常见的定位方式及其定位元件

二、常见的定位方式及其定位元件

（一）工件以平面定位

平面定位的主要形式是支承定位，工件的定位基准平面与定位元件表面相接触而实现定位。常见的支承元件有下列几种：

1．固定支承 支承的高矮尺寸是固定的，使用时不能调整高度。

1）支承钉 图5-6所示为用于平面定位的几种常用支承钉，它们利用顶面对工件进行定位。其中图5-6a 为平顶支承钉，常用于精基准面的定位。图5-6b 为圆顶支承钉，多用于粗

基准面的定位。图5-6c 为网纹顶支承钉，常用在要求较大摩擦力的侧面定位。图5-6d 为带衬套支承钉，由于它便于拆卸和更换，一般用于批量大、磨损快、需要经常修理的场合。支承钉限制一个自由度。

2）支承板 支承板有较大的接触面积，工件定位稳固。一般较大的精基准平面定位多用支承板作为定位元件。图5-7是两种常用的支承板，图5-7a 为平板式支承板，结构简单、紧凑，但不易清除落入沉头螺孔中的切屑，一般用于侧面定位。图5-7b 为斜槽式支承板，它在结构上做了改进，即在支承面上开两个斜槽为固定螺钉用，使清屑容易，适用于底面定位。短支承板限制一个自由度，长支承板限制两个自由度。

支承钉、支承板的结构、尺寸均已标准化，设计时可查国家标准手册。

2．可调支承 可调支承的顶端位置可以在一定的范围内调整。图5-8为几种常用的可调支承典型结构，按要求高度调整好调整支承钉1后，用螺母2锁紧。可调支承用于未加工过的平面定位，以调节补偿各批毛坯尺寸误差，一般不是对每个加工

工件进行调整，而是一批工件毛坯调整一次。

3．自位支承 又称浮动支承，在定位过程中，支承本身所处的位置随工件定位基准面的变化而自动调整并与之相适应。图5-9是几种常见的自位支承结构，尽管每一个自位支承与工件间可能是二点或三点接触，但

图5-6 几种常用支承钉

图5-7 两种常用的支承板

图5-8 几种常用的可调支承

1—可调支承螺钉 2—螺母

实质上仍然只起一个定位支承点的作用，只限制工件的一个自由度，常用于毛坯表面、断续表面、阶梯表面定位。

4．辅助支承 辅助支承是在工件实现定位后才参与支承的定位元件，不起定位作用，只能提高工件加工时刚度或起辅助定位作用。图5-10为常用的几种辅助支承类型，图5-10a 、b 为螺旋式辅助支承，用于小批量生产；图5-10c 为推力式辅助支承，用于大批量生产。

图5-11为辅助支承应用实例，图5-11a 的辅助支承用于提高工件稳定性和刚度；图5-11b 的辅助支承起预定位作用。

（二）工件以外圆定位

工件以外圆柱面作定位基准时，根据外圆柱面的完整程度、加工要求和安装方式，可以在V 形块、定位套、半圆套及圆锥套中定位。其中最常用的是在V 形块上定位。

1. V 形块 V 形块有固定式和活动式之分。图5-12为常用固定式V 形块，图5-12a 用于较短的精基准定位；图5-12b 用于较长的粗基准(或阶梯轴)定位；图5-12c 用于两段精基准面相距较远的场合；图5-12d 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。

图5-13中的活动式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。

根据工件与V 形块的接触母线长度，固定式V 形块可以分为短V 形块和长V 形块，前者限制工件两个自由度，后者限制工件四个自由度。

V 形块定位的优点是：①对中性好，即能使工件的定位基准轴线对中在V 形块两斜面的对称平面上，在左右方向上的不会发生偏移，且安装方便；②应用范围较广。不论定位基准是否经过加工，不论是完整的圆柱面还是局部圆弧面，都可采用V 形块定位。

V 形块上两斜面间的夹角一般选用60°、90°和120°，其中以90°应用最多。其典型结构和尺寸均已标准化，设计时可查国家标准手册。V 形块的材料一般用20钢，渗碳深0.8～

图5-10 常见的几种辅助支承

1—支承 2—螺母 3—手轮 4—楔块

图5-11 辅助支承应用实例

图5-12 常用固定式V 形块

图5-13 活动V 形块应用实例

1.2mm ，淬火硬度为60～64HBC 。

2. 定位套 工件以外圆柱表面为定位基准在定位套内孔中定位，这种定位方法一般适用于精基准定位，见图5-14所示。图5-14a 为短定位套定位，限制工件两个自由度，图5-14b 为长定位套定位，限制工件四个自由度。

3. 半圆套 图5-15为半圆套结构简图，下半圆起定位作用，上半圆起夹紧作用。图5-15a 为可卸式，图5-15b 为铰链式，后者装卸工件方便些。短半圆套限制工件两个自由度，长半圆套限制工件四个自由度。

4. 圆锥套 工件以圆柱面为定位基准面在圆锥孔中定位时，常与后顶尖（反顶尖）配合使用。如图5-16所示，夹具体锥柄1插入机床主轴孔中，通过传动螺钉2对定位圆锥套3传递扭矩，工件４圆柱左端部在定位圆锥套3中通过齿纹锥面进行定位，限制工件的三个移动自由度；工件圆柱右端锥孔在后顶尖5(当外径小于6mm 时，用反顶尖)上定位，限制工件两个转动自由度。

（三）工件以圆孔定位

工件以圆孔定位大都属于定心定位(定位基准为孔的轴线)，常用的定位元件有定位销、 圆柱心轴、圆锥销、圆锥心轴等。圆孔定位还经常与平面定位联合使用。

1．定位销 图5-17为几种常用的圆柱定位销，其工作部分直径d 通常根据加工要求和考虑便于装夹，按g5、g6、f6或f7制造。图5-17a 、b 、c 所示定位销与夹具体的连接采用过盈配合；图5-17d 为带衬套的可换式圆柱销结构，这种定位销与衬套的配合采用间隙配合，故其位置精度较固定式定位销低，一般用于大批大量生产中。

为便于工件顺利装入，定位销的头部应有15°倒角。

短圆柱销限制工件两个自由度，长圆柱销限制工件的四个自由度。

2．圆锥销 在加工套筒、空心轴等类工件时，也经常用到圆锥销，如图5-18所示。图

5-18a 用于粗基准，图5-18b 用于精基准。它限制了工件Z Y X

、、三个移动自由度。

图5-14 工件在定位套内定位

图5-15 半圆套结构简图

图5-16 工件在圆锥套中定位

1—夹具体锥柄 2—传动螺钉 3—定位圆锥套 4—工件 5—后顶尖

图5-17 几种常用的圆柱定位销