1、第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础书名：汽车制造工艺基础 ISBN：978-7-111-36742-0作者：王永伦出版社：机械工业出版社本书配有电子课件汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 掌握基准的概念及分类掌握基准的概念及分类 理解六点定位原理理解六点定位原理 掌握常用定位元件的应用及能限制的自由度掌握常用定位元件的应用及能限制的自由度 熟悉工件的装夹方法及常用的夹紧机构熟悉工件的装夹方法及常用的夹紧机构【学习目标学习目标】第第3 3章章 工件的定位与装夹工
2、件的定位与装夹汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 工件是几何实体，它由点、线、面构成。其上工件是几何实体，它由点、线、面构成。其上任何一个点、线、面的位置总是用它与另外一些点、任何一个点、线、面的位置总是用它与另外一些点、线、面的相互关系（尺寸、平行度、同轴度等）来线、面的相互关系（尺寸、平行度、同轴度等）来确定的。确定的。3.1 3.1 基准的概念及其分类基准的概念及其分类3.1.1 3.1.1 基准的概念基准的概念 基准基准 是指用来确定生产对象上几何要素间的几何关是指用来确定生产对象上几何要素间的几何
3、关系所依据的那些点、线、面。系所依据的那些点、线、面。根据基准的作用不同，可分为根据基准的作用不同，可分为设计基准设计基准和和工工艺基准艺基准两大类。两大类。3.1.2 3.1.2 基准的分类基准的分类汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 一、一、设计基准设计基准 设计基准实例设计基准实例a a）b b）汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础工艺基准：工艺基准：是指在工艺过程中所采用的基准。是指在工艺过程中所采用的基准。工艺基
4、准分类工艺基准分类：二、工艺基准及其分类二、工艺基准及其分类按用途按用途不同分不同分工序基准工序基准定位基准定位基准测量基准测量基准装配基准装配基准汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 1.1.工序基准工序基准 指指在工序简图上，用来确定本工序所加工表面加在工序简图上，用来确定本工序所加工表面加工后应保证的尺寸、形状、位置的基准。工后应保证的尺寸、形状、位置的基准。工序基准应尽量与设计基准重合；当考虑定位或工序基准应尽量与设计基准重合；当考虑定位或试切测量方便时，也可与定位基准或测量基准相重合试切测量方便时，
5、也可与定位基准或测量基准相重合。工序基准实例工序基准实例 汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 2.2.定位基准定位基准 指加工时用作工件定位的基准。指加工时用作工件定位的基准。定位定位基准（基准（基面基面）又有）又有粗基准粗基准和和精基准精基准之分。之分。定位基准由实际存定位基准由实际存在的端面或内、外圆柱在的端面或内、外圆柱面面（体现假想的内、（体现假想的内、外外圆柱圆柱定位基准定位基准轴线轴线）作作为为定位基面定位基面。如图中的如图中的C C、D D面。面。汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第第3
6、 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 3.3.测量基准测量基准 指用来测量被被加工表面的尺寸和位置的基准。指用来测量被被加工表面的尺寸和位置的基准。图图a)a)是以圆柱面素线作为是以圆柱面素线作为测量基准测量基准；图；图b)b)是在是在V V形铁形铁上测量轴段上测量轴段2 2的径向跳动，轴颈的径向跳动，轴颈1 1和和2 2的同轴线的同轴线3 3是测量基准，是测量基准，以实际存在的外圆面以实际存在的外圆面1 1作为作为测量基面测量基面。a a）b b）测量基准与测量基准与测量基面实例测量基面实例汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第第3 3章章 工件的
7、定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 4.4.装配基准装配基准 指装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置指装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采用的基准。所采用的基准。图图a)a)以以A A端面和轴颈面端面和轴颈面为为装配基面装配基面；图；图b)b)倒档齿倒档齿2 2以壳体以壳体1 1右方内端面、径向右方内端面、径向以内孔表面为以内孔表面为装配基面装配基面。a)a)b)b)装配基准与装配基准与装配基面实例装配基面实例汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础3.2 3.2 工件在机床
8、夹具中的定位工件在机床夹具中的定位3.2.1 3.2.1 工件的六点定位原理工件的六点定位原理工件的定位：工件的定位：指工件在机床夹具中占有的正确位置。指工件在机床夹具中占有的正确位置。汽车制造工艺基础 高职高专 ppt 课件 一、工件的自由度一、工件的自由度 任何工件（自由刚体），在空间直角坐标任何工件（自由刚体），在空间直角坐标系中有六个方向活动的可能性，即沿系中有六个方向活动的可能性，即沿 轴方向的轴方向的移动自由度移动自由度（）,绕绕 轴的轴的转动自由度转动自由度（）。）。将工件某个方向活动的可能性称为一个将工件某个方向活动的可能性称为一个自自由度由度。第第3 3章章 工件的定位与装夹
9、工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 工件的六个自由度，工件的六个自由度，如图所示。如图所示。工件的六个自由度工件的六个自由度 a)a)矩形工件矩形工件 b)b)圆柱形工件圆柱形工件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 要使工件在空要使工件在空间有确定的唯一位间有确定的唯一位置，就必须设置相置，就必须设置相应的六个约束，分应的六个约束，分别限制其六个自由别限制其六个自由度。度。二、六点定位原理二、六点定位原理（六点定位规则）六点定位规则）指用合理分布的六个支承点限制工件相应的六个指用合理分布的六个支承点限制工件相应的六个自由度，确定其
10、唯一确切位置的原理。自由度，确定其唯一确切位置的原理。工件工件矩形立体的六点定位矩形立体的六点定位 第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 圆柱体的六点定位圆柱体的六点定位第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 常见加工形式为保证加工要求应限制的自由度常见加工形式为保证加工要求应限制的自由度第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 续上表续上表第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础1.1.在夹具结构中，支承点不一定用点或销
11、的顶端，常在夹具结构中，支承点不一定用点或销的顶端，常 用面或线来代替；在具体应用时，可用窄长的平面用面或线来代替；在具体应用时，可用窄长的平面 （条形支承）代替直线，用较小的平面代替点。（条形支承）代替直线，用较小的平面代替点。2.2.定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能 限制自由度。限制自由度。3.3.分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。某一自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了某一自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了 确定的位置，并不是指工件在受到外力时不能运动。确定的位置，并不
12、是指工件在受到外力时不能运动。工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。三、应用六点定位原理时需注意的问题三、应用六点定位原理时需注意的问题第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础1.1.工件的正确定位，就是工序的正确定位。工件的正确定位，就是工序的正确定位。2.2.工件正确定位应限制自由度的多少，由其加工要求工件正确定位应限制自由度的多少，由其加工要求 和工序基准的形式决定。和工序基准的形式决定。并非六个自由度都必须全并非六个自由度都必须全 部被限制，只需限制对加工要求有影响的自由度。部被限制，只需限制
13、对加工要求有影响的自由度。为保证加工为保证加工要求必须限制的自由度，要求必须限制的自由度，称为称为第一自第一自由度。由度。对加工对加工要求无关的自由度，称为要求无关的自由度，称为第二自由度。第二自由度。第二自由度第二自由度是否限制，可根据工件承受切削力、是否限制，可根据工件承受切削力、夹紧力和刀具在工件加工表面运行工作行程范围考虑。夹紧力和刀具在工件加工表面运行工作行程范围考虑。3.2.2 3.2.2 工件正确定位应限制的自由度工件正确定位应限制的自由度一、限制工件自由度与加工要求的关系一、限制工件自由度与加工要求的关系第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造
14、工艺基础 具体确定方法具体确定方法 独立拟出确保各单项距离尺寸或位置公差要求而独立拟出确保各单项距离尺寸或位置公差要求而限制的自由度后，再按综合叠加但不重复的方法便可限制的自由度后，再按综合叠加但不重复的方法便可得到确保多项精度要求应限制的自由度。得到确保多项精度要求应限制的自由度。如图示工件上铣槽，如图示工件上铣槽，必须限制五个自由度：必须限制五个自由度：及及 5 5个个自由度。自由度。工件上铣槽应限制的自由度工件上铣槽应限制的自由度第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 1 1完全定位完全定位 指不重复地限制了工件六个自由度的定位。指不重复地限制
15、了工件六个自由度的定位。当工件在当工件在x x、y y、z z三个坐标方向均有尺寸要求或位置精三个坐标方向均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。度要求时，一般采用这种定位方式。2 2不完全定位不完全定位 根据工件加工要求，不需要限制工件全部自由度的定根据工件加工要求，不需要限制工件全部自由度的定位方式。位方式。如图示车（镗）通孔、磨（铣）削平面。如图示车（镗）通孔、磨（铣）削平面。二、工件定位中的几种情况二、工件定位中的几种情况 a)a)车床上加工通孔车床上加工通孔 b)b)平板工件磨平面平板工件磨平面不完全定位实例不完全定位实例第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹
16、汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础z 3 3欠定位欠定位 工件加工时必须限制的自由度未被完全限制的定工件加工时必须限制的自由度未被完全限制的定位现象。位现象。欠定位无法保证加工要求，绝不允许有欠定欠定位无法保证加工要求，绝不允许有欠定位现象产生。位现象产生。如图示在工件上铣槽，如如图示在工件上铣槽，如 未限制，就不能保证槽未限制，就不能保证槽底与工件下底面的距离尺寸要求；如果底与工件下底面的距离尺寸要求；如果 或或 未限制，未限制，就不能保证槽底面与工件底面的平行度要求。就不能保证槽底面与工件底面的平行度要求。第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础4
17、4过定位过定位（也称（也称重复定位重复定位或或超定位超定位）多个定位元件重复限制同一个自由度的定位现象。多个定位元件重复限制同一个自由度的定位现象。如图示，上平面对如图示，上平面对A A面有垂直度公差要求，若面有垂直度公差要求，若用夹具的两个大平面定位，用夹具的两个大平面定位，则工件则工件A A面被限制了面被限制了 三个自由度，三个自由度，B B面被限制了面被限制了 三三个自由度，其中自由度被个自由度，其中自由度被A A、B B面同时重复限制面同时重复限制 。过定位实例过定位实例 第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 改变定位元件的结构。如缩小定位
18、元件工作面的接改变定位元件的结构。如缩小定位元件工作面的接 触长度；或者小定位元件的配合尺寸，增大配合间触长度；或者小定位元件的配合尺寸，增大配合间 隙等；隙等；控制或者提高工件定位基准之间以及定位元件工作控制或者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。如把定位的表面之间的位置精度。如把定位的面接触改为线接面接触改为线接 触。如图示。触。如图示。消除或减少过定位现象的措施消除或减少过定位现象的措施圆柱形支承定位圆柱形支承定位第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 消除过定位实例消除过定位实例 为了既保证机床夹具为了既保证机床夹具定位
19、的准确性，又不致发定位的准确性，又不致发生工件过定位现象，常在生工件过定位现象，常在“一面两孔一面两孔”组合定位时，组合定位时，将两个定位销中之一改制将两个定位销中之一改制成菱形销（削边销）。菱成菱形销（削边销）。菱形的长轴方向应与两孔中形的长轴方向应与两孔中心连线垂直。心连线垂直。如图示。如图示。菱形销菱形销第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 如工件定位面经机加工，且形状、尺寸、位置精如工件定位面经机加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是允许且必要的度均较高，则过定位是允许且必要的（如图示）（如图示）。HSK刀柄与传统刀柄结构刀柄与传统
20、刀柄结构HSK刀柄刀柄传统刀柄传统刀柄1:107:24主轴主轴拉杆拉杆刀柄刀柄 过定位应用过定位应用刀柄刀柄拉杆拉杆涨套涨套主轴主轴第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础3.3 3.3 工件在夹具中的定位方式及其定位元件工件在夹具中的定位方式及其定位元件3.3.1 3.3.1 工件的定位方式工件的定位方式 一、工件以平面定位一、工件以平面定位 在机械加工中，工件以平面作为定位基准的定位在机械加工中，工件以平面作为定位基准的定位是一种常用的定位方式，如箱体、机座、支架、板状是一种常用的定位方式，如箱体、机座、支架、板状类零件等。类零件等。有：有：以平面
21、定位；以圆柱孔定位；以外圆柱面定以平面定位；以圆柱孔定位；以外圆柱面定位；以组合表面定位位；以组合表面定位等等4 4种方式。种方式。第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 支承形式支承形式：根据所用定位元件是否起限制自由度根据所用定位元件是否起限制自由度作用、能否调节等分为：作用、能否调节等分为：固定支承；可调支承；自位支承（或称浮动支承）固定支承；可调支承；自位支承（或称浮动支承）辅助支承。辅助支承。可调支承可调支承支承点位置可调支承点位置可调 自位支承自位支承支承点可以自动调整其位支承点可以自动调整其位 置以适应定位表面变化置以适应定位表面变化支
22、承钉支承钉 支承板支承板限 制 自 由限 制 自 由度的支承度的支承支承定位支承定位辅助支承辅助支承不限制自由度，不起定位作用，只起不限制自由度，不起定位作用，只起 支承作用以加强支承刚度的支承支承作用以加强支承刚度的支承固定支承固定支承第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础1.1.固定支承固定支承固定支承定位元件：固定支承定位元件：支承钉、支承板支承钉、支承板。支承钉支承钉形式：形式：用于工件侧用于工件侧面定位，防面定位，防止工件滑动止工件滑动用于工件已经加用于工件已经加工过的平面定位工过的平面定位用于工件以用于工件以毛坯面定位毛坯面定位a a）平
23、头支承钉）平头支承钉 b b）球头支承钉球头支承钉 c c）齿纹头支承钉）齿纹头支承钉第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础支承板形支承板形式：式：都可用于工件已加工表面定位。都可用于工件已加工表面定位。A A型支承板结构简单，型支承板结构简单，但孔边切屑不易清除干净，适用于侧面和顶面定位；但孔边切屑不易清除干净，适用于侧面和顶面定位；B B型型支承板便于清除切屑，适用于底面定位。支承板便于清除切屑，适用于底面定位。支承板结构形式支承板结构形式 支承板定位简图支承板定位简图A A型型B B型型第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造
24、工艺基础汽车制造工艺基础 2.2.可调支承可调支承 工件定位过程中，有些要求支承钉的高度定期或工件定位过程中，有些要求支承钉的高度定期或不定期调整时，可采用可调支承钉。不定期调整时，可采用可调支承钉。如图所示。如图所示。a)a)圆头可调支承圆头可调支承 b)b)锥顶可调支承锥顶可调支承 c)c)网状平头可调支承网状平头可调支承1 1调整螺钉调整螺钉 2 2紧固螺母紧固螺母 调节到位后应用螺母将支承钉锁紧。多用于粗基准。调节到位后应用螺母将支承钉锁紧。多用于粗基准。定位作用与支承钉相同。定位作用与支承钉相同。第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 可调
25、支承应用实例可调支承应用实例可通过调整右方支承钉可通过调整右方支承钉高度，控制高度，控制 2 2个毛坯孔个毛坯孔与铣削后的与铣削后的 B B面的距离面的距离误差大小，以保证镗孔误差大小，以保证镗孔工序余量均匀。工序余量均匀。可通过调整支承可通过调整支承钉的轴向位置，钉的轴向位置，在轴上钻与左端在轴上钻与左端面不同距离要求面不同距离要求的径向孔。的径向孔。第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础3.3.自位支承（或称浮动支承）自位支承（或称浮动支承）指在工件定位过程中，能自动调整位置的支承。指在工件定位过程中，能自动调整位置的支承。作用：作用：提高工件装
26、夹刚度和稳定性。提高工件装夹刚度和稳定性。特点：特点：浮动支承点的位置随着工件定位基准位置的变化而浮动支承点的位置随着工件定位基准位置的变化而 自动调节，直至全部接触为止。自动调节，直至全部接触为止。仍相当于一个固定支承，只限制一个自由度；但增仍相当于一个固定支承，只限制一个自由度；但增 加了接触点数，提高了工件的刚度和稳定性，减小加了接触点数，提高了工件的刚度和稳定性，减小 工件的变形和接触应力。工件的变形和接触应力。夹具结构稍复杂。夹具结构稍复杂。适用于工件以毛面定位或刚度不足的场合。适用于工件以毛面定位或刚度不足的场合。第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽
27、车制造工艺基础 支承是摆动或浮动的，以两点或三点与工件支承支承是摆动或浮动的，以两点或三点与工件支承面接触。面接触。结构形式：结构形式：如图示。如图示。自位支承的结构形式自位支承的结构形式a a）b b）c c）第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 指在工件定位过程中，不限制工件自由度、用于指在工件定位过程中，不限制工件自由度、用于辅助定位的支承。辅助定位的支承。它不是定位元件。它不是定位元件。作用：作用：提高工件的装夹刚度、稳定性和可靠性，提高工件的装夹刚度、稳定性和可靠性，防止工件产生变形或定位不稳定。防止工件产生变形或定位不稳定。注意：注意：
28、支承位置应选在有利于工件承受夹紧力和支承位置应选在有利于工件承受夹紧力和切削力的位置。切削力的位置。4.4.辅助支承辅助支承 辅助支承应用实例辅助支承应用实例 加工面加工面 辅助支承辅助支承a a）b b）第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础辅助支承的几种典型结构类型辅助支承的几种典型结构类型螺钉螺钉工件工件滑柱滑柱弹簧弹簧工件工件滑块滑块手柄手柄滑柱滑柱斜楔斜楔工件工件手轮手轮工件工件斜孔斜孔夹紧套夹紧套螺套螺套滑柱螺钉滑柱螺钉弹簧弹簧外套外套a)a)螺旋式辅助支承螺旋式辅助支承 b)b)斜斜自位式辅助支承斜斜自位式辅助支承 c)c)推引式辅助支
29、承推引式辅助支承 d)d)液压锁紧辅助支承液压锁紧辅助支承 第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础二、工件以圆柱孔定位二、工件以圆柱孔定位 定位元件有：定位元件有：圆柱定位销、定位心轴、圆锥销圆柱定位销、定位心轴、圆锥销。1.1.圆柱定位销圆柱定位销 结构形式及特点：结构形式及特点：如图示。按与工件孔配合长径比分如图示。按与工件孔配合长径比分为为长、短圆柱销长、短圆柱销。长圆柱销可限制。长圆柱销可限制4 4个自由度；短圆柱销个自由度；短圆柱销可限制可限制2 2个自由度。个自由度。圆柱定位销典型结构圆柱定位销典型结构用于较用于较小内孔小内孔用于较用于较
30、大内孔大内孔以内孔和端面组合以内孔和端面组合定位时（带支承环）定位时（带支承环）第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 2.2.定位心轴定位心轴 结构形式及特点，结构形式及特点，除图示三种结构外，还有除图示三种结构外，还有花键心轴花键心轴。限制五个自由度限制五个自由度 ，限制四个自由度限制四个自由度，限制五个自由度限制五个自由度 ，a a）锥形心轴）锥形心轴（锥度（锥度1 110001000-1-150005000）定位心轴结构定位心轴结构1-1-导向部分导向部分 2-2-传动部分传动部分 3-3-定位部分定位部分b b）过盈配合）过盈配合圆柱心轴圆
31、柱心轴c c）间隙配合心轴）间隙配合心轴（带轴肩）（带轴肩）第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 3.3.圆锥销圆锥销 图示为工件以圆孔在圆锥销上定位的示意图。固图示为工件以圆孔在圆锥销上定位的示意图。固定圆锥销限制工件三个移动自由度。图定圆锥销限制工件三个移动自由度。图a)a)用于粗基准用于粗基准定位，图定位，图b)b)用于精基准定位。用于精基准定位。圆锥销定位圆锥销定位a)a)粗基准定位用圆锥销粗基准定位用圆锥销 b)b)精基准定位用圆锥销精基准定位用圆锥销第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 工件
32、在单个圆锥销上定位容易倾斜，故一般要工件在单个圆锥销上定位容易倾斜，故一般要与其它定位元件组合使用与其它定位元件组合使用，如图示。如图示。a)a)圆锥与圆柱组合圆锥与圆柱组合心轴心轴 圆锥销组合定位圆锥销组合定位b)b)平面与浮动圆平面与浮动圆锥销组合锥销组合c)c)双圆锥销组合双圆锥销组合第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础三、工件以外圆柱面定位三、工件以外圆柱面定位常用的定位元件主要有：常用的定位元件主要有：V V形块、定位套、半圆套。形块、定位套、半圆套。1.V1.V形块形块 结构形式、特点及应用，结构形式、特点及应用，如图示。如图示。工作面
33、工作面 夹角常取夹角常取6060、9090、120120，9090应用最多。应用最多。用于短圆柱面。用于短圆柱面。限制限制用于较长或两段用于较长或两段较远圆柱面限较远圆柱面限 制制 ，工作面镶有工作面镶有淬硬钢或硬淬硬钢或硬质合金块质合金块接触面接触面2-52-5两两侧为斜面用于侧为斜面用于粗基准粗基准a a）短）短V V形块形块 b b）2 2个短个短V V形块组合形块组合 c c）V V 形工作面镶块形工作面镶块 d d）窄工作面）窄工作面V V 形块形块第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础工件以工件以V V形块形块定位应用实例定位应用实例 2
34、 2个短个短V V形块组合定位长圆柱工件形块组合定位长圆柱工件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 活动式活动式V V形块定位并夹紧工件形块定位并夹紧工件 （V V形块形块具有定位和夹紧的双重作用）具有定位和夹紧的双重作用）分为分为移动式移动式和和浮动式浮动式2 2种。种。X Z Y X 移动式移动式V V形块结构形块结构第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础浮浮动式动式V V形块形块 浮动式浮动式V V形块结构形块结构第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 2
35、.2.定位套定位套 结构形式、特点及应用结构形式、特点及应用，如图示如图示。用于工件以端面为用于工件以端面为主要定位基准，短主要定位基准，短圆柱面定位于定位圆柱面定位于定位套内孔内套内孔内用于工件以外圆用于工件以外圆柱面为主要定位柱面为主要定位基面，定位于长基面，定位于长定位套内孔内定位套内孔内用于工件以圆用于工件以圆柱端面外缘为柱端面外缘为定位基面定位定位基面定位于锥孔内于锥孔内第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 结构形式、特点及应用，结构形式、特点及应用，如图示。如图示。下半圆套是定位元件，上面的半圆套起夹紧作用。下半圆套是定位元件，上面的半
36、圆套起夹紧作用。分为分为可卸式、铰链式可卸式、铰链式，后者装卸工件方便。，后者装卸工件方便。主要用于大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。主要用于大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。3.3.半圆套半圆套a a）可卸式半圆套）可卸式半圆套 b b）铰链式半圆套）铰链式半圆套第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础四、工件以组合表面定位四、工件以组合表面定位 实际生产中，为满足工序加工要求，常采用几个实际生产中，为满足工序加工要求，常采用几个定位基准（基面）的组合方式进行定位，即定位基准（基面）的组合方式进行定位，即组合定位组合定位。常用的组合定位形式有：常
37、用的组合定位形式有：前后顶尖孔前后顶尖孔一孔一端面一孔一端面一端面一外圆一端面一外圆两阶梯外圆及一端面两阶梯外圆及一端面一长孔一外圆一长孔一外圆一面两孔一面两孔采用相应的定位元件采用相应的定位元件进行组合定位。如前进行组合定位。如前后顶尖（圆锥销）、后顶尖（圆锥销）、定位销、定位套、心定位销、定位套、心轴、支承钉、支承板轴、支承钉、支承板V V 形块等形块等组合定位形式组合定位形式第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础a a）b b）第第3 3章章 工件的定位与装夹工件
38、的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 工件在夹具中要正确定位，工件在夹具中要正确定位，一是正确选择定位基一是正确选择定位基准，二是选择合适的定位元件。准，二是选择合适的定位元件。定位元件须满足：定位元件须满足：一、足够的精度一、足够的精度 包括本身尺寸精度，定位元件间的位置尺寸及位包括本身尺寸精度，定位元件间的位置尺寸及位置公差；常取工件相应尺寸及位置公差的置公差；常取工件相应尺寸及位置公差的1/51/51/21/2。二、较好的耐磨性二、较好的耐磨性 以保持夹具的使用寿命和定位精度。以保持夹具的使用寿命和定位精度。三、足够的强度和刚度三、足够的强度和刚度 避免使用中变形和损坏。避免使
39、用中变形和损坏。四、较好的工艺性四、较好的工艺性 力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。3.3.2 3.3.2 定位元件的基本要求定位元件的基本要求第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础3.4 3.4 工件的装夹工件的装夹工件的装夹工件的装夹：指工件在机床上或夹具中指工件在机床上或夹具中定位定位和和夹紧夹紧的过程。的过程。工件的定位：工件的定位：确定工件在机床上或夹具中占据正确确定工件在机床上或夹具中占据正确位置的过程。位置的过程。工件的夹紧工件的夹紧：将定位后的工件固定，使其在加工中将定位后的工件固定，
40、使其在加工中保持定位位置不变的过程。保持定位位置不变的过程。工件装夹时，应满足两项基本要求：工件装夹时，应满足两项基本要求：加工前，工件必须加工前，工件必须正确定位、合理夹紧。正确定位、合理夹紧。3.4.1 3.4.1 工件装夹的基本要求工件装夹的基本要求第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 一、找正装夹法一、找正装夹法 1 1直接找正装夹法直接找正装夹法 指以工件的实际表面作为定位依据，用找正工具指以工件的实际表面作为定位依据，用找正工具（如划针和指示表）找正工件的正确位置，以实现定（如划针和指示表）找正工件的正确位置，以实现定位后再将工件夹紧的
41、装夹方法。位后再将工件夹紧的装夹方法。被找正的表面就是工件的定位基准。被找正的表面就是工件的定位基准。特点及应用特点及应用：直接找正装夹直接找正装夹3.4.2 3.4.2 工件的装夹方法工件的装夹方法有：有：找正装夹法找正装夹法和和夹具装夹法夹具装夹法两种。两种。第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 直接找正装夹法直接找正装夹法实例实例a)a)找正内孔面找正内孔面 b)b)找正外圆面找正外圆面第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 2 2划线找正装夹法划线找正装夹法 以在工件上划出的待加工表面所在位置的线
42、痕以在工件上划出的待加工表面所在位置的线痕作为定位依据，定位时用划针找正其位置后再将工件作为定位依据，定位时用划针找正其位置后再将工件夹紧的装夹方法。夹紧的装夹方法。此方法生产率低，定位精度也低；对工人的技术此方法生产率低，定位精度也低；对工人的技术水平要求较高。水平要求较高。只适用于单件小批生产中加工复杂而笨重的毛坯只适用于单件小批生产中加工复杂而笨重的毛坯件，或零件不宜直接使用通用机床夹具装夹的场合。件，或零件不宜直接使用通用机床夹具装夹的场合。第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 划线找正装夹法划线找正装夹法实例实例拨叉划线找正拨叉划线找正以
43、线痕在四爪卡盘上找正以线痕在四爪卡盘上找正第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 通用机床夹具：通用机床夹具：如车床的三爪自定心卡盘、如车床的三爪自定心卡盘、铣床铣床用平口台虎钳、尾座及分度头等用平口台虎钳、尾座及分度头等；专用机床夹具：专用机床夹具：如如钻模、专用铣床、车床、镗床钻模、专用铣床、车床、镗床夹具等。夹具等。特点：特点：工件工件定位准确，装卸工件迅速；定位准确，装卸工件迅速；生产率高；生产率高；设计与制造周期长，费用较高。设计与制造周期长，费用较高。主要适用于产品相对稳定而产量较大的成批和大主要适用于产品相对稳定而产量较大的成批和大量生
44、产。量生产。二、机床夹具装夹法二、机床夹具装夹法 靠机床夹具将工件定位、夹紧，保证工件相对于靠机床夹具将工件定位、夹紧，保证工件相对于刀具、机床正确位置的装夹方法。刀具、机床正确位置的装夹方法。有：有：通用机床夹具装夹法通用机床夹具装夹法和和专用机床夹具装夹法专用机床夹具装夹法第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 通用机床夹具装夹法通用机床夹具装夹法实例实例 a a）三爪卡盘）三爪卡盘 b b）万向平口虎钳）万向平口虎钳 c c）回转工作台）回转工作台 d d）尾座及分度头）尾座及分度头 第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工
45、艺基础汽车制造工艺基础 专用机床夹具装夹法专用机床夹具装夹法实例实例 钻模夹具装夹工件钻模夹具装夹工件 1-1-夹具体夹具体 2-2-定位销定位销 3-3-钻套钻套 4-4-工件工件V V型块型块支撑套支撑套手柄手柄定向键定向键夹具体夹具体对刀块对刀块工件工件专用铣夹具装夹工件专用铣夹具装夹工件第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础3.5 3.5 工件夹紧及夹紧装置工件夹紧及夹紧装置 夹紧装置：夹紧装置：将工件压紧夹牢的装置。将工件压紧夹牢的装置。作用：作用：工件定位后，使之在各种力作用下不发生位移工件定位后，使之在各种力作用下不发生位移或振动。或振
46、动。一、夹紧装置组成一、夹紧装置组成 主要由：主要由：力源装置、中间传动机构、夹紧元件（执行力源装置、中间传动机构、夹紧元件（执行元件）元件）等组成。如图示。等组成。如图示。3.5.1 3.5.1 夹紧装置的组成及其基本要求夹紧装置的组成及其基本要求液压缸液压缸杠杆杠杆压块压块工件工件夹夹紧紧装装置置组组成成第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础力源装置：力源装置：产生压紧力的动力装置。可分为产生压紧力的动力装置。可分为机动机动和和 手动手动。如气（液）动、电动；手动丝杆、手柄等。如气（液）动、电动；手动丝杆、手柄等。中间传动机构：中间传动机构：将原
47、动力以一定大小和方向传递给将原动力以一定大小和方向传递给 夹紧元件的机构。夹紧元件的机构。如斜楔、杠杆。如斜楔、杠杆。夹紧元件（执行元件）夹紧元件（执行元件）：直接与工件接触完成夹紧直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件作用的最终执行元件。如压板。如压板。气缸气缸斜楔斜楔滚子滚子压板压板夹夹紧紧装装置置组组成成第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 二、夹紧装置的要求二、夹紧装置的要求1.1.工件不移动。工件不移动。夹紧时不能破坏工件的正确定位。夹紧时不能破坏工件的正确定位。2.2.夹紧力大小要适当、牢固。夹紧力大小要适当、牢固。不允许工件产生振动
48、、不允许工件产生振动、变形和损伤。变形和损伤。3.3.工艺性能好。工艺性能好。力求结构简单，易于制造和维修。力求结构简单，易于制造和维修。4.4.使用性能好。使用性能好。有足够的夹紧行程和良好的自锁性；有足够的夹紧行程和良好的自锁性；操作安全、省力、快捷方便。操作安全、省力、快捷方便。第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 三、夹紧力的确定三、夹紧力的确定 应考虑：应考虑：夹紧力的夹紧力的作用点、方向、大小。作用点、方向、大小。1.1.夹紧力作用点夹紧力作用点夹紧点尽可能与支承点对应于稳定的受力区内夹紧点尽可能与支承点对应于稳定的受力区内。避避免工件
49、移动或偏转而破坏工件的正确定位。免工件移动或偏转而破坏工件的正确定位。如图示。如图示。夹紧力作用点的选择夹紧力作用点的选择1-1-夹具体夹具体 2-2-工件工件 3-3-定位支承元件定位支承元件 a a）错误）错误 b b）错误）错误 c c）正确）正确 第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位。夹紧力作用点应落在工件刚性较好的部位。以减以减小工件的夹紧变形。小工件的夹紧变形。如图示。如图示。a)a)错误错误 b)b)正确正确夹紧力作用点应尽量夹紧力作用点应尽量靠近加工面。靠近加工面。减小对减小对夹紧点的切削力矩，夹
50、紧点的切削力矩，防止或减小工件产生防止或减小工件产生振动和变形，提高定振动和变形，提高定位的稳定性和可靠性位的稳定性和可靠性。第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础夹紧力作用点夹紧力作用点应用实例应用实例a a）错误）错误 b b）正确）正确 c c）正确）正确 第第3 3章章 工件的定位与装夹工件的定位与装夹 汽车制造工艺基础汽车制造工艺基础 夹紧力夹紧力作用点作用点应用实例应用实例a a）b b）c c）薄壁件夹紧力作用引起的变形薄壁件夹紧力作用引起的变形薄壁套筒的夹紧变形的防止措施薄壁套筒的夹紧变形的防止措施a a）b b）c c）第第3 3章
