定位基准选择

第一章 机械制造工艺编制基础知识
第一章 机械制造工艺编制基础知识
定位基准：加工过程中，使工件相对机床 或刀具占据正确位置所使用的基准。
第一章 机械制造工艺编制基础知识
作为基准的点、线、面有时在工件上并不 一定实际存在（如孔和轴的轴线、某两面之间 的对称中心面等），在定位时是通过有关具体 表面起定位作用的，这些表面称定位基面。 例如在车床上用顶尖拨盘安装一根长轴， 实际的定位表面（基面）是顶尖的锥面，但它 体现的定位基准是这根长轴的轴线。因此，选 择定位基准，实际上要选择恰当的定位基面。 基准是依据的意思，必须是客观存在的。 基准要确切。
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为圆柱孔轴线）。常用定位元件为定位销和心轴。
定位销有圆柱销、圆锥销、菱形销等形式；心轴
有刚性心轴（有过盈配合、间隙配合）、小锥度
心轴、弹性心轴之分。
（1）圆柱销
动画8为常见的几种结构。其中(a)
为直径比较小的圆柱销，为增加刚度，通常会把根部倒成 一定的圆角R;(d)为带衬套的结构，通常用于大批大量生 产中，主要是便于更换销。
位方式之一。平面定位是利用工件上的一个或几
个平面作为定位基准面来实现定位工件的方式。
常用支承钉和支承板作定位元件。箱体、床身、
机座、支架等零件，常采用平面定位。
平面定位元件
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（1）支承钉
图2(a)、(b)、(c)表示支承钉，它们有平头、
球头、花头之分。平头支承钉与定位基面接触大， 可以减少它们之间的压强，避免压坏定位基面， 常用于精基准定位。球头为点接触，易保持接触 点相对稳定，但易磨损，常用于粗基准定位，花
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六点定位原理
4、过定位
工件上一个自由度，同时被两个或以上定位
元件限制的定位，称为“过定位”。视频1以连
杆钻孔为例，阐述了过定位对加工质量的影响。 过定位一般应避免，但有时为了增加工件的刚度 和稳定性，在工件精度高时，可采用“过定位”。 如车削细长轴时，用两顶尖和中心架或跟刀架装 夹，在Y 轴上多了一个移动的限制，但增加了细 长轴的刚度。
（3)菱形销
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（4）心轴
(a)锥度心轴（图7）常用锥度为1:1000～
1:5000。工作时，工件楔紧在心轴上，靠孔的弹
性变形产生少量的过盈，清除间隙并产生摩擦力
带动工件回转，而不需另加夹紧装置。其定心精 度较高，一般可达0.005～0.01mm。车削或磨削 同轴度要求较高的盘类零件多采用这类心轴。一 般要求工件孔有较高的精度，工件宽度不能过窄。 以免安装产生歪斜。
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（4）自位支承（动画7） 在夹具设计中，为了避免超定位，需要减少
某个定位元件所限制的自由度数目，或是使两个
或多个支承组合只限制一个自由度，常把支承做 成浮动或联动结构，使之自位，称为自位支承。
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（4）自位支承 动画7(a)用于不连续表面定位，动画7(b) 用于台阶面定位，动画7(c)用于有基准角度误差
头支承钉的突出优点是与定位基准面之间的摩擦
力较大，但花头槽中 易积屑，所以常用在 摩擦力要求较大的侧 面定位。
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（2）支撑板
在大、中型零件定位时，若为精基准定位，
则多用支承板。图3为一种常用的支承板。
图3 支撑板
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（3）可调支撑 可调支承的顶端位置可以在一个范围内调整， 并可用螺母锁紧。当工件的定位基面形状复杂 （如成形面、台阶面等），或各批毛坯的尺寸、 形状变化较大时，多采用这类支承。可调支承一 般仅对一批零件调整一次，其典型结构如图3所示。
学习任务三
工艺路线的拟订——定位基准选择
复习 机械加工工艺规程的种类 常用毛坯的种类

学习目标 了解六点定位原则 掌握基准的含义及分类

第一章 机械制造工艺编制基础知识
机械加工工艺路线拟订
拟订工艺路线是指拟订零件加工所 经过的有关部门和工序的先后顺序。 工艺路线的拟订是制订工艺规程的重 要内容，其主要任务是确定定位基准， 选择各个加工表面的加工方法，确定各 个表面的加工顺序以及整个工艺过程的 工序数目和工序内容。它与零件的加工 要求，生产批量及生产条件等多种因素 有关。
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采用圆柱销定位时，一个短的圆柱销可以限 制工件2个移动自由度，两个短的圆柱销组合或 一个长的圆柱销都可以限制4个自由度。
动画8
圆柱销
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（2）圆锥销
锥销常用于工件孔端的定位，其结构如图6所示。其中
(a)用于精基准，(b)用于粗基准，均可以限制工件的3个移 动自由度。
图6 锥销结构图
YOZ 平面4、5点，限制了 和
XOZ 平面6点 限制 Y 自由度，

自由度。
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在铣床上加工短槽
二、工件的定位形式
1、完全定位
在铣床上加工短槽时，为保
证X、Y、Z 三个尺寸，用合
理布置的六个支承点限制零 件的六个自由度，使工件位 置完全确定的定位称为“完 全定位”。
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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
圆及两个端面。
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（3）外圆面定位 外圆面定位广泛用于车、磨、铣、钻等加工 中，其有两种基本形式：自动定心定位和V型铁定
位。
(a)自动定心定位
三爪卡盘是典型的外圆面
自动定心定位装置（动画9）。
动画9 三爪卡盘
定位
（b）V型铁定位
V型铁定位是属于外圆表面的支承定位方式。V
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型铁定位元件已标准化，它有两种类型：长V型铁， 其宽径比B/D≈1，可限 制四个自由度；短 V型铁，其定位侧面很 窄，因此只能限制两个 自由度。
形式，称为“不完全定位”。 如在车床上加工外圆，工件绕轴线的回转自由度 就不应限制， 所以只需限制五个自由度；在平面磨床上加工平面，为确保 h 的尺 寸，只需限制三个自由度。
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六点定位原理
3、欠定位
加工技术要求应限制的自由度没有被限制， 这种定位称为欠定位。动画5以铣键槽为例，表 明欠定位在夹具设计中是决不允许的 。
定位基准的选择是工艺上一个十分重
要的问题，它不仅影响零件表面间的 位置尺寸和位置精度，而且还影响整 个工艺过程的安排和夹具的结构，必 须十分重视。 在介绍定位基准的选择原则之前，先 介绍有关基准的一般知识。 基准：图纸上用来确定其它点、线、 面的位置，所依据的点线面叫基准
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一、六点定位原则
任何一个刚体在空间都有六个自由度，即移
动自由度 X 、 Y、 Z 和转动自由度



。欲使
工件定位，就要限制这六个自由度。工件在定位
时，用合理分布的六个支承点限制六个自由度，
使工件的位置完全确定，称为“六点定位原则”。
6.1.1 工件的定位原理
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XOY 平面1、2、3 点 限制
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图7 锥度心轴
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（b）刚性心轴 在成批生产时，为了克服
锥度心轴定位时，工件轴向位 置不固定的缺点，经常采用刚 性心轴。图8(a)工件与心轴为
间隙配合，这种心轴装卸方便，
但定心精度不够高。图(b)、 (c)为过盈心轴，定心精度高。 心轴(b)可同时加工外圆及一 个端面，心轴(c)则可加工外
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定位基准的选择
制订机械加工规程时，定位基准的选择 是否合理，将直接影响零件加工表面 的尺寸精度和相互位置精度。同时对 加工顺序的安排也有重要影响。 定位基准选择不同，工艺过程也将随 之而异。
在定位的原理中已讲到，工件在夹具
中的定位实际上是以工件上的某些基 准面与夹具上定位元件保持接触，从 而限制工件的自由度。 那么，究竟选择工件上哪些面与夹具 的定位元件相接触为好呢?这就是定位 基准的选择问题。
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动画6 连杆的定位
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定位方式及定位元件 1.定位元件的要求
对定位元件的设计应满足下列要求：
1）要有与工件相应的精度；
2）要有足够的刚度，不允许受力后发生变
形；
3）要有足够的耐磨性，以便在使用中保持
精度。
6.1.2 定位元件
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2.常见的定位方式及定位元件
1）平面定位
以平面为基准实现工件定位，是最常见的定
基准分类
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第一章 机械制造工艺编制基础知识
设计基准： 零件工作图上用来确定其它点、线、 面位置的基准为设计基准。
设计基准
第一章 机械制造工艺编制基础知识
工艺基准： 是加工、测量和装配过程中使用的基准 工序基准：指在工序图上，用来确定加工表面位 置的基准。它与加工表面有尺寸、位置要求。所 标注的加工面的位置尺寸称工序尺寸。工序基准 也可以看作工序图中的设计基准。
的平面定位，以避免超定位。
பைடு நூலகம்
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（5）辅助支承
为了避免粗基准定位时的超定位，可采用辅助支承。 另外，当工件定位基面较小，致使其一部分悬伸较长时， 为增加工件的刚性，减少切削时的变形，也常采用辅助支 承，如图5所示。辅助支承不限制自由度。
图5 辅助
支承
2）圆孔定位 工件以圆孔定位多属于定心定位（定位基准
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测量基准：加工中或加工后用来测量加工 表面位置和尺寸而使用的基准。 装配基准：是装配过程中用以确定零部件在 产品中位置的基准。
小结
1、六点定位原则 2、基准的分类 课后任务
简述基准的含义及分类