定位与夹紧
4 工件定位与夹紧方案的确定
（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
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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
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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？
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➢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
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§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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定位、夹紧、夹具设计步骤
因此，按照工件加工要求确定工件必须限制 的自由度数是工件定位中应解决的首要问题。
四、定位的分类
四、定位的分类 1、完全定位
大端面限制: X 方向的移动自由度 Y、Z的转动自由度 短销限制: Y、Z方向的移动自由度
防转销限制: X 方向转动自由度
四、定位的分类 1、完全定位 完全定位的概念: 六个自由度均被限制的定位方式称为完全定位。
夹紧和定位是两个概念
第六节：六点定位原则和定位基准的选择 一、六点定位原则：
一、六点定位原则：
六点定位原理 是指用六个适 当分布支承点来 分别限制工件的 六个自由度，从 而使工件在空间 得到确定定位的 方法。
六点定位原理的两点说明 1、六点支承点必须适当分布
三个支承点在一直线上， 没有限制三个自由度
四、定位的分类 3、过定位
重复限制: Y、Z 方向转动自由度
夹持较长卡盘相关于套筒限制: Y、Z方向的移动自由度 Y、Z的转动自由度
一夹一顶 夹持部分较长
顶尖限制: Y、Z 方向转动自由度
四、定位的分类 3、过定位的概念：
某一个自由度同时由多于一个的定位元件来 限制，这种定位方式称为过定位。
四、定位的分类 举一反三 考考你
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一、工件定位的概念： 定位 在加工前，先确定工件在工艺系统中的正确位置。
实际加工中，只要考虑作为设计基准的点、 线、面 是否在工艺系统中占有正确的位置。
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二、定位与夹紧： 夹紧 在加工过程中，为防止工件在切削力、重力、惯性 力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件定位。
（3）自位支承：定位支承点的位置随工件定 位基准位置变化而自动与之适应的定位元件， 称为自位支承。 自位支承一般只起一个定位支承点的作用。
夹具典型定位、夹紧原理-李军
完全定位与不完全定位
• 而图b所示为铣削一个通槽，需限制除了 外的其他5个自由度。
完全定位与不完全定位
• 图中c所示在同样的长方 体工件上铣削一个键槽， 在三个坐标轴的移动和转 动方向上均有尺寸及相互 位置的要求，因此，这种 情况必须限制全部的6个 自由度，即完全定位
欠定位与过定位
• 欠定位: 工件实际定位限制的自由度少于该工序加工 所需限制的自由度数目; • 过定位: 两个或两个以上支承点重复限制同一个自由 度,这样将是工件的位置不确定;
常见的定位方式和定位元件
4.工件以组合表面定位
实际加工过程中，工件往往是以几个表面 同时定位的，称为“组合表面定位”。
常见的定位方式和定位元件
• 1 . 一个孔和一个端面组合 • 一个孔与端面组合定位时，孔与销或心轴定位采 用间隙配合，此时应注意避免过定位，以免造成 工件和定位元件的弯曲变形， 如图 示。
常见的定位方式和定位元件
2.工件以圆孔定位
有些工件，如套筒、法兰盘、拨叉等以孔作为定 位基准.
(1)定位销
常见的定位方式和定位元件
• (2)锥销:工件圆孔与锥 销定位，圆孔与锥销 的接触线是一个圆， 限制工件 、 、 三个 位移自由度，图 a 用 于粗基准，图 b 用于 精基准。
常见的定位方式和定位元件
这里我们将主要介绍具的定位与夹紧
工件定位的基本原理
• 工件定位的实质是什么呢？ 使工件在夹具中占有某个确定的位置 • 怎样获得工件的确定位置呢？ 通过定位支撑限制相应的自由度来获得 • 工件在空间直角坐标系内有具有几个自由 度？ • 6个，如下图
工件定位的基本原理
在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由 度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕 此三轴旋转的三个自由度。
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。
六点定位原理
XZXZ
一个长定位套
XZ
XZXZX Z X Z
典型定位元件得定位分析
定位情 况
锥
圆顶
尖
锥
和 锥
图示
度
孔心
轴
限制的
自由度
固定顶尖
XYZ
浮动顶尖
锥度心轴
YZ
XY ZY Z
定位原理分析例一
解:定位分析 :
心轴得大端面限制得自由度为:
Y 、X 、Z
心轴得长銷限制得自由度为:
X 、Y 、X 、Y
支承板定位,限制工件得三个自由度: Y 、X (、保Z 证各孔
得轴心线垂直于工件底面);
两支承销定位,限制工件二个自由度: Z 、(Y保证工件二
小孔得位置尺寸H); 削边销定位,限制一个自由度: X(保证工件二小孔与大
孔中心得对称位置尺寸A)。
属于完全定位,且能保证工件得加工精度要求,方案正确。
未受约束得刚体,在空间得位置就是不确定得,它具有六
个自由度:
X
、Y
、Z
、X
、Y
、Z。为使刚体在空间具有确定得
位置,就必须限制其六个自由度。
定位就就是用各种形状不同得定位元件,来限制工件得
自由度。
六点定位原理:用六个支承点分别限制工件得六个自由
度从而使工件在夹具中得到正确加工位置得方法称为六点定 位原理、
过定位一般就是不允许得。
过定位分析
、Z X
X
Y
Z
a）
X
X Y
a2）
Z X
X Y
Z X
a1）
X Y
a3）
过定位
消除过定位及其干涉得途径:
1、 改变定位元件结构,消除对自由度得重复 限制,如长销改成短销;
定位与夹紧名词解释
定位与夹紧名词解释嘿，朋友！今天咱来聊聊“定位与夹紧”这个有点专业，但其实也不难懂的话题。
啥叫定位呢？你就想象一下你去射箭，要先瞄准靶心，这瞄准的过程就是定位。
在机械加工或者各种生产操作中，定位就是要确定工件或者零部件的准确位置，让它能在该在的地方，不能乱跑。
比如说，要在一块铁板上钻个孔，那得先把铁板固定在一个位置，保证这个孔能按照设计的要求，准确无误地出现在该出现的地方，这就是定位在发挥作用啦。
那夹紧又是啥呢？你想想，你手里拿着一个苹果，要是不紧紧握住，是不是很容易就掉了？夹紧就像是紧紧握住那个苹果，不让它有任何机会跑掉或者移动。
在生产中，把工件或者零部件定位好了之后，就得用各种工具或者装置把它们夹紧，保证在加工或者操作的过程中，它们稳稳当当，纹丝不动。
定位和夹紧经常是一起出现的，就像一对好兄弟，谁也离不开谁。
如果只有定位，没有夹紧，那工件就像个调皮的孩子，随时可能跑开，加工出来的东西可就没法保证质量啦。
反过来，如果只有夹紧，没有定位准确，那加工出来的东西也可能是歪七扭八，不符合要求的。
比如说，制造一辆汽车，那汽车的各种零件在组装的时候，都得先定位好，然后夹紧，这样才能保证每一个零件都在正确的位置上，汽车才能正常跑起来。
要是发动机定位不准或者没夹紧，那车还能开得稳吗？再比如说，做家具的时候，要把木板拼接起来，得先把木板的位置定好，然后用夹子夹紧，这样拼接出来的家具才牢固美观。
定位和夹紧在我们的生活和生产中无处不在，从小小的零件加工，到大大的建筑施工，都离不开它们。
它们就像是幕后的英雄，虽然不那么起眼，但却起着至关重要的作用。
所以啊，搞清楚定位与夹紧的概念，对于我们理解各种生产工艺和操作，那可是相当重要的！可别小看了这两个词，它们能决定一个产品的质量和成败呢！。
夹紧原理与典型的夹
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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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机械加工中工件的一般定位方法及定位
元件
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工件上的定位基准面与相应的定位元件合称为定位副。
定位副的选择及其制造精度直接影响工件的定位精度和夹具的工作效率以及制造使用性能等。
下面按不同的定位基准面分别介绍其所用定位元件的结构形式。
1．工件以平面定位
(1) 支承钉
如图3-12所示。
当工件以粗糙不平的毛坯面定位时，采用球头支承钉(B型)，使其与毛坯良好接触。
齿纹头支承钉(C型)用在工件的侧面，能增大摩擦系数，防止工件滑动。
当工件以加工过的平面定位时，可采用平头支承钉(A型)。
在支承钉的高度需要调整时，应采用可调支承。
可调支承主要用于工件以粗基准面定位，或定位基面的形状复杂，以及各批毛坯的尺寸、形状变化较大时。
如图3-13是在规格化的销轴端部铣槽，用可调支承3轴向定位，达到了使用同一夹具加工不同尺寸的相似件的目的。
可调支承在一批工件加工前调整一次，调整后需要锁紧，其作用与固定支承相同。
在工件定位过程中能自动调整位置的支承称为自位支承。
其作用相当于1个固定支承，只限制1个自由度。
由于增加了接触点数，可提高工件的装夹刚度和稳定性，但夹具结构稍复杂，自位支承一般适用于毛面定位或刚性不足的场合。
如图3-10(a)中的球面支承。
工件因尺寸形状或局部刚度较差，使其定位不稳或受力变形等原因，需增设辅助支承，用以承受工件重力、夹紧力或切削力。
辅助支承的工作特点是：待工件定位夹紧后，再调整辅助支承，使其与工件的有关表面接触并锁紧。
而且辅助支承是每安装一个工件就调整一次。
但此支承不限制工件的自由度，也不允许破坏原有定位。
(2) 支承板
工件以精基准面定位时，除采用上述平头支承钉外，还常用图3-14所示的支承板作定位元件。
A型支承板结构简单，便于制造，但不利于清除切屑，故适用于顶面和侧面定位；B型支承板则易保证工作表面清洁，故适用于底面定位。
夹具装配时，为使几个支承钉或支承板严格共面，装配后，需将其工作表面一次磨平，从而保证各定位表面的等高性。
2．工件以圆柱孔定位
各类套筒、盘类、杠杆、拨叉等零件, 常以圆柱孔定位。
所采用的定位元件有圆柱销和各种心轴。
这种定位方式的基本特点是：定位孔与定位元件之间处于配合状态，并要求确保孔中心线与夹具规定的轴线相重合。
孔定位还经常与平面定位联合使用。
(1) 圆柱销
图3-15为常用的标准化的圆柱定位销结构。
图(a)、(b)、(c)是最简单的定位销，用于不经常需要更换的情况下。
图(d)带衬套可换式定位销。
(2) 圆柱心轴
心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、磨及齿轮加工。
图3-16为常用圆柱心轴的结构形式。
其中(a)为间隙配合心轴，(b)为过盈配合心轴，(c)是花键心轴。
(a) 间隙配合心轴(b) 过盈配合心轴1—引导部分2—工作部分3—传动部分(c) 花键心
轴
(3) 圆锥销
如图3-17所示，工件以圆柱孔在圆锥销上定位。
孔端与锥销接触，其交线是一个圆，相当于三个止推定位支承，限制了工件的三个自由度( 、、)。
图(a)用于粗基准，图(b)用于精基准。
但是工件以单个圆锥销定位时易倾斜，故在定位时可成对使用，或与其它定位元件联合使用。
如图3-18采
用圆锥销组合定位，均限制了工件的五个自由度。
误差较大，适用于工件定位孔精度不低于IT7的精车和磨削加工，不能加工端面。
3．工件以圆锥孔定位
(1) 圆锥形心轴
圆锥心轴限制了工件除绕轴线转动自由度以外的其它五个自由度。
(2) 顶尖
在加工轴类或某些要求准确定心的工件时，在工件上专为定位加工出工艺定位面——中心孔。
中心孔与顶尖配合，即为锥孔与锥销配合。
两个中心孔是定位基面，所体现的定位基准是由两个中心孔确定的中心线。
图3-19所示，左中心孔用轴向固定的前顶尖定位，
限制了、、三个自由度；右中心孔用活动后顶尖定位，与左中心孔一起联合限制了、两个自由度。
中心孔定位的优点是定心精度高，还可实现定位基准统一，并能加工出所有的外圆表面。
这是轴类零件加工普遍采用的定位方式。
4．工件以外圆柱表面定位
(1) V形架
V形架定位的最大优点是对中性好。
即使作为定位基面的外圆直径存在误差，仍可保证一批工件的定位基准轴线始终处在V形架的对称面上；并且使安装方便。
见图3-20。
图3-21为常用V形架结构。
图(a)用于较短的精基准面的定位，图(b)和图(c)用于较长的或
阶梯轴的圆柱面，其中图(b)用于粗基准面，图(c)用于精基准面；图(d)用于工件较长且定位基面直径较大的场合，V形架做成在铸铁底座上镶装淬火钢垫板的结构。
V形架可分为固定式和活动式。
固定式V形架在夹具体上的装配，一般用螺钉和两个定位
销连接。
活动V形架除限制工件一个自由度外，还兼有夹紧作用，其应用见图3-22。
(2) 定位套
工件以外圆柱面在圆孔中定位，这种定位方法一般适用于精基准定位，常与端面联合定位。
所用定位件结构简单，通常做成钢套装于夹具中，有时也可在夹具体上直接做出定位孔。
工件以外圆柱面定位，有时也可用半圆套或锥套作定位元件。
常见定位元件及其组合所能限制的自由度见表3-1。
表3-1 常见定位元件能限制的工件自由度。