工件定位的基本原理
➢定位基准——在机械加工中用作定 位的基准。
➢定位基面——工件定位时，作为定 位基准的点和线，往往由某些具体 表面体现出来，这种表面称为定位 基面。
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工件定位的基本原理
工件定位的基本原理
2．自由度的概念
• 所谓自由度，即空间位置的不确 定性
• 一个位于空间自由状态的物体， 对于空间直角坐标系来说，具有 六个自由度：三个位移自由度和 三个旋转自由度。
工件定位的基本原理
常用定位元件及选用
二、常用定位元件及选用 1．对定位元件的基本要求
• 足够的精度； • 较好的耐磨性； • 足够的强度和刚度； • 较好的工艺性； • 便于清除切屑。
常用定位元件及选用
2．常用定位元件所能限制的自由度
➢常用定位元件可按工件典型定位基准面 分为：
• 用于平面定位的 • 用于外圆柱面定位的 • 用于孔定位的
• 分析定位支承点的定位作用时，不考 虑力的影响；
• 定位支承点是定位元件抽象而来的。
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工件定位的基本原理
4、工件定位中的几种情况
通常，自由度限制大于3，小于、等于6 。
• 完全定位：不重复地限制了工件的六个自 由度的定位。
• 不完全定位：根据实际加工要求，并不需 要限制工件全部自由度的定位。
机床夹具的现状及发展方向
• 适用于各种现代化制造技术的新型 机床夹具
• 采用以液压站等为动力源的高效夹 紧装置，以进一步提高劳动生产率
• 提高机床夹具的标准化程度
机床夹具的现状及发展方向
➢现代机床夹具的发展方向
• 精密化：如精密分度、高精度自定心 • 高效化：缩短加工的基本时间和辅助
时间，以提高劳动生产率，减轻工人 的劳动强度
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工件定位的基本原理
工件定位的基本原理
3．六点定位原则
➢定位的实质：就是限制自由度。 工件的六个自由度如果都加以限 制了，工件在空间的位置就完全 被确定下来了。
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工件定位的基本原理
➢六点定位法则
• 通常，一个支承点限制工件的 一个自由度。
• 使用合理设置的六个支承点， 与工件的定位基准相接触，以 限制工件的六个自由度，使工 件在夹具中的位置完全被确定 的方法，称为六点定位法则。
低成本 • 扩大机床的工艺范围 • 减轻劳动强度，降低技术要求 • 便于变更工位、引导刀具或进行仿
形加工。
机床夹具的主要功能
• 实例
机床夹具的主要功能
机床夹具的主要功能
机床夹具的主要功能
机床夹具的主要功能
用夹具装夹工件的特点
• 工件在夹具中的正确定位，是通过工 件上的定位基准面与夹具上的定位元 件相接触而实现的
第一节 概述
在机械加工过程中，为了保证工 件的加工精度，使之相对于机床、 刀具占有确定的位置，并能迅速、 可靠地夹紧工件，以接受加工或 检测的工艺装备称为机床夹具， 简称夹具。
机床夹具的主要功能
一、机床夹具的主要功能
➢ 基本概念 ➢ 工件的安装方法 ➢ 机床夹具在机械加工中的作用 ➢ 实例
机床夹具的主要功能
机械制造工程
第十一章
机床夹具设计基础
机床常用夹具
➢ 第一节 概述 ➢ 第二节 工件的定位 ➢ 第三节 工件的夹紧 ➢ 第四节 常用机床夹具 ➢ 第五节 现代机床夹具 ➢ 第六节 专用夹具的设计方一 机床夹具的主要功能 • 二 机床夹具的分类 • 三 机床夹具的组成 • 四 机床夹具的现状及发展方向
• ΔD=ΔY+ΔB
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定位误差
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定位误差
定位误差
2．定位误差的计算
• 计算定位误差时，可以分别求出基准 位移误差和基准不重合误差，再求出 它们在加工尺寸方向上的矢量和；也 可以按最不利情况,确定工序基准的 两个极限位置，根据几何关系求出这 两个位置的距离，将其投影到加工方 向上，求出定位误差。
• 工件的安装方法
• 找正安装法：按工件的有关表面或专 门划出的线痕作为找正依据，用划针 或指示表，逐个地找正工件相对于刀 具及机床的位置，然后将工件夹紧。
• 专用夹具安装法：靠专用夹具保证工 件相对于刀具及机床所需的位置，并 使其夹紧。
机床夹具的主要功能
• 机床夹具在机械加工中的作用
• 保证加工精度，并使之稳定 • 缩短辅助时间，提高生产效率，降
• 夹具预先在机床上已调整好位置，工 件通过夹具对于机床也就占有了正确 的位置
• 通过夹具上的对刀装置，保证了工件 加工表面相对于刀具的正确位置
机床夹具的分类
二、机床夹具的分类
➢ 按夹具的通用特性分类 ➢ 按夹具使用的机床分类 ➢ 按夹具的动力源
机床夹具的分类
1．按夹具的通用特性分类
• 通用夹具：指结构、尺寸已标准化、 系列化，且具有一定通用性的机床附 件
选用V形块 • 当工件定位圆柱面精度较高
时，可选用定位套或半圆形 定位座
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常用定位元件及选用
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常用定位元件及选用
常用定位元件及选用
➢工件以内孔定位 • 工件上定位内孔较小时，常选定
位销 • 在套类、盘类零件的车削、磨削
和齿轮加工中，大都选用心轴
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➢夹具体：是夹具的基座和骨架，用来 配置、安装各夹具元件及装置。
机床夹具的现状及发展方向
四、机床夹具的现状及发展方向
➢对机床夹具提出了如下新的要求： • 能迅速而方便地装备新产品，以缩
短生产准备周期，降低生产成本 • 能装夹一组具有相似性特征的工件 • 适用于精密加工的高精度机床夹具
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• 欠定位：定位点少于应消除的自由度、工
件定位不足的定位。
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工件定位的基本原理
• 过定位：工件同一个自由度分别被几 个支承点重复限制的定位。
â 过定位的不良后果： • 使接触点不稳定，增加了不同性； • 增加了夹紧变形； • 部分工件不能顺利与定位元件配合。
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工件定位的基本原理
â 消除或减少过定位干涉的两种方法： • 改变定位元件结构，使定位元件重复
限制自由度的部分不起定位作用； • 提高工件定位基准之间以及定位元件
工作表面之间的位置精度。 ü 只有提出合理的附加条件，才允许采
用过定位。
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工件定位的基本原理
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• 随行夹具：自动线夹具，既担负装夹任 务，又担负沿自动线输送工件的任务。
机床夹具的分类
2.按夹具使用的机床分类 • 可分为车床、铣床、钻床、镗床、磨床、
齿轮机床、数控机床夹具等。
3.按夹具的动力源分类 按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具 和机动夹具两大类。 • 手动夹具应有扩力机构与自锁性能，以减 轻劳动强度与确保安全生产 • 常用的机动夹具有：气动、液压、气液增 压、电动、电磁、真空、离心力、自夹紧 夹具等
工件定位的基本原理
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工件定位的基本原理
➢定位基准按自由度分类
主要定位基准面： • 设置三个支承点，限制了工件的三
个自由度的定位表面。要求：支承 面积大；三个支承点要对称配置。
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工件定位的基本原理
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工件定位的基本原理
导向定位基准面： • 设置二个支承点，限制了工件的
• 工件定位的基本原理 • 常用定位元件及选用 • 定位误差
工件定位的基本原理
一、工件定位的基本原理 1．定位基准的基本概念
➢工件定位——按照加工工艺要求，将 工件置于夹具中，使工件在夹紧前相 对于机床和刀具就占有一个预定的位 置，或者是使同一批工件逐次放置到 夹具中时都能占据同一位置。
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机床夹具的组成
三、机床夹具的组成
➢定位元件：用于确定工件在夹具中的 位置
➢夹紧装置：将工件压紧夹牢，并保证 工件在加工过程中位置不变
➢联接元件：用于确定夹具对机床主轴 、工作台或导轨的相对位置
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机床夹具的组成
➢对刀或导向元件：用于保证工件加工 表面与刀具之间的位置；
➢其它装置或元件：定向键、操作件、 分度装置、靠模装置、上下料装置、 平衡块等，以及标准化了的其它联接 元件；
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定位误差
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定位误差
（例）一面两孔的组合定位
➢常见的组合方式有： • 一个孔及其端面 • 一根轴及其端面 • 一个平面及其上的两个圆孔
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定位误差
➢生产中最常见的“一面两孔”定位 ➢“一面两孔”定位的特点： • (1) 容易实现基准统一； • (2) 位置精度高； • (3) 存在过定位现象（支承平面限
• 基本概念
• 机床夹具的主要功能是使工件定位和夹紧。 • 定位——使工件相对于刀具及机床占有正
确的加工位置，保证其被加工表面达到工 序所规定的各项技术要求。
• 夹紧——工件定位后，经夹紧装置施力于 工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中 保持正确位置不变。
• 安装——工件从定位到夹紧的整个过程。
机床夹具的主要功能
二个自由度的定位表面。要求： 应选狭长表面；支承点布置应尽 可能远。
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工件定位的基本原理
工件定位的基本原理
双导向定位基准面： • 限制四个自由度的圆柱定位面
双支承定位基准面： • 限制二个移动自由度的圆柱定位面