第3讲1.2工件的定位与安装
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工件的定位和夹紧讲课文档
3) 工件以外圆表面定位 V形块
第五十七页，共68页。
图2-62 活动V型块的应用
3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位 定位套
图2-63 工件以圆孔定位的定位套
第五十八页，共68页。
3.常见定位方式及定位元件
4) 工件以组合表面定位
第五十九页，共68页。
图2-68 一面两销定位
3.常见定位方式及定位元件
平面支承
2. 常见定位分析
2） 不完全定位：
短圆柱销
侧挡销
第三十二页，共68页。
图2-54 连杆钻孔定位方案
平面支承
2. 常见定位分析
3）欠定位：
第三十三页，共68页。
图2-51 用专用夹具
安装工件
2. 常见定位分析
4）过定位：
第三十四页，共68页。
图2-55 过定位示意
2. 常见定位分析
4）过定位：
2）能大大地提高生产率，缩短辅助时间； 3）装夹方便，能大大地减轻工人劳动强度。
第二十六页，共68页。
三、工件在夹具中的定位
1.六点定位原理
第二十七页，共68页。
图2-52 物体的六个自由度
三、工件在夹具中的定位
1.六点定位原理
第二十八页，共68页。
图2-53 六点定位简图
三、工件在夹具中的定位
间隙配合心轴
H7 g6( f 7)
H7 r6
第五十四页，共68页。
图2-66 圆柱心轴
3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位
V形块
半圆环 定位套
支承定位
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3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位
第五十七页，共68页。
图2-62 活动V型块的应用
3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位 定位套
图2-63 工件以圆孔定位的定位套
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3.常见定位方式及定位元件
4) 工件以组合表面定位
第五十九页，共68页。
图2-68 一面两销定位
3.常见定位方式及定位元件
平面支承
2. 常见定位分析
2） 不完全定位：
短圆柱销
侧挡销
第三十二页，共68页。
图2-54 连杆钻孔定位方案
平面支承
2. 常见定位分析
3）欠定位：
第三十三页，共68页。
图2-51 用专用夹具
安装工件
2. 常见定位分析
4）过定位：
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图2-55 过定位示意
2. 常见定位分析
4）过定位：
2）能大大地提高生产率，缩短辅助时间； 3）装夹方便，能大大地减轻工人劳动强度。
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三、工件在夹具中的定位
1.六点定位原理
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图2-52 物体的六个自由度
三、工件在夹具中的定位
1.六点定位原理
第二十八页，共68页。
图2-53 六点定位简图
三、工件在夹具中的定位
间隙配合心轴
H7 g6( f 7)
H7 r6
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图2-66 圆柱心轴
3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位
V形块
半圆环 定位套
支承定位
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3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位
工件安装方法及步骤
工件安装方法及步骤
工件安装是制造过程中非常重要的一步，正确的安装能够保障产品的质量和性能。
下面将介绍工件安装的方法及步骤。
一、准备工作
1、准备工具：根据工件的不同需要准备相应的工具，如扳手、起子、钳子、夹具等。
2、检查工件：检查工件表面是否有损伤，检查工件的尺寸是否符合要求，确保工件没有质量问题。
3、清理工作：保证工作区域干净，清理工件表面的铁屑、灰尘等杂物，以避免导致安装偏差。
4、安全防护：在安装过程中要戴好手套、护眼镜等安全防护用品，以确保人员安全。
二、安装方法
1、直接安装：将工件直接放置在安装位置，然后用相应的工具固定住。
2、夹持安装：使用夹具将工件夹紧后再安装。
3、粘贴安装：在工件表面喷涂一层粘合剂，然后将其贴在安装位置上。
4、焊接安装：将工件与安装位置焊接在一起。
三、安装步骤
1、确定安装位置：根据工件的安装要求，确定其安装位置。
2、定位：将工件定位放到安装位置上，调整其位置，使其与安装面平行或垂直。
3、固定：使用相应的工具将工件固定住，确保工件安装牢固。
4、检查：检查工件的安装状态，确保工件安装正确。
5、测试：进行必要的测试，如压力测试、密封测试等，确保工件的质量和性能。
总结：。
工件的定位原理及方法简介
工件以一面两孔定位时，为什么要用一个圆柱销和一个菱形销且菱形销怎么是限制一个自由度？一个零件有六个自由度，平移四向、上下两向、旋转两向。
一销可消除平移四向、旋转一向和向下移动三个自由度，再加一销会产生过定位问题，所以，改用菱形销，只留一个向上的自由度。
自由度有计算公式，点、线接触为高付，面接触为低付。
平面自由度计算公式F=3n-(2p+3q),n为自由构件数目（不含支架），p为低副数，q为高副数目数控机床上工件定位的原理在机械加工过程中为确保加工精度，在数控机床上加工零件时，必须先使工件在机床上占据一个正确的位置，即定位，然后将其夹紧。
这种定位与夹紧的过程称为工件的装夹。
用于装夹工件的工艺装备就是机床夹具。
1 工件定位的基本原理六点定位厦理工件在空问具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点(即定位元件)来限制关键的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度，在如y平面上，不在同一直线上的三个支承点限制了工件的王、于三个自由度，这个平面称为主基准面；在平面上沿长度方向布置的两个支承点限制了工件的拿两个自由度，这个平面称为导向平面；工件在xoz乎面上，被一个支承点限制了，一个自由度，这个平面称为止动平面。
工件的六个自由度综上所述，若要使工件在央具中获得唯一确定的位置．就需要在夹具上合理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．这就是工件的六苣定位原理。
工件的六点定位(2)六点定位原理的应用六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的，如果违背这个原理，工件在央具中的位置就不能完全确定。
然而．用工件六点定位原理进行定位时，必须根据具体加工要求灵活运用．工件形状不同t定位表面不同，定位点的分布情况会各不相同，宗旨是使用最简单的定位方法，使工件在夹具中迅速获得正确的位置。
工件定位PPT课件
第6页/共48页
3．轴类工件
轴类工件的六点定位
第7页/共48页
第二节 工件的定位
一、加工要求与不定度消除
铣槽时，需 要消除几个不 定度？
第8页/共48页
显然，铣不通槽时， 必须消除六个不定度，方 能满足加工要求。
铣通槽， 则只需消除 五个不定度即可满足加工 要求。
第9页/共48页
几种常见加工方式所需消除的不定度情况。
第30页/共48页
常用V形块两工作斜面间的夹角一般分为60°、90°、 120°三种，其中90°角的V形块应用最多，其结构及规格尺寸 均已标准化。
第31页/共48页
（2）圆柱孔 用圆柱孔作定位元件时，通常采用定位套形式进行
精基准定位。
第32页/共48页
半圆孔定位装配结构形式
对于大型轴类工件，还可以考虑采用半圆孔形衬 套作为定位元件。需要注意的是，下半圆孔的最小 直径应取工件定位基准外圆的最大直径。
第14页/共48页
夹具上的定位支承点多于六个或少于六个，但由于布 局不合理，将造成重复消除工件的一个或几个不定度的现 象，这种重复消除工件不定度的定位称为重复定位。
第15页/共48页
第三节 工件的定位元件
工件上常被选作定位基准的表面形式包括平面、圆 柱面、圆锥面和其他成形面及其组合。
常用定位元件
可调支承是指支承高度可以调节的定位支承。可调 支承的常用结构及其应用见下表。
六角头支承
调节支承
圆柱体调节支承
第21页/共48页
顶压支承
（2）辅助支承 辅助支承——为提高工件的安装刚性及稳定性，
防止工件的切削振动及变形，或者为工件的预定位而 设置的非正式定位支承。
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3．轴类工件
轴类工件的六点定位
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第二节 工件的定位
一、加工要求与不定度消除
铣槽时，需 要消除几个不 定度？
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显然，铣不通槽时， 必须消除六个不定度，方 能满足加工要求。
铣通槽， 则只需消除 五个不定度即可满足加工 要求。
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几种常见加工方式所需消除的不定度情况。
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常用V形块两工作斜面间的夹角一般分为60°、90°、 120°三种，其中90°角的V形块应用最多，其结构及规格尺寸 均已标准化。
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（2）圆柱孔 用圆柱孔作定位元件时，通常采用定位套形式进行
精基准定位。
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半圆孔定位装配结构形式
对于大型轴类工件，还可以考虑采用半圆孔形衬 套作为定位元件。需要注意的是，下半圆孔的最小 直径应取工件定位基准外圆的最大直径。
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夹具上的定位支承点多于六个或少于六个，但由于布 局不合理，将造成重复消除工件的一个或几个不定度的现 象，这种重复消除工件不定度的定位称为重复定位。
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第三节 工件的定位元件
工件上常被选作定位基准的表面形式包括平面、圆 柱面、圆锥面和其他成形面及其组合。
常用定位元件
可调支承是指支承高度可以调节的定位支承。可调 支承的常用结构及其应用见下表。
六角头支承
调节支承
圆柱体调节支承
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顶压支承
（2）辅助支承 辅助支承——为提高工件的安装刚性及稳定性，
防止工件的切削振动及变形，或者为工件的预定位而 设置的非正式定位支承。
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工件的安装与装夹ppt课件
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
长方体工件定位示例：
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（2) 可调支承
多用于毛面定位，每批调整一次，以补偿各批 毛坯误差
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
（3）自位支承
支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，
一般只限制 一个自由度， 即一点定位。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
三、根据加工要求决定所需限制的自由度
考虑定位方案时，需根据零件加工要求而定，应 限制哪几个自由度，再以相应定位点去限制。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
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
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
2、划线找正安装法 当零件形状很复杂时，可先用划针在工件 上画出中心线、对称线或各加工表面的加 工位置，然后再按划好的线来找正工件在 机床上的位置的方法。
快速将工件定位夹紧，免除了找正、对刀等，缩短 辅助时间，提高了成品率，降低了成本。 （3）扩大机床的加工范围
机械加工工艺基本知识
1.3.1 基准的种类
设计基准： 设计图样上所采用的基准
基 准
工艺基准
工序基准： 在工序图上用以指定加工表面位置的基准 定位基准： 在加工中用做定位的基准 测量基准： 在工件上用以测量已加工表面位置的基准
装配基准： 装配时用以确定零件在产品中位置的基准
1.3.2 定位基准及其选择 作为定位基准的点或线，总是以具体表面 来体现的，这种表面就称为定位基准面。例如， 轴类零件与盘套类零件，当定位基准均为轴线 时，定位基准面却分别是中心孔和内孔。
• １）喷丸
•
小直径钢丸高速喷射冲击工件表面。
• ２）滚压
•
用滚珠或滚柱冲压，无刃铰刀，无刃拉刀，挤压丝锥等。
• ３）碾光
•
金刚石滚轮
• ４）高能处理
•
激光
Q &A
提问答疑
五、连杆
1. 加工精度高的部位：大小头孔 、两端面、大头接合面。
2. 常用定位原则：互为基准（两 端面；大小头孔）
3. 主要机加工工序：基准先行、 先粗后精、先主后次、先面后孔。
1.6 特种加工
电火花（成形与穿孔）加工原理: 利用脉 冲放电对导电材料的腐蚀作用去除材料，以 获得一定形状和尺寸的一种加工方法。
定位基准分为粗基准和精基准。 粗基准指作为定位基准的是未加工过的毛 坯表面。 精基准指作为定位基准的是加工过的表面。 （1）粗基准的选择原则： ●选择不要求加工 的表面作为粗基准
●选择加工余量最小的表面作为粗基准 ●选择平整、面积足够大、装夹稳定的表面作 粗基准 ●粗基准一般只在第一道工序中使用，以后应 尽量避免重复使用
α：备品百分率 β：废品百分率
（2）生产类型
单件生产 成批生产 大量生产
11.3 工件的定位、安装与基准_配机械制造基础(第2版)
图
示
限 制 自由度
第11章
定位套
定位情况
1个短定位套
2个短定位套
1个长定位套
图
示
限 制 自由度
第11章
• 3．欠定位与过定位 • 根据工件加工要求必须限制的自由度没有得到限制的定位，称为欠 定位。欠定位是不允许的。 • 如果工件的某一自由度同时被两个或两个以上的支承点限制的定位， 称为过定位或重复定位。过定位是否允许，应根据具体情况分析。
定位情况
定位销
短圆柱销
长圆柱销
菱形销
图
示
限制自由度
第11章
圆锥销
定位情况 固定锥销 浮动锥销 固定与浮动组合
图
示
限 制 自由度
第11章
工件以锥孔定位
定位情况 固定顶尖 浮动顶尖 锥度心轴
图
示
限 制 自由度
3.工件以外圆柱面定位 第11章
定位元件
V 形块
定位情况 1个短V形块 2个短V形块 1个长V形块
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
第11章
• • • 2．划线找正法 划线找正法是指工件安装时依据事先在工件上划好的找正线进行找正的方 法。 这种找正方法需要事先在工件上划线，即增加了划线工序，安装精度不高， 且受工人技术熟练程度影响；另外，由于线条具有一定宽度，一般安装精 度仅在0.3～lmm左右，所以划线找正只适用单件小批生产。在成批生产中， 对形状复杂或尺寸较大的工件，也常采用划线法找正。
正确处理过定位
提高工件定位表面与定位元件之间 的位置精度； 改变定位元件（或定位装置）的结 构；
第11章
分析讨论：
下列定位方案 中各定位元件 限制了那些自 由度？
第3章工件的定位与装夹
2.夹具的分类
按适用机 床分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
按用途分 类
车 铣 钻镗 磨 通 床 床 床床 床 用
夹 夹 夹夹 夹 夹
具 具 具具 具 具
按驱动夹具工作 的动力源分类
手动夹具 气动夹具 液压夹具 电动夹具 磁力夹具 真空夹具 自夹紧夹具
专 可组 成 用 调合 组 夹 夹夹 夹 具 具具 具
4、机床夹具的组成
(1)定位元件 定位元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，
这些作为定位基准的点、线、面既可以是工件与定位元件实际接触
的3-14所示，零件的内孔套在心轴上加工￠40h6外圆时，内孔轴线
即为定位基准。 ③测量基准 测量已加工表面尺寸及位置的基准，称为测量基准。图3-14所
示的零件，当以内孔为基准（套在检验心轴上）去检验Φ40h6外圆的 径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时，内孔轴线即测量基准。
④辅助支承 工件因尺寸形状或局部刚度较差，使其定位不稳或受力变形等原因，需
增设辅助支承，用以承受工件重力、夹紧力或切削力。辅助支承的工作特点 是：待工件定位夹紧后，再调整辅助支承，使其与工件的有关表面接触并锁 紧；而且辅助支承是每安装一个工件就调整一次。但此支承不限制工件的自 由度，也不允许破坏原有定位。如图3-19所示，工件以平面A定位，由于被 加工面悬伸较大，在切削力作用下会产生变形和振动，因此工件定位后增设 辅助支承3，以提高支承刚度，减少振动，提高加工精度。
工件装好，就是在加工前确定工件在工艺系统中的正确位 置，即定位。将工件夹牢，就是对工件施加作用力，使之 在加工过程中始终保持在原先确定的位置上，即夹紧。从 定位到夹紧的全过程，称为装夹。
2.机床夹具的概念 在机床上使工件占有正确的加工位置并使其在加工过
工件在数控机床上的定位与装夹PPT课件
基准统一原则
采用同一组基准定位加工零件上尽可能多 的表面，可使夹具统一。
自为基准原则
选择加工表面本身作为定位基准，避免 夹具的制造误差和安装误差对工件的影 响。
互为基准原则
工件上两个相互位置要求很高的表面加工 时，互相作为基准，反复加工，可获得较 高精度。
基准选择不可完全符合上述原则，应根据具 体情况具体分析，选择最有利的表面作基准。
四爪单动卡盘：用于非回 转体或偏心件的装卡
编辑版pppt
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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 使用三爪自动定心卡盘装夹较长的工件。 Ø 三爪自动定心卡盘的精度不高。
七、数控铣床的装夹
1. 工件的定位与夹紧 有什么区别？
2. 确定工件在夹具中 应限制自由度数目 的依据是什么？
3. 什么是欠定位？为 什么不能采用欠定 位？试举例说明。
4. 试分析右图中的定 位元件分别限制了 哪些自由度？有哪 些夹紧元件？
编辑版pppt
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课堂小节
ONE 数控车床的装夹 (重点) TWO 夹具的组成和作用（了解） THREE 数控铣床的装夹（重点）
精基准的选择
Ø 在实际生产中，经常使用的统一基准形式有： 1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准； 2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个
距离较远的销孔）作统一基准；
3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统 一基准；
4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。
Ø 采用统一基准原则好处： 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。
第一章 工件的定位
32
3、过定位与欠定位
1）.分析：工件的定位支 承点少于应限制的自由度 数时，会造成什么后果？ 结果：应限制了自由度来 被限制，导致加工时达不 到要求的加工精度。 ① 欠定位：加工中，工件定位点数少于应限制的自由度
数。会产生不良后果。 ② 过定位：工件的某个自由度被限制两次以上。
2）.过定位是否允许?一般来说过定位将使工件定位不确定， 夹紧后会使工件或定位元件产生变形。
②过定位不一定就是完全定位? ③多于六个定位点的定位一定是过定位?
38
4、应用六点定位原则应注意的问题 1)方法问题：
①根据工序加工技术要求和工件形状的特点，确 定应限制 那些自由度，而用相应的定位点数目去消除。 ②分析时也可反过来分析哪几个自由度可不必限 制，剩下 的就是要限制的了。
(2)过定位有时是允许的，而欠定位决不允许，欠定位的 后果只导致加工时达不到加工精度。 过定位优点：使定位可能更为可靠，如冰箱有四个支 承点。 缺点：易使工件的定位精度受影响，使工件或夹具夹 39 紧后产生变形。
②优点：夹具结构简单，可避免因夹具本身的制造误差而产生
的定位误差，因此，定位精度高。 如：加工误差 < 0.01～0.005mm，采用夹具加工难以达到。 适用场合：单件小批生产中（如工具修理车间）。
(2)划线找正安装
对重、大、复杂工件的加工，往往是在待加工处划 线，然后
6 装上机床，工件在机床或夹具上位置按所 划的线进行找正定位。
10
11
三、机床夹具的分类 1、分类方法：
1)按夹具的应用范围：通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合 夹具、随行夹具； 2)按加工类型：车床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、 数控机床夹具等； 3)按夹紧力来源：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电磁夹具、 真空夹具。 机床夹具通常按夹具的应用范围进行。
工件的安装及机床夹具
用适当分布的六个支承点消除 工件的六个自由度，使工件在夹具 中位置完全确定，这个原理称为六 点定位原理。
定位与夹紧的区别
•定位是工件在夹具中获得正确的位置 •夹紧是保证定好的位置不因外力的作 用而发生改变
限制自由度与加工 技术要求的关系
工件限制几个、限制哪几个自由度 完全取决于加工技术要求。
完全定位与 不完全定位
•提高工件定位表面与定位元 件之间的位置精度； •改变定位元件的结构。
•一般按三、二、一布置。 •主要定位表面受力面积 越大越好。
常见的几种过定位实例
改善过定位的措施
定位：使工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。
夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中不致因切 削力、重力和惯性力的作用而偏离正确的位置保持定位位 置不变的操作。
安装：工件从定位到夹紧的全过程称为。 安装工件时，一般是先定位后夹紧，而在三爪卡盘上安 装工件时，定位与夹紧是同时进行的
（2）装夹的方法
2） 专用夹具安装
操作简单，效率高， 容易保证加工精度， 适用于成批或大批 大量生产类型 。
为某一零件的加工而专门设计和制造夹具，无需进行找正， 就可以迅 速而可靠地保证工件对机床和刀具的正确相对位 置，并可迅速夹紧。 利用专用夹具加工工件，既可保证加工精度，又可提高生 产效率，但没有通用性。专用夹具的设计、制造和维修需 要一定的投资，所以只有在成批生产或大批大量生产中， 才能取得比较好的效益。
二、精基准选择
1、基准重合原则 2、基准统一原则 3、互为基准原则 4、自为基准原则 5、定位夹紧可靠、方便
重点考虑： •减少定位误差 •保证加工精度
床身导轨面自为基准
四、工件在夹具中的定位
定位的任务 定位的原理
第3章 工件的定位与夹紧(专业课堂)
藤蔓课堂
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第四节 工件的定位方法及其定位元 件
一、工件以平面定位
工件以平面作为定位基准时.所用定位元件一般可分为基本支 承和辅助支承两类。基本支承用来限制工件的自由度.具有独 立定位的作用。辅助支承用来加强工件的支承刚性.不起限制 工件自由度的作用。 1.基本支承 基本支承有固定、可调、自位三种形式.它们的尺寸结构已系 列化、标准化.可在夹具设计手册中查用。这里主要介绍它们 的结构特点及使用场合。 (1)固定支承。定位元件装在夹具上后一般不再拆卸或调节. 有支承钉与支承板两种。
第三章 工件的定位与夹紧
第一节 概述 第二节 工件定位原理 第三节 基准、定位副及对定位元件的基本要求 第四节 工件的定位方法及其定位元件 第五节 定位误差的分析与计算 第六节 一面两孔定位 第七节 夹紧装置的组成和基本要求 第八节 夹紧力的确定 第九节 基本夹紧机构
藤蔓课堂
1
第一节 概述
一、夹具的功用
藤蔓课堂
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第一节 概述
3.夹具体 夹具体是夹具的基础件.通过它将夹具所有元件构成一个整体. 4.其他装置或元件 除了定位元件、夹紧装置和夹具体之外.各种夹具根据需要还 有一些其他装置或元件.如分度装置、对刀元件、连接元件、 导向元件等.
藤蔓课堂
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第二节 工件定位原理
藤蔓课堂
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第二节 工件定位原理
四、限制工件自由度与加工要求的关系
1.完全定位 工件在夹具体上六个自由度完全限制.称为完全定位。 2.不完全定位 这种根据加工要求.允许某些自由度不限制的定位称为“‘不 完全定位”。 3.欠定位 在满足加工要求的前提下.采用不完全定位是允许的。但是应 该限制的自由度.没有布置适当的支承点加以限制.这种定位 称为欠定位。 4.必须正确处理过定位 夹具上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度.这种 重复限制工件自由度的定位称为过定位。
机械加工工艺装备夹具课件
F = FJ tan(φ2+α)
斜角α=10°～14° 一般摩擦系数f=0.1～0.15 摩擦角φ≈5°45′～8°32′ 图1.96 斜楔夹紧受力分析
◆斜楔的自锁条件
F1 ≥ F F1 =FJ tanφ1 F = FJ'tan(α-φ2)
FJ = FJ'
tanφ1≥tan(α-φ2)
φ1 = φ2 = φ， α≤2φ
电动夹具 磁力夹具 真空夹具
1.3.1 机床夹具概述
●机床夹具的组成
①定位元件 —确定工件的正确位置 ②夹紧装置 —夹牢工件，保证工件正确位置不变 ③对刀及导向装置 —迅速确定刀具与工件的相对位置 ④夹具体 —夹具的基础件 ⑤其他装置或元件 —分度装置、联接元件等
1.3.2 工件的定位
基准及其分类
1.3.2 工件的定位
1、工件定位的方式
（1）直接找正定位—精度取决于工人技术水平 单件小批生产，位置要求高
a)磨内孔时工件的找正 b)刨槽时工件的找正
图 1.60 直接找正定位
（2）划线找正定位—精度低 单件小批，复杂件，毛坯精度低
图1.61 划线找正定位
（3）夹具定位—生产率高，定位精度高成批及大量生产
①明确设计任务，收集设计资料
②拟订夹具结构 —定位方案；夹紧方案；刀具引导方式； 方案，绘制夹具 其他装置；总体结构及安装方式 草图
③绘制夹具总图 —工作位置为主视图
双点划线画工件（余量网纹表示） 画定位→夹紧→导向件→夹具体 标注总图技术要求 绘制夹具零件图
●夹具总图技术要求的标注
①轮廓尺寸 —L×H×B ②定位技术要求 —定位件与工件配合，定位件间要求 ③对刀技术要求 —对刀件与刀具配合，对刀件间要求 ④机床连接要求 —与机床联结尺寸、配合 ⑤夹具制造技术要求
工件定位与装夹PPT课件
二、六点定位原理的应用
根据工件在夹具中被限制的自由度不同，定位方 式可分为以下几种 。
完全定位
工件的六个自由度全部被限制
完 全 定 位
不完全定 位
不需要限制六个自由度就能到达定位的要求
限制5个自由度
限制4个自由度
欠定位
应该限制的自由度 没有被限制的定位
不允许使用
限制自由度与加工要求的关系
过定位
数控回转工 作台
扩大了机床工艺范围
组合夹具
主要用于中小批量生产，是一种 较经济的夹具。
孔系组合夹具 槽系组合夹具
2.5.6 典型实例
例3－1 如下图 零件薄 壁筒， 确定夹 装方式 和加工 顺序。
零件内部需要加工； 不需要掉头夹装； 零件内孔尺寸较大，粗加工时可以夹持内孔；
内外圆外表同轴度要求较高，相关外表的形状、 位置精度要求也较高，采用心轴定位加工外外 表； 零件的壁较薄，可用特制扇形卡夹紧。
1.夹紧过程中，不能改变工件定位占据的正确位置。
2.夹紧力大小适宜。
3.夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、平安。
4.夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、平安。
三、夹紧力确实定
夹紧力的作用方向应垂直于主要定位 基准面 。
夹紧力方向 确实定原那 么
夹紧力应尽量与切削力、重力方向一 致，以减少夹紧力
铣削外轮廓时，采用螺旋压板机 构夹紧工件。
过 定 位
消除过定位的措施 大端面加球面垫圈 大端面改为小端面
过定位例如 长销和大端面定位 平面和两短圆柱销定位
固 定 支 承
支承钉
支承板
可 调
主要用于毛坯、形状变化较大工件，以及粗加工定位中
支
教材工件的定位与装夹
基 础 技 能 模 块岗位技能：工件在机床上的定位和安装加工必须掌握的一项基本技能，在多数情况下，用车床最常用的附件进行装夹，为后续加工做好准备。
三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、心轴等是数控车常用的夹紧夹具。
2. 独立完成工件的夹紧，保证定位等要求；20小时1. 读图①外形尺寸；②尺寸公差；③形位公差；④表面粗糙度；⑤技术要求；2.刀具：3.夹具：4.量具：游标卡尺、外径千分尺、百分表、划针盘等由于各种工件的形状和大小不同，所以有各种不同的安装方法。
车床常用工件的定位和安装附件有三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、心轴等。
常用的常用工件的定位和安装方法如下：一、工件在三爪卡盘上的安装三爪卡盘是由爪盘体、小锥齿轮、大锥齿轮（另一端是平面螺纹）和三个卡爪组成。
如图3-1所示。
三个卡爪上有与平面螺纹相同螺牙与之配合，三个卡爪在爪盘体中的导槽中呈120°均布。
爪盘体的锥孔与车床主轴前端的外锥面配合，起对中作用，通过键来传递扭矩，最后用螺母将卡盘体锁紧在主轴上。
当转动其中一个小伞齿轮时，即带动大伞齿轮转动，其上的平面螺纹图1-1 三爪卡盘的结构又带动三个卡爪同时向中心或向外移动，从而实现自动定心。
定心精度不高，约为0.05～0.15mm。
三个卡爪有正爪和反爪之分，有的卡盘可将卡爪反装即成反爪，当换上反爪即可安装较大直径的工件。
装夹方法如图3-1所示。
当直径较小时，工件置于三个长爪之间装夹（图3-2a），可将三个卡爪伸入工件内孔中利用长爪的径向张力装夹盘、套、环状零件（图3-1b），当工件直径较大，用顺爪不便装夹时，可将三个顺爪换成反爪进行装夹（图3-2c），当工件长度大于4倍直径时，应在工件右端用尾架顶尖支撑（图3-2d）a) b） c) d)a)顺爪 b)顺爪 c)反爪 d)三爪卡盘与顶尖配合使用图1-2 用三爪卡盘装夹工件的方法用三爪卡盘安装工件，可按下列步骤进行：(1) 工件在卡爪间放正，轻轻夹紧。
(2) 拉上安全罩，开动机床，使主轴低速旋转，检查工件有无偏摆，若有偏摆应停车，用小锤轻敲校正，然后紧固工件。
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•
工件在夹具中的六个自由度完全被六个支承 点消除，称为完全定位。采用完全定位的工件在 夹具中的位置是唯一的，如上述六点定位原理中 方形工件、盘类工件和轴类工件定位例子属于完 全定位。
• 是合理的定位方式。
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完全定位
举例：完全定位
侧挡销 短圆柱销
平面支承 连杆钻孔定位方案
• 2）不完全定位
• （2）精基准的选择
– 用加工过的表面作定位基准，则称为精基准。
• 可按下列原则选择精基准： • ①基准重合原则
铣刀
Z
Y X
B
B
a） 欠定位示例
b）
• 4）过定位（超定位）
•
工件的一个或几个自由度被重复限制，即有些定 位点重复消除了同一个自由度，称为过定位,也叫重复 定位。实际定位时发生了两个以上的定位支承点重复 消除了一个自由度定位。 在设计夹具时，是否允许过定位，应根据工件的 不同定位情况进行分析。 过定位造成的后果： （1）使工件或夹具元件变形，引起加工误差； （2）使部分工件不能安装，产生定位干涉（如一面 两销） 过定位一般是不允许的，但在精加工时也可看到。
• 例如，铣如图所示工件上的通槽，为保证槽底面 Z 与 A 面的平行度和尺寸 两项加工要求，必须限 制 、 、 三个自由度；为保证槽侧面与 B 面的 平行度和尺寸 两项加工要求，必须限制 、 两个自由度；至于 ，从加工要求的角度看，可 以不限制。因此，在此情况下，限制工件的五个 自由度就可以保证工序的加工要求。
• 工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机 床的工作台上；另一种是工件装夹在夹具上。
• 夹具：加工工件时，为了完成某一道工序 在各种金属切削机床上用来装夹工件的工艺 装备，称机床夹具，简称夹具。 • 机床夹具通常分为两大类：
– ⑴通用夹具：通用夹具是指已标准化、无需调 整或稍加调整就可用于装夹不同工件的夹具。广 泛用于单件、小批量生产中。 – ⑵专用夹具：专门为某一工件的一定工序加工 而设计制造的夹具。结构紧凑，操作方便，适用 于产品固定、批量较大的加工过程。 –此外，还有：可调夹具、成组夹具、组合夹具、 随行夹具。
•
由于工件的几何特点，消除工件某些方 面的自由度无意义，也无法消除，或工件某 些方面的自由度存在不影响加工要求。工件 在夹具中的六个自由度不需要完全消除就可 获得相对于刀具的正确位置，称为不完全定 位。
• 图4-1中的铣键槽是属于不完全定位。
• 是合理的定位方式
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举例分析：不完全定位
通用夹具
三爪卡盘
四爪卡盘
万向平口钳
回转工作台
分度头
组合夹具
组合夹具
随行夹具
一、工件定位的六点定则
• 要使工件在夹具中的位置完全确定，必须用 六个支撑点来限制工件在空间的六个自由度， 称为六点定位原理（定则）。
物体的六个自由度
• 六点定位原理的应用（六点定位的几种情况） • 1）完全定位
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• • • • •
举例分析：过定位
Z Y
Y
X
a）
一面两销组合定位产生的过定位
解决：一面两销组合定位产生的过
定位
Z
Y
Y
X
b）
二、工件的基准
• 基准的概念：用来确定生产对象上几何要素间的几 何关系所依据的那些点、线、面。 • 1. 基准的分类 • 根据基准的作用不同，基准分为设计基准和工 艺基准两大类。 • （1）设计基准 • 在零件图上用以确定某一点、线或面所依据的 基准，即标注设计尺寸的起点，称为设计基准。
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• 2．定位基准的选择
• （1）粗基准的选择 • 选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基 准称为粗基准。 • 粗基准的选择原则： –(1)为了保证加工面与非加工面之间的位置要 求，应选择不加工表面为粗基准。如果有几个 不加工表面，应选择与加工表面位置精度要求 高的不加工表面作为粗基准。 –(2)为保证重要加工面的加工余量，应选择要 求加工余量均匀或重要加工表面为粗基准。 （见P13图1-13的床身加工）.
• 3）欠定位 • 定位点少于应消除的自由度数，使 某些应消除的自由度没有消除，造成工 件定位不足，称为欠定位。欠定位不能 保证加工要求，因而是不允许的。任何 一个满足要求的完全定位、不完全定位 方案，去掉某个定位点，都可以成为欠 定位。
• 欠定位在实际生产中是绝对不允许的。
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举例分之间距离(位置)尺寸 (b)阶梯轴同轴度和圆柱面尺寸 (c)键槽底面位置尺寸
• （2）工艺基准 • 工艺基准是指在工艺过程中，即在制造零件和装 配机器时所采用的基准。 • 根据用途的不同，工艺基准又可分为以下四种： • ①工序基准 它是在工序图上用来确定本工序所 加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。简言之， 工序图上的基准。 • ②定位基准 它是在加工中用作工件定位的基准。 • ③测量基准 它是测量时所采用的基准。 • ④装配基准 它是装配时用来确定零件或部件在 产品中的相对位置所采用的基准。
第一章 工艺过程的基础知识
第二节 工件的定位和安装
定位、夹紧、安装的概念
• 定位：工件在加工加紧之前，要确定工件在 机床上或夹具中占有正确位置的过程称为定 位。 • 夹紧：在加工过程中，为了使工件能承受切 削力，并保持其正确位置，还必须把它压紧 或夹牢，称为夹紧。 • 安装：从定位到夹紧的整个过程，称为安装。
–(3)为保证各加工面都有足够的加工余量，应 选择毛坯余量和公差最小的表面为粗基准。 –(4)选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁， 面积足够大，不能有飞边、浇口、冒口或其他 缺陷，以便定位准确，夹紧可靠。 –(5)粗基准只在第一道工序使用，应避免重复 使用，在同一尺寸方向上，通常只允许使用一 次。
图1-9 齿轮
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•
如图1-9所示的齿轮，加工齿圈时，装在心轴上，以内 孔和端面定位，以保证加工出的齿圈与孔的中心线的同轴度，
和与端面的垂直度。
• • 检验齿圈相对于孔的中心线的径向跳动时，也是同样地 装在心轴上。 装配时，齿轮孔以一定的配合精度安装在轴上。所以齿 轮的孔中心线既是设计基准，又是定位基准、测量基准和装 配基准。