工件定位

重复定位分析
重 复 定 位 示 例
如果主要以空定位，则平面与工件的接触面积较小， 使平面只限制 1个自由度 x
如果心轴台阶面因装夹等原因不能减小，可使用球 面垫圈作为定位支撑。球面垫圈能自动定心，其浮动 作用，相当于1个支承点，限制工件1个自由度X移动 如果工件主要以端面定位，则应把心轴的定位圆 柱销做得相对短些，使其只限制工件的2个自由度 X,Y 移动
⌢
⌢
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。
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
用途
返回目录
退出
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 适用于精加工的大、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
返回目录
退出
（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
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。
返回主页
退出
（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。
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Leabharlann Baidu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。
返回目录
退出
上一页
下一页
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。
返回目录
退出
上一页
下一页
返回目录
退出
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。
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
返回目录 退出
返回目录
退出
返回目录
退出
返回目录
退出
返回目录
退出
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
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
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。
⌢⌢ 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
⌢ ⌢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
返回主页
退出
3）小锥度心轴，准度C=1/5000---1/1000）工件套入心轴需 要大端压入一小段距离，一产生部分过盈，提高定位精度。 小锥度心轴能消除间隙，且能方便的装卸工件。定位时， 工件楔紧在心轴上，楔紧后孔产生弹性形变。从而使工件 倾斜。小锥度心轴的优点是靠楔紧产生的摩擦力带动工件， 不需要其它加紧装置，定心精度高，可达0.005-0.01mm缺 点是工件在轴向无法定位。如果工件定位孔精度较低，则 工件的轴向位置变化很大，不宜采用。
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。
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。
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
返回目录
退出
上一页
下一页
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。
返回目录
退出
返回目录
退出
返回目录
退出
返回目录
退出
返回目录
退出
返回目录
退出
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。
图3—39 一面两孔定位 1—圆柱销 2—削边销 3—定位平面
x
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
返回目录
退出
采用6个按一定规则布置的约束点， 采用6个按一定规则布置的约束点，可以限制工件 个自由度，实现完全定位，称为六点定位原理。 的6个自由度，实现完全定位，称为六点定位原理。
返回目录 退出
2.典型定位元件及限制的自由度 典型定位元件及限制的自由度 （1）定位元件：用于代替约束点的定位元件的 种类很多，常用的有：支承钉、支承板、长销、短 销、菱形销、长V形块、短V形块、长定位套、短定 位套、固定锥销、浮动锥销等。 （2）限制自由度以及分析 从表中可以看出，有时候研究定位元件及其组 合能限制哪些自由度不如研究它们不能限制哪些自 由度更方便。