工件定位与夹紧知识讲解
机械制造工程原理--工件的定位夹紧与夹具设计PPT课件
组合夹具实例
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孔系组合夹具
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孔系组合夹具实例
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槽系组合夹具
l一长方形基础板；2一方形支撑件；3一菱形定位盘；4一快换钻套； 5一叉形压板；6一螺栓；7一手柄杆；8一分度合件。
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KH1 KH2 KH3 KH4
L φD
L φD
3
3
4 L
φD
4 L
φD
3
3
4 L
成组（部分元件可更 换）夹具
首先讲解单个典型表面的定位元件，单个典型 表面是指平面、内外圆柱面、内外圆锥面等。单 个典型表面是组成各种不同复杂工件的基本单元， 分析单个典型表面的定位及定位元件设计是进行 夹具定位分析和夹具定位方案设计的基础
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1、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。下图给出了平面定位的几种情况。 1）支承钉
限制了工件的6 个
自由度，这就是
Y
六点定位原理。
X
六点定位原理
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两点注意： “点”的含义 ——对自由度的限制，与实际接触点不同 ——夹紧与定位概念分开
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二、根据加工精度要求，确定工件必须限制 的自由度数目
【例1 】在球面上加工平面：如下图
应限制
Z 3.2
φS
Y
X
40
【例2 】球面上加工不通孔：如图2-8 应限制
夹紧
工件定位后将其固定，使 其在加工过程中保持定位位置 不变的操作。
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§4-1 夹具的基本概念
一、机床夹具的功用：
对刀 2、特殊功能
导向
调整刀具切削刃相对工 件或夹具的正确位置。
第3章工件的定位与装夹
2.夹具的分类
按适用机 床分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
按用途分 类
车 铣 钻镗 磨 通 床 床 床床 床 用
夹 夹 夹夹 夹 夹
具 具 具具 具 具
按驱动夹具工作 的动力源分类
手动夹具 气动夹具 液压夹具 电动夹具 磁力夹具 真空夹具 自夹紧夹具
专 可组 成 用 调合 组 夹 夹夹 夹 具 具具 具
4、机床夹具的组成
(1)定位元件 定位元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，
这些作为定位基准的点、线、面既可以是工件与定位元件实际接触
的3-14所示，零件的内孔套在心轴上加工￠40h6外圆时，内孔轴线
即为定位基准。 ③测量基准 测量已加工表面尺寸及位置的基准，称为测量基准。图3-14所
示的零件，当以内孔为基准（套在检验心轴上）去检验Φ40h6外圆的 径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时，内孔轴线即测量基准。
④辅助支承 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。如图3-19所示，工件以平面A定位，由于被 加工面悬伸较大，在切削力作用下会产生变形和振动，因此工件定位后增设 辅助支承3，以提高支承刚度，减少振动，提高加工精度。
工件装好，就是在加工前确定工件在工艺系统中的正确位 置，即定位。将工件夹牢，就是对工件施加作用力，使之 在加工过程中始终保持在原先确定的位置上，即夹紧。从 定位到夹紧的全过程，称为装夹。
2.机床夹具的概念 在机床上使工件占有正确的加工位置并使其在加工过
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）
请简述模具设计中工件的定位与夹紧的概述
请简述模具设计中工件的定位与夹紧的概述模具设计中的工件定位和夹紧是在模具中极为重要的环节，它们之间的关系及各自的功能有着密切的联系。
它们给成型工件赋予精度、合格率、品质等，是复杂成型工艺特别是密封件成型工艺可行性的关键。
一、工件定位1.工件定位是以它在模具内形成的位置控制为中心，采用精度高、强度大的夹具系统，将样件固定在模具中，使它在模具中按照设计的形状保持固定的位置，以及在成型后能够保持精度的一种技术。
2.工件定位的设计原则(1)保证按照设计的精度工件的确定性。
(2)工件定位满足安全、可靠的要求，使之不能发生随机的移动、抖动。
(3)需要在较短的时间内，正确及准确的完成工件的定位，提高模具成型效率。
(4)使工件定位机构简便、坚固、使用寿命长以及维修简便(5)根据成型件的形状、几何位置等一般要求设计工件定位机构，但为了节约成本和提高功能，设计模具时可另行从空间、形状方面给出考虑，以满足成型件的几何位置精度要求二、夹紧1.夹紧是模具定位的重要组成部分，正确的夹紧机构可以使定位精度及工件在模具中得到夹紧，保证模具可以精确地定位。
2.夹紧方式有如下几种：(1)螺母夹紧，是模具最常用的夹紧方式，根据夹紧需求，螺母可以是正螺母、半螺母等。
(2)活动夹紧，也就是用活动的夹件的形式来夹紧，可以使定位精度更高。
(3)内旋转夹紧，包括电机等。
(4)滑销夹紧：用滑销能够夹住某些圆柱形的工件，它的特点是定位精度低，但单件紧固力大、体积小，适用于同心度要求不高的情况。
3.夹紧的设计原则(1)夹具可满足定位工件的要求，提高夹紧机构安全性；(2)结构简单，尽量使用标准产品；(3)尽量减少夹紧力，便于夹具的操作及拆卸，同时降低夹紧机构产生的损耗；(4)夹具在操作时要有足够的强度，使固定好的工件没有移动。
总之，工件定位和夹紧是模具设计中不可缺少的要素，正确的设计可以提高模具的性能及对其有着极其重要的影响。
工件的装夹与定位
工件的装夹与定位一、工件的装夹在机床上加工工件时，为使工件在该工序所加工表面能达到规定的尺寸与形位公差要求，在开动机床进行加工之前，必需使工件在夹紧之前就相对于机床占有某一正确的位置，此过程称为定位。
工件在定位之后还不肯定能承受外力的作用，为了使工件在加工过程中总能保持其正确位置，还必需把它压紧，此过程称为夹紧。
工件的装夹过程是定位过程和夹紧过程的综合。
定位的任务是使工件相对于机床占有某一正确的位置，夹紧的任务则是保持工件的定位位置不变。
定位过程与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。
定位误差与夹紧误差之和称为装夹误差。
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.直接找正装夹用划针、千分表直接按工件表面找正工件的位置并夹紧，称为直接找正装夹。
直接找正装夹效率低，对操作工人技术水平要求高，但如用精密检具细心找正，可以获得很高的定位精度(0.010~0.005mm)，多用于单件小批生产或装夹精度要求特殊高的场合。
2.画线找正装夹依据零件图要求在工件上划出中心线、对称线和待加工面的轮廓线、找正线，然后按找正线找正工件在机床上的位置并夹紧，这种装夹方法称为划线找正装夹。
与直接找正装夹方法相比，划线找正方法增加了一道技术水平要求高且费工费事的划线工序，生产效率低；此外，由于所划线条自身就有肯定宽度，故其找正误差大(0.2~0.5mm)。
划线找正装夹方法多用于单件小批生产中难以用直接找正方法装夹的外形较为简单的铸件或锻件。
3. 夹具装夹产量较大时，无论是划线找正装夹，还是直接找正装夹，均不能滿足生产率要求。
这时，一般均须用夹具来装夹工件。
夹具事先按肯定要求安装在机床上，工件按要求装夹在夹具上，不需找正就可进行加工。
使用夹具装夹工件，不仅可以保证装夹精度，而且可以显著提高装夹效率，还可减轻工人的劳动强度，对工人技术水平要求也不高。
成批生产和大量生产中广泛采纳夹具装夹工件。
工件的定位与夹具的基本知识
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知识点10. 工件的定位与夹具的基本知识
三、为什么不完全定位能保证定位精度，而欠定位是不允许的？
四、选择粗基准和精基准分别应遵循哪些原则？
1）不加工面原则。
为了保证加工面与不加工面的位置要求，应选不加工面为粗基准。
2）重要面加工原则。
为了保证某加工面加工余量均匀应选择该表面为粗基准。
3）平整光洁原则。
应选取光洁、平整、面积足够大的表面为粗基准，要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面等缺陷，以保证定位正确、夹紧可靠。
4）使用一次原则。
粗基准只能在第一道工序中使用一次，不应重复使用。
以上粗基准的选择原则，具体使用时要全面考虑，灵活运用，保证主要方面的要求。
精基准的选择原则为：
1）基准重合原则。
即尽可能选用设计基准作为定位基准，这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。
2）基准同一原则。
对位置精度要求较高的某些表面加工时，尽可能选用同一个定位基准，这样有利于保证各加工表面的位置精度。
3）自为基准原则。
某些精加工工序，要求加工余量小而均匀时，选择加工表面本身作为定位基准称为自。
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二、六点定位原理的应用
根据工件在夹具中被限制的自由度不同，定位方 式可分为以下几种 。
完全定位
工件的六个自由度全部被限制
完 全 定 位
不完全定 位
不需要限制六个自由度就能到达定位的要求
限制5个自由度
限制4个自由度
欠定位
应该限制的自由度 没有被限制的定位
不允许使用
限制自由度与加工要求的关系
过定位
数控回转工 作台
扩大了机床工艺范围
组合夹具
主要用于中小批量生产，是一种 较经济的夹具。
孔系组合夹具 槽系组合夹具
2.5.6 典型实例
例3－1 如下图 零件薄 壁筒， 确定夹 装方式 和加工 顺序。
零件内部需要加工； 不需要掉头夹装； 零件内孔尺寸较大，粗加工时可以夹持内孔；
内外圆外表同轴度要求较高，相关外表的形状、 位置精度要求也较高，采用心轴定位加工外外 表； 零件的壁较薄，可用特制扇形卡夹紧。
1.夹紧过程中，不能改变工件定位占据的正确位置。
2.夹紧力大小适宜。
3.夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、平安。
4.夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、平安。
三、夹紧力确实定
夹紧力的作用方向应垂直于主要定位 基准面 。
夹紧力方向 确实定原那 么
夹紧力应尽量与切削力、重力方向一 致，以减少夹紧力
铣削外轮廓时，采用螺旋压板机 构夹紧工件。
过 定 位
消除过定位的措施 大端面加球面垫圈 大端面改为小端面
过定位例如 长销和大端面定位 平面和两短圆柱销定位
固 定 支 承
支承钉
支承板
可 调
主要用于毛坯、形状变化较大工件，以及粗加工定位中
支
工件的定位知识点总结
工件的定位知识点总结一、定位原理1. 定位的定义定位是指使工件在机床上或在加工中心上取得相对于加工中心坐标系统的正确位置，使其相对于刀具、机床的工作台面或切换工序正确。
2. 定位的作用定位是加工过程中由初始状态转变为设定状态的一系列操作。
它决定了工件在机床上的准确位置，直接影响到加工精度、效率和成本。
3. 定位精度定位精度是指在定位操作结束后，工件所处位置的偏差范围。
通常而言，定位精度越高，加工精度越好。
4. 定位误差定位误差是指在工件定位过程中，工件实际位置与设定位置之间的偏差值。
定位误差是影响加工精度的重要因素之一。
二、定位方式1. 机械定位机械定位是利用工件自身的几何形状和加工设备的位置来实现工件定位的方式，例如使用定位销、定位孔、定位台等。
2. 磁性定位磁性定位是利用磁力对工件进行定位的方式，常见的有永磁吸盘、电磁吸盘等。
3. 钳口定位钳口定位是通过夹紧工件进行定位，通常用于小型工件或多孔工件的定位。
4. 气动定位气动定位是利用气动力对工件进行定位的方式，适用于对工件表面无损伤的定位。
5. 光电定位光电定位是利用光电传感器对工件进行定位的方式，通常用于对于光滑表面的工件定位。
三、定位元素1. 定位销和定位孔定位销和定位孔是机械定位最常用的定位元素，通过匹配定位销和定位孔的形状和尺寸，实现工件的定位。
2. 定位板和定位台定位板和定位台是机械定位中常用的定位元素，通过在工作台面上设置定位板和定位台，实现工件的位置定位。
3. 定位块定位块是机械定位中常用的定位元素，通过设置在工件和工作台面之间的定位块，实现工件的定位。
4. 夹具夹具是钳口定位中常用的定位元素，通过夹紧工件来实现工件的位置定位。
5. 气垫、气缸气垫和气缸是气动定位常用的定位元素，通过控制气压来实现工件的位置定位。
6. 光电传感器光电传感器是光电定位中常用的定位元素，通过检测工件表面的特定标记来实现工件的定位。
四、定位方法1. 精确定位精确定位是指通过工件自身的几何形状和相应的定位元素来实现对工件进行位置精确定位的方法，通常用于对精度要求较高的工件。