机床夹具设计 第二章 第2节 定位元件设计1、2教学文案

机床夹具设计第二章第2节定位元件设

计1、2

1、工件以粗基准平面

定位

粗基准平面通常

是指经过清理的锻、

铸毛坯工件的平面。

其表面较粗糙，且有

较大的平面度误差。

粗基准平面定位的特

点如右图所示。图ａ所示为粗基准平面定位点的随机性分布特点。一个较大的粗基准平面与定位支承平面接触时，必为随机分布的三个点，定位不稳定。为了控制这三个定位点的位置，通常要采用呈点接触的定位元件，如支承钉（见图ｂ），以获得较满意的固定定位点。

粗基准平面定位常用的定位元件有支承钉、可调支承和浮动支承。

1）支承钉

ａ）Ｂ型（球头）支承钉

ｂ）Ｃ型（齿纹）支承钉

ｃ）Ａ型（平头）支承钉

2）可换支承钉

ａ）具有两种定位面的可换支承钉

ｂ）磨损后可更换支承钉

用于批量较大的生产中，可以降低夹具成本

3）可调支承可调支承的定位点是可调整的。

a)调节支承

(JB/T8026.4-

1999)

b) 圆柱头

调节承

(JB/T8026.3

-1999)

c) 六角头

支承

(JB/T8026.1

-1999)

4）可调支承

浮动支承的特点是增加与定位工件的接触点，而不发生过定位。使用浮动支承可提高工件的定位刚度。

ａ）摆动式浮动支承

ｂ）移动式浮动支承

ｃ）球形浮动支承

3、工件以精基准平面定位

工件的基准平面经切削加工后，可直接放在平面上定位。经过刮削、精铣、磨削的平面具有较小的表面粗糙度值和平面度误差，可获得较精确的定位。常用的定位元件有支承板和平头支承钉等，这类是呈面接触的定位元件。

1)支承板

ａ）Ａ型光面支承板：用于垂直布置的定位场合

ｂ）Ｂ型带斜槽支承板：用于水平布置的定位场合

2)支承钉

图所示为平头（Ａ型）支承钉，其定位面经过磨削。Ａ型支承钉主要规格与Ｂ型、Ｃ型支承钉相同。

3)其他定位方法和元件

ａ）直接在夹具体的一个平面上定位

ｂ）、ｃ）非标准支承板

3、设计示例

图所示为开合螺母的零件简图，使用夹具加工螺纹Tr44×12至图样要求。工件的主要定位基准为B平面，限制自由度

（图中定位符号见附表1）；第二定位基准为A平面，限制自由度；第三定位基准为C平面，限制自由度。

4、辅助支承的应用

在加工大型机体和箱体零件时，为了克服因支承面的不足而引起的变形和振动，通常需要考虑提高工件的定位刚度。在加工刚度较低的零件时，也要注意定位刚度的问题。提高工件定位刚度常用的方法是采用辅助支承，以减小工件的变形和振动。

辅助支承不限制工件自由度，设计时要注意辅助支承与定位支承的区别。辅助支承只起支撑作用，使用完毕需将其放松，待工件重新定位后再支撑。

图ａ所示为已标准化的自动调节支承（JB/T8026.7-1999）。工件定位后，支承1由弹簧3的作用自动与工件保持接触，锁紧顶销2即可起支撑作用。装夹工件时，要注意上述操作步骤。

如图b所示，工件在支承板、定位销、菱形销上定位、铣削A平面，其下端由辅助支承支撑。辅助支承由斜楔作用，保持自锁。

通常，工件以圆柱孔定位是一种中心定位，即定位面为圆柱孔表面，定位基准为圆柱中心轴线。工件中心定位的方法是用定位轴、定位销、定位插销和心轴等与孔的配合实现的（见图ａ），故通常要求内孔基准面有较高的精度。有时，采用自动定心定位。粗基准内孔的定位很少采用。图ｂ所示为铣削尾座底平面的定位方法，在毛坯孔的两端用顶尖支承，以保证镗孔工序的余量均匀。

圆柱孔定位的特点

ａ）精基准的中心定位示意图

ｂ）粗基准的中心定位示意图

2、工件以精基准孔定位

（1）定位轴

通常，定位轴为专用结构，其圆柱定位面可限制工件的四个自由度。图所示为钻模所用定位轴的结构，图中2为中心定位部分，通常需最小间隙为0.005mm，直径公差带按设计确定；引导部分的倒角为15°；定位轴与夹具体连接，连接部分有多种结构。

钻模所用定位轴的结构

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

（２）固定式定位销

定位销是多个定位基准定位中最常用的定位元件之一，在以孔作为第二定位基准、第三定位基准时使用。

图a所示为圆形A型固定式定位销(JB/T8014.2-1999)，可限制工件的两个自由度。图b所示为B型固定式菱形定位销，只能限制工件的一个自由度。（３）小定位销

如图所示，小定位销（JB/T8014.1-1999）也分A型、B型两种。主要参数 D为1~3mm，其功能与固定式定位销相同。

小定位销

(JB/T 8014.1-1999)

a) 圆形小定位销

b) 菱形小定位销

（４）可换定位销

ａ）圆形可换定位销ｂ）菱形可换定位销

（５）定位插销

图所示为定位插销(JB/T8015-1999)的结构。A型定位插销可限制工件的两个自由度，B型定位插销则限制工件的一个自由度。定位插销常用于不便装卸的部位和工件，以被加工孔作为定位基准的定位中。其主要规格d为3ｍｍ，4ｍｍ，…，78ｍｍ。d的公差带为f7。

a)圆形可换定位销

b)菱形可换定位销

（６）心轴

心轴常用于套类、盘类零件的车削、铣削、磨削和齿轮的加工中，以保证加工面对内孔的同轴度公差等精度要求。心轴的结构较紧凑，心轴以柄部或中心孔作为连接表面与机床连接。心轴的专用化程度很高，故许多企业都制订了有关心轴的企业标准，如外圆磨床、车床、滚齿机、插齿机、刨齿机、磨齿机等机床心轴的标准。