機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課件第五章

1、第5章 機(jī)床夾具5.1 5.1 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述 在機(jī)床上加工工件時(shí)，為使工件在該工序加工表面能達(dá)到規(guī)定的尺寸與形位公差要求，在開(kāi)動(dòng)機(jī)床進(jìn)行加工之前，必須首先使工件在機(jī)床上占有正確的加工位置，這一過(guò)程稱(chēng)為工件的定位。 工件在定位之后還不一定能承受外力的作用。為了使工件在加工過(guò)程中不致因外力（切削力、慣性力、重力）的作用而破壞其正確位置，還必須對(duì)工件施加夾緊力，這一過(guò)程稱(chēng)為夾緊。 5.1.1 工件裝夾的基本概念 工件的裝夾，就是在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊。其目的就是使工件在加工過(guò)程中始終保持其正確的加工位置，以保證達(dá)到加工要求。機(jī)床上用來(lái)裝夾工件的工藝裝備，稱(chēng)為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱(chēng)夾具。5.

2、1.1 5.1.1 工件在機(jī)床上的裝夾方法工件在機(jī)床上的裝夾方法 直接找正裝夾直接找正裝夾 （直接找正裝夾（直接找正裝夾.swf.swf） 按畫(huà)線找正裝夾按畫(huà)線找正裝夾 ( (按畫(huà)線找正裝夾按畫(huà)線找正裝夾.swf).swf) 在夾具中安裝在夾具中安裝 (用夾具裝夾.swf) 直接找正法直接找正法 按畫(huà)線找正法按畫(huà)線找正法5.1.2 機(jī)床夾具的分類(lèi) 機(jī)床夾具種類(lèi)繁多，分類(lèi)的方法也有多種，一般可按其應(yīng)用的范圍、使用的機(jī)床和夾緊動(dòng)力源進(jìn)行分類(lèi)。5.1 5.1 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述1 1）按夾具的應(yīng)用范圍分類(lèi)按夾具的應(yīng)用范圍分類(lèi)（1 1）通用夾具）通用夾具（2 2）專(zhuān)用夾具）專(zhuān)用夾具（3 3）通用

3、可調(diào)夾具和成組夾具）通用可調(diào)夾具和成組夾具（4 4）組合夾具）組合夾具（5 5）隨行夾具）隨行夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范通用夾具是指已經(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(chē)圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車(chē)床上常用的三爪自定心卡盤(pán)、四爪單動(dòng)卡盤(pán)床上常用的三爪自定心卡盤(pán)、四爪單動(dòng)卡盤(pán)和頂尖，銑床上的平口虎鉗、萬(wàn)能分度頭和和頂尖，銑床上的平口虎鉗、萬(wàn)能分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，平面磨床上的電磁吸盤(pán)等均屬回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，平面磨床上的電磁吸盤(pán)等均屬此類(lèi)夾具此類(lèi)夾具。 專(zhuān)用夾具是指專(zhuān)為某一工件的某一工序?qū)Ｓ脢A具是指專(zhuān)為某一工件的某一工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具，因其用途專(zhuān)一而得名，而

4、專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具，因其用途專(zhuān)一而得名，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，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)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(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。主要適計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。主要適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更其特點(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。用于相似零件成組加工零件的加工。用于相似零件成組加工的夾具，通常稱(chēng)為成組夾具，通用可的夾具，通常稱(chēng)為成組夾具，通用可調(diào)夾具與成組夾具相

5、比，加工對(duì)象不調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣。很明確，適用范圍更廣。 組合夾具是指按零件的加工要求，組合夾具是指按零件的加工要求，由預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組由預(yù)先制造好的通用標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的專(zhuān)用夾具，是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系裝而成的專(zhuān)用夾具，是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高的工藝裝備。其特列化、通用化程度高的工藝裝備。其特點(diǎn)是靈活多變、通用性強(qiáng)、制造周期短、點(diǎn)是靈活多變、通用性強(qiáng)、制造周期短、元件和部件可反復(fù)使用。元件和部件可反復(fù)使用。 隨行夾具是一種在自動(dòng)線上或柔性隨行夾具是一種在自動(dòng)線上或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具，工件安裝在隨制造系統(tǒng)中使用的夾具，工件安裝在

6、隨行夾具上，除完成對(duì)工件的定位和夾緊行夾具上，除完成對(duì)工件的定位和夾緊外，還載著工件隨輸送裝置送往各機(jī)床，外，還載著工件隨輸送裝置送往各機(jī)床，并在各機(jī)床上被定位和夾緊，完成不同并在各機(jī)床上被定位和夾緊，完成不同工序的加工。工序的加工。5.1 5.1 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述5.1.2 機(jī)床夾具的分類(lèi)2 2）按使用的機(jī)床分類(lèi)按使用的機(jī)床分類(lèi) 按所使用的機(jī)床不同，夾具可分為車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。3 3）按夾緊動(dòng)力源分類(lèi)按夾緊動(dòng)力源分類(lèi) 根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，夾具可分為手動(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

7、夾具等。5.1 5.1 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述5.1.3 機(jī)床夾具的組成圖圖5.1 5.1 鉆床夾具鉆床夾具11快換鉆套；快換鉆套； 22襯套；襯套； 33鉆模板；鉆模板； 44開(kāi)口墊圈；開(kāi)口墊圈； 55螺母；螺母； 66定位銷(xiāo)；定位銷(xiāo)； 77夾具體夾具體 如圖如圖5.1(a)5.1(a)為某軸套工件，為某軸套工件，其要求加工其要求加工667 7孔并保證軸孔并保證軸向尺寸向尺寸37.537.50.020.02。圖。圖5.1(b)5.1(b)為其鉆床夾具，工件以?xún)?nèi)孔及為其鉆床夾具，工件以?xún)?nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)，通過(guò)夾具上端面為定位基準(zhǔn)，通過(guò)夾具上的定位銷(xiāo)及其端面即可確定的定位銷(xiāo)及其端面即可確定了

8、工件在夾具中的正確位置。了工件在夾具中的正確位置。擰緊螺母，通過(guò)開(kāi)口墊圈擰緊螺母，通過(guò)開(kāi)口墊圈可將工件夾緊，然后由裝在鉆可將工件夾緊，然后由裝在鉆模板上的快換鉆套導(dǎo)引鉆模板上的快換鉆套導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行鉆孔。頭進(jìn)行鉆孔。 返回返回(固定式鉆模固定式鉆模)返回返回(固定式鉆模板固定式鉆模板)5.1 5.1 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述5.1.3 機(jī)床夾具的組成（1 1）定位元件及定位裝置）定位元件及定位裝置（2 2）夾緊裝置）夾緊裝置（3 3）對(duì)刀與導(dǎo)引元件）對(duì)刀與導(dǎo)引元件（4 4）夾具體）夾具體（5 5）連接元件）連接元件（6 6）其它裝置）其它裝置 以上這些組成部分，并不是對(duì)每種機(jī)床夾具都是缺一不可的

9、，但是，定位元以上這些組成部分，并不是對(duì)每種機(jī)床夾具都是缺一不可的，但是，定位元件、夾緊裝置和夾具體作為夾具的基本組成部分，一般來(lái)說(shuō)是不可缺少的。件、夾緊裝置和夾具體作為夾具的基本組成部分，一般來(lái)說(shuō)是不可缺少的。 它與工件的定位基面相它與工件的定位基面相接觸，用于確定工件在夾具接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置。如圖中的正確位置。如圖5.15.1中的中的定位銷(xiāo)，它使工件在夾具定位銷(xiāo)，它使工件在夾具中占據(jù)正確位置。中占據(jù)正確位置。從圖中可以看出，夾具一般由以下幾部分組成。圖圖5.1 5.1 鉆床夾具鉆床夾具 用于將工件夾緊壓牢，保用于將工件夾緊壓牢，保證工件在加工過(guò)程中，不致受證工件在加工過(guò)程

10、中，不致受外力影響改變位置，同時(shí)能防外力影響改變位置，同時(shí)能防止或減少振動(dòng)。如圖止或減少振動(dòng)。如圖5.5.中的中的螺母和開(kāi)口墊圈等。螺母和開(kāi)口墊圈等。 用于確定刀具在加工前正確用于確定刀具在加工前正確位置的元件稱(chēng)為對(duì)刀元件，如銑位置的元件稱(chēng)為對(duì)刀元件，如銑床夾具上的對(duì)刀塊、塞尺等。用床夾具上的對(duì)刀塊、塞尺等。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件稱(chēng)為導(dǎo)引元件，如圖加工的元件稱(chēng)為導(dǎo)引元件，如圖5.5.中的快換鉆套。中的快換鉆套。 夾具體是用于聯(lián)接或固定夾夾具體是用于聯(lián)接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一具上各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床有關(guān)個(gè)整體

11、的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)行聯(lián)接、對(duì)定，使夾具相部件進(jìn)行聯(lián)接、對(duì)定，使夾具相對(duì)機(jī)床具有確定的位置，如圖對(duì)機(jī)床具有確定的位置，如圖5.5.中的夾具體。中的夾具體。 確定夾具在機(jī)床上確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。如定正確位置的元件。如定位鍵、定位銷(xiāo)及緊固螺位鍵、定位銷(xiāo)及緊固螺栓等。栓等。 有些夾具根據(jù)工件的加有些夾具根據(jù)工件的加工要求，還設(shè)有分度機(jī)構(gòu)、工要求，還設(shè)有分度機(jī)構(gòu)、靠模裝置、上下料裝置、安靠模裝置、上下料裝置、安全防護(hù)裝置等。全防護(hù)裝置等。5.1 5.1 機(jī)床夾具概述機(jī)床夾具概述5.1.4 機(jī)床夾具的功能 （1）保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別

12、是保證被加工工件的加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的尺寸精度和位置精度。使用夾具后，這種精度主要靠夾具和機(jī)床來(lái)保證，不再依賴(lài)于工人的技術(shù)水平。 （2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本。使用夾具后可減少劃線、找正等輔助時(shí)間，而且易于實(shí)現(xiàn)多件、多工位加工。在現(xiàn)代夾具中，廣泛采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)動(dòng)夾緊等裝置，還可使輔助時(shí)間進(jìn)一步減小。因而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本。 （3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。例如在普通車(chē)床或搖臂鉆床上使用鏜削夾具，就可以代替鏜床對(duì)工件進(jìn)行鏜削加工。又例如使用靠模夾具，可在車(chē)床或銑床上進(jìn)行仿形加工。 （4）改善工人勞動(dòng)條件。使用夾具后，可使裝卸工件方便、省力、安全。如采用氣動(dòng)、液壓

13、等機(jī)動(dòng)夾緊裝置，可以大大減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。5.2 5.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理5.2.1 六點(diǎn)定位原理圖52 工件六點(diǎn)定位原理 任何一個(gè)工件在任何一個(gè)工件在夾具中未定位之前，夾具中未定位之前，都可以看成是空間直都可以看成是空間直角坐標(biāo)系中的自由物角坐標(biāo)系中的自由物體，即其空間位置是體，即其空間位置是不確定的，可以有不確定的，可以有個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。 以圖以圖5.2(a)5.2(a)所示的長(zhǎng)方體為例，它在直角坐標(biāo)系所示的長(zhǎng)方體為例，它在直角坐標(biāo)系OXYZOXYZ中可以有中可以有3 3個(gè)個(gè)平移運(yùn)動(dòng)和平移運(yùn)動(dòng)和3 3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。即沿個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。即沿 ，3 3個(gè)坐標(biāo)軸的

14、平移運(yùn)動(dòng)，記個(gè)坐標(biāo)軸的平移運(yùn)動(dòng)，記為為 ；繞，；繞，3 3個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，記為個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，記為 。通常把上述。通常把上述6 6個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為6 6個(gè)自由度。要使工件在某個(gè)方向上有確定的位置，就個(gè)自由度。要使工件在某個(gè)方向上有確定的位置，就必須限制工件在該方向上的自由度，當(dāng)個(gè)自由度完全被限制后，工件必須限制工件在該方向上的自由度，當(dāng)個(gè)自由度完全被限制后，工件在空間的位置就被確定了。在空間的位置就被確定了。剛體在空間的六個(gè)自由度剛體在空間的六個(gè)自由度(工件的六個(gè)自由度工件的六個(gè)自由度.swf)5.2 5.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理5.2.1 六點(diǎn)定位原理圖52 工件

15、六點(diǎn)定位原理 工件的定位就是采取一定的約束措施來(lái)限制自由度，通常可用如圖52(b)所示的6個(gè)支承約束的方法來(lái)描述。圖中工件以平面A、B、C為定位基準(zhǔn)，其中：* 側(cè)面靠在兩個(gè)支承上，消除了工件沿軸的移動(dòng)和繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度；* 端面與一個(gè)支承接觸，消除了沿軸移動(dòng)一個(gè)自由度。 * 工件的底面B放置在三個(gè)不共線的支承上，消除了工件沿軸移動(dòng)、繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)和繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)自由度；* 工件每次都放置在與6個(gè)支承相接觸的位置，從而使每個(gè)工件得到確定的位置，一批工件也就獲得了同一位置。在分析工件定位時(shí)，由于每個(gè)支承與工件接觸的面積很小，可以抽象為一個(gè)點(diǎn)，因此，可用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度。 5.2 5.2

16、工件定位的基本原理工件定位的基本原理5.2.1 六點(diǎn)定位原理 從以上分析可知，用合理分布的6個(gè)支承點(diǎn)限制工件的6個(gè)自由度，其中每個(gè)支承點(diǎn)相應(yīng)地限制一個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這個(gè)原理稱(chēng)為“六點(diǎn)定位原理”，簡(jiǎn)稱(chēng)“六點(diǎn)定則” 在實(shí)際夾具中，工件的定位是通過(guò)工件上的定位基面和夾具上定位元件的定位表面相接觸或配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖52 工件六點(diǎn)定位原理5.2 5.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理5.2.2 六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用 在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用六點(diǎn)定位原理對(duì)工件進(jìn)行定位分析時(shí)，常有以下幾種情況。 圖53 完全定位如圖如圖5.所示加工工件上的不通槽，為保證槽底面與工件底面的平所示加工工件

17、上的不通槽，為保證槽底面與工件底面的平行度與尺寸行度與尺寸A，必須限制工件上，必須限制工件上 、 3個(gè)自由度；為保證槽側(cè)面與工個(gè)自由度；為保證槽側(cè)面與工件側(cè)面的平行度和尺寸件側(cè)面的平行度和尺寸B，必須限制，必須限制 兩個(gè)自由度；為保證槽的長(zhǎng)度兩個(gè)自由度；為保證槽的長(zhǎng)度尺寸尺寸C，必須限制，必須限制 ，這樣工件的個(gè)自由度都被限制了。，這樣工件的個(gè)自由度都被限制了。 1 1完全定位完全定位 工件的工件的6個(gè)自由個(gè)自由度全部被限制而在夾度全部被限制而在夾具中占有完全確定的具中占有完全確定的唯一位置，稱(chēng)為完全唯一位置，稱(chēng)為完全定位。定位。5.2 5.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理5.2.2

18、六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用2 2不完全定位不完全定位圖5 不完全定位 在有些情況下，根據(jù)加工工藝的要求，有些自由度可以不予限制。例如，車(chē)削在有些情況下，根據(jù)加工工藝的要求，有些自由度可以不予限制。例如，車(chē)削外圓時(shí)只需限制外圓時(shí)只需限制4個(gè)自由度，沿軸向的移動(dòng)和繞軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度可以不限制；個(gè)自由度，沿軸向的移動(dòng)和繞軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度可以不限制；磨平面時(shí)則只需限制磨平面時(shí)則只需限制3個(gè)自由度。我們把這種工件被限制的自由度少于個(gè)自由度。我們把這種工件被限制的自由度少于6個(gè)，但能夠個(gè)，但能夠保證加工要求的定位稱(chēng)為不完全定位保證加工要求的定位稱(chēng)為不完全定位 。如銑削圖如銑削圖54所示工所示工件上的通槽時(shí)

19、，沿件上的通槽時(shí)，沿Y軸的移軸的移動(dòng)自由度動(dòng)自由度 無(wú)需限制。因無(wú)需限制。因?yàn)?，加工一批工件時(shí)，即為，加工一批工件時(shí)，即使各個(gè)工件沿使各個(gè)工件沿Y軸的位置不軸的位置不同，也不會(huì)影響加工精度。同，也不會(huì)影響加工精度。 從上面的分析可知，工件定位時(shí)，影響加工要求的自由度必須限制，不影響從上面的分析可知，工件定位時(shí)，影響加工要求的自由度必須限制，不影響加工要求的自由度，有時(shí)可以不限制，在實(shí)際生產(chǎn)中不完全定位普遍存在。加工要求的自由度，有時(shí)可以不限制，在實(shí)際生產(chǎn)中不完全定位普遍存在。 5.2 5.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理5.2.2 六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用3 3欠定位欠定位圖5 不完全定位

20、如銑削圖如銑削圖54所示零件上的通槽時(shí)，應(yīng)該限制所示零件上的通槽時(shí)，應(yīng)該限制 3個(gè)自由度以保證槽底個(gè)自由度以保證槽底面與面與A面的平行度及尺寸面的平行度及尺寸 兩項(xiàng)加工要求；應(yīng)該限制兩項(xiàng)加工要求；應(yīng)該限制 兩個(gè)自由度以保兩個(gè)自由度以保證槽側(cè)面與證槽側(cè)面與B面的平行度及尺寸面的平行度及尺寸300.1兩項(xiàng)加工要求；兩項(xiàng)加工要求； 自由度不影響通槽加自由度不影響通槽加工，可以不限制。如果工，可以不限制。如果 沒(méi)有限制，沒(méi)有限制， 就無(wú)法保證；如果就無(wú)法保證；如果 或或 沒(méi)有限沒(méi)有限制，槽底與制，槽底與A面的平行度就不能保證面的平行度就不能保證 。由于欠定位不能保證工件的加工精度要求，所以，在確定工件

21、加工中是決不允許的。由于欠定位不能保證工件的加工精度要求，所以，在確定工件加工中是決不允許的。 根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全被限該限制的自由度沒(méi)有完全被限制的定位稱(chēng)為制的定位稱(chēng)為欠定位欠定位。欠定位。欠定位無(wú)法保證加工要求，因此，在無(wú)法保證加工要求，因此，在確定工件在夾具中的定位方案確定工件在夾具中的定位方案時(shí)，決不允許有欠定位的現(xiàn)象時(shí)，決不允許有欠定位的現(xiàn)象產(chǎn)生。產(chǎn)生。5.2 5.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理5.2.2 六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用4 4過(guò)定位過(guò)定位 工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被不同的定位元件重復(fù)限制的定位稱(chēng)為工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被不同的

22、定位元件重復(fù)限制的定位稱(chēng)為過(guò)定位。過(guò)定位分兩種情況過(guò)定位。過(guò)定位分兩種情況 。 (1) 當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，并對(duì)加工產(chǎn)生有害影當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，并對(duì)加工產(chǎn)生有害影響的重復(fù)定位，稱(chēng)為不可用過(guò)定位響的重復(fù)定位，稱(chēng)為不可用過(guò)定位 。 (2) 當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，但仍能滿足加工要求，當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，但仍能滿足加工要求，不但不會(huì)產(chǎn)生有害影響，反而可增加工件裝夾剛度和穩(wěn)定性的定位，稱(chēng)為不但不會(huì)產(chǎn)生有害影響，反而可增加工件裝夾剛度和穩(wěn)定性的定位，稱(chēng)為可用過(guò)定位可用過(guò)定位 。5.2 5.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理5.2.2 六

23、點(diǎn)定位原理的應(yīng)用4 4過(guò)定位過(guò)定位 如圖如圖55所示的連桿定位方案，長(zhǎng)銷(xiāo)限制了所示的連桿定位方案，長(zhǎng)銷(xiāo)限制了 、 4個(gè)自由度，支承板個(gè)自由度，支承板限制了限制了 、 3個(gè)自由度，其中個(gè)自由度，其中 被兩個(gè)定位元件重復(fù)限制，這就產(chǎn)生了過(guò)定被兩個(gè)定位元件重復(fù)限制，這就產(chǎn)生了過(guò)定位。當(dāng)連桿小頭孔與端面有較大的垂直度誤差時(shí)，夾緊力位。當(dāng)連桿小頭孔與端面有較大的垂直度誤差時(shí)，夾緊力F將使長(zhǎng)銷(xiāo)彎曲或使連桿將使長(zhǎng)銷(xiāo)彎曲或使連桿變形，見(jiàn)圖變形，見(jiàn)圖5.5()、()，造成連桿加工誤差，這時(shí)為不可用過(guò)定位。若采用圖，造成連桿加工誤差，這時(shí)為不可用過(guò)定位。若采用圖5.5（）所示方案，將長(zhǎng)銷(xiāo)改為短銷(xiāo)，就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)定位

24、。（）所示方案，將長(zhǎng)銷(xiāo)改為短銷(xiāo)，就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)定位。圖55 連桿大頭孔加工時(shí)工件在夾具中的定位由以上例子可以看出，過(guò)定位會(huì)產(chǎn)生下列不良后果：由以上例子可以看出，過(guò)定位會(huì)產(chǎn)生下列不良后果： 消除或減少過(guò)定位的方法主要有：消除或減少過(guò)定位的方法主要有： 5.2 5.2 工件定位的基本原理工件定位的基本原理5.2.2 六點(diǎn)定位原理的應(yīng)用4 4過(guò)定位過(guò)定位(1) 可能使定位變得不穩(wěn)定而使定位精度下降可能使定位變得不穩(wěn)定而使定位精度下降 ；(2) 可能使工件或定位元件受力后產(chǎn)生變形；可能使工件或定位元件受力后產(chǎn)生變形； (3) 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,即可能阻

25、礙工件裝入夾具中即可能阻礙工件裝入夾具中,造成干涉。造成干涉。(1) 提高工件定位基準(zhǔn)之間及定位元件工作表面之間的位置精度，減少過(guò)定位對(duì)加提高工件定位基準(zhǔn)之間及定位元件工作表面之間的位置精度，減少過(guò)定位對(duì)加工精度的影響，使不可用過(guò)定位變?yōu)榭捎眠^(guò)定位工精度的影響，使不可用過(guò)定位變?yōu)榭捎眠^(guò)定位；(2) 改變定位方案，避免過(guò)定位。改變定位元件的結(jié)構(gòu)，如圓柱銷(xiāo)改為菱形銷(xiāo)、長(zhǎng)改變定位方案，避免過(guò)定位。改變定位元件的結(jié)構(gòu)，如圓柱銷(xiāo)改為菱形銷(xiāo)、長(zhǎng)銷(xiāo)改為短銷(xiāo)等銷(xiāo)改為短銷(xiāo)等；或?qū)⑵渲貜?fù)限制作用的某個(gè)支承改為輔助支承（或浮動(dòng)支承）。或?qū)⑵渲貜?fù)限制作用的某個(gè)支承改為輔助支承（或浮動(dòng)支承）。 在某些情況下在某些情況下

26、,過(guò)定位不僅是允許的過(guò)定位不僅是允許的,而且還會(huì)帶來(lái)一定的好處而且還會(huì)帶來(lái)一定的好處,特別在精加工和裝配特別在精加工和裝配中中,過(guò)定位有時(shí)是必要的。例如在加工長(zhǎng)軸時(shí)過(guò)定位有時(shí)是必要的。例如在加工長(zhǎng)軸時(shí),為了增強(qiáng)剛性、減少加工變形為了增強(qiáng)剛性、減少加工變形,也常常采也常常采用過(guò)定位的定位法，即將長(zhǎng)軸的一端用三爪卡盤(pán)定心夾緊，而另一端又用尾頂尖頂住。用過(guò)定位的定位法，即將長(zhǎng)軸的一端用三爪卡盤(pán)定心夾緊，而另一端又用尾頂尖頂住。5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.1 工件以平面定位圖5. 工件以平面定位簡(jiǎn)圖 工件以平面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，通常根工件以平面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，通常根據(jù)其限

27、制自由度的數(shù)目，分為主要支承面、據(jù)其限制自由度的數(shù)目，分為主要支承面、導(dǎo)向支承面和止推支承面，如圖導(dǎo)向支承面和止推支承面，如圖5.6所示。所示。* * 限制工件兩個(gè)自由度的定位平面，稱(chēng)為限制工件兩個(gè)自由度的定位平面，稱(chēng)為導(dǎo)向支承面導(dǎo)向支承面。該平面時(shí)常做成窄長(zhǎng)面。在。該平面時(shí)常做成窄長(zhǎng)面。在工件定位表面精度不高時(shí)，甚至將窄長(zhǎng)面的中間部分切除，只保留遠(yuǎn)端位置上的短工件定位表面精度不高時(shí)，甚至將窄長(zhǎng)面的中間部分切除，只保留遠(yuǎn)端位置上的短面，以確保定位效果的一致性。面，以確保定位效果的一致性。 * * 限制一個(gè)自由度的平面，稱(chēng)為限制一個(gè)自由度的平面，稱(chēng)為止推支承面止推支承面。這時(shí)，為了確保定位準(zhǔn)確，

28、往往將平。這時(shí)，為了確保定位準(zhǔn)確，往往將平面面積做的盡可能小面面積做的盡可能小。 * * 限制工件三個(gè)自由度的定位平面稱(chēng)為限制工件三個(gè)自由度的定位平面稱(chēng)為主主要支承面。要支承面。常用于精度比較高的工件定位常用于精度比較高的工件定位表面。當(dāng)工件平面的精度很高時(shí)，可以直表面。當(dāng)工件平面的精度很高時(shí)，可以直接將定位元件設(shè)計(jì)成為平面；在多數(shù)情況接將定位元件設(shè)計(jì)成為平面；在多數(shù)情況下，往往布置盡量放遠(yuǎn)一些的下，往往布置盡量放遠(yuǎn)一些的3個(gè)支承點(diǎn)，個(gè)支承點(diǎn)，使工件的中心落在使工件的中心落在3個(gè)支承點(diǎn)之間，以保證個(gè)支承點(diǎn)之間，以保證工件定位的穩(wěn)定可靠。工件定位的穩(wěn)定可靠。 5.3 5.3 定位方式與定位元件定

29、位方式與定位元件5.3.1 工件以平面定位工件以平面定位時(shí)，常用定位元件有主要支承和輔助支承。工件以平面定位時(shí)，常用定位元件有主要支承和輔助支承。1 1主要支承主要支承 它是用來(lái)限制工件的自由度，起定位作用的支承，分為固定支承、可調(diào)支承、浮動(dòng)支承3類(lèi)。1)1)固定支承固定支承 固定支承有支承釘和支承板兩種形式，它們?cè)趭A具中的位置固定不變。圖5.7 支承釘(1)(1)支承釘。支承釘。如圖如圖5.75.7所示。所示。 圖圖5.7 (a)為平頭為平頭支承釘，主要用于精支承釘，主要用于精基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)定位。 圖圖5.7 (b)為圓頭支承釘，為圓頭支承釘，它與定位基面之間為點(diǎn)接觸，它與定位基面之間為點(diǎn)接觸

30、，因此容易保證接觸點(diǎn)位置的因此容易保證接觸點(diǎn)位置的相對(duì)穩(wěn)定，多用于粗基準(zhǔn)定相對(duì)穩(wěn)定，多用于粗基準(zhǔn)定位。位。 圖圖5.7 (c) 為網(wǎng)紋為網(wǎng)紋支承釘，常用于要求摩支承釘，常用于要求摩擦力較大的側(cè)面定位。擦力較大的側(cè)面定位。 圖圖5.7 (d) 為帶為帶襯套支承釘，由于它襯套支承釘，由于它便于拆卸和更換，一便于拆卸和更換，一般用于批量大、磨損般用于批量大、磨損快、需要經(jīng)常修理的快、需要經(jīng)常修理的場(chǎng)合。場(chǎng)合。一個(gè)支承釘只限制一個(gè)自由度。 5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.1 工件以平面定位1 1主要支承主要支承1)1)固定支承固定支承 (2)支承板。如圖如圖5.8所示。所示

31、。 工件以已加工過(guò)的平面定位時(shí)所用的平頭支承釘或支承板，一般在工件以已加工過(guò)的平面定位時(shí)所用的平頭支承釘或支承板，一般在安裝到夾具體上后，應(yīng)進(jìn)行一次最終的精磨加工。支承釘、支承板的結(jié)構(gòu)、安裝到夾具體上后，應(yīng)進(jìn)行一次最終的精磨加工。支承釘、支承板的結(jié)構(gòu)、尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè) ；也可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)；也可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的支承釘和支承板，如圓形支承板等。非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的支承釘和支承板，如圓形支承板等。圖5.8 支承板 圖圖5.8(a)為平板式支承板，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但沉頭螺釘處積存為平板式支承板，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但沉頭螺釘處積存

32、的切屑不易清除，影響定位精度，多用于側(cè)面和頂面定位。的切屑不易清除，影響定位精度，多用于側(cè)面和頂面定位。 圖圖5.8(b) 所示為斜槽式支承板，其上開(kāi)有排屑槽，可以避免上述缺所示為斜槽式支承板，其上開(kāi)有排屑槽，可以避免上述缺點(diǎn)，適用于底面定位。點(diǎn)，適用于底面定位。一個(gè)短支承板限制一個(gè)自由度，一個(gè)長(zhǎng)支承板限制兩個(gè)自由度。一個(gè)短支承板限制一個(gè)自由度，一個(gè)長(zhǎng)支承板限制兩個(gè)自由度。 5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.1 工件以平面定位1 1主要支承主要支承2)2)可調(diào)支承可調(diào)支承圖5.9 可調(diào)支承 支承釘?shù)母叨瓤梢哉{(diào)整的支承，稱(chēng)為可調(diào)支承。其典型結(jié)構(gòu)如圖支承釘?shù)母叨瓤梢哉{(diào)整的

33、支承，稱(chēng)為可調(diào)支承。其典型結(jié)構(gòu)如圖5.9所示?？烧{(diào)支承的工作位置一經(jīng)調(diào)整好后，需用鎖緊螺母固定，相當(dāng)于固所示?？烧{(diào)支承的工作位置一經(jīng)調(diào)整好后，需用鎖緊螺母固定，相當(dāng)于固定支承。定支承。 可調(diào)支承常用于粗基準(zhǔn)定位，可以適用于定位面的尺寸在一定范圍內(nèi)可調(diào)支承常用于粗基準(zhǔn)定位，可以適用于定位面的尺寸在一定范圍內(nèi)的變化。的變化。5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.1 工件以平面定位1 1主要支承主要支承3)3)浮動(dòng)支承浮動(dòng)支承 工件定位過(guò)程中工件定位過(guò)程中能隨著工件定位基準(zhǔn)能隨著工件定位基準(zhǔn)位置的變化而自動(dòng)調(diào)位置的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)的支承，稱(chēng)為節(jié)的支承，稱(chēng)為浮動(dòng)浮動(dòng)支承（或自位支承

34、）支承（或自位支承） 。圖圖5.10(a)是杠桿式浮動(dòng)支承，繞銷(xiāo)軸活動(dòng)，與工件有兩點(diǎn)接觸，作用相當(dāng)于一點(diǎn)。是杠桿式浮動(dòng)支承，繞銷(xiāo)軸活動(dòng)，與工件有兩點(diǎn)接觸，作用相當(dāng)于一點(diǎn)。圖5.10 浮動(dòng)支承如圖如圖5.10所示為幾種常見(jiàn)的浮動(dòng)支承。所示為幾種常見(jiàn)的浮動(dòng)支承。圖圖5.10(b) 所示為球面多點(diǎn)式浮動(dòng)支承，繞球面活動(dòng)，與工件有多點(diǎn)接觸（圖中所示為球面多點(diǎn)式浮動(dòng)支承，繞球面活動(dòng)，與工件有多點(diǎn)接觸（圖中為三點(diǎn)接觸），作用相當(dāng)于一點(diǎn)。為三點(diǎn)接觸），作用相當(dāng)于一點(diǎn)。 圖圖5.10(c)與圖與圖5.10(a)相同，適用于階梯定位。相同，適用于階梯定位。 5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5

35、.3.1 工件以平面定位1 1主要支承主要支承3)3)浮動(dòng)支承浮動(dòng)支承 浮動(dòng)支承的工作特點(diǎn)是：支承點(diǎn)的位置能隨著工浮動(dòng)支承的工作特點(diǎn)是：支承點(diǎn)的位置能隨著工件定位基面位置的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)定位基面壓下件定位基面位置的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)定位基面壓下其中一點(diǎn)時(shí)，其余點(diǎn)便上升，直至各點(diǎn)都與工件接觸。其中一點(diǎn)時(shí)，其余點(diǎn)便上升，直至各點(diǎn)都與工件接觸。與工件作兩點(diǎn)、三點(diǎn)（或多點(diǎn)）接觸，作用相當(dāng)于一與工件作兩點(diǎn)、三點(diǎn)（或多點(diǎn)）接觸，作用相當(dāng)于一個(gè)定位支承點(diǎn)，只限制一個(gè)自由度，但由于增加了接個(gè)定位支承點(diǎn)，只限制一個(gè)自由度，但由于增加了接觸點(diǎn)數(shù)，提高了工件的安裝剛度和定位穩(wěn)定性。觸點(diǎn)數(shù)，提高了工件的安裝剛度和

36、定位穩(wěn)定性。 2 2輔助支承輔助支承 在夾具中對(duì)工件不起限制自由度作用的支承稱(chēng)為在夾具中對(duì)工件不起限制自由度作用的支承稱(chēng)為輔助支承輔助支承。工件因尺寸、形狀。工件因尺寸、形狀特征或因局部剛度較差，在切削力或工件自身重力作用下，主要支承定位不穩(wěn)定或特征或因局部剛度較差，在切削力或工件自身重力作用下，主要支承定位不穩(wěn)定或加工部件易產(chǎn)生變形時(shí)，可增設(shè)輔助支承加工部件易產(chǎn)生變形時(shí)，可增設(shè)輔助支承。 例如，圖例如，圖5.11所示為一梯形工件，當(dāng)用平面定位、銑平面時(shí)，則必須在工所示為一梯形工件，當(dāng)用平面定位、銑平面時(shí)，則必須在工件右部底面增加輔助支承，以提高其安裝剛度和穩(wěn)定性。件右部底面增加輔助支承，以提

37、高其安裝剛度和穩(wěn)定性。 圖5.11 輔助支承的應(yīng)用實(shí)例返回返回(輔助支承下頁(yè)輔助支承下頁(yè))5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.1 工件以平面定位2 2輔助支承輔助支承 自位式輔助支承如圖自位式輔助支承如圖5.12(a)所示，支承所示，支承1的高度低于主要支承，當(dāng)工件放在主的高度低于主要支承，當(dāng)工件放在主要支承上后，支承要支承上后，支承1被工件的定位基面壓下，但在彈簧被工件的定位基面壓下，但在彈簧2的彈力作用下始終與工件接的彈力作用下始終與工件接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄觸，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄4可將支承可將支承1鎖緊。鎖緊。圖圖5.12 5.12 自位式與輔助式輔助支承自位式與輔助式輔助支承 常

38、見(jiàn)的輔助支承結(jié)構(gòu)有常見(jiàn)的輔助支承結(jié)構(gòu)有螺旋式輔助支承螺旋式輔助支承(如圖如圖5.11) 、自位式輔助支承和推引式輔自位式輔助支承和推引式輔助支承助支承(如圖如圖5.12) 。螺旋式。螺旋式輔助支承結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，但在輔助支承結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，但在轉(zhuǎn)動(dòng)支承轉(zhuǎn)動(dòng)支承3時(shí)，有可能因摩時(shí)，有可能因摩擦力矩帶動(dòng)工件而破壞定位。擦力矩帶動(dòng)工件而破壞定位。輔助支承的工作特點(diǎn)是在主要支承對(duì)工件定位后才參與支承輔助支承的工作特點(diǎn)是在主要支承對(duì)工件定位后才參與支承,不限制工件的自由度。不限制工件的自由度。4 推引式輔助支承的結(jié)構(gòu)如圖推引式輔助支承的結(jié)構(gòu)如圖5.12(b)所示，支承所示，支承5的高度低于主要支承。當(dāng)工件的高度

39、低于主要支承。當(dāng)工件放在主要支承上后，推動(dòng)手柄放在主要支承上后，推動(dòng)手柄4通過(guò)楔塊通過(guò)楔塊6的作用使支承的作用使支承5與工件定位基面接觸，然與工件定位基面接觸，然后鎖緊。后鎖緊。 5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.2 工件以圓柱孔定位 齒輪、汽缸套、盤(pán)類(lèi)、杠桿類(lèi)工件的加工，常以圓柱孔（孔的中心線）作為齒輪、汽缸套、盤(pán)類(lèi)、杠桿類(lèi)工件的加工，常以圓柱孔（孔的中心線）作為定位基準(zhǔn)，常用的定位方式有：在圓柱體上定位；在圓錐體上定位；在定心夾緊定位基準(zhǔn)，常用的定位方式有：在圓柱體上定位；在圓錐體上定位；在定心夾緊機(jī)構(gòu)中定位等。機(jī)構(gòu)中定位等。 工件以圓孔為定位基面，常用的定位元件

40、是定位銷(xiāo)和定位心軸等工件以圓孔為定位基面，常用的定位元件是定位銷(xiāo)和定位心軸等 。1 1定位銷(xiāo)定位銷(xiāo)1)1)圓柱定位銷(xiāo)圓柱定位銷(xiāo) 圖圖5.13(a)、(b)、(c)所示為固定式定位銷(xiāo)，定位銷(xiāo)與夾具體的連接一般采用過(guò)盈所示為固定式定位銷(xiāo)，定位銷(xiāo)與夾具體的連接一般采用過(guò)盈配合，直接壓配在夾具體上，用于定位元件不經(jīng)常更換的情況。配合，直接壓配在夾具體上，用于定位元件不經(jīng)常更換的情況。 圖圖5.13所示為所示為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的常國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的常用圓柱定位銷(xiāo)的結(jié)用圓柱定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)。構(gòu)。圖圖5.13 5.13 圓柱定位銷(xiāo)圓柱定位銷(xiāo) 圖圖 5.13(d)所示為可換式定位銷(xiāo)，多用于大批量生產(chǎn)中，當(dāng)銷(xiāo)子磨損后，便于

41、更所示為可換式定位銷(xiāo)，多用于大批量生產(chǎn)中，當(dāng)銷(xiāo)子磨損后，便于更換而不損壞夾具體。換而不損壞夾具體。5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.2 工件以圓柱孔定位1 1定位銷(xiāo)定位銷(xiāo)1)1)圓柱定位銷(xiāo)圓柱定位銷(xiāo) 定位銷(xiāo)工作部分的直徑通常根據(jù)定位銷(xiāo)工作部分的直徑通常根據(jù)加工要求和考慮到便于裝夾，按加工要求和考慮到便于裝夾，按 g5、g6、f6、f7制造。定位銷(xiāo)頭部均有制造。定位銷(xiāo)頭部均有 15o倒角，以便引導(dǎo)工件套入。短圓倒角，以便引導(dǎo)工件套入。短圓柱銷(xiāo)限制工件柱銷(xiāo)限制工件2個(gè)移動(dòng)自由度，長(zhǎng)圓個(gè)移動(dòng)自由度，長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制工件柱銷(xiāo)限制工件4個(gè)自由度。標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)個(gè)自由度。標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)定位銷(xiāo)屬于

42、短定位銷(xiāo)定位銷(xiāo)屬于短定位銷(xiāo) 。 在固定式和可換式定位銷(xiāo)中，有時(shí)要求孔銷(xiāo)配合只在一個(gè)方向上限制在固定式和可換式定位銷(xiāo)中，有時(shí)要求孔銷(xiāo)配合只在一個(gè)方向上限制工件的移動(dòng)自由度，這時(shí)可使用菱形銷(xiāo)。圖工件的移動(dòng)自由度，這時(shí)可使用菱形銷(xiāo)。圖5.14所示為菱形銷(xiāo)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。所示為菱形銷(xiāo)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)菱形銷(xiāo)限制工件的一個(gè)移動(dòng)自由度。標(biāo)準(zhǔn)菱形銷(xiāo)限制工件的一個(gè)移動(dòng)自由度。圖5.14 菱形銷(xiāo)5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.2 工件以圓柱孔定位1 1定位銷(xiāo)定位銷(xiāo)2)2)圓錐銷(xiāo)圓錐銷(xiāo) 圖圖5.15(a)用于粗基準(zhǔn)，圖用于粗基準(zhǔn)，圖5.15(b)用于精基準(zhǔn)。工件圓孔與錐銷(xiāo)定用于精基準(zhǔn)。工件圓

43、孔與錐銷(xiāo)定位，圓孔與錐銷(xiāo)的接觸是一個(gè)圓，限制工件位，圓孔與錐銷(xiāo)的接觸是一個(gè)圓，限制工件 3個(gè)移動(dòng)自由度，根個(gè)移動(dòng)自由度，根據(jù)需要可以設(shè)計(jì)菱形錐銷(xiāo)，限制工件兩個(gè)移動(dòng)自由度。據(jù)需要可以設(shè)計(jì)菱形錐銷(xiāo)，限制工件兩個(gè)移動(dòng)自由度。 （a） （b）圖5.15 圓錐銷(xiāo) 在加工套筒、空心軸在加工套筒、空心軸等類(lèi)工件時(shí)，也經(jīng)常用到等類(lèi)工件時(shí)，也經(jīng)常用到圓錐銷(xiāo)。圖圓錐銷(xiāo)。圖5.15為圓錐銷(xiāo)為圓錐銷(xiāo)定位的情況。定位的情況。圖5.16 圓錐銷(xiāo)組合定位5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.2 工件以圓柱孔定位1 1定位銷(xiāo)定位銷(xiāo)2)2)圓錐銷(xiāo)圓錐銷(xiāo) 工件以圓孔與錐銷(xiāo)定位能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)工件以圓孔與錐銷(xiāo)定位能

44、夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)間隙配合，但是在單個(gè)圓錐銷(xiāo)上定位容間隙配合，但是在單個(gè)圓錐銷(xiāo)上定位容易傾斜，因此，圓錐銷(xiāo)常與其他定位元易傾斜，因此，圓錐銷(xiāo)常與其他定位元件組合使用。件組合使用。 如圖如圖5.16所示，工件以底面作為主要定位基面，采用活動(dòng)圓錐銷(xiāo)，所示，工件以底面作為主要定位基面，采用活動(dòng)圓錐銷(xiāo)，只限制只限制 兩個(gè)移動(dòng)自由度，即使工件的孔徑變化較大，也能準(zhǔn)確定兩個(gè)移動(dòng)自由度，即使工件的孔徑變化較大，也能準(zhǔn)確定位，起到較好的定心作用。位，起到較好的定心作用。 5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.2 工件以圓柱孔定位2 2定位心軸定位心軸 圖圖5.17(a)5.17(a)為間隙配合為間

45、隙配合圓柱心軸，這種心軸結(jié)構(gòu)圓柱心軸，這種心軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其定位基面一般按簡(jiǎn)單，其定位基面一般按h6h6、g6g6或或f7f7制造，裝卸工制造，裝卸工件方便；但其定心精度不件方便；但其定心精度不高。高。1)1)圓柱心軸圓柱心軸 短圓柱心軸限制工件個(gè)自由度，長(zhǎng)圓柱心軸限制工件的個(gè)短圓柱心軸限制工件個(gè)自由度，長(zhǎng)圓柱心軸限制工件的個(gè)自由度。自由度。 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式如圖如圖5.17所示。所示。 圖圖5.17(b)5.17(b)為過(guò)盈配為過(guò)盈配合心軸，多用于定心精合心軸，多用于定心精度要求高的精加工。度要求高的精加工。 圖圖5.17(c)5.17(c)為花鍵心軸，為花鍵心軸，這種心軸用于加工以花

46、鍵這種心軸用于加工以花鍵孔定位的工件。當(dāng)工件孔孔定位的工件。當(dāng)工件孔的長(zhǎng)徑比時(shí)，心軸的的長(zhǎng)徑比時(shí)，心軸的工作部分可稍帶點(diǎn)錐度。工作部分可稍帶點(diǎn)錐度。圖5.17 圓柱心軸5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.2 工件以圓柱孔定位2 2定位心軸定位心軸2)2)圓錐心軸圓錐心軸 為了消除工件與心軸的配合間隙，提高定心定位精度，在夾具設(shè)計(jì)為了消除工件與心軸的配合間隙，提高定心定位精度，在夾具設(shè)計(jì)中還可選用如圖中還可選用如圖5.18所示的小錐度心軸。為防止工件在心軸上定位時(shí)的所示的小錐度心軸。為防止工件在心軸上定位時(shí)的傾斜，此類(lèi)心軸的錐度傾斜，此類(lèi)心軸的錐度K通常取通常取 心軸的長(zhǎng)

47、度則根據(jù)被心軸的長(zhǎng)度則根據(jù)被定位工件圓孔的長(zhǎng)度、孔徑尺寸公差和心軸錐度等參數(shù)確定。定位工件圓孔的長(zhǎng)度、孔徑尺寸公差和心軸錐度等參數(shù)確定。 這種定位方式的定心精度很高，可達(dá)到這種定位方式的定心精度很高，可達(dá)到0.0050.01mm，K越小，越小，接觸長(zhǎng)度越大，定心精度越高，但因孔徑變化而引起的軸向位置變化也越大，接觸長(zhǎng)度越大，定心精度越高，但因孔徑變化而引起的軸向位置變化也越大，造成加工的不方便。所以適用于工件定位孔精度不低于造成加工的不方便。所以適用于工件定位孔精度不低于IT7的精車(chē)和磨削加的精車(chē)和磨削加工，不能用于加工端面。工，不能用于加工端面。 此外，心軸定位還有彈性心軸、液塑心軸、定心心

48、軸等，它們?cè)诖送猓妮S定位還有彈性心軸、液塑心軸、定心心軸等，它們?cè)谕瓿晒ぜㄎ坏耐瑫r(shí)完成工件的夾緊，使用方便，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜完成工件定位的同時(shí)完成工件的夾緊，使用方便，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 。5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.3 工件以外圓柱面定位1 1定位套定位套 圖圖5.19為幾種常用的定位套結(jié)構(gòu)，圖為幾種常用的定位套結(jié)構(gòu)，圖5.19(a)為短定位套定位，限制工為短定位套定位，限制工件個(gè)自由度；件個(gè)自由度；圖5.19 工件以定位套定位 圖圖5.19(b)為長(zhǎng)定位套定位，限制工件個(gè)自由度；為長(zhǎng)定位套定位，限制工件個(gè)自由度；圖圖 5.19(c)為錐面定位套，和錐面銷(xiāo)對(duì)工件圓孔

49、定位一樣限制為錐面定位套，和錐面銷(xiāo)對(duì)工件圓孔定位一樣限制3個(gè)自由個(gè)自由度。度。定位套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，但定心精度不高，一般適用于精基準(zhǔn)定定位套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，但定心精度不高，一般適用于精基準(zhǔn)定位。位。5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.3 工件以外圓柱面定位2 2半圓套半圓套 圖圖5.20為半圓套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，下半圓套是定位元件，上半圓套起夾緊作為半圓套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，下半圓套是定位元件，上半圓套起夾緊作用。用。圖5.20 半圓套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖圖5.20(a)為可卸式，圖為可卸式，圖5.20(b)為鉸鏈?zhǔn)?，裝卸工件方便。短半圓為鉸鏈?zhǔn)?，裝卸工件方便。短半圓套限制工件套限制工件

50、2個(gè)自由度，長(zhǎng)半圓套限制工件個(gè)自由度，長(zhǎng)半圓套限制工件4個(gè)自由度。個(gè)自由度。 這種定位方式主要用于大型軸類(lèi)零件及不便于軸向裝夾的零件。定位這種定位方式主要用于大型軸類(lèi)零件及不便于軸向裝夾的零件。定位基面的精度不低于基面的精度不低于 IT8 IT9，半圓套的最小內(nèi)徑應(yīng)取工件定位基面的最，半圓套的最小內(nèi)徑應(yīng)取工件定位基面的最大直徑大直徑 。5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.3 工件以外圓柱面定位3 3V V 形塊形塊* * 如圖如圖5.21所示為幾種常用的形塊。所示為幾種常用的形塊。* * 圖圖5.21(b)用于較長(zhǎng)的粗基準(zhǔn)或階梯用于較長(zhǎng)的粗基準(zhǔn)或階梯軸定位；軸定位；*

51、* 圖圖5.21(c)用于兩段精基準(zhǔn)面相距較用于兩段精基準(zhǔn)面相距較遠(yuǎn)的工件定位；遠(yuǎn)的工件定位；* * 5.21(d)用于工件較長(zhǎng)、直徑較大的重型用于工件較長(zhǎng)、直徑較大的重型工件，這種形架一般做成在鑄鐵底座上鑲工件，這種形架一般做成在鑄鐵底座上鑲淬硬支承板或硬質(zhì)合金板的結(jié)構(gòu)形式。淬硬支承板或硬質(zhì)合金板的結(jié)構(gòu)形式。 窄窄V形塊定位限制工件的兩個(gè)移動(dòng)自由度；寬形塊定位限制工件的兩個(gè)移動(dòng)自由度；寬V形塊或兩個(gè)窄形塊或兩個(gè)窄V形塊組形塊組合定位，則限制工件的兩個(gè)移動(dòng)自由度和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。合定位，則限制工件的兩個(gè)移動(dòng)自由度和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。V形塊有固定形塊有固定和活動(dòng)之分，活動(dòng)式和活動(dòng)之分，活動(dòng)式V形塊

52、在可移動(dòng)方向上對(duì)工件不起定位作用形塊在可移動(dòng)方向上對(duì)工件不起定位作用 。 * * 圖圖5.21(a)用于較短的外圓柱表面用于較短的外圓柱表面精基準(zhǔn)定位；精基準(zhǔn)定位；圖5.21 常見(jiàn)V形塊的結(jié)構(gòu)形狀5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.3 工件以外圓柱面定位3 3V V 形塊形塊(1)對(duì)中性好，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外圓表面的定心對(duì)中定位，使工對(duì)中性好，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外圓表面的定心對(duì)中定位，使工件的定位基準(zhǔn)軸線保持在形塊兩斜面的對(duì)稱(chēng)平面上，而件的定位基準(zhǔn)軸線保持在形塊兩斜面的對(duì)稱(chēng)平面上，而且不受工件直徑誤差的影響，安裝方便。且不受工件直徑誤差的影響，安裝方便。(2)它既適用于完整外圓，也適

53、用于非完整外圓及局部曲線它既適用于完整外圓，也適用于非完整外圓及局部曲線柱面定位，還能與其他定位元件組合使用，因此應(yīng)用廣泛。柱面定位，還能與其他定位元件組合使用，因此應(yīng)用廣泛。 V形塊兩斜面間夾角形塊兩斜面間夾角常取常取60o、90、120o，其中以其中以90的的V形塊應(yīng)用最多。形塊應(yīng)用最多。90V 形塊的典型形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，如圖結(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，如圖5.22所示，設(shè)計(jì)時(shí)所示，設(shè)計(jì)時(shí)可查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)。可查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)。 圖圖5.23為活動(dòng)為活動(dòng)V形塊的實(shí)例?；顒?dòng)形塊的實(shí)例?；顒?dòng) V 形塊限形塊限制工件一個(gè)自由度，它除定位外還兼有夾緊作用。制工件一個(gè)自由度，它除定位外

54、還兼有夾緊作用。圖5.22 V形塊的結(jié)構(gòu)圖5.23 活動(dòng)V形塊的應(yīng)用形塊的優(yōu)點(diǎn)是：形塊的優(yōu)點(diǎn)是：5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.4 工件以組合表面定位1 1一面兩孔組合定位時(shí)要解決的主要問(wèn)題一面兩孔組合定位時(shí)要解決的主要問(wèn)題 實(shí)際生產(chǎn)中，工件往往不是采用單一表面的定位，而常常是以一實(shí)際生產(chǎn)中，工件往往不是采用單一表面的定位，而常常是以一組表面作為定位基準(zhǔn)，采用組合定位方式。其中常見(jiàn)的方式有：平面組表面作為定位基準(zhǔn)，采用組合定位方式。其中常見(jiàn)的方式有：平面與平面組合、孔與平面組合、錐面與錐面組合等與平面組合、孔與平面組合、錐面與錐面組合等 。 例如，在加工箱體、支架類(lèi)

55、零件時(shí)，常用工件的一面兩孔作為定例如，在加工箱體、支架類(lèi)零件時(shí)，常用工件的一面兩孔作為定位基準(zhǔn)。此時(shí)，工件上的孔可以是專(zhuān)門(mén)為工藝的定位需要而加工的工位基準(zhǔn)。此時(shí)，工件上的孔可以是專(zhuān)門(mén)為工藝的定位需要而加工的工藝孔，也可以是工件上原有的孔。采用的定位元件是一塊支承板和兩藝孔，也可以是工件上原有的孔。采用的定位元件是一塊支承板和兩個(gè)定位短銷(xiāo)，定位方式簡(jiǎn)單，夾緊方便，是機(jī)械加工過(guò)程中最常用的個(gè)定位短銷(xiāo)，定位方式簡(jiǎn)單，夾緊方便，是機(jī)械加工過(guò)程中最常用的定位方式之一。定位方式之一。 一面兩孔定位需要解決的主要問(wèn)題是：在保證工件加工精度的條件一面兩孔定位需要解決的主要問(wèn)題是：在保證工件加工精度的條件下，使

56、工件兩孔能夠順利地套在兩定位銷(xiāo)上。下，使工件兩孔能夠順利地套在兩定位銷(xiāo)上。 5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.4 工件以組合表面定位1 1一面兩孔組合定位時(shí)要解決的主要問(wèn)題一面兩孔組合定位時(shí)要解決的主要問(wèn)題 如圖如圖5.24所示，由于平面限制所示，由于平面限制工件的工件的 三個(gè)自由度，第一三個(gè)自由度，第一個(gè)短圓柱定位銷(xiāo)限制工件的個(gè)短圓柱定位銷(xiāo)限制工件的 兩個(gè)自由度，第二個(gè)短圓柱定位銷(xiāo)兩個(gè)自由度，第二個(gè)短圓柱定位銷(xiāo)限制工件的限制工件的 、 兩個(gè)自由度，因兩個(gè)自由度，因此，此， 自由度就被重復(fù)限制了，顯然自由度就被重復(fù)限制了，顯然出現(xiàn)了過(guò)定位，所以有可能會(huì)使同出現(xiàn)了過(guò)定位

57、，所以有可能會(huì)使同一批工件中的部分工件兩孔無(wú)法套一批工件中的部分工件兩孔無(wú)法套在兩定位銷(xiāo)上，如圖在兩定位銷(xiāo)上，如圖5.24(a)所示，所示，無(wú)法進(jìn)行正確的定位。無(wú)法進(jìn)行正確的定位。 為了避免由于過(guò)定位引起的工件安裝時(shí)的干涉，可以采取以下措施：為了避免由于過(guò)定位引起的工件安裝時(shí)的干涉，可以采取以下措施： * * 減小孔減小孔2定位銷(xiāo)定位銷(xiāo) 如圖如圖5.24(a)所示所示 的直徑的直徑d2，采用這種方法可使孔與銷(xiāo)之間，采用這種方法可使孔與銷(xiāo)之間的間隙增大，用以補(bǔ)償中心距的誤差，實(shí)現(xiàn)工件的順利裝卸。但是增加了工件的的間隙增大，用以補(bǔ)償中心距的誤差，實(shí)現(xiàn)工件的順利裝卸。但是增加了工件的轉(zhuǎn)動(dòng)誤差，影響定

58、位精度，因此只有在工件加工精度不高時(shí)才使用這種方法。轉(zhuǎn)動(dòng)誤差，影響定位精度，因此只有在工件加工精度不高時(shí)才使用這種方法。 * * 采用削邊銷(xiāo)，沿垂直于兩孔中心的連線方向削邊，通常把削邊銷(xiāo)采用削邊銷(xiāo)，沿垂直于兩孔中心的連線方向削邊，通常把削邊銷(xiāo) 圖圖5.24(b)中的短削邊銷(xiāo)中的短削邊銷(xiāo)3 作成菱形銷(xiāo)提高其強(qiáng)度。由于這種方法只增大連心線方向的間隙，作成菱形銷(xiāo)提高其強(qiáng)度。由于這種方法只增大連心線方向的間隙，不增加工件的轉(zhuǎn)動(dòng)誤差，因而定位精度較高，在生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用不增加工件的轉(zhuǎn)動(dòng)誤差，因而定位精度較高，在生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用 。圖5.24 一面兩孔組合定位情況() 1、2孔；(b) 1平面；2短圓

59、柱銷(xiāo)；3短削邊銷(xiāo) 5.3 5.3 定位方式與定位元件定位方式與定位元件5.3.4 工件以組合表面定位2 2“一面兩孔一面兩孔”定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算算 (1) 確定兩銷(xiāo)中心距尺寸及其公差。確定兩銷(xiāo)中心距尺寸及其公差。(2) 確定圓柱定位銷(xiāo)直徑尺寸確定圓柱定位銷(xiāo)直徑尺寸1及其公差。及其公差。 (3) 確定菱形銷(xiāo)寬度確定菱形銷(xiāo)寬度b及其公差和及其公差和B值。值。 (4) 計(jì)算菱形銷(xiāo)直徑的基本尺寸計(jì)算菱形銷(xiāo)直徑的基本尺寸d 2 兩銷(xiāo)中心距的基本尺寸兩銷(xiāo)中心距的基本尺寸等于兩孔中心距等于兩孔中心距LkLk的基本尺的基本尺寸（兩孔中心距應(yīng)轉(zhuǎn)化為對(duì)寸（兩孔中心距應(yīng)轉(zhuǎn)化為對(duì)稱(chēng)標(biāo)注）。兩銷(xiāo)中心距的

60、偏稱(chēng)標(biāo)注）。兩銷(xiāo)中心距的偏差一般取兩孔中心距偏差的差一般取兩孔中心距偏差的1/31/31/51/5，當(dāng)孔距公差大時(shí)，當(dāng)孔距公差大時(shí)，取小值；反之，取大值，以取小值；反之，取大值，以便于制造便于制造 。 取相應(yīng)孔的最小直徑作取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷(xiāo)直徑的基本尺寸，為圓柱銷(xiāo)直徑的基本尺寸，定位銷(xiāo)的直徑公差一般按定位銷(xiāo)的直徑公差一般按g6g6、f7f7選取，選取，1 1=D=D1min 1min g6(f7)g6(f7)，最后應(yīng)對(duì)銷(xiāo)尺寸進(jìn)行圓整處最后應(yīng)對(duì)銷(xiāo)尺寸進(jìn)行圓整處理。理。 菱形銷(xiāo)的尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，菱形銷(xiāo)的尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，可以通過(guò)計(jì)算或按照有關(guān)標(biāo)可以通過(guò)計(jì)算或按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)( (見(jiàn)表見(jiàn)表5-1)