第3章工件的定位与装夹PPT课件

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
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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，
是夹具的主要功能元件之一。如图3-1所示的圆柱销5、菱形销9和支承 板4。定位元件的定位精度直接影响工件加工的精度。
重点：
六点定位原理与定位误差的概念及产生原因 难点： 定位元件的合理选择与定位误差的计算
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3.1 机床夹具概述
1.工件装夹的概念 在机床上加工工件时，必须用夹具装好夹牢工件。将
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。
要使工件定位，必须限制工件的这些自由度。工件定位时，
用合理分布的六个支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六
个自由度，使工件的位置完全确定，称为“六点定位规则”，简称
“六点定位”（如图3-7）。当工件的某个定位基准面或者某一个定
位元件限制了工件几个自由度时，我们即称它起了几点的定位作用。
应用六点定位原理实现工件在夹具中的正确定位时，应注意下列
(1)完全定位
(2) 工件的六个自由度都限制的定位称为完全定位
如图3-8所示，在长方形工件上加工一个盲孔，为满足所有加工要求， 必须限制工件的6个自由度，这就是完全定位。
图3-8 完全定位示例
（2）不完全定位 工件被限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位。如上
2)定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能起到限制自
由度的作用。
3)分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一
自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了确定的位置，并不是
指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时不能运动。使工件在外
力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。
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3.3.2 工件定位中的几种情况
划Hale Waihona Puke Baidu位置找正以确 定其正确的加工位
置。
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3.3 工件的定位
3.3.1 工件定位的基本原理
1.自由度的概念
任何一个工件，在其位置没有确定前，均有六个自由度，即沿空 间坐标轴x、y、z三个方向的移动自由度和绕此三坐标的转动自由度。
图3-6 工件六个自由度
图3-7 点定位原理个自由度 12
2、六点定位原理
图2图-23-直4 接直接找找正正装法夹
在车床上用四
爪单动卡盘精车型
芯，为使表面的余
量均匀，工人慢慢
地转动夹持工件的 图2-3 划线找正卡装夹盘，用百分表找
正。
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2.划线找正装夹法 先用划针画出要加工表面的位置，再按划线用划针找正工件在机床上
的位置并加以夹紧。如图3-5所示为在牛头刨床上按划线找正装夹。划线找 正的定位精度不高，主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件的粗加工。
（5）夹具体 夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组
成一整体，如图3-1所示的零件3。常用的夹具体有铸件结构、锻造结 构、焊接结构和装配结构，形状有回转体形和底座形等形状。 6
(6)其它装置或元件 根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上
下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其 它联接元件。
几点：
1)定位支承点是定位元件抽象而来的。在夹具的实际结构中，定
位支承点是通过具体的定位元件体现的，即支承点不一定用点或销
的顶端，而常用面或线来代替。根据数学概念可知，两个点决定一
条直线，三个点决定一个平面，即一条直线可以代替两个支承点，
一个平面可代替三个支承点。在具体应用时，还可用窄长的平面
（条形支承）代替直线，用较小的平面来替代点。
上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本
组成部分。
a)
b)
图3-1 后盖零件钻模
a)钻径向孔的工序图；b) 钻模
1—钻套 2—钻模板 3—夹具体 4—支承板 5—圆柱销 6—开口垫
圈 7—螺母 8—螺杆 9—菱形销
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图3-2 连杆铣槽夹具结构 1-夹具体 2-压板 3、7-螺母 4、5-垫圈 6-螺栓 8-弹簧 9-定位键 10-菱形销 11-圆柱销
(2)夹紧装置 夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件
的正确位置不变。如图3-1中的螺母7。 (3)连接定向元件 这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作
台或导轨的相互位置。 (4)对刀元件或导向元件 这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。
用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件；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，如图3-1所示的钻套1。
3.夹具装夹法 此法是用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的一种方法。这种方
法安装迅速方便，定位精度较高而且稳定，生产率较高，广泛用于成批和大 量生产。
模板的刨削加工，
装夹工件之前，先
在工件上按设计要
求划出中心线、对
称线及各待加工表
面的加工线，工件
装夹时再用划针按
图2-图3 3划-5 线划找线正找装正法夹
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
程中始终保持不变的工艺装备称为机床夹具。例如车床上 使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口钳等都是机床 夹具。
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2.夹具的分类
按适用机 床分类
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
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图3-3 铣床夹具 9
3.2 工件装夹方法
1.直接找正装夹法 用划针、百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法称直接找
正装夹。此法生产率低，精度取决于工人的技术水平和测量工具的精度， 一般只用于单件小批生产或要求位置精度特别高的工件。如图2-2所示，在 车床上用四爪单动卡盘装夹工作过程中，采用百分表进行内孔表面的找正。
第 3 章 工件的装夹与定位
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总体概述
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教学目的：
1、掌握夹具的分类、组成和作用，了解各 典型夹具的结构和功能。 2、掌握六点定位原理与常见定位方式与元 件，了解定位误差与夹紧力的计算