第三章机床夹具设计ppt课件.ppt

1、12:11:22第三章机床夹具设计ppt课件2022-4-172在机床上确定工件相对于刀具的在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为正确位置，这一过程称为定位定位 在机床在机床上加工上加工时必须时必须用夹具用夹具装夹牢装夹牢工件工件对工件施加作用力，使之在已经定对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为一过程称为夹紧夹紧 从定位到夹紧的全过程，称为从定位到夹紧的全过程，称为装夹装夹 机床夹具的主要功能就是机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作完成工件的装夹工作 2022-4-173工件的安装方法工件的安装方法以工件的以工件的

2、有关表面有关表面或或专门划出的专门划出的线痕线痕作为找正依据，用划针或指作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位示表进行找正，将工件正确定位后将工件夹紧，进行加工后将工件夹紧，进行加工 2022-4-174靠夹具将工件靠夹具将工件定位、夹紧，定位、夹紧，以保证工件相以保证工件相对于刀具、机对于刀具、机床的正确位置床的正确位置 液压铣床夹具液压铣床夹具2022-4-175铣连杆零件铣连杆零件两面的双位置两面的双位置专用夹具专用夹具钻轴套零件上钻轴套零件上径向孔的径向孔的专用夹具专用夹具2022-4-176夹具装夹夹具装夹工件的特点工件的特点工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的工件在

3、夹具中的正确定位，是通过工件上的定定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的的夹具预先夹具预先在机床上已在机床上已调整好位置调整好位置，工件工件通通过夹具对于机床也就过夹具对于机床也就占有了正确的位置占有了正确的位置通过夹具上的通过夹具上的对刀装置，保证对刀装置，保证了工了工件加工表面相对于刀具的件加工表面相对于刀具的正确位置正确位置2022-4-177装夹基本上装夹基本上不受工人技术水平的影响不受工人技术水平的影响，能比较容易和稳定地保证加工质量能比较容易和稳定地保证加工质量装夹迅速、方便，能减轻劳动强度，显装夹迅速、方便，能减轻劳动强度，显著地减少辅助

4、时间，提高劳动生产率著地减少辅助时间，提高劳动生产率能能扩大机床的使用范围扩大机床的使用范围用夹具用夹具可在车可在车床上加床上加工机体工机体阶梯孔阶梯孔2022-4-178按夹具的通按夹具的通用特性分类用特性分类结构、尺寸已标准化、系列化，结构、尺寸已标准化、系列化，且具有一定通用性的机床附件且具有一定通用性的机床附件针对某一种工件的某一工序的加针对某一种工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具工要求而专门设计和制造的夹具2022-4-179采用成组加工工艺，将工件按形状、采用成组加工工艺，将工件按形状、尺寸和工艺的共性分组，再为每组尺寸和工艺的共性分组，再为每组工件设计组内通用的专用夹

5、具工件设计组内通用的专用夹具对不同类型和尺寸的工件，只需调对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用的夹具件和夹紧元件便可使用的夹具 一种模块化的夹具，由一套预先制一种模块化的夹具，由一套预先制造好的标准元件组装成的专用夹具造好的标准元件组装成的专用夹具2022-4-1710一为固定式夹具，与专用夹具相似一为固定式夹具，与专用夹具相似另为随行夹具，使用中随着工件一另为随行夹具，使用中随着工件一起运动，并将工件沿着自动线从一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工个工位移至下一个工位进行加工 按夹具使用按夹具使

6、用的机床分类的机床分类2022-4-1711按夹具的按夹具的动力源分类动力源分类分为分为气动、液压、气液气动、液压、气液增压、增压、电动、电磁、真空、离心力、电动、电磁、真空、离心力、自夹紧夹具等自夹紧夹具等应有应有扩力机构与自锁性能扩力机构与自锁性能，以，以减轻劳动强度与确保安全生产减轻劳动强度与确保安全生产2022-4-17122022-4-17132022-4-1714将工件将工件压紧夹牢压紧夹牢，并，并保证保证工工件在加工过程中件在加工过程中位置不变位置不变用于用于确定确定工件在夹具中工件在夹具中的的位置并支承工件位置并支承工件用于用于确定夹具确定夹具对机床主轴、对机床主轴、工作台或导

7、轨的工作台或导轨的相对位置相对位置2022-4-1715定向键、操作件、分度装定向键、操作件、分度装置、靠模装置、上下料装置、靠模装置、上下料装置、平衡块等，以及标准置、平衡块等，以及标准化了的其它联接元件化了的其它联接元件用于用于保证工件保证工件加工表加工表面与刀具之间的面与刀具之间的位置位置夹具的夹具的基座和骨架基座和骨架，用来配，用来配置、安装各夹具元件及装置置、安装各夹具元件及装置2022-4-1716能迅速而方便地装备新产品能迅速而方便地装备新产品，以缩，以缩短生产准备周期，降低生产成本短生产准备周期，降低生产成本能装夹一组能装夹一组具有相似性特征的工件具有相似性特征的工件适用于适用

8、于精密加工精密加工的高精度机床夹具的高精度机床夹具适用于现代化制造技术的适用于现代化制造技术的新型机床夹具新型机床夹具采用液压动力源的采用液压动力源的高效夹紧装置高效夹紧装置提高机床夹具的提高机床夹具的标准化程度标准化程度2022-4-1717如精密分度、高精度自定心如精密分度、高精度自定心缩短加工的基本时间和辅缩短加工的基本时间和辅助时间助时间，以提高劳动生产，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度率，减轻工人的劳动强度2022-4-1718通过调整、组合等方式，以通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素适应工艺可变因素按夹具零件及部件的国家标准按夹具零件及部件的国家标准以及各类通用夹具、组合

9、夹具以及各类通用夹具、组合夹具标准制造，标准制造，有利于夹具的商品有利于夹具的商品化生产化生产，有利于缩短生产准备，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本周期，降低生产总成本2022-4-1719二、工件的定位二、工件的定位 工件在夹具上定位工件在夹具上定位：就是指工件在夹具上的位：就是指工件在夹具上的位置按照一定的要求确定下来，置按照一定的要求确定下来，将必须限制的自由度将必须限制的自由度一一予以限制一一予以限制。 工件的夹紧工件的夹紧：为保证在加工过程中工件不受切：为保证在加工过程中工件不受切削、惯性等外力的影响而始终保持定位时获得的正削、惯性等外力的影响而始终保持定位时获得的正确位置，确

10、位置，需要对工件施加一定的夹紧力需要对工件施加一定的夹紧力，称为工件，称为工件的夹紧。的夹紧。2022-4-1720自由度的概念自由度的概念所谓自由度，即所谓自由度，即空空间位置的不确定性间位置的不确定性一个位于空间自一个位于空间自由状态的物体，由状态的物体，对于空间直角坐对于空间直角坐标系来说，具有标系来说，具有六个自由度：六个自由度：三三个位移自由度和个位移自由度和三个旋转自由度三个旋转自由度工件的六个自由度工件的六个自由度2022-4-1721六点定位原则六点定位原则实质就实质就是限制是限制自由度自由度工件的六个自由度如果都加以限制了，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

11、完全被确定下来了工件在空间的位置就完全被确定下来了定位的定位的实质实质六点定六点定位原则位原则通常，一个支承点限制工件的一个自由度通常，一个支承点限制工件的一个自由度使用使用合理设置的合理设置的六个支承点六个支承点，与工件与工件的定位基准相接触的定位基准相接触，以，以限制工件的六限制工件的六个自由度个自由度，使工件在夹具中的位置完，使工件在夹具中的位置完全被确定的方法，称为全被确定的方法，称为六点定位法则六点定位法则2022-4-1722矩形工件定位矩形工件定位圆形工件定位圆形工件定位2022-4-1723说明说明定位支承点是定位支承点是由定位由定位元件抽象而来元件抽象而来的的定位支承点定位支

12、承点与工件定位基与工件定位基准面始终保持接触准面始终保持接触，才能，才能起到限制自由度的作用起到限制自由度的作用分析定位支承点的作用时，分析定位支承点的作用时，不考虑力的影响不考虑力的影响2022-4-1724定位中的定位中的几种情况几种情况完全完全定位定位不重复地限制不重复地限制了工件的了工件的六个六个自由度自由度的定位的定位不完全不完全定位定位根据工件的加工要求，有时并根据工件的加工要求，有时并不需要不需要限制工件的全部自由度限制工件的全部自由度的定位方式的定位方式根据工件的加工要求，根据工件的加工要求，应该限制应该限制的自由度没有完全被限制的定位的自由度没有完全被限制的定位过过定位定位夹

13、具上夹具上两个或两个以上的定位元两个或两个以上的定位元件重复限制同一个自由度件重复限制同一个自由度的现象的现象欠欠定位定位2022-4-1725不完全不完全定位示例定位示例过定位及消过定位及消除方法示例除方法示例2022-4-1726工件定位中的过定位问题工件定位中的过定位问题通常，自由度限制大于通常，自由度限制大于3，小于、等于，小于、等于6过定位的过定位的不良后果不良后果使接触点不稳定，增加了不同一性使接触点不稳定，增加了不同一性增加了夹紧变形增加了夹紧变形部分工件不能顺利与定位元件配合部分工件不能顺利与定位元件配合2022-4-1727消除或减少过定位干涉的方法消除或减少过定位干涉的方法

14、改变定位元件结构改变定位元件结构，使定位元件重，使定位元件重复限制自由度的部分复限制自由度的部分不起定位作用不起定位作用提高提高工件定位基准之间以及定位工件定位基准之间以及定位元件工作表面之间的元件工作表面之间的位置精度位置精度只有提出合理的附加条件，才允许只有提出合理的附加条件，才允许采用过定位采用过定位2022-4-1728定位基准的定位基准的基本概念基本概念工件工件定位定位按照加工工艺要求，按照加工工艺要求，将工件置于将工件置于夹具中夹具中，使工件，使工件在夹紧前在夹紧前相对于相对于机床和刀具机床和刀具就占有一个预定的位就占有一个预定的位置置，或者是使同一批工件，或者是使同一批工件逐次放

15、逐次放置到夹具中时都能占据同一位置置到夹具中时都能占据同一位置定位定位基准基准机械加工中机械加工中用作定位的基准用作定位的基准定位定位基面基面工件定位时，工件定位时，作为定位基准的点作为定位基准的点和线和线，往往由某些具体表面体现，往往由某些具体表面体现出来，这种表面称为出来，这种表面称为定位基面定位基面2022-4-1729工件的定位基准工件的定位基准2022-4-1730主要定位主要定位基准面基准面设置三个支承点设置三个支承点，限制了工件的，限制了工件的三三个自由度的定位表面个自由度的定位表面。要求：支承。要求：支承面积大；三个支承点要对称配置面积大；三个支承点要对称配置定位基准按自由度分

16、类定位基准按自由度分类2022-4-1731导向定位导向定位基准面基准面设置二个支承点设置二个支承点，限制了工件的，限制了工件的二二个自由度的定位表面个自由度的定位表面。要求：应选。要求：应选狭长表面；狭长表面；支承点布置应尽可能远支承点布置应尽可能远2022-4-1732双导向定双导向定位基准面位基准面限制四个自由度限制四个自由度的圆柱定位面的圆柱定位面双支承定双支承定位基准面位基准面限制二个移动自由度限制二个移动自由度的圆柱定位面的圆柱定位面2022-4-1733止推定位止推定位基准面基准面限制一个移动自由度限制一个移动自由度的定位的定位基准面。要求：应选基准面。要求：应选窄小且窄小且与切

17、削力相对的表面与切削力相对的表面；支承；支承方向平行于导向方向方向平行于导向方向防转定位防转定位基准面基准面限制一个旋转自由度限制一个旋转自由度的定位表面的定位表面。要求：。要求：支承点布置应离回转支承点布置应离回转线尽可能远线尽可能远2022-4-1734对定位元件对定位元件的基本要求的基本要求限位基面应有限位基面应有足够的精度足够的精度限位基面应有限位基面应有较好的耐磨性较好的耐磨性支承零件应有支承零件应有足够的强度和刚度足够的强度和刚度定位零件应有定位零件应有较好的工艺性较好的工艺性定位元件应定位元件应便于清除切屑便于清除切屑2022-4-1735常用定位元件所常用定位元件所能限制的自由

18、度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类常用定位元件可按工件典型定位基准面分类用于平面用于平面定位的定位的用于外圆柱用于外圆柱面定位的面定位的用于孔用于孔定位的定位的常用定位元件所能限制的自由度见表常用定位元件所能限制的自由度见表2-12022-4-1736常用定位常用定位元件的选用元件的选用工件以工件以平面定位平面定位面积较小的基准面积较小的基准平面选用平面选用支承钉支承钉面积较大、平面度面积较大、平面度精度较高的基准平精度较高的基准平面定位选用面定位选用支承板支承板毛坯面、阶梯平面和环毛坯面、阶梯平面和环形平面作基准平面定位形平面作基准平面定位时，选用时，选用自位支承自位支承

19、毛坯面作基准平面毛坯面作基准平面时调节时可按定位时调节时可按定位面质量和面积大小面质量和面积大小分别选用分别选用可调支承可调支承当工件定位基准面当工件定位基准面需提高定位刚度、需提高定位刚度、稳定性和可靠性时稳定性和可靠性时可选用可选用辅助支承辅助支承2022-4-1737支承钉支承钉支承板支承板2022-4-1738可调支承可调支承辅助支承辅助支承提高工件的提高工件的刚度和稳定性刚度和稳定性2022-4-1739自位支承自位支承可调支承可调支承2022-4-1740辅助支承起辅助支承起预定位作用预定位作用辅助支承辅助支承类型类型2022-4-1741工件以外工件以外圆柱定位圆柱定位当工件对称

20、度要求较当工件对称度要求较高时，选用高时，选用V形块形块当工件定位圆柱面精度较高时，当工件定位圆柱面精度较高时，可选用可选用定位套或半圆形定位座定位套或半圆形定位座V形块形块半圆定位座半圆定位座2022-4-1742工件以工件以内孔定位内孔定位工件上定位内孔较工件上定位内孔较小时，常选小时，常选定位销定位销圆锥定位销圆锥定位销2022-4-1743圆柱心轴圆柱心轴在套类、盘类零件的车削、磨削在套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮加工中，大都选用和齿轮加工中，大都选用心轴心轴2022-4-174445六点定位原则六点定位原则解决了消除工件自解决了消除工件自由度的问题，即由度的问题，即解决了工件在夹解

21、决了工件在夹具中位置具中位置“定与不定定与不定”的问题的问题 由于一批工件逐个在夹具中定位时，各由于一批工件逐个在夹具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，即个工件所占据的位置不完全一致，即存存在工件位置定得在工件位置定得“准与不准准与不准”的问题的问题 只与工件定位有关的误差称为定位误差只与工件定位有关的误差称为定位误差，用，用D表示表示 一般限定定位误差一般限定定位误差不超过工件加工公差不超过工件加工公差T的的1/51/3，即，即 D(1/51/3)T 2022-4-1746基准位移误差基准位移误差定位基准定位基准发生位移发生位移产生定位误差产生定位误差由于由于定位副的制造误差定位副的

22、制造误差或或定位副配合间隙定位副配合间隙所所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为变动量，称为基准位移误差基准位移误差，用，用Y表示表示基准位移误差的方向是任意的。基准位移误差的方向是任意的。减小定位配减小定位配合间隙，即可减小基准位移误差合间隙，即可减小基准位移误差Y值值，以提，以提高定位精度高定位精度 2022-4-1747基准位移产生的定位误差基准位移产生的定位误差2022-4-1748基准不重合误差基准不重合误差定位基准与工序基准定位基准与工序基准不重合产生定位误差不重合产生定位误差由于工序基准与定位基准不重合所导致的工由于工序基准与定

23、位基准不重合所导致的工序基准在加工尺寸方向上的序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量最大位置变动量，称为称为基准不重合误差，用基准不重合误差，用B表示表示基准不重合产生定位误差基准不重合产生定位误差49尺寸定位误差尺寸定位误差D=Y+B计算定位误差时计算定位误差时，可以，可以分别求出基准位移分别求出基准位移误差和基准不重合误差误差和基准不重合误差，再求出再求出它们在加它们在加工尺寸方向上的工尺寸方向上的矢量和矢量和；也可以也可以按最不利按最不利情况情况, ,确定工序基准的两个极限位置确定工序基准的两个极限位置，根，根据几何关系求出这两个位置的距离，将其据几何关系求出这两个位置的距离，将其投影到

24、加工方向上，求出定位误差投影到加工方向上，求出定位误差50 V 形块定位时的定位误差形块定位时的定位误差 如图如图2-30 需要计算每一个工序尺寸的定需要计算每一个工序尺寸的定 位误差位误差 sin2定位a=2gd2022-4-1751例例8-1：用单角度：用单角度铣刀铣削斜面，铣刀铣削斜面，求加工尺寸为求加工尺寸为390.04mm的的定位误差定位误差B = 0、Y0时，产生定位误差的原因是时，产生定位误差的原因是基准位移误差基准位移误差，故只要计算出，故只要计算出Y即可即可 求得：求得： D=Y=0.028mm2022-4-1752例例8-2：如图，以：如图，以B面定位，铣工件上台阶面面定位

25、，铣工件上台阶面C，求保，求保证尺寸证尺寸200.15mm的定位误差。的定位误差。B0、Y=0时，产生定位误差的原因是时，产生定位误差的原因是基基准不重合误差准不重合误差B，故只要计算出，故只要计算出B即可即可 求得：求得：方案方案a： D=B=0.28mm方案方案b： D=0 2022-4-1753例例8-3：如图，：如图，B 0，Y 0 时的定位误差。时的定位误差。 D=B+Y B0、Y0时，造成定位误差的原因是相时，造成定位误差的原因是相互独立的因素时，应将互独立的因素时，应将两项误差相加两项误差相加 2022-4-1754常见的组合方式有常见的组合方式有一个孔及其端面一个孔及其端面一根

26、轴及其端面一根轴及其端面一个平面及其上的两个圆孔一个平面及其上的两个圆孔2022-4-1755“一面两孔一面两孔”定位的特点定位的特点生产中最常见的生产中最常见的“一面两孔一面两孔”定位定位容易实现基准统一容易实现基准统一位置精度高位置精度高存在过定位现象（支承平面限制三个自存在过定位现象（支承平面限制三个自由度，每根短销限制两个自由度）由度，每根短销限制两个自由度）2022-4-1756两圆柱两圆柱销一支销一支承板定承板定位方式位方式2022-4-1757两圆柱销两圆柱销定位时定位时工件顺利工件顺利装卸的条件装卸的条件销、孔安装时，必须有一定的间隙，此时销、孔安装时，必须有一定的间隙，此时d

27、max=Dmin Xmin2022-4-1758第二定位销第二定位销装入的条件装入的条件当孔径、销径为：当孔径、销径为：D1min、D2min、d1max、d2max 孔间距最小、销间距最大：孔间距最小、销间距最大：(L LD)、 (L+ Ld)第一销孔中心到第二孔径的最大距离为：第一销孔中心到第二孔径的最大距离为：L LD+ D2min/2= L + Ld+ d2max/2 + X2min/2 即：即：d2max= D2min 2 ( LD+ Ld + X2min/2)2022-4-1759当孔径、销径为：当孔径、销径为：D1min、D2min、d1max、d2max 孔间距最大、销间距最小

28、：孔间距最大、销间距最小：(L+ LD)、 (L Ld)第一销孔中心到第二孔径的最小距离为：第一销孔中心到第二孔径的最小距离为：L + LD D2min/2= L Ld d2max/2 X2min/2 即：即：d2max= D2min 2 ( LD+ Ld + X2min/2)由此可知，只要将定位销的直径缩小到由此可知，只要将定位销的直径缩小到 d2max= D2min 2( LD+ Ld+ X2min/2) 即可即可2022-4-1760实际定位时上述两种极限情况的机会是很少的，实际定位时上述两种极限情况的机会是很少的，因此通常第二定位销孔不预留间隙，即因此通常第二定位销孔不预留间隙，即X2

29、min=0此外，第一定位销、孔的最小配此外，第一定位销、孔的最小配合间隙起补偿中心距偏差的作用合间隙起补偿中心距偏差的作用于是得到：于是得到： d2max= D2min 2( LD+ Ld X1min/2) 或：或：X2min= 2( LD+ Ld X1min/2)2022-4-1761一圆柱销一圆柱销一削边销一削边销及及一支承板一支承板的的定位方式定位方式削边削边销的销的形成形成2022-4-1762为了保证销的为了保证销的强度，通常使强度，通常使用菱形销用菱形销图图a用于直径用于直径很小时很小时图图b用于直径用于直径为为350mm时时图图c用于大于用于大于50mm时时2022-4-1763

30、削边销的削边销的尺寸的确定尺寸的确定削边销削边销已标准已标准化化 （参见（参见表表3-3）2022-4-1764定位误差分析定位误差分析基准位移误差基准位移误差：为：为第一定位销、孔的第一定位销、孔的最大配合间隙最大配合间隙 Y = D1+ d1+ X1min转角误差转角误差：或或LXXtgdDdD2min222min1111+=LXXtg2max2max11+=2022-4-1765实例：实例：设计步设计步骤参见骤参见教材教材2022-4-1766一、工件以平面定位一、工件以平面定位1 平面定位的定位方法平面定位的定位方法定位面也应是一个平面，但平面的构造与定位基准的质量有定位面也应是一个平

31、面，但平面的构造与定位基准的质量有关。关。（1） 工件以未经机械加工的平面定位工件以未经机械加工的平面定位 一般采用三点，图一般采用三点，图2-13。 但也有时不适合采用三点支撑，图但也有时不适合采用三点支撑，图2-14。（2） 工件以已经机械加工的平面定位工件以已经机械加工的平面定位 用平面定位，图用平面定位，图2-15。 2022-4-17672022-4-17682 平面定位的定位件设计平面定位的定位件设计 （1） 固定支承固定支承 图图2-16 （2） 支承板支承板 图图2-17 （3） 可调支承可调支承 图图2-18 （4） 自位支承自位支承 图图2-19 2022-4-176920

32、22-4-1770工件以台阶面定位及辅助支承件的作用工件以台阶面定位及辅助支承件的作用 适合适合H/L很小时采用。图很小时采用。图2-20 常见的辅助支承。图常见的辅助支承。图2-21 2022-4-1771平面定位的定位误差平面定位的定位误差定位误差：定位基准对其规定位置的最大可能位移量称作定位定位误差：定位基准对其规定位置的最大可能位移量称作定位误差。误差。工件以平面作定位基准时，一般认为定位误差等于零。工件以平面作定位基准时，一般认为定位误差等于零。影响定位误差的因素：影响定位误差的因素： （1）定位基准和定位表面的表面尺寸精度和以几个基准定）定位基准和定位表面的表面尺寸精度和以几个基准

33、定位时位时其相互位置的精度。其相互位置的精度。 （2）定位方法及定位件的构造形式。）定位方法及定位件的构造形式。 （3）定位件和夹具本体连接的性质及定位表面在夹具体上）定位件和夹具本体连接的性质及定位表面在夹具体上对规对规定位置的精度定位置的精度。2022-4-1772二、工件以外圆柱面定位二、工件以外圆柱面定位 常用的定位方法有：常用的定位方法有：圆柱孔定位圆柱孔定位V形块定位形块定位半孔定位半孔定位自动定心装置自动定心装置 1 用圆柱孔定位用圆柱孔定位（1） 定位方法与定位件构造定位方法与定位件构造 图图2-222022-4-1773（2） 定位误差分析定位误差分析 如图如图2-23所示。

34、所示。 工件定位基准尺寸：工件定位基准尺寸：D-a 定位件的尺寸：定位件的尺寸：D定定+a定定 为了保证整批工件都能顺为了保证整批工件都能顺利地利地 放入定位衬套。放入定位衬套。 则：则： D定定 D 令：令：D定定 D= 定位误差定位误差 定位：定位： 定位定位=（D定位定位+a定）定） （D a） 定位定位=a+a定定2022-4-17743） 定位孔极限尺寸的确定定位孔极限尺寸的确定 按基轴制选择按基轴制选择G7或或F8小间隙配合小间隙配合 。例：某定位基准尺寸为例：某定位基准尺寸为 试确定定位孔的极限尺寸？试确定定位孔的极限尺寸？解：把基准尺寸转换成标准形式（基轴制要求解：把基准尺寸转

35、换成标准形式（基轴制要求轴是轴是h形式，即上偏差为形式，即上偏差为0）。）。 按按G7选得定位孔尺寸为：选得定位孔尺寸为： 转换成入体公差形式为转换成入体公差形式为：0.0600.0410.0196060+-破 化成 .060 . 0 4 00 . 0 1 06 0 . 0 6+0 .0 3 06 0 .0 7+2022-4-17752 用用V形块定位形块定位（1） 定位方法定位方法 适用情况：适用情况： 水平精度要求高，垂直精度要求低水平精度要求高，垂直精度要求低 用外圆柱面作定位基准，但不适合用用外圆柱面作定位基准，但不适合用孔定位的情况孔定位的情况 用一段圆弧做定位基准，用用一段圆弧做定

36、位基准，用V形块作角形块作角向定位。向定位。 图图2-25，图，图2-29。2022-4-17762022-4-17772） V 形块的构造形块的构造 如图2-27，图2-28。2022-4-17783） V 形块定位时的定位误差形块定位时的定位误差 如图如图2-30需要计算每一个工序尺寸的定位需要计算每一个工序尺寸的定位误差误差 sin2定位a=2gd2022-4-17793. 用半圆孔定位用半圆孔定位（1） 定位方法及定位件构造定位方法及定位件构造 图图2-31（2） 定位误差分析定位误差分析 如图如图2-33 定位定位=(a+a定定)/22022-4-1780三、工件以孔定位三、工件以孔

37、定位 定位方法有：定位方法有： 外圆柱面外圆柱面 外圆锥面外圆锥面 自动定心装置自动定心装置 1 用外圆柱面定位用外圆柱面定位 （1） 定位方法和定位件构造定位方法和定位件构造 定位件有定位心轴和定位销，定位件有定位心轴和定位销，定位销的结构如图定位销的结构如图2-34。 （2） 定位误差的计算和定位销极限定位误差的计算和定位销极限尺寸的确定尺寸的确定 按基孔制按基孔制 g6 或或 f7 来确定。来确定。 定位误差定位误差 定位定位=a+a定定2022-4-17812 用外圆锥面定位用外圆锥面定位 定位误差定位误差 定位定位=0 （1） 小锥度定位法小锥度定位法 锥度在锥度在1/10001/5

38、000， 一般工件不需要另外夹紧。一般工件不需要另外夹紧。 定位件需要较长定位件需要较长 L=l+lk+s，其中：其中： 轴向移动量轴向移动量l=a/k=a/2tg， 接触长度接触长度lk=紧度紧度/ K， 紧度一般为紧度一般为0.0070.02mm， s 工件宽度，工件宽度，K锥度，锥度，半锥角。半锥角。 要求工作的孔一般为要求工作的孔一般为IT6 IT7精度精度。2022-4-17822） 大锥度定位法大锥度定位法 一般同时还需要另一表面来一般同时还需要另一表面来防止基准倾斜。防止基准倾斜。 如图如图2-38。2022-4-1783组合定位组合定位 组合定位是指工件以一组基准定位。组合定位

39、是指工件以一组基准定位。选择的一组定位基准有一面两孔，一孔一面，一孔一外圆等，选择的一组定位基准有一面两孔，一孔一面，一孔一外圆等，由于两孔一面组合定位最为典型，以此为例，分析组合定位的由于两孔一面组合定位最为典型，以此为例，分析组合定位的原则。原则。 一、一、 定位件为两个圆柱销定位件为两个圆柱销 假设：两基准孔的直径及公差为假设：两基准孔的直径及公差为D1+a1，D2+a2， 两孔间的距离两孔间的距离Ll。 需要确定两圆柱销的直径需要确定两圆柱销的直径D定定1-a定定1，D定定2-a定定2， 两销之间的距离为两销之间的距离为Ll定。定。 条件是考虑工件的装卸容易和满足定位精度的要求。条件是

40、考虑工件的装卸容易和满足定位精度的要求。2022-4-17841先假定先假定2l 及及2l定为零定为零 此时相当选择单一孔作定位基准的情况。此时相当选择单一孔作定位基准的情况。因此，圆柱销的尺寸可根据因此，圆柱销的尺寸可根据 g6 或或 f7 选择。选择。 假设最小间隙和公差分别为假设最小间隙和公差分别为1，2，a定定1，a定定2，则：则： D定定1=D1-1, D定定2=D2-2， 如图如图2-392022-4-17852. 假定定位销与基准孔之间不需假定定位销与基准孔之间不需要保证间隙要保证间隙1，2， 1）并且）并且2l定定=0 由于工件存在距离尺寸公由于工件存在距离尺寸公差差2l，为了

41、保证全批工件自由装，为了保证全批工件自由装卸，定位销的直径应减小，假设卸，定位销的直径应减小，假设通过减小第二定位销的办法来补通过减小第二定位销的办法来补偿。偿。 则：定位销最大直径为：则：定位销最大直径为： D定定1=D1，D定定2=D2-2l 2） 假设假设2l=0,2l定定0， 则：则：D定定1=D1，D定定2=D2-2l定，定， 2022-4-17863. 三项误差同时存在三项误差同时存在 则最大直径：则最大直径：D定定1=D1-1， D定定2=D2-2-2l-2l定。定。 最小直径：最小直径： D定定1-a定定1， D定定2-a定定2。 l定一般取定一般取 l 的的1/31/5， 这

42、样定位件的尺寸就被确定下来了这样定位件的尺寸就被确定下来了2022-4-17874定位误差的计算定位误差的计算 （1） 在基准中心连线方向上（在基准中心连线方向上（X方向上）的误差方向上）的误差 第一基准的定位误差第一基准的定位误差定位定位1x=a1+1+a定定1 第二基准的定位误差第二基准的定位误差定位定位2x=定位定位1x+2l（2） 与两孔连线垂直方向（与两孔连线垂直方向（y方向）上的定位误差方向）上的定位误差 定位定位1y=a1+1+a定定1 定位定位2y= a2+2+a定定2+2l+2l定定2022-4-1788（3） 角向误差角向误差 tg=(定位定位1y+定位定位2y)/2L 注

43、意：工件倾斜后，工件上各点的定位误差是不同的，计算时应注意：工件倾斜后，工件上各点的定位误差是不同的，计算时应根据原始尺寸的情况具体分析，可以通过改变定位方法，来提高根据原始尺寸的情况具体分析，可以通过改变定位方法，来提高定位精度。定位精度。 2022-4-17892022-4-1790工件定位后将其固定，使其工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置在加工过程中保持定位位置不变的装置，称为夹紧装置不变的装置，称为夹紧装置2022-4-1791夹紧装置的组成夹紧装置的组成动力源动力源装置装置产生夹紧作用力的装置产生夹紧作用力的装置传力传力机构机构传递力的机构，作用：改变作用力传递力的机构

44、，作用：改变作用力的方向；改变作用力的大小；具有的方向；改变作用力的大小；具有一定的自锁性能，以保证夹紧可靠一定的自锁性能，以保证夹紧可靠夹紧夹紧元件元件直接与工件接触完成直接与工件接触完成夹紧作用的元件夹紧作用的元件2022-4-1792夹紧夹紧装置装置的的组成组成设计设计夹具夹具应考应考虑的虑的问题问题夹紧力夹紧力传力方式传力方式夹紧机构夹紧机构大小、方向、作用点大小、方向、作用点手动、液力、电力等手动、液力、电力等增力、快速、机动等增力、快速、机动等2022-4-1793夹紧装置夹紧装置的设计原则的设计原则工件不工件不移动原则移动原则夹紧过程中，应不改变定夹紧过程中，应不改变定位后所占据

45、的正确位置位后所占据的正确位置工件不工件不变形原则变形原则夹紧力的大小要适当，既要夹紧力的大小要适当，既要保证夹紧可靠，又应使工件保证夹紧可靠，又应使工件产生加工精度不允许的变形产生加工精度不允许的变形2022-4-1794工件不工件不振动原则振动原则对刚性差的工件，或进行对刚性差的工件，或进行断续切削，提高支承零件断续切削，提高支承零件和夹紧零件的刚性，避免和夹紧零件的刚性，避免工件和夹紧系统的振动工件和夹紧系统的振动安全可安全可靠原则靠原则夹紧传力机构夹紧行程应夹紧传力机构夹紧行程应足够，操作方便、安全，足够，操作方便、安全，劳动强度低，生产效率高劳动强度低，生产效率高经济实经济实用原则用

46、原则夹紧装置的自动化和复杂夹紧装置的自动化和复杂程度与生产纲领相适应，程度与生产纲领相适应，有良好的工艺性和经济性有良好的工艺性和经济性2022-4-1795应指向各定位元件，尽可能垂直于主定位应指向各定位元件，尽可能垂直于主定位基准，在工件刚度最大方向上将工件夹紧基准，在工件刚度最大方向上将工件夹紧有助于定位，不破坏其准确性和可靠性有助于定位，不破坏其准确性和可靠性应考虑接触面积的影响，使工件变形尽可能小应考虑接触面积的影响，使工件变形尽可能小应使夹紧力尽可能小，减轻劳动强度、应使夹紧力尽可能小，减轻劳动强度、提高生产效率提高生产效率2022-4-1796夹紧力应指向主要定位基面夹紧力应指向

47、主要定位基面夹紧力方向与夹紧力大小的关系夹紧力方向与夹紧力大小的关系2022-4-1797夹紧力作用点是指夹紧元件与工件接触夹紧力作用点是指夹紧元件与工件接触的一小块面积的一小块面积应落在支承元件上或几个支承元件所形应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面内成的支承面内应选在工件刚性较好的部位应选在工件刚性较好的部位应尽可能靠近被加工表面，以减少切削应尽可能靠近被加工表面，以减少切削力翻转力矩的影响，减少振动力翻转力矩的影响，减少振动2022-4-1798夹紧力夹紧力作用点作用点应在支应在支承面内承面内夹紧力夹紧力作用点作用点应在刚性应在刚性较好部位较好部位2022-4-1799夹紧力夹紧

48、力作用点作用点应靠近应靠近加工表面加工表面2022-4-17100要足够防止加工时松动要足够防止加工时松动使工件受压变形小，刚性差的工件应均匀加压使工件受压变形小，刚性差的工件应均匀加压机动夹紧时应计算夹紧力的大小，以理论机动夹紧时应计算夹紧力的大小，以理论夹紧力乘以安全系数夹紧力乘以安全系数K 粗加工取粗加工取K2.53 精加工取精加工取K1.52夹紧力三要素的确定，是一个综合性问题，夹紧力三要素的确定，是一个综合性问题，必须考虑工件的结构特点、加工工艺方法、必须考虑工件的结构特点、加工工艺方法、定位元件的结构和布置等多种因素定位元件的结构和布置等多种因素2022-4-17101 增加辅助支

49、承和辅助夹紧点增加辅助支承和辅助夹紧点高支座镗孔高支座镗孔辅助夹紧辅助夹紧2022-4-17102分散着力点分散着力点分散着力点分散着力点薄壁套的薄壁套的夹紧变形及改善夹紧变形及改善利用对称变形利用对称变形增加压紧件增加压紧件接触面积接触面积2022-4-17103采用浮动压块采用浮动压块和垫环减少和垫环减少工件夹紧变形工件夹紧变形对于极薄特形工件，可采用冻结式夹具：将对于极薄特形工件，可采用冻结式夹具：将工件定位于一随行的型腔里，然后浇灌低熔工件定位于一随行的型腔里，然后浇灌低熔点金属，待其固结后一起加工；加工完成后，点金属，待其固结后一起加工；加工完成后，再加热熔解取出工件（低熔点金属的浇

50、灌及再加热熔解取出工件（低熔点金属的浇灌及熔解分离，都是在生产线上进行的）熔解分离，都是在生产线上进行的）其他措施其他措施2022-4-17104斜楔夹斜楔夹紧机构紧机构工作工作原理原理利用楔块的斜面将楔利用楔块的斜面将楔块的推力转变为夹紧块的推力转变为夹紧力，从而夹紧工件力，从而夹紧工件夹紧力夹紧力的大小的大小2022-4-17105夹持夹持原则原则楔块夹紧工件后应能自锁，楔块夹紧工件后应能自锁， 1 +2 为自锁条件为自锁条件一般钢铁的摩擦系数为一般钢铁的摩擦系数为0.10.15，取取1 =2 = 57，故故1014为了安全可靠，取为了安全可靠，取= 572022-4-17106斜楔夹紧机