02工件在夹具中的定位解析
第二章 工件在夹具中的定位
Z
Y
X
考虑定位方案时，先分析必须消除哪些自由度，
再以相应定位点去限制。
Z
Z
Y
Y
X X
a） b）
ox方向上没有原始尺寸要求， 因此沿这个方向移动的自由 度。可以不加限制，工件只 要限制五个自由度就够了。 图2-3
只有oz方向上有原始尺寸， 但要保 证此尺寸必须限制三个 自由度，即沿Z轴的移动和绕X 轴、Y轴的转动
“一面两销”的两圆柱销重复限制了沿 x 方向的移动自 由度，属于过定位。由于工件上两孔的孔心距和夹具上两销 的销心距均会有误差，因而会出现上图所示的相互干涉现象。
解决“一面两孔”的定位干涉问题的途径： (1)减小一个销的直径； (2)将一个销做成削边销。
3）定位心轴
主要用于盘套类零 件的定位。心轴定心精 度高，但装卸费时，有 时易损伤工件孔，多用 于定心精度要求高的情 况。定位时，工件楔紧 在心轴上，多用于车或 磨同轴度要求高的盘类 零件，小锥度心轴实际 上起不到定位的作用
2-1. 工件定位原理
(1)六点定位原理
一个自由的物体，它对三 个相互垂直的坐标系来说，有 六个活动可能性，其中三种是 移动，三种是转动。习惯上把 这种活动的可能性称为自由度， 因此空间任一自由物体共有六 个自由度。
图2-1 工件自由度示意图
未定位工件在空间有六个自 由度，定位就是限制其自由度。
合理布置六个定位支承 点，使工件上的定位基面与 其接触，一个支承点限制工 件一个自由度，使工件六个 自由度被完全限制，在空间 得到唯一确定的位置，此即 六点定位原理。
AO AC AO2 AB
' 2
2 2
2
2
2
2
D2 b 1 D 2 min b Tlk Tlx 2 2 2 2 2 2
工件在定位的时候需要注意哪些问题
机械加工中，为了保证工件的位置精度和用调整法获得尺寸精度时，工件相对于机床与刀具必须占有一正确位置，即工件必须定位。
而工件装夹定位的方式有：直接找正、划线找正和用夹具装夹三种方式，下面我们讨论工件在夹具中的定位问题。
1．六点定则工件在夹具中的定位的目的，是要使同一工序中的所有工件，加工时按加工要求在夹具中占有一致的正确位置（不考虑定位误差的影响）。
怎样才能各个工件按加工要求在夹具中保持一致的正确位置呢?要弄清楚这个问题，我们先来讨论与定位相反的问题，工件放置在夹具中的位置可能有哪些变化?如果消除了这些可能的位置变化，那么工件也就定了位。
2．对定位的两种错误理解我们在研究工件在夹具中的定位时，容易产生两种错误的理解。
一种错误的理解认为：工件在夹具中被夹紧了，也就没有自由度而言，因此，工件也就定了位。
这种把定位和夹紧混为一谈，是概念上的错误。
我们所说的工件的定位是指所有加工工件在夹紧前要在夹具中按加工要求占有一致的正确位置，而夹紧是在任何位置均可夹紧，不能保证各个工件在夹具中处于同一位置。
另一种错误的理解认为工件定位后，仍具有沿定位支承相反的方向移动的自由度，这种理解显然也是错误的。
因为工件的定位是以工件的定位基准面与定位元件相接触为前提条件，如果工件离开了定位元件也就不成为其定位，也就谈不上限制其自由度了。
至于工件在外力的作用下，有可能离开定位元件，那是由夹紧来解决的问题。
3．工件定位时应限制的自由度与加工要求的关系（1）完全定位：工件的定位都采用了六个支承点，限制了工件全部六个自由度，使工件在夹具中占有唯一确定的位置，称为完全定位。
（2）不完全定位：根据加工要求，工件不需要限制的自由度而没有限制的定位，称为不完全定位。
浅谈工件在夹具中定位的基本原理
在 夹 具 设 计 的定 位 分 析 中 ， 用 ｘ、 Ｙ、 ｚ分 别 表 示 沿 ｘ
轴、 Ｙ轴 和 ｚ轴 的移 动 自由度 ；用 ｘ、Ｙ、ｚ 分别表示沿 ｘ 轴、 Ｙ轴 和 ｚ轴 的转 动 自由度 。由此 可 见 ， 要 使 工 件 在 夹 具 中 占有 确 定 的位 置 ，等 于要 在 空 间 直 角 坐标 系 中确 定 刚 体 的 六个 坐标 参 数 ，即要 对 这 六 个 自由 度加 以必 要 的 约 束 条 件 。 为便 于分 析 定 位 问题 ，引 出 定 位支 承 点 的概 念 ，将 具 体 的定 位 元 件 抽 象化 ，转 化 为 相 应 的定 位 支 承
求， 讨论工件定位时 ， 只需 要 用 五 个 定 位 支 承 点 ， 限 制 工
件 相应 的五 个 运 动 自由度 ，便 可确 定 工 件 正确 的加 工 位 置。 那 么 定位 支 承点 是 如何 限 制工 件 自由度 的？下 面 给予
分析。
Ｙ
图 １ 刚体 在 空 ｆ － Ｂ Ｉ 具 有 的六 个 自 由度
要 保 证槽 底 面与 Ａ 面 的尺 寸 ｈ± Ａｈ且 平 行 ， Ａ面 必 须 放 在 与 铣床 工 作 台 平面 相 平行 的水 平 面上 ，要 确 定 Ａ面 的
位置 ， 必 须 用 三个 定 位 支 承点 ， 因为 只要 三 个点 便 可 确 定 空 间一个 平 面 的 位置 ； 另外 ， 要 保证 槽 的 侧 面 与 Ｂ面 的 尺 寸 ａ±△ａ且 平行 ，即要 求 槽侧 面 和 Ｂ面都 与 铣床 工 作 台 的直 线进 给 运 动方 向平 行 ， Ｂ面 必须 位 于 与工 作 台进 给 运 动方 向相 平行 的 直线 上 ， 要 确 定 Ｂ面 这样 一 个 位 置 ， 需 要 用 两个 定 位支 承 点 ， 因为 空 间 的一 条 直线 的位 置 ， 只要 两 点便 可 以确定 。 因此 ， 在 铣槽 工 序 中 ， 为 满 足 加工 技 术 要
《机床夹具设计》课后作业2
【课后作业】2、填空题(1) 由刚体运动的规律可知，在空间一个自由刚体有且仅有六个自由度。
(2) 工件在夹具中定位时，若几个定位支承点重复限制同一个或几个自由度， 称为过定位。
(3) 要确定零件上点、线、面的位置，必须以一些指定的点、线、面作为依据, 这些作为依据的点、线、面称为基准。
(4) 工艺基准是指在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准。
工艺基准又 分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
(5) 在最初的每一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，这 种定位基准称为粗基准。
经过加工的表面所组成的定位基准称为精基准。
根据定位误差分析计算的结果，便可看出影响定位误差的因素，从而找到 减小定位误差和提高夹具工作精度的途径。
(9)实际生产中，常用几个定位元件组合起来同时定位工件的几个定位面，以 达到定位要求，这就是组合面定位。
(10)定位基准的选择应尽可能遵循基准重合原则，并尽量选用精基准定位。
、选择题(1) 在机械制造中，工件的 6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的 唯一位置，称为【A 】定位。
A.完全B.不完全C.过定位D.欠定位(6) 工件以圆孔定位时，心轴用来定位回转体零件。
(7) 工件以外圆柱面定位有支承定位和定心定位两种。
(8)(2)加工时确定零件在机床或夹具中位置所依据的那些点、线、面称为【B】基准，即确定被加工表面位置的基准。
A.工序B.定位C.测量D.装配(3)在机械加工中，支承板与支承钉的结构已经标准化，其对工件定位基面的形状通常是【A】。
A.平面B.外圆柱面C.内孔D.锥面(4)常见典型定位方式很多，当采用宽V形块或两个窄V形块对工件外圆柱面定位时，限制自由度的数目为【D】个。
A.1B.2C.3D.4(5)工件在夹具中定位时，由于定位误差由基准不重合误差也B和基准位移纠组成。
因此，有以下【ABCD】种情况。
A.当人B =0卫丫工0时，产生定位误差的原因是基准位移，故B.当 A B H 0严丫 = 0时，产生定位误差的原因是基准不重合,C.当也B 工0,也丫=0时，如果工序基准不在定位基准面上，则D.当人B 工0严丫 = 0时，如果工序基准在定位基面上，则 A D = A 丫 -也B三、简答题1•简述六点定位原理、完全定位、不完全定位、欠定位及过定位的基本概念，并举例说明。
工装夹具设计中的定位分析
工装夹具设计中的定位分析摘要工装夹具设计中的定位分析是机械制造技术基础课程的关键内容，如何在教学过程中通俗直观的进行讲解，让学生从抽象到具象的理解定位方案是机械制造技术基础教学的难点。
本文从教学实践出发，理出了该部分内容的一种讲解方案。
关键词：夹具，定位，夹紧，自由度定位分析是工装夹具设计的首要工作。
夹具设计教学中，一般会强调，一定要将定位和夹紧区分开，定位是定位，夹紧是夹紧[1-3]。
定位与夹紧的主要区别在于，定位关注的是工件在夹具中如何放置，夹紧关注的是如何让工件固定在夹具中不跑动。
为了让学生清晰理解定位的概念，这里需要进一步强调：什么叫做工件在夹具中如何放置？所谓如何放置，实际是指，在机床刀具调整好，固定走刀路径的前提下，加工之前，将工件在机床各自由度方向上放置于一定位置。
不是“加工过程中”，而是“加工之前”的工件的摆放。
加工过程中出现的工件的跑动是“夹紧”的问题，不是“定位”的问题。
夹具理想的定位，直观上应该是，对一批工件，逐个随手往夹具里一扔，每个工件的位置和姿态是一致的。
“位置和姿态一致”是定位的追求，面向的是一批工件，“位置和姿态不动”是夹紧的追求，指的是单个工件。
图1 球形工件铣平面如图1所示，用立式普通铣床在一批球形工件上加工图示平面，最少需要限制几个自由度？首先需要明确，要加工的是一批工件，不是一个工件，要关注的是：一批工件，逐个放置到已经调好刀的机床上，工件所放位置对待加工尺寸的影响。
待加工尺寸是什么？如图1所示，该案例所指的待加工尺寸是L，需要保证尺寸L，即平面A相对于最低点的距离。
以球心为原点建立工件坐标系，在机床工作台面上建立机床坐标系，工件在机床上的位置和姿态，即转化为工件坐标系相对于机床坐标系的位置和姿态。
列出工件的六个自由度，如图1所示，即 , , , , ,，对六个自由度逐个分析。
对于，考虑当第个球形毛坯放置在机床坐标系的，第（n+1）个球形毛坯放置在的位置时，加工出的平面的定位尺寸会发生变化吗？很明显不会，但是可能会由于放置的位置超出设定的行程，出现“加工不到”的问题，“加工不到”对于定位尺寸的精度没有影响，所以可以不限制。
机械制造工艺学——工件的定位
基准不重合误差：
（四）提高工件在夹具中定位精度的措施
即如何减少或消除基准位置误差和基准 不重合误差。
1、减少或消除基准位置误差的措施 （1）选用基准位置误差小的定位元件 A、以毛坯平面作为定位基准时，可以多点自
位支承取代球头支承钉。
B、以内孔和端面定位时，可应用浮动球面支 承，以减小轴向定位误差。
的定位元件，称为固定支承。
（2）可调支承：定位支承点的位置可以调节的 定位元件，称为可调支承。
主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的场合。
（3）自位支承：定位支承点的位置随工件定 位基准位置变化而自动与之适应的定位元件， 称为自位支承。
自位支承一般只起一个定位支承点的作用。
2、辅助支承：只起提高工件支承刚性或辅助 定位作用的定位元件，称为辅助支承。
削边定位销的直径为
当以两个或两个以上的组合表面定位时，重 复定位可能造成不良后果。
为减少重复定位造成的加工误差，可采取如 下措施：
（1）改变定位元件结构
（2）撤消重复定位的定位元件：
（3）提高工件定位基准之间、定位元件定位 面之间的位置精度
二、定位元件的选择 定位表面不同，应选择不同的定位元件 （一）平面定位元件 1.主要支承：工件定位时起主要定位支承作用 （1）固定支承：定位支承点的位置固定不变
*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。
三、定位误差的分析与计算
（一）定位误差及其计算方法
1、定位误差的概念及产生原因： *定位误差：指由于工件定位不准确，而造成
工序尺寸或位置要求方面的加工误差。
*上存在着公差范围内的差异。
2-2 工件的定位
一、工件定位原理
工件定位，就是要使工件在夹具中占据某个 确定的正确加工位置。
第2章 工件的定位和机床夹具
定位心轴
轮加工。
主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、磨及齿
圆柱心轴 图a为间隙配合圆柱心轴，其定位精度不高，但装卸工件较方便； 图b为过盈配合圆柱心轴，常用于对定心精度要求高的场合； 图c为花键心轴，用于以花键孔为定位基准的场合。当工件孔的长径 比L/D>1时，工作部分可略带锥度。 短圆柱心轴限制工件两个自由度，长圆柱心轴限制工件的四个自由度
支承板：用于精基准，工件重，较大平面支承，相当2个支承点
固定式V形块
图a用于较短的精基准定位； 图b用于较长的粗基准(或门路轴)定位； 图c用于两段精基准面相距较远的场合； 图d中的V形块是在铸铁底座上镶淬火钢垫而成， 用于定位基准直径与长度较大的场合。
活动V形块应用实例
活动式V形块限制工件在Y方向上的移动自由度。 它除定位外，还兼有夹紧作用。
垂直度
长柱销限制 X、X、Z、 Z四个自由 度
Φ8
Z O Y
0.08 14±0.1
A
3.2
中心线 位置
X
A
基准重合原 则选基准孔 基准重合原 则选基准面
小端面限 制Y自由度 靠销限制 Y自由度
需进行定位 误差计算
图2-48 需保证的工序尺寸
夹具设计举例
(2) 确定导向装置。 采用快换钻套，用固定钻模板支撑钻套。
(1) 应标注的尺寸及配合
① 工件与定位元件的联系尺寸； ② 夹具与刀具的联系尺寸； ③ 夹具与机床的联系尺寸； ④ 夹具内部的配合尺寸； ⑤ 夹具的外廓尺寸。
(2) 应标注的技术条件
① 定位元件之间或定位元件与夹具体底面间的位置要求； ② 定位元件与连接元件间的位置要求； ③ 对刀元件与连接元件间的位置要求； ④ 定位元件与导引元件的位置要求。
试论机械加工工装夹具的定位设计 (2)2篇
试论机械加工工装夹具的定位设计 (2)试论机械加工工装夹具的定位设计 (2)精选2篇（一）机械加工中，工装夹具的定位设计是非常关键的。
它的设计目的是确保工件在加工过程中位置的准确性和稳定性，从而保证加工精度和质量。
以下是对机械加工工装夹具定位设计的一些建议：1. 选择合适的定位方式：根据工件的形状和加工要求，选择合适的定位方式，常见的有点定位、线定位、面定位等。
定位方式应尽量简单、实用，并且易于操作和调整。
2. 考虑工作台面的平整度：工作台面的平整度对工装夹具的定位有很大影响，因此在设计工作台时应尽量保证其平整度，如有必要可以进行研磨或调整。
3. 采用多点定位：对于大尺寸工件或重型工件，为增加定位的稳定性，可以采用多点定位的方式。
多点定位可以使工件与夹具接触面积增大，提高整体的稳定性。
4. 考虑力学原理：在设计夹具时应考虑力学原理，尽量使夹具的结构稳定、刚性好，以提高定位的准确性。
可以进行强度分析和模拟试验，确保夹具在加工过程中不产生形变和振动。
5. 考虑可调性：为满足不同加工要求和工件尺寸的变化，夹具的定位部分应具有可调性。
可以在设计中添加可调节的定位块或定位销，方便调整和固定工件位置。
6. 对接触面加工光洁度要求高：定位接触面的加工光洁度对定位的准确性有重要影响，应尽量保持光洁度高，避免因接触面粗糙度大而导致定位不准确。
总之，机械加工工装夹具的定位设计应综合考虑工件形状、加工要求、夹具结构和力学原理等因素，确保定位的准确性和稳定性，为加工提供可靠的支撑和定位。
试论机械加工工装夹具的定位设计 (2)精选2篇（二）机械加工工装夹具的定位设计是为了确保加工零件的精确定位和稳定夹持。
下面是我对机械加工工装夹具定位设计的一些建议：1. 定义定位基准：在设计夹具定位系统之前，需要明确定义零件的定位基准。
根据零件的加工要求和尺寸精度，确定一个合适的基准面或基准点来进行定位。
同时要考虑到基准的可靠性和可重复性。
第二章 工件在夹具中的定位
二 置精度
章
工 件 在 夹 具 中 的 定 位
第
工件在夹具中的定位，是靠定位元件来实现的。定位表面
二 不同，应选择不同的定位元件。
章 一、平面定位元件
工 件
1 固定支承：定位支承点的位置固定不变的定位元件。
在
夹
具 中
限制一个不定度
的
定
位
限制两个不定度
第 2 可调支承：定位支承点的位置可以调节的定位元件。
工 件
自由度，因此工件定位就是限制工件的自由度。但是自由度
在 往往容易按力学概念理解为工件有沿坐标轴移动和绕坐标轴
夹 具 中
转动的可能性。这样就把工件定位的概念引偏至限制工件的 运动上去，从而可能得出夹紧才能使工件定位，不夹紧就不
的 定 位
能定位的错误结论，造成定位和夹紧概念的混淆。为了避免 与力学中的自由度概念混淆，这里将工件定位范畴中习惯所
称的“自由度”改为“不定度”。
根据工件各工序的加工精度要求和选择定位元件的情况， 工件在夹具中的定位通常有如下几种情况：
第 一、完全定位
二
工件在夹具中定位，若六个不定度都被限制时，称为完全
章 定位。
工 件
为了便于进行定位分析可将夹具的定位元件抽象转化为相
在 应的定位支承点，与工件各定位表面相接触的支承点将分别
夹 具
限制工件在夹具中各个方向的不定度。
中
的
定
位
第 二 章
工
件
在
夹
具
中 的
二、部分定位
定 位
工件在夹具中定位，若六个不定度没有被全部被限制时，
称为部分定位。
根据工件加工前结构形状特点和工序加工精度要求，可分 成如下两种情况：
工件在夹具中的定位概要
定位销一般可分为固定式和可换式两种。 图4-5-26所示,为固定式定位销的几种典型结构。 图4-5-27所示,为可换式定位销，以便定期维修更换。
注意: 工件以圆孔定位时，与上述心轴或定位销等元件的 接触，可以看成是圆柱面与圆柱面的接触。这时，接触 面 的长短不一样,所限制自由度的数目也不一样. (1)接触面较长 如图4-5-28中（ａ），Ｈ≈Ｈa 这时算作 长销，相当于四个定位支承点，限制四个自由度X．Y
幻灯片 9
2.定位分析小结 (1)工件在夹具中定位正确与否，可先将各式各样的 定位元件转化成支承点，然后按定位基本原理来分析。 (2)工件应该消除的自由度数目，由工件在该工序的加 工要求所决定。但是，有时为了安全可靠或减少夹紧力 等，定位元件实际限制工件自由度数目可多于按工序要 求必需消除的自由度数目，如图4-5-17但不包括重复定位 情况。 (3)根据加工要求，采用“完全定 位”、“准定位”都是合理的，“欠定 位”是不允许的。 当支承点数目虽然等于或多于需要 消除的自由度数目，但并未完全限 制应消除的自由度时，仍属于“欠 定位”，甚至即是“欠定位”又是 “过定位”。
例，图4－5－14齿轮坯上作为定位基准的 内孔和端面，往往是在一次装夹中一同加 工出来的，内孔和端面具有很高的垂直度。 虽然X．Y被重复限制，但因为定位基准之 间保证了较高的位置精度，并不会引起相干
幻灯片 10
实质上，这时所限制的自由度，仍然只有五个X．Y．Z．X．Y 并非七个。由此可见，象这种只不过是形式上的过定位，实际上 是完全可用的。 ｂ根据定位基本定律的分析已属过定位，而且重复限制相同自 由度的定位支承点之间，又存在严重的干涉和冲突，以致造成工 件或夹具的变形，从而明显影响定位精度，则对这种类型的过定 位，严禁采用。 例图4－5－15所示，图4－5－16所示
工件在夹具中的定位与夹紧讲稿课件
用，降低夹具制造过程中的能耗和资源消耗。
THANKS 感谢观看
课程目标
01
02
03
04
掌握工件在夹具中的定位原理 和方法
理解夹紧力的作用和计算方法
学习常见定位与夹紧机构的组 成和工作原理
了解定位与夹紧误差的分析和 补偿方法
02 工件定位原理
定位要素
01
02
03
基准点
工件上的确定位置，用作 确定工件在夹具中的位置 。
定位元件
夹具中用于限制工件自由 度的元件。
按孔定位
根据工件上的孔的形状和位置， 选择相应的定位元件进行定位。
按外轮廓定位
根据工件的外轮廓形状和位置， 选择相应的定位元件进行定位。
03 夹具设计基础
夹具的组成
01
02
03
04
定位元件
用于确定工件在夹具中的位置 ，通常由导轨、挡块、定位销
等组成。
夹紧机构
用于将工件固定在夹具中的装 置，通常由气动或液压系统驱
定位系统
由基准点和定位元件组成 的系统，用于确定工件在 夹具中的位置。
定位原理
完全定位
工件的六个自由度都被限 制，可以确定工件在夹具 中的精确位置。
不完全定位
工件的自由度没有被全部 限制，部分自由度没有被 限制。
欠定位
工件的自由度没有被全部 限制，部分自由度被限制 。
定位方法
按加工面定位
根据工件加工面的位置和形状， 选择相应的定位元件进行定位。
02
柔性化与模块化设计
为了适应多品种、小批量的生产需求，工件定位与夹紧技术正朝着柔性
化和模块化方向发展。通过采用可重构的夹具系统，实现快速更换和调
§4.2 工件在夹具中的定位
标准化，斜面夹角
有60°90°120°。 长V形块定位限制工
件四个自由度：短V
形块定位限制工件 二个自由度。
机械工程学院
机械制造技术——第四章 机床夹具原理与设计 §4.2 工件在夹具中的定位
定位套筒
结构简单，但定心精度不高，当工件外圆与定位孔配合较松时，
还易使工件偏斜，因而常采用套筒内孔与端面一起定位，以减少偏斜。若工 件端面较大，为避免过定位，定位套应做短些。长定位套限制工件四个自由 度；短定位套限制工件四个自由度。
如图所示，用六个定位支承点与工件接触，并保证定位支承点合理分布，
每个定位支承点限制工件的一个自由度，便可将工件六个自由度完全限制， 工件在夹具中的位置就被唯一确定，即要使工件完全定位，就必须限制工件
在空间的六个自由度——“六点定位原理”。
机械工程学院
机械制造技术——第四章 机床夹具原理与设计 §4.2 工件在夹具中的定位
4.2.3 组合定位分析
工件的形状千变万化各不相同，不能用单一定位元件定位单个表面就可解决定位 问题，而是要用几个定位元件组合起来同时定位工件的几个定位面。因此一个工件在 夹具中的定位，实质上就是把前面介绍的各种定位元件作不同组合来定位工件相应的 几个表面，以达到工件在夹具中的定位要求，对这种定位的分析就是组合定位分析。 组合定位分析要点 a）几个定位元件组合起来定位一个工件相应的几个定位面，该组合定位元件能 限制工件的自由度总数等于各个定位元件单独定位各自相应定位面时所能限制的 自由度的数目之和，不会因组合后而发生数目上的变化，但它们限制了哪些方向 的自由度却会随不同组合情况而改变。 b）组合定位中，定位元件在单独定位某定位面时原起限制工件移动自由度的作 用可能会转化成起限制工件转动自由度的作用。但一旦转化后，该定位元件就不
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。
第四章 机床夹具原理与设计
随行夹具
三、通用可调夹具和成组夹具
2、成组夹具
四、数控机床夹具
数控机床夹具对机床坐标原点有严格位置要
求，是通用可调夹具和组合夹具的结合与发展。
第七节 机床夹具设计的基本步骤
1、研究原始资料，明确设计任务
2、确定夹具结构方案，绘制结构草图
3、绘制夹具总图
4、确定并标注有关尺寸和夹具技术要求
5、绘制夹具零件图
(3)夹紧力应尽量靠近加工面
3、夹紧力大小
夹紧力大小估算：
一般只有机动夹紧时需计算夹紧力，把加工系统
看成刚体，根据工件在最不利情况下切削力的平
衡状态求夹紧力，再乘以安全系数K。
K值在粗加工时取2.5～3、精加工时取1.5～2。
三、典型夹紧机构 1．斜楔夹紧
斜楔夹紧的特点
1）斜楔夹紧的自锁条件：
对刀块
一、车床夹具
定位键
三、钻床夹具
（1）固定式钻模 （2）滑动式钻模
（3）回转式钻模
（4）移动式钻模
（5）翻转式钻模
（6）盖板式钻模
钻模板与钻套
可卸式钻 模板
钻套
（1）固定钻套
钻套
（2）可换钻套
钻套
（3）快换钻套
钻套
（4）特殊钻套
第六节 现代机床夹具
一、自动线夹具 固定夹具
随行夹具
测量基准—检验时用来确定被测量零件在度量工具上位置的基准；
装配基准—装配时用来确定零件或部件在机器上位置的基准。
二、调刀基准的概念
调刀基准往往选在夹具定位元件的某个
定位工作面，尽可能不受夹具定位元件的制
造误差影响。
三、定位误差及其产生原因
工件上被加工表面的设计基准（工
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第一章 机床夹具概论 第二章 工件在夹具中的定位 第三章 工件在夹具中的夹紧 第四章 典型机床夹具设计 第五章 专用机床夹具设计方法 第六章 现代机床夹具的发展
第二章 工件在夹具中的定位
2.1 定位的概念 2.2 基准的概念 2.3 六点定位原理 2.4 定位方案及其定位元件
2.5 定位误差分析与计算
六点定则 用六个合理分布的定位支承点限制工件的
六个自由度，即可实现工件在空间位置的完全确定。
工件在夹具中的定位
工件在夹具中的定位
工件在夹具中的定位
第一类自由度的分析方法及步骤
1)明确工件在本工序的加工要求和相应的工序基准。 2)根据工序基准的所在位置建立空间直角坐标系。
3)依次找出影响本工序加工要求的自由度。
定位支承点的数目不得少于三个。 方式进行分析。
（4 2）工件上的某一个自由度原则上只能被一个定 ）工件定位时应限制的自由度的数目，是根据
位支承点所限制，不得出现重复限的现象。在一个完 工件在本工序的加工要求以及考虑提高工件定位稳定
整的定位方案中定位支承点的数目不得多于六个。 性和加工刚性等方面来确定的。
工件定位基准一旦选定，则其定位方案也基本被确
定了。定位基准在工艺规程设计中被选定。当工艺 规程选定的定位基准不合理时，夹具设计者应与工 艺设计人员协商修改，使所设计的夹具结构更为合 理。必须指出，与定位支承点相接触的工件表面称 为定位基面。工件的定位是通过工件定位基面与定 位支承点相接触来实现的。
工件在夹具中的定位
工件在夹具中的定位
e）图应限制的第一种自由度为沿着X与Z的二个 移动自由度和沿着X、Y和Z轴的三个转动自由度。
工件在夹具中的定位
2. 工件定位基本原理
（3 1）一个定位支承点只能限制工件的一个自由度。 ）工件在夹具中的定位，可转化为在空间直角
为保证工件定位的稳定性，在一个完整的定位方案中 坐标系中，用相应的定位支承点来限制工件自由度的
工件在夹具中的定位
2.3 六点定位原理
1. 自由度的分析方法
工件在夹具中的定位
工件在夹具中的定位，就是使一批工件在夹具中 都占据一致的正确的加工位置。确定这一位置可通过 用相应的定位支承点来限制工件自由度的方法获得。
一个未定位的工件在空间直角坐标系中具有六个自由
度。其六个自由度是指工件在空间直角坐标系中沿着
工件定位时，如果出现两个或两个以上的定位支
承点重复限制工件上的同一个自由度则称为过定位。
过定位会导致重复限制同一个自由度的定位支承点之
间产生干涉现象，从而导致定位不稳定、破坏定位精
度、造成工件或定位元件受力变形、甚至出现部分工 件无法安装的局面。因此，在确定工件定位方案时， 应避免出现造成不良后果的过定位。
素线、顶点）时，其基面就是基准。而当作为基准
的要素为中心要素（如轴线、球心、对称中心线或
面）时则由相应的表面来体现。
2．基上所采用的基准。
工件在夹具中的定位
工件在夹具中的定位
（2）工艺基准
工艺基准：指在工艺过程中所采用的基准。包
括定位基准、工序基准、测量基准和装配基准。
4)将找出的自由度归纳得到应限制的第一种自由度。
工件在夹具中的定位
a）图应限制的第一种自由度为沿着Z 轴的一 个移动自由度。
b）图应限制的第一种自由度为沿着X 和Y 轴
的两个移动自由度。
工件在夹具中的定位
c）应限制的第一种自由度为沿着Z 轴的一个移 动自由度和沿着X和Y轴的两个转动自由度。 d）应限制的第一种自由度为沿着X 与Z 轴的两 个移动自由度和沿着X和Z轴的两个转动自由度。
工件在夹具中的定位
工件在夹具中的定位
（3）欠定位
工件实际定位时所限制的自由度数目，少于工件按
该工序加工要求必需限制的自由度数目称为欠定位。
欠定位的结果将导致出现应该限制的自由度因未予
限制，从而无法保证加工要求的不合理现象。因此，在
确定工件定位方案时，绝不允许出现欠定位现象。
工件在夹具中的定位
（4）过定位 （超定位）
件来限制。
2）工件的定位应有相应的精度要求。
3）工件的定位精度是指一批工件的限
定位置的分布范围。
2.2 基准的概念
1．基准及基面
工件在夹具中的定位
基准：指用来确定生产对象中相关几何要素间的
几何关系所依据的那些点、线、面。
基面：指在零件上用以体现基准的那些表面。
当作为基准的要素为轮廓要素（如平面、棱线、
工件在夹具中的定位
加工齿轮坯两端面，
要求保证尺寸A及两端面
与内孔的垂直度。
工件在夹具中的定位
在小轴上铣槽，保证尺寸H和L 。
工件在夹具中的定位
过轴心打通孔，保证尺寸L 。
工件在夹具中的定位
在支座零件上加工两通孔，保证尺寸A和H。
工件在夹具中的定位
3. 工件的定位形式
在分析工件定位时，定位基准的选择是关键。
三个相互垂直坐标轴线所处位置的可能性，绕这三个
相互垂直坐标轴线角度方位所处位置的可能性。
工件在夹具中的定位
要使工件在夹具中占有确定的位置，就是要在空 间直角坐标系中，通过定位元件限制工件的六个自由 度。在分析工件定位的问题时，可转化为在空间直角 坐标系中用相应的定位支承点（将具体的定位元件抽
象化）来限制工件的自由度。
工件在夹具中的定位
2.1 定位的概念
工件加工之前，在夹具中占据某一正确 加工位置的过程。指一批工件先后在夹具中 都能占据一致的正确的加工位置的过程。在 空间直角坐标系中位置的确定。
工件在夹具中的定位
2.1 定位的概念
加工前确定工件在机床或夹具中相对 刀具占据的加工位置称为定位。 1）工件的定位必须要有相应的定位元
（1）完全定位
工件定位时其六个自由度全部被限制的定位方式 称为完全定位。工件采用这种定位方式使其在空间占
有一个完全确定的位置。
（2）不完全定位
工件根据该工序加工要求只需限制其部分自由度， 既六个自由度没有全部被限制的定位称为不完全定位。
工件定位时应采用完全定位还是不完全定位，主
要由该工序的加工要求和定位稳定性来决定。
1）测量基准： 3 ）定位基准: 测量工件已加工表面的尺寸和位置 在工件加工时用来确定工件加工
位置所采用的基准。 所采用的基准。
2）装配基准： 4 ）工序基准：产品装配时，用来确定零件或部件 在工序图上用来确定本工序所加
工表面的尺寸和位置所采用的基准。 在产品中的相互位置所采用的基准。
工件在夹具中的定位