第三章工件的定位與夾緊

1、第3章 工件的定位與夾緊 3.13.1工件的定位工件的定位 3.23.2工件的夾緊工件的夾緊 3.13.1工件的定位工件的定位 工件的定位工件的定位在加工之前，使工在加工之前，使工件在機床或夾具上占據(jù)某一正確的件在機床或夾具上占據(jù)某一正確的位置的過程。位置的過程。夾緊夾緊工件定位后用一定的裝置工件定位后用一定的裝置將其固定，使其在加工過程中保持將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。定位位置不變的操作。裝夾裝夾工件定位、夾緊的過程的工件定位、夾緊的過程的合稱。合稱。工件定位的方法：工件定位的方法：v直接找正定位法直接找正定位法在機床上利用劃針或在機床上利用劃針或百分表等測量工具（儀表

2、）直接找正工件百分表等測量工具（儀表）直接找正工件位置的方法。位置的方法。v特點：特點：生產(chǎn)率低，精度取決于工人的技術生產(chǎn)率低，精度取決于工人的技術水平和測量工具的精度水平和測量工具的精度v劃線找正法劃線找正法先根據(jù)工序簡圖在工件上先根據(jù)工序簡圖在工件上劃出中心線、對稱線和加工表面的加工位劃出中心線、對稱線和加工表面的加工位置線等，然后在機床上按劃好的線找正工置線等，然后在機床上按劃好的線找正工件位置的方法。件位置的方法。v特點：特點：費時，又需要技術高的劃線工費時，又需要技術高的劃線工 圖圖 直接找正法示例直接找正法示例a a）磨內(nèi)孔時工件的找正）磨內(nèi)孔時工件的找正 b b）刨槽時工件的找正

3、）刨槽時工件的找正圖圖 劃線找正法示例劃線找正法示例v利用夾具定位法利用夾具定位法將工件直接安裝在夾將工件直接安裝在夾具的定位元件上的方法具的定位元件上的方法v特點：特點： 工件在夾具中的正確定位，是通工件在夾具中的正確定位，是通過工件上的定位基準面與夾具上的定位元過工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接觸而實現(xiàn)的。因此，不再需要找正件相接觸而實現(xiàn)的。因此，不再需要找正便可將工件夾緊。便可將工件夾緊。 由于夾具預先在機床由于夾具預先在機床上已調(diào)整好位置，因此，工件通過夾具相上已調(diào)整好位置，因此，工件通過夾具相對于機床也就占有了正確的位置對于機床也就占有了正確的位置 通過夾通過夾具上的對刀裝置

4、，保證了工件加工表面相具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。對于刀具的正確位置。 工件在夾具中的定位，是由工件的定位工件在夾具中的定位，是由工件的定位基準與夾具上的定位元件的工作表面相接觸基準與夾具上的定位元件的工作表面相接觸或相配合實現(xiàn)的。或相配合實現(xiàn)的。 工件的定位，無論是在制定零件的加工工件的定位，無論是在制定零件的加工工藝時，還是在設計夾具時，都是一個非常工藝時，還是在設計夾具時，都是一個非常重要的問題，它涉及到如何根據(jù)工件的加工重要的問題，它涉及到如何根據(jù)工件的加工技術要求并按照工件定位的基本原理，分析、技術要求并按照工件定位的基本原理，分析、研究和確定應限制工件的

5、哪些自由度，應如研究和確定應限制工件的哪些自由度，應如何選擇工件的定位基準，如何根據(jù)定位基準何選擇工件的定位基準，如何根據(jù)定位基準的情況選擇合適的定位元件，以及如何選擇的情況選擇合適的定位元件，以及如何選擇進行定位誤差計算，以便采取措施控制定位進行定位誤差計算，以便采取措施控制定位誤差的大小，來滿足工件加工技術要求等內(nèi)誤差的大小，來滿足工件加工技術要求等內(nèi)容。容。3.1.13.1.1工件定位的基本原理工件定位的基本原理（1 1）六點定則）六點定則工件的自由度工件的自由度任何一個工件，如任何一個工件，如果對其不加任何限制，那么，它在空果對其不加任何限制，那么，它在空間的位置是不確定的，可以向任何

6、方間的位置是不確定的，可以向任何方向移動或轉(zhuǎn)動，工件所具有的這種運向移動或轉(zhuǎn)動，工件所具有的這種運動的可能性。動的可能性。 如果把工件放在空間直角坐標系如果把工件放在空間直角坐標系中，則工件具有六個自由度。中，則工件具有六個自由度。 工件的六個自由度 工件定位的工件定位的“六點定則六點定則”工件工件的定位實質(zhì)上就是限制工件應該被的定位實質(zhì)上就是限制工件應該被限制的自由度。限制的自由度。即，若要確定工件即，若要確定工件某一坐標方向上的位置，則只需用某一坐標方向上的位置，則只需用一個定位支承點限制工件在該方向一個定位支承點限制工件在該方向上的自由度，用六個合理布置得定上的自由度，用六個合理布置得定

7、位支承點限制工件的六個自由度，位支承點限制工件的六個自由度，就是工件的位置完全確定。就是工件的位置完全確定。 在空間直角坐標系的在空間直角坐標系的xoyxoy面面上布置三個定位支承點上布置三個定位支承點1 1、2 2、3 3，使工件的底面與三點相接觸，使工件的底面與三點相接觸，則該三點就限制了工件沿則該三點就限制了工件沿z z軸移軸移動、沿動、沿x x、y y軸的旋轉(zhuǎn)運動三個軸的旋轉(zhuǎn)運動三個自由度。同理，在自由度。同理，在zoxzox面上布置面上布置兩個定位支承點兩個定位支承點4 4、5 5與工件側(cè)與工件側(cè)面相接觸，就可限制工件沿面相接觸，就可限制工件沿x x軸軸移動和沿移動和沿z z軸轉(zhuǎn)動的

8、自由度。在軸轉(zhuǎn)動的自由度。在zoyzoy面上布置一個定位支承點與面上布置一個定位支承點與工件的另一側(cè)面接觸，就可限工件的另一側(cè)面接觸，就可限制工件沿制工件沿y y軸移動的自由度，從軸移動的自由度，從而使得工件的位置完全確定。而使得工件的位置完全確定。注意：注意：在布置支承點時，底面上的三個支在布置支承點時，底面上的三個支承點不能在同一條直線上，且三個承點不能在同一條直線上，且三個支承點形成的三角形面積越大越好。支承點形成的三角形面積越大越好。側(cè)面上的兩個支承點形成的連線不側(cè)面上的兩個支承點形成的連線不能垂直于三點所形成的平面，且兩能垂直于三點所形成的平面，且兩點之間的距離越遠越好。點之間的距離

9、越遠越好?！傲c定則六點定則”可用于任何形狀、任何類可用于任何形狀、任何類型的工件，具有普遍性。根據(jù)它來限型的工件，具有普遍性。根據(jù)它來限制工件自由度時，有時我們能夠分清制工件自由度時，有時我們能夠分清哪個支承點限制了工件的哪個自由度，哪個支承點限制了工件的哪個自由度，但是有時我們分不清、也沒必要分清但是有時我們分不清、也沒必要分清究竟哪個支承點限制了工件的哪個自究竟哪個支承點限制了工件的哪個自由度。由度。重要的是，我們必須清楚：不重要的是，我們必須清楚：不在一條直線上的三個支承點，可以限在一條直線上的三個支承點，可以限制工件的三個自由度。制工件的三個自由度。工件具體定位工件具體定位時，并不是

10、用支承點，而是用各種不時，并不是用支承點，而是用各種不同形狀的定位元件，不同元件限制工同形狀的定位元件，不同元件限制工件的自由度數(shù)是不一樣的。件的自由度數(shù)是不一樣的。（2 2）工件的定位形式）工件的定位形式v完全定位完全定位 用六個合理布置的定位用六個合理布置的定位支承點限制工件的六個支承點限制工件的六個自由度，使工件位置完自由度，使工件位置完全確定的定位形式。全確定的定位形式。當工件在當工件在x x、y y、z z三個坐標方向上都有尺寸三個坐標方向上都有尺寸或位置精度要求時。或位置精度要求時。 圖圖 連桿鉆孔定位方案連桿鉆孔定位方案v不完全定位不完全定位工件被限制的自由度數(shù)少工件被限制的自由

11、度數(shù)少于六個，但能夠滿足加于六個，但能夠滿足加工技術要求的定位形式。工技術要求的定位形式。此時可能有兩種情況：此時可能有兩種情況： （1 1）由于工件結(jié)構(gòu)特點，不必限制所有）由于工件結(jié)構(gòu)特點，不必限制所有不定度不定度（2 2）由于加工精度要求，不必限制所有）由于加工精度要求，不必限制所有不定度不定度 兩個獲兩個以上的定位兩個獲兩個以上的定位支承點同時限制工件的支承點同時限制工件的同一個自由度的定位形同一個自由度的定位形式。超定位或重定位。式。超定位或重定位。v過定位過定位 （1）當以形、位精度較低的毛坯面定位時，）當以形、位精度較低的毛坯面定位時，不允許重復定位。不允許重復定位。 （2）為提高

12、定位穩(wěn)定性和剛度，以加工過的）為提高定位穩(wěn)定性和剛度，以加工過的表面定位時，可以出現(xiàn)重復定位。表面定位時，可以出現(xiàn)重復定位。 當以兩個或兩個以上的組合表面定位時，當以兩個或兩個以上的組合表面定位時，重復定位可能造成不良后果。重復定位可能造成不良后果。為減少重復定位造成的加工誤差，可采為減少重復定位造成的加工誤差，可采取如下措施：取如下措施： （1 1）改變定位元件結(jié)構(gòu)）改變定位元件結(jié)構(gòu)（2 2）撤消重復定位的定位元件（）撤消重復定位的定位元件（3 3）提）提高工件定位基準之間、定位元件定位面高工件定位基準之間、定位元件定位面之間的位置精度之間的位置精度 （3）欠定位現(xiàn)象）欠定位現(xiàn)象根據(jù)加工技術

13、要求應根據(jù)加工技術要求應限制的自由度沒有被限制的自由度沒有被限制的現(xiàn)象。限制的現(xiàn)象。欠定位現(xiàn)象是不被允許出現(xiàn)的，因為其不能欠定位現(xiàn)象是不被允許出現(xiàn)的，因為其不能保證工件的加工技術要求。保證工件的加工技術要求。3.1.23.1.2定位方式及定位元件定位方式及定位元件 工件上的定位基準面與相應的定位工件上的定位基準面與相應的定位元件的工作表面合稱為元件的工作表面合稱為定位副定位副。（1）常見的定位方式及定位元件）常見的定位方式及定位元件工件的定位方式工件的定位方式v工件以表面作為定位基準工件以表面作為定位基準v工件以內(nèi)孔作為定位基準工件以內(nèi)孔作為定位基準v工件以外圓作為定位基準工件以外圓作為定位基

14、準v工件以一面兩孔為定位基準工件以一面兩孔為定位基準1）以工件平面為定位基準，常用的定位元）以工件平面為定位基準，常用的定位元件件a）支承釘：一個支承釘相當于一個支承點，）支承釘：一個支承釘相當于一個支承點，可限制工件一個自由度。可限制工件一個自由度。 常見的支承釘有常見的支承釘有平頭支承釘、球頭支平頭支承釘、球頭支承釘和齒紋支承釘。承釘和齒紋支承釘。平頭適用于工件以精平頭適用于工件以精基準定位，球頭和齒基準定位，球頭和齒紋支承釘適用于工件紋支承釘適用于工件以粗基準定位，減少以粗基準定位，減少接觸面積，以便于粗接觸面積，以便于粗基準有穩(wěn)定的接觸?；鶞视蟹€(wěn)定的接觸。b）支承板：適用于工件以精基準

15、定）支承板：適用于工件以精基準定位的場合。工件以大平面與一大支承位的場合。工件以大平面與一大支承板接觸定位時，該支承板相當于三個板接觸定位時，該支承板相當于三個不在一條直線上的支承點，可限制工不在一條直線上的支承點，可限制工件的三個自由度。一個窄長支承板相件的三個自由度。一個窄長支承板相當于兩個支承點，可限制工件兩個自當于兩個支承點，可限制工件兩個自由度。工件以一個大平面同時與兩個由度。工件以一個大平面同時與兩個窄長支承板相接觸定位時，這兩個窄窄長支承板相接觸定位時，這兩個窄長支承板的寬度相對于一個大支承板，長支承板的寬度相對于一個大支承板，限制工件三個自由度。限制工件三個自由度。c）可調(diào)支承

16、：高度可以調(diào)節(jié)的支承，一個）可調(diào)支承：高度可以調(diào)節(jié)的支承，一個可調(diào)支承限制工件一個自由度?？烧{(diào)支承限制工件一個自由度。主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的場主要用于以制造精度不高的毛坯面定位的場合。合。 d）自位支承：定位支承點的位置隨工件定位）自位支承：定位支承點的位置隨工件定位基準位置變化而自動與之適應的定位元件，基準位置變化而自動與之適應的定位元件，稱為自位支承。稱為自位支承。 自位支承一般只起一個定位自位支承一般只起一個定位支承點的作用。支承點的作用。球面三點式自位支承球面三點式自位支承杠桿兩點式自位支承杠桿兩點式自位支承2 2）工件以內(nèi)孔為定位基準，常見的定位元件有：）工件以內(nèi)孔為定

17、位基準，常見的定位元件有：a a）定位銷：是軸向尺寸較短的圓柱形定位元件，）定位銷：是軸向尺寸較短的圓柱形定位元件，可限制工件兩個自由度?？上拗乒ぜ蓚€自由度。其工作表面直徑基本尺寸與相應的工件定位孔其工作表面直徑基本尺寸與相應的工件定位孔的基本尺寸相同，其精度按照工件加工精度和的基本尺寸相同，其精度按照工件加工精度和定位基準面的精度和工件裝卸的方便，按定位基準面的精度和工件裝卸的方便，按g5g5、g6g6、f6f6、f7f7制造。制造。(a) D310 (b) D1018 (c) D18 (d) 帶套可換定位銷當工件以孔和端面組合定位時，常采用帶臺當工件以孔和端面組合定位時，常采用帶臺肩的定

18、位銷與支承板等定位元件組合使用。肩的定位銷與支承板等定位元件組合使用。b b）定位心軸：心軸結(jié)構(gòu)形式在很多廠中有）定位心軸：心軸結(jié)構(gòu)形式在很多廠中有自己的廠標，供設計時選用。自己的廠標，供設計時選用。(a)間隙配合心軸 (b)過盈配合心軸 (c)花鍵心軸 間隙配合心軸定位，工件裝卸比較方間隙配合心軸定位，工件裝卸比較方便，但是定心精度不高。采用間隙配合心軸便，但是定心精度不高。采用間隙配合心軸時，工件常以內(nèi)孔和端面聯(lián)合定位。時，工件常以內(nèi)孔和端面聯(lián)合定位。 過盈配合心軸由引導部分、工作部分過盈配合心軸由引導部分、工作部分以及與傳動裝置相聯(lián)系的傳動部分組成。這以及與傳動裝置相聯(lián)系的傳動部分組成。

19、這種心軸制造簡單、定心精度高，無須另設夾種心軸制造簡單、定心精度高，無須另設夾緊裝置，但裝卸工件不便，易損壞工件定位緊裝置，但裝卸工件不便，易損壞工件定位孔。多用于定心精度要求高的精加工場合。孔。多用于定心精度要求高的精加工場合。 花鍵心軸，用于以花鍵孔定位的工件。花鍵心軸，用于以花鍵孔定位的工件。設計花鍵心軸時，應根據(jù)工件不同定心方式設計花鍵心軸時，應根據(jù)工件不同定心方式來確定定位心軸的結(jié)構(gòu)。來確定定位心軸的結(jié)構(gòu)。各定位心軸的特點：各定位心軸的特點： 為了保證工件的同軸度要求，在設計定為了保證工件的同軸度要求，在設計定位心軸時，夾具總圖上應標注心軸各外圓柱位心軸時，夾具總圖上應標注心軸各外圓

20、柱面之間，外圓柱面與頂尖孔之間或與錐柄之面之間，外圓柱面與頂尖孔之間或與錐柄之間的相互位置精度要求。間的相互位置精度要求。c）圓錐銷）圓錐銷 由于工件用圓錐銷定位易傾斜，故多由于工件用圓錐銷定位易傾斜，故多成對使用或與其它定位元件配合使用。成對使用或與其它定位元件配合使用。圓錐銷定位 (左) 粗基準定位 (右) 精基準定位3）工件以外圓為定位基準，常用的定位元件）工件以外圓為定位基準，常用的定位元件有：有：a）v形架：工件以外圓為定位基準時，最形架：工件以外圓為定位基準時，最常用的定位元件是常用的定位元件是v形架。形架。V形架特點：形架特點： 最大的優(yōu)點是對中性好，可使一最大的優(yōu)點是對中性好，

21、可使一批工件的定位基準軸線對中在批工件的定位基準軸線對中在v形架兩形架兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準面斜面的對稱平面上，而不受定位基準面直徑誤差的影響，裝夾方便。不論定為直徑誤差的影響，裝夾方便。不論定為基準面是否經(jīng)過加工，是完整的圓柱表基準面是否經(jīng)過加工，是完整的圓柱表面還是局部的圓弧面，都可采用面還是局部的圓弧面，都可采用v形架形架定位。其結(jié)構(gòu)參數(shù)都已經(jīng)標準化。定位。其結(jié)構(gòu)參數(shù)都已經(jīng)標準化。b）定位套）定位套為了限制工件的軸向移動自由度，定位套常為了限制工件的軸向移動自由度，定位套常與其端面配合使用。定位套結(jié)構(gòu)簡單、易與其端面配合使用。定位套結(jié)構(gòu)簡單、易于制造，但定心精度不高，只適用于

22、工件于制造，但定心精度不高，只適用于工件以精基準定位。且便于工件的裝入，在定以精基準定位。且便于工件的裝入，在定位套孔口端應有位套孔口端應有15度或度或30度的倒角或圓角。度的倒角或圓角。圖圖 工件以圓孔定位的定位套工件以圓孔定位的定位套c）半圓套）半圓套如圖所示為兩種半圓套定位裝置，其下面的半如圖所示為兩種半圓套定位裝置，其下面的半圓套起到定位作用，上面的半圓套部分起加緊圓套起到定位作用，上面的半圓套部分起加緊作用。半圓套定位裝置主要適用于大型軸類工作用。半圓套定位裝置主要適用于大型軸類工件及以軸向進行裝卸不方便的工件。件及以軸向進行裝卸不方便的工件。d d）圓錐套）圓錐套下圖所示為通用的外

23、撥頂尖。工件以圓柱面的端下圖所示為通用的外撥頂尖。工件以圓柱面的端部在外撥頂尖的錐孔中定位，限制工件的三個移部在外撥頂尖的錐孔中定位，限制工件的三個移動自由度。錐孔內(nèi)有齒紋，可帶動工件旋轉(zhuǎn)。圓動自由度。錐孔內(nèi)有齒紋，可帶動工件旋轉(zhuǎn)。圓錐套不能單獨使用，應和其它定位元件共同配合錐套不能單獨使用，應和其它定位元件共同配合使用。使用。4）工件以一面兩孔定位）工件以一面兩孔定位 在加工箱體、杠桿、在加工箱體、杠桿、蓋板和支架等零件時，蓋板和支架等零件時，工件常以兩個軸線互相工件常以兩個軸線互相平行的孔及與兩孔軸線平行的孔及與兩孔軸線相垂直的大平面作為定相垂直的大平面作為定位基準。位基準。 工件以一面兩

24、孔定工件以一面兩孔定位時，如不采用一個圓位時，如不采用一個圓柱銷和一菱形銷，而采柱銷和一菱形銷，而采用兩個圓柱銷，則由于用兩個圓柱銷，則由于兩個圓柱銷均限制工件兩個圓柱銷均限制工件兩個相同的自由度，會兩個相同的自由度，會造成工件在兩孔中心連造成工件在兩孔中心連線方向出現(xiàn)過定位。線方向出現(xiàn)過定位。5 5）輔助支承）輔助支承工件在定位時，不限制工件自由度、用于輔工件在定位時，不限制工件自由度、用于輔助定位的支承稱為輔助支承。生產(chǎn)中，由于助定位的支承稱為輔助支承。生產(chǎn)中，由于工件形狀以及夾緊力、切削力、工件重力等工件形狀以及夾緊力、切削力、工件重力等原因可能使工件在定位后產(chǎn)生變形或定位不原因可能使工

25、件在定位后產(chǎn)生變形或定位不穩(wěn)時，常需要設置輔助支承。穩(wěn)時，常需要設置輔助支承。a a）螺旋式輔助支承：）螺旋式輔助支承：結(jié)構(gòu)簡單，效率低。結(jié)構(gòu)簡單，效率低。結(jié)構(gòu)形式類似于可調(diào)支承，但不需要鎖緊結(jié)構(gòu)形式類似于可調(diào)支承，但不需要鎖緊螺母，不限制工件的自由度。螺母，不限制工件的自由度。b b）自位式輔助支承）自位式輔助支承c c）推引式輔助支承）推引式輔助支承圖圖 輔助支承輔助支承（2）對定位元件的基本要求）對定位元件的基本要求1）足夠的精度）足夠的精度2）耐磨性好）耐磨性好3）足夠的強度和剛度）足夠的強度和剛度4）工藝性好）工藝性好3.1.33.1.3定位基準的選擇定位基準的選擇 在制定零件機械加

26、工工藝規(guī)程時，定位基在制定零件機械加工工藝規(guī)程時，定位基準選擇是否合理意義十分重大。它不僅影響到準選擇是否合理意義十分重大。它不僅影響到工件裝夾是否準確、可靠和方便，加工精度是工件裝夾是否準確、可靠和方便，加工精度是否易于保證，而且影響到零件上各個表面的加否易于保證，而且影響到零件上各個表面的加工順序，甚至還會影響到所采用的工藝裝備的工順序，甚至還會影響到所采用的工藝裝備的復雜程度。復雜程度。（1）基準及其分類）基準及其分類用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關系用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面稱為所依據(jù)的那些點、線、面稱為基準基準?；鶞史??；鶞史譃闉樵O計基準設計基準

27、和和工藝基準工藝基準，工藝基準又分為，工藝基準又分為定定位基準、測量基準、工序基準和裝配基準位基準、測量基準、工序基準和裝配基準。1）設計基準）設計基準設計圖樣上所采用的基準。設計圖樣上所采用的基準。它是標注設計尺寸的起點，或中心線、對稱它是標注設計尺寸的起點，或中心線、對稱線、圓心等。線、圓心等。2）工藝基準）工藝基準在工藝過程中所采用的基準。在工藝過程中所采用的基準。a）定位基準）定位基準在加工中用作定位的基準。在加工中用作定位的基準。 它的位置既表明了工件在機床或夾具上的位它的位置既表明了工件在機床或夾具上的位置，用該基準可以使工件在機床或夾具上占置，用該基準可以使工件在機床或夾具上占據(jù)

28、確定的位置。工件在機床或夾具上定位時，據(jù)確定的位置。工件在機床或夾具上定位時，定位基準就是工件上直接與機床或夾具的定定位基準就是工件上直接與機床或夾具的定位元件相接觸的點、線、面。定位基準又分位元件相接觸的點、線、面。定位基準又分為為粗基準粗基準（沒經(jīng)過切削加工的毛坯面）和（沒經(jīng)過切削加工的毛坯面）和精精基準基準（經(jīng)過切削加工的表面）。（經(jīng)過切削加工的表面）。b b）測量基準）測量基準工件在測量、檢驗時所工件在測量、檢驗時所使用的基準。使用的基準。c c）工序基準）工序基準在工序簡圖上用來確定在工序簡圖上用來確定本工序加工表面加工后的尺寸、形狀、位本工序加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準。

29、置的基準。d d）裝配基準）裝配基準裝配時用來確定零件或裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準。部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準。零件上的基準通常就是零件表面上具體存零件上的基準通常就是零件表面上具體存在的一些點、線、面，但也可以是一些假在的一些點、線、面，但也可以是一些假定的點、線、面，如孔或軸的中心線、槽定的點、線、面，如孔或軸的中心線、槽的對稱面等。這些假定的基準，必須由零的對稱面等。這些假定的基準，必須由零件上某些相應的具體表面來體現(xiàn)，這些表件上某些相應的具體表面來體現(xiàn)，這些表面稱為基準面。面稱為基準面。（2 2）選擇定位基準的原則）選擇定位基準的原則1）粗基準的選擇

30、原則）粗基準的選擇原則a）當零件上有一些表面不需要進行機械加）當零件上有一些表面不需要進行機械加工，且不加工表面與加工表面之間具有一工，且不加工表面與加工表面之間具有一定的相互位置精度要求時，應以不加工表定的相互位置精度要求時，應以不加工表面中與加工表面相互位置精度要求較高的面中與加工表面相互位置精度要求較高的不加工表面為粗基準。不加工表面為粗基準。注意事項：注意事項：不加工表面與加工表面之間的相互位置關不加工表面與加工表面之間的相互位置關系精度要求一般情況下不會太高。系精度要求一般情況下不會太高。當毛坯制造精度較高時，可以考慮不遵守當毛坯制造精度較高時，可以考慮不遵守上述以不加工表面為粗基準

31、的原則。上述以不加工表面為粗基準的原則。b）當零件上有較多的表面需要加工時，粗）當零件上有較多的表面需要加工時，粗基準的選擇應有利于各加工表面均能獲得基準的選擇應有利于各加工表面均能獲得合理的加工余量。合理的加工余量。原則：原則：為使各加工表面能得到足夠的加工余量，為使各加工表面能得到足夠的加工余量，應選擇毛坯加工余量最小的表面作為粗基應選擇毛坯加工余量最小的表面作為粗基準。準。為保證其重要加工表面的加工余量小而均為保證其重要加工表面的加工余量小而均勻，應以該重要加工表面作為粗基準。勻，應以該重要加工表面作為粗基準。粗基準的選擇，應盡可能使加工表面的金粗基準的選擇，應盡可能使加工表面的金屬切除

32、量總和最小。屬切除量總和最小。c）粗基準應盡量避免重復使用，在同一尺）粗基準應盡量避免重復使用，在同一尺寸方向上通常只允許使用一次。寸方向上通常只允許使用一次。d）當以粗基準定位加工一些表面時，在加）當以粗基準定位加工一些表面時，在加工出來的表面中，應有一些表面便于作為工出來的表面中，應有一些表面便于作為后續(xù)加工的精基準。后續(xù)加工的精基準。e）應盡量選擇沒有飛邊、澆口、冒口或其）應盡量選擇沒有飛邊、澆口、冒口或其他缺陷的平整表面做粗基準，使工件定位他缺陷的平整表面做粗基準，使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠。穩(wěn)定，夾緊可靠。2）精基準的選擇原則）精基準的選擇原則基準重合原則基準重合原則直接選用加工表面的

33、設計直接選用加工表面的設計基準（或工序基準）作為主要定位基準的原則?；鶞剩ɑ蚬ば蚧鶞剩┳鳛橹饕ㄎ换鶞实脑瓌t。便于保證加工精度，否則產(chǎn)生基準不重合誤差，便于保證加工精度，否則產(chǎn)生基準不重合誤差，影響加工精度。影響加工精度?；鶞式y(tǒng)一原則基準統(tǒng)一原則當工件以某一組精基準定當工件以某一組精基準定位，可以比較方便的對其余多個表面進行加工位，可以比較方便的對其余多個表面進行加工時，應盡早的在工藝過程開始階段就把這組精時，應盡早的在工藝過程開始階段就把這組精基準加工出來，并達到一定的精度，在以后各基準加工出來，并達到一定的精度，在以后各道工序中都以其作為定位基準的原則。道工序中都以其作為定位基準的原則。

34、優(yōu)點：工件上多數(shù)表面采用同一組基準定位加工，優(yōu)點：工件上多數(shù)表面采用同一組基準定位加工，避免了基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，有利于保證這些表面避免了基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，有利于保證這些表面間的位置精度；簡化了生產(chǎn)準備工作；為在一次裝夾間的位置精度；簡化了生產(chǎn)準備工作；為在一次裝夾下有可能加工出更多的表面提供了有利條件。下有可能加工出更多的表面提供了有利條件。互為基準、反復加工原則互為基準、反復加工原則當工件上當工件上存在兩個相互位置精度有要求的表面，可存在兩個相互位置精度有要求的表面，可以認為它們彼此之間是互為基準的原則。以認為它們彼此之間是互為基準的原則。自為基準原則自為基準原則選擇加工表面本身作選

35、擇加工表面本身作為定位基準的原則。為定位基準的原則。（3 3）輔助基準的應用）輔助基準的應用 為了滿足工藝上的需要，在工件上專門為了滿足工藝上的需要，在工件上專門設計和加工出來的定位基準稱為輔助基準。設計和加工出來的定位基準稱為輔助基準。 在機械加工時，一般優(yōu)先選用零件上的在機械加工時，一般優(yōu)先選用零件上的重要工作表面作為定位基準，但有時一些零重要工作表面作為定位基準，但有時一些零件上，這些重要的工作表面并不適宜作定位件上，這些重要的工作表面并不適宜作定位基準，這時為了定位需要，將零件上一些本基準，這時為了定位需要，將零件上一些本來不需要加工的表面或精度要求較低的表面，來不需要加工的表面或精度

36、要求較低的表面，按較高精度加工出來作為定位基準。這些為按較高精度加工出來作為定位基準。這些為了工藝上的需要而加工出來的定位基準就是了工藝上的需要而加工出來的定位基準就是輔助基準。例如：軸類零件兩端面上的頂尖輔助基準。例如：軸類零件兩端面上的頂尖孔。孔。（4 4）關于定位基準選擇的幾點說明）關于定位基準選擇的幾點說明 根據(jù)具體情況靈活運用上述原則，保證主要方面，根據(jù)具體情況靈活運用上述原則，保證主要方面，兼顧次要方面，從整體上盡量使定位基準的選擇更兼顧次要方面，從整體上盡量使定位基準的選擇更合理。合理。定位基準一般選擇順序：首先選定最終完成工件主定位基準一般選擇順序：首先選定最終完成工件主要表面

37、加工和保證主要技術要求所需的精基準，再要表面加工和保證主要技術要求所需的精基準，再考慮為了可靠地加工出上述精基準，是否需要選擇考慮為了可靠地加工出上述精基準，是否需要選擇一些表面作為中間精基準，然后再結(jié)合選用粗基準一些表面作為中間精基準，然后再結(jié)合選用粗基準所應解決的問題，考慮粗基準的選擇。所應解決的問題，考慮粗基準的選擇。作為定位基準的表面，應盡可能具有足夠的長度和作為定位基準的表面，應盡可能具有足夠的長度和較大的面積，以保證工件裝夾時具有較高的定位精較大的面積，以保證工件裝夾時具有較高的定位精度和較好的穩(wěn)定性。度和較好的穩(wěn)定性。所選擇的基準，應使工件在加工過程中受到夾緊力、所選擇的基準，應

38、使工件在加工過程中受到夾緊力、切削力和工件本身重力等作用下，不會發(fā)生偏移或切削力和工件本身重力等作用下，不會發(fā)生偏移或較大的變形。較大的變形。當采用夾具定位時，定位基準的選擇應使夾具結(jié)構(gòu)當采用夾具定位時，定位基準的選擇應使夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。簡單、操作方便。3.1.43.1.4定位誤差的分析與計算定位誤差的分析與計算（1）定位誤差產(chǎn)生的原因）定位誤差產(chǎn)生的原因 任何一批工件，其中每個工件的尺寸、任何一批工件，其中每個工件的尺寸、形狀和各表面的相互位置均有所差異，因此，形狀和各表面的相互位置均有所差異，因此，每個工件在夾具中定位時，工件上各個表面每個工件在夾具中定位時，工件上各個表面的位置可

39、能不會完全相同，當然工序基準的的位置可能不會完全相同，當然工序基準的位置也不會完全一致，加工后各個工件的工位置也不會完全一致，加工后各個工件的工序尺寸也會大小不一，形成誤差。這種只與序尺寸也會大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關的誤差，稱為工件定位有關的誤差，稱為定位誤差定位誤差。注意：只有采用調(diào)整法加工一批工件時，才注意：只有采用調(diào)整法加工一批工件時，才可能產(chǎn)生定位誤差。如果對工件逐件采用試可能產(chǎn)生定位誤差。如果對工件逐件采用試切法進行加工，則不會產(chǎn)生定位誤差。切法進行加工，則不會產(chǎn)生定位誤差。 用用調(diào)整法加工工件調(diào)整法加工工件時，由于實際生產(chǎn)中，時，由于實際生產(chǎn)中，一批工件在夾具中定位

40、時，基準不重合誤差一批工件在夾具中定位時，基準不重合誤差和基準位移誤差的存在，使得工序基準在工和基準位移誤差的存在，使得工序基準在工序尺寸方向上發(fā)生變動，產(chǎn)生定位誤差，包序尺寸方向上發(fā)生變動，產(chǎn)生定位誤差，包括括基準不重合誤差和基準位移誤差基準不重合誤差和基準位移誤差。1）基準不重合誤差）基準不重合誤差由于定位基準與工序由于定位基準與工序基準不重合，而使工件尺寸產(chǎn)生的加工誤差。基準不重合，而使工件尺寸產(chǎn)生的加工誤差。用用B B表示。表示。2）基準位移誤差）基準位移誤差由于定位基準面與定位由于定位基準面與定位元件的工作表面的制造誤差及配合間隙的影元件的工作表面的制造誤差及配合間隙的影響，而使工件

41、產(chǎn)生的加工誤差。用響，而使工件產(chǎn)生的加工誤差。用Y Y表示。表示。（2）定位誤差的計算公式）定位誤差的計算公式 定位誤差是基準不重合誤差和基準位移定位誤差是基準不重合誤差和基準位移誤差的綜合結(jié)果，可以表示為：誤差的綜合結(jié)果，可以表示為： D= D= B B Y Y3.23.2工件的夾緊工件的夾緊 工件定位之后，在切削加工之前，必須工件定位之后，在切削加工之前，必須用夾緊裝置將其夾緊，以防在加工過程中受用夾緊裝置將其夾緊，以防在加工過程中受到切削力、重力、慣性力等作用而發(fā)生位移到切削力、重力、慣性力等作用而發(fā)生位移和振動，影響加工質(zhì)量，甚至是加工無法順和振動，影響加工質(zhì)量，甚至是加工無法順利進行

42、。保證工件在加工過程中正確的定位利進行。保證工件在加工過程中正確的定位位置不變。位置不變。因此，夾緊裝置的合理選擇至關因此，夾緊裝置的合理選擇至關重要，它是機床夾具的重要組成部分，對夾重要，它是機床夾具的重要組成部分，對夾具的使用性能和制造成本等有很大的影響。具的使用性能和制造成本等有很大的影響。3.2.13.2.1夾緊裝置的組成及要求夾緊裝置的組成及要求（1）夾緊裝置的組成）夾緊裝置的組成 將工件在夾具中夾緊、壓牢的裝置，就是將工件在夾具中夾緊、壓牢的裝置，就是夾緊裝置。夾緊裝置。 力源裝置力源裝置提供原始作用力的裝置，常用的力源裝置有液提供原始作用力的裝置，常用的力源裝置有液壓裝置、氣動裝

43、置、電磁裝置、電動裝置、真壓裝置、氣動裝置、電磁裝置、電動裝置、真空裝置等。以操作者人力為力源時屬手動夾緊，空裝置等。以操作者人力為力源時屬手動夾緊，沒有專門的力源裝置。沒有專門的力源裝置。夾緊機構(gòu)夾緊機構(gòu)要使力源裝置所產(chǎn)生的原始作用力或人力正確要使力源裝置所產(chǎn)生的原始作用力或人力正確的作用到工件上，還需要有最終夾緊工件的執(zhí)的作用到工件上，還需要有最終夾緊工件的執(zhí)行元件以及將力傳遞給夾緊元件的中間遞力機行元件以及將力傳遞給夾緊元件的中間遞力機構(gòu)。構(gòu)。（2）夾緊裝置的要求）夾緊裝置的要求應保證在夾緊和加工過程中，工件定位應保證在夾緊和加工過程中，工件定位后所獲得的正確位置不會改變。后所獲得的正確

44、位置不會改變。夾緊力大小要適當，既要保證工件被可夾緊力大小要適當，既要保證工件被可靠夾緊，又要防止工件產(chǎn)生不允許的夾緊靠夾緊，又要防止工件產(chǎn)生不允許的夾緊變形和表面損傷。變形和表面損傷。工藝性好。盡量采用標準化、系列化和工藝性好。盡量采用標準化、系列化和通用化的夾緊裝置，以便設計、制造和維通用化的夾緊裝置，以便設計、制造和維修。修。使用性能好。夾緊裝置應操作方便、安使用性能好。夾緊裝置應操作方便、安全省力，以減輕操作者的勞動強度，縮短全省力，以減輕操作者的勞動強度，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。輔助時間，提高生產(chǎn)效率。3.2.23.2.2夾緊力的確定夾緊力的確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用點

45、。夾緊力的三要素：大小、方向和作用點。（1）夾緊力方向的確定）夾緊力方向的確定夾緊力方向應朝向主要定位基準面夾緊力方向應朝向主要定位基準面夾緊力應朝向工件剛性較好的方向，夾緊力應朝向工件剛性較好的方向，使工件變形盡可能小使工件變形盡可能小夾緊力方向應盡可能實現(xiàn)夾緊力方向應盡可能實現(xiàn)“三力三力”同同向，以利于減小所需要的夾緊力，當夾向，以利于減小所需要的夾緊力，當夾緊力和切削力、工件自身的重力方向均緊力和切削力、工件自身的重力方向均相同時，加工過程中所需要的夾緊力最相同時，加工過程中所需要的夾緊力最小，從而簡化夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和便于操小，從而簡化夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和便于操作，且利于減少工件變形。作，且

46、利于減少工件變形。圖圖 夾緊力方向?qū)︾M孔位置精度的影響夾緊力方向?qū)︾M孔位置精度的影響（2）夾緊力作用點的確定）夾緊力作用點的確定夾緊力作用點應落在定位元件上或幾個定夾緊力作用點應落在定位元件上或幾個定位元件所形成的支承區(qū)域內(nèi)位元件所形成的支承區(qū)域內(nèi)夾緊力作用點位置不合理，會使工件傾斜或夾緊力作用點位置不合理，會使工件傾斜或移動，破壞工件的定位。移動，破壞工件的定位。夾緊力作用點應作用在工件剛性較好的部夾緊力作用點應作用在工件剛性較好的部位上。位上。夾緊力作用在工件剛性較差的部位，工件易夾緊力作用在工件剛性較差的部位，工件易發(fā)生較大變形。發(fā)生較大變形。夾緊力作用點應盡量靠近加工部位夾緊力作用點應

47、盡量靠近加工部位可以提高加工部位的夾緊剛性，防止或減少可以提高加工部位的夾緊剛性，防止或減少工件振動。工件振動。圖圖 夾緊力作用部位夾緊力作用部位圖圖 夾緊穩(wěn)定性夾緊穩(wěn)定性（3）夾緊力大小的確定）夾緊力大小的確定 夾緊力大小要適當，夾緊力太小，夾緊力大小要適當，夾緊力太小，難以夾緊工件；夾緊力太大，將增大夾難以夾緊工件；夾緊力太大，將增大夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，且會增大工件變形，緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，且會增大工件變形，影響加工質(zhì)量。影響加工質(zhì)量。 由于夾緊力受到多方面因素的影響，由于夾緊力受到多方面因素的影響，因此，夾緊力的計算只能在靜態(tài)下進行因此，夾緊力的計算只能在靜態(tài)下進行粗略的估算。粗略的估算。

48、 估算夾緊力的方法：估算夾緊力的方法：首先假設工藝系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程首先假設工藝系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)；處于穩(wěn)定狀態(tài)；常規(guī)情況下，只考慮切削力在力系中的影常規(guī)情況下，只考慮切削力在力系中的影響，用相關公式計算；響，用相關公式計算；對重型工件應考慮工件重力的影響。在工對重型工件應考慮工件重力的影響。在工件高速運動的場合，必須計入慣性力；件高速運動的場合，必須計入慣性力；分析對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平分析對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡方程計算此狀態(tài)下需要的夾緊力即為計算衡方程計算此狀態(tài)下需要的夾緊力即為計算夾緊力。夾緊力。將計算夾緊力再乘以安全系數(shù)將計算夾緊力再乘以安

49、全系數(shù)K K，即為實，即為實際所需的夾緊力。際所需的夾緊力。（1）斜楔夾緊機構(gòu)）斜楔夾緊機構(gòu) 工件裝入后，錘擊斜楔大頭，夾緊工工件裝入后，錘擊斜楔大頭，夾緊工件；加工完畢后，錘擊小頭，松開工件。件；加工完畢后，錘擊小頭，松開工件。由于用斜楔直接夾緊工件時夾緊力小且費由于用斜楔直接夾緊工件時夾緊力小且費時費力，所以實際生產(chǎn)中，單獨應用的不時費力，所以實際生產(chǎn)中，單獨應用的不多，一般情況下是將斜楔與其它機構(gòu)聯(lián)合多，一般情況下是將斜楔與其它機構(gòu)聯(lián)合使用。使用。3.2.33.2.3典型夾緊機構(gòu)典型夾緊機構(gòu)（2）螺旋夾緊機構(gòu)）螺旋夾緊機構(gòu) 由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組由螺釘、螺母、墊圈、壓板等元件組

50、成的夾緊機構(gòu)，稱為螺旋夾緊機構(gòu)。成的夾緊機構(gòu)，稱為螺旋夾緊機構(gòu)。 螺旋夾緊機構(gòu)不僅螺旋夾緊機構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且，由于螺旋相當于而且，由于螺旋相當于由平面斜楔纏繞在圓柱由平面斜楔纏繞在圓柱表面形成的，且螺旋線表面形成的，且螺旋線長，升角小，所以螺旋長，升角小，所以螺旋夾緊機構(gòu)自鎖性能好、夾緊機構(gòu)自鎖性能好、夾緊力和夾緊行程大，夾緊力和夾緊行程大，是應用最廣泛的一種夾是應用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。緊機構(gòu)。 螺旋夾緊機構(gòu)分為：螺旋夾緊機構(gòu)分為：單個螺旋夾緊機單個螺旋夾緊機構(gòu)構(gòu)、螺旋壓板夾緊機構(gòu)螺旋壓板夾緊機構(gòu)和和鉤型壓板夾緊機鉤型壓板夾緊機構(gòu)構(gòu)。（3）偏心夾緊機構(gòu)）偏心夾緊機構(gòu) 用偏心件直接或間接用偏心件直接或間接夾緊工件的機構(gòu)，稱為偏心夾緊工件的機構(gòu)，稱為偏心夾緊機構(gòu)。常用的偏心件有夾緊機構(gòu)。常用的偏心件有偏心輪和偏心軸。偏心輪和偏心軸。 其特點是