第11讲_工件定位与夹紧

三、六点定位原则
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机械制造工程——
三、六点定位原则
这就完全限制长方体工件的6个自由度
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三、六点定位原则
注意：
在布置支承点时，底面上的三个支承点不能 在同一条直线上，且三个支承点形成的三角 形面积越大越好。侧面上的两个支承点形成 的连线不能垂直于三点所形成的平面，且两 点之间的距离越远越好。
基准。
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五、工件的装夹方法
直接找正法——在机床上利用划针或百分表等测 量工具（仪表）直接找正工件位置的方法。 特点：生产率低，精度取决于工人的技术水平和 测量工具的精度 划线找正法——先根据工序简图在工件上划出中 心线、对称线和加工表面的加工位置线等，然后 在机床上按划好的线找正工件位置的方法。 特点：费时，又需要技术高的划线工 使用夹具装夹 ——直接利用夹具上的定位元件使 工件获得正确位置的方法 特点：迅速、可靠，定位精度较高。
三、六点定位原则
b)圆锥销：一般限制3个移动自由度
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三、六点定位原则
c）定位心轴：心轴结构形式在很多厂中有自己的 厂标，供设计时选用。
(a)间隙配合心轴
(b)过盈配合心轴
(c)花键心轴
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三、六点定位原则
定位与夹紧的区别
定位的任务是保证同一批工件在夹具中占有一致的正确加工 位置，加紧的任务是把工件压紧夹牢在定位元件上，且保证 工件在加工过程中位置始终不变。因此，两者不能互相取代 。
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三、六点定位原则
用支承钉的平面定位方法：
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三、六点定位原则
支承钉可分为固定支承钉、可调支承钉、自定位支承钉和辅 助支承四种 固定支承钉： A型：已加工表面 B型：毛坯表面 C型：防滑
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三、六点定位原则
b)可调支承钉：
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（4）粗基准在同一自由度方向上只能使用一次 。粗基准重复使用会造成较大的定位误差。
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四、定位基准的选择
c）粗基准应尽量避免重复使用，在同一尺寸方向上通常只 允许使用一次。
d）应尽量选择没有飞边、浇口、冒口或其他缺陷的平整表 面做粗基准，使工件定位稳定，夹紧可靠。
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装夹不同的工件。 例如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、平口钳、分度头等。
（2）专用夹具： 针对某一工件的某一固定工序而专门设计的
（3）成组可调夹具：将零件分组，为每一组设计一套可调整的“专用 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。
（4）组合夹具：由预先制造好的通用标准部件经组装而成的夹具。
工件定位与夹具
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机械制造工程—— 龙口市高级技工学校
学习任务
任务1 任务2 任务3 任务4 任务5 任务6 基准的概念 工件定位的概念和要求 六点定位原则 定位基准的选择 工件的装夹方法 车削时工件的装夹方式和车床夹具
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基准的概念
1、基准的概念
用来确生定产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、 线、面。 2、基准的分类 （1）设计基准：设计图样上采用的基准
原则：
①为使各加工表面能得到足够的加工余量，应选择 毛坯加工余量最小的表面作为粗基准。
②为保证其重要加工表面的加工余量小而均匀，应 以该重要加工表面作为粗基准。
③粗基准的选择，应尽可能使加工表面的金属切除 量总和最小。
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四、定位基准的选择
（3）选择较为平整光洁，无分型面、冒口，面 积较大的为粗基准，以使工件定位可靠、装 夹方便，减少加工劳动量。
如图所示为两种半圆套定位装置，其下面的半圆套起 到定位作用，上面的半圆套部分起加紧作用。半圆套 定位装置主要适用于大型轴类工件及以轴向进行装卸 不方便的工件。
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三、六点定位原则
3）以内孔为定位基准，常用的定位元件
a)定位销(a、b、c为固定式，d为可换式)
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三、六点定位原则 “六点定则”可用于任何形状、任何类型的工 件，具有普遍性。根据它来限制工件自由度 时，有时我们能够分清哪个支承点限制了工 件的哪个自由度，但是有时我们分不清、也 没必要分清究竟哪个支承点限制了工件的哪 个自由度。重要的是，我们必须清楚：不在 一条直线上的三个支承点，可以限制工件的 三个自由度。工件具体定位时，并不是用支 承点，而是用各种不同形状的定位元件，不 同元件限制工件的自由度数是不一样的。
系统中占据一个正确的位置。
2、工件定位的要求
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
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二、工件定位的概念和要求
工件定位时有以下两点要求：
（1）使工件加工面的设计基准与机床保持一正确的位置
（2）是工件加工面的设计基准与刀具保持一正确的位置
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作为设计基准的点、线、面在工件上有时不一定具体存在。
（2）工艺基准：在机械加工加工过程中用来确定加工表面加 工后尺寸、形状、位置的基准。 按不同用途可分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配 基准
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二、工件定位的概念和要求
1、工件定位的概念
确定工件在工艺系统中的正确位置
注：工件定位的本质是使加工面的设计基准在工艺
（1）由于工件结构特点，不必限制所有 不定度
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两个或两个以上的定位 过定位 支承点同时限制工件的 同一个自由度的定位形 （1）当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不 式。超定位或重定位。
允许重复定位。
（2）为提高定位稳定性和刚度，以加工过的表 面定位时，可以出现重复定位。
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四、定位基准的选择
在制定零件机械加工工艺规程时，定位基准选择是否合理意义
十分重大。它不仅影响到工件装夹是否准确、可靠和方便，加 工精度是否易于保证，而且影响到零件上各个表面的加工顺
序，甚至还会影响到所采用的工艺装备的复杂程度。
在零件的加工中，如果以毛坯的未加工面定位，即为粗基准 定位。
四、定位基准的选择
（1）以不加工表面为粗基准
当零件上有一些表面不需要进行机械加工，且不加工表面与加工表面之 间具有一定的相互位置精度要求时，应以不加工表面中与加工表面相互 位置精度要求较高的不加工表面为粗基准。
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四、定位基准的选择
b）当零件上有较多的表面需要加工时，粗基准的 选择应有利于各加工表面均能获得合理的加工余量。
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三、六点定位原则
c)支承板
A型支承板 B型支承板：易于排屑
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三、六点定位原则
支承板根据其宽度与定位面大小的关系，分为窄板和宽板 窄板相当于二个支承钉：限制2个自由度 宽板相当于三个支承钉：限制3个自由度 支承板根据其宽度与定位面大小的关系，分为窄板和宽板
四、定位基准的选择
2、精基准的选择
选择精基准时，首先要保证工件的加工精度，同时还应使工件装夹 方便，夹具的结构尽可能简单。 一般应遵循如下原则： 基准重合原则，基准统一院则，互为基准原则，自为基准原则。
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2）精基准的选择原则
①基准重合原则——直接选用加工表面的设计基准（或工 序基准）作为主要定位基准的原则。便于保证加工精度， 否则产生基准不重合误差，影响加工精度。
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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
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图 划线找正法示例
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夹具的组成
定位元件、安装元件、调整元件、夹紧装置、夹具体、其他装置或元件。 夹具的分类（按用途）
（1)通用夹具： 标准化，在一定范围内无需调整或稍加调整就可用于
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三、六点定位原则
（2）工件的定位形式 用六个合理布置的定位
完全定位
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。 当工件在x、y、z三个坐标方向上都有尺寸
或位置精度要求时。
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不完全定位
此时可能有两种情况：
工件被限制的自由度数少 于六个，但能够满足加 工技术要求的定位形式。
如果使用已经加工过的表面作为定位基准，为精基准定位。
粗基准和精基准定位的定位基准选择原则不同。
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四、定位基准的选择 1、粗基准选择的原则
粗基准的选择，影响各加工表面的余量分配及非加工表面与加工表 面之间的位置精度。 这就要据实际情况和具体要求合理地进行选择。
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在机械加工时，一般优先选用零件上的 重要工作表面作为定位基准，但有时一些零 件上，这些重要的工作表面并不适宜作定位 基准，这时为了定位需要，将零件上一些本 来不需要加工的表面或精度要求较低的表面， 按较高精度加工出来作为定位基准。这些为 了工艺上的需要而加工出来的定位基准就是 辅助基准。例如：轴类零件两端面上的顶尖 孔。
②基准统一原则——当工件以某一组精基准定位，可以比 较方便的对其余多个表面进行加工时，应尽早的在工艺过 程开始阶段就把这组精基准加工出来，并达到一定的精度， 在以后各道工序中都以其作为定位基准的原则。 优点：工件上多数表面采用同一组基准定位加工，避免了 基准转换所带来的误差，有利于保证这些表面间的位置精 度；简化了生产准备工作；为在一次装夹下有可能加工出 更多的表面提供了有利条件。
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③互为基准、反复加工原则——当工件上存在两个相互位 置精度有要求的表面，可以认为它们彼此之间是互为基准 的原则。 ④自为基准原则——选择加工表面本身作为定位基准的原 则。
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（3）辅助基准的Baidu Nhomakorabea用
为了满足工艺上的需要，在工件上专门 设计和加工出来的定位基准称为辅助基准。
窄板相当于二个支承钉：限制2个自由度
宽板相当于三个支承钉：限制3个自由度
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三、六点定位原则
c)辅助支承
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三、六点定位原则
2）以外圆为定位基准，常用的定位元件 a)在V型块中定位
V形架特点： 最大的优点是对中性好，可使一批工件的定位 基准轴线对中在v形架两斜面的对称平面上，而不 受定位基准面直径误差的影响，装夹方便。不论定 为基准面是否经过加工，是完整的圆柱表面还是局 部的圆弧面，都可采用v形架定位。其结构参数都 已经标准化。
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四、定位基准的选择
（3）互为基准原则
对于两个表面间相互位置精度要求 很高，同时其自身尺寸与形状精 度都要求很高的表面加工，常采 用“互为基准、反复加工”原则 。
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四、定位基准的选择
（4）自为基准原则
对于加工精度要求很高，余量
小而且均匀的表面，加工中 常用加工表面本身作为定位
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欠定位现象
根据加工技术要求应 限制的自由度没有被 限制的现象。
欠定位现象是不被允许出现的，因为其不能 保证工件的加工技术要求。
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三、六点定位原则
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。
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三、六点定位原则
b）定位套 为了限制工件的轴向移动自由度，定位套常与其端面配合 使用。定位套结构简单、易于制造，但定心精度不高，只 适用于工件以精基准定位。且便于工件的装入，在定位套 孔口端应有15度或30度的倒角或圆角。
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三、六点定位原则
c）半圆套
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四、定位基准的选择
键槽的铣削加工
定位基准与工序基准重合
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四、定位基准的选择
（2）基准统一原则
当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其他表面时，应尽 可能在多数工序中采用此组精基准定位。 如轴类零件，常用顶尖孔做统一基准加工外圆表面，这样可保证各 表面之间同轴度：一般箱体常用一平面和两个距离较远的孔作为精 基准；盘类零件常用一端面和一端孔为一精基准完成各工序的加工 。