機(jī)床夾具項(xiàng)目一 1工件定位的基本原理

機(jī)床夾具與設(shè)計2014-2015（1）32學(xué)時，理論主講：趙竹遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程系1機(jī)床夾具與設(shè)計

項(xiàng)目一定位裝置及夾緊裝置設(shè)計任務(wù)1工件定位的基本原理2知識點(diǎn)一、六點(diǎn)定位原理二、工件定位中的約束分析三、工件定位中的定位基準(zhǔn)任務(wù)1工件定位的基本原理

3課題分析工件定位的目的是為了保證工件加工面與加工面的設(shè)計基準(zhǔn)之間的位置公差（如同軸度、平行度、垂直度等）和距離尺寸精度。

工件加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與機(jī)床的正確位置是工件加工面與加工面的設(shè)計基準(zhǔn)之間位置公差的保證；工件加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與刀具的正確位置是工件加工面與加工面的設(shè)計基準(zhǔn)之間距離尺寸精度的保證。所以工件定位時有以下兩點(diǎn)要求：一是使工件加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與機(jī)床保持正確的位置；二是使工件加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與刀具保持正確的位置。

4一、六點(diǎn)定位原理

定位：使工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過程。夾緊：工件定位后對工件施加一定的外力，使工件在加工過程中保持定位后的正確位置不變動。裝夾=定位+夾緊1、定位的概念5裝夾方式

工件在機(jī)床上的裝夾方式，取決于生產(chǎn)批量、工件大小及復(fù)雜程度、加工精度要求及定位的特點(diǎn)等。主要裝夾形式有三種：直接找正裝夾、劃線找正裝夾和夾具裝夾。

61）直接找正裝夾

將工件裝在機(jī)床上，然后按工件的某個（或某些）表面，用劃針或用百分表等量具進(jìn)行找正，以獲得工件在機(jī)床上的正確位置。直接找正裝夾效率較低，但找正精度可以很高，適用于單件小批生產(chǎn)或定位精度要求特別高的場合。782006-29

2）劃線找正裝夾

這種裝夾方法是按圖紙要求在工件表面上事先劃出位置線、加工線和找正線，裝夾工件時，先按找正線找正工件的位置，然后夾緊工件。

劃線找正裝夾不需要專用設(shè)備，通用性好，但效率低，精度也不高，通常劃線找正精度只能達(dá)到0.1～0.5mm。此方法多用于單件小批生產(chǎn)中鑄件的粗加工工序。

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3）使用夾具裝夾

使用夾具裝夾，工件在夾具中可迅速而正確的定位和夾緊。這種裝夾方式效率高、定位精度好而可靠，還可以減輕工人的勞動強(qiáng)度和降低對工人技術(shù)水平的要求，因而廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)類型。11122006-213圖為用于鉆軸套工件上φ6H7孔的鉆床夾具，工件以內(nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)，在夾具的定位銷6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5，通過開口墊圈4可將工件夾緊，然后由裝在鉆模板3上的快換鉆套1導(dǎo)引鉆頭進(jìn)行鉆孔。

131）直接找正裝夾

效率低，找正精度較高；適用單件小批量中形狀簡單的工件。3）夾具裝夾2）劃線找正裝夾通用性好，但效率低，精度不高；適用于單件小批量中形狀復(fù)雜的鑄件。

操作簡單，效率高，容易保證加工精度，適用于各種生產(chǎn)類型。

裝夾的方式14設(shè)計合理的定位方法與定位裝置；有足夠的定位精度。

六點(diǎn)定位原理

定位的任務(wù)

定位的原理工件在夾具中的定位一、六點(diǎn)定位原理

15所謂自由度，即空間位置的不確定性一個位于空間自由狀態(tài)的物體，對于空間直角坐標(biāo)系來說，具有六個自由度：三個位移自由度和三個旋轉(zhuǎn)自由度。2.自由度的概念工件空間自由度一、六點(diǎn)定位原理

16圖2工件的六個自由度如果要使一個自由剛體在空間有一個確定的位置，就必須設(shè)置相應(yīng)的六個約束，分別限制剛體的六個運(yùn)動自由度。在討論工件的定位時，工件就是我們所指的自由剛體。如果工件的六個自由度都加以限制了，工件在空間的位置也就完全被確定下來了。因此，定位實(shí)質(zhì)上就是限制工件的自由度。一、六點(diǎn)定位原理

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圖工件在空間的自由度與工件六點(diǎn)定位18六點(diǎn)定位原理：通常，一個支承點(diǎn)限制工件的一個自由度。使用合理設(shè)置的六個支承點(diǎn)，與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，以限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全被確定的方法，稱為六點(diǎn)定位法則。工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。3.六點(diǎn)定位原理一、六點(diǎn)定位原理

19zxyxzy六點(diǎn)定位簡圖3.六點(diǎn)定位原理一、六點(diǎn)定位原理

202122應(yīng)該限制五個自由度：

在長方體工件上銑通槽在長方體工件上銑不通槽OXYZ應(yīng)該限制六個自由度：不完全定位完全定位一、六點(diǎn)定位原理

（3）六點(diǎn)定位原理應(yīng)用舉例233）、在車床上車外圓OXYZ應(yīng)該限制四個自由度：不完全定位244.幾個需特別注意的問題1）定位與夾緊的區(qū)別機(jī)械加工中關(guān)于自由度的概念與力學(xué)中自由度的概念不完全相同。機(jī)械加工中的自由度實(shí)際上是指工件在空間位置的不確定性。這里特別要注意將定位與夾緊的概念區(qū)分開來。工件一經(jīng)夾緊，其空間位置就不能再改變，但這并不意味著其空間位置是確定的。25定位是工件在夾具中獲得正確的位置；夾緊是保證定好的位置不因外力的作用而發(fā)生改變。例如，板狀工件安放在平面磨床的磁性工作臺上，扳動磁性開關(guān)后，工件即被夾緊，其位置就被固定。但工件放在工作臺什么位置上并不確定，既可以放在1的位置上，也可以放在2的位置上。

262）六點(diǎn)定位原則中“點(diǎn)”的含義是限制自由度，不要機(jī)械地理解成接觸點(diǎn)。例如，下圖所示板狀工件安放工作臺上限制了3個自由度，是三點(diǎn)定位。實(shí)際上，工件與工作臺面接觸點(diǎn)可能有多個。

27283）限制自由度與加工技術(shù)要求的關(guān)系工件需限制幾個自由度？需限制哪幾個自由度？完全取決于加工技術(shù)要求。284）定位支承點(diǎn)必須與工件的定位基準(zhǔn)面始終保持緊貼接觸；才能起到限制自由度的作用。5）分析定位支承點(diǎn)的定位作用時，不考慮力的影響；工件的某一自由度被限制，是指工件在某個坐標(biāo)方向有了確定的位置，并不是指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時不能運(yùn)動。使工件在外力作用下不能運(yùn)動，要靠夾緊裝置來完成。296）定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來的。

在夾具的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，定位支承點(diǎn)是通過具體的定位元件體現(xiàn)的，即支承點(diǎn)不一定用點(diǎn)或銷的頂端，而常用面或線來代替。即一條直線可以代替兩個支承點(diǎn)，一個平面可代替三個支承點(diǎn)。在具體應(yīng)用時，還可用窄長的平面（條形支承）代替直線，用較小的平面來替代點(diǎn)。3031圖2-34a所示為銑削長方體工件上平面工序，要求保證Z方向上的高度尺寸及上平面與底面的平行度，只需限制Z(XY)3個自由度即可。而圖2-34b所示為銑削一個通槽，需限制除X了外的其他5個自由度。圖中c所示在同樣的長方體工件上銑削一個鍵槽，在三個坐標(biāo)軸的移動和轉(zhuǎn)動方向上均有尺寸及相互位置的要求，因此，這種情況必須限制全部的6個自由度，即完全定位。

32若將圖2-34中的e與b相比較，圖e為圓柱體的工件，而圖b為長方體工件。雖然，它們均是銑一個通槽，加工內(nèi)容、要求相同。但是，加工定位時，圖b的定位基面是一個底面與一個側(cè)面，而圖e只能采用外圓柱面作為定位基面。因此，圖e對于(X)的限制就無必要，則限制4個自由度就可以了。再如圖2-34d所示過球體中心打一通孔，定位基面為球面，則對三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度均無必要限制，所以，限制XY2個