第3章 工件在夹具中的定位与夹紧

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1、3.1工件的定位3.2工件的夹紧3.3夹具的连接元件、对刀装置和引导元件3.4常见机床夹具工件在夹具中的定位与夹紧第3章3.1工件的定位工件定位目的：使同批工件在机床或夹具上有正确位置工件的定位方法(1)直接找正定位效率低，适于单件小批生产和定位精度要求较高的情况(2)划线找正定位适于单件小批生产或毛坯精度较低、大型工件粗加工(3)夹具中定位效率高，易保证质量，广泛用于批量生产2.工件的定位(1)六点定位原理未定位工件在空间有六个自由度，定位就是限制其自由度。合理布置六个定位支承点，使工件上的定位基面与其接触，一个支承点限制工件一

2、个自由度，使工件六个自由度被完全限制，在空间得到唯一确定的位置，此即六点定位原理。实际中一个定位元件可体现一个或多个支承点，视具体工作方式及其与工件接触范围大小而定定位与夹紧的区别：定位是使工件占有一个正确的位置，夹紧是使工件保持这个正确位置。(2)完全定位与不完全定位工件的六个自由度被完全限制的定位称完全定位，允许少于六点的定位称为不完全定位。都是合理的定位方式。考虑定位方案时，先分析必须消除哪些自由度，再以相应定位点去限制。(3)欠定位与过定位工件应限制的自由度未被限制的定位，为欠定位，在实际生产中是绝对不允许的。工件一个自由

3、度被两个或以上支承点重复限制的定位称为过定位或重复定位。一般来说也是不合理的。过定位造成的后果：（1）使工件或夹具元件变形，引起加工误差；（2）使部分工件不能安装，产生定位干涉（如一面两销）过定位一般是不允许的，但在精加工时也可看到。消除过定位及其干涉的途径：1.改变定位元件结构，消除对自由度的重复限制，如长销改成短销；2.提高工件定位基面之间的位置精度，提高夹具定位元件之间的位置精度，减少或消除过定位引起的干涉，精加工时可增加刚度和定位稳定性。3.常见定位方法与定位元件(1)工件以平面定位1)固定支承（支承钉、支承板）1)固定支

4、承（支承钉、支承板）2)可调支承多用于毛面定位，每批调整一次，以补偿各批毛坯误差3)自位支承支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，一般只限制一个自由度，即一点定位。4)辅助支承在工件定位后才参与支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。(2)工件以圆孔定位1）定位销分固定式和可换式，圆柱销和菱形销2）圆锥销常用于工件孔端的定位，可限制三个自由度3）定位心轴主要用于盘套类零件的定位圆孔定位分析(3)工件以外圆表面定位1）定位套筒2）半圆定位座常用于大型轴类工件的定位3）V形块定位结构尺寸已标准化，斜面夹角有

5、60°90°120°4）外圆定心夹紧三爪卡盘、双V形铁定心夹紧、弹簧夹头外圆定位分析圆锥孔定位分析(5)组合表面定位1）一个平面和与其垂直的两个孔组合这种定位属于过定位解决办法是：将销2做成削边销2）一平面和与其垂直的两外圆柱面组合3）一孔和一平行于孔中心线的平面组合（1）基准分类1）设计基准4.定位基准的选择2）工艺基准①工序基准工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准②定位基准a.粗基准和精基准b.附加基准③测量基准④装配基准基准设计基准工艺基准工序基准定位基准测量基准装配基准粗基准精基准辅加基准基准分类

6、归纳如下：在保证得到所选精基准的前提下确定粗基准选择粗基准一般应遵循以下原则：1）选择不加工面为粗基准2）合理分配加工余量的原则3）便于工件装夹原则4）同方向上粗基准不得重复使用（2）粗基准的选择主要应保证加工精度和装夹方便选择精基准一般应遵循以下原则：1）基准重合原则设计(工序)与定位2）基准统一原则各工序的基准相同3）互为基准原则两表面位置精度高4）自为基准原则加工余量小而均匀（3）精基准的选择5.定位误差的分析计算定位误差概念指一批工件在夹具中定位时，工件的设计基准（或工序基准）在加工尺寸方向上的最大变动量，以△dw表示。成

7、批加工工件时，夹具相对机床的位置及切削运动的行程调定后不再变动，可认为加工面的位置是固定的。但因一批工件中每个工件在尺寸形状及表面相互位置上均存在差异，所以定位后各表面有不同的位置变动。定位误差包括基准不重合误差和基准位移误差1）基准不重合误差△B其大小等于设计基准与定位基准间联系尺寸在加工尺寸方向上的变动量（公差）。一次安装加工两孔A和B，孔B在X方向定位基准C与设计基准A不重合，基准不重合误差为联系尺寸22的公差0.22）基准位移误差△Y是指工件的定位基准在加工尺寸方向上的变动量。由工件定位面和夹具定位元件的制造误差以及两者之

8、间的间隙所引起。常见定位方式定位误差计算(1)以平面定位时的定位误差计算(2)以圆孔定位时的定位误差计算平面度误差很小，定位副制造不准确误差可忽略，所以定位误差主要由基准不重合引起。①工件孔与定位心轴无间隙配合，不存在定位副制造不准确误差，定位精度