工件的定位
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第二章工件的定位-文档资料
第二章 工件的定位
第一节 六点定则
夹具中的工 件是如何实现 定位的？
第二章 工件的定位
一、不定度概念
不定度——用来描述工件在某一预先设定的空间直 角坐标系中定位时，其空间位置不确定程度的六个位置 参量。
第二章 工件的定位
工件空间位置的不定度 名称 符号 X 移动 不定 含义 工件沿X轴方向移 图例
、
第二章 工件的定位
通孔
盲孔
通孔
盲孔
第二章 工件的定位
二、完全定位
完全定位——工件在夹具中，六个不定度全部被消 除的定位。
第二章 工件的定位
三、不完全定位
不完全定位——六个不定度不需要完全消除的定位。
第二章 工件的定位
四、欠定位和重复定位
欠定位——工件实际定位所消除的不定度数目少 于按其加工要求所必须消除的不定度数目。
C型
第二章 工件的定位
工件上幅面较大、跨度较大的大型精加工平面，多 选用支承板来体现夹具上定位元件的定位表面。
A型 支承板
B型
第二章 工件的定位
自位轴承是指能够根据工件实际表面情况，自动调 整支承方向和接触位的浮动支承。
球面副浮动结构
球面锥座式浮动结构
摆动杠杆式浮动结构
第二章 工件的定位
可调支承是指支承高度可以调节的定位支承。可调 支承的常用结构及其应用见下表。
第二章 工件的定位
（4）自动定心夹紧心轴
第二章 工件的定位
3．外圆柱面定位基准面
（1）V形块
常见的V形块
第二章 工件的定位
V形块的应用
当工件以局部曲面参与定位时，V形块往往成为 首选定位元件。另外，V形块也可以做成活动结构。 这样，它除可以提供一个定位点，还兼做夹紧元件， 具有定心夹紧功能。
第一节 六点定则
夹具中的工 件是如何实现 定位的？
第二章 工件的定位
一、不定度概念
不定度——用来描述工件在某一预先设定的空间直 角坐标系中定位时，其空间位置不确定程度的六个位置 参量。
第二章 工件的定位
工件空间位置的不定度 名称 符号 X 移动 不定 含义 工件沿X轴方向移 图例
、
第二章 工件的定位
通孔
盲孔
通孔
盲孔
第二章 工件的定位
二、完全定位
完全定位——工件在夹具中，六个不定度全部被消 除的定位。
第二章 工件的定位
三、不完全定位
不完全定位——六个不定度不需要完全消除的定位。
第二章 工件的定位
四、欠定位和重复定位
欠定位——工件实际定位所消除的不定度数目少 于按其加工要求所必须消除的不定度数目。
C型
第二章 工件的定位
工件上幅面较大、跨度较大的大型精加工平面，多 选用支承板来体现夹具上定位元件的定位表面。
A型 支承板
B型
第二章 工件的定位
自位轴承是指能够根据工件实际表面情况，自动调 整支承方向和接触位的浮动支承。
球面副浮动结构
球面锥座式浮动结构
摆动杠杆式浮动结构
第二章 工件的定位
可调支承是指支承高度可以调节的定位支承。可调 支承的常用结构及其应用见下表。
第二章 工件的定位
（4）自动定心夹紧心轴
第二章 工件的定位
3．外圆柱面定位基准面
（1）V形块
常见的V形块
第二章 工件的定位
V形块的应用
当工件以局部曲面参与定位时，V形块往往成为 首选定位元件。另外，V形块也可以做成活动结构。 这样，它除可以提供一个定位点，还兼做夹紧元件， 具有定心夹紧功能。
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
3.1.1工件定位的基本原理
（1）六点定则
工件的自由度——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，可以向任何方 向移动或转动，工件所具有的这种运 动的可能性。
如果把工件放在空间直角坐标系 中，则工件具有六个自由度。
工件的六个自由度
工件定位的“六点定则”——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 某一坐标方向上的位置，则只需用 一个定位支承点限制工件在该方向 上的自由度，用六个合理布置得定 位支承点限制工件的六个自由度， 就是工件的位置完全确定。
1）以工件平面为定位基准，常用的定位元 件
a）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。 常见的支承钉有 平头支承钉、球头支 承钉和齿纹支承钉。 平头适用于工件以精 基准定位，球头和齿 纹支承钉适用于工件 以粗基准定位，减少 接触面积，以便于粗 基准有稳定的接触。
b）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支承 板接触定位时，该支承板相当于三个 不在一条直线上的支承点，可限制工 件的三个自由度。一个窄长支承板相 当于两个支承点，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 长支承板的宽度相对于一个大支承板， 限制工件三个自由度。
图 直接找正法示例 a）磨内孔时工件的找正 b）刨槽时工件的找正
图 划线找正法示例
利用夹具定位法——将工件直接安装在夹 具的定位元件上的方法 特点： ①工件在夹具中的正确定位，是通 过工件上的定位基准面与夹具上的定位元 件相接触而实现的。因此，不再需要找正 便可将工件夹紧。 ②由于夹具预先在机床 上已调整好位置，因此，工件通过夹具相 对于机床也就占有了正确的位置 ③通过夹 具上的对刀装置，保证了工件加工表面相 对于刀具的正确位置。
工件定位方法
工件定位方法
工件定位是在加工过程中进行的一项非常重要的工作，它可以确保工件在加工前后的位置和角度不发生变化，从而保证加工精度和质量。
工件定位方法有很多种，下面列举几种常见的方法：
1.夹紧定位法：通过卡盘、夹具等装置将工件夹紧固定在工作台上，实现工件的定位和固定。
2.磁力定位法：在工件上制造磁场，利用磁力吸附力将工件固定在工作台上，实现工件的定位和固定。
3.夹持定位法：利用弹性杆、挡块等夹具，将工件夹持住，使其在规定的位置上定位，并保持一定的压力。
4.对心定位法：利用中心孔、圆柱体等结构定位，实现工件的对心和定位。
5.插销定位法：在工件和夹具之间插入插销，限位工件在规定位置上。
以上几种工件定位方法各有优缺点，选择合适的工件定位方法要根据加工对象的性质、尺寸和处理要求来确定。
工件的六点定位原则
工件的六点定位原则
答案：
一、几何中心定位
几何中心定位是指通过机械加工根据产品的设计图纸测算出几何中心坐标的方式进行定位，主要用于精度较高的产品加工中，例如精密模具、精密零件等。
几何中心定位可以保证产品准确度和稳定性。
二、角点定位
角点定位是指将产品放置在定位工作台上，将其与工作台上的角点对齐而进行的定位方式。
以该角为线性定位，通常用于钣金成形加工中的角铆件或者是箱体加工等，具有很好的刚性定位特性。
三、圆心定位
圆心定位指的是对于直线和圆形的产品进行加工定位时，通过定位圆心坐标的方式来实现。
通常用于加工圆形和弧形零件等，圆心定位精度高，容易实现。
四、平面定位
平面定位是通过将产品放置在定位工作台上的面板上，利用平板和工作台的互相嵌合实现的定位方式。
具备很高的精度和稳定性，通常用于加工平面和薄板等零部件。
五、法线定位
法线定位是指将产品固定在工作台上，以产品轴线与法线的交点为基准点，进行定位。
较常见的应用领域就是对于轴类和轮廓零件的加工，例如机械中的转轴、滚动轴承等。
六、斜面定位
斜面定位和角点定位类似，指的是通过使用定位台上的斜向刻度来对产品进行定位的方式。
通常用于平面零部件的加工定位，例如机壳体等。
以上六种定位方式各有其适用场景和使用技巧，掌握正确的定位方法对于保证产品加工质量有着非常重要的作用。
一些较为简单的零部件可以使用单一的定位方式，而对于复杂的零部件可能需要综合使用多种定位方式来实现更高的定位精度和稳定性。
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。
第一章 工件的定位
32
3、过定位与欠定位
1）.分析：工件的定位支 承点少于应限制的自由度 数时，会造成什么后果？ 结果：应限制了自由度来 被限制，导致加工时达不 到要求的加工精度。 ① 欠定位：加工中，工件定位点数少于应限制的自由度
数。会产生不良后果。 ② 过定位：工件的某个自由度被限制两次以上。
2）.过定位是否允许?一般来说过定位将使工件定位不确定， 夹紧后会使工件或定位元件产生变形。
②过定位不一定就是完全定位? ③多于六个定位点的定位一定是过定位?
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4、应用六点定位原则应注意的问题 1)方法问题：
①根据工序加工技术要求和工件形状的特点，确 定应限制 那些自由度，而用相应的定位点数目去消除。 ②分析时也可反过来分析哪几个自由度可不必限 制，剩下 的就是要限制的了。
(2)过定位有时是允许的，而欠定位决不允许，欠定位的 后果只导致加工时达不到加工精度。 过定位优点：使定位可能更为可靠，如冰箱有四个支 承点。 缺点：易使工件的定位精度受影响，使工件或夹具夹 39 紧后产生变形。
②优点：夹具结构简单，可避免因夹具本身的制造误差而产生
的定位误差，因此，定位精度高。 如：加工误差 < 0.01～0.005mm，采用夹具加工难以达到。 适用场合：单件小批生产中（如工具修理车间）。
(2)划线找正安装
对重、大、复杂工件的加工，往往是在待加工处划 线，然后
6 装上机床，工件在机床或夹具上位置按所 划的线进行找正定位。
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三、机床夹具的分类 1、分类方法：
1)按夹具的应用范围：通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合 夹具、随行夹具； 2)按加工类型：车床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、 数控机床夹具等； 3)按夹紧力来源：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具、 真空夹具。 机床夹具通常按夹具的应用范围进行。
第二章工件的定位
(2)圆柱几何体的定位
1)定位基准是长圆柱面的轴线、 端平面和键槽 2)主要定位基准为长圆柱面的 轴线
3） 1、、 2 3、 4 x、z、x、z 4） 5 y 5） 6 y
பைடு நூலகம்
特点：定位接触点在圆柱面上，而定位基准则为中心轴线。
(3)圆盘几何体的定位
1) 圆柱面较短，其定位功能将 降低 2)端平面较大，作主要定位基 准
锥度心轴
5)通常定位精度为0.01mm的同轴度公差。 6)锥度为1:10000时，同轴度公差可达0.005mm。 7)工件孔为IT6、IT7，粗糙度小于0.8μm。 8)材料T10A，热处理至58～64HRC，大型心轴可用20钢无 缝钢管制造。
心轴选择实例
工件为Ø40N7孔，长度64mm，同轴度公差为5级，试 设计外圆磨床的锥度心轴。
圆锥定位套
圆锥心轴
当工件锥面用涂色法检验其接触面面积大于85%时，圆 锥可获得很高的定位精度。
定心夹紧精度高
滚齿心轴的通用结构
1)柄部按滚齿机通用底盘设计。 2)定位轴颈D的公差带为h6。 3)心轴用20Cr制作，经热处理渗碳淬硬至50～55HRC。 4)心轴的主要技术要求是对同轴度、垂直度。 5)7: 24圆锥及其中心孔作为夹具体的基面。
锥度心轴
1)用于套类零件的外圆磨削。 2)直径为8～100mm，锥度为1: 3000～1: 8000。 3)锥度心轴的定位精度较高。 4)心轴锥面与孔壁之间接触面很大，工件被锁紧。
2.工件以精基准孔定位
(1)定位轴
钻套
1 –与夹具体的连接部分 2 –中心定位部分 3 –引导部分 4 –夹紧部分 5 –排屑槽 6 –台阶定位面
定位轴材料为T8制作，经热处理至55～60HRC ；也可 用20钢制作，经渗碳淬硬至55～60HRC。
工件的定位6个自由
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
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。
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。
第3讲 1.2 工件的定位与安装
• 3）欠定位 • 定位点少于应消除的自由度数，使 某些应消除的自由度没有消除，造成工 件定位不足，称为欠定位。欠定位不能 保证加工要求，因而是不允许的。任何 一个满足要求的完全定位、不完全定位 方案，去掉某个定位点，都可以成为欠 定位。
• 欠定位在实际生产中是绝对不允许的。
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举例分析：欠定位
–工件上往往有多个表面要加工，会有多个设计基准。若都按基 准重合原则选择定位基准，会使夹具的种类很多，设计和制造 夹具的周期变长。这时可设法在工件上找到或专门设计一组定 位面(如一面二孔)，用它们定位来加工工件上多个表面，既简 化了夹具结构，又保证了各加工面之间的相互关系。比如加工 精度较高的阶梯轴，加工顶尖孔作为统一的定位基准。
• （2）精基准的选择
– 用加工过的表面作定位基准，则称为精基准。
• 可按下列原则选择精基准： • ①基准重合原则
– 选择零件上的设计基准作为定位基准称为基准重合原则。这样可 以避免因基准不重合而引起的基准不重合误差。
• ②基准统一原则
– 在工件的加工过程中尽可能地采用统一的定位基准称为基准统一 原则。
•
由于工件的几何特点，消除工件某些方 面的自由度无意义，也无法消除，或工件某 些方面的自由度存在不影响加工要求。工件 在夹具中的六个自由度不需要完全消除就可 获得相对于刀具的正确位置，称为不完全定 位。
• 图4-1中的铣键槽是属于不完全定位。
• 是合理的定位方式
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举例分析：不完全定位
图1-9 齿轮
返回
•
如图1-9所示的齿轮，加工齿圈时，装在心轴上，以内 孔和端面定位，以保证加工出的齿圈与孔的中心线的同轴度，
和与端面的垂直度。
工件的定位
辅助支承：夹具中用于增加工件的稳定性和 支承部分的刚性，而不起限制自由度作用的 支承装置。
2.工件以内孔定位
定位元件 心轴
定位情况 长圆柱心轴 短圆柱心轴 小锥度心轴
图
示
限制自由度
定位销
圆柱销
定位情况 短圆柱销 长圆柱销 菱形销
图
示
限制自由度
各 类 圆 柱 销
两段短圆柱销
圆锥销
定位情况 固定锥销 浮动锥销 固定与浮动组合
图
示
限 制 自由度
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
当定位基面为粗基准时，由于被加工表面 对此平面的精度未作严格要求，即使有严格 要求，必然要由后续精加工工序满足，为此 不必考虑基准位置误差。
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
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。
第3章 工件的定位和夹紧
3.3 工件方式及定位元件
(a)平顶支承钉；(b)圆顶支承钉 ； (c)网纹顶支承钉； (d)带衬套支承钉 图3-8 几种常用支承钉
3.3 工件方式及定位元件
(a) 为平板式支承板；(b)斜槽式支承板 图3-9 两种常用的支承板
3.3 工件方式及定位元件
（2）可调支承。可调支承的顶端位置可以在一定的范围内调 整。如图3-10所示为几种常用的可调支承典型结构。
图3-6 常见的几种过定位实例
3.2 工件的定位
（ 复限制而出现过定位。此时可采取如下措施解决。
No Image
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如图3-6(b)所示为孔与端面联合定位。由于大端面可以限制3个自由度 受到重 、 、 ），而长销可以限制 4 个自由度（ x 、 z 、 、 ），因此，、 z z z
此外，按使用机床类型可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹 具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。按 驱动夹具工作的动力源可分为气动夹具、液压夹具、气液夹具、 电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。
3.1 机床夹具概述
四、机床夹具的组成
机床夹具通常由定位元件、夹紧装置、安装连接元件、导向 元件、对刀元件和夹具体等几个部分组成，如图3-1所示。
3.2 工件的定位
三、定位的类型
1．完全定位与不完全定位
（1）完全定位。工件的6个自由度完全被限制的定位情况， 如图3-4(c)所示。
（2）不完全定位。工件的6个自由度不需完全被限制的定位 情况，如图3-4(a)和图3-4(b)所示。
完全定位和不完全定位，这两种定位类型都是正确可行的， 生产中被广泛采用。
3.4 工件的夹紧
二、夹紧装置的组成
夹紧装置的组成，如图3-23所示，由以下3部分组成。
工件定位知识点总结
工件定位知识点总结一、工件定位方法1. 点定位法：点定位法是指通过给工件加工表面上的标定点进行定位。
这种方法适用于工件尺寸较小、形状较简单的情况，操作简单快捷，但定位精度相对较低。
2. 面定位法：面定位法是指通过工件的工作面进行定位，可以分为平面定位和曲面定位两种。
平面定位适用于工件表面平整的情况，可以通过平面与工件定位台的接触进行定位；曲面定位适用于工件表面为曲面的情况，需要通过特殊的夹具进行定位。
3. 缺口定位法：缺口定位法是通过工件上的缺口进行定位，适用于一些特殊形状的工件，定位精度较高，但操作较为复杂。
4. 法兰定位法：法兰定位法是通过工件上的法兰进行定位，适用于一些需要旋转加工的工件，可以通过法兰与夹具的对接进行定位。
二、工件定位设备1. 定位依托设备：这类设备包括定位销、定位孔、夹具等，通过在工件上开设定位孔或者焊接定位销，对工件进行定位。
这类设备主要适用于小尺寸的工件，操作简单，但定位精度有限。
2. 数控加工中心：数控加工中心是一种高精度的定位设备，通过数控系统的精确控制，可以对工件进行高精度的定位。
3. 三坐标测量仪：三坐标测量仪可以通过测量工件表面的坐标，对工件进行定位，精度高、操作简单。
4. 激光定位仪：激光定位仪是一种非接触式测量设备，通过激光进行工件定位，适用于对工件表面形状复杂的情况。
三、工件精度控制1. 工件材料选择：工件的材料直接影响到工件的加工精度，选择合适的材料可以提高工件的加工精度。
2. 加工工艺控制：加工工艺中的加工参数和刀具选择直接影响到工件的加工精度，需要对加工工艺进行控制，以确保工件的加工精度。
3. 设备精度控制：加工设备的精确度直接影响到工件的加工精度，需要对加工设备进行定期的维护和保养，以确保设备的精确度。
4. 测量控制：对工件加工过程中的尺寸进行测量和控制，可以及时发现问题并进行调整，以确保工件的加工精度。
总之，工件定位是制造行业中非常重要的一环，它涉及到很多专业知识点，包括工件定位方法、工件定位设备和工件精度控制。
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
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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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第一节 工件定位的基本原理
表2-1 常见的典型单一定位基准的定位接触形态所限制的自由度类别及定位特点
9) 工件定位以后，还要用夹紧装臵将工件紧固，因此，要区分定位
与夹紧的不同概念。 10) 定位元件不要重复限制工件相同的自由度。 三、完全定位与不完全定位
第一节 工件定位的基本原理
正确的定位形式有完全定位和不完全定位两种。
第一节 工件定位的基本原理
图2-9 过定位及其消除的方法示例之一 a)过定位使定位不稳定 b)改进 定位结构，消除过定位 1—半圆柱 2—定位块
第一节 工件定位的基本原理
(2) 过定位对加工精度的影响 过定位会造成定位的不稳定，从而影
响工件的加工精度；严重的过定位会引起过定位干涉现象，影响工 件的装夹，并导致工件夹紧变形。 (3) 消除过定位的方法 通常可采取下列措施来消除过定位： 1) 减小接触面积。 2) 修改定位元件的形状，以减少定位点。
第二章 工件的定位
第二章 工件的定位
第一节 工件定位的基本原理
第二节 定位元件设计
第一节 工件定位的基本原理
一、概述
使用夹具加工工件有多种加工要求，其主要是满足工件被加工表面 的工序尺寸和位臵精度要求。 1.工件在夹具中定位的任务 2.定位与夹紧的关系 3.定位基准
图2-1 定位基准 a)、b)定位基准为轮廓要素 c)定位基准为表面的几何中心
五、限制工件自由度与加工技术要求的关系
1.与加工技术要求有关的自由度
图2-14 自由度与加工技术要求无关
第一节 工件定位的基本原理
图2-15 螺母零件简图
1) 与加工尺寸公差有关的自由度。
第一节 工件定位的基本原理
2) 与位臵公差有关的自由度。
2.与加工尺寸公差有关的自由度 (1) 公差带图形分析法 有些自由度直接影响了工件加工面的位臵尺 寸，如被加工圆柱面轴线至定位平面的距离尺寸；被加工平面至定 位圆柱面轴线的距离尺寸等。
1.完全定位 2.不完全定位
图2-8 不完全定位的示例 a)定位基准为内圆锥面的中心定位 b)定位基准为两平面 c)定位基准为外圆柱面 的中心及槽 d)定位基准为外圆柱面的中心 e)定位基准为平面
四、欠定位与过定位 欠定位和过定位是不正确的定位形式。
第一节 工件定位的基本原理
1.欠定位
(1) 欠定位产生的原因 欠定位是一种因定位不足而影响加工精度的 现象。 (2) 防止欠定位的方法 在定位分析时，应注意下列问题，以防止产 生欠定位。 1) 限制工件自由度与加工技术要求的对应关系要明确。 2) 仔细分析定位点的作用，不要混淆不完全定位和欠定位的概念。 2.过定位 (1) 过定位产生的原因 过定位是工件定位时，工件的同一自由度被 数个定位元件重复限制所致。
图2-7 气动自动定心定位机构定位原理 a)气动自动定心机构 b)截面图
第一节 工件定位的基本原理
3) 常用的主要定位基准有大平面、长圆柱表面、长圆锥面等。
4) 工件的定位，是工件以定位基准面与定位元件的工作面保持接触 或配合实现的。 5) 圆柱几何体的中心定位的特征，是定位点在圆柱表面上，而定位 基准则为中心线。 6) 有时定位点数量及其布臵不一定明显直观，如自动定心定位就是 这样。 7) 定位点的分布应该符合几何学的规则。 8) 定位点所限制的自由度类别，通常可根据定位接触处的形态确定。
图2-10 过定位及其消除方法示例之二 a)过定位 b)完全定位 1—菱形销 2—支承板 3—菱形销的台阶面 4—圆柱定位销
第一节 工件定位的基本原理
3) 缩短圆柱面的接触长度。
4) 设法使过定位的定位元件在干涉方向上浮动，以减少实际定位点 的数量。
图2-11 可浮动定位元件的浮动方向 a)可浮动的平面支承示意图(浮动方向) b)可浮动的短V形块示意图(浮动方向 ) c)球面垫圈(浮动方向、)
第一节 工件定位的基本原理
(3) 圆盘几何体的定位 圆盘几何体的特点是圆柱面较短，圆柱面的
定位功能将降低；而几何体的端平面较大，则作主要定位基准。
图2-6 圆盘几何体的定位
第一节 工件定位的基本原理
4.六点定位规则的十个主要问题
1) 定位点的合理分布、组合，主要取决于定位基准的形状和位臵。 2) 定位点不能随意分布、组合。
5) 拆除多余的过定位元件。
第一节 工件定位的基本原理
(4) 正确判断过定位 正确判断过定位，主要是判别发生过定位的定
位元件及其所重复限制的自由度。
表2-2 较难判别的定位干涉现象
第一节 工件定位的基本原理
表2-2 较难判别的定位干涉现象
(5) 正确处理过定位 在机械制造中，一些特殊结构的定位，其过定 位是不可避免的。
第一节 工件定位的基本原理
图2-12 导轨面的过定位分析 a)V形导轨面定位 b)双V形导轨面定位 c)用可浮动的双圆柱定位的较好结构 1—圆柱 2—浮动圆柱 3—可调支承
第一节 工件定位的基本原理
图2-13 在插齿机上加工齿轮 时减小过定位影响的方法 1—支承凸台 2—心轴 3—通用底盘
第一节 工件定位的基本原理
图2-16 公差带图形分析法示例一 1—自由度的作用 2—自由度 的作用 3—自由度的作用
第一节 工件定位的基本原理
图2-17 公差带图形分析法 a)工件的定位 b)公差带图形分析 1—自由度的作用 2—自由度的作用
图2-3 平面几何体的定位 a)三个平面定位基准 b)、c)定位点分布
第一节 工件定位的基本原理
图2-第一节 工件定位的基本原理
工件的定位基准是长圆柱面的轴线、端平面和键槽侧面。
图2-5 圆柱几何体的定位特点 a)与中心轴线位置无关的两个自由度 b)圆周方向分布 的键槽处的定位点 1—定位轴 2—定位键 3—支承板
第一节 工件定位的基本原理
4.工件的自由度
图2-2 工件在空间坐标 系中的六个自由度
第一节 工件定位的基本原理
二、六点定位规则
1.定位规则 2.遵循六点定位规则的意义 3.定位点分布的规律 (1) 平面几何体的定位 如图2-3a所示，工件以A、B、C三个不同方 向的平面为定位基准，其中A面最大，为主要定位基准。