数控加工中工件的装夹与定位
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（2）机床夹具的组成 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部分组成。
① 定位元件 用于确定工件在夹具中的位置， 使工件在加工是相对刀具及运动轨迹有一个正确的 位置。常用的定位元件有V形块、定位销、定位块 等。
② 夹紧装置 用于保持工件在夹具中的既定 位置。它通常包括夹紧元件（如压板、压块）、增 力装置（如杠杆、螺旋、偏心轮）和动力源（如气
1.源自文库.1 粗定位基准选择
选择粗基准时，必须要达到以下两个基本要求：
其一，应保证所有的加工表面都有足够的加工余量；其二，
应保证工件加工表面和不加工表面之间具有一定的位置精
度。粗基准的选择原则如下：
（1）互相位置要求原则
（2） 加工余量合理分配
（3） 重要表面原则
（4） 不重复使用原则
（5） 便于工件装夹原则
由此可以看出，尺寸A的加工误差增加了一个 从定位基准（面1）到设计基准（面2）之间尺寸B 的误差，这个误差就是基准不重合误差。由于基准 不重合误差的存在，只有提高本道工序尺寸C的加 工精度，才能保证尺寸A的精度；当本道工序C的加 工精度不能满足要求时，还需提高前道工序尺寸B 的加工精度，这就增加了加工的难度。
1.3.2 精基准的选择原则
（1） 基准重合原则
（2） 基准统一原则 （3） 自为基准原则 （4） 互为基准原则 （5） 便于装夹原则 如图1-16（a）所示零件，欲加工孔3，其设计基准是面2， 要求保证尺寸A。在用调整法加工时，若以面1为定位基准 [见图1-16（b）]，则直接保证的尺寸是C，尺寸A是通过控 制尺寸B来间接保证的。因此，尺寸A的公差为：
在零件加工、测量和装配过程中所用的基准，称为工 艺基准。按用途可分为定位基准、工序基准、测量基准和 装配基准。
定位基准是在加工时，用以确定零件在机床夹具中的 正确位置所采用的基准；它是工件与夹具定位元件直接接 触的点、线、面。
工序基准是在工艺文件上用以标注被加工表面位置的 基准。
测量基准是零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及 位置的基准；装配基准是装配时用以确定零件在机器中位 置的基准。
按其通用化程度，一般可分为通用夹具、专用夹具、 成组夹具以及组合夹具等。
a.通用夹具的结构、尺寸已规格化，且具有很大的通 用性，无需调整或稍加调整就可装夹不同的工件。
b.专用夹具是针对某一工件的某一工序而专门设计和 制造的。因为不考虑通用性，所以夹具可设计的结构紧凑， 操作方便。
c.成组可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而 发展起来的，它是在加工某种工件后，经过调整或更换个 别定位元件和夹紧元件，即可加工另外一种工件的夹具。
（3）机床夹具的作用与分类
① 机床夹具的作用
a.易于保证工件的加工精度。 b.使用夹具可改变和扩大原机床的功能，实现“一机 多用”。 c.使用夹具后，不仅省去划线找正等辅助时间，而且 有时还可采用高效率的多件、多位、机动夹紧装置，缩短 辅助时间，从而大大提高劳动生产率。 d.用夹具装夹工件方便、省力、安全。
④ 过定位 工件的一个或几个自由度被不同的定位 元件重复限制的定位称为过定位。
1.2.3 定位与夹紧的关系
定位与夹紧的任务是不同的，两者是不能互相取代。 定位时，必须是工件的定位基准紧贴在夹具的定位元件， 否则不称其是定位，而夹紧则是工件不离开定位元件。
1.3 定位基准的选择原则
设计基准是在零件图上用以确定其他点、线、面位置 的基准。它是标注尺寸的起点。
若按1-16（c）所示面2定位，则符合基准重合 原则，可以直接保证尺寸A的精度。
应用基准重合原则时，要具体情况分析。定位 过程中产生的基准不重合误差，是在用夹具装夹、 调整法加工——批工件时产生的。若用试切法加工， 设计要求的尺寸一般可直接测量，不存在基准不重 合误差的问题。在带有自动测量的数控机床上加时， 可在工艺中安排坐标系检查工步，即每个零件加工 前由CNC系统测量头检测设计基准并自动计算、修 正坐标值，消除基准不重合误差。在这种情况下， 可不必尊笔循基准重合原则。
缸、液压缸）等组成部分。
③ 安装连接元件 用于确定夹具在机床上的 位置，从而保证工件与机床之间的正确加工位置。
④ 导向元件和对刀元件
a. 用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的 元件，称为导向元件。
b. 用于确定刀具在加工前正确位置的元件， 称为对刀元件，如对刀块。
⑤ 夹具体 是夹具的基础件，用来连接夹具上各个 元件或装置，使之成为一个整体。
d.组合夹具是一种由一套标准元件组装而成的夹具。 这种夹具用后可拆卸存放，当重新组装时有可循环使用。
1.2 工件的定位
1.2.1 六点定位原理 若要使工件在夹具中获得唯一确定的位置，就 需要在夹具上合理的设置相当于定位元件的六个 支承点，使工件的定位基准与定位元件紧贴接触， 即可消除工件的所有六个自由度，这就是工件的 六点定位原理。 1.2.2 六点定位原理的应用 ① 完全定位 工件的六个自由度全部被夹 具中的定位原件所限制，而在夹具中占有完全确 定的唯一位置，称为完全定位。 ② 不完全定位 根据工件加工表面的不同 加工要求，定位支承点的数目可以少于六个。 ③ 欠定位 按照加工要求应该限制的自由 度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位是不允 许的。
e.在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高 和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显的降低生
产成本。
② 机床夹具的分类
按使用机床类型分类，可分为车床夹具、铣床夹具、 钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具和其他机床夹具等。
按驱动夹具的动力源分类，可分为手动夹具、气动夹 具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具和自夹紧 夹具等。
第1章 数控加工中工件的装夹与定位
1.1 机床夹具的概述 （1）机床夹具的定义
在机床上加工工件时，为了在工件的某一部分 加工出复合工艺规程要求的表面，加工前需要使工件 在机床上占有正确的位置，即定位。
使工件在加工过程中始终保持在原先确定的位置
上，即加紧。
在机床上使工件占有正确的加工位置并使其在加 工过程中始终保持不变的工艺装备称为机床夹具。
① 定位元件 用于确定工件在夹具中的位置， 使工件在加工是相对刀具及运动轨迹有一个正确的 位置。常用的定位元件有V形块、定位销、定位块 等。
② 夹紧装置 用于保持工件在夹具中的既定 位置。它通常包括夹紧元件（如压板、压块）、增 力装置（如杠杆、螺旋、偏心轮）和动力源（如气
1.源自文库.1 粗定位基准选择
选择粗基准时，必须要达到以下两个基本要求：
其一，应保证所有的加工表面都有足够的加工余量；其二，
应保证工件加工表面和不加工表面之间具有一定的位置精
度。粗基准的选择原则如下：
（1）互相位置要求原则
（2） 加工余量合理分配
（3） 重要表面原则
（4） 不重复使用原则
（5） 便于工件装夹原则
由此可以看出，尺寸A的加工误差增加了一个 从定位基准（面1）到设计基准（面2）之间尺寸B 的误差，这个误差就是基准不重合误差。由于基准 不重合误差的存在，只有提高本道工序尺寸C的加 工精度，才能保证尺寸A的精度；当本道工序C的加 工精度不能满足要求时，还需提高前道工序尺寸B 的加工精度，这就增加了加工的难度。
1.3.2 精基准的选择原则
（1） 基准重合原则
（2） 基准统一原则 （3） 自为基准原则 （4） 互为基准原则 （5） 便于装夹原则 如图1-16（a）所示零件，欲加工孔3，其设计基准是面2， 要求保证尺寸A。在用调整法加工时，若以面1为定位基准 [见图1-16（b）]，则直接保证的尺寸是C，尺寸A是通过控 制尺寸B来间接保证的。因此，尺寸A的公差为：
在零件加工、测量和装配过程中所用的基准，称为工 艺基准。按用途可分为定位基准、工序基准、测量基准和 装配基准。
定位基准是在加工时，用以确定零件在机床夹具中的 正确位置所采用的基准；它是工件与夹具定位元件直接接 触的点、线、面。
工序基准是在工艺文件上用以标注被加工表面位置的 基准。
测量基准是零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及 位置的基准；装配基准是装配时用以确定零件在机器中位 置的基准。
按其通用化程度，一般可分为通用夹具、专用夹具、 成组夹具以及组合夹具等。
a.通用夹具的结构、尺寸已规格化，且具有很大的通 用性，无需调整或稍加调整就可装夹不同的工件。
b.专用夹具是针对某一工件的某一工序而专门设计和 制造的。因为不考虑通用性，所以夹具可设计的结构紧凑， 操作方便。
c.成组可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而 发展起来的，它是在加工某种工件后，经过调整或更换个 别定位元件和夹紧元件，即可加工另外一种工件的夹具。
（3）机床夹具的作用与分类
① 机床夹具的作用
a.易于保证工件的加工精度。 b.使用夹具可改变和扩大原机床的功能，实现“一机 多用”。 c.使用夹具后，不仅省去划线找正等辅助时间，而且 有时还可采用高效率的多件、多位、机动夹紧装置，缩短 辅助时间，从而大大提高劳动生产率。 d.用夹具装夹工件方便、省力、安全。
④ 过定位 工件的一个或几个自由度被不同的定位 元件重复限制的定位称为过定位。
1.2.3 定位与夹紧的关系
定位与夹紧的任务是不同的，两者是不能互相取代。 定位时，必须是工件的定位基准紧贴在夹具的定位元件， 否则不称其是定位，而夹紧则是工件不离开定位元件。
1.3 定位基准的选择原则
设计基准是在零件图上用以确定其他点、线、面位置 的基准。它是标注尺寸的起点。
若按1-16（c）所示面2定位，则符合基准重合 原则，可以直接保证尺寸A的精度。
应用基准重合原则时，要具体情况分析。定位 过程中产生的基准不重合误差，是在用夹具装夹、 调整法加工——批工件时产生的。若用试切法加工， 设计要求的尺寸一般可直接测量，不存在基准不重 合误差的问题。在带有自动测量的数控机床上加时， 可在工艺中安排坐标系检查工步，即每个零件加工 前由CNC系统测量头检测设计基准并自动计算、修 正坐标值，消除基准不重合误差。在这种情况下， 可不必尊笔循基准重合原则。
缸、液压缸）等组成部分。
③ 安装连接元件 用于确定夹具在机床上的 位置，从而保证工件与机床之间的正确加工位置。
④ 导向元件和对刀元件
a. 用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的 元件，称为导向元件。
b. 用于确定刀具在加工前正确位置的元件， 称为对刀元件，如对刀块。
⑤ 夹具体 是夹具的基础件，用来连接夹具上各个 元件或装置，使之成为一个整体。
d.组合夹具是一种由一套标准元件组装而成的夹具。 这种夹具用后可拆卸存放，当重新组装时有可循环使用。
1.2 工件的定位
1.2.1 六点定位原理 若要使工件在夹具中获得唯一确定的位置，就 需要在夹具上合理的设置相当于定位元件的六个 支承点，使工件的定位基准与定位元件紧贴接触， 即可消除工件的所有六个自由度，这就是工件的 六点定位原理。 1.2.2 六点定位原理的应用 ① 完全定位 工件的六个自由度全部被夹 具中的定位原件所限制，而在夹具中占有完全确 定的唯一位置，称为完全定位。 ② 不完全定位 根据工件加工表面的不同 加工要求，定位支承点的数目可以少于六个。 ③ 欠定位 按照加工要求应该限制的自由 度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位是不允 许的。
e.在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高 和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显的降低生
产成本。
② 机床夹具的分类
按使用机床类型分类，可分为车床夹具、铣床夹具、 钻床夹具、镗床夹具、加工中心夹具和其他机床夹具等。
按驱动夹具的动力源分类，可分为手动夹具、气动夹 具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具和自夹紧 夹具等。
第1章 数控加工中工件的装夹与定位
1.1 机床夹具的概述 （1）机床夹具的定义
在机床上加工工件时，为了在工件的某一部分 加工出复合工艺规程要求的表面，加工前需要使工件 在机床上占有正确的位置，即定位。
使工件在加工过程中始终保持在原先确定的位置
上，即加紧。
在机床上使工件占有正确的加工位置并使其在加 工过程中始终保持不变的工艺装备称为机床夹具。