夹紧的过程合称为装夹 装夹。 夹紧 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
如图13-12d所示可换式定位销，衬套外径与夹具体的 配合为H7/n6，衬套内径与可换式定位销的配合为 H7/h6或H7/h5。
如 图 13-13 所 示 为 一 非标准的带台肩的定 位销。
（2）定位心轴 如图13-14所示为常用的几种心轴结构形式。 图13-14a所示为间隙配合心轴，工件装卸比较方便，但定心精度不 高。采用间隙配合心轴时，工件常以内孔和端面联合定位。心轴限制工 件4个自由度，心轴的小台肩端面限制工件一个自由度。 图13-14b所示为过盈配合心轴。心轴由引导部分1、工作部分2以及与传 动装置（如拨盘、鸡心夹头等）相联系的传动部分3组成。引导部分的作 用是使工件迅速而正确地套在心轴上，心轴的工作部分应稍带锥度。这 种心轴制造简单、定心精度高，无需另设夹紧装置，但装卸工件不便， 且易损伤工件定位孔，多用于定心精度要求高的精加工场合。 图13-14c所示为花键心轴，用于加工以花键孔定位的工件。心轴在机床 上的常用装夹方式如图13-15所示。 当工件既要求定心精度高，又要装卸方便时，常以圆柱孔在小锥度 心轴上定位，如图13-16所示。这类心轴工作表面的锥度很小，常为1： 1000～1：5000。工件装在心轴上楔紧后，靠孔产生的弹性变形而有少许 过盈，从而消除间隙并产生摩擦力带动工件回转，不需另行夹紧，但因 传递的扭矩较小，所以仅适用于工件定位孔精度不低于IT7的精车和磨削 加工。 （3）圆锥销 如图13-17所示为几种圆锥销的应用示例。其中图13-17a用于 粗基准定位；图13-17b用于精基准定位。
磨床夹具PPT课件
一、工件的定位
（2）定位误差 工件在夹具上定位时，由于工件和定位元件总会有制造误差，因而使工 件在夹具中的位置在一定范围内变动而产生定位误差。定位误差包括定位基 准位移误差和基准不重合误差两部分。
一、工件的定位
5．工件的定位方法和定位元件 （1）工件以平面定位 当工件以平面作为定位基准时，由于工件的定位平面和定位元件的表面 不可能是绝对的理想平面（特别是用毛坯面作定位基准时），只能以最凸出 的三点接触为基准。在一批工件中，这三点的位置都不一样，有可能这三点 之间的距离很近，使工件的定位不稳定。为了保证定位的稳定可靠，应采用 三点定位的方法，并尽量增大支撑之间的距离L，使三点所构成的支撑三角形 面积Ｆ 尽可能大（见图10-12）。
一、夹具的基本概念
（4）扩大机床的加工范围 在单件小批生产时，零件种类多而数量少，不可能为了满足所有的加工要 求而购置所有可能用到的机床，采用夹具就可以扩大机床的加工范围。例如在 外圆磨床上安装专用夹具。 （5）降低对工人的技术要求和减轻劳动强度 使用夹具后，使复杂工件的装夹简化，而且工件的精度由夹具本身保证， 因而降低了对工人的技术要求。如采用气动、液压等快速高效率夹紧装置，更 能缩短辅助时间，并大大减轻工人的劳动强度，保证安全生产。
二、工件的夹紧
图10-35 多件夹紧机构 ａ） 浮动压块 ｂ） 顶杆压紧
1-螺杆 2-顶杆 3-连杆
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课题二 磨床夹具
一、夹具的基本概念
1．夹具的定义和分类 （1）夹具的定义 按照机械加工工艺规程的要求，用于迅速装夹工件，使之占有正确位置 并可靠夹紧的工艺装备，称为夹具。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少 的工艺装备，它直接影响加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。
一、工件的定位
六点定位法则的正确理解与应用
六点定位原理一个尚未定位的工件，其空间位置是不确定的，均有六个自由度，如图久4所示，即沿空间坐标轴益y.三个方向的移动和绕空三个坐标轴的转动（分别以片、F、Z ；和左、K % Z表不）。
cp?Y图3-4工件的六个自由度Z|图3-5长方体形工件的定位定他覷限制自由克如翊册示的长种工件,欲濮完全趟,可戕置那靛点,工件的三个而分别鸵戦保持搜热在甌而设置三个不共绷点h 2、］(M-个耐，酬工件的三个自由度：2-. r b «W4.5 (姑編.MJTfs疣个自由廃颛體-个臥觀托由處視工件肪个自由觑都被IM⑺ 谜棘限制工件自由軸醸点緬啟支酬‘确支就，用瓠辆繼个媒勰粗件那自由躺酬,締恋就聽。
趟肝菲越廐I”分折工件的趟亦肪主韵下几点(1)趟支谕制工件揶臓,鋤城如牡件删确咖驰口鵬噬織去越辄(2)-tmtaRrt自由處-个工做林个自喊戕酣越棘融目,飙上不据眇个。
①分雅战蘇的啟作酣,祥虑力觸札工件韓-自酿線制,并林工件按別麒脱离啟支非斛帅淞竝外力伽下税酬淑、工件蜿腓肝不艇动,即朕紧也排剧江件的艄自由詡撷制盒刪,掘帙緊题饨念辭縑流、六点定位原则一个尚未定位的工件，其位置是不确定的。
如图 3-29所示，将未定位的的工件（长方体）放在空间直角坐标系中，长方体可以沿 X 、Y 、Z 轴移动有不同的位置，也可以 绕X 、Y 、X 轴转动有不同的位置，分别用用以描述工件位置不确定性的 、、、 称为工件沿X 、Y 、Z 轴的移动自由度， 由度。
工件要正确定位首先要限制工件的自由度。
设空间有一固定点，长方体的底面与该点 保持接触，那么长方体沿Z 轴的移动自由度即被限制了。
如果按图3-30所设置六个固定 点，长方体的三个面分别与这些点保持接触，长方体的六个自由度均被限制。
其中XOY 平面上的呈三角形分布的三点限制了 、、三个自由度；YOZ 平面内的水平放置的两个点， 限制了、二个自由度；XOZ 平面内的一点，限制了 一个自由度。
工件的定位-2
因此，工件以平面定位时，主要考虑基准 不重合误差。
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；
六个自由度PPT课件
六点定则
要确定其空间位置，就需要限制其 6 个自由度
将 6 个支承抽象
Z
为6个“点”，合
理布置六个相应的
支承点，限制工件
的六个自由度的方
法，称为六点定则。
Y
X
工件的六点定位 (a)长方形工件 (b) 盘类工件 (c) 轴类工件
由图可知，工件形状不同，定位表面不同，定 位点的布置情况会各不相同。
注意： 工序要求不同，需要限制的自由度也不同。例如： 在相同的工序要求条件下，工件的结构特点不 同，需要限制的自由度也不同。例如： 加工时消除工件自由度，是指工件在机床或夹 具上是否有了确定的位置，而不是在外力作用下 会不会动的概念。
Z
Y X
B
B
a）
b）
欠定位示例
四、过定位：
定位时工件的同一个自由度被几个定位支 承点重复限制的现象。
X
Z
Y a）
X
Z
Y a1）
X
Z
Y a2）
X
Z
Y a3）
图2-23a 过定位示例分析
过定位分析（桌子与三角架）
过定位分析
• P46页25题
作业
Z
Y X
工件以平面3点定位
不同加工要求工件简图
a)
Z
X d）
b)
Z
c)ZYYX NhomakorabeaX
e）
Y f）
定位类型
一、完成定位：工件的六个自由度全部被限 制而在空间占有完全确定的唯一位置。
• 二、不完全定位：根据加工要求，仅限制 工件部分自由度的定位。
三、欠定位：
工件实际定位所限制的自由度数目少于 按其加工要求限制的自由度数目。
六点定位原理
典型定位元件可转化的支承点数目及所能限制的自由度
举一反三 1. 图中所示连杆选用何种定位元件装夹可使 其完全定位？
举一反三
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
过定位：1个或多个自由度被重复限制
限定自由度与加工要求的关系
消除过定位的干涉的途径？
（ 1 ）提高定位基面之间以及定位元件工作表面
之间的位置精度； （2）改变定位元件的结构。
限定自由度与加工要求的关系 完全定位
不完全定位（部分定位）
不能保证工件的正确安装，不允许。
欠定位
能够满足加工要求，合理。 过定位（重复定位）
限定自由度与加工要求的关系
Z Y
X
不完全定位：工件6个自由度中有1个或几个不 影响加工要求的自由度未被限制
限定自由度与加工要求的关系
Z
0.1 A
20+0,1 -0,1
Y A
X
限定自由度与加工要求的关系
不完全定位：工件6个自由度中有1个或几个不 影响加工要求的自由度未被限制
限定自由度与加工要求的关系
Z Y
X
Z
X
六点定位原理
Z Y
X
Z
Y
X
六点定位原理
Z Y
X
Z
Y
X
X
六点定位原理
Z Y
X
Z
Y
X
X
Z
六点定位原理
Z Y
X
Z
Y
X
X
Z
Y
六点定位原理
六点定位原理：用正确分布的六个支承点分 别限制工件的六个自由度从而使工件在夹具 中得到正确加工位置的方法。
举一反三 1. 图中所示连杆选用何种定位元件装夹可使 其完全定位？
举一反三
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
过定位：1个或多个自由度被重复限制
限定自由度与加工要求的关系
消除过定位的干涉的途径？
（ 1 ）提高定位基面之间以及定位元件工作表面
之间的位置精度； （2）改变定位元件的结构。
限定自由度与加工要求的关系 完全定位
不完全定位（部分定位）
不能保证工件的正确安装，不允许。
欠定位
能够满足加工要求，合理。 过定位（重复定位）
限定自由度与加工要求的关系
Z Y
X
不完全定位：工件6个自由度中有1个或几个不 影响加工要求的自由度未被限制
限定自由度与加工要求的关系
Z
0.1 A
20+0,1 -0,1
Y A
X
限定自由度与加工要求的关系
不完全定位：工件6个自由度中有1个或几个不 影响加工要求的自由度未被限制
限定自由度与加工要求的关系
Z Y
X
Z
X
六点定位原理
Z Y
X
Z
Y
X
六点定位原理
Z Y
X
Z
Y
X
X
六点定位原理
Z Y
X
Z
Y
X
X
Z
六点定位原理
Z Y
X
Z
Y
X
X
Z
Y
六点定位原理
六点定位原理：用正确分布的六个支承点分 别限制工件的六个自由度从而使工件在夹具 中得到正确加工位置的方法。
数控机床机械系统工件的定位PPT38页
可换式定位销：
锥面定位销
削边定位销： D<3mm； 3< D<50mm； D > 50mm
标准菱形定位销
2、刚性心轴：常用于套类零件的定位元件 刚性心轴一般由导向、定位及传动三部分组成
3、小锥度心轴：小锥度心轴可消除工件与心
轴之间的配合间隙，提高定心精度。锥度一
般取
K=1/5000~1/1000
（四）锥面定位元件；当轴类零件要求精确定 心时，可以工件上的锥孔作为定位基准。
长锥心轴限制五个不定度：
两个顶尖配合使用，限制五个自由度。
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BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
（三）外圆表面定位元件：常用的有三类 定位套：实现定心定位 支承板：给外圆定位 V型块：实现外圆表面定心、对中定位
（1）定位套： 长套限制四个不定度，短套限制二个不定度， 锥套限制三个不定度，半圆套长四、短二。
2、支承板： 长板限制二个不定度，短板限制一个不定度。
3、V型块：长V型块限制四个不定度； 短V型块限制二个不定度。
2、由于加工精度要求，不必限制所有自由度
（三）欠定位：工件在夹具中定位时，若定位 支承点数目少于工序加工所要求的数目，工 件定位不足，称为欠定位。
（四）重复定位：工件在夹具中定位时，若几 个定位支承点重复限制一个或几个不定度， 称为部分定位。
*当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不允 许重复定位。
课题6 工件的定位
应用六点定位原理实现工件在夹具中的正确定 位时，应注意下列几点：
①定位支承点是定位元件抽象而来的。 ②定位支承点与工件定位基准面始终保持接触， 才能起到限制自由度的作用。
③分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。
3.工件定位中的几种情况
(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，使工件的位置 在空间完全确定的 定位方式称为完全 定位。
（3）欠定位
根据工件的加 工要求，应该限制 的自由度没有完全 被限制的定位，称 为欠定位。欠定位 无法保证加工要求， 所以是绝不允许的。
图2-7 欠定位示例
（4）过定位
工件在定位时，同一个自由度被两个或两个以上定位元件来限制，这 样的定位被称为过定位。
图2-8 工件过定位及改进方法 a) 长销、大支承板定位；b) 长销、小支承面定位； c) 短销、大支承面定位； d) 长销、球面垫圈定位
3.常用定位方式所能限制的自由度
4.常用定位元件及选用
（1）工件以平面定位时的定位元件 1）主要支承
主要支承用来限制工件的自由度，起定位作 用。常用的有:
固定支承 可调支承 自位支承
①固定支承
固定支承有支承钉和支承板两种形式，如图2-13所示。在 使用过程中，它们都是固定不动的。
支承钉
A型——平头支承钉，主要用于支承工件上已加工过的基准平面 B型——球头支承钉，主要用于工件上未经加工的粗糙平面定位 C型——网纹顶面支承钉，常用于要求摩擦力大的工件侧面定位。
(2) 不完全定位 工件定位时，被限制的自由度数目少于六个，但
能满足加工技术要求的定位形式称为不完全定位。
综上所述，工件定位时，并非在所有情况下都 必须使工件完全定位。工件定位时自由度的限制最 多是六个，但也可以少于六个，除特殊情况外（如 磨滚珠），一般不少于三个。因此，在确定工件定 位时，应首先根据工序的加工要求，明确工序尺寸 的数目和方向，分析必须限制哪些自由度，然后以 相应的定位支承点去限制这些自由度。
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如图13-5所示，即为不完全定位。如铣不通槽，被 加工表面就有三个方位的位置要求，必须限制工件的 六个自由度，则需采用完全定位。
如图13-6a所示的定位形式即属于属过定位。
3．欠定位现象
•
根据加工技术要求应限制的自由度没有被限制，这种定位现
象称为欠定位现象。欠定位现象是不允许出现的，因为其不能保
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。
（3）过定位 两个或两个以上的定位支承点同时限制工件的同一个 自由度的定位形 式称为过定位，也常称为超定位或重复定位。如图13-6a所示 如图13-6a。图13-6b、c所示是通过改变定位元件的结构形状 而避免了过定位的示例。
注意：
底面上布置的三个支承点不能在同一条直线上，且三个支承 点所形成的三角形的面积愈大愈好。侧面上布置的两个支承点所 形成的连线不能垂直于三点所形成的平面，且两点之间的距离愈 远愈好。这就是上述所提到的“合理布置”的含义。
“六点定则”可用于任何形状、任何类型的工件，具有普遍性。 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。
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任何一个工件，如果对其不加任何限制，那么，它在空间的位置是不确定的，可 以向任意方向移动或转动，工件所具有的这种运动的可能性，称为工件的自由度。 如果把工件放在空间直角坐标系中来描述，如图13-2所示，则工件具有六个自由度， 即沿x、y、z轴移动和绕x、y、z轴转动的六个自由度，可分别用x~、y~、z~表示 沿x~、y~、z~轴移动的自由度。
如图13-1所示，用四爪卡盘夹持偏心工件的外圆A来加工偏心孔C。为保证 孔C中心线与偏心外圆B中心线同轴，可用百分表找正，使外圆B与机床主 轴回转中心同轴。然后加工孔C，即可保证孔C与外圆B同轴。此方法生产 率低，加工精度主要取决于工人操作技术水平和测量工具的精确度，一般 用于单件小批生产。
二、 工件定位的基本原理
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。
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
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。
1．六点定则 工件所具有的运动的可能性，称为工件的自由度。如果把工件放 在空间直角坐标系中来描述，如图13-2所示，则工件具有六个自由 度，即沿x、y、z轴移动和绕x、y、z轴转动的六个自由度，可分 别用x~、y~、z~表示沿x~、y~、z~轴移动的自由度。
工件的定位，实质上就是限制工件应该被限制的自由度。即， 若要确定工件在某坐标方向上的位置，就需且只需用一个定位支 承点限制工件在该方向上的自由度，用六个合理布置的定位支承 点限制工件的六个自由度，就可使工件的位置完全确定，此称为 工件定位的“六点定位”
课题十三 工件的定位
【教学目的和要求】通过学习工件定位的概念、方法、 原理（六点定则）和工件常见定位方式及定位元件， 能够合理选择定位元件，初步具备设计和分析工件定
位方案的能力。
【教学内容摘要】 一、工件定位的概念及方法 二、工件定位的基本原理 三、常见的定位方式及定位元件 四、对定位元件的基本要求
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
大平面同时与两个窄长支承板相 接触定位时，这两个窄长支承板相当于一个大（宽）支承板，限
【教学方法和使用教具】 讲授、讨论与习题 【教学时数】 8
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
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
(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
示，
(2) 划线找正定位法 先根据工序简图（工序简图在下章详细 介绍）在工件上划出中心线、对称线和加工表面的加工位置线等，然 后再在机床上按划好的线找正工件位置的方法称为划线找正法。
（3）利用夹具定位法 中批以上生产中广泛采用专用夹具定位。