第二篇 第二章 工件的定位夹紧与夹具设计08

②工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。 如加工平板上表面，要求保证平板厚度及与下平面的 平行度，则只需限制 3 个自由度就够了。
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第二节 工件的定位及定位元件
➢欠定位与过定位
工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定 位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。
Z Y
XO
B
B
图 2-7 六点定位原理
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第二节 工件的定位及定位元件
➢完全定位与不完全定位
Z
Z
Z
是否每个工Y 件均需要限制Y 六个自由度，Y X a）工件定位采时X，用需六要b点）限制定哪位几呢个自？X 由度，c）
首先与工序的加工内容有关，其次还与 Z 所采用的工件上Z的定位基面的形状有Z关
Y
Y
Y
X d）
X
e）
支承钉
32
第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以平面定位
图2-15 固定支承钉结构
33
第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以平面定位
图2-16 可调支承结构
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第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以平面定位
图2-17 自位支承结构
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第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以平面定位
图2-18 辅助支承 的结构形式
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第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以圆孔定位
心轴
46
第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以圆孔定位
图2-24 常用刚性心轴结构
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第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以外圆柱面定位
工件以外圆柱面定位两种形式：定心定位和支承定位。工 件以外圆柱面定心定位的情况与工件以圆孔定位的情况相 仿（用套筒和卡盘代替心轴或柱销）。工件以外圆柱面支 承定位的元件常采用V型块，短V型块限制2个自由度，长 V型块（或两个短V型块组合）限制4个自由度。
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第二节 工件的定位及定位元件
➢小结
（主要定位面上）三个定位支承点的分布，必须尽量使彼此远离和分 散，这样所形成的受力三角形的面积便愈大，三点分布过近，受力△ 面积小，外力作用点若稍微偏出此△，工件便会倾倒；
选作导向定位面的定位基准面，应力求其面积愈狭而长，则其导向作 用愈好， （导向定位面上）两个定位支承点在定位面的纵长方向上， 也必须彼此相距愈远愈好。
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第二节 工件的定位及定位元件
Z
Z
X
X
X
Y
Z
c）
X
X
Y c’）
X
Y c1）
图2-13c 过定位示例分析 28
第二节 工件的定位及定位元件
➢小结
工件在夹具中的定位，可以转化在空间直角坐标系中，用定位支 承点约束工件自由度的方式来分析。
工件在定位时应该被限制的运动自由度数目，完全由工件在该工 序的加工技术要求所确定。
工件安装方法
直接找正装夹—— 精度高，效率低，对工人技术水平高。 划线找正装夹—— 精度不高，效率低，多用于形状复杂 的铸件。 夹具装夹—— 精度和效率均高，广泛采用。
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工件的安装方法
找正线 加工线
图2-2 直接找正安装
毛坯孔
图2-3 划线找正安装
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工件的安装方法
图2-4 工件在夹具上装夹（滚齿夹具）
装上镗模就可以进行箱体的镗孔加工，以代替镗床加工。 降低了对工人的技术水平要求
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第一节 机床夹具概述
➢机床夹具的组成
机床
工件
刀具
联接 元件
定位 元件
其它机 构与装
置
夹紧 装置
导向元 件；对 刀装置
夹具体
图2-5 机床夹具的组成
9
第一节 机床夹具概述
➢机床夹具的组成
定位元件及定位装置 用于确定工件在夹具中位置的元件。 通过它使工件加工时，相对于刀具及切削成形运动处于正确位置。如 上例中的V形块、平面支承、心轴等。
在底面（XOY）布置3个
不共线的约束点1、2、
Z
3限制Z移动，X转动和Y
转动三个自由度
在侧面（YOZ）布置两 个约束点4、5限制X移
4
5
动和Z转动两个自由度
6
Y
在端面（XOZ）布置一
个约束点6限制Y移动一
个自由度
Байду номын сангаас
X
O1
3 2
图 2-7 六点定位原理
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第二节 工件的定位及定位元件
➢六点定位原理
六点定位原理——采用适当分布的六个支承点与工件相接 触来限制工件的六个自由度的方法叫六点定位原理。
线）。常用定位元件是定位销和心轴。定位销有圆柱销、
圆锥销、菱形销等形式；心轴有刚性心轴（又有过盈配合、
间隙配合和小锥度心轴等）、弹性心轴之分。工件以圆孔
定位所限制的自由度见图 2-25。
Z
Z
Z
Y X
Y X
Y X
Z Y
X
Z
Z
XY
Y X
图2-21 工件以圆孔定位
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第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以圆孔定位
Z
Z
Z
Y
Y
X
X
Z
Y X
Z
Y X
Y X
图2-25 工件以外圆柱面定位
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第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以外圆柱面定位
V形块
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第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以外圆柱面定位
定位套
50
第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以外圆柱面定位
定位套
图2-25 工件外圆以套筒和锥套定位
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第二节 工件的定位及定位元件
3
第一节 机床夹具概述
➢机床夹具的定义
机床夹具——凡是机械加工中用来迅速装夹工件，使 工件对机床、刀具保持正确相对位置的装置称为机床 夹具。
装夹的含义 装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。
安装——使工件占有正确的加工位置，并使工件夹紧 的过程称为安装。
安装=定位+夹紧
4
第一节 机床夹具概述
②反之，如果工件的定位面是毛坯面，或虽经过机械 加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不允许的， 因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生 定位干涉等情况。
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第二节 工件的定位及定位元件
过定位分析（桌子与三角架）
图2-10 过定位分析
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第二节 工件的定位及定位元件
过定位分析
Z
Z
Y
Y
Y
Y
Z
X
Z
Y a）
Z
X
X
X
X
Y
Y
b） 图2-13 过定位分析
c）
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第二节 工件的定位及定位元件
X
Z
Y a）
X
Z
Y a1）
X
Z
Y a2）
X
Z
Y a3）
图2-13a 过定位示例分析
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第二节 工件的定位及定位元件
Z X
Z X
X
Y
Z
b）
X
X Y Z
X
b1）
X
X
Y
Y
b2）
b3）
图2-13b 过定位示例分析
➢六点定位原理
一个物体在空间可以有 六个独立的运动 它在直角坐标系oxyz中 可以用3个平移运动和3 个转动 来表示
X 要确定其空间位 置，就需要限制其 6 个自由度
Z
Y
O
图 2-6 自由刚体在空间的自由度
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第二节 工件的定位及定位元件
➢六点定位原理
六点定位原理——采用适当分布的六个支承点与工件相接 触来限制工件的六个自由度的方法叫六点定位原理。
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第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以平面定位
平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有支 承钉、支承板、夹具支承件和夹具体的凸台及平面等。 图2-24给出了平面定位的几种情况。
Z
Z
Z
X
Z
X
Y X
Z
Y X
Z
Y X
Y X
图2-14 工件以平面定位
Y Y
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第二节 工件的定位及定位元件
➢工件以平面定位
第二篇 汽车拖拉机制造工艺学
第二章 工件定位夹紧 与机床夹具设计
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第二章 工件的定位夹紧与机床夹具设计
机床夹具概述 工件的定位及定位元件 定位误差的分析与计算 工件的夹紧及夹紧机构 其他机构与典型夹具设计
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第一节 机床夹具概述
图2-1 钻床夹具的组成
拨叉－工件； 快换钻套－导向元件； 短V块、大平面－定位元件； 压块、螺钉－夹紧装置； 底座－夹具体； 金工实习中： 车床——三爪卡盘、顶针、 鸡心夹头; 铣床——平口钳，分度头， 回转台;
a）
b）
图2-9 欠定位示例
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第二节 工件的定位及定位元件
➢欠定位与过定位
过定位——工件某一个自由度（或某几个自由度） 被两个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。
过定位是否允许，要视具体情况而定： ①如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、 位置精度均较高，则过定位是允许的。有时还是必要 的，因为合理的过定位不仅不会影响加工精度，还会 起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。
Y
X
X
ab））
X
c）
图2-11 过定位示例
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第二节 工件的定位及定位元件
过定位讨论
如图示，齿轮坯以内孔和一小端面定位，车削外圆和大 端面。加工后检测发现大端面与内孔垂直度超差。试分 析原因，提出改进意见。