图： 六点定位原理
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以工件外圆定位
① V形块
用V形块定位，工件的定位基准始终处在V形块两定位 面的对称面中，对中性好。
结构尺寸已标准化，斜面夹角有60°90°120° 如下图所示： 长V形块定位限制工件四个自由度： X、 Y、 X、 Y 短V形块定位限制工件二个自由度：X 、 Y
长销小平面组合
Y Z Y Z
短销大平面组合
图示
限制的 自由度
Z
X Y Z Y Z
X Y Z Y Z
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典型定位元件的定位分析
工件 的定 位面
夹具的定位元件
定位情 况
固定锥销
浮动锥销
固定锥销和浮动锥销 组合
孔
圆 锥 销
图示
限制的 自由度
X Y Z

25
完全定位举例
故定位性质：为完全定位。
Z
短销
Y
挡销
支承板
Y X
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必须限制的自由度分析 举例1：在长方形工件毛坯上，用铣刀铣槽、铣台阶面和
铣平面。试分析必须限制的自由度有哪些？允许不限制 的自由度又有哪些？（如下图举例1所示）
X

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必须限制的自由度分析
举例2：如上右图所示，在
球体的中心加工一个不透孔， Z 台阶面 试分析必须限制的自由度有哪 些？允许不限制的自由度又有 哪些？

定位支承点是抽象的，通过具体定位元件来体现。 工件应限制几个自由度，由工件加工技术条件来确定。
9
六点定位原理举例
在XOY平面内布置了3个支承点，工件被限制的自由度为 三个：Z 、 X、 Y
Z
5 6 4 2 1 3
Y
支承元 件
X
在XOZ平面内布置了 2个支承点，工件被 限制的自由度为二 个： Y、 Z ; 在YOZ平面内布置了 1个支承点，工件被 限制的自由度为一 个： X 。
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。定位与夹紧在夹具设计中是两个非常重要的概 念,两者既有紧密联系,缺一不可,但在概念上又有严格区别: 定位的作用是 确定工件在夹具中相对于刀具处于一个正确的加工位置,而夹紧的作用是 保证工件在加工过程中始终保持由定位所确定的正确加工位置, 夹紧不能 代替定位
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过定位分析
.
Z
X
Z
X
X Y Z X a）
X Y Z X a1）
X
Y a2）
X
Y a3）
30
过定位
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。（如：两个山形导轨）
六点定位原理基本概念 六点定位原理基本概念
1
基本概念
装夹的基本概念
装夹：将工件安放在机床上或夹具上进行定位和 夹紧的操 作过程。 定位：使一批工件在机床上或夹具上相对于刀具处在正确的加工位置的 操作过程。 夹紧：工件在夹具中定位后，将其压紧、夹牢，使工件在加工过程中， 始终保持定位时所取得的正确加工位置。 夹紧的作用：保持工件在夹具中由定位所获得的正确加工位置，使工件 在加工时不至于由于切削力等外力作用而破坏已取得的正确定位。
8
六点定位原理

关于“六点定位”的几个问题：

定位限制自由度，几“点”定位不能机械地理解成几 个接触点； 限制自由度应理解为：


定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触;

定位支承点数目原则上不应超过工件自由度数目； 自由度被限制，是指工件在此方向上有确定的位置:

不考虑外力的影响（注：定位和夹紧的区别）;
Z Y
Y
解：由于加工的孔必须位于
球的中心，孔还有深度要求， 故：必须限制的自由为： X 、 X Y、 Z
们并不影响孔的加工精度。）
球面 X
（其余的三个自由度允许不限制，它
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过定位
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。
Z
X 心轴 例一题图
X
心轴 改进方案一
X
心轴 改进方案二
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图: 定位方案分析一
典型定位元件的定位分析
工 件 的 定 位 面
夹具的定位元件
定位情况
1个支承钉
2个支承钉
3个支承钉
平
面
支 承 钉
图示
限制的自 由度
X
Y Z
Z
X
Y
34
典型定位元件的定位分析
工 件 的 定 位 面 定位情 况
19
定位心轴
定位心轴
主要用于盘套类零件的 定位： 长心轴限制工件4个自 由度（如b)图所示）。 短心轴限制工件2个移 动自由度，如c)图所示。 （不能限制转动自由度） a)图所示，为带台阶面 的定位心轴：限制5个自由 度。
20
大锥度心轴定位
大锥度心轴定位
Y
Z X
大锥度心轴定位限制工件五个自由度：
用三爪卡盘定位的定位分析，主要看工件的定位表面
与三爪卡盘的相对长度的多少：
Y
相对夹持长度长
Z
X Y
生产中常采用在三爪 与工件之间设置一钢 丝圆环，以减少相对 夹持长度。
Z
相对夹持长度短
X

当相对夹持长度长时，限制工件四个自由度： 当相对夹持长度短时，限制工件二个自由度：
X、 Y、 X、 Y
24
生产中的实际定位
⑴ 完全定位 举例：连杆工件在由定位支承板、短銷和挡銷组成 的夹具中定位，试对此定位方案进行定位分析。 （如下图所示） 解：写出各定位元件所限制的自由度： 支承板限制工件三个自由度： 短銷限制工件二个自由度： Z 、 X、 Y 挡銷限制工件一个自由度： X 、 Y Z


基准——（续） 设计基准 零件图上用以确定点、线、面位置的基准。 定位基准 零件加工、测量和装配过程中使用的基准。分为工序基准、定位基 准、度量基准和装配基准。 几点注意： 作为基准的点、线、面在工件上不一定存在，而常常由基准面来体 现； 基准可以是没有面积的点或线，但基准面一定是有面积的； 基准包含尺寸之间的联系和位置之间的关系（如平行度、垂直度 等）。
5
六点定位原理
一个自由的物体，它对三个相互垂直的坐标系来说，有六个活动可能性，其中
三种是移动，三种是转动。习惯上把这种活动的可能性称为自由度，因此空间 任一自由物体共有六个自由度。
6
六点定位原理
采用六个按一定规则布置的支承点，限制工件的六个自由度，使工件 在机床或夹具中占有正确的位置。
7
六点定位原理
X、 Y、 Z、 X、 Y
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双顶尖定位
Y
Z
X
固定顶尖
活顶尖
图： 双顶尖定位
固定顶尖限制工件三个自由度： X 、 Y、 Z 活顶尖限制工件二个自由度： X、 Y
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夹具设计——定位状态
完全定位 工件的6个自由度均被限制，称为“完全定位”。 不完全定位（部分定位） 工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制。 欠定位 工件加工时必须限制的自由度未被完全限制； 不能保证工件的正确安装，不允许。 过定位（重复定位） 工件某一个自由度（或某几个自由度）同时被两个（或两个以上）定位 支承点限制。（过定位将影响工件的加工精度，有时甚至无法对工件进 行安装定位，故应避免）
2
工件在夹具中的定位（重点和难点）
工件定位目的：使同批工件在机床或夹具上有 正确的加工位置。 用夹具定位涉及到三层关系：（1）工件在夹具 上的定位；（2）夹具相对于机床的定位；（3）工 件相对于机床的定位——间接通过夹具来保证的。 本章主要讨论工件在夹具上的定位原理。
工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧力， 使工件保持在准确的位置上。这种产生夹紧力的装 置就是夹紧装置。
夹具的定位元件
一块条形支承板
二块条形支承板
一块矩形支承板
平 面
支 承 板
图示
限制的 自由度
Y Z
Z
X
Y
Z X Y35典型定位元件的定位分析
定位情 况 短圆柱销 长圆柱销 两段短圆柱销
图示
圆
圆 柱 销
限制的 自由度
定位情 况
Y Z
菱形销
Y Z Y Z
Y Z
X Y Z Y Z
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典型定位元件的定位分析
定位情 况 V 形 块 一块短V形块 两块短V形块 一块长V形块
图示
外
圆 柱 面
定 位 套 限制的 自由度
X
Z
X
Z
X
Z
X
Z
X
Z
定位情 况
图示
一个短定位套
两个短定位套
一个长定位套
限制的 自由度
解：定位分析：
三爪卡盘限制工件四个自由度（三爪与工件的相对夹持长度 较长）： X 、 Y、 X、 Y 左顶尖限制工件三个自由度：X 、 Y、 Z 右顶尖限制工件二个自由度：X 、 Y 分析可知，这属于过定位。 改进方案：去掉三爪定位，采用双顶尖定位。（部分定位）
X
Z
X
Z
X
Z