工件定位与夹紧
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4 工件定位与夹紧方案的确定
（3）改善工人的劳动条件,降低生产成本
（4）扩大机床使用范围和改变机床用途
如：铣床加分度头，就可以加工有等分要求的工件。 利用镗模，可以用车床或摇臂钻床镗削箱体的孔系。
12
§4.1.2 机床夹具的分类
按夹具应用范围划分
➢（1）通用夹具 三爪、四爪卡盘、平口钳等，一般由专业 厂生产，常作为机床附件提供给用户。
防转菱形销限制: Z 方向转动自由度
63
4.3 任务3 选择夹具定位元件
➢工件定位时，首先要根据加 工要求，确定工件需要限制 的自由度，选择合适的表面 作为定位基准面。 ➢工件的定位基准面有多种形 式，如平面、外圆柱面、内 孔等。 ➢根据定位基准面的不同，采 用不同的夹具定位元件，使 定位元件的定位面和工件的 定位基准面相接触或配合， 从而实现工件的定位。
顶尖限制: Y、Z 方向转动自 由度
61
过定位问题分析 ➢ 图示工件要在端面加工螺孔时，如何进行定位？
62
➢使用长圆柱销时，X、Y方 向的转动自由度重复限制， 当夹紧时，连杆会产生变形。
短长圆柱销限制: X、 Y 方向的移动自由度 X、 Y 方向的转动自由度
大端面限制: Z 方向的移动自由度 X、 Y 的转动自由度
图4-1 轴套零件图
9
4.1 任务1 认识机床夹具
本节要点
机床夹具的功能 机床夹具在机械加工中的作用 夹具的分类 机床夹具的组成
10
§4.1.1 机床夹具的功能与作用
1.机床夹具的功能
机床夹具的主要功能: ➢定位——工件在夹具中相对于刀具和机床占有正确的加 工位置。 ➢夹紧——把工件压紧夹牢，并保持这个确定的位置在加 工过程中稳定不变。
2）夹紧元件及装置
3）对刀及导向 元件
（4）扩大机床使用范围和改变机床用途
如：铣床加分度头，就可以加工有等分要求的工件。 利用镗模，可以用车床或摇臂钻床镗削箱体的孔系。
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§4.1.2 机床夹具的分类
按夹具应用范围划分
➢（1）通用夹具 三爪、四爪卡盘、平口钳等，一般由专业 厂生产，常作为机床附件提供给用户。
防转菱形销限制: Z 方向转动自由度
63
4.3 任务3 选择夹具定位元件
➢工件定位时，首先要根据加 工要求，确定工件需要限制 的自由度，选择合适的表面 作为定位基准面。 ➢工件的定位基准面有多种形 式，如平面、外圆柱面、内 孔等。 ➢根据定位基准面的不同，采 用不同的夹具定位元件，使 定位元件的定位面和工件的 定位基准面相接触或配合， 从而实现工件的定位。
顶尖限制: Y、Z 方向转动自 由度
61
过定位问题分析 ➢ 图示工件要在端面加工螺孔时，如何进行定位？
62
➢使用长圆柱销时，X、Y方 向的转动自由度重复限制， 当夹紧时，连杆会产生变形。
短长圆柱销限制: X、 Y 方向的移动自由度 X、 Y 方向的转动自由度
大端面限制: Z 方向的移动自由度 X、 Y 的转动自由度
图4-1 轴套零件图
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4.1 任务1 认识机床夹具
本节要点
机床夹具的功能 机床夹具在机械加工中的作用 夹具的分类 机床夹具的组成
10
§4.1.1 机床夹具的功能与作用
1.机床夹具的功能
机床夹具的主要功能: ➢定位——工件在夹具中相对于刀具和机床占有正确的加 工位置。 ➢夹紧——把工件压紧夹牢，并保持这个确定的位置在加 工过程中稳定不变。
2）夹紧元件及装置
3）对刀及导向 元件
偏心轴工件定位夹紧的方法
偏心轴工件定位夹紧的方法下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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工件定位与夹紧
形成的加工误差。
互 为基 准的原则
当相关表面位置精度要求很高但精加工余量很小，加工时 要用这些表面互相作为定位基准。
精度高于6级的淬火齿轮，齿形 相对于轴线的位置精度要求很 高，加工需用磨齿工艺。因淬 火后齿轮孔和齿面均产生变形， 而孔和磨齿的加工余量都很小， 故先以齿面为定位基准磨孔； 再以孔为基准磨齿面。 齿面和齿轮孔互为基准。
2. 工艺基准
（3）测量基准
检验零件时，用以测量加工 表面的尺寸、形状、位置等误 差所依据的基准。
图2-47 零件的设计基准与工艺基准示例
2. 工艺基准
（4）装配基准
装配时用以确定零件、组件 和部件相对于其他零件、组件 和部件的位置所采用的基准。
传动轴
键 传动齿轮
图2-48 齿轮的装配基准
(二)精基准及其选择原则
1.机床夹具的组成
（1）定位装置 ：是由定位元件及其组合构成的，用于确定 工件在夹具中的正确位置，常见的定位方式是以平面、圆孔、 外圆定位。圆柱销5、菱形销9、支承板4
（2）夹紧装置 ： 保持工件在夹具中的确定位置，保证定位 可靠，使工件在切削力的作用下不产生移动。包括夹紧元件、 传动装置及动力装置等。螺杆8、螺母7、开口垫圈6
4) 工件以组合表面定位
图2-68 一面两销定位
一面两孔：在加工箱体类零件时经常采用一面两孔 组合(一个大平面及与该平面相垂直的两个圆孔组合) 定位、夹具上相应的定位元件是一面两销。为了避 免由于过定位而引起的工件安装时的干涉，两销中 一个应采用菱形销。菱形销的宽度可以通过简单的 几何关系导出。
3.常见定位方式及定位元件
9
一、零件的基准及其分类
什么是基准？
基准就是用来确定生产对象 上几何要素间的几何关系所依 据的点、线、面。
互 为基 准的原则
当相关表面位置精度要求很高但精加工余量很小，加工时 要用这些表面互相作为定位基准。
精度高于6级的淬火齿轮，齿形 相对于轴线的位置精度要求很 高，加工需用磨齿工艺。因淬 火后齿轮孔和齿面均产生变形， 而孔和磨齿的加工余量都很小， 故先以齿面为定位基准磨孔； 再以孔为基准磨齿面。 齿面和齿轮孔互为基准。
2. 工艺基准
（3）测量基准
检验零件时，用以测量加工 表面的尺寸、形状、位置等误 差所依据的基准。
图2-47 零件的设计基准与工艺基准示例
2. 工艺基准
（4）装配基准
装配时用以确定零件、组件 和部件相对于其他零件、组件 和部件的位置所采用的基准。
传动轴
键 传动齿轮
图2-48 齿轮的装配基准
(二)精基准及其选择原则
1.机床夹具的组成
（1）定位装置 ：是由定位元件及其组合构成的，用于确定 工件在夹具中的正确位置，常见的定位方式是以平面、圆孔、 外圆定位。圆柱销5、菱形销9、支承板4
（2）夹紧装置 ： 保持工件在夹具中的确定位置，保证定位 可靠，使工件在切削力的作用下不产生移动。包括夹紧元件、 传动装置及动力装置等。螺杆8、螺母7、开口垫圈6
4) 工件以组合表面定位
图2-68 一面两销定位
一面两孔：在加工箱体类零件时经常采用一面两孔 组合(一个大平面及与该平面相垂直的两个圆孔组合) 定位、夹具上相应的定位元件是一面两销。为了避 免由于过定位而引起的工件安装时的干涉，两销中 一个应采用菱形销。菱形销的宽度可以通过简单的 几何关系导出。
3.常见定位方式及定位元件
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一、零件的基准及其分类
什么是基准？
基准就是用来确定生产对象 上几何要素间的几何关系所依 据的点、线、面。
第三节 工件的定位与夹紧
3.使用四爪单动卡盘时的注意事项 3.使用四爪单动卡盘时的注意事项
• （1）夹持部分不宜过长，一般为 ）夹持部分不宜过长，一般为10-15mm比较 比较 事宜。 事宜。 • （2）为防止夹伤工件，装夹已加工表面时应垫铜 ）为防止夹伤工件， 皮。 • （3）找正时应在导轨上垫上木板，以防工件掉下 ）找正时应在导轨上垫上木板， 来砸伤床面。 来砸伤床面。 • （4）找正时不能同时松开两个卡爪，以防工件掉 ）找正时不能同时松开两个卡爪， 下。 • （5）找正时主轴应放在空挡位置，以使卡盘转动 ）找正时主轴应放在空挡位置， 轻便。 轻便。 • （6）工件找正后，四个卡爪的夹紧力要基本一致， ）工件找正后，四个卡爪的夹紧力要基本一致， 以防车削过程中工作位移。 以防车削过程中工作位移。 • （7）当装夹较大的工件时，切削用量不宜过大。 ）当装夹较大的工件时，切削用量两顶尖装夹刚性较差，因此在车削轴类零件，尤其是较重的工件时， 常采用一夹一顶装夹。为了防止工件轴向位移，须在卡盘内装一限位支 撑，见书17页1-15a，或利用工件的台阶作限位，见1-15b。由于一夹一 顶装夹刚性好，轴向定位准确，且比较安全，能承受较大的轴向切削力， 因此应用广泛。
三、用两顶尖定位与夹紧工件
• 1.两顶尖定位的特点及 使用范围
• 两顶尖装夹工件方便，不 需找正，装夹精度高。对 于较长的、须经过多次装 夹的、或工序较多的工件， 为保证装夹精度，可用两 顶尖装夹。（如图） • 用两顶尖装夹工件，必须 先在端面上钻出中心孔。
2.中心孔的种类及适用场合 2.中心孔的种类及适用场合
二、用四爪单动卡盘定位与夹紧工件
• 1.四爪单动卡盘的工作 特点 • 特点：四个卡爪单独 特点： 调节， 调节，装夹工件需要 找正且比较费时。 找正且比较费时。定 位精度可达0.01mm。 位精度可达 。 适用安装圆形、 适用安装圆形、正方 长方形、 形、长方形、内外圆 偏心、 偏心、椭圆形及其它 不规则零件。 不规则零件。加紧力 加紧更可靠。 大，加紧更可靠。
工件的定位与夹紧
划线找正法示例Leabharlann 图2 划线找正装夹图3 套筒零件简图
1.快换钻套 2.导向套 3.钻模板 4.开口垫圈 5.螺母 6.定位销 7.夹具体
图 4 套筒钻夹具
二、工件的定位 工件的定位
◆六点定位原理
：任一刚体在空间都有六个自由度，为 使工件完全定位，必须有合理分布的 六个定位支承点分别限制其六个自由 度，使工件的位置唯一。
●基准
设计基准 工序基准 工序基准 定位基准（ 定位基准（大平面、长圆柱面或轴线） ） 三者重合，提高位置精度
●定位元件 定位元件
◆定位元件的基本要求 ①足够的精度 ②足够的硬度和耐磨性 ③足够的强度和刚度 ④工艺性好
◆平面定位 ◇主要支承 —限制自由度 ①固定支承 —支承钉
支承板 非标支承板 ②可调支承 —一批工件调一次
（原则上不允许）
zz
o
x
y
注：若不限制 y 等 为欠定位,不符要求
图7
完全定位
z
z
y
X
o y
不完全定位
X
图8
x y
后果:
1.心轴 2.支承凸台 3.工件 4.压板
1)机床心轴弯曲 2)工件翘曲变形 图9 插齿时齿坯的定位(过定位) 插齿时齿坯的定位(过定位)
x y
图10 齿坯过定位的影响
改变定位结构避免过定位
Z
x、 y、 z
( y (
z
O
(
z
x 、 y 、z
x ( x
X
(
(
Y y
y
5 4
Z
6
O
y Y
3 2
1
X
图5 长方体定位时支承点的分布
于骏一机械制造基础
于骏一机械制造基础一．工件的装夹定位：加工前，使工件在机床上或夹具上占有正确的加工位置的过程，称为定位。
夹紧：用施加外力的形式，把工件已确定的定位位置固定下来的过程，称为夹紧。
这个定位、夹紧的过程，称为装夹或安装。
例：削苹果装夹或安装：工件定位、夹紧的全过程，称为装夹或安装。
定位+ 夹紧= 安装定位在前，夹紧在后，定位是首要的定位过程和夹紧过程都可能使工件偏离所要求的正确位置而产生定位误差与夹紧误差。
定位误差和夹紧误差统称为装夹误差。
工件装夹有找正装夹和夹具装夹两种方式。
找正装夹又可分为直接找正装夹和划线找正装夹。
1）直接找正装夹直接找正法：是用百分表、划针或用目测，在机床上直接找正工件，使工件获得正确位置的方法。
缺点：1.定位精度及速度取决于找正精度和方法，找正工具及操作者技术水平。
2.效率较低。
3.只能单件使用。
优点：如果操作者技术水平很高，通过仔细调整，能够获得很高的定位精度。
2）划线找正装夹法：当零件形状很复杂时，可先用划针在工件上画出中心线、对称线或各加工表面的加工位置，然后再按划好的线来找正工件在机床上的位置，然后夹紧。
缺点：增加了划线工序，效率低；划线本身具有一定宽度，误差大。
多用于小批生产中形状复杂无法直接找正装夹的零件。
3）使用夹具安装工件采用专用夹具来安装工件，是靠夹具来保证工件相对于刀具及机床的正确位置，从而保证加工精度。
什么是机床夹具？在机械加工中，在机床上用以确定工件位置并将其夹紧的工艺装备。
机床夹具的功用：1.保证被加工表面的位置精度。
采用夹具装夹工件，可以准确确定工件与刀具、机床间的相对位置，因此能比较可靠稳定的获得较高位置精度。
2.提高劳动生产率。
采用合适的夹具能够省去对工件的逐个找正和对刀，使辅助时间显著减少。
3.扩大机床使用范围。
4.降低对工人的技术要求和减轻工人劳动强度。
工件安装是否正确，迅速，方便，可靠，直接影响工件加工质量、生产效率、操作者的安全及成本，因此在机械加工中装夹具有极其重要的地位。
第3章工件的定位与夹紧
工件定位时.其自由度可分为以下两种:一种是影响加工要求 的自由度.称第一种自由度;另一种是不影响加工要求的自由 度.称第二种自由度。为了保证加工要求.所有第一种自由度 都必须严格限制.而某一个第二种自由度是否需要限制.要由 具体的加工情况(如承受切削力与加紧力及控制切削行程的需 要等)决定分析自由度的方法如下。
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第一节 概述
二、机床夹具的分类
机床夹具的种类繁多.可以从不同的角度对机床夹具进行分类。 常用的分类方法有以下几种。 1.按夹具的使用特点分类 (1)通用夹具已经标准化的.可加工一定范围内不同工件的夹 具.称为通用夹具. (2)专用夹具专为某一工件的某道工序设计制造的夹具.称为 专用夹具 (3)可调夹具。夹具的某些元件可调整或可更换.以适应多种 工件加工的夹具.称为可调夹具. (4)组合夹具。采用标准的组合夹具元件、部件.专为某一工 件的某道工序组装的夹具.称为组合夹具。 (5)拼装夹具。用专门的标准化、系列化的拼装夹具零部件 拼装而成的夹具.称为拼装夹具.
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第二节 工件定位原理
四、限制工件自由度与加工要求的关系
1.完全定位 工件在夹具体上六个自由度完全限制.称为完全定位。 2.不完全定位 这种根据加工要求.允许某些自由度不限制的定位称为“‘不 完全定位”。 3.欠定位 在满足加工要求的前提下.采用不完全定位是允许的。但是应 该限制的自由度.没有布置适当的支承点加以限制.这种定位 称为欠定位。 4.必须正确处理过定位 夹具上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度.这种 重复限制工件自由度的定位称为过定位。
第一节 概述
一、夹具的功用
夹具是一种装夹工件的工艺装备.它的主要功用是实现工件定 位和夹紧.使工件加工时相对于机床、刀具有正确的位置.以 保证工件的加工精度。 机床夹具在零件的加工过程中其作用主要有以下五个方面。 (1)保证加工精度。用夹具装夹工件.减少对其他生产设备和 操作工人技术水平的依赖性.能稳定地保证加工精度。 (2)提高劳动生产率。用夹具装夹工件.无须找正便能使工件 迅速地定位和夹紧.显著地缩短辅助时间.提高劳动生产率.
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第一节 概述
二、机床夹具的分类
机床夹具的种类繁多.可以从不同的角度对机床夹具进行分类。 常用的分类方法有以下几种。 1.按夹具的使用特点分类 (1)通用夹具已经标准化的.可加工一定范围内不同工件的夹 具.称为通用夹具. (2)专用夹具专为某一工件的某道工序设计制造的夹具.称为 专用夹具 (3)可调夹具。夹具的某些元件可调整或可更换.以适应多种 工件加工的夹具.称为可调夹具. (4)组合夹具。采用标准的组合夹具元件、部件.专为某一工 件的某道工序组装的夹具.称为组合夹具。 (5)拼装夹具。用专门的标准化、系列化的拼装夹具零部件 拼装而成的夹具.称为拼装夹具.
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第二节 工件定位原理
四、限制工件自由度与加工要求的关系
1.完全定位 工件在夹具体上六个自由度完全限制.称为完全定位。 2.不完全定位 这种根据加工要求.允许某些自由度不限制的定位称为“‘不 完全定位”。 3.欠定位 在满足加工要求的前提下.采用不完全定位是允许的。但是应 该限制的自由度.没有布置适当的支承点加以限制.这种定位 称为欠定位。 4.必须正确处理过定位 夹具上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度.这种 重复限制工件自由度的定位称为过定位。
第一节 概述
一、夹具的功用
夹具是一种装夹工件的工艺装备.它的主要功用是实现工件定 位和夹紧.使工件加工时相对于机床、刀具有正确的位置.以 保证工件的加工精度。 机床夹具在零件的加工过程中其作用主要有以下五个方面。 (1)保证加工精度。用夹具装夹工件.减少对其他生产设备和 操作工人技术水平的依赖性.能稳定地保证加工精度。 (2)提高劳动生产率。用夹具装夹工件.无须找正便能使工件 迅速地定位和夹紧.显著地缩短辅助时间.提高劳动生产率.
夹紧原理与典型的夹
工件处于夹紧状态时，根据力的平衡、力矩的平衡可算得夹紧力：
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂，雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样会使逻辑框架相对清晰。
间隙配合刚性心轴
夹紧力的方向
夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向一致，以减小夹紧力 。 图:夹紧力的方向对夹紧力大小的影响
夹紧力的方向
动画
夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件变形 。由于工件在不同方向上刚性不同，因此对工件在不同方向施加夹紧力时所产生的变形也不同。
夹紧力的作用点
螺旋夹紧装置
螺旋夹紧装置是从楔块夹紧装置转化而来的，相当于把楔块绕在圆柱体上，转动螺旋时即可夹紧工件。 标准浮动压块 1--夹紧手柄；2--螺纹衬套；3--防转螺钉 4--夹具体；5--浮动压块；6--工件
螺旋夹紧装置
a.移动压板 b.转动压板 c.翻转压板
螺杆夹紧力计算
夹紧力的大小
式中： ――理论计算的夹紧力；
――安全系数，一般取 1.5～3.0
（粗加工时，K =2.5~3.0 ; 精加工时，K＝1.5～2.0）
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂，雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样会使逻辑框架相对清晰。
间隙配合刚性心轴
夹紧力的方向
夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向一致，以减小夹紧力 。 图:夹紧力的方向对夹紧力大小的影响
夹紧力的方向
动画
夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件变形 。由于工件在不同方向上刚性不同，因此对工件在不同方向施加夹紧力时所产生的变形也不同。
夹紧力的作用点
螺旋夹紧装置
螺旋夹紧装置是从楔块夹紧装置转化而来的，相当于把楔块绕在圆柱体上，转动螺旋时即可夹紧工件。 标准浮动压块 1--夹紧手柄；2--螺纹衬套；3--防转螺钉 4--夹具体；5--浮动压块；6--工件
螺旋夹紧装置
a.移动压板 b.转动压板 c.翻转压板
螺杆夹紧力计算
夹紧力的大小
式中： ――理论计算的夹紧力；
――安全系数，一般取 1.5～3.0
（粗加工时，K =2.5~3.0 ; 精加工时，K＝1.5～2.0）
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x
5.1.2 工件定位的基本原理
2.4.2 工件定位的基本原理
1. 六点定位原则
工件定位的实质，就是使工件在夹具中占有某一个
正确的加工位置。一个空间处于自由状态的刚体，具
有六个自由度。要使工件在夹具中占有正确的位置，
就是要对工件的
六个自由度加以
必要的限制——即约束。
夹具用一个支承点限制工件的一个自由度，用合
间隙配合心轴
H7 g6( f 7)
H7 r6
图2-66 圆柱心轴
3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位 V形块
半圆环 定位套 支承定位
3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位 V形块
图2-61 Ｖ型块
3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位 V形块
图2-62 活动V型块的应用
侧挡销
图2-54 连杆钻孔定位方案
平面支承
5.1.2 工件定位的基本原理
不完全定位例子： 为保证槽底面与A面的平行度和尺寸60mm两项加工要求， 必须限制 、 、 三个自由度;为保证槽侧面与B面的平 行度及尺寸30±0.1 mm两项加工要求，必须限制 两 个自由度;至于 ，从加工要求的角度看， 可以不限制
自 为基 准的原则
加工余量很小的精加工或光整加工中，常以被 加工表面本身为定位基准，以保证余量的均匀
精磨床身导轨，由于导轨长，磨削余量 很小，用找正导轨面的方法确定工件的 位置——即以导轨面自身作为定位基准
一些光整加工工艺定位基准 选择均采用自为基准的原则
互为基准原则：采取两个加工表面互为基准反复 加工。 便于装夹原则：选择能保证工件定位准确稳定， 装夹方便可靠表面作为定位基准。
（2）不完全定位： 有些工件，根据加工要求，并 不需要限制其全部自由度。
（3）欠定位： 工件的实际定位所限制的自由度数 少于按其加工要求所必须限制的自由度数目。 欠定位的结果将会导致工件应该被限制的自 由度不被限制的不合理现象，在夹具中的位 置不能满足加工要求。
2. 常见定位分析
1） 完全定位：
短圆柱销
图5-15 套筒粗基准的选择
1—外圆;2—内孔
第5章 金属切削机床夹具
加工余量合理分配原则
粗基准选择原则二：若需要保证某重要表面的余量均匀，应 选择该表面之毛坯面为粗基准。
重要表面原则
粗基准选择原则三：若需保证多个表面均有足够的余量，应选 择余量小的表面作为粗基准。
图5-16 阶梯轴粗基准的选择
第5章 金属切削机床夹具
（2）夹紧力的确定
夹紧力的确定包括夹紧力的方向、作用点和大小三要素，必 须依据工件的结构特点、加工要求、切削力和其他外力作 用工件的情况以及定位元件的结构和布置方式等综合考虑。 夹紧力方向： ①夹紧力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力应朝向主 要定位基面。
P160 表5－1
作业
1.简述基准、设计基准、工艺基准的概念。 2.什么是定位基准？精基准与粗基准的选择各有何原则？
3. 如图所示的零件，
在加工过程中将A面 放在机床工作台上加 工B、C、D、E、F表 面，在装配时将A面与 其他零件连接。试说明： ①A面是那些表面的尺寸 和相互位置的设计基准？ ②哪个表面是装配基准和 定位基准？
9
一、零件的基准及其分类
什么是基准？
基准就是用来确定生产对象 上几何要素间的几何关系所依 据的点、线、面。
一、零件的基准及其分类
1. 设计基准 在零件设计图上用以确定其
它点、线、面位置的基准(点、 线、面），称为设计基准。
图2-47 零件的设计基准与工艺基准示例
一、零件的基准及其分类
2. 工艺基准 零件在加工、检验和装配过
第5章 金属切削机床夹具
教学重点：
掌握定位基准的概念及分类； 掌握工件定位的基本原理； 理解常用定位原件所能限制的自由度； 掌握定位基准的选择原则。
教学难点：
常用定位元件所能限制的自由度； 定位基准的选择原则。
第5章 金属切削机床夹具 定位：加工前，使工件在机床上或夹具上
图5-8 几种常用的自位支承结构 1—钢球;2—心轴;3—支承销
3.常见定位方式及定位元件
1) 工件以平面定位
辅助支承
辅助支承
3.常见定位方式及定位元件
2) 工件以圆孔定位
定位销 定位心轴 定心夹紧装置
3.常见定位方式及定位元件
2) 工件以圆孔定位
定位销
圆柱销 圆锥销
长定位销 短定位销
常见的圆柱销结构：
理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件
在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则。
5.1.2 工件定位的基本原理
图2 -8 工件定位时支承点的分布
5.1.2 工件定位的基本原理 2.工件的定位方式
（1）完全定位： 工件的六个支承点全部被限制， 工件在空间占有完全确定的惟一位置，称完 全定位。
形成的加工误差。
互 为基 准的原则
当相关表面位置精度要求很高但精加工余量很小，加工时 要用这些表面互相作为定位基准。
精度高于6级的淬火齿轮，齿形 相对于轴线的位置精度要求很 高，加工需用磨齿工艺。因淬 火后齿轮孔和齿面均产生变形， 而孔和磨齿的加工余量都很小， 故先以齿面为定位基准磨孔； 再以孔为基准磨齿面。 齿面和齿轮孔互为基准。
当重合原则和基准统一原则相互矛盾时，若采 用统一定位基准能够保证加工表面的尺寸精度，则 应遵循基准统一原则；否则应遵循基准重合原则
第5章 金属切削机床夹具
粗基准的选择应遵循以下原则进行选择：
相互位置原则
粗基准选择原则一：若需要保证加工面与不加工面的相互 位置关系时，应以不加工表面作为粗基准。
2. 工艺基准
（3）测量基准
检验零件时，用以测量加工 表面的尺寸、形状、位置等误 差所依据的基准。
图2-47 零件的设计基准与工艺基准示例
2. 工艺基准
（4）装配基准
装配时用以确定零件、组件 和部件相对于其他零件、组件 和部件的位置所采用的基准。
传动轴
键 传动齿轮
图2-48 齿轮的装配基准
(二)精基准及其选择原则
3.常见定位方式及定位元件
3) 工件以外圆表面定位 定位套：内孔轴线是限位基准，内孔面是限位表面， 为了限制工件沿轴向的自由度，常与端面联合定 位。
图2-63 工件以圆孔定位的定位套
半圆套
下面的半圆套是定位元件，上面的半圆套起夹紧作 用。主要用于：大型轴类零件及不便于轴向装夹的 零件。
3.常见定位方式及定位元件
第5章 金属切削机床夹具
可调支承：主要用于工件的毛坯制造精度不高，以未加工 过的毛面作为定位基准的工序中。可调支承点的位置一经适 当调节后，便通过锁紧螺母锁紧，以防止夹具在使用过程中 由于定位支承螺钉的松动而使支承点的位置发生变化。
图5-7 可调支承结构
第5章 金属切削机床夹具
浮动支承：也称为 自位支承，是指支承 点的位置在工件定位 过程中，随工件定位 基准面位置变化而自 动与之适应的定位元 件。因此，这类支承 在结构上均需设计成 活动或浮动的。
3.常见定位方式及定位元件
1) 工件以平面定位
支承钉：工件以粗基准（毛面）定位时，对于作为主
要定位面的粗基准，一般采用三点支承方式，使用的是球 头支承钉或锯齿头支承钉。
3.常见定位方式及定位元件
1) 工件以平面定位 支承板： 工件用精基准定
位时，不能采用与工件上的 精基准全面接触的整体大平 面的定位元件来定位。实际 上使用的是小平面式的定位 元件、平头支承钉或支承板。
1.机床夹具的组成
（1）定位装置 ：是由定位元件及其组合构成的，用于确定 工件在夹具中的正确位置，常见的定位方式是以平面、圆孔、 外圆定位。圆柱销5、菱形销9、支承板4
（2）夹紧装置 ： 保持工件在夹具中的确定位置，保证定位 可靠，使工件在切削力的作用下不产生移动。包括夹紧元件、 传动装置及动力装置等。螺杆8、螺母7、开口垫圈6
1. 常用的统一基准 2. 轴类零件：两顶尖孔； 3. 盘 类 件：孔＋端面； 4. 箱 体 件：一面二销孔(大批量) 5. 三个垂直平面(小批)
• 统一基准会产生基准不重合 的问题，工艺设计中应解决此 问题；
• 基准统一不能排除在个别工 序中采用其它的基准定位。
采用统一基准的优点：
简化工艺过程和夹具设计；节省工艺与夹具设计费用。 能在一次装夹中加工出多个表面，减少由于基准转换
图2-64 工件以圆柱孔定位的定位套
常见的圆锥销结构：
图2-65 锥销定位
3.常见定位方式及定位元件
2) 工件以圆孔定位
定位心轴
锥度心轴 圆柱心轴
过盈配合心轴 间隙配合心轴
3.常见定位方式及定位元件
2) 工件以圆孔定位 锥度心轴
图2-67 锥度心轴
3.常见定位方式及定位元件
2) 工件以圆孔定位 过盈配合心轴
第5章 金属切削机床夹具
二、工件的夹紧
（1）夹紧装置的组成及要求 夹紧装置主要结构由动力装置、传力机构和夹紧元件三
部分组成。 夹紧装置的基本要求：
①夹紧过程可靠，不改变工件定位后所占据的正确位置。 ②夹紧力的大小适当，既要保证工件在加工过程中其位置 稳定不变、振动小，又使工件不会产生过大的夹紧变形。 ③操作简单方便、省力、安全。 ④结构性好，夹紧装置的结构力求简单、紧凑，便于制造 和维修。
图2 -9 加工零件通槽工序图
5.1.2 工件定位的基本原理
（4）过定位（重复定位）：是指定位时几个定位支 承点重复限制工件的同 一个自由度。有时是必要 的。
图2 -11 工件过定位及改进措施
3.常见定位方式及定位元件
1) 工件以平面定位