第十五次、定位原理與定位元件講解課件

1、第十五次課 夾具定位夾具概論六點(diǎn)定位原理工件的定位方式及定位元件支座零件第1工序（鉆孔）例：加工之安裝或固定問(wèn)題支座零件第3工序（鉆、锪 4 分布孔）1、機(jī)床夾具定義： 在機(jī)床上用來(lái)完成工件定位、夾緊任務(wù)的裝置（工藝裝備），稱(chēng)為機(jī)床夾具?；蛟跈C(jī)床上用于裝夾工件或引導(dǎo)刀具的裝置。工件的定位方法 (1)直接找正定位 是用百分表、劃針或用目測(cè)，在機(jī)床上直接找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 效率低，適于單件小批生產(chǎn)和定位精度要求較高的情況 夾具的引入 直接找正法示例a）磨內(nèi)孔時(shí)工件的找正 b）刨槽時(shí)工件的找正直接找正安裝(2)劃線找正定位 當(dāng)零件形狀很復(fù)雜時(shí)，可先用劃針在工件上畫(huà)出中心線、對(duì)稱(chēng)線或

2、各加工表面的加工位置，然后再按劃好的線來(lái)找正工件在機(jī)床上的位置的方法。 適于單件小批生產(chǎn)或毛坯精度較低、大型工件粗加工劃線找正法示例毛坯孔加工線找正線劃線找正安裝(3)用夾具定位把工件放在夾具中，通過(guò)夾具來(lái)間接確定其位置的方式。 效率高，易保證質(zhì)量，廣泛用于批量生產(chǎn)。用專(zhuān)用夾具 安裝工件工件在夾具上裝夾（滾齒夾具）2.機(jī)床夾具的功用（1）能穩(wěn)定保證加工精度 夾具來(lái)保證工件位置，不受人的因素影響，穩(wěn)定可靠，特別是加工表面間的位置精度。（2）減少輔助工時(shí)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本 快速安裝，免找正、對(duì)刀等，剛性大而高切削用量，率高。（3）擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍，一機(jī)多能 如在車(chē)床上加鏜夾具，可完成

3、鏜孔加工。 （4）減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度3.機(jī)床夾具的分類(lèi)按使用特點(diǎn)分：（1）通用夾具（2）專(zhuān)用夾具（3）成組夾具（通用可調(diào)）（4）組合夾具 （5）隨行夾具按使用機(jī)床分：車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具按動(dòng)力源分：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等標(biāo)準(zhǔn)化。三爪、四爪、平中鉗、分度頭等，常以機(jī)床附件形式出現(xiàn)。三爪自定心卡盤(pán)四爪單動(dòng)卡盤(pán)萬(wàn)向平口鉗回轉(zhuǎn)工作臺(tái)分度盤(pán)通用夾具氣動(dòng)夾具液壓夾具組合夾具組合夾具4. 夾具的組成（1）定位元件及定位裝置（2）夾緊裝置（3）對(duì)刀與導(dǎo)引元件（鉆套、對(duì)刀塊）（4）夾具體（5）其它：連接元件、分度機(jī)構(gòu)、操作裝置等。對(duì)刀塊定向鍵導(dǎo)向元件工件定位

4、工件定位： 加工前，使工件在機(jī)床上或夾具上占有正確的加工位置的過(guò)程，稱(chēng)為定位。夾緊： 用施加外力的形式，把工件已確定的定位位置固定下來(lái)的過(guò)程，稱(chēng)為夾緊。這個(gè)定位、夾緊的過(guò)程，稱(chēng)為裝夾或安裝。裝夾或安裝： 工件定位、夾緊的全過(guò)程，稱(chēng)為裝夾或安裝。 定位在前，夾緊在后 定位是首要的，夾緊是必要的。 裝夾、安裝、定位與夾緊的關(guān)系2.1 六點(diǎn)定位原理 圖 2-13 六點(diǎn)定位原理XZY 要確定其空間位置，就需要限制其 6 個(gè)自由度 將 6 個(gè)支承抽象為6個(gè)“點(diǎn)”，6個(gè)點(diǎn)限制了工件的6 個(gè)自由度，這就是六點(diǎn)定位原理。6 個(gè)自由度為三個(gè)移動(dòng) ，三個(gè)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，分別表示為自由物體，三維空間有6 個(gè)獨(dú)立活動(dòng)的可

5、能性，這種可能性稱(chēng)為自由度。相當(dāng)于六個(gè)支承點(diǎn)的定位元件與基準(zhǔn)面接觸，就可達(dá)到限制目的。 工件以平面3點(diǎn)定位XYZ 與理論力學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)自由度概念差別 位置不定度 夾緊與定位概念分開(kāi) 工件、夾具是彈性體 兩點(diǎn)注意：“點(diǎn)”的含義 對(duì)自由度的限制，與實(shí)際接觸點(diǎn)不同2.2 工件的定位 (1)六點(diǎn)定位原理 未定位工件在空間有六個(gè)自由度，定位就是限制其自由度。合理布置六個(gè)定位支承點(diǎn)，使工件上的定位基面與其接觸，一個(gè)支承點(diǎn)限制工件一個(gè)自由度，使工件六個(gè)自由度被完全限制，在空間得到唯一確定的位置，此即六點(diǎn)定位原理。 工件定位目的：使同批工件在機(jī)床或夾具上有正確位置工件的6個(gè)自由度均被限制，稱(chēng)為完全定位。工件6個(gè)

6、自由度中有1個(gè)或幾個(gè)自由度未被限制，稱(chēng)為不完全定位。完全定位與不完全定位不完全定位主要有兩種情況： 工件本身相對(duì)于某個(gè)點(diǎn)、線是完全對(duì)稱(chēng)的，則工件繞此點(diǎn)、線旋轉(zhuǎn)的自由度無(wú)法被限制（即使被限制也無(wú)意義）。例如球體繞過(guò)球心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱體繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)等。 工件加工要求不需要限制某一個(gè)或某幾個(gè)自由度。如加工平板上表面，要求保證平板厚度及與下平面的平行度，則只需限制 3 個(gè)自由度就夠了。幾種定位情況 都是合理的定位方式。完全定位與不完全定位示例ZYXa）ZYXb）ZYXc）ZYXd） e）ZYXf）ZYX工件應(yīng)限制的自由度 考慮定位方案時(shí)，先分析必須消除哪些自由度，再以相應(yīng)定位點(diǎn)去限制。欠定位與過(guò)

7、定位 工件應(yīng)限制的自由度未被限制的定位，為欠定位， 在實(shí)際生產(chǎn)中是絕對(duì)不允許的。 工件一個(gè)自由度被兩個(gè)（或以上）支承點(diǎn)重復(fù)限制的定位稱(chēng)為過(guò)定位或重復(fù)定位。 一般來(lái)說(shuō)也是不合理的。欠定位欠定位不能保證工件的正確安裝，因而是不允許的。欠定位示例XZYa）b）BBB過(guò)定位 過(guò)定位是否允許，要視具體情況而定： 1）如果工件的定位面經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過(guò)定位是允許的。有時(shí)還是必要的，因?yàn)楹侠淼倪^(guò)定位不僅不會(huì)影響加工精度，還會(huì)起到加強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度和增加定位穩(wěn)定性的作用。 2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或雖經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，但加工精度不高，這時(shí)過(guò)定位一般是不允許的，因?yàn)樗赡茉斐?/p>

8、定位不準(zhǔn)確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等情況。 過(guò)定位分析（桌子與三角架）過(guò)定位分析滾、插齒時(shí)工件的過(guò)定位刀柄主軸拉桿漲套 過(guò)定位應(yīng)用HSK刀柄與傳統(tǒng)刀柄結(jié)構(gòu)HSK刀柄傳統(tǒng)刀柄1:107:24間隙主軸拉桿刀柄定位端面配合錐面 過(guò)定位討論如圖示，齒輪坯以內(nèi)孔和一小端面定位，車(chē)削外圓和大端面。加工后檢測(cè)發(fā)現(xiàn)大端面與內(nèi)孔垂直度超差。試分析原因，提出改進(jìn)意見(jiàn)。4A0.02 A間隙配合剛性心軸過(guò)定位示例過(guò)定位引起夾緊變形橡膠墊過(guò)定位處理分析 過(guò)定位造成的后果：（1）使工件或夾具元件變形，引起加工誤差；（2）使部分工件不能安裝，產(chǎn)生定位干涉（如一面兩銷(xiāo)） 過(guò)定位一般是不允許的，但在精加工時(shí)也可看到。消除

9、或減少過(guò)定位干涉的兩種方法： 改變定位元件結(jié)構(gòu)，消除定位元件的重復(fù)限制；如長(zhǎng)銷(xiāo)改成短銷(xiāo) 提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。 注意： 只有提出合理的附加條件，才允許采用過(guò)定位。定位時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)主要問(wèn)題定位支承點(diǎn)必須與工件的定位基準(zhǔn)面始終保持緊貼接觸；分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí)，不考慮力的影響；定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來(lái)的。工件定位的基本原理1、基準(zhǔn)的概念及其分類(lèi) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn) 精基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn) 測(cè)量基準(zhǔn) 輔助基準(zhǔn) 裝配基準(zhǔn)5-3 常見(jiàn)定位方式及其定位元件定位基準(zhǔn)在機(jī)械加工中用作定位的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)面工件定位時(shí)，作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)和線，往往由某

10、些具體表面體現(xiàn)出來(lái)，這種表面稱(chēng)為定位基準(zhǔn)面。工件定位的基本原理2定位基準(zhǔn)的基本概念工件定位的基本原理定位基準(zhǔn)面的形式理論上只要是工件上的表面均可能成為定位基準(zhǔn)面；依據(jù)其起的作用不同，可分為主要基準(zhǔn)面、定向基準(zhǔn)面、止推基準(zhǔn)面、防轉(zhuǎn)基準(zhǔn)面等；基準(zhǔn)面可以是平面、圓柱面、孔、錐面、球面等。二、常用定位元件及選用（1）對(duì)定位元件的基本要求足夠的精度；較好的耐磨性；足夠的強(qiáng)度和剛度；較好的工藝性；便于清除切屑。常用定位元件及選用4. 常見(jiàn)定位方法與定位元件 (2) 工件以平面定位工作定位基準(zhǔn)為平面，主要形式是支承。固定支承-支承的高度尺寸是固定的！-支承釘：限制一個(gè)自由度精基準(zhǔn)面粗基準(zhǔn)面大摩擦力的側(cè)面便于

11、拆卸與更換不易更換均代表一個(gè)點(diǎn)，限制一個(gè)自由度，模擬平面要三個(gè)釘！固定支承-支承板較大接觸面、穩(wěn)固，常用于大精基準(zhǔn)面定位支承板限制兩個(gè)自由度，釘與板其結(jié)構(gòu)、尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)不易清屑，常用側(cè)面（垂直）適用于底面（水平）2) 可調(diào)支承（頂端位置一定范圍調(diào)整）多用于毛面（末加工過(guò)的）定位，每批調(diào)整一次，以補(bǔ)償各批毛坯誤差3) 自位支承（浮動(dòng)支承）實(shí)質(zhì)是它與工件接觸的幾個(gè)工作點(diǎn)能隨工件定位面形狀自行浮動(dòng)，一般只限制一個(gè)自由度，即一點(diǎn)定位。常用于毛坯面、斷續(xù)面、階梯面4) 輔助支承 在工件定位后才參與支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的剛度和定位穩(wěn)定性，每個(gè)工件加工均要調(diào)節(jié)

12、一次。書(shū)上還有例子工件以平面定位面積較小的基準(zhǔn)平面選用支承釘面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位選用支承板常用定位元件及選用小歸納：毛坯面、階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承毛坯面作基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助支承常用定位元件及選用(3) 工件以圓孔定位（屬于定心定位） 1）定位銷(xiāo) 分固定式和可換式，（圓柱銷(xiāo)、菱形銷(xiāo)）說(shuō)明：直徑D處按g6、g7、f6、f7進(jìn)行制造下面與夾具體采用過(guò)盈配合，不拿出來(lái)啦！可換限制幾個(gè)自由度？定位銷(xiāo)之變形-菱形定位銷(xiāo)與圓柱銷(xiāo)配合使用，僅為限制轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，不干涉之措

13、2）圓錐銷(xiāo) 常用于工件孔端的定位，可限制三個(gè)自由度 粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)易倒，固還需要其它輔助來(lái)完成真正的定位3）定位心軸（圓柱心軸）a-間隙配合的，精度不高，裝卸方便b-過(guò)盈配合心軸，精度高，同軸度高，軸向差點(diǎn)c-小錐度心軸，配合精度高，軸向也有誤差。花鍵心軸為一般花鍵心軸的結(jié)構(gòu)，用于各類(lèi)內(nèi)花鍵孔工件的安裝，它根據(jù)工件花鍵的不同定心方式（外徑定心、內(nèi)徑定心、齒形定心等）的安裝要求，設(shè)置心軸工作部（外花鍵軸體）相應(yīng)軸徑（外徑、內(nèi)徑、齒形部）的定心尺寸及其公差帶彈簧心軸心軸做成彈簧可變形的結(jié)構(gòu)，通過(guò)某種機(jī)構(gòu)改變心軸軸徑而達(dá)到0間隙的目的。頂尖式心軸（兩個(gè)圓錐銷(xiāo)）錐度心軸限制了幾個(gè)自由度？工件以錐孔定位用

14、錐度心軸定位工件以內(nèi)孔定位工件上定位內(nèi)孔較小時(shí)，常選定位銷(xiāo)在套類(lèi)、盤(pán)類(lèi)零件的車(chē)削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸短圓柱心軸限制2個(gè)自由度，長(zhǎng)的4個(gè)錐心軸限制5個(gè)自由度。錐心軸或過(guò)盈圓柱心軸同軸度誤差少，間隙配合大，要注意上問(wèn)題。常用定位元件及選用說(shuō)明一點(diǎn)：(4) 工件以外圓表面定位 凡此種種也！(4) 工件以外圓表面定位 1）定位套筒（一般適用精基準(zhǔn)定位） 短套限制2個(gè)自由度，長(zhǎng)套限制4個(gè)自由度，有同軸度的問(wèn)題存在的幾個(gè)自由度？工件外圓以錐套定位2）半圓定位座（套） 常用于大型軸類(lèi)工件的定位。下半圓起定位，上半圓起夾緊，一般兩個(gè)配合使用，限制4個(gè)自由度。3）V形塊定位（最常用） 結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)

15、化，斜面夾角有6090120V型塊V形塊兩斜面之間的夾角一般為60、90或120，其中90最多。活動(dòng)V形塊的材料一般為20鋼，滲碳淬火后硬度為5863HRC，或用45鋼淬火后硬度3540HRC，對(duì)精度要求較高的中小型V形塊，也可用T7A 或T8A鋼，淬火后硬度為5863HRC。 V形塊之各色形態(tài)較短的精基準(zhǔn)較長(zhǎng)的粗基準(zhǔn)兩段精基準(zhǔn)較遠(yuǎn)場(chǎng)合鑄鐵鑲淬火鋼墊塊形式，用于大、長(zhǎng)件。定位表面的組合在多個(gè)表面同時(shí)參與定位情況下，各定位表面所起作用有主次之分。通常稱(chēng)定位點(diǎn)數(shù)最多的表面為主要定位面或支承面，稱(chēng)定位點(diǎn)數(shù)次多的表面為第二定位基準(zhǔn)面或?qū)蛎?，稱(chēng)定位點(diǎn)數(shù)為1的表面為第三定位基準(zhǔn)面或止動(dòng)面。組合可能性！平

16、面與平面平面與孔平面與外圓柱面（軸）平面與其它表面錐面與錐面主要定位基準(zhǔn)面：設(shè)置三個(gè)支承點(diǎn)，限制了工件的三個(gè)自由度的定位表面。要求：支承面積大；三個(gè)支承點(diǎn)要對(duì)稱(chēng)配置。 導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面：設(shè)置二個(gè)支承點(diǎn)，限制了工件的二個(gè)自由度的定位表面。要求：應(yīng)選狹長(zhǎng)表面；支承點(diǎn)布置應(yīng)盡可能遠(yuǎn)。 雙導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面：限制四個(gè)自由度的圓柱定位面 雙支承定位基準(zhǔn)面：限制二個(gè)移動(dòng)自由度的圓柱定位面 止推定位基準(zhǔn)面：限制一個(gè)移動(dòng)自由度的定位基準(zhǔn)面。要求：應(yīng)選窄小且與切削力相對(duì)的表面；支承方向平行于導(dǎo)向方向。 防轉(zhuǎn)定位基準(zhǔn)面：限制一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的定位表面。要求：支承點(diǎn)布置應(yīng)離回轉(zhuǎn)線盡可能遠(yuǎn)。工件定位的基本原理在分析多個(gè)表面定

17、位情況下各表面限制的自由度時(shí)，分清主次定位面很重要。如下圖工件在兩頂尖上的定位，應(yīng)首先確定前頂尖限制的自由度：三個(gè)移動(dòng)，然后再分析后頂尖限制的自由度，應(yīng)與前頂尖一起綜合考慮：兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。我們稱(chēng)為聯(lián)合定位。(5) 組合表面定位-一個(gè)平面和與其垂直的兩個(gè)孔組合是箱體常用的定位方式，且是完全定位，但？這種定位屬于過(guò)定位誰(shuí)之過(guò)？解決之法減小第二直徑-z轉(zhuǎn)角也大; 第二銷(xiāo)可沿X軸移動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；削第二銷(xiāo)，使在過(guò)定位方向上尺寸減小，使過(guò)定位因素消失！B. 一圓銷(xiāo)、一削邊銷(xiāo)及一平面定位(1) 削邊銷(xiāo)的形成解決辦法是：將銷(xiāo)2做成削邊銷(xiāo) 350削邊銷(xiāo)尺寸設(shè)計(jì)方法及步驟1、確定兩銷(xiāo)中心距及公差：兩銷(xiāo)中心距的基本尺寸

18、應(yīng)等于兩孔中心距的平均尺寸，其公差為兩孔中心距公差的 1/31/5 2、確定第一個(gè)定位銷(xiāo)的直徑尺寸d1=D1min，公差一般取g6、f7，然后圓整處理。3、確定b、B，標(biāo)準(zhǔn)化查表得來(lái)。4、計(jì)算d2=D2-2min(削邊銷(xiāo)與孔配合的最小間隙) 。2min2b(LD+Ld)/D25、選偏差g6、f7，圓整處理得尺寸。2）一平面和與其垂直的兩外圓柱面組合3）一孔和一平行于孔中心線的平面組合 討論分析圖示定位方案：各方案限制的自由度有無(wú)欠定位或過(guò)定位對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。 b）XZYXc）XZYXa）YXZ過(guò)定位分析a）YXZa1）YXZa2）YXZa3）YXZ過(guò)定位改進(jìn)之法b）XZYXb1

19、）XZYXXZb2）YXXZb3）YX過(guò)定位示例分析c）XZYXc）XZYXc1）YXXZ過(guò)定位示例分析 過(guò)定位造成的后果：（1）使工件或夾具元件變形，引起加工誤差；（2）使部分工件不能安裝，產(chǎn)生定位干涉（如一面兩銷(xiāo)） 過(guò)定位一般是不允許的，但在精加工時(shí)也可看到。消除過(guò)定位及其干涉的途徑： 1. 改變定位元件結(jié)構(gòu)，消除對(duì)自由度的重復(fù)限制，如長(zhǎng)銷(xiāo)改成短銷(xiāo)；2. 提高工件定位基面之間的位置精度，提高 夾具定位元件之間的位置精度，減少或消除過(guò)定位引起的干涉，精加工時(shí)可增加剛度和定位穩(wěn)定性。 定位小結(jié)以圖例歸納前面的定位元件及定位面的情況。最好相當(dāng)熟悉。本課小結(jié)定位因夾具引入而起，但夾具是加工的必須。

20、定位基準(zhǔn)是必須要確定的，但與定位基準(zhǔn)接觸的是定位元件，為了分析的方便，通常簡(jiǎn)化為點(diǎn)，于是有了六定定位原理的概念。六點(diǎn)是夠的或需要的，但往往會(huì)過(guò)或不足，不足有時(shí)是允許的，但過(guò)會(huì)干涉要考慮，不足并不是欠定位，欠是該限而沒(méi)限，不確定、盲區(qū)，避免之。組合定位是難點(diǎn)，要小心分析，但要有系統(tǒng)觀點(diǎn)，有主次之分，不要奪權(quán)或越界。5. 定位誤差的分析計(jì)算 定位誤差概念 指一批工件在夾具中定位時(shí)，工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（或工序 基準(zhǔn)）在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，以dw 表示。 成批加工工件時(shí)，夾具相對(duì)機(jī)床的位置及切削運(yùn)動(dòng)的行程調(diào)定后不再變動(dòng)，可認(rèn)為加工面的位置是固定的。但因一批工件中每個(gè)工件在尺寸形狀及表面相互位置上均

21、存在差異，所以定位后各表面有不同的位置變動(dòng)。 工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)將對(duì)加工精度有直接影響 定位誤差包括基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差1）基準(zhǔn)不重合誤差jb 其大小等于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)間聯(lián)系尺寸在加工尺寸方向上的變動(dòng)量（公差）。 一次安裝加工兩孔A和B，孔B在X方向定位基準(zhǔn)C與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)A不重合，基準(zhǔn)不重合誤差為聯(lián)系尺寸22的公差0.22）基準(zhǔn)位移誤差jw 是指工件的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方 向上的變動(dòng)量。由工件定位面和夾具定位元件的制造誤差 以及兩者之間的間隙所引起。 常見(jiàn)定位方式定位誤差計(jì)算(1) 以平面定位時(shí)的定位誤差計(jì)算(2)以圓孔定位時(shí)的定位誤差計(jì)算平面度誤差很小，定位副制造不準(zhǔn)確誤差可忽略，

22、所以定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合引起。 工件孔與定位心軸無(wú)間隙配合，不存在定位副制造 不準(zhǔn)確誤差，定位精度較高。 工件單向靠緊定位，如定位心軸水平放置，或在夾 緊力作用下單向推移工件靠緊定位。定位心軸水平放置單向推移工件靠緊定位A孔 Dmax=D+TD Dmin=D 軸 dmax=d dmin=d- Td O1Omax= OA-O1A=(D+TD)/2-(d- Td) /2 O1Omin= D/2-d/2 因基準(zhǔn)位移造成的加工誤差為： jw= O1Omax- O1Omin=(TD + Td) /2 工件進(jìn)行回轉(zhuǎn)加工孔 Dmax=D+TD Dmin=D 軸 dmax=d dmin=d- Td影響同軸

23、度的基準(zhǔn)位移誤差為：jw= O1Omax = OA-O1A =(D+TD)/2-(d- Td) /2= (TD + Td + Xmin) /2A 工件孔與垂直放置的心軸間隙配合 jw =TD + Td + Xmin(3)以外圓定位時(shí)的定位誤差計(jì)算工件在V形塊上定位 定位誤差分析： a) 定位誤差d 隨毛坯誤差Td 的增大而增大； b) 定位誤差d 隨V形塊夾角 增大而減小，但穩(wěn)定性變差； c) 定位誤差d 與工序尺寸標(biāo)注方式有關(guān)，d2 d1 d3 工序尺寸以H3標(biāo)注，其定位誤差為： d3=B1B2=O2B2+O1O2-O1B1 = =sin21Td2d-Td2 d2+sin21Td2 1 工序

24、尺寸以H2標(biāo)注，其定位誤差為： d2=A1A2=A1O1+O1O2-A2O2 = = d2+Td2sin21d-Td2sin21Td2+ 1 工序尺寸以H1標(biāo)注，其定位誤差為： d1=O1O2=O1C-O2C = = d2sin21d-Td2sin21sin21Td2(4)以一面兩銷(xiāo)定位時(shí)的定位誤差計(jì)算 1）在平面內(nèi)任意方向的位移誤差 孔O1中心偏移在直徑為dw1 圓內(nèi)，dw1 =TD1 + Td1 + X1min 孔O2在X方向偏心與孔O1相同（不限位），為dw1 在Y方向偏心在直徑為dw2 ，dw2 =TD2 + Td2 + X2 min 2）轉(zhuǎn)角誤差 =arctan(TD1 + Td1

25、+ X1min+ TD2 + Td2 + X2 min )/2L 要減小角度定位誤差，提高孔銷(xiāo)精度，減小配合間隙； 增大孔（銷(xiāo)）中心距保證加工精度實(shí)現(xiàn)的條件 若規(guī)定工件的加工允差為工件，以?shī)A具表示與采用夾具有關(guān)的誤差，以加工表示除夾具外與工藝系統(tǒng)其它因素（如機(jī)床誤差、刀具誤差、受力受熱變形等）有關(guān)的加工誤差，為保證工件的加工精度要求，必須滿足誤差計(jì)算不等式 ： 工件夾具加工 制訂夾具公差時(shí)，應(yīng)保證夾具的定位、制造和調(diào)整誤差 的總和不超過(guò)零件公差的三分之一。 三、工件在夾具中的夾緊1.夾緊裝置的組成及基本要求組成（1）力源裝置（2）中間傳力機(jī)構(gòu)（3）夾緊元件作用1）改變作用力的方向；2）改變作用

26、力的大小；3）使夾緊實(shí)現(xiàn)自鎖。1）夾緊時(shí)不破壞工件定位后的正確位置； 穩(wěn)2）夾緊力大小要適當(dāng)； 牢3）夾緊動(dòng)作要迅速、可靠； 快4）結(jié)構(gòu)緊湊，易于制造與維修。基本要求2.夾緊力的確定必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn) (1)夾緊力方向的確定 1）主要夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位面 2）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力最小 3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件變形盡可能小 ()夾緊力作用點(diǎn)的確定 1）夾緊力應(yīng)作用在剛度較好部位夾緊力確定的基本原則2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)支承元件或位于支承元件 形成的支承面內(nèi) 3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近加工表面 ()夾緊力大小的估算 夾緊力的大小根據(jù)切削力、工件重

27、力的大小、方向和相互位置關(guān)系具體計(jì)算，并乘以安全系數(shù)K ，一般精加工K =1.52，粗加工K = 2.53。三、常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用（1）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用1斜楔夾緊機(jī)構(gòu)工作原理：利用楔塊的斜面將楔塊的推力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力，從而夾緊工件夾緊力的大小：常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用More to learn夾持原則：楔塊夾緊工件后應(yīng)能自鎖， 1 +2 為自鎖條件一般鋼鐵的摩擦系數(shù)為0.10.15，取1 =2 = 57，故1014為了安全可靠，取= 57常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用More to learn夾緊特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有增力作用。 一般擴(kuò)力比Q/F3。楔塊夾緊行程小，增大行程會(huì)使自鎖性能變差操作不

28、便，夾緊和松開(kāi)均需敲擊楔塊材料：通常用20鋼滲碳，淬硬5862HRC 偏心輪、凸輪、螺釘為楔塊的變種常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用2螺旋夾緊機(jī)構(gòu)工作原理：類(lèi)似楔塊夾緊力大小：類(lèi)似楔塊夾緊特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力大夾緊可靠，能保證自鎖夾緊動(dòng)作慢，適合手動(dòng)夾緊常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用More to learn螺旋夾緊的構(gòu)造：螺釘、壓塊、手柄等簡(jiǎn)單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用More to learn（2）偏心夾緊機(jī)構(gòu)常見(jiàn)的偏心輪壓板夾緊機(jī)構(gòu)常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用More to learn3偏心夾緊機(jī)構(gòu)工作原理：利用轉(zhuǎn)動(dòng)中心與幾何中心偏移的圓盤(pán)或軸作為夾緊元件

29、夾緊特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便夾緊迅速，操作靈活行程小，增力小，自鎖能力差適合夾緊力小、振動(dòng)小的場(chǎng)合自鎖條件：D/e 1420常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用More to learn設(shè)計(jì)計(jì)算：偏心距取2e + （：工件尺寸公差；：裝卸工件預(yù)留間隙）偏心輪直徑取D=14e20e手柄長(zhǎng)取L=(22.5)D最小夾緊行程Smin=+ 偏心輪材料：20鋼或20Cr；表面滲碳淬火5560HRC，磨光、發(fā)藍(lán)常用的夾緊機(jī)構(gòu)及選用4 其它夾緊機(jī)構(gòu)1）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)2）螺旋定心夾緊機(jī)構(gòu)3）聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)4）多件夾緊機(jī)構(gòu)（5）夾緊動(dòng)力裝置氣動(dòng)、液壓、電磁、真空等氣液壓組合夾緊夾緊動(dòng)力源裝置 四、夾具的連接元件、對(duì)刀裝置和引導(dǎo)元

30、件1. 連接元件2. 對(duì)刀裝置3. 引導(dǎo)元件 五、常見(jiàn)機(jī)床夾具（1）鉆床夾具 （2）銑床夾具（3）車(chē)床夾具（4）成組夾具（5）組合夾具（6）隨行夾具五、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟1擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案明確設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)條件了解工件情況、工序要求和加工狀態(tài)了解使用機(jī)床、刀具的需用情況了解生產(chǎn)批量和對(duì)夾具的需用情況了解夾具制造車(chē)間的生產(chǎn)條件和技術(shù)狀況準(zhǔn)備好各種設(shè)計(jì)資料專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案工件的定位方案工件的夾緊方案變更工位的方案對(duì)刀或?qū)б桨赴惭b方式及夾具體的結(jié)構(gòu)形式對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行精度分析和估算論證方案的可行性及科學(xué)性對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行修改專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟2夾具總圖設(shè)計(jì)總圖（

31、總體）設(shè)計(jì)的步驟和要求總圖設(shè)計(jì)的步驟先用雙點(diǎn)劃線將工件按加工狀態(tài)繪好依次繪制定位件、夾緊裝置和夾緊元件、對(duì)刀裝置或?qū)б?、夾具本體及各個(gè)連接件等標(biāo)注必要的尺寸、配合和技術(shù)要求專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟More to learn總體設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)要求定位件、夾緊件、導(dǎo)引件等元件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、通用化為操作方便和防止裝反，應(yīng)設(shè)置止動(dòng)銷(xiāo)、障礙銷(xiāo)、防誤裝標(biāo)志等運(yùn)動(dòng)部件必須運(yùn)動(dòng)靈活、可靠零部件結(jié)構(gòu)工藝性要好，應(yīng)易于制造、檢測(cè)、裝配和調(diào)整夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)便于維修和更換零部件適當(dāng)考慮提高夾具的通用性專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟夾具總圖上的尺寸標(biāo)注夾具總圖上標(biāo)注的五類(lèi)尺寸夾具的輪廓尺寸定位零件上定位表面的尺寸以及各定位

32、表面之間的尺寸定位表面到對(duì)刀件或刀具導(dǎo)引件間的位置尺寸主要配合尺寸夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸夾具上主要元件之間的位置尺寸公差專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟夾具總圖上技術(shù)要求的規(guī)定 目的：限制定位和導(dǎo)引元件等在夾具體上的相對(duì)位置誤差以及夾具的安裝誤差定位件之間或定位件對(duì)夾具體底面之間的相互位置精度要求定位件與導(dǎo)引件之間的相互位置要求對(duì)刀件與校正面間的相互位置要求夾具在機(jī)床上安裝時(shí)的位置精度要求 （一般按工件相應(yīng)公差的1/21/5選?。┚帉?xiě)夾具零件明細(xì)表 與一般 機(jī)械裝配圖相同專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟3夾具精度的校核影響夾具精度的因素工件定位誤差刀具安裝誤差刀具位置誤差加工方法誤差 包括：與機(jī)床有關(guān)的誤差 與刀具有關(guān)的誤差與調(diào)整有關(guān)的誤差 與變形有關(guān)的誤差各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)小于工序尺寸公差專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟4繪制夾具零件圖特別應(yīng)注意零件的技術(shù)要求與必要說(shuō)明夾具體設(shè)計(jì)的要求應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以防受力變形安裝需穩(wěn)定，重心應(yīng)盡量低，高寬比應(yīng)小于1.25結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，形狀應(yīng)簡(jiǎn)單，裝卸應(yīng)方便應(yīng)便于排屑應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性選擇制造方法應(yīng)能保證精度，考慮成本專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟二、計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介