第二章 数控机床工件装夹与夹具选择

常用定位元件及定位方式
以平面定位
A型用于精基准，B型用于粗基准，C型用于侧 面定位。支承钉与夹具孔的配合为H7/r6或 H7/n6。若支承钉需经常更换时可加衬套，其 外径与夹具体孔的配合亦为H7/r6或H7/n6， 内径与支承钉的配合为H7/js6。使用几个A型 支承钉时，装配后应磨平工作表面，以保证 等高性
常用定位元件及定位方式
以源自文库柱孔定位
当工作部分直径D<3mm时采用小定位 销（JB/T 8014.1－1999），夹具体上 应有沉孔，使定位销圆角部分沉入孔内
而不影响定位。大批量生产时，应采用 可换定位销（JB/T 8014.3－1999）。 工作部分的直径，可根据工件的加工要 求和安装方便，按g5、g6、f6、f7制造 ，与夹具体配合为H7/r6或H7/n6，衬套 外径与夹具体配合为H7/h6，其内径与 定位销配合为H7/h6或H7/h5。当采用 工件上孔与端面组合定位时，应该加上 支承垫板或支承垫圈
工件在夹具中的定位
工件完全定位
在夹具中限制 工件的自由度
不完全定位 欠定位 过定位
加工时，工件的六个自由 度被完全限制了的定位
在满足加工要求的前提下， 工件的六个自由度没有被完 全限制的现象
根据加工要求应该限制的自 由度而没有限制的现象
工件的某个自由度被重复限 制的现象称为过定位
工件在夹具中的定位
完全定位
工件在夹具中的定位
不完全 定位： Z轴旋 转未限 制
工件在夹具中的定位
X
Z
Z
a)
b)
不完全定位： Z轴旋转未限制
工件在夹具中的定位
不完全定位：
a图：完全自由 b、c、d图：可以沿Y轴方向移动，e图：可以沿x、Y轴方向移动，绕Z轴旋转
连杆的定位分析（a正确的定位 b 过定位） 1—短销 2—长销
支承本身在定位过程中所处的位置，随工件 定位基准面位置的变化而自动与之适应，其 作用相当于一个固定支承，只限制一个自由 度。由于增加了与定位基准面接触的点数， 故可提高工件的安装刚性和稳定性。适用于 工件以粗基准定位或刚性不足的场合
常用定位元件及定位方式
调节支承应用实例
常用定位元件及定位方式
以平面定位
图a中外圆柱面为第二定位基准；图b 中外圆柱面为主定位基准；图c中定 位元件为半圆形衬套，上半圆起夹紧 作用，下半圆孔的最小直径应取工件 定位基准外圆的最大直径。适用于大 型轴类零件
定位套
常用定位元件及定位方式
组合定位方式
一面两孔定位
应用实例
连杆盖工序图
一面两孔定位
定位误差分析
定位误差：因工件定位而产生的工序基 准在工序尺寸上的最大变动量△Ｄ
旨在提高工件的装夹刚性和定位的稳定性 ，并不起消除自由度的作用。使用时必须 逐个工件进行调整，以适应工件支承表面 的位置变化结构简单，但效率较低
螺旋式辅助支承 自位螺旋式辅助支承
支承销的高度高于主要支承，当工件装 夹在主要支承上后，支承销被工件定位 基准面压下，并与其他主要支承一起与 工件定位基准面保持接触，然后锁紧。 适用于工件重量较轻，垂直作用的切削 负荷较小的场合
夹紧
工件在夹具中的定位
工件定位 基本原理
六点定位原则
任何一个自由刚体，在空间均有六个自由 度，即沿空间坐标轴X、Y、Z三个方向的 移动和绕此三坐标轴的转动。工件定位的 实质就是限制工件的自由度
第二定位 基准面
基准轴
基准轴
第三定位 基准面
基准轴
主定位 基准面
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“六点定则”。六点定则是工件定 位的基本法则，用于实际生产时，起支 承作用的是一定形状的几何体，这些用 来限制工件自由度的几何体就是定位元 件
定位
使工件相对于机床及刀 具处于正确的位置
在机械加工中，要求加工出来的表面， 对加工件的其它表面保持规定的位置 尺寸。因为加工表面是由切削刀具和 机床的综合运动所造成，所以在加工 时，必须使加工件上的规定表面（线、 点）对刀具和机床保持正确的位置才 能加工出合格的产品
工件：在加工中保持这一正 确位置不变
常用定位元件及定位方式
以外圆柱面定位
固定V型块 活动V型块
对中性好，能使工件的定位基准轴线在V 形块两斜面的对称平面上，而不受定位基 准直径误差的影响，并且安装方便。可用 于粗、精基准
用于定位夹紧机构中，起消除一个自由 度的作用
常用定位元件及定位方式
活动V型块应用实例
常用定位元件及定位方式
以外圆柱面定位
工件在夹具中的定位 常用定位元件及定位方式 机床夹具概述 定位误差分析 工件的夹紧 数控夹具的选用 通用具夹的选用 课堂讨论 专用夹具
机床夹具概述
夹具的分 类
按用途分类
通
专
可
组
成
用
用
调
合
组
夹
夹
夹
夹
夹
具
具
具
具
具
机床夹具概述
夹具的分 类
按适用机床分类
车
铣
钻
镗
磨
床
床
床
床
床
夹
夹
夹
夹
夹
具
具
具
具
具
工件在夹具中的定位
定位销
常用定位元件及定位方式
以圆柱孔定位
定位心轴
图a为间隙配合心轴，心轴工作部分按基孔 制h6、g6或f7制造。装卸工件较方便，但定 心精度不高；图b为过盈配合心轴，引导部 分直径D3按e8制造，其基本尺寸为基准孔的 最小极限尺寸，其长度约为基准孔长度的一 半。工作部分直径按r6制造，其基本尺寸为 基准孔的最大极限尺寸。当工件基准孔的长 径比L/D>1时，心轴的工作部分应稍带锥度 ，直径D1按r6制造，其基本尺寸为孔的最大 极限尺寸；直径D2按r6制造，其基本尺寸为 基准孔的最小极限尺寸。心轴上的凹槽供车 削工件端面时退刀用。这种心轴制造简便， 定心准确，但装卸工件不便，且易损伤工件 定位孔。多用于定心精度要求较高的场合； 图c为花键心轴，用于以花键孔为定位基准 的工件
支承订 支承板
适用于精基准。A型用于侧面和顶面定位，B 型用于底面定位。支承板用螺钉紧固在夹具 体上。若受力较大或支承板有移动趋势时， 应增加圆锥销或将支承板嵌入夹具体槽内。 采用两个以上支承板定位时，装配后应磨平 工作表面，以保证等高性
常用定位元件及定位方式
以平面定位
调节支承 自位支承
适用于毛坯（如铸件）分批制造，其形状和尺 寸变化较大的粗基准定位。亦可用于同一夹具 加工形状相同而尺寸不同的工件，或用于专用 可调整夹具和成组夹具中。在一批工件加工前 调整一次，调整后用锁紧螺母锁紧