工件的定位夾緊與夾具設(shè)計(jì)

1、4 4 工件的定位夾緊與夾具設(shè)計(jì)工件的定位夾緊與夾具設(shè)計(jì)本章提要本章提要 為保證工件的加工要求，必須使工件在機(jī)床上處于準(zhǔn)為保證工件的加工要求，必須使工件在機(jī)床上處于準(zhǔn)確的位置，夾具就是用來實(shí)現(xiàn)這一要求的。用夾具定位涉確的位置，夾具就是用來實(shí)現(xiàn)這一要求的。用夾具定位涉及到三層關(guān)系：及到三層關(guān)系： （1 1）工件在夾具上的定位；工件在夾具上的定位； （2 2）夾具相對于機(jī)床的定位；夾具相對于機(jī)床的定位； （3 3）工件相對于機(jī)床的定位工件相對于機(jī)床的定位間接通過夾具來保證間接通過夾具來保證的。的。 本章主要討論本章主要討論工件在夾具上的定位原理工件在夾具上的定位原理。 工件定位以后必須通過一定的裝

2、置產(chǎn)生夾緊力，使工工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力，使工件保持在準(zhǔn)確的位置上。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置就是夾緊件保持在準(zhǔn)確的位置上。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置就是夾緊裝置。裝置。夾緊裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算夾緊裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算也是本章所討論的主題。也是本章所討論的主題。 內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述工件的定位工件的定位工件的夾緊工件的夾緊夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟4.14.24.34.44.14.1夾具的基本概念?yuàn)A具的基本概念一、定義一、定義 定位：定位：工件在機(jī)床上加工時(shí)，為保證加工精度和提高生產(chǎn)工件在機(jī)床上加工時(shí)，為保證加工精度和提高生產(chǎn)率，必須使工件在機(jī)床上相對

3、刀具占有正確的位置，這個(gè)率，必須使工件在機(jī)床上相對刀具占有正確的位置，這個(gè)過程稱為過程稱為定位定位。 夾緊夾緊：為克服切削過程中工件受外力的作用而破壞定位，：為克服切削過程中工件受外力的作用而破壞定位，必須對工件施加夾緊力，這個(gè)過程稱為必須對工件施加夾緊力，這個(gè)過程稱為夾緊夾緊。 裝夾裝夾：定位和夾緊綜合稱為：定位和夾緊綜合稱為裝夾裝夾。 機(jī)床夾具機(jī)床夾具：完成裝夾的工藝設(shè)備稱為機(jī)床夾具。：完成裝夾的工藝設(shè)備稱為機(jī)床夾具。二、夾具的組成二、夾具的組成 圖為用于鉆軸套工件上圖為用于鉆軸套工件上6h76h7孔的鉆床夾具，工件孔的鉆床夾具，工件以以內(nèi)孔內(nèi)孔及及端面端面為定位基準(zhǔn)，在夾具的定位銷為定位

4、基準(zhǔn)，在夾具的定位銷6 6及其端面上定位，即確定了工件在夾及其端面上定位，即確定了工件在夾具中的正確位置。擰緊螺母具中的正確位置。擰緊螺母5 5，通過開口墊圈，通過開口墊圈4 4可將工件夾緊，然后可將工件夾緊，然后由裝在鉆模板由裝在鉆模板3 3上的快換鉆套上的快換鉆套1 1導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行鉆孔。導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行鉆孔。 定位元件定位元件：它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾：它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時(shí)工件相對于刀具和機(jī)床加具中的正確位置，從而保證加工時(shí)工件相對于刀具和機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)間的相對正確位置。如圖的工運(yùn)動(dòng)間的相對正確位置。如圖的定位銷定位銷7 7；

5、 夾緊裝置夾緊裝置：用于夾緊工件，在切削時(shí)使工件在夾具中保持既：用于夾緊工件，在切削時(shí)使工件在夾具中保持既定位置。如圖的螺母定位置。如圖的螺母5 5、開口墊圈、開口墊圈4 4； 導(dǎo)向元件和對刀元件導(dǎo)向元件和對刀元件：這些元件的作用是保證工件與刀具之：這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為為對刀元件對刀元件，如對刀塊。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行，如對刀塊。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件，稱為加工的元件，稱為導(dǎo)引元件導(dǎo)引元件。如圖的。如圖的鉆套鉆套1 1； 連接元件連接元件：使夾具與機(jī)

6、床相連接的元件，保證機(jī)床與夾具之：使夾具與機(jī)床相連接的元件，保證機(jī)床與夾具之間的相互位置關(guān)系。間的相互位置關(guān)系。 夾具體夾具體8 8：夾具的關(guān)鍵部件，保證各元件之間的相對位置，夾具的關(guān)鍵部件，保證各元件之間的相對位置，控制刀具相對于工件的位置，用于連接或固定夾具上各元件控制刀具相對于工件的位置，用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對定，行連接、對定，使夾具相對機(jī)床具有確定的位置使夾具相對機(jī)床具有確定的位置。 其它元件和裝置其它元件和裝置：有些夾具根據(jù)加工要求，有分度機(jī)構(gòu)，銑有些夾具根據(jù)加工要求

7、，有分度機(jī)構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵（連接元件）等。床夾具還要有定位鍵（連接元件）等。 以上這些組成部分，并不是對每種機(jī)床夾具都是缺一不以上這些組成部分，并不是對每種機(jī)床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有可的，但是任何夾具都必須有定位元件定位元件和和夾緊裝置夾緊裝置，它們是，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。 三、夾具的作用三、夾具的作用 保證加工精度保證加工精度 零件加工精度包括尺寸精度、幾何形狀和表面相互位置零件加工精度包括尺寸精度、幾何形狀和表面相互位置精度。夾具的最大功用是保證加工表面的精度。夾具的最大功用是保證加

8、工表面的位置精度，位置精度，不受工人不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致 。 提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地顯著地減少輔助工時(shí)減少輔助工時(shí)；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可可加大切削用量加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 擴(kuò)大機(jī)床的加

9、工范圍擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍 根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)，附以不同類型的夾具，根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)，附以不同類型的夾具，即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺上裝上鏜模，就可以進(jìn)行箱體零件或搖臂鉆床工作臺上裝上鏜模，就可以進(jìn)行箱體零件的鏜孔加工。的鏜孔加工。 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度 可用氣動(dòng)、電動(dòng)夾緊。可用氣動(dòng)、電動(dòng)夾緊。機(jī)床夾具機(jī)床夾具1.按夾具按夾具的應(yīng)用分的應(yīng)用分2.按機(jī)床類型分按機(jī)床類型分 四、機(jī)床夾具的分類四、機(jī)床夾具的分類3.按夾具所用夾緊動(dòng)力源分按夾具所用夾緊動(dòng)力源分 通用夾具通用夾具 專用機(jī)床夾具專用機(jī)床

10、夾具 組合夾具組合夾具 成組夾具成組夾具 隨行夾具隨行夾具 1 1按專門化程度分按專門化程度分 通用夾具通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤，銑床上的工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量生產(chǎn)中主要適用于單件

11、、小批量生產(chǎn)中。 專用機(jī)床夾具專用機(jī)床夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中且批量較大的生產(chǎn)中。 組合夾具組合夾具 組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好通用性較組合

12、夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好通用性較好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特點(diǎn)是靈活多變，萬能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。 通用可調(diào)夾具和成組夾具通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱

13、為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明加工對象不很明確，適用范圍更廣一些確，適用范圍更廣一些。 隨行夾具隨行夾具 隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。 2 2按機(jī)床類型分按機(jī)床類型分：由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要形式

14、各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具 、鉆床夾具鉆床夾具 、銑床夾具、銑床夾具 、鏜床夾具、磨床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。 3 3按夾具所用夾緊動(dòng)力源：按夾具所用夾緊動(dòng)力源：根據(jù)夾具所采用的夾緊根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。示例示例21 安裝誤差安裝誤差 對定誤

15、差對定誤差 刀具的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差即夾具與刀具的相對位置誤差；刀具的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差即夾具與刀具的相對位置誤差； 夾具在機(jī)床上的定位和夾緊誤差即夾具與機(jī)床的相對位置誤夾具在機(jī)床上的定位和夾緊誤差即夾具與機(jī)床的相對位置誤差。差。 加工過程誤差加工過程誤差 加工方法的原理誤差，工藝系統(tǒng)的受力變形、工藝系統(tǒng)的受加工方法的原理誤差，工藝系統(tǒng)的受力變形、工藝系統(tǒng)的受熱變形、工藝系統(tǒng)各組成部分（如機(jī)床、刀具、量具等）的靜熱變形、工藝系統(tǒng)各組成部分（如機(jī)床、刀具、量具等）的靜精度和磨損等。精度和磨損等。五、加工誤差的組成五、加工誤差的組成4.24.2、工件在夾具上的定位、工件在夾具上的定位一、工件的安裝一、工件

16、的安裝 安裝即安裝即定位定位和和夾緊夾緊。 工件在機(jī)床上加工時(shí)，首先要把工件安放在機(jī)床工件在機(jī)床上加工時(shí)，首先要把工件安放在機(jī)床工作臺上或夾具中，使它和刀具之間有相對正確的位工作臺上或夾具中，使它和刀具之間有相對正確的位置，這個(gè)過程成為置，這個(gè)過程成為定位定位； 工件定位后，應(yīng)將工件固定，使其在加工過程中工件定位后，應(yīng)將工件固定，使其在加工過程中保持定位位置不變，這個(gè)過程稱為保持定位位置不變，這個(gè)過程稱為夾緊夾緊。 定位的任務(wù)：定位的任務(wù)：使工件相對于機(jī)床及刀具占有某一正確使工件相對于機(jī)床及刀具占有某一正確的位置。的位置。 夾緊的任務(wù)：是保持工件的定位位置不變。夾緊的任務(wù)：是保持工件的定位位置

17、不變。 定位與夾緊的區(qū)別：定位與夾緊的區(qū)別：定位是使工件占有一個(gè)正確的位定位是使工件占有一個(gè)正確的位置，夾緊是使工件保持這個(gè)正確位置。置，夾緊是使工件保持這個(gè)正確位置。 工件定位目的：工件定位目的：使同批工件在機(jī)床或夾具上有正確位使同批工件在機(jī)床或夾具上有正確位置。置。 定位過程與夾緊過程都可能使工件偏離所要求的正確定位過程與夾緊過程都可能使工件偏離所要求的正確位置而產(chǎn)生位置而產(chǎn)生定位誤差定位誤差與與夾緊誤差?yuàn)A緊誤差。 裝夾誤差：定位誤差與夾緊誤差之和。裝夾誤差：定位誤差與夾緊誤差之和。工件定位時(shí)應(yīng)解決的兩個(gè)問題：工件定位時(shí)應(yīng)解決的兩個(gè)問題：解決工件位置解決工件位置“定與不定定與不定”的問題；

18、的問題；解決工件位置定得解決工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)準(zhǔn)與不準(zhǔn)”得問題。得問題。二、工件的定位方法二、工件的定位方法(1) (1) 直接找正定位直接找正定位 由操作工人直接在機(jī)床上利用由操作工人直接在機(jī)床上利用千分表千分表、劃線盤劃線盤等工具，找正等工具，找正某些有相互位置要求的表面，然后夾緊工件的過程。某些有相互位置要求的表面，然后夾緊工件的過程。 效率低，適于單件小批生產(chǎn)和定位精度要求較高的情況效率低，適于單件小批生產(chǎn)和定位精度要求較高的情況。(2) (2) 劃線找正定位劃線找正定位 按圖紙要求在工件表面上劃出位置線以及加工線和找正線，按圖紙要求在工件表面上劃出位置線以及加工線和找正線，安裝工

19、件時(shí)，先在機(jī)床上按找正線找正工件的位置，然后夾緊安裝工件時(shí)，先在機(jī)床上按找正線找正工件的位置，然后夾緊工件。工件。 適于單件小批生產(chǎn)或毛坯精度較低、大型工件粗加工。適于單件小批生產(chǎn)或毛坯精度較低、大型工件粗加工。(3) (3) 夾具中定位夾具中定位 不再需要?jiǎng)澗€和找正，直接由夾具來保證工件在機(jī)床上的正不再需要?jiǎng)澗€和找正，直接由夾具來保證工件在機(jī)床上的正確位置，并在夾具上直接夾緊工件。確位置，并在夾具上直接夾緊工件。 效率高，易保證質(zhì)量，廣泛用于批量生產(chǎn)。效率高，易保證質(zhì)量，廣泛用于批量生產(chǎn)。 一次裝夾獲得法一次裝夾獲得法 在工件的同一次裝夾中將加工面連同其設(shè)計(jì)基面在工件的同一次裝夾中將加工面連

20、同其設(shè)計(jì)基面（如需加工（如需加工) )一并加工出來。一并加工出來。 可獲得很高的位置精度?？色@得很高的位置精度。 多次裝夾獲得法多次裝夾獲得法 如軸類零件上的鍵槽、箱體上的孔和各表面等如軸類零件上的鍵槽、箱體上的孔和各表面等二、工件的定位方法二、工件的定位方法1 1）直接裝夾）直接裝夾：在機(jī)床上直接裝夾工件，來保證加工面與定：在機(jī)床上直接裝夾工件，來保證加工面與定位基面的位置精度。位基面的位置精度。 應(yīng)用應(yīng)用: :（1 1）、工件批量小，采用專用夾具不經(jīng)濟(jì)；）、工件批量小，采用專用夾具不經(jīng)濟(jì)；（2 2）、采用通用夾具裝夾比較方便時(shí)。）、采用通用夾具裝夾比較方便時(shí)。2）、找正裝夾：）、找正裝夾：

21、通過找正工件相對切削成形運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確通過找正工件相對切削成形運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確位置，來保證加工面與定位基面之間的位置精度。位置，來保證加工面與定位基面之間的位置精度。 a)直接找正裝夾直接找正裝夾:用找正工具用找正工具(劃針劃針,百分表百分表,精密量具精密量具等等)在機(jī)床上直接找正工件位置在機(jī)床上直接找正工件位置效率低效率低, ,用于單件小批生產(chǎn)用于單件小批生產(chǎn), ,形狀簡單的零件形狀簡單的零件定位精度取決于找正工具和工人的技術(shù)水平定位精度取決于找正工具和工人的技術(shù)水平用劃針找正定位精度用劃針找正定位精度0.5mm0.5mm左右左右用百分表達(dá)用百分表達(dá)0.02mm0.02mm左右左右用精密量具可達(dá)用精密

22、量具可達(dá)0.010.010.005m0.005m b)按劃線找正裝夾按劃線找正裝夾: 按加工前在工件上劃好的線找正工件在機(jī)床上位置按加工前在工件上劃好的線找正工件在機(jī)床上位置l 應(yīng)用：應(yīng)用：（1 1）、單件小批量，形狀復(fù)雜的鑄件；）、單件小批量，形狀復(fù)雜的鑄件；（2 2）、尺寸和重量都很大的鑄鍛件；）、尺寸和重量都很大的鑄鍛件；（3 3）、毛坯的尺寸公差很大，表面很粗糙，一般無法）、毛坯的尺寸公差很大，表面很粗糙，一般無法直接使用夾具時(shí)。直接使用夾具時(shí)。3 3、夾具裝夾：夾具裝夾：先根據(jù)工件某一工序的加工要求設(shè)計(jì)、制先根據(jù)工件某一工序的加工要求設(shè)計(jì)、制造夾具，工件定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位面緊密

23、帖合而造夾具，工件定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位面緊密帖合而定位，然后夾緊的裝夾方式稱為夾具裝夾。定位，然后夾緊的裝夾方式稱為夾具裝夾。特點(diǎn)：精度高且穩(wěn)定，效率高。特點(diǎn)：精度高且穩(wěn)定，效率高。 適用于成批大量生產(chǎn)適用于成批大量生產(chǎn)三、三、 基基 準(zhǔn)準(zhǔn) 在討論工件的表面位置精度或誤差時(shí)，總是相對工件在討論工件的表面位置精度或誤差時(shí)，總是相對工件本身的其他一些表面（點(diǎn)、線）而言，因此后者就成為本身的其他一些表面（點(diǎn)、線）而言，因此后者就成為研究表面位置精度或誤差的出發(fā)點(diǎn)，即所謂研究表面位置精度或誤差的出發(fā)點(diǎn)，即所謂基準(zhǔn)基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)就是確定生產(chǎn)對象上的某些點(diǎn)、線、面的位置所基準(zhǔn)就是確定生產(chǎn)對象上的某些點(diǎn)、

24、線、面的位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；?準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)輔加基準(zhǔn)輔加基準(zhǔn)基準(zhǔn)的分類基準(zhǔn)的分類l 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件時(shí)，很據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件時(shí)，很據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系以及零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互位置關(guān)系，確配關(guān)系以及零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互位置關(guān)系，確定標(biāo)注尺寸（或角度）的起始位置。定標(biāo)注尺寸（或角度）的起始位置。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工作圖上所采用的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工作圖上所采用的基準(zhǔn). .可通過零可通過零件設(shè)計(jì)圖上尺寸

25、的標(biāo)注方式看出。件設(shè)計(jì)圖上尺寸的標(biāo)注方式看出。l 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)是加工過程中所采用的基準(zhǔn)。又分為有工藝基準(zhǔn)是加工過程中所采用的基準(zhǔn)。又分為有工序工序基準(zhǔn)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)和和測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)等。等。 工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn) 工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)形狀和位置的基準(zhǔn)。通常有兩項(xiàng)相對位置要求：一是加工。通常有兩項(xiàng)相對位置要求：一是加工表面對工序基準(zhǔn)的距離要求，即工序尺寸要求；二是加工表面對工序基準(zhǔn)的距離要求，即工序尺寸要求；二是加工表面對工序基準(zhǔn)的角度位置要求，如平行度、垂直度等。表面對工序基準(zhǔn)的角度位置

26、要求，如平行度、垂直度等。 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。一般指與定位定位基準(zhǔn)是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。一般指與定位元件的表面相接觸的工件表滿，某些情況下可是工件的幾元件的表面相接觸的工件表滿，某些情況下可是工件的幾何中心、對稱面或?qū)ΨQ線。其位置誤差應(yīng)該是諸表面中最何中心、對稱面或?qū)ΨQ線。其位置誤差應(yīng)該是諸表面中最小的。小的。 測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn) 此外還有裝配過程中用于確定零、部件間相互位置此外還有裝配過程中用于確定零、部件間相互位置的裝配基準(zhǔn)。的裝配基準(zhǔn)。度量基準(zhǔn)：度量基準(zhǔn)：在測量工件已加工表面的尺寸和位置時(shí)所依據(jù)的在測量工件已加工表面的尺寸和位置時(shí)所依據(jù)的基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)。裝

27、配基準(zhǔn)：裝配基準(zhǔn)：在機(jī)器裝配時(shí)，確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置在機(jī)器裝配時(shí)，確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置時(shí)所依據(jù)的基準(zhǔn)。時(shí)所依據(jù)的基準(zhǔn)。 注意注意作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上不一定存在，如中心、對作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上不一定存在，如中心、對稱面或?qū)ΨQ線等。稱面或?qū)ΨQ線等。 體現(xiàn)工藝基準(zhǔn)的具體表面稱為基面。體現(xiàn)工藝基準(zhǔn)的具體表面稱為基面。作為基準(zhǔn)，可以是沒有面積的點(diǎn)和線，但體現(xiàn)該基準(zhǔn)具體作為基準(zhǔn)，可以是沒有面積的點(diǎn)和線，但體現(xiàn)該基準(zhǔn)具體表面總是有一定面積的。表面總是有一定面積的。對表面位置精度的關(guān)系同樣具有基準(zhǔn)問題。對表面位置精度的關(guān)系同樣具有基準(zhǔn)問題?；鶞?zhǔn)不重合，產(chǎn)生定位誤差?；鶞?zhǔn)不重合，

28、產(chǎn)生定位誤差。四、定位原理四、定位原理 1 1、 六點(diǎn)定位原理六點(diǎn)定位原理 物體在空間具有物體在空間具有六個(gè)六個(gè)自由度，即沿三個(gè)坐標(biāo)軸的自由度，即沿三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，如果完全限制了物體的移動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，如果完全限制了物體的這六個(gè)自由度，則物體在空間的位置就完全確定了。這六個(gè)自由度，則物體在空間的位置就完全確定了。 工件的定位應(yīng)使工件在空間相對于機(jī)床占有某一工件的定位應(yīng)使工件在空間相對于機(jī)床占有某一正確的位置，這個(gè)正確位置是根據(jù)工件的加工要求確正確的位置，這個(gè)正確位置是根據(jù)工件的加工要求確定的。定的。 合理布置六個(gè)定位支承點(diǎn)，使工件上的定位基面與合理布置六個(gè)定位支承

29、點(diǎn)，使工件上的定位基面與其之接觸，一個(gè)支承點(diǎn)限制工件一個(gè)自由度，使工件六其之接觸，一個(gè)支承點(diǎn)限制工件一個(gè)自由度，使工件六個(gè)自由度被完全限制，在空間得到唯一確定的位置，此個(gè)自由度被完全限制，在空間得到唯一確定的位置，此即即六點(diǎn)定位原理。六點(diǎn)定位原理。 為了達(dá)到某一工序的加工要求，有時(shí)為了達(dá)到某一工序的加工要求，有時(shí)不一定不一定要完全要完全限制工件的六個(gè)自由度，或限制工件的六個(gè)自由度，或工件加工不一定非要使工件工件加工不一定非要使工件的位置達(dá)到完全確定的程度的位置達(dá)到完全確定的程度 例如：在下圖例如：在下圖1-61-6所示工件上銑一個(gè)通槽。所示工件上銑一個(gè)通槽。 按照銑槽工序的加工要求，就只需限制

30、按照銑槽工序的加工要求，就只需限制5 5個(gè)自由度就個(gè)自由度就足夠了。工件在機(jī)床夾具上定位究竟需要限制哪幾個(gè)自由足夠了。工件在機(jī)床夾具上定位究竟需要限制哪幾個(gè)自由度，可根據(jù)工序的加工要求確定。度，可根據(jù)工序的加工要求確定。 分析工件定位所限制的自由度數(shù)時(shí)，必須把定位與夾分析工件定位所限制的自由度數(shù)時(shí)，必須把定位與夾緊區(qū)別開來，在上圖中，工件限制了緊區(qū)別開來，在上圖中，工件限制了5 5個(gè)自由度，個(gè)自由度，y y自由度自由度可以不限制；可以不限制；但工件在夾緊后沿但工件在夾緊后沿y y軸確實(shí)是不能再移動(dòng)了，軸確實(shí)是不能再移動(dòng)了，這能不能說自由度也被限制了呢？這能不能說自由度也被限制了呢？不能這樣認(rèn)為

31、，因?yàn)楣げ荒苓@樣認(rèn)為，因?yàn)楣ぜ鄬τ跈C(jī)床的定位位置是在夾緊動(dòng)作之前就已確定了的，件相對于機(jī)床的定位位置是在夾緊動(dòng)作之前就已確定了的，夾緊的任務(wù)只是保持原先的定位位置不變。夾緊的任務(wù)只是保持原先的定位位置不變。 注意的問題：注意的問題： 定位支撐與工件的定位基面保持緊密接觸或配合，才定位支撐與工件的定位基面保持緊密接觸或配合，才能起到限制自由度的作用；能起到限制自由度的作用； 注意區(qū)分注意區(qū)分“定位定位”與與“夾緊夾緊”的概念；的概念； 從定位位置的自由度數(shù)來判斷是幾點(diǎn)定位。從定位位置的自由度數(shù)來判斷是幾點(diǎn)定位。2 2、 完全定位與不完全定位完全定位與不完全定位工件的六個(gè)自由度被完全限制的定位稱

32、工件的六個(gè)自由度被完全限制的定位稱完全定位，完全定位，允許少于六點(diǎn)的定位稱為允許少于六點(diǎn)的定位稱為不完全定位不完全定位。都是合理的定位方式。都是合理的定位方式。 考慮定位方案時(shí)，考慮定位方案時(shí)，先先分析必須消除哪些自由度，分析必須消除哪些自由度，再再以相以相應(yīng)定位點(diǎn)去限制。應(yīng)定位點(diǎn)去限制。 考慮工件的形狀特點(diǎn)考慮工件的形狀特點(diǎn) 完整的球形工件，可不必考慮消除繞三根軸的不定度問題；完整的球形工件，可不必考慮消除繞三根軸的不定度問題； 光滑的軸、套及盤形工件，不必考慮消除其繞本身軸心線光滑的軸、套及盤形工件，不必考慮消除其繞本身軸心線的不定度問題的不定度問題 根據(jù)工序的加工要求確定必須消除的不定度

33、根據(jù)工序的加工要求確定必須消除的不定度 選擇或設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)亩ㄎ辉ぜM(jìn)行定位，以保證不定選擇或設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)亩ㄎ辉ぜM(jìn)行定位，以保證不定度的消除度的消除3 3、 欠定位與過定位欠定位與過定位 工件應(yīng)限制的自由度未被限制的定位，為工件應(yīng)限制的自由度未被限制的定位，為欠定位，欠定位，在在實(shí)際生產(chǎn)中是絕對不允許的。實(shí)際生產(chǎn)中是絕對不允許的。 工件定位是通過定位元件來實(shí)現(xiàn)的，在選擇定位元件工件定位是通過定位元件來實(shí)現(xiàn)的，在選擇定位元件時(shí)，原則上不允許出現(xiàn)幾個(gè)定位元件同時(shí)限制工件某一自時(shí)，原則上不允許出現(xiàn)幾個(gè)定位元件同時(shí)限制工件某一自由度的情況。由度的情況。 工件一個(gè)自由度被兩個(gè)或以上支承點(diǎn)重復(fù)限制

34、的定位工件一個(gè)自由度被兩個(gè)或以上支承點(diǎn)重復(fù)限制的定位稱為稱為過定位過定位或或重復(fù)定位。重復(fù)定位。 一般來說也是不合理的。一般來說也是不合理的。過定位造成的后果：過定位造成的后果： 使接觸點(diǎn)（定位點(diǎn)）不穩(wěn)定，增加了同批工件在夾具中位使接觸點(diǎn)（定位點(diǎn)）不穩(wěn)定，增加了同批工件在夾具中位置的不同一性置的不同一性 增加了工件和夾具的夾緊變形增加了工件和夾具的夾緊變形 導(dǎo)致部分工件不能順利地與定位件配合導(dǎo)致部分工件不能順利地與定位件配合 干擾了設(shè)計(jì)意圖的實(shí)現(xiàn)干擾了設(shè)計(jì)意圖的實(shí)現(xiàn)（1 1）使工件或夾具元件變形，引起加工誤差）使工件或夾具元件變形，引起加工誤差（2 2）使部分工件不能安裝，產(chǎn)生定位干涉（如一面

35、兩銷）使部分工件不能安裝，產(chǎn)生定位干涉（如一面兩銷） 過定位一般是不允許的，但在精加工時(shí)也可看到。過定位一般是不允許的，但在精加工時(shí)也可看到。 在一定條件下，重復(fù)定位不僅是允許的，而且還會帶在一定條件下，重復(fù)定位不僅是允許的，而且還會帶來一定的好處。來一定的好處。 條件：條件：工件定位基準(zhǔn)和夾具定位元件都具有較高的形工件定位基準(zhǔn)和夾具定位元件都具有較高的形狀和位置精度。狀和位置精度。消除過定位及其干涉的途徑：消除過定位及其干涉的途徑： 1. 1. 改變定位元件結(jié)構(gòu)，消除對自由度的重復(fù)限制，如改變定位元件結(jié)構(gòu)，消除對自由度的重復(fù)限制，如長銷改成短銷；長銷改成短銷；2. 2. 提高工件定位基面之間

36、的位置精度，提高夾具定位提高工件定位基面之間的位置精度，提高夾具定位元件之間的位置精度，減少或消除過定位引起的干涉，元件之間的位置精度，減少或消除過定位引起的干涉，精加工時(shí)可增加剛度和定位穩(wěn)定性。精加工時(shí)可增加剛度和定位穩(wěn)定性。 出現(xiàn)過定位情況，通常會使加工誤差增大。在研究出現(xiàn)過定位情況，通常會使加工誤差增大。在研究確定定位方案時(shí)，原則上不允許出現(xiàn)某一自由度出現(xiàn)重確定定位方案時(shí)，原則上不允許出現(xiàn)某一自由度出現(xiàn)重復(fù)限制的情況；只有在需要增強(qiáng)工件系統(tǒng)的剛度而各定復(fù)限制的情況；只有在需要增強(qiáng)工件系統(tǒng)的剛度而各定位面間又具有較高位置精度的條件下才允許采用過定位位面間又具有較高位置精度的條件下才允許采用

37、過定位定位方案。定位方案。四、典型定位元件四、典型定位元件平面定位常用定位元件平面定位常用定位元件 支承板支承板可調(diào)支承可調(diào)支承 自位支承自位支承輔助支承輔助支承 平面型支承板平面型支承板：側(cè)面和頂面定位：側(cè)面和頂面定位帶斜槽型支承板帶斜槽型支承板：適于作底面定位準(zhǔn)面：適于作底面定位準(zhǔn)面平頭支承釘平頭支承釘：用于支承精基準(zhǔn)面：用于支承精基準(zhǔn)面球頭支承釘球頭支承釘：用于支承粗基準(zhǔn)面：用于支承粗基準(zhǔn)面網(wǎng)紋頂面支承釘網(wǎng)紋頂面支承釘：用在工件以粗基準(zhǔn)：用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求較大摩擦力的表面定位定位且要求較大摩擦力的表面定位支承釘支承釘固定支承（支承釘、固定支承（支承釘、支承板支承板、定位分析定位分

38、析）自位支承：自位支承：支承本身可隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動(dòng)適應(yīng)，支承本身可隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動(dòng)適應(yīng)，是活動(dòng)的或是浮動(dòng)的，只起一個(gè)支承點(diǎn)的作用，只限制一個(gè)是活動(dòng)的或是浮動(dòng)的，只起一個(gè)支承點(diǎn)的作用，只限制一個(gè)自由度。自由度?？烧{(diào)支承：可調(diào)支承：多用于毛面定位，每批調(diào)整一次，以補(bǔ)償各批毛坯多用于毛面定位，每批調(diào)整一次，以補(bǔ)償各批毛坯誤差；支承工件的粗基準(zhǔn)面，限制一個(gè)自由度。誤差；支承工件的粗基準(zhǔn)面，限制一個(gè)自由度。 輔助支承：輔助支承：不作定位元件，不限制自由度，只用以增加工不作定位元件，不限制自由度，只用以增加工件在加工過程中的剛性。件在加工過程中的剛性。 用定位銷定位時(shí)，短圓柱銷限制

39、兩個(gè)自由度；用定位銷定位時(shí)，短圓柱銷限制兩個(gè)自由度；長圓柱銷可以限制四個(gè)自由度；端圓錐銷限制三長圓柱銷可以限制四個(gè)自由度；端圓錐銷限制三個(gè)自由度。個(gè)自由度。工件以孔定位常用定位元件工件以孔定位常用定位元件 1 1定位銷定位銷 下圖是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式下圖是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式 圓錐銷圓錐銷常用于工件孔端的定位，可限制三個(gè)自由度常用于工件孔端的定位，可限制三個(gè)自由度 2 2心軸心軸幾種常用的心軸結(jié)構(gòu)形式如下圖：幾種常用的心軸結(jié)構(gòu)形式如下圖： 定位心軸定位心軸 主要用于盤套類主要用于盤套類 零件的定位零件的定位圓孔定位分析圓孔定位分析 過盈過盈配合心軸，限制工件配合心軸，限制

40、工件四個(gè)四個(gè)自由度；自由度；間隙間隙配合心軸，配合心軸，限制工件限制工件五個(gè)五個(gè)自由度（心軸外圓部分限制四個(gè)自由度，軸自由度（心軸外圓部分限制四個(gè)自由度，軸肩面限制一個(gè)自由度）；小錐肩面限制一個(gè)自由度）；小錐錐度錐度心軸，裝夾工件時(shí)，通心軸，裝夾工件時(shí)，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件，使用小錐過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件，使用小錐度心軸定位可獲得較高的定位精度，它可以限制五度心軸定位可獲得較高的定位精度，它可以限制五個(gè)個(gè)自由自由度。度。 工件以外圓定位常用定位元件工件以外圓定位常用定位元件 l lv v形塊形塊結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，斜面夾角有結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，斜面夾角有60

41、609090120120用用v v形塊定位，工件的定位基準(zhǔn)始終在形塊定位，工件的定位基準(zhǔn)始終在v v形形塊兩定位面的對稱中心平面內(nèi)，塊兩定位面的對稱中心平面內(nèi)，對中性能好對中性能好。一個(gè)短一個(gè)短v v形塊限制兩個(gè)自由度；兩個(gè)短形塊限制兩個(gè)自由度；兩個(gè)短v v形塊形塊組合或一個(gè)長組合或一個(gè)長v v形塊限制四個(gè)自由度；浮動(dòng)式形塊限制四個(gè)自由度；浮動(dòng)式v v形形塊只限制一個(gè)自由度。塊只限制一個(gè)自由度。 在工件以端面為主要定位基面的場合，短定位套在工件以端面為主要定位基面的場合，短定位套孔限制工件的兩個(gè)自由度；在工件以外圓柱表面為主孔限制工件的兩個(gè)自由度；在工件以外圓柱表面為主要定位基面的場合，長定位

42、套孔限制工件的四個(gè)自由要定位基面的場合，長定位套孔限制工件的四個(gè)自由度；工件以圓柱面端部輪廓為定位基面，椎孔限制工度；工件以圓柱面端部輪廓為定位基面，椎孔限制工件的三個(gè)自由度。件的三個(gè)自由度。2 2定位套定位套 常用的定位套結(jié)構(gòu)形式如下圖：常用的定位套結(jié)構(gòu)形式如下圖： 當(dāng)工件尺寸較大，用圓柱孔定位不方便時(shí)，可將圓當(dāng)工件尺寸較大，用圓柱孔定位不方便時(shí)，可將圓柱孔改成兩半，下半孔用作定位，上半孔用于壓緊工件。柱孔改成兩半，下半孔用作定位，上半孔用于壓緊工件。 短半圓孔定位限制工件的二個(gè)自由度；長半圓孔定短半圓孔定位限制工件的二個(gè)自由度；長半圓孔定位限制工件的四個(gè)自由度。位限制工件的四個(gè)自由度。3.

43、3. 半圓孔半圓孔下圖所示是半圓孔定位裝置，常用于大型軸類工件的定位。下圖所示是半圓孔定位裝置，常用于大型軸類工件的定位。4. 4. 外圓定心夾緊外圓定心夾緊 三爪卡盤、雙三爪卡盤、雙v v形鐵定心夾緊、彈簧夾頭形鐵定心夾緊、彈簧夾頭外圓定位分析外圓定位分析5. 5. 工件以其它表面定位工件以其它表面定位6. 6. 工件以組合表面定位常用定位元件工件以組合表面定位常用定位元件在實(shí)際生產(chǎn)中，為滿足加工要求，有時(shí)采用幾個(gè)定在實(shí)際生產(chǎn)中，為滿足加工要求，有時(shí)采用幾個(gè)定位面相組合的方式進(jìn)行定位。常見的組合形式有：位面相組合的方式進(jìn)行定位。常見的組合形式有：兩頂尖兩頂尖孔孔、一端面一孔一端面一孔、一端面

44、一外圓一端面一外圓、一面兩孔一面兩孔等，與之相對等，與之相對應(yīng)的定位元件也是組合式的。應(yīng)的定位元件也是組合式的。1 1）一個(gè)平面和與其垂直的兩個(gè)孔組合）一個(gè)平面和與其垂直的兩個(gè)孔組合這種定位屬于過定位這種定位屬于過定位解決辦法是：解決辦法是：將銷將銷2 2做成做成削邊銷削邊銷 2 2）一平面和與其垂直的兩外圓柱面組合）一平面和與其垂直的兩外圓柱面組合3 3）一孔和一平行于孔中心線的平面組合）一孔和一平行于孔中心線的平面組合幾個(gè)表面同時(shí)參與定位時(shí)，各定位基準(zhǔn)（基面）在定幾個(gè)表面同時(shí)參與定位時(shí)，各定位基準(zhǔn)（基面）在定位中所起的作用有位中所起的作用有主次主次之分。例如，軸以兩頂尖孔在車床之分。例如，

45、軸以兩頂尖孔在車床前后頂尖上定位的情況，前頂尖孔為主要定位基面，前頂前后頂尖上定位的情況，前頂尖孔為主要定位基面，前頂尖限制尖限制三個(gè)三個(gè)自由度，后頂尖只限制自由度，后頂尖只限制兩個(gè)兩個(gè)自由度。自由度。 工件在定位時(shí)要解決兩個(gè)問題：工件在定位時(shí)要解決兩個(gè)問題： 工件位置的工件位置的“定與不定定與不定”。根據(jù)六點(diǎn)定位原理，。根據(jù)六點(diǎn)定位原理，通過消除工件相應(yīng)的通過消除工件相應(yīng)的“不定度不定度”來解決；來解決； 工件位置的工件位置的”準(zhǔn)與不準(zhǔn)準(zhǔn)與不準(zhǔn)”. .通過選擇合適的定位通過選擇合適的定位基準(zhǔn)和選擇、設(shè)計(jì)相應(yīng)的定位元件來實(shí)現(xiàn)?；鶞?zhǔn)和選擇、設(shè)計(jì)相應(yīng)的定位元件來實(shí)現(xiàn)。 四、定位誤差的分析與計(jì)算四、

46、定位誤差的分析與計(jì)算 為了保證加工精度的要求，我們加工時(shí)應(yīng)滿足如下關(guān)為了保證加工精度的要求，我們加工時(shí)應(yīng)滿足如下關(guān)系式：系式： 總總 其中其中總總為多種原因產(chǎn)生的誤差總和，為多種原因產(chǎn)生的誤差總和，是工件被加是工件被加工尺寸的公差，工尺寸的公差，總包括夾具在機(jī)床上的裝夾誤差，工件總包括夾具在機(jī)床上的裝夾誤差，工件在夾具中的定位誤差和夾緊誤差，機(jī)床調(diào)整誤差，工藝系在夾具中的定位誤差和夾緊誤差，機(jī)床調(diào)整誤差，工藝系統(tǒng)的彈性變形和熱變形誤差，機(jī)床和刀具的制造誤差及磨統(tǒng)的彈性變形和熱變形誤差，機(jī)床和刀具的制造誤差及磨損誤差等。損誤差等。 定定+ 其中，其中，除定位誤差外，其他因素引起的誤差總和，除定位

47、誤差外，其他因素引起的誤差總和，可按加工經(jīng)濟(jì)精度查表確定。可按加工經(jīng)濟(jì)精度查表確定。 定定- （是驗(yàn)算加工工件合格與否的公式）（是驗(yàn)算加工工件合格與否的公式） 或或 定定1/31/3 （也是驗(yàn)算加工工件合格與否的公式）（也是驗(yàn)算加工工件合格與否的公式） 1 1、定位誤差概念、定位誤差概念 定位誤差是工件在夾具中定位，由于定位不準(zhǔn)造成的定位誤差是工件在夾具中定位，由于定位不準(zhǔn)造成的加加工面相對于工序基準(zhǔn)沿加工要求方向上的最大位置變動(dòng)量工面相對于工序基準(zhǔn)沿加工要求方向上的最大位置變動(dòng)量。 成批加工工件時(shí)，夾具相對機(jī)床的位置及切削運(yùn)動(dòng)成批加工工件時(shí)，夾具相對機(jī)床的位置及切削運(yùn)動(dòng)的行程調(diào)定后不再變動(dòng)，

48、可認(rèn)為加工面的位置是固定的的行程調(diào)定后不再變動(dòng)，可認(rèn)為加工面的位置是固定的( (但因一批工件中每個(gè)工件在尺寸形狀及表面相互位置上但因一批工件中每個(gè)工件在尺寸形狀及表面相互位置上均存在差異，所以定位后各表面有不同的位置變動(dòng)均存在差異，所以定位后各表面有不同的位置變動(dòng)) )。 工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)將對加工精度有直接影響。工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)將對加工精度有直接影響。2 2、 定位誤差的組成定位誤差的組成 基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)與與工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差。不一致所引起的定位誤差。工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)的理想位置的最大位置變動(dòng)工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)的理想位置的最大位置變動(dòng)

49、量。量。b 設(shè)設(shè)e e面已加工好，今在銑床上用調(diào)整法加工面已加工好，今在銑床上用調(diào)整法加工f f面面和和g g面面。 在加工在加工f f面時(shí)若選面時(shí)若選e e面為定位基準(zhǔn)，則面為定位基準(zhǔn)，則f f面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是準(zhǔn)都是e e面，基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差，尺寸面，基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差，尺寸a a的制造公差的制造公差為為tata。 加工加工g g面時(shí)，定位基準(zhǔn)有兩種不同的選擇方案：面時(shí)，定位基準(zhǔn)有兩種不同的選擇方案： 一種方案（方案一種方案（方案）加工時(shí)選用）加工時(shí)選用f f面作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)面作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差

50、，尺寸與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差，尺寸b b的制造公差為的制造公差為tbtb；但這種定位方式的夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾緊力的作用方向與銑削力方但這種定位方式的夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾緊力的作用方向與銑削力方向相反，不夠合理，操作也不方便。向相反，不夠合理，操作也不方便。 另一種方案（方案另一種方案（方案）是選用）是選用e e面作為定位基準(zhǔn)來加工面作為定位基準(zhǔn)來加工g g面，面，此時(shí)，工序尺寸此時(shí)，工序尺寸c c是直接得到的，尺寸是直接得到的，尺寸b b是間接得到的，由于定位是間接得到的，由于定位基準(zhǔn)基準(zhǔn)e e與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)f f不重合而給不重合而給g g面加工帶來的基準(zhǔn)不重合誤差等于面加工帶來的

51、基準(zhǔn)不重合誤差等于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)f f面相對于定位基準(zhǔn)面相對于定位基準(zhǔn)e e面在尺寸面在尺寸b b方向上的最大變動(dòng)量方向上的最大變動(dòng)量tata。 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)所產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差，只定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)所產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差，只有在采用調(diào)整法加工時(shí)才會產(chǎn)生，在試切法加工中不會產(chǎn)生。有在采用調(diào)整法加工時(shí)才會產(chǎn)生，在試切法加工中不會產(chǎn)生。 一次安裝加工兩孔一次安裝加工兩孔a a和和b b，孔，孔b b在在x x方向定位基準(zhǔn)方向定位基準(zhǔn)c c與設(shè)計(jì)基與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)準(zhǔn)a a不重合，基準(zhǔn)不重合誤差為聯(lián)系尺寸不重合，基準(zhǔn)不重合誤差為聯(lián)系尺寸2222的公差的公差0.20.2。 基準(zhǔn)位置誤

52、差基準(zhǔn)位置誤差 定位基準(zhǔn)面和定位元件本身的制造誤差所引起的定位定位基準(zhǔn)面和定位元件本身的制造誤差所引起的定位誤差，定位基準(zhǔn)相對于其理想位置的最大位置變動(dòng)量。誤差，定位基準(zhǔn)相對于其理想位置的最大位置變動(dòng)量。 w 工件的孔裝夾在水平放置的心軸上銑削平面，要求保工件的孔裝夾在水平放置的心軸上銑削平面，要求保證尺寸證尺寸h h，由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，故無基準(zhǔn)不重，由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，故無基準(zhǔn)不重合誤差；但由于工件的定位基面（內(nèi)孔合誤差；但由于工件的定位基面（內(nèi)孔d d）和夾具定位元）和夾具定位元件（心軸件（心軸d1d1）皆有制造誤差，如果心軸制造得剛好為）皆有制造誤差，如果心軸制造得剛好

53、為d1mind1min，而工件得內(nèi)孔剛好為，而工件得內(nèi)孔剛好為dmaxdmax（如圖示），當(dāng)工件在（如圖示），當(dāng)工件在水平放置的心軸上定位時(shí)，工件內(nèi)孔與心軸在水平放置的心軸上定位時(shí)，工件內(nèi)孔與心軸在p p點(diǎn)接觸，點(diǎn)接觸，工件實(shí)際內(nèi)孔中心的最大下移量工件實(shí)際內(nèi)孔中心的最大下移量abab（dmaxdmaxd1mind1min）/2/2，abab就是定位副制造不準(zhǔn)確而引起的誤差。就是定位副制造不準(zhǔn)確而引起的誤差。 基準(zhǔn)不重合誤差的方向和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的方基準(zhǔn)不重合誤差的方向和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的方向可能不相同，定位誤差取為向可能不相同，定位誤差取為基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差和和定位副制定位

54、副制造不準(zhǔn)確誤差造不準(zhǔn)確誤差的矢量和。的矢量和。 結(jié)論：結(jié)論：1 1）定位誤差是基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差的）定位誤差是基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差的代數(shù)和代數(shù)和。如果與工序尺寸方向不一致，用在工序尺寸方向上的投影如果與工序尺寸方向不一致，用在工序尺寸方向上的投影來計(jì)算來計(jì)算, ,基準(zhǔn)重合時(shí)基準(zhǔn)重合時(shí) ，基準(zhǔn)位置沒有變動(dòng)時(shí)，基準(zhǔn)位置沒有變動(dòng)時(shí) ； 2 2）按可能產(chǎn)生最大定位誤差的兩種極限情況來計(jì)算；）按可能產(chǎn)生最大定位誤差的兩種極限情況來計(jì)算；3 3）定位誤差產(chǎn)生的原因是基準(zhǔn)不重合和工件、定位元件的）定位誤差產(chǎn)生的原因是基準(zhǔn)不重合和工件、定位元件的加工誤差；加工誤差；4 4）定位誤差應(yīng)控制在

55、工序公差的）定位誤差應(yīng)控制在工序公差的1/31/31/51/5之內(nèi)；之內(nèi)；5 5）定位誤差僅出現(xiàn)在調(diào)整法加工當(dāng)中。）定位誤差僅出現(xiàn)在調(diào)整法加工當(dāng)中。0b0w3 3、 常見定位方式定位誤差計(jì)算常見定位方式定位誤差計(jì)算(1) (1) 以平面定位時(shí)的定位誤差計(jì)算以平面定位時(shí)的定位誤差計(jì)算 定位基準(zhǔn)：平面定位基準(zhǔn)：平面 ； 定位元件工作面：平面定位元件工作面：平面 =易加工平整，接觸良好易加工平整，接觸良好= 所以所以基基=0=0 定定= =不不 注：注：若為毛坯面，則仍有若為毛坯面，則仍有基。基。 平面度誤差很小，定位副制造不準(zhǔn)確誤差可忽略，平面度誤差很小，定位副制造不準(zhǔn)確誤差可忽略，所以所以定位誤

56、差主要由基準(zhǔn)不重合引起定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合引起。(2) (2) 以以v v型塊定位型塊定位 對對h2h2尺寸：尺寸：不不=0=0，基為定位基準(zhǔn)線基為定位基準(zhǔn)線0 0的在加工方的在加工方向的最大變動(dòng)量，即向的最大變動(dòng)量，即oooo 所以所以基基=oo=oe-oe=dmax/2sin=oo=oe-oe=dmax/2sin（/2/2）- - dmin/2sin(/2)=d/2sin(/2dmin/2sin(/2)=d/2sin(/2） 即：即：定定= =不不+ +基基=0+d/2sin(/2=0+d/2sin(/2） =d/2sin(/2=d/2sin(/2）對對h1h1尺寸：尺寸：不不=d/2

57、=d/2，基基=d/2sin(/2=d/2sin(/2） 或：或：定定=aa=ao+oo-=aa=ao+oo-ao=dmax/2+d/2sin(/2ao=dmax/2+d/2sin(/2）-dmin/2-dmin/2 =d/21+1/sin(/2 =d/21+1/sin(/2） 對對h3h3尺寸：尺寸：定定=bb=bo+oo-=bb=bo+oo-ob=(dmin/2)+d/2sin(/2ob=(dmin/2)+d/2sin(/2）-dmax/2-dmax/2 =d/21/sin(/2 =d/21/sin(/2）-1-1綜上所述：綜上所述：定（定（h3)h3)定定(h2)(h2)定定(h1)(h

58、1) ，所以標(biāo)注尺，所以標(biāo)注尺寸寸h3h3最好。最好。 (2) (2) 以以v v型塊定位型塊定位對于這個(gè)例子對于這個(gè)例子定位誤差的分析方法有兩種：定位誤差的分析方法有兩種：a a）定位基準(zhǔn)看做是與）定位基準(zhǔn)看做是與v v形塊相接觸的母線，即看做支形塊相接觸的母線，即看做支承定位；承定位；b b）定位基準(zhǔn)看做是工件外園表面的中心，即看做定）定位基準(zhǔn)看做是工件外園表面的中心，即看做定心定位。心定位。兩種方法分析的結(jié)果完全相同。下面根據(jù)定心定位來兩種方法分析的結(jié)果完全相同。下面根據(jù)定心定位來分析定位誤差：分析定位誤差：1 1、 以工件的中心為工序基準(zhǔn)以工件的中心為工序基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合定

59、位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合 所以所以111/sin/sin22/2( /2)sin2sin22dwwzddhhooo ao ao ao addtt0bcocdd-tdkh1h1aaecokocdd-tdkh1h1aaecok2、以下母線為工序基準(zhǔn)以下母線為工序基準(zhǔn)dw222dhhooo coc1oot2ocd-tdkaaecokhh22ocd-tdkaaecokhh223、以上母線為工序基準(zhǔn)以上母線為工序基準(zhǔn)dw333dhhoooko k1oot2分分析可知析可知dw3dw1dw2 ocdd-tdkaaecok3h3hocdd-tdkaaecok3h3h定位心軸水平放置定位心軸水平放置單向推移工件靠

60、緊定位單向推移工件靠緊定位a孔孔 dmax=d+td dmin=d 軸軸 dmax=d dmin=d- td o1omax= oa-o1a=(d+td)/2-(d- td) /2 o1omin= d/2-d/2 因基準(zhǔn)位移造成的加工誤差為：因基準(zhǔn)位移造成的加工誤差為： jw= o1omax- o1omin=(td + td) /2 工件進(jìn)行回轉(zhuǎn)加工工件進(jìn)行回轉(zhuǎn)加工孔孔 dmax=d+td dmin=d 軸軸 dmax=d dmin=d- td影響同軸度的基準(zhǔn)影響同軸度的基準(zhǔn)位移誤差為：位移誤差為：jw= o1omax = oa-o1a =(d+td)/2-(d- td) /2= (td + t