工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确 选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。 工件定位时，工件定位基面和夹具的定位元件 接触形成定位副，以实现工件的六点定位。
4
一.对定位元件的基本要求
工件在夹具中定位时，一般不允许将工件直接 放在夹具体上，而应放在定位元件上，因而对定位 元件提出下列要求： ①高的精度。 定位元件的精度直接影响工件定位误差的大小。 一般来说，定位元件的制造公差应比工件上相应尺 寸的公差小，否则会降低定位精度，但也要注意不 能定的太严格，否则会给加工带来困难。
22
（1）工件以平面定位

面积较小的基准平面选用支承钉 面积较大、平面度精度较高的基准平面定位选用支承板 毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位 支承

毛坯面作基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别 选用可调支承 当工件定位基准面需提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可 选用辅助支承
14
3）自位支的支承称 为自位支承，或称浮动支承。
15
—
这类支承的工作特点是：支承点的位置能随着工件定 位基面位置的变动而自动调整，定位基面压下其中一 点，其余点便上升，直至各点均与工件接触。接触点 数的增加，提高了工件装夹刚度和稳定性，虽然自位 支承与工件有两三个接触点，但只起到一个支承点的 作用，相当于一个固定支承，只限制了工件的一个自 由度。
9
1）固定支承
图 支承板
②支承板—面积较大、平面度精度较高的基准平面定位选用
10
例:
钻套
支承板
支承板
支承钉
支承钉
支承钉
11
2）可调支承—毛坯面作基准平面，调节时可 按定位面质量和面积大小分别选用
12
在同一夹具上加工形状相同但尺寸不同的工件 时，可用可调支承，如图 所示，在轴上钻径向 孔，对于孔至端面的距离不等的工件，只要调 整支承钉的伸出长度，便可进行加工。
18

如图 所示，工件以内孔及端面定位钻右端小 孔。若右端不设支承，工件装夹后，右臂为一 悬臂，刚性差。若在 A 点设置固定支承则属 过定位，有可能破坏左端定位。在这种情况下， 宜在右端设置辅助支承。工件定位时，辅助支 承是浮动的（或可调的），待工件夹紧后再把 辅助支承固定下来，以承受切削力。
19
图3－17 圆锥销
31
②心轴:主要用于套筒类和空心盘类工件的 车、铣、磨及齿轮加工
定位心轴
锥度心轴 圆柱心轴
过盈配合心轴 间隙配合心轴
定位心轴
32
1) 圆柱心轴
间隙配合心轴 装卸方便，定心精度低
过盈配合心轴 定心精度高 能够自锁 用于精加工
33
2）小锥度心轴
用于短小工件高精度定心的精车或磨削工序中
42



6）、半圆孔 （1）短半圆孔与圆柱面接触， 限制两个平移自由度（x、z） （2）长半圆孔与圆柱面接触， 限制2个平移2个旋转共四个自由度（x、z、x、 z）
43
图
半圆套定位装
27


（3）用于孔定位的定位元件 包括定位销（圆柱定位销和圆锥定位销）， 圆柱心轴和小锥度心轴。
28
①工件上定位内孔较小时，常选定位销
定位销
圆柱销 圆锥销
z
长定位销 短定位销
z
0 x
y x
0
y
x y x y
x y
29
1)圆柱销
图3-116 定位销
30
2) 圆锥销
用于粗基准
用于精基准
6
二.常用定位元件所能约束的自由度
常用定位元件按工件典型定位基准面分类
（1）用于平面定位的定位元件
（2）用于外圆柱面定位的定位元件
（3）用于孔定位的定位元件
7
（1）用于平面定位的定位元件
固定支承（钉支承和板支承）
自位支承
可调支承
辅助支承
8
1）固定支承
图 支承钉
①支承钉—面积较小的基准平面选用 当工件以粗糙不平的毛坯面定位时，采用球头支承钉图 ； 齿纹头支承钉，用在工件侧面，以增大磨擦系数，防止工件滑动； 当工件以加工过的平面定位时，可采用平头支承钉或支承板。
40

4）、锥销 （1）固定锥销1与圆孔端面圆周接触， 限制平移三个自由度（x、y、z） （2）活动锥销2与圆孔端圆周接触， 限制旋转两个自由度（x、y）
41

5）、V形块 （1）短V形架与圆柱面接触， 限制两个平移自由度（x、z） （2）长V形架与圆柱面接触， 限制2个平移2个旋转共四个自由度（x、z、x、 z）

23

（2）用于外圆柱面定位的定位元件
包括V形架，定位套和半圆套等。

工件类型有轴、套、盘、连杆。常用定位元件 有V形块、定位套、半圆套等。
24
①V形块
分固定和活动式两种
不论定位基准是否经过加工、是完整的圆柱面还 是圆弧面，都可以采用V形块定位。 其优点是对中性好，即能使工件的定位基准轴线 的对中在 V 形块两斜面的对称面上，而不受 定位基面直径误差的影响，并且安装方便。
较短的 精定位 用于粗基准 阶梯轴定位 长的精基准 用于重型工件
V形块的结构
25
② 定位套
定位套结构简单、容易制造，但定 心精度不高，故只适用于精定位基面。
长定位套
短定位套
特殊定位套
图 常用定位套
26
③半圆套
下面的半圆套是定位元件，上面的半圆套 起夹紧作用。其最小直径应取工件定位外圆的 最大直径。 这种定位方式主要用于大型轴类零件及 不便于轴向装夹的零件。其定位的优点是夹紧 力均匀，装卸工件方便。
16


毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位 时选用。 适用于工件以毛坯定位或刚性不足的场合。
17
4)辅助支承
辅助支承是当工件定位基准面需提高定位刚度、 稳定性和可靠性时选用，起辅助作用，决不允许 破坏主要支承的主要定位作用。 各种辅助支承在每次卸下工件后，必须松开， 装上工件后再调整和锁紧。
机床夹具与设计
2014-2015（1） 32学时，理论 主讲：赵竹 辽宁农业职业技术学院 工程系
1
机床夹具与设计
项目一 定位装置及夹紧装置设计 任务2 工件的定位方法及其定位元件
2
任务1 工件定位的基本原理
知识点 一、六点定位原理
二、工件定位中的约束分析
三、工件定位中的定位基准
3
任务二 工件的定位方法及其定位元件
13
工件为砂型铸件，先以 A 面定位铣 B 面，再以 B 面定 位镗双孔。铣 B 面时若用固定支承，由于定位基面 A 的 尺寸和形状误差较大，铣完后的 B 面与两毛坯孔的距离 尺寸 H 1 、 H 2 变化也大，致使镗孔时余量很不均匀， 甚至可能使余量不够。因此图 中可采用可调支承，定位 时适当调整支承钉的高度，便可避免出现上述情况。
小锥度心轴
图3－19
常用定位心轴结构
34
三、 常用定位元件所能限制的自由度
35
36
37

1）、钉支承 每个支承钉限制一个自由度。其中： （1）支承钉1、2、3与底面接触， 限制1个平移2个旋转共三个自由度（z、x、y） （2）支承钉4、5与侧面接触， 限制1个平移一个旋转共两个自由度（x、z） （3）支承钉6与端面接触，限制一个平移自由度（y）
38


2）、板支承 （1）两条窄支承板1、2组成同一平面，与底 接触， 限制1个平移2各旋转共三个自由度（z、x、y） （2）一个窄支承板3与侧面接触， 限制1个平移1个旋转共两个自由度（x、z）
39



3）、定位销 （1）短销与圆孔配合，限制平移两个自由度（x、y） （2）长销与圆孔配合，限制2个平移2个旋转共 四个自由度（x、y、x、y）

①螺旋式辅助支承 如图 a 所示螺旋式辅助支 承的结构与可调式支承相近，但操作过程不同， 前者不起定位作用，而后者起定位作用。
20

②自位式辅助支承 如图b所示，弹簧 2 推动 滑柱 1 与工件接触，用顶柱 3 锁紧，弹簧力 应能推动滑柱，但不可推动工件。
21

③推引式辅助支承 如图 c 所示，工件定位 后，推动手轮 4 使滑键 5 与工件接触，然后 转动手轮使斜楔 6 开槽部分涨开锁紧。
①
②
②高的耐磨性。
工件的装卸会磨损定位元件表面，导致定位精 度下降。为了延长定位元件的更换周期，提高夹具 的使用寿命，定位元件应有高的耐磨性。
5
③足够的刚度和强度。 定位元件不仅限制工件的自由度，还要支承工 件、承受夹紧力和切削力，因此，应有足够的强度 和刚度，以免使用中变形或损坏。 ④ 良好的工艺性。 定位元件的结构应力求简单，便于加工、装配和 更换。定位元件在夹具中的布置要合理、 适当，以 保证工件的定位可靠、稳定。 ⑤ 定位元件应便于清除切屑。 定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切 屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。