1、 定位的目的是使工件在夾具中相對于機床、刀具占有正確的位置，定位的目的是使工件在夾具中相對于機床、刀具占有正確的位置，并且應用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工位置一致并且應用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工位置一致性好。性好。常見的定位方式和定位元件常見的定位方式和定位元件六點定位原理六點定位原理 在夾具設計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。在夾具設計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工件定位方案的確定是夾具設計中首先要解決的問題。工件定位方案的確定是夾具設計中首先要解決的問題。組合定位分析組合定位分析4.2.1 六點定位原理六點定位原理 一一個

2、尚未定位的工件，其空間個尚未定位的工件，其空間位置的不確定性如右位置的不確定性如右圖：圖：未定位工件的六個自由度未定位工件的六個自由度 用以確定工件在空間位置最小的最小用以確定工件在空間位置最小的最小坐標數(shù)，稱為工件的坐標數(shù)，稱為工件的六個自由度。六個自由度。 工件定位的實質(zhì)就是要工件定位的實質(zhì)就是要限制限制對對加工有加工有不良影響的自由度不良影響的自由度。三個繞坐標軸轉動的自由度：三個繞坐標軸轉動的自由度：三個沿坐標軸移動的自由度：三個沿坐標軸移動的自由度：zxy（1 1）概念）概念 如圖設置六個固定點，工件的三個面分別與這些點保持接觸，工件的六個如圖設置六個固定點，工件的三個面分別與這些點

3、保持接觸，工件的六個自由度表都限制了。用來限制工件自由度的點，稱為自由度表都限制了。用來限制工件自由度的點，稱為定位支承點定位支承點，簡稱，簡稱支承點支承點。 如圖所示，用六個定位支承點與工件接觸，并保證定位支承點合理分布，如圖所示，用六個定位支承點與工件接觸，并保證定位支承點合理分布，每個定位支承點限制工件的一個自由度，便可將工件六個自由度完全限制，每個定位支承點限制工件的一個自由度，便可將工件六個自由度完全限制，工件在夾具中的位置就被唯一確定，即工件在夾具中的位置就被唯一確定，即要使工件完全定位，就必須限制工件要使工件完全定位，就必須限制工件在空間的六個自由度在空間的六個自由度“六點定位原

4、理六點定位原理”。長方體工件定位時支撐點的分布長方體工件定位時支撐點的分布 應用工件應用工件“六點定位原理六點定位原理”進行定位分析時，進行定位分析時，須注意的幾點：須注意的幾點： a. a. 定位就是限制自由度定位就是限制自由度，通常用，通常用合理布置定位支承點合理布置定位支承點的辦法來限制工的辦法來限制工件的自由度；件的自由度； b. b. 定位支承點限制工件的自由度，應理解為定位支承點限制工件的自由度，應理解為定位支承點與工件定位基定位支承點與工件定位基準面始終保持緊貼接觸準面始終保持緊貼接觸，若二者脫離，則意味著失去定位作用；，若二者脫離，則意味著失去定位作用； c. c. 一個定位支

5、承點僅限制一個自由度，一個工件僅有六個自由度，所一個定位支承點僅限制一個自由度，一個工件僅有六個自由度，所設置的設置的定位支承點數(shù)目定位支承點數(shù)目，原則上不應超過六個原則上不應超過六個； d. d. 分析定位支承點的定位作用時，不考慮力的影響，分析定位支承點的定位作用時，不考慮力的影響，定位和夾緊是兩定位和夾緊是兩個概念個概念，不能混淆；，不能混淆； d. d. 定位支承點是由定位元件抽象而來的，在夾具中，定位支承點總是定位支承點是由定位元件抽象而來的，在夾具中，定位支承點總是通過具體的定位元件體現(xiàn)，至于具體的定位元件應轉化為幾個定位支承點，需結通過具體的定位元件體現(xiàn)，至于具體的定位元件應轉化

6、為幾個定位支承點，需結合其結構進行分析。合其結構進行分析。注意：注意：一種定位元件轉化成的支承點數(shù)目是一定的，但具體一種定位元件轉化成的支承點數(shù)目是一定的，但具體限制的自由度與支承點的布置有關限制的自由度與支承點的布置有關。（2 2）常見典型定位方式及定位原件所限制的自由度）常見典型定位方式及定位原件所限制的自由度1 1）平面：支承釘；支承板；）平面：支承釘；支承板；固定支承與自位支承；固固定支承與自位支承；固定支承與輔助支承定支承與輔助支承；2 2）圓孔：定位銷（心軸）；）圓孔：定位銷（心軸）；錐銷；固定支承與浮動錐錐銷；固定支承與浮動錐銷組合；銷組合；3 3）外圓柱面：支承板）外圓柱面：支

7、承板或支承釘；或支承釘；V V型塊；短型塊；短定位套；長定位套；定位套；長定位套；半圓孔；固定錐套與半圓孔；固定錐套與浮動錐套組合；錐孔；浮動錐套組合；錐孔；4 4）錐孔：頂尖；錐心）錐孔：頂尖；錐心軸；軸；（3 3）在夾具設計和定位分析中常遇到的幾個問題）在夾具設計和定位分析中常遇到的幾個問題1 1）完全定位和不完全定位）完全定位和不完全定位 完全定位完全定位 完全完全定位定位工件的六個工件的六個自由度全部被相應分布的六個自由度全部被相應分布的六個定位支承點限制。定位支承點限制。工件工件應限制自由度的確定應限制自由度的確定 不完全定位不完全定位 不完全不完全定位定位允許少于六點的定位稱為允許

8、少于六點的定位稱為“不完全定位不完全定位”或或“部分定位部分定位”。 工件在夾具中并非都需要完全定位，究竟應限制哪幾個自由度，需根據(jù)具體工件在夾具中并非都需要完全定位，究竟應限制哪幾個自由度，需根據(jù)具體加工要求確定。如下圖在工件上銑槽、銑臺階面、銑上平面。加工要求確定。如下圖在工件上銑槽、銑臺階面、銑上平面。 不完全定位在不完全定位在某些情況下某些情況下是合理的。是合理的。在工件定位時，以下幾種情況允許不完全定位在工件定位時，以下幾種情況允許不完全定位：1 1）加工通孔或通槽時，沿貫通軸的位置自由度可不限制。）加工通孔或通槽時，沿貫通軸的位置自由度可不限制。2 2）毛胚）毛胚( (本工序加工前

9、本工序加工前) )是軸對稱時，繞對稱軸的角度自由度可不限制。是軸對稱時，繞對稱軸的角度自由度可不限制。3 3）加工貫通的平面時，除可不限制沿兩個貫通軸的位置自由度外，還不限制）加工貫通的平面時，除可不限制沿兩個貫通軸的位置自由度外，還不限制 繞垂直加工面的軸的角度自由度。繞垂直加工面的軸的角度自由度。2 2）欠定位和）欠定位和過定位過定位 欠欠定位定位在加工中，如果工件的定位支承點數(shù)在加工中，如果工件的定位支承點數(shù)少于應限制的少于應限制的自由度數(shù)，必自由度數(shù)，必然然導致達不到導致達不到所要求的所要求的加工精度加工精度。這種工件定位點不足的情況，稱為。這種工件定位點不足的情況，稱為“欠定位欠定位

10、”。欠定位在生產(chǎn)中是欠定位在生產(chǎn)中是絕對不允許絕對不允許的。的。 欠定位欠定位 過定位過定位 過過定位定位若工件的若工件的某一個某一個自由度自由度同時被一個以上同時被一個以上的定位支承點的定位支承點重復限制重復限制，則對這個自由度的限制會則對這個自由度的限制會產(chǎn)生矛盾產(chǎn)生矛盾，這種情況被稱為，這種情況被稱為“過定位過定位”或或“重復定位重復定位”。連桿的過定位連桿的過定位11長圓柱銷長圓柱銷 22支承板支承板在實際生產(chǎn)中，在實際生產(chǎn)中，過定位絕對不過定位絕對不允許嗎？允許嗎？消除消除過定位及其干涉的兩種途徑：過定位及其干涉的兩種途徑： a a. . 改變定位元件的結構，以減少轉化支承點的數(shù)目，

11、消除被重復限制的改變定位元件的結構，以減少轉化支承點的數(shù)目，消除被重復限制的自由度。如生產(chǎn)中常用的一面兩銷定位方案，其中一銷為削邊銷，其限制的自自由度。如生產(chǎn)中常用的一面兩銷定位方案，其中一銷為削邊銷，其限制的自由度數(shù)目由原來的由度數(shù)目由原來的2 2減少為減少為1 1； b b. . 提高工件定位基面之間及夾具定位元件工作面之間的位置精度，以消提高工件定位基面之間及夾具定位元件工作面之間的位置精度，以消除過定位引起的干涉。除過定位引起的干涉。 如上如上圖中保證銷與基面、孔與連桿端面的垂直度。再如以一個精確平面代替圖中保證銷與基面、孔與連桿端面的垂直度。再如以一個精確平面代替三個支承點支承已加工

12、過的平面，可以提高定位穩(wěn)定性和工藝系統(tǒng)剛度，對保證加三個支承點支承已加工過的平面，可以提高定位穩(wěn)定性和工藝系統(tǒng)剛度，對保證加工精度是有利的，這種表面上的過定位在生產(chǎn)實際中仍然應用。工精度是有利的，這種表面上的過定位在生產(chǎn)實際中仍然應用。因此，過定位不是因此，過定位不是絕對不允許的，要視具體情況決定。絕對不允許的，要視具體情況決定。4.2.2 常用的定位方式和定位元件常用的定位方式和定位元件（1 1）工件）工件的定位的定位表面形式及定位元件的要求表面形式及定位元件的要求 工件工件的定位表面有各種形式，如平面、外圓、內(nèi)孔等。對于這些表面，的定位表面有各種形式，如平面、外圓、內(nèi)孔等。對于這些表面，總

13、是采用一定結構的定位元件，以保證定位元件的定位面和工件定位基準面總是采用一定結構的定位元件，以保證定位元件的定位面和工件定位基準面相接觸或配合，實現(xiàn)工件的定位。相接觸或配合，實現(xiàn)工件的定位。一般來說，定位元件的設計應滿足下列要求一般來說，定位元件的設計應滿足下列要求：1 1）要有與工件想適應的精度）要有與工件想適應的精度；2 2）要有足夠的剛度，不允許受力后發(fā)生變形）要有足夠的剛度，不允許受力后發(fā)生變形；3）要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用低碳鋼滲碳淬火或）要有耐磨性，以便在使用中保持精度。一般多采用低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼淬火，硬度為中碳鋼淬火，硬度為5862HRC。（2 2）典型

14、表面的定位方法和定位元件）典型表面的定位方法和定位元件1 1）工件以平面定位）工件以平面定位 在在機械加工中，利用工件上的一個或幾個平面作為定位基面來定位工件的方機械加工中，利用工件上的一個或幾個平面作為定位基面來定位工件的方式，稱為式，稱為平面定位平面定位。箱體、機座、支架、板盤類零件等，多以平面為定位基準。箱體、機座、支架、板盤類零件等，多以平面為定位基準。 平面定位所用的定位元件稱為基本支承，包括固定支承、可調(diào)支承和自位平面定位所用的定位元件稱為基本支承，包括固定支承、可調(diào)支承和自位支承。支承。n 固定支承固定支承 指高度尺寸固定，不能調(diào)整的支承。包括固定支承釘和固指高度尺寸固定，不能調(diào)

15、整的支承。包括固定支承釘和固定支承板兩類。前者用于較小平面的支承，后者用于較大平面的支承。定支承板兩類。前者用于較小平面的支承，后者用于較大平面的支承。各種各種固定固定支承支承釘釘p 固定支承釘固定支承釘平頭支承釘平頭支承釘已加工表面已加工表面球頭支承釘球頭支承釘未未加工表面加工表面網(wǎng)文網(wǎng)文頭支承釘頭支承釘未未加工表面加工表面?zhèn)让鎮(zhèn)让鎺淄差^支承釘套筒頭支承釘大批大量生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)便于磨損后更換便于磨損后更換p 固定支承板固定支承板固定支承板固定支承板 a)Aa)A型型 b)Bb)B型型 固定支承板多用于工件上已加工表面的定位，有時可用一塊支承板代替兩固定支承板多用于工件上已加工表面的定位

16、，有時可用一塊支承板代替兩個支承釘。個支承釘。結構簡單、易積屑、側面或頂面定位結構簡單、易積屑、側面或頂面定位無無A A型的缺點，用于底面的定位型的缺點，用于底面的定位n 可調(diào)支承可調(diào)支承 它指它指頂端位置在一定高度范圍頂端位置在一定高度范圍內(nèi)調(diào)整的支承。多用于未加工平面內(nèi)調(diào)整的支承。多用于未加工平面的定位，以調(diào)節(jié)和補償?shù)亩ㄎ唬哉{(diào)節(jié)和補償各批毛坯各批毛坯尺尺寸的寸的誤差誤差，一般，一般每批每批毛坯毛坯調(diào)整一次調(diào)整一次。n 自位支承自位支承 它指支承本身的位置它指支承本身的位置在定位過程中，能自動在定位過程中，能自動適適應件應件定位基準面位置變化定位基準面位置變化的一類支承，又稱浮動支的一類支

17、承，又稱浮動支承。承。自自位支承位支承 自位支承能增加與工自位支承能增加與工件定位面的接觸點數(shù)目，件定位面的接觸點數(shù)目，使單位面積壓力減小，故使單位面積壓力減小，故多用于剛度不足的毛坯表多用于剛度不足的毛坯表面或不連續(xù)的平面的定位。面或不連續(xù)的平面的定位。 自位支承自位支承只相當于一個定位支承點，只相當于一個定位支承點，限制工件的一個自由度限制工件的一個自由度。雙接觸點雙接觸點雙接觸點雙接觸點雙接觸點雙接觸點三接觸點三接觸點n 輔助支承輔助支承 為為提高提高工件的工件的剛度剛度和和定位穩(wěn)定性定位穩(wěn)定性采用的采用的支承。支承。 應注意：輔應注意：輔助支承助支承不起定位不起定位作用作用，即不應限，

18、即不應限制工件的自由度，制工件的自由度，同時更同時更不能破壞不能破壞基本支承對工件基本支承對工件的的定位定位，因此輔，因此輔助支承的結構都助支承的結構都是是可調(diào)可調(diào)并能并能鎖緊鎖緊的。的。輔助支承的輔助支承的作用作用可避免加工可避免加工過程中工件過程中工件的變形的變形螺旋式輔螺旋式輔助支承助支承自動調(diào)節(jié)自動調(diào)節(jié)輔助支承輔助支承推引式輔推引式輔助支承助支承2 2）工件工件以圓孔定位以圓孔定位 有些有些工件，如套筒、法蘭盤、撥叉等以孔作為定位基準，此時采用的定位工件，如套筒、法蘭盤、撥叉等以孔作為定位基準，此時采用的定位元件有定位銷、定位心軸等元件有定位銷、定位心軸等n 定位定位銷銷 分分固定式固

19、定式和和可換可換式式，圓柱銷圓柱銷和和菱形銷菱形銷等形等形式。式。短銷短銷定位僅限制工件定位僅限制工件二個自由度；二個自由度；長銷長銷定位限定位限制工件四個自由度。削邊制工件四個自由度。削邊銷比圓銷少限制一個自由銷比圓銷少限制一個自由度。度。 定位定位銷主要用于直銷主要用于直徑小于徑小于50mm50mm的中小定位孔。的中小定位孔。n 錐錐銷銷 常用于工件孔端的定位?？上拗迫齻€移動自由度。常用于工件孔端的定位?？上拗迫齻€移動自由度。用于用于粗定位粗定位基面基面用于精定位基面用于精定位基面圓錐銷定位圓錐銷定位n 定位心軸主要用于盤套類零件的定位。定位心軸主要用于盤套類零件的定位。 長心軸限制工件長

20、心軸限制工件4 4個自由度；短心軸限個自由度；短心軸限制工件制工件2 2個移動自由度；帶臺階面的定位心軸：限制個移動自由度；帶臺階面的定位心軸：限制5 5個自由度。個自由度。定位心軸定位心軸帶臺階面的定位心軸帶臺階面的定位心軸用于定心精度高的場合、用于定心精度高的場合、裝卸費時、裝卸費時、有時易損傷工件。有時易損傷工件。小錐度心軸小錐度心軸定心精度很高、定心精度很高、用于車或磨同軸度要求用于車或磨同軸度要求高的盤類零件。高的盤類零件。3 3）工件）工件以外圓柱面定位以外圓柱面定位 工件工件以外圓柱面定位在生產(chǎn)中是常見的，如軸套類零件等。常用的定位元件以外圓柱面定位在生產(chǎn)中是常見的，如軸套類零件

21、等。常用的定位元件有有V V形塊、定位套、半圓定位座等。形塊、定位套、半圓定位座等。n V V形塊形塊 定位時，工定位時，工件的定位基準始終件的定位基準始終處在處在V V形塊兩定位面形塊兩定位面的對稱面中，對中的對稱面中，對中性好。結構尺寸已性好。結構尺寸已標準化，斜面夾角標準化，斜面夾角有有60609090120120。長長V V形塊定位限制工形塊定位限制工件四個自由度：短件四個自由度：短V V形塊定位限制工件形塊定位限制工件二個自由度。二個自由度。n 定位套筒定位套筒 結構簡單，但定心精度不高，當工件外圓與定位孔配合較松時，結構簡單，但定心精度不高，當工件外圓與定位孔配合較松時，還易使工件

22、偏斜，因而常采用套筒內(nèi)孔與端面一起定位，以減少偏斜。若工還易使工件偏斜，因而常采用套筒內(nèi)孔與端面一起定位，以減少偏斜。若工件端面較大，為避免過定位，定位套應做短些。長定位套限制工件四個自由件端面較大，為避免過定位，定位套應做短些。長定位套限制工件四個自由度；短定位套限制工件四個自由度。度；短定位套限制工件四個自由度。定位套筒定位套筒定位套結構簡單、容易制造，但定心精度不高，故只適用于精定位基面定位套結構簡單、容易制造，但定心精度不高，故只適用于精定位基面n 半圓孔定位座半圓孔定位座 將同一圓周面的孔分為兩半圓，下半圓部分裝在夾具體上，起定將同一圓周面的孔分為兩半圓，下半圓部分裝在夾具體上，起定

23、位作用，上半圓部分裝在可卸式或鉸鏈式蓋上，起夾緊作用。工作表面是用耐磨位作用，上半圓部分裝在可卸式或鉸鏈式蓋上，起夾緊作用。工作表面是用耐磨材料制成的兩個半圓襯套，并鑲在基體上，便于更換。半圓孔定位座適用于大型材料制成的兩個半圓襯套，并鑲在基體上，便于更換。半圓孔定位座適用于大型軸類工件的定位。軸類工件的定位。半圓半圓孔定位座孔定位座n 外圓定心夾緊機構外圓定心夾緊機構 即在實現(xiàn)定心的同時，能將工件夾緊的機構。如三爪自定即在實現(xiàn)定心的同時，能將工件夾緊的機構。如三爪自定心卡盤，彈簧夾頭等。心卡盤，彈簧夾頭等。彈簧彈簧夾頭夾頭拉式彈簧夾頭拉式彈簧夾頭推式彈簧夾頭推式彈簧夾頭不動式彈簧夾頭不動式彈

24、簧夾頭4.2.3 組合定位組合定位分析分析 工件工件的形狀千變?nèi)f化各不相同的形狀千變?nèi)f化各不相同，不能，不能用單一定位元件定位單個表面就可解決定位用單一定位元件定位單個表面就可解決定位問題，而是要用幾個定位元件組合起來同時定位工件的幾個定位面問題，而是要用幾個定位元件組合起來同時定位工件的幾個定位面。因此一個工件在。因此一個工件在夾具中的定位，實質(zhì)上就是把前面介紹的各種定位元件作不同組合來定位工件相應的夾具中的定位，實質(zhì)上就是把前面介紹的各種定位元件作不同組合來定位工件相應的幾個表面，以達到工件在夾具中的定位要求，對這種定位的分析就是組合定位分析。幾個表面，以達到工件在夾具中的定位要求，對這種

25、定位的分析就是組合定位分析。n 組合定位分析要點組合定位分析要點a a）幾個定位元件組合起來定位一個工件相應的幾個定位面，該組合定位元件能）幾個定位元件組合起來定位一個工件相應的幾個定位面，該組合定位元件能限制工件的自由度總數(shù)等于各個定位元件單獨定位各自相應定位面時所能限制的限制工件的自由度總數(shù)等于各個定位元件單獨定位各自相應定位面時所能限制的自由度的數(shù)目之和，不會因組合后而發(fā)生數(shù)目上的變化，但它們限制了哪些方向自由度的數(shù)目之和，不會因組合后而發(fā)生數(shù)目上的變化，但它們限制了哪些方向的自由度卻會隨不同組合情況而改變的自由度卻會隨不同組合情況而改變。b b）組合定位中，定位元件在單獨定位某定位面時

26、原起限制工件移動自由度的作）組合定位中，定位元件在單獨定位某定位面時原起限制工件移動自由度的作用可能會轉化成起限制工件轉動自由度的作用。但一旦轉化后，該定位元件就不用可能會轉化成起限制工件轉動自由度的作用。但一旦轉化后，該定位元件就不再起原來限制工件移動自由度的作用了再起原來限制工件移動自由度的作用了。c c）單個表面的定位是組合定位分析的基本單元。）單個表面的定位是組合定位分析的基本單元。 如如右圖，三個支承釘定位一平面，就以平面定位右圖，三個支承釘定位一平面，就以平面定位作為定位分析的基本單元，限制作為定位分析的基本單元，限制 三三個方向個方向自由度，而不再進一步分析這三個方向的自由度分別自由度，而不再進一步分析這三個方向的自由度分別由哪個支承釘來限制。否則易引起混亂，對定位分析由哪個支承釘來限制。否則易引起混亂，對定位分析毫無幫助。毫無幫助?！纠?-14-1】分析右圖分析右圖所示定位所示定位方案。各定位元件方案。各定位元件限制了幾個方向自限制了幾個方向自由度？按圖示坐標由度？按圖示坐標系限制了哪幾個