夹具在机床上的定位
机床专用夹具的设计与定位方法(ppt 59页)
第４章 机床夹具
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1-90°圆形基础板; 2-直角槽方支承; 3、11-螺钉; 4、6、9、10-长、圆形支承; 5-简式方支承; 7、12-螺母; 8-V形支承; 13图 4-4 组合夹具
第４章 机床夹具
2. 按夹具的使用机床分类 这是专用夹具设计所用的分类方法。如在车床、铣床、 钻床、镗床等机床上使用的夹具，就称为车床夹具、铣床 夹具、钻床夹具、镗床夹具等。 3. 按夹具的动力源分类 来自 www.372按夹中具国最所大使的资用料的库下动载力源可分为：手动夹具、气动夹具、 液动夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具等。 各种夹具不论结构如何，其基本原理都是一致的。本 章主要介绍专用夹具的结构设计原理。
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件以φ20h7外圆为定位基准面，在V形块2上定位，用可 调V形块6作辅助支承，采用铰链压板1和两个螺钉5夹紧， 保证尺寸50±0.01 mm 和平行度公差的要求。
第４章 机床夹具
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1-铰链压板; 2-V形块; 3-夹具体; 4-支架; 5-螺钉; 6-可调V形块; 7图 4-2 加工杠杆零件的车床夹具
第４章 机床夹具
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图 4-3 可调夹具
第４章 机床夹具
4) 组合夹具 组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块化元件具 有较高的精度和耐磨性，可组装成各种夹具，夹具使用完 后即可拆卸，留待组装新的夹具。 如图4-4所示为车削管状工件的组合夹具，组装时选用 来自 w9w0w°.372圆2.c形n 中基国最础大板的资1为料库夹下具载 体，以长、圆形支承4、6、9和直 角槽方支承2、简式方支承5等组合成夹具的支架，工件在 支承9、10和V形支承8上定位，用螺钉3、11夹紧，各主要 元件由平键和槽通过方头螺钉紧固连接成一体。
机械加工工艺规程设计—机床夹具与工件定位
一般情况把夹紧元件和中间传动机构统称为夹 紧机构。有的时候以上三者也会混在一起，很难区 别。
对夹紧装置的基本要求
1) 夹紧时应保证工件的定位，而不能破坏工件的定位。 2) 夹紧力的大小应适宜，既要保证工件在整个加工过程 中位置稳定不变，还不能产生振动、变形和表面损伤。 3) 应根据生产类型设计相应的夹紧机构。 4) 为防止夹紧后自动脱开，夹紧机构须具备良好的自锁 性能。
只考虑切削力（或切削矩）对夹紧的影响，并假设工艺系 统是刚性的，切削过程是稳定不变的，然后找出加工过程中对 夹紧最不利的状态，按静力平衡原理求出夹紧力，最后乘上安 全系数（粗加工取2.5-3，精加工取1.5-2）。
在实际夹具设计中，对于夹紧力的大小并非所有情况都要 用计算确定。如手动夹紧用经验法或类比法。
有些重、大、复杂的工件，往往先在待加 工处划线，然后装上机床，按所划的线进行找 正定位。
适用场合：生产批量较小，毛坯精度较低， 以及大型工件等不宜使用夹具的粗加工中。图4-6 工件划线找正装夹工件的装夹方法
2．机床专用夹具装夹法 所谓机床专用夹具，是 指为某零件的某道工序而专门设计制造的夹具。
2）经验类比法。前面说过，精确计算夹紧力的大小是件很 不容易的事，因此在实际夹具设计中，有时不用计算的方法 来确定夹紧力的大小。如手动夹紧机构，常根据经验或用类 比的方法确定所需夹紧力的数值。但对于需要比较准确地确 定夹紧力大小的，如气动、液压传动装置或容易变形的工件 等，仍有必要对夹紧状态进行受力分析，估算夹紧力的大小。
图4-20 辅助支承应用 1—加工面 2—辅助支承
图4-21 推式辅助支承 1—支承滑柱 2—推杆 3—半圆键 4—手柄 5—钢球
偏心夹紧夹具的定位和加紧原理
偏心夹紧夹具的定位和加紧原理
偏心夹紧夹具是一种常用的夹具，它通常用于加工中心、数控车床、钻床等机床上，用于夹紧圆形工件和非圆形工件。
其定位和加紧原理如下：
1. 定位原理：偏心夹紧夹具的定位是由两个部分组成的，一个是夹具本身的定位，另一个是工件的定位。
夹具本身的定位是通过夹具上的定位孔和机床上的定位销来实现的。
工件的定位是通过工件上的定位面和夹具上的定位面来实现的。
当夹具和工件的定位面对准时，工件就被定位在了夹具上。
2. 加紧原理：偏心夹紧夹具的加紧是通过偏心轴和夹紧臂来实现的。
偏心轴是夹具上的一个轴，其轴心不在夹紧面上，而是偏离夹紧面一定距离。
当夹具夹紧时，夹紧臂推动偏心轴转动，使夹紧面向工件施加一个夹紧力，使工件得到夹紧。
由于偏心轴的偏心距离不同，夹具可以夹紧不同直径的工件。
总之，偏心夹紧夹具的定位和加紧原理都是通过夹具本身和工件的定位面以及偏心轴和夹紧臂来实现的。
工件在数控机床上的定位与装夹
精基准的选择
Ø 在实际生产中,经常使用的统1基准形式有： 1 轴类零件常使用两顶尖孔作统1基准； 2 箱体类零件常使用1面两孔 1个较大的平面和两个距离较
远的销孔 作统1基准； 3 盘套类零件常使用止口面 1端面和1短圆孔 作统1基准； 4 套类零件用1长孔和1止推面作统1基准
Ø 采用统1基准原则好处： 1 有利于保证各加工表面之间的位置精度； 2 可以简化夹具设计,减少工件搬动和翻转次数
a）
b）
c）
图5-2 粗基准选择比较
粗基准的选择
工序1
工序1
工序2
工序2
图5-3 床身粗基准选择比较
重要表面原则
为保证重要表面的加工余量均匀,应选择重要加 工面为粗基准
精基准的选择原则
应保证加工精度和工件安装方便可靠
基准重合原则 基准统1原则 自为基准原则
选用设计基准作为定位基准,避免因基 准不重合带来的误差
课堂讨论
数控车床的装夹找正
Ø 打表找正 通过调整卡爪,使得工件坐标系 的Z轴与数控车床的主轴回转中心轴线重合
Ø 单件的偏心工件 Ø 使用3爪自动定心卡盘装夹较长的工件 Ø 3爪自动定心卡盘的精度不高
7、数控铣床的装夹
通用夹具的选用
平口钳分固定侧与活动侧,固定侧与底面 作为定位面,活动侧用于夹紧
选择平整、光洁、面积大、无飞边毛刺和浇 冒口的表面以便定位准确、夹紧可靠
作为粗基准的表面粗糙且不规则,多次使用 无法保证各加工表面的位置精度
粗基准的选择
◆保证相互位置要求原则——如果首先要求保证工件上加 工面与不加工面的相互位置要求,则应以不加工面作为粗基 准 ◆余量均匀分配原则——如果首先要求保证工件某重要表 面加工余量均匀时,应选择该表面的毛坯面作为粗基准
CNC机床加工中的工件定位与测量技术
CNC机床加工中的工件定位与测量技术CNC机床加工在现代制造业中起着重要的作用。
它通过计算机控制，实现高精度、高效率的零件加工。
而在CNC机床加工过程中，工件定位与测量技术是确保加工质量的关键环节。
本文将就工件定位与测量技术在CNC机床加工中的应用进行探讨。
一、工件定位技术工件定位技术是指在CNC机床加工过程中确定工件的准确位置，使其与机床坐标系相一致，从而保证加工的精度和稳定性。
常见的工件定位技术有以下几种。
1. 机床装夹定位机床装夹定位是指通过夹具或定位基准来固定工件的位置。
夹具是一种专门设计的装置，可以固定工件并确保其准确定位。
在CNC机床加工中，夹具的设计和选择非常重要。
合理的夹具设计可以提高加工效率和准确性，减少加工过程中的误差。
2. 光学定位光学定位是利用光学测量仪器进行工件定位的技术。
通过测量工件表面上的特征点或边缘，根据光学原理计算出工件的几何中心或位置，从而确定工件的准确位置。
光学定位技术在CNC机床加工中应用广泛，可以实现高精度的定位和测量。
3. 触发式传感器定位触发式传感器定位是利用触发式传感器对工件进行检测，通过信号的反馈确定工件的位置。
触发式传感器可以是接触式的，也可以是非接触式的。
在CNC机床加工中，触发式传感器定位技术可以实现对工件位置的快速检测和自动校准，提高加工精度和效率。
二、工件测量技术工件测量技术是在CNC机床加工过程中对工件进行精确测量的技术。
工件测量可以用于加工前的工件检测，也可以用于加工中的自动测量和校正。
常见的工件测量技术有以下几种。
1. 坐标测量坐标测量是利用坐标测量机进行工件测量的技术。
坐标测量机是一种精密测量仪器，可以通过测量工件表面上的特征点或边缘，计算出工件的几何尺寸和形状。
坐标测量技术在CNC机床加工中广泛应用，可以实现对工件尺寸和形状的高精度测量。
2. 光学测量光学测量是利用光学测量仪器进行工件测量的技术。
通过测量工件表面上的特征点或边缘，根据光学原理计算出工件的几何尺寸和位置。
机械加工中工装夹具的定位设计
122中国航班设备与制造Equipment and ManufacturingCHINA FLIGHTS机械加工中工装夹具的定位设计卢宏亮 刘伟|中国航发燃气轮机有限公司摘要：工装夹具定位，是指夹具定位元件与被加工零件基准面之间形成有效接触，限制零件的非工作自由度。
本文基于机加工定位原理，梳理了定位基准类别，从工件定位形式确定、定位夹具功能定位、辅助定位基准选取、夹具典型设计思路四个方面，展开论述了机加工工装夹具定位设计，详细叙述了六点定位原理与力学自由度控制。
关键词：机械加工；工装夹具；定位设计1 机械加工定位原理与基准分类1.1 工件装夹原理及夹具设计方法1.1.1 差异化的机加工工艺流程不同零件在设计与加工工艺流程方面存在一定的差异性，因此，工艺人员应在加工前期确定合适的零件装夹方式。
依据工件结构的不同，选用合适的夹具，这就要考虑夹具自身设计与加工的合理性。
在计入各关联因素的同时，注重夹具适用性的体现，从而实现对被加工零件的合理装夹，不仅可以保障工件加工顺序，同时兼顾夹具自身成本。
工装夹具设计中，有两个基本原理是要遵守的，一是基于工件类型开展全面设计，优化使用效果的整体性能；二是工件、夹具、设备间的固定关系，在加工过程中应该牢固、可靠，以保证工件功能完整、性能达标。
1.1.2 加工精度保障措施机加工过程中，夹具起到对工件的固定与限位作用，避免加紧后的空间位移，这直接影响到工件的加工质量与加工精度。
工件定位操作时，精度是首要目标，依据科学的定位原理与规则操作，保障工件设计的产品变现，以六自由度定位法最为常见。
空间中的工件包含前、后、左、右、上、下六个直线自由度，对工件的定位应集中在这六个方向上。
但在实际的工装夹具中，对工件自由度的限制一般不会将六个自由度全部计入，避免零件过定位现象出现，保证定位元件的有效使用。
因此，工件所采用的加工方案与工艺流程，都会对最终加工精度产生影响。
1.2 机械加工中的定位基准类别实际定位基准的选择，与机加工操作紧密相关，集中表现在被加工零件的表面位置大小与加工精度，此外，工装夹具的设计与加工工艺形成联动机制。
夹具典型定位、夹紧原理-李军
完全定位与不完全定位
• 而图b所示为铣削一个通槽，需限制除了 外的其他5个自由度。
完全定位与不完全定位
• 图中c所示在同样的长方 体工件上铣削一个键槽， 在三个坐标轴的移动和转 动方向上均有尺寸及相互 位置的要求，因此，这种 情况必须限制全部的6个 自由度，即完全定位
欠定位与过定位
• 欠定位: 工件实际定位限制的自由度少于该工序加工 所需限制的自由度数目; • 过定位: 两个或两个以上支承点重复限制同一个自由 度,这样将是工件的位置不确定;
常见的定位方式和定位元件
4.工件以组合表面定位
实际加工过程中，工件往往是以几个表面 同时定位的，称为“组合表面定位”。
常见的定位方式和定位元件
• 1 . 一个孔和一个端面组合 • 一个孔与端面组合定位时，孔与销或心轴定位采 用间隙配合，此时应注意避免过定位，以免造成 工件和定位元件的弯曲变形， 如图 示。
常见的定位方式和定位元件
2.工件以圆孔定位
有些工件，如套筒、法兰盘、拨叉等以孔作为定 位基准.
(1)定位销
常见的定位方式和定位元件
• (2)锥销:工件圆孔与锥 销定位，圆孔与锥销 的接触线是一个圆， 限制工件 、 、 三个 位移自由度，图 a 用 于粗基准，图 b 用于 精基准。
常见的定位方式和定位元件
这里我们将主要介绍具的定位与夹紧
工件定位的基本原理
• 工件定位的实质是什么呢？ 使工件在夹具中占有某个确定的位置 • 怎样获得工件的确定位置呢？ 通过定位支撑限制相应的自由度来获得 • 工件在空间直角坐标系内有具有几个自由 度？ • 6个，如下图
工件定位的基本原理
在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由 度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕 此三轴旋转的三个自由度。
第四章 夹具在机床上的定位
一、夹具在在机床上定位的目的
二、夹具在机床上的定位方式
（一）夹具在工作台面上的连接定位
定向、定位键
U形槽结构
（二）夹具在机床主轴上的连接
（a）主轴锥孔连接 (b)端面B和圆柱孔D (c)短锥面K和端面B （d）过渡盘以锥孔 定位
三、夹具在机床上的定位误差
（一）车床夹具的定位误差
1.心轴： 同轴度误差 2.专用夹具：
（二）铣床夹具的定位误差
（三）钻床夹具的定位误差
四、提高夹具在机床上定位的措施
（一）对夹具进行找整安装 （二）对定位元件定位面进行就地加工
对于铰孔、镗孔、绗孔、拉孔刀具进行浮动连接
§4-2夹
（五）影响对刀精度的因素
§4-3夹具的转位和分度装置
一、分度装置的基本形式
1.轴向分度装置
2.径向分度装置
二、分度装置的对定机构
分度误差
三、分度装置的拔销及锁紧装置
四、精密分度装置
一夹具在在机床上定位的目的第四章夹具在机床上的定位对刀和分度41夹具在机床上的定位二夹具在机床上的定位方式一夹具在工作台面上的连接定位定向定位键u形槽结构二夹具在机床主轴上的连接a主轴锥孔连接b端面b和圆柱孔dc短锥面k和端面b定位三夹具在机床上的定位误差一车床夹具的定位误差1
第四章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
1.测量误差 2.定位元件定位面相对对刀装置的位置误差
二、钻床夹具中刀具的对准和导向 （一）钻套的四种形式 1.固定钻套 2.可换钻套 3.快换钻套
4.特殊钻套
（二）钻套引导尺寸和公差的确定
（三）钻套高度和钻套与工件距离
1.钻套高度 钻一般非配合孔，H=(1.5～2)d,钻套内径采用基轴制F8 的公差。 加工IT6、IT7级精度，孔在Ф 12mm以上或加工孔距精度要求在 ±0.10～ ±0.15mm时，H=（2.5～3.5）d。 加工IT7、IT8级精度的孔，孔距精度要求在±0.0.06～ ±0.10mm时 H=（1.25～1.5）(h+B)。 2.钻套与工件的距离
夹具定位方案
-对操作人员进行夹具使用和维护的专业培训，提升其操作技能和问题处理能力。
-提供操作手册和指导资料，帮助操作人员正确使用和维护夹具。
六、结论
本夹具定位方案结合了现代自动化制造的需求和实际生产条件，以合法合规为基础，追求高精度和高效率。通过精细化的管理、严格的实施流程和定期的维护，确保夹具定位系统的长期稳定运行，为企业带来持续的生产效益。
2.定位系统设计
-采用高精度的定位元件，如定位销、定位块等，确保定位精度。
-设计定位系统时，考虑工件的装夹和释放过程，优化操作流程。
-运用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）技术，提高设计精度和加工效率。
3.定位误差分析
-对可能的定位误差源进行分析，包括夹具制造误差、装配误差、热变形等。
夹具定位方案
第1篇
夹具定位方案
一、项目背景
随着我国制造业的快速发展，自动化设备在生产过程中的应用越来越广泛。在生产线上，夹具作为重要的辅助设备，其作用是对工件进行定位、固定，保证工件在加工过程中位置准确，提高生产效率和产品质量。然而，在实际应用中，夹具的定位问题一直困扰着许多企业。为解决这一问题，本文将结合企业实际情况，制定一份合法合规的夹具定位方案。
（1）定位方式：根据工件特点，选择合适的定位方式，如点定位、线定位、面定位等。
（2）定位元件：选用高精度、高刚性的定位元件，如定位销、定位块、定位孔等。
（3）定位误差分析：分析夹具定位过程中可能出现的误差，如定位元件的制造误差、装配误差、工件本身的形状误差等，制定相应的补偿措施。
（4）定位精度检测：采用高精度的测量仪器，对夹具定位精度进行检测，确保其满足生产要求。
-通过有限元分析（FEA）等技术，模拟夹具在实际工作条件下的应力应变状态，制定相应的补偿措施。
CNC机床加工中的夹具固定与定位精度
CNC机床加工中的夹具固定与定位精度夹具在CNC机床加工中扮演着至关重要的角色，它不仅能够保证工件的稳定固定，还可以通过准确的定位方式确保加工精度的达到。
在本文中，将探讨CNC机床加工中夹具固定与定位精度的重要性及相关的技术要点。
一、夹具固定的重要性夹具固定是保证工件在CNC机床加工过程中不会出现移动、晃动等问题的关键环节。
一个好的夹具设计和稳固的固定方式能够有效地提高加工的质量和效率。
以下是几个固定夹具的常见方式：1. 机械固定：使用螺纹、螺栓等机械元件将夹具与机床牢固连接，确保夹具在加工过程中不会产生位移或摆动。
这种方式适用于一些简单的工件，但对于复杂形状的工件，需要考虑夹具与工件之间的匹配度。
2. 真空吸附固定：通过在夹具表面或工件底部创建真空腔，利用大气压差将工件吸附在夹具上。
这种方式适用于平面或轻薄的工件，可以确保工件在加工过程中不会产生位移。
但需要注意的是，在加工过程中要保持恰当的真空度，以防工件脱离夹具。
3. 磁性固定：通过夹具表面的磁吸附力将工件固定在夹具上。
这种方式适用于金属工件，可以提供较强的固定力，并且可以方便地调整工件的位置。
但需要注意的是，磁性固定对于非金属工件无效。
二、夹具定位精度的重要性夹具的定位精度影响着工件在CNC机床加工中的加工精度和重复定位精度。
一个好的夹具定位方式应该能够确保工件在多次加工中能够精确地回到之前设定的位置，以便进行复杂的多工位、多刀具的切削加工。
在夹具的定位过程中，以下几个要素是需要考虑的：1. 定位孔精度：夹具上的定位孔需要精确地加工出来，以保证工件能够准确地与夹具配合。
定位孔可通过加工或使用成型治具等方式制作。
2. 定位销精度：夹具上的定位销需要具备足够的硬度和精度，以确保工件的定位准确性。
在加工过程中，应定期检查和更换损坏或磨损的定位销。
3. 定位方式选择：夹具的定位方式有很多种，如平面定位、轴向定位、块定位等。
根据工件的具体形状和加工要求，选择合适的定位方式非常重要。
机械加工中的工装夹具定位设计方法
机械加工中的工装夹具定位设计方法摘要：工装夹具定位设计对机械加工具有重要意义。
基于此，本文首先阐述了工装夹具的作用，分析了机械加工定位基准及其分类，并详细探讨了工装夹具的定位设计。
关键词：机械加工；工装夹具；定位设计机械工件在加工过程中，需精准的测量、精确的定位，才能被加工组装成合格、耐用的工件。
在加工中，应用科学的夹具设计可提高产品质量及生产效率。
工装夹具具有精准的定位功能，能限制工件的自由度，从而保证工件加工面与工装夹具原件的紧密接触，以此加工出更好的机械工件。
机械在加工时，仅依靠人力手工及简单的小工具辅助已不能满足工件的精度要求，而夹装工具能做到此点，其能大幅度提高机械加工精度。
一、工装夹具的作用1、提高制造效率，降低生产成本。
一方面能使工装夹具标准化，即采用通用化、标准化、模块化程度较高的工装夹具，以尽可能缩短加工的准备时间，提高操作效率。
另一方面，可采用液动、气动或气液联合夹紧等装置，提高工作效率。
多工位夹具和可调换夹具等的使用，能较大程度提高工作的效率。
为了提高工作效率，在进行数控铣床工装夹具设计时应注意以下问题。
首先，要尽可能通过一次装夹来实现加工成型，以缩短加工时间，提升工作效率，也有利于提升加工精度。
其次，可通过提高装夹速度来提高工作效率。
通过使用多位、多件夹具加快装夹速度，以缩短加工时间。
最后，通过合理选择刀具尺寸、形状及切削量，提升工作效率。
2、确保质量。
夹具能极大地提高工件的加工精确度，从而保证工件的质量达到更加高水平的标准。
使用夹具固定工件时，能确保工件与刀具、机床间的位置，也能避免因人为因素产生的影响，从而保证同批次工件的加工精度。
受局部热变形和应力的影响，零件会产生较大的变形。
在夹具设计过程中，通过计算提前预留余量，使应力、变形和变形方向得到可靠控制，从而保证零件质量。
二、机械加工定位基准定位基准控制对机械加工影响较大，会影响到各类零件加工进度与大小等，对生产加工技术工艺与夹具结构也会产生较大影响。
第8章(1-2)机床夹具的基本概念和工件的定位与定位误差
2、由于加工精度要求，不必限制所有自由度
（三）欠定位：工件在夹具中定位时，若定位 支承点数目少于工序加工所要求的数目，工 件定位不足，称为欠定位。
（四）重复定位：工件在夹具中定位时，若几 个定位支承点重复限制一个或几个自由度， 称为重复定位（超定位）。
*当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不允 许重复定位。 *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。
＝
d 1 (1 ) 2 sin 2
2）尺寸H2的定位误差 设计基准 为C，定位基准为A，其最大的位 置变动量为 C1C2 即定位误差：
H C1C2 AC2 AC1
2
( AO2 O2C2 ) ( AO1 O1C1 )
3）尺寸H3的定位误差 设计基准 ＝ 为O，定位基准为A，其最大的 位置变动量为 O1O2 即定位误差：
计算得到，根据一批工件的定位由一种可能的极端 位置变为另一种极端位置时δ位置和δ不重的方向的异 同，以确定公式中的加减号。
（二）几种典型表面定位时的定位误差 1、平面定位时的定位误差 *毛坯表面定位： 由于实际表面相 对于其理想位置 有较大的变动范 围，存在基准位 置误差。
δ定位（H）= δ位置（M）
分析：机床保证 了小孔与销的轴线 之间的尺寸，但因 销孔之间存在间隙， 销、孔、外圆均存 在尺寸误差，均会 引起尺寸H的变化。 Hmax：当销最小、 孔最大、外圆最大， 销孔右边接触 Hmin：当销最小、 孔最大、外圆最小， 销孔左边接触
例：孔—销配合例子
基准位置误差δ位置（O）：定位基准O相对于其 理想位置O’的最大变动量
（2）对定误差δ对定：与夹具相对于刀具及
切削成形运动有关的加工误差。 包括： 对刀误差δ对刀：夹具相对于刀具位置有关的
第二章：机床夹具的定位原理和定位元件
机械工程系
判断工件在某一方向的自由度是 否被限制，唯一的标准是看同一批 工件先后定位后，在该方向上的位 置是否一致。
山东劳动职业技术学院
机械工程系 二、定位方式 1.完全定位 工件的六个自由度完全被限制的定位称为
完全定位。
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机械工程系
❖ 2.不完全定位 按加工要求，允许有一个或几 个自由度不被限制的定位称为不完全定位。
❖ ⑤限制了理论上应该限制的自由度，使一批工件定 位位置一致。
山东劳动职业技术学院
机械工程系
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机械工程系
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机械工程系
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机械工程系
三、定位元件
布置原则
(1) 一平面上布置的三个定位支承钉应相互 远离，且不能共线；
(2) 窄长面上布置的二个定位支承钉应相互
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机械工程系
山东劳动职业技术学院
机械工程系
4、辅助支撑 生产中,由于工件形状以及加紧力、切削力、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定.为了 提高工件的安装刚性和稳定性,常需要设置辅助支撑.用来提 高工件的装夹刚度和稳定性,不起定位作用.常见的有螺旋式 辅助支撑、自定位辅助支撑、推引式辅助支撑、弹簧自引 式气动锁紧辅助支撑。
❖
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机械工程系
❖ 3.欠定位 按工序的加工要求，工件应该限制的自由 度而未予限制的定位，称为欠定位。在确定工件定 位方案时，欠定位时绝对不允许的。
❖ 4.过定位 工件的同一自由度被二个或二个以上的支 撑点重复限制的定位，称为过定位或重复定位。如 图 为减少或消除重复定位造成的不良后果，可采取以 下措施：1提高工件和夹具有关表面的位置精度；2 改变定位装置结构。
初步认识夹具及定位原理
现一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工。
减轻劳动强度：使用专用夹具，特别是自动化程度较高的专用夹具，可以减轻工人的劳
动强度，改善劳动条件，保证安全。
4
二、夹具的组成
机械制造基础
机床夹具的种类虽然繁多，但它们都是由定位元件、夹紧装置、夹具体和其他装置及元件组
3．按夹紧动力源分
按夹紧动力源，夹具可分为手动夹具、液压夹具、气动夹具、电动夹具和磁力夹具等。
10
四、定位原理
1．六点定位原理
机械制造基础
一个自由的物体对3个互相垂直的坐标系来说有6种活动的可能性，它可朝3个方向移动，也可绕3个
方向转动。习惯上把这6种活动的可能性称为自由度。如下页图a所示，一个在空间处于自由状态的物
除上述基本组成部分外，有些夹具根据需要还设置了一些其他装置或元件，如分度装置、 对刀或引导装置和安全保护装置等。如上页图b所示的钻套和钻模板就是为了引导钻头而设置的引
导装置。
7
三、夹具的分类
机械制造基础
1．按使用特点分
按使用特点，夹具可分为通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具和拼装夹具等。
（1）通用夹具
爪自定心卡盘和铣床上的台虎钳等。
机械制造基础
2
一、夹具的功用
机械制造基础
工件的装夹方法有两种：① 直接装夹在机床上；② 用夹
具装夹在机床上。 工件直接装夹在机床上时，一般要先按图样要求在工件表面划线，
装夹时用划针或百分表找正后夹紧。这种方法生产率低，且对工人的 技术水平要求较高，一般用于单件和小批生产。成批及大量生产时一 般采用夹具装夹工件。
零点定位夹具原理
零点定位夹具原理零点定位夹具（Zero-point positioning fixture）是一种用于精确定位和固定工件的夹具，其原理是通过机械或气动系统将工件定位在一个固定的参考点上，使得工件能够准确地被加工、测量和装配。
零点定位夹具通常由夹具本体、夹具座、夹具销、夹具顶针和夹具螺栓等部件组成。
其中，夹具本体是夹持工件的主要组成部分，夹具座是用于安装夹具本体的底座，夹具销用于将夹具座与夹具本体连接，夹具顶针用于定位工件，夹具螺栓用于将夹具固定在机床上。
1.初始位置定位：当夹具装配好并安装在机床上时，夹具顶针先定位工件的一侧或两侧。
通过移动夹具顶针，使得工件的引导面与夹具的参考面接触，实现最初的位置定位。
这个过程包括两个步骤：首先是粗定位，通过移动夹具本体和夹具座来将夹具顶针与工件接触；然后进行微调定位，通过微调夹具顶针的位置，使得工件能够在更加精确的位置上定位。
2.夹持工件：在初始位置定位完成后，夹具螺栓用于将夹具固定在机床上，确保夹具的稳定性。
然后，夹具顶针通过向下移动，将工件夹持在夹具本体上。
通过调整夹具顶针的高度和位置，确保工件的准确定位和稳定夹持。
3.加工、测量和装配：一旦工件被夹持在夹具上，它就可以进行各种操作，如加工、测量和装配等。
由于工件已经准确地定位在一个固定的参考点上，工件在夹具上的位置和姿态可以被精确地控制和测量。
4.释放工件：完成对工件的加工、测量和装配后，可以通过将夹具顶针向上移动来释放工件。
此时，工件可以被取下或者继续进行下一步的操作。
总之，零点定位夹具是一种通过机械或气动系统将工件定位在一个固定的参考点上的夹具。
它的工作原理是通过初始位置定位和夹持工件，使得工件能够进行精确的加工、测量和装配。
通过使用零点定位夹具，可以提高生产效率和加工精度，保证产品的一致性和质量。
CNC机床加工中的工件夹紧与定位技术
CNC机床加工中的工件夹紧与定位技术在CNC机床加工过程中，工件夹紧与定位技术起着至关重要的作用。
工件夹紧与定位技术的正确应用不仅能够保证加工精度，还能提高生产效率。
本文将探讨几种常见的工件夹紧与定位技术，并介绍它们的应用场景及注意事项。
一、机械式夹紧与定位技术机械式夹紧与定位技术是一种常见的工件固定方法。
它通常使用夹具或工件定位系统来实现。
夹具可以通过夹紧力将工件固定在特定位置，确保其不会在加工过程中发生位移。
而工件定位系统则可以将工件定位在合适的位置，以保证加工精度和稳定性。
机械式夹紧与定位技术适用于大块工件、重型工件以及需要进行多次加工的工件。
它们通常具有较高的稳定性和刚性，可以保证加工过程中工件的精度和稳定性。
然而，在使用机械式夹紧与定位技术时，需要注意夹具的设计和制造要求，以及定位系统的安装和调试，在实际操作中需要特别小心，以避免不必要的事故和损失。
二、真空吸附夹紧与定位技术真空吸附夹紧与定位技术是一种利用真空泵吸附工件表面，将其固定在夹具上的方法。
真空吸附夹紧与定位技术适用于平面、轻量级工件以及对工件表面不允许有划痕或痕迹的情况。
它具有夹紧力均匀、不会损坏工件表面的优点。
在使用真空吸附夹紧与定位技术时，需要特别注意真空泵的选择和使用。
不同工件的表面特征和形状可能需要不同的真空泵来实现最佳效果。
此外，需要确保夹具的密封性以及真空吸附装置的安装牢固，以确保加工过程的稳定性。
三、气压夹紧与定位技术气压夹紧与定位技术是一种使用气体压力来夹紧和定位工件的方法。
它通常使用气动元件将气体引入夹具内部，通过增加气压使工件固定在夹具上。
气压夹紧与定位技术适用于工件形状复杂、结构轻巧，以及需要快速固定和释放的情况。
在使用气压夹紧与定位技术时，需要注意选择合适的气压控制系统和气动元件，以确保夹具能够达到所需的夹紧力。
另外，夹具的设计和制造要求也需要特别关注，以确保夹紧和定位的准确性和稳定性。
四、电磁夹紧与定位技术电磁夹紧与定位技术是一种使用电磁力将工件夹紧和定位的方法。
第四章第2、3节机床夹具及工件定位--- (2)
构，进一步提高劳动生产率。
3）能扩大机床的使用范围，实现一机多能
根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，
即可扩大机床原有的工艺范围。
例如在摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱
体零件的镗孔加工。
定位原理
学习要点：
定位是机械加工中一个极为重要的问题。
要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用的定
1、2、3点：
6点： x
z x y
4、5点：
y z
工件定位的任务就是根据加工要求限制工
件的全部或部分自由度。 工件的六点定位原理是指用六个支撑点来 分别限制工件的六个自由度，从而使工件
在空间得到确定定位的方法。
图
工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
它用于加工 与端面J垂 直的孔、外 圆面及其他 端面，或两 端面有同轴 度(表面P与 内孔、外圆 面)要求的 工件。
压板座组件 KTl 可根据 工件大小在 槽内作径向 移动以调整 钩形螺栓夹 紧位置。钩 形螺栓 KH1 可视工件大 小更换。
根据工件 定位基准 不同，定 位元件 KH2也可 以更换。
2、机床夹具的分类
（1）按专门化程度分类
1）通用夹具
通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。 例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的 平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由 专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。 其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、 小批量的生产中。
由前述分析可知，球体上通铣平面只需限制 1个自由度，这是从定位分析角度得出的结 论，但是在决定定位方案的时候，为了使得 定位系统能够实现，承受切削力、夹紧力， 方便安排定位元件等原因，往往考虑限制2 个自由度(见图4-13a) ，或限制3个自由度(见 图4-13b)。在这种情况下，对第二类自由度 也加以了限制，不仅是允许的， 且是必要的。
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夹具在机床上的定位方式
夹具在机床上的定位误差 提高夹具在机床上定位精度的措施
第23次课
教学课型：理论课
机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
二、夹具在机床上的定位方式
夹具在工作台面上的连接定位
夹具在主轴上的连接定位
第23次课
教学课型：理论课
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
三、夹具在机床上的定位误差 2.钻床夹具的定位误差
P与B的平行度误
差ΔZ属“位置误差”，
由此造成孔中心线的
垂直度误差为：
Δβ=sin–1(ΔZ/L)。
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机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
一、夹具在机床上定位的目的
要保证工件的加工精度，就必须使工艺系统各环 节之间具有正确的位置关系。其中包括工件的定位基 准面与夹具的定位元件表面之间、夹具的定位基准面 与机床的工作台和导轨或主轴轴线之间都必须具有正 确的位置关系，才能使加工表面相对刀具及切削成形 运动处于理想位置。
第23次课
教学课型：理论课
包 括
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机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
三、夹具在机床上的定位误差 1.铣床夹具的定位误差
偏斜角Δβ
Δβ=2tg–1(Δmax/L)
是“连接误差”的一 部分，安装时应注意使 夹具靠向T形槽的同一侧。
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机床夹具设计
⑶以端面和短锥面在主轴上定位
定心精度高（无配合间 隙），连接刚度也较高。但 因需同时保证锥孔的锥度及
锥孔轴线与端面的垂直度，
而使加工较困难。
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机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
二、夹具在机床上的定位方式 2.夹具在主轴上的连接定位
⑵专用夹具
定位误差δ'定位包括： 夹具定位面P对过渡盘定位 基准面E的同轴度误差； E本身的制造误差； E 与 主 轴 轴 径 的 连 接 误 差 (包括配合间隙及由于间隙和 E面对端面的垂直度误差造成 的转角误差 Δβ) 。若 B 面采用 就地加工可减小δ'定位。
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教学课型：理论课
三、夹具在机床上的定位误差 3.车床夹具的定位误差
⑴心 轴
定位误差δ'定位包括：
心轴工作面中心线对中心
孔或心轴锥柄中心线的同 轴度误差； 心轴定位基准面（中心孔 或锥面）本身的形状误差。
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
三、夹具在机床上的定位误差 3.车床夹具的定位误差
第23次课
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机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
二、夹具在机床上的定位方式
夹具在工作台面上的连接定位
夹具在主轴上的连接定位
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
二、夹具在机床上的定位方式 2.夹具在主轴上的连接定位
⑷通过过渡盘与机床主轴连接定位
径向尺寸大，当凸缘 将过渡盘装夹在机床上 后再加工时，定位精度
较高。
但结构复杂。
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
夹具在机床上定位的目的
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夹具在机床上的定位误差 提高夹具在机床上定位精度的措施
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
二、夹具在机床上的定位方式 1.夹具在工作台面上的连接定位
夹具一般用定位基准面和定向键或定向销在工作台 上定位，因此二者都要具有一定的加工精度。 圆柱定位销用于小型夹具中； 键(销)与槽(孔)的配合精度一般为H7/h6或H8/h8； 两定向键（销）之间的距离在夹具底座允许的范围 内应尽可能远些，以提高其刚度； 键（销）的材料一般用45，淬火HRC40~45； 夹具纵向两端底边上应设计带U型槽的耳座，以紧 固夹具体。
二、夹具在机床上的定位方式 2.夹具在主轴上的连接定位
⑵以端面B轴配合一般采
用H7/h6或H7/js6。
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教学课型：理论课
机床夹具设计
第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
二、夹具在机床上的定位方式 2.夹具在主轴上的连接定位
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
夹具在机床上定位的目的
夹具在机床上的定位方式
夹具在机床上的定位误差 提高夹具在机床上定位精度的措施
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
三、夹具在机床上的定位误差
定位误差： 夹具定位元件相对于机床装卡面之间的位
置误差。
夹具定位元件相对于夹具体定位基准面的位置误差；
夹具定位基准面本身的制造误差；
夹具定位基准面与机床装卡面之间的连接误差。
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
一、夹具在机床上定位的目的
可见，夹具在机床上定位的本质就是夹具定位元 件对刀具切削成形运动的定位。
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第二章 夹具在机床上的定位、对刀和分度
§2-1 夹具在机床上的定位
夹具在机床上定位的目的
⑴用长锥柄在主轴锥孔中定位
定位迅速方便，因无配 合间隙，故定位精度高。 但刚度较低，适用于切
削力小的小型夹具。
外廓直径为：D≤(2~3)d2（d2为锥柄大端直径）。
注意：为保护锥孔，锥柄的硬度应≤HRC45。
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§2-1 夹具在机床上的定位