工件定位
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第四课 工件定位
V形铁：
支承钉A、B：
重复消除
知识拓展
重复定位的正确处理
四个支承钉消除三个不定度？
是否允许?
情况1、工件定位基准面为毛坯面（粗基准） 不允许
情况2、工件定位基准面为已加工面（精基准） 四个支承钉装配后一次磨出 允许
知识拓展
工件由长圆柱和大端面定位
工件 长圆柱
Z XO Y
大端面
长圆柱消除不定度情况：
Z 长圆柱消除不定度情况：
XO Y
小端面
小端面消除不定度情况：
工件长圆柱和大端面重复定位的正确处理
Z XO Y
工件 短圆柱
处理2、工件由短圆柱和大端面定位
短圆柱消除不定度情况：
大端面
大端面消除不定度情况：
工件长圆柱和大端面重复定位的正确处理
工件 长圆柱
处理3、工件由长圆柱和浮动端面定位
Z XO Y
长圆柱消除不定度情况：
浮动端面
浮动端面消除不定度情况：
课后习题1
定位形式
长圆柱+小端面
Z YO X
工件应消除不定度情况：
长圆柱+浮动端面
长定位套+短端面 （三爪卡盘）
图形
课后习题2
工序：工件钻孔4XφD
Z YO X
Z YO X
工件钻孔应消除不定度情况：
支承钉 V形铁：
课后习题3
若工件为六面体，底面上三个定位支承点在同一条 直线上，此时消除了几个不定度，为什么？
第二章 工件的定位
第二节 工件定位
工件在夹具中定位，是否在任何情况 下都必须消除工件的六个不定度呢？
只要消除那些对于本工序加工 精度有影响的不定度即可。
铣不通槽时需要消除几个不定度？
支承钉A、B：
重复消除
知识拓展
重复定位的正确处理
四个支承钉消除三个不定度？
是否允许?
情况1、工件定位基准面为毛坯面（粗基准） 不允许
情况2、工件定位基准面为已加工面（精基准） 四个支承钉装配后一次磨出 允许
知识拓展
工件由长圆柱和大端面定位
工件 长圆柱
Z XO Y
大端面
长圆柱消除不定度情况：
Z 长圆柱消除不定度情况：
XO Y
小端面
小端面消除不定度情况：
工件长圆柱和大端面重复定位的正确处理
Z XO Y
工件 短圆柱
处理2、工件由短圆柱和大端面定位
短圆柱消除不定度情况：
大端面
大端面消除不定度情况：
工件长圆柱和大端面重复定位的正确处理
工件 长圆柱
处理3、工件由长圆柱和浮动端面定位
Z XO Y
长圆柱消除不定度情况：
浮动端面
浮动端面消除不定度情况：
课后习题1
定位形式
长圆柱+小端面
Z YO X
工件应消除不定度情况：
长圆柱+浮动端面
长定位套+短端面 （三爪卡盘）
图形
课后习题2
工序：工件钻孔4XφD
Z YO X
Z YO X
工件钻孔应消除不定度情况：
支承钉 V形铁：
课后习题3
若工件为六面体，底面上三个定位支承点在同一条 直线上，此时消除了几个不定度，为什么？
第二章 工件的定位
第二节 工件定位
工件在夹具中定位，是否在任何情况 下都必须消除工件的六个不定度呢？
只要消除那些对于本工序加工 精度有影响的不定度即可。
铣不通槽时需要消除几个不定度？
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。
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。
10
11
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。
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。
工件的定位知识点总结
工件的定位知识点总结一、定位原理1. 定位的定义定位是指使工件在机床上或在加工中心上取得相对于加工中心坐标系统的正确位置，使其相对于刀具、机床的工作台面或切换工序正确。
2. 定位的作用定位是加工过程中由初始状态转变为设定状态的一系列操作。
它决定了工件在机床上的准确位置，直接影响到加工精度、效率和成本。
3. 定位精度定位精度是指在定位操作结束后，工件所处位置的偏差范围。
通常而言，定位精度越高，加工精度越好。
4. 定位误差定位误差是指在工件定位过程中，工件实际位置与设定位置之间的偏差值。
定位误差是影响加工精度的重要因素之一。
二、定位方式1. 机械定位机械定位是利用工件自身的几何形状和加工设备的位置来实现工件定位的方式，例如使用定位销、定位孔、定位台等。
2. 磁性定位磁性定位是利用磁力对工件进行定位的方式，常见的有永磁吸盘、电磁吸盘等。
3. 钳口定位钳口定位是通过夹紧工件进行定位，通常用于小型工件或多孔工件的定位。
4. 气动定位气动定位是利用气动力对工件进行定位的方式，适用于对工件表面无损伤的定位。
5. 光电定位光电定位是利用光电传感器对工件进行定位的方式，通常用于对于光滑表面的工件定位。
三、定位元素1. 定位销和定位孔定位销和定位孔是机械定位最常用的定位元素，通过匹配定位销和定位孔的形状和尺寸，实现工件的定位。
2. 定位板和定位台定位板和定位台是机械定位中常用的定位元素，通过在工作台面上设置定位板和定位台，实现工件的位置定位。
3. 定位块定位块是机械定位中常用的定位元素，通过设置在工件和工作台面之间的定位块，实现工件的定位。
4. 夹具夹具是钳口定位中常用的定位元素，通过夹紧工件来实现工件的位置定位。
5. 气垫、气缸气垫和气缸是气动定位常用的定位元素，通过控制气压来实现工件的位置定位。
6. 光电传感器光电传感器是光电定位中常用的定位元素，通过检测工件表面的特定标记来实现工件的定位。
四、定位方法1. 精确定位精确定位是指通过工件自身的几何形状和相应的定位元素来实现对工件进行位置精确定位的方法，通常用于对精度要求较高的工件。
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。
工件定位
机械制造工艺
工件定位
一、工件定位的概念
加工前确定工件在工艺系统的正确位置， 即为工件的定位。 问题：当考虑工件在工艺系统中占据一 正确位置时，是否将工件上的所有点、 线、面都列入考虑范围内呢？
注意工件定位的本质！！！
二、工件定位的要求
工件定位的目的是为了保证工件加工面 与加工面的设计基准之间的位置公差和 距离尺寸精度。 两点要求： 一是使工件加工面的设计基准与机床保 持一正确的位置； 二是使工件加工面的设计基准与刀具保 持一正确的位置。
使加工面的设计基准相对于刀具有一正确的位置
调整法：加工前按规定尺寸调整好刀具 与工件相对位置及进给行程，从而保证 在加工时自动获得所需距离尺寸精度。
三、工件定位的方法
利用百分表、划针或目测 等方法在机床上直接找正 工件加工面的设计基准使 其获得正确位置。
在机床上使用划针按毛坯 或半成品上待加工处预先 划出的线段找正工件，使 其获得正确的位置。
将零件按形状、尺寸和工艺特征进行分组， 为每一组设计一套可调整的夹具，使用时只 需稍加调整或更换部分元件，即可加工同一 组内的各个零件。
预先制造好的通用标准部件经组装而成的夹 具，当产品变更时，夹具可拆卸、清洗，并 在短时间内重新组装成另一种形式的夹具。
四、六点定位原则
六点定位原则：用适当分布的六个支承 点限制工件六个自由度的原则。
由工件加工要求确定工件应限制的自由度数
•六个自由度都被限制的
•根据零件加工要求实际
•工件在某工序加工时，
•某一个自由度同时由于
定位方式
限制的自由度少于六个 的定位方式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
完全 定位
根据零件加工要求应限 制的自由度而未被限制 的定位方式。
工件定位
一、工件定位的概念
加工前确定工件在工艺系统的正确位置， 即为工件的定位。 问题：当考虑工件在工艺系统中占据一 正确位置时，是否将工件上的所有点、 线、面都列入考虑范围内呢？
注意工件定位的本质！！！
二、工件定位的要求
工件定位的目的是为了保证工件加工面 与加工面的设计基准之间的位置公差和 距离尺寸精度。 两点要求： 一是使工件加工面的设计基准与机床保 持一正确的位置； 二是使工件加工面的设计基准与刀具保 持一正确的位置。
使加工面的设计基准相对于刀具有一正确的位置
调整法：加工前按规定尺寸调整好刀具 与工件相对位置及进给行程，从而保证 在加工时自动获得所需距离尺寸精度。
三、工件定位的方法
利用百分表、划针或目测 等方法在机床上直接找正 工件加工面的设计基准使 其获得正确位置。
在机床上使用划针按毛坯 或半成品上待加工处预先 划出的线段找正工件，使 其获得正确的位置。
将零件按形状、尺寸和工艺特征进行分组， 为每一组设计一套可调整的夹具，使用时只 需稍加调整或更换部分元件，即可加工同一 组内的各个零件。
预先制造好的通用标准部件经组装而成的夹 具，当产品变更时，夹具可拆卸、清洗，并 在短时间内重新组装成另一种形式的夹具。
四、六点定位原则
六点定位原则：用适当分布的六个支承 点限制工件六个自由度的原则。
由工件加工要求确定工件应限制的自由度数
•六个自由度都被限制的
•根据零件加工要求实际
•工件在某工序加工时，
•某一个自由度同时由于
定位方式
限制的自由度少于六个 的定位方式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
完全 定位
根据零件加工要求应限 制的自由度而未被限制 的定位方式。
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。
工件定位名词解释
工件定位名词解释
工件定位是指将工件放置在加工位置，以便进行加工操作的过程。
在机械加工过程中，工件定位是非常重要的一步，因为正确的工件定位可以保证加工精度和提高生产效率。
工件定位通常涉及以下几个方面:
1. 确定工件加工的位置和尺寸：在开始加工之前，需要确定工件在机床或加工中心上的具体位置和尺寸，以确保加工精度。
2. 选择合适的定位方式：不同的工件和加工要求可能需要不同的定位方式。
例如，对于圆柱形工件，可以使用轴向定位，而对于方矩形工件，可以使用四边定位。
3. 保证工件的定位精度：工件定位的准确性对于加工精度至关重要。
使用高精度的定位装置可以保证工件的定位精度，从而提高加工精度。
4. 考虑工件的运输和吊装：在加工过程中，工件可能需要经过多次加工和搬运。
因此，需要考虑到工件的运输和吊装问题，以确保工件在加工过程中的安全和方便。
工件定位是机械加工过程中非常重要的一步，可以保证加工精度和提高生产效率。
正确的工件定位需要选择合适的定位方式，保证定位精度，并考虑工件的运输和吊装问题。
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3．3．4 ． ．
定位与夹紧的关系
定位与夹紧的任务是不同的，两者不能互相取代。若认为工件被夹紧后，其位置 不能动了，所以自由度都已限制了，这种理解是错误的。 图3—8所示，工件在平面支承1和两 个长圆柱销2上定位，工件放在实线和虚 线位置都可以夹紧，但是工件在X方向 的位置不能确定，钻出的孔其位置也不 能确定，（出现尺寸A1 和A2）。只有在 X方向设置一挡销时，才能保证钻出的 孔在X方向获得确定的位置。另一方面 ，若认为在挡销的反方向仍然有移动的 可能性，因此位置不确定，这种理解也 是错误的。定位时，必须使工件的定位 基准紧贴在夹具定位元件上，否则不成 其为定位，而夹紧则使工件不离开定位 元件。
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2.定位基准 2.定位基准 定位基准：工件与夹具定位元件工作表面相接触 的表面。例如，用两顶尖装夹车轴时，轴的两中心孔 就是定位基准，它体现的定位基准是轴的轴线。
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工件定位基准一旦确定，工件其他部分的位 置也就随之确定。如图：轴承底座是用底面A和侧 面B来定位的。因为工件是一个整体，当表面A和B 的位置一确定内孔轴线的位置也就确定了。表面A 和B就是轴承底座的定位基准。
0
（2）过定位
工件的同一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制两次以上的定位称为过定位。 过定位。 过定位
图3—7 连杆定位方案
y x y 例如，图3—7a所示的连杆定位方案，长销限制了 x 、 、 、 四个自由度，支 ⌢ ⌢ z 承板限制了x 、y 、 三个自由度，其中、被两个定位元件重复限制，这就产生过定
第二节 工件的定位 本节内容：
一.工件和基准的基本概念 二.工件定位原理 三. 工件的定位方法和定位元件
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1.工件的定位 1.工件的定位 使用夹具对工件进行加工时，必须按照加工工艺 的要求先把工件放在夹具中，使工件在加紧之前相对 于机床和刀具有一个正确的确定位置，这个过程称为 工件的定位。工件的定位是通过工件上的某些表面与 夹具定位元件的接触来实现的。
图3—34 V形块 形块
3．5．4 工件以一面两孔定位 ． ．
如图3—39所示，一面两孔定位 是机械加工过程中最常用的定位方 式之一，即以工件上的一个较大平 面和与该平面垂直的两个孔组合定 位。夹具上如果采用一个平面支承( ⌢ 和 ⌢ 三个自由度)和两个 限制 z 、 y x 圆柱销（各限制 y 和 x 二个自由 度，）作定位元件，则在两销连心 线方向产生过定位(重复限制 y 自由 度)。为了避免过定位，将其中一销 做成削边销。削边销不限制 自由 ⌢ 度而限制 z 自由度。
1——引导部分； 引导部分； 引导部分 2——工作部分。 工作部分。 工作部分
1）过盈心轴，当工件定位孔的精度很高，且要求定位精度
很高时，可采用具有较小过盈量的过盈配合。心轴的结构 如图b，它有导向部分起引导作用，使工件能迅速套上心 轴 2）间隙配合心轴，如图a，心轴轴肩端面作水平面定位，工 件有螺母作轴向夹紧。心轴直径与工件孔一般采用H7/e6 H7/f6或H7/g5的配合。间隙配合使装卸工件比较方便，但也 形成了工件的定位误差。由于配合间隙较大只能保证同轴 度0.02mm左右
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3.工件的六点定位原理
①、概念： 用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六 点定位原理。 ②、“六点定位原理” 应注意： (1) 定位支承点限制工件自由度的作用，应理解为定位支承点 与工件定位基准面始终保持紧贴接触。 (2) 一个定位支承点仅限制一个自由度，一个工件仅有六个自 由度，所设置的定位支承点数目，原则上不应超过六个。 (3) 分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。
2．过定位与欠定位 ． （1）欠定位
图3—6 限制自由度与加工要求的关系
⌢ ⌢ y 、 z 三个自由度以保证槽底 例如铣图3—6所示零件上的通槽，应该限制 x 、
⌢ 面与A面的平行度及尺寸 60 − 0 . 2 mm两项加工要求；应该限制 x 、 z 两个自由度 以保证槽侧面与B面的平行度及尺寸（30±0.1）mm两项加工要求； y 自由度不影响通 ⌢ ⌢ z 没有限制， 60 0 0.2 mm就无法保证；如果 x 或 y 没 槽加工，可以不限制。如果 − 有限制，槽底与A面的平行度就不能保证
图3—8 定位与夹紧的关系
工件的定位方法和定位元件
标准结构形 式 接触性质
平头型 面接触 可以减少支撑钉头 部的磨损，避免 压伤基准面 主要用于已加工平 面的定位
球面型 点接触
网纹顶面型 面接触
特点
可以减少接触面 可以增大摩擦力，但 积但头部容 容易积屑 易磨损 适用于未加工平 常用于未加工的侧平 面的定位 面的定位
图3—39 一面两孔定位 1—圆柱销 2—削边销 3—定位平面
x
用途
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结构 图示 接触性 质 特点
A型
B型
面接触
面接触
支撑板在螺钉孔处开有斜槽，容 支撑板的沉头螺钉凹坑处容易 易清除切屑，且支撑板与工件定 积屑，影响定位 位基面的接触面积小，定位较精 确 适用于精ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工的大、中型工件 适用于精加工过的大、中型工件 的侧平面定位 的底平面定位
用途
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⌢ ⌢y y ⌢ xx z z
②用定位元件来限制理论上应该限制的自由度 ⌢ ⌢ 用长V形块与工件外圆面接触限制 x x z z 用定位支承钉与工件端面接触限制 y ⌢ 用定位销与工件槽面接触限制 y ⌢ ⌢ ⌢ 综合结果：限制了。 x y y z z x
工件定位的类型
1.完全定位：工件6个自由度全部被限制，在夹具中自 由唯一的位置的定位。 2.不完全定位：不完全定位又称为部分定位。是指根 据加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，而 工件应当限制的自由度都受到了限制。 3.重复定位：工件的同一自由度同时被几个支承点重 复的定位。 4.欠定位：工件定位时，定位元件实际所限制的自由 度数目少于按加工要求所需要限制的自由度数目， 使工件不能正确定位
图3—28 辅助支承 1—滑柱 2—弹簧 3—顶柱
工件以圆孔定位
1.定位销 定位销
定位销分为短销和长销。短销只能限制两个移动自由度，而长销除限制两个移动 自由度外，还可限制两个转动自由度，主要用于零件上的中小孔定位，一般直径不超 过50mm 。
图3—29 定位销
（2）刚性心轴 刚性心轴与工 件孔的配合，可 采用过盈配合、 间隙配合或小锥 度配合心轴。
3．辅助支承 辅助支承是指由于工件形状、夹紧力、切削力 和工件重力等原因，可能使工件在定位后还产生变形 或定位不稳，为了提高工件的装夹刚性和稳定性而增 设的支承。因此，辅助支承是只能起提高工件支承刚 性的辅助定位作用，而不起限制自由度的作用，更不 能破坏工件原有定位。故需注意，在使用辅助支承时， 须待工件定位夹紧后，再调整支承钉的高度，使其与 工件的有关表面接触。且每安装一个工件就调整一次 辅助支承并锁紧，则能承受切削力，增强工件的刚度 和稳定性。但一个工件加工完毕后，一定要将所有辅 助支承退回到和新装上去的工件保证不接触的位置。
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（2）可调支承 可调支承用于工件 定位过程中，支承钉 高度需调整的场合， 如图所示。可调支承 大多用于毛坯尺寸、 形状变化较大以及粗 加工定位，以调整补 偿各批毛坯尺寸误差。 一般不对每个工件进 行一次调整，而是对 一批毛坯调整一次。 在同一批工件加工中， 它的作用与固定支承 相同。
可调支承 1—调整钉 2—锁紧螺母
⌢⌢ x yz
⌢⌢ x xy
⌢ zz
② 用“定位元件”来限制理论上应该限制的自由度
见图2.3(b)在与机床工作台面平行的坐标面上“合理” ⌢⌢ 布置三个支承钉与工件底面接触，限制了 y z ， x 在与机床进给方向平行的坐标面上“合理”布置两个 ⌢ ， 支承钉与工件侧面接触，限制了 z x ⌢ ⌢y ⌢ 。 综合结果：限制了 x x z z
图2.3 铣槽定位分析
下2.4图在工件上铣槽，保证槽在三个方向上的位 置要求，试确定定位方案。
①分析满足加工要求必须限制的自由度，也简称理限 ⌢ ⌢ 保证槽的上下位置要求：必须限制 y xz ⌢⌢ 保证槽的左右位置要求：必须限制 xy z 保证槽的前后位置要求： 必须限制 y 综合结果：必须限制六个自由度。
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（3）圆锥销 采用圆锥销定位时，圆锥销与工件圆孔的 接触线为一个圆，限制工件的三个移动自 由度。
a.用于精基准 用于精基准
b.用于粗基准 用于粗基准
工件以外圆柱面定位
1．V形块
V形块是外圆柱面定位时用得最多的定位元件。因为V形块 可用于完整或不完整的圆柱面定位；用于精基准，也可用于粗 基准；而且对中性好，可以使工件的定位基准轴线保持在V形 块两斜面的对称平面上，而且不受工件直径误差的影响，安装 方便。
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⑴ 举例 下图2.3(a)在工件上铣通槽，保证槽宽和 槽的上下、左右位置要求，试确定定位方案 。
① 分析满足加工要求必须限制的自由度，也简称理限
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 x y z 槽宽由定尺寸刀具保证 综合结果： 必须限制五个自由度
⌢
⌢
位。当连杆小头孔与端面有较大垂直度误差时，夹紧力FJ将使长销弯曲或使连杆 变形（图3—7b、c)，造成连杆加工误差。若采用图3—7(d)所示方案，将长销改为 短销，就不会产生过定位。 总之，过定位是否采用，必须看它对加工所起的后果来判断过定位是否允许。当 过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。但当过定位 并不影响加工精度，反而对提高加工精度有利时，也可以采用。