第二章 工件在夹具中的定位

中 的
因为夹具通常是用于加工一批工件的，所以设计夹具时
定 如何保证一批工件位置的一致性，就是工件在夹具中定位的
位 根本问题。
一个尚未定位的工件，其空间位置是不确定的。可沿X、
第 二
Y、Z轴移动和绕X、Y、Z轴转动等六个自由度。如图所示：
章
要想使工件在某一方向上有确定
工 的位置，必须在某一方向上分布一个
工 件
的主要作用是承受切削力，而不是定位。
在
夹
具
中
的
定
位
第
由上述完全定位和部分定位的一些实例说明：
二 1 夹具上的定位元件与工件的定位基准面始终保持紧密接
章 触或配合，才能起到限制不定度的作用，它们一旦脱离就会
工 件
引起工件定位的不准确甚至失去定位的作用。
在 2 将夹具上定位元件抽象转化为相应的定位支承点，每个
章 工 件 在 夹 具 中 的 定 位
第 三、欠定位
二
工件在夹具中定位时，若实际限制的不定度的个数少于
章 工序加工要求应予限制的不定度个数，称为欠定位。
工 件
图示为一欠定位的实例。
在 夹
在长V形块上定位，加工轴上
具 中
距一端为尺寸a的槽。为保证
的 尺寸a，沿轴线方向的移动不
定 位
定度需限制但没有被限制，故
章
如图所示，在球面上钻一孔、在光轴上车一个阶梯、在套
工 件
筒上铣一平面及在圆盘圆周铣一个槽等，都没有必要也不可
在 能限制绕它们自身回转轴线的不定度。并不影响一批工件在
夹 具
夹具中位置的一致性。
中
的
定
位
第 (二) 由于加工工序的精度要求，工件在定位时允许保留某些
二 方面的不定度不被限制
章
如图所示，a)图为磨平面；b)为铣燕尾槽；c)图中的挡销A
夹 具
支承点所限制的某一个方面的不定度，并不意味着工件巳失
中 去了在该方面移动或转动的可能性。这些移动或转动可能性，
的 定
需由夹具中的夹紧装置加以限制。
位
相反，即使工件在夹紧力的作用下完全限制了移动或转
动的可能性，但并不一定是已被完全定位。
所以，应将“定位”和“加紧”的概念区别开来。
第 3 对夹具中定位元件限制的不定度进行分析时，不能只看 二 定位元件的结构形式，而应着重看其实际的定位效果。
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
章
工
件
在
夹
具
中
的
定
位
不限制不定度
第 二 章 工 件 在 夹 具 中 的 定 位
第 二 章 工 件 在 夹 具 中 的 定 位
第 二 章 工 件 在 夹 具 中 的 定 位
第 二、圆孔表面定位元件
二
主要有：定位销、刚性心轴和小锥度心轴
章
工 1、定位销：
件
可分为：固定式定位销和可换式定位销两种。
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：
第 (一) 由于工件加工前结构形状特点，无法也没有必要限制某
二 些方面的不定度
属于欠定位。
欠定位是绝对不允许的。
图1-11
第 四、重复定位
二
工件在夹具中定位时，若几个定位支承点重复限制一个
章 或几个不定度，称为重复定位。
工
件
在
夹
具
中
的
定
位
第
注意：
二 章
1 当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不允许重复定位。
工 件
2 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。
第
工件在夹具中定位的作用和意义在于：对于单个工件来
二 章
说就是使工件准确占据定位元件所规定的位置；而对于一批
工 顺序放入夹具中的工件来说，则是使它们都占有一致的位置。
件
一批工件在夹具中位置的一致性，也是由于工件上的定
在 夹
位基准表面与夹具中的定位元件相接触或相配合得到的，前
具 者称为支承定位：后者称为对中或定心定位。
在 夹
3 当以两个或两个以上的组合表面定位时，重复定位可能
具 造成不良后果。
中
的
定
位
第
为减少重复定位造成的加工误差，可采取如下措施：
二 （1）改变定位元件结构
章
工 件 在 夹 具 中 的 定 位
第 （2）撤消重复定位的定位元件：
二 章 工 件 在 夹 具 中 的 定 位
第
（3）提高工件定位基准之间、定位元件定位面之间的位
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
在 夹
固定式定位销：长定位销限制四个不定度，短定位销限
具 中
制两个不定度，削边销分别限制两个、一个不定度。
的
定
位
件
在 支承点，来限制该方向上的自由度。
夹 具
要想使工件在机床上有完全确定
中 的
的位置，必须分布合适的六个支承点，
定 分别限制工件的六个自由度，使工件
位 有完全确定的位置。这一准则，就称
为六点定位原则。
第
工件在夹具中定位的任务，就是通过定位元件限制工件
二 的自由度，以满足工序的加工精度要求。
章
目前一般习惯上把工件定位范畴内的位置不确定性称为
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。
二
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的场合。
章
工 件
限制一个不定度
在
夹
具
中
的
定
位
第 3 自位支承： 二 定位支承点 章 的位置随工
工 件定位基准
件 在
位置变化而
夹 自动与之适
具 中
应的定位元
的 件。
定 位
自位支
承一般只起
一个定位支
承点的作用
第 4 辅助支承：只起提高工件支承刚性或辅助定位作用的定位 二 元件，称为辅助支承。（注意与可调支承的区别）