焊接工裝設(shè)計基礎(chǔ)(陳煥明)課件---緒論、一、二、三章

1、課程名稱：焊接裝備及自動化課程名稱：焊接裝備及自動化主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一一 焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計。焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計。主要包括焊接梁、柱、桁架和塔主要包括焊接梁、柱、桁架和塔桅結(jié)構(gòu)、機(jī)器結(jié)構(gòu)等的設(shè)計。桅結(jié)構(gòu)、機(jī)器結(jié)構(gòu)等的設(shè)計。二二 焊接機(jī)械裝備。焊接機(jī)械裝備。主要包括焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中的各主要包括焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中的各種輔助機(jī)械裝備。比如：焊接工裝夾具、焊接變位機(jī)種輔助機(jī)械裝備。比如：焊接工裝夾具、焊接變位機(jī)械、焊件輸送機(jī)械、其他從屬裝置。械、焊件輸送機(jī)械、其他從屬裝置。三三 焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝過程。焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝過程。主要包括焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)主要包括焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的工藝過程；比如備料、裝配、焊接等工藝

2、，焊接結(jié)的工藝過程；比如備料、裝配、焊接等工藝，焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝分析，焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的質(zhì)量管理及勞動構(gòu)的生產(chǎn)工藝分析，焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的質(zhì)量管理及勞動保護(hù)，焊接結(jié)構(gòu)車間的工藝平面布置。保護(hù)，焊接結(jié)構(gòu)車間的工藝平面布置。四四 實例：汽車焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程。實例：汽車焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程。主要包括汽車焊主要包括汽車焊接結(jié)構(gòu)的裝焊工藝。比如：汽車車架、車身的裝焊工接結(jié)構(gòu)的裝焊工藝。比如：汽車車架、車身的裝焊工藝，汽車裝焊生產(chǎn)線，汽車裝焊車間的設(shè)計。藝，汽車裝焊生產(chǎn)線，汽車裝焊車間的設(shè)計。教材：教材：一一 焊接工裝設(shè)計。航空工業(yè)出版社。陳煥明。焊接工裝設(shè)計。航空工業(yè)出版社。陳煥明。二二 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)及裝備。

3、機(jī)械工業(yè)出版社。周浩森。焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)及裝備。機(jī)械工業(yè)出版社。周浩森。參考書：參考書：一一 焊接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)與裝備。機(jī)械工業(yè)出版社。宗培焊接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)與裝備。機(jī)械工業(yè)出版社。宗培言言二焊接工裝夾具及變位機(jī)械。機(jī)械工業(yè)出版社。王政。二焊接工裝夾具及變位機(jī)械。機(jī)械工業(yè)出版社。王政。三三 焊接工裝夾具及變位機(jī)械圖冊。機(jī)械工業(yè)出版社。焊接工裝夾具及變位機(jī)械圖冊。機(jī)械工業(yè)出版社。 王政王政四四 汽車機(jī)器人焊接工程。機(jī)械工業(yè)出版社。盧本。汽車機(jī)器人焊接工程。機(jī)械工業(yè)出版社。盧本。五五 汽車裝焊技術(shù)。北京理工。楊握銓汽車裝焊技術(shù)。北京理工。楊握銓六焊接結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)設(shè)計。天津大學(xué)。賈安東六焊接結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)設(shè)計。天

4、津大學(xué)。賈安東基礎(chǔ)學(xué)科：基礎(chǔ)學(xué)科：一一 各種力學(xué)各種力學(xué)：普通物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、：普通物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué) 、彈塑性力學(xué)、粘性力、彈塑性力學(xué)、粘性力學(xué)、斷裂力學(xué)，金屬的機(jī)械性能。學(xué)、斷裂力學(xué)，金屬的機(jī)械性能。二二 機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計：機(jī)械原理、機(jī)械零件、機(jī)械結(jié)構(gòu)：機(jī)械原理、機(jī)械零件、機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計。的設(shè)計。三三 焊接基礎(chǔ)焊接基礎(chǔ)：焊接工藝、焊接電源、焊接結(jié)構(gòu)。：焊接工藝、焊接電源、焊接結(jié)構(gòu)。四四 液壓專業(yè)液壓專業(yè)（液壓控制系統(tǒng)）；電工學(xué)（電磁（液壓控制系統(tǒng)）；電工學(xué)（電磁鐵的設(shè)計）。鐵的設(shè)計）。焊接工裝設(shè)計焊接工裝設(shè)計陳煥明陳煥明 緒緒 論論工裝

5、：在機(jī)械加工、產(chǎn)品檢驗、裝配和焊接等工工裝：在機(jī)械加工、產(chǎn)品檢驗、裝配和焊接等工藝過程中，使用大量的工藝裝備，簡稱工裝藝過程中，使用大量的工藝裝備，簡稱工裝(tooling)，用以安裝加工對象，使之占有正確，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高生的位置，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。產(chǎn)效率。 焊接工裝：焊接工藝裝備就是在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的焊接工裝：焊接工藝裝備就是在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的裝配與焊接過程中起配合及輔助作用的夾具、裝配與焊接過程中起配合及輔助作用的夾具、機(jī)械裝置或設(shè)備的總稱，簡稱焊接工裝。其中機(jī)械裝置或設(shè)備的總稱，簡稱焊接工裝。其中夾具主要包括定位器、

6、夾緊器、夾具體等；機(jī)夾具主要包括定位器、夾緊器、夾具體等；機(jī)械裝置或設(shè)備主要包括焊件變位機(jī)、焊接操作械裝置或設(shè)備主要包括焊件變位機(jī)、焊接操作機(jī)、焊工升降臺等。機(jī)、焊工升降臺等。應(yīng)用：應(yīng)用： 大多數(shù)焊接工裝是為某種焊接組合件的裝配焊大多數(shù)焊接工裝是為某種焊接組合件的裝配焊接工藝而專門設(shè)計的，屬于非標(biāo)準(zhǔn)裝置，往往需要各接工藝而專門設(shè)計的，屬于非標(biāo)準(zhǔn)裝置，往往需要各制造廠根據(jù)本廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)條件和實際需制造廠根據(jù)本廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)條件和實際需要自行設(shè)計制造或者外協(xié)定做。焊接工裝設(shè)計是生產(chǎn)要自行設(shè)計制造或者外協(xié)定做。焊接工裝設(shè)計是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的重要內(nèi)容之一，也是焊接生產(chǎn)工藝設(shè)計的準(zhǔn)備工作

7、的重要內(nèi)容之一，也是焊接生產(chǎn)工藝設(shè)計的主要任務(wù)之一，對于汽車、摩托車和飛機(jī)等制造業(yè)，主要任務(wù)之一，對于汽車、摩托車和飛機(jī)等制造業(yè)，可以毫不夸張地說，沒有焊接工裝就沒有產(chǎn)品。因此，可以毫不夸張地說，沒有焊接工裝就沒有產(chǎn)品。因此，焊接工藝人員應(yīng)掌握有關(guān)工裝設(shè)計的基礎(chǔ)知識。通常焊接工藝人員應(yīng)掌握有關(guān)工裝設(shè)計的基礎(chǔ)知識。通常在工藝設(shè)計時，提出所需要的工裝類型、結(jié)構(gòu)草圖和在工藝設(shè)計時，提出所需要的工裝類型、結(jié)構(gòu)草圖和簡要說明簡要說明(例如裝配焊接順序、焊接變形預(yù)防或減小例如裝配焊接順序、焊接變形預(yù)防或減小措施、焊接速度和焊接電流回路等措施、焊接速度和焊接電流回路等)。在此基礎(chǔ)上由。在此基礎(chǔ)上由工裝設(shè)計人

8、員完成詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計及全部圖樣。工裝設(shè)計人員完成詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計及全部圖樣。如果設(shè)計者對焊接工藝過程生疏，往往設(shè)計的工裝夾如果設(shè)計者對焊接工藝過程生疏，往往設(shè)計的工裝夾具適用性較差，甚至不能滿足生產(chǎn)要求。事實表明，具適用性較差，甚至不能滿足生產(chǎn)要求。事實表明，為了使設(shè)計的工裝適用性良好，通常由工藝工程師來為了使設(shè)計的工裝適用性良好，通常由工藝工程師來主持設(shè)計或親自參與設(shè)計。主持設(shè)計或親自參與設(shè)計。 本門課程的目的：本門課程的目的：了解和掌握焊接工裝設(shè)計的基本理論和結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)了解和掌握焊接工裝設(shè)計的基本理論和結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)知識知識 。一一.焊接工裝的作用焊接工裝的作用1.保證和提高

9、焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。保證和提高焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。采用工裝夾具，可以保證裝配定位焊時各零件正確的相采用工裝夾具，可以保證裝配定位焊時各零件正確的相對位置，可以防止或減少工件的焊接變形。尤其是批對位置，可以防止或減少工件的焊接變形。尤其是批量生產(chǎn)時，可以穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，減少焊件尺寸量生產(chǎn)時，可以穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，減少焊件尺寸偏差，保證產(chǎn)品的互換性。偏差，保證產(chǎn)品的互換性。2.提高勞動生產(chǎn)率，降低制造成本提高勞動生產(chǎn)率，降低制造成本;提高勞動生產(chǎn)率，除了采用自動化焊接工藝外，還要采提高勞動生產(chǎn)率，除了采用自動化焊接工藝外，還要采用先進(jìn)的裝配工藝，采用機(jī)械化和自動化程度高的工用先進(jìn)的裝配工藝，采用機(jī)械

10、化和自動化程度高的工裝夾具。裝夾具。3.減輕勞動強(qiáng)度，保障安全生產(chǎn)。減輕勞動強(qiáng)度，保障安全生產(chǎn)。二二. 焊接工裝的分類焊接工裝的分類 ： 焊接結(jié)構(gòu)種類繁多，形狀尺寸各異，生產(chǎn)工藝過焊接結(jié)構(gòu)種類繁多，形狀尺寸各異，生產(chǎn)工藝過程和要求也各不相同，相應(yīng)的工藝裝備在形式、工作程和要求也各不相同，相應(yīng)的工藝裝備在形式、工作原理及技術(shù)要求上也有很大差別。原理及技術(shù)要求上也有很大差別。 1. 按用途分類按用途分類 (1) 裝配用工藝裝備裝配用工藝裝備 這類工裝主要任務(wù)是按產(chǎn)品圖樣這類工裝主要任務(wù)是按產(chǎn)品圖樣和工藝上的要求，把焊件中各零件或部件的相互位置和工藝上的要求，把焊件中各零件或部件的相互位置準(zhǔn)確地固定

11、下來，只進(jìn)行定位焊，而不完成整個焊接準(zhǔn)確地固定下來，只進(jìn)行定位焊，而不完成整個焊接工作。這類工裝通常稱為裝配定位焊夾具工作。這類工裝通常稱為裝配定位焊夾具,也叫暫焊也叫暫焊夾具，它包括各種定位器、壓夾器、推拉裝置、組合夾具，它包括各種定位器、壓夾器、推拉裝置、組合夾具和裝配胎架。夾具和裝配胎架。 (2) 焊接用工藝裝備焊接用工藝裝備 這類工裝專門用來焊接已點固好這類工裝專門用來焊接已點固好的工件。例如，移動焊機(jī)的龍門式、懸臂式、可伸縮的工件。例如，移動焊機(jī)的龍門式、懸臂式、可伸縮懸臂式、平臺式、爬行式等焊接機(jī)；移動焊工的升降懸臂式、平臺式、爬行式等焊接機(jī)；移動焊工的升降臺等。臺等。 (3) 裝

12、配焊接工藝裝備裝配焊接工藝裝備 在這類工裝上既能完成整個焊件在這類工裝上既能完成整個焊件的裝配又能完成焊縫的焊接工作。這類工裝通常是專的裝配又能完成焊縫的焊接工作。這類工裝通常是專用焊接機(jī)床或自動焊接裝置，或者是裝配焊接的綜合用焊接機(jī)床或自動焊接裝置，或者是裝配焊接的綜合機(jī)械化裝置，如一些自動化生產(chǎn)線。機(jī)械化裝置，如一些自動化生產(chǎn)線。2. 按應(yīng)用范圍分類按應(yīng)用范圍分類 （1）通用焊接工裝）通用焊接工裝 指已標(biāo)準(zhǔn)化且有較大適用范圍的指已標(biāo)準(zhǔn)化且有較大適用范圍的工裝。這類工裝無需調(diào)整或稍加調(diào)整，就能適用于不工裝。這類工裝無需調(diào)整或稍加調(diào)整，就能適用于不同工件的裝配或焊接工作。同工件的裝配或焊接工作

13、。 （2）專用焊接工裝）專用焊接工裝 只適用于某一工件的裝配或焊接，只適用于某一工件的裝配或焊接，產(chǎn)品變換后，該工裝就不再適用。產(chǎn)品變換后，該工裝就不再適用。 （3）柔性焊接工裝）柔性焊接工裝 指用同一工裝系統(tǒng)裝配焊接在形指用同一工裝系統(tǒng)裝配焊接在形狀與尺寸上有所變化的多種工件。柔性概念沒有明確狀與尺寸上有所變化的多種工件。柔性概念沒有明確的界限，可以是廣義的，即工件變化可以在大范圍，的界限，可以是廣義的，即工件變化可以在大范圍，形狀完全不同，尺寸變化也很大，如組合夾具；也可形狀完全不同，尺寸變化也很大，如組合夾具；也可以是狹義的，工件變化只在小范圍，即在相似的形狀以是狹義的，工件變化只在小范

14、圍，即在相似的形狀和尺寸變動不大的范圍內(nèi)，如可調(diào)整夾具。和尺寸變動不大的范圍內(nèi)，如可調(diào)整夾具。3. 按動力源分類按動力源分類 可分為手動、氣動、液壓、電動、磁力、真空等焊可分為手動、氣動、液壓、電動、磁力、真空等焊接工藝裝備。接工藝裝備。4. 按焊接方法分類按焊接方法分類 可分為電弧焊工裝、電阻焊工裝、釬焊工裝、特種可分為電弧焊工裝、電阻焊工裝、釬焊工裝、特種焊工裝等。焊工裝等。三三. 焊接工裝的特點焊接工裝的特點 焊接工裝的特點，是由裝配焊接工藝和焊接結(jié)構(gòu)焊接工裝的特點，是由裝配焊接工藝和焊接結(jié)構(gòu)決定的。與機(jī)床夾具比較其特點是：決定的。與機(jī)床夾具比較其特點是： (1) 在焊接工藝裝備中在焊接

15、工藝裝備中進(jìn)行裝配和焊接的零件有多進(jìn)行裝配和焊接的零件有多個，它們的裝配和焊接按一定的順序逐步進(jìn)行，其定個，它們的裝配和焊接按一定的順序逐步進(jìn)行，其定位和夾緊也都是分別的單獨的或是一批批聯(lián)動地進(jìn)行，位和夾緊也都是分別的單獨的或是一批批聯(lián)動地進(jìn)行，其動作次序和功能要與制造工藝過程相符合。其動作次序和功能要與制造工藝過程相符合。 (2) 焊件在工裝中比焊件在工裝中比機(jī)加工零件在機(jī)床夾具中受有較小機(jī)加工零件在機(jī)床夾具中受有較小的夾持力，而且不同零件、不同部件的夾持力也不相的夾持力，而且不同零件、不同部件的夾持力也不相同。在焊接過程中，當(dāng)零件因焊接加熱而伸長或因冷同。在焊接過程中，當(dāng)零件因焊接加熱而伸

16、長或因冷卻而縮短時，為了減少或消除焊接變形，要求對某些卻而縮短時，為了減少或消除焊接變形，要求對某些零件給予反變形或作剛性固定。但是，為了減少焊接零件給予反變形或作剛性固定。但是，為了減少焊接應(yīng)力，又允許某些零件在某一方向是自由的。有些零應(yīng)力，又允許某些零件在某一方向是自由的。有些零件僅利用定位裝置定位即可，而不夾緊。因此，在焊件僅利用定位裝置定位即可，而不夾緊。因此，在焊接工裝中不是對所有的零件都作剛性的固定。接工裝中不是對所有的零件都作剛性的固定。 (3) 由于工裝往往是焊接由于工裝往往是焊接電源二次回路的一個部分，電源二次回路的一個部分，有時為了防止焊接電流流過機(jī)件而使其燒壞，需要進(jìn)有時

17、為了防止焊接電流流過機(jī)件而使其燒壞，需要進(jìn)行絕緣。因此絕緣和導(dǎo)電是一個重要而特殊的問題。行絕緣。因此絕緣和導(dǎo)電是一個重要而特殊的問題。例如，在設(shè)計電阻焊用的夾具時，如果絕緣處理不當(dāng)，例如，在設(shè)計電阻焊用的夾具時，如果絕緣處理不當(dāng)，將引起分流，使焊接接頭強(qiáng)度降低。在設(shè)計電弧焊用將引起分流，使焊接接頭強(qiáng)度降低。在設(shè)計電弧焊用的變位機(jī)時，如果導(dǎo)電系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)，將會燒壞軸的變位機(jī)時，如果導(dǎo)電系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)，將會燒壞軸承。承。 （4） 焊接工裝要與焊接方法焊接工裝要與焊接方法相適應(yīng)。例如，用相適應(yīng)。例如，用于熔化焊的夾具，工作時主要承受焊接應(yīng)力和于熔化焊的夾具，工作時主要承受焊接應(yīng)力和夾緊反力以及焊件的重

18、力；用于壓力焊的夾具夾緊反力以及焊件的重力；用于壓力焊的夾具主要承受頂鍛力。薄板鎢極氬弧焊要求在夾具主要承受頂鍛力。薄板鎢極氬弧焊要求在夾具上設(shè)置銅墊，埋弧焊可在夾具上設(shè)置焊劑墊；上設(shè)置銅墊，埋弧焊可在夾具上設(shè)置焊劑墊；焊接鈦合金、鋯合金等活性材料，可以考慮背焊接鈦合金、鋯合金等活性材料，可以考慮背面充氬氣保護(hù)；焊接高強(qiáng)鋼為防止裂紋需要焊面充氬氣保護(hù)；焊接高強(qiáng)鋼為防止裂紋需要焊前預(yù)熱或焊后緩冷的，可以考慮在夾具上設(shè)置前預(yù)熱或焊后緩冷的，可以考慮在夾具上設(shè)置加熱裝置；再如，為了避免直流電弧的磁偏吹加熱裝置；再如，為了避免直流電弧的磁偏吹現(xiàn)象，焊縫兩側(cè)的壓塊不用磁性材料制作；真現(xiàn)象，焊縫兩側(cè)的壓塊

19、不用磁性材料制作；真空電子束焊所使用的夾具也要考慮磁性材料對空電子束焊所使用的夾具也要考慮磁性材料對電子束聚焦的影響。電子束聚焦的影響。 （5） 焊接件為薄板沖壓焊接件為薄板沖壓件時，其剛性比較差，件時，其剛性比較差，極易變形，如果仍然按剛體的六點定位原理，極易變形，如果仍然按剛體的六點定位原理，即即3-2-1定位，工件就可能因自重或夾緊力的定位，工件就可能因自重或夾緊力的作用，定位部位發(fā)生變形而影響定位精度。此作用，定位部位發(fā)生變形而影響定位精度。此外，薄板焊接主要產(chǎn)生波浪變形，為了防止變外，薄板焊接主要產(chǎn)生波浪變形，為了防止變形，通常采用比較多的輔助定位點和輔助夾緊形，通常采用比較多的輔助

20、定位點和輔助夾緊點以及過多的依賴于沖壓件外形定位。因此，點以及過多的依賴于沖壓件外形定位。因此，薄板焊接工裝與機(jī)床夾具有顯著的差別，不僅薄板焊接工裝與機(jī)床夾具有顯著的差別，不僅要滿足精確定位的共性要求，還要充分考慮薄要滿足精確定位的共性要求，還要充分考慮薄板沖壓件的易變形和制造尺寸偏差較大的特征，板沖壓件的易變形和制造尺寸偏差較大的特征，在第一基面上的定位點數(shù)目在第一基面上的定位點數(shù)目N允許大于允許大于3，即，即采用采用N-2-1定位原理。定位原理。第一章第一章 工件的定位原理及定位器設(shè)工件的定位原理及定位器設(shè)計計 第一節(jié)工件的定位原理第一節(jié)工件的定位原理 一、六點定位原理一、六點定位原理剛體

21、自由度：剛體自由度： 一個剛體在空間直角坐標(biāo)系中具一個剛體在空間直角坐標(biāo)系中具有六個自由度，有六個自由度，p4如圖如圖1-1所示，沿所示，沿X、Y、Z三個坐標(biāo)軸的移動自由度和繞三個坐標(biāo)軸的移動自由度和繞X、Y、Z三個坐三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度。即標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度。即 分別表示沿分別表示沿X 軸、軸、Y 軸、軸、Z 軸的移動自由度和軸的移動自由度和軸的轉(zhuǎn)動自由度。當(dāng)工件的六個自由度未加限軸的轉(zhuǎn)動自由度。當(dāng)工件的六個自由度未加限制時，它在空間的位置是不確定的。要使工件制時，它在空間的位置是不確定的。要使工件的位置按照一定的要求確定下來，就必須將它的位置按照一定的要求確定下來，就必須將它的某些自由度或

22、全部自由度加以限制。所謂工的某些自由度或全部自由度加以限制。所謂工件的定位（件的定位（location），就是指工件在夾具中），就是指工件在夾具中的位置按照一定的要求確定下來，將必須限制的位置按照一定的要求確定下來，將必須限制的自由度一一予以限制。的自由度一一予以限制。 , , ,x y zx y z 及自由度的消除實例：自由度的消除實例：p4圖圖12A面三擋鐵：可消除面三擋鐵：可消除 B面二擋鐵：可消除面二擋鐵：可消除 C面一擋鐵：可消除面一擋鐵：可消除, ,z x y , y z x圖圖1-1 剛體的六剛體的六個自由度個自由度 圖圖1-2 工件的六點定位工件的六點定位 工件放在工件放在XO

23、Y平臺上限制了幾個自由度？限制了三個平臺上限制了幾個自由度？限制了三個自由度。再加一個臺階擋住工件，如圖自由度。再加一個臺階擋住工件，如圖1-2所示，工所示，工件與階梯面件與階梯面A、B緊密接觸，則夾具的緊密接觸，則夾具的A面限制了工面限制了工件的三個自由度，件的三個自由度，B面限制了和兩個自由度。如果在面限制了和兩個自由度。如果在XOZ面上增加一個擋塊支承工件，則可限制工件的自面上增加一個擋塊支承工件，則可限制工件的自由度。這樣，工件的六個自由度全部受到限制，使工由度。這樣，工件的六個自由度全部受到限制，使工件在夾具中處于完全確定的位置。件在夾具中處于完全確定的位置。 六點定位原理：用六個正

24、確布置的支承點就可完全限制六點定位原理：用六個正確布置的支承點就可完全限制工件的六個自由度，使工件在夾具中占有完全確定的工件的六個自由度，使工件在夾具中占有完全確定的位置，這種用支承點來分析限制工件自由度的方法，位置，這種用支承點來分析限制工件自由度的方法，稱為稱為“六點定位原理六點定位原理”（six-point locating principle），又稱），又稱“六點定位法則六點定位法則” 或或“六點定六點定則則”。由于這六個支承點相當(dāng)于按。由于這六個支承點相當(dāng)于按3、2、1的數(shù)目分的數(shù)目分布在三個相互垂直的直角坐標(biāo)平面上，因此又稱為布在三個相互垂直的直角坐標(biāo)平面上，因此又稱為“3-2-1

25、定位原理定位原理”。 在實際生產(chǎn)中，分析工件在夾具定位元件上定位在實際生產(chǎn)中，分析工件在夾具定位元件上定位時，理論上可將夾具定位元件轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的定時，理論上可將夾具定位元件轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的定位支承點，并以此來分析具體定位元件所限制位支承點，并以此來分析具體定位元件所限制的工件自由度。一個大平面相當(dāng)于三個支承點，的工件自由度。一個大平面相當(dāng)于三個支承點，圖圖1-2中中A面相當(dāng)于三個支承點，限制了工件的面相當(dāng)于三個支承點，限制了工件的三個自由度；窄長面相當(dāng)兩個支承點，如三個自由度；窄長面相當(dāng)兩個支承點，如B面面上兩個支承點，限制了工件兩個自由度；擋塊上兩個支承點，限制了工件兩個自由度；擋塊C面相當(dāng)于一

26、個支承點，限制了工件最后一個面相當(dāng)于一個支承點，限制了工件最后一個自由度。自由度。 二、六點定位原理的合理應(yīng)用二、六點定位原理的合理應(yīng)用 應(yīng)用六點定位原理分析工件在夾具中的定位問題時，應(yīng)用六點定位原理分析工件在夾具中的定位問題時，不能認(rèn)為未夾緊前工件還可以相對定位元件反方向運不能認(rèn)為未夾緊前工件還可以相對定位元件反方向運動而判斷其自由度未被限制。在分析支承點起定位作動而判斷其自由度未被限制。在分析支承點起定位作用時，不應(yīng)考慮力的影響，因為我們說工件在某個方用時，不應(yīng)考慮力的影響，因為我們說工件在某個方向上的自由度被限制，是指工件在該方向上有了確定向上的自由度被限制，是指工件在該方向上有了確定的

27、位置，并不是指工件在受到使它脫離支承點的外力的位置，并不是指工件在受到使它脫離支承點的外力時也不運動，使工件在外力作用下也不運動的是夾緊時也不運動，使工件在外力作用下也不運動的是夾緊的結(jié)果，定位和夾緊是兩個概念，不能混淆。的結(jié)果，定位和夾緊是兩個概念，不能混淆。1 全定位與準(zhǔn)定位全定位與準(zhǔn)定位 全定位：工件的六個自由度全部被限制而在夾具中全定位：工件的六個自由度全部被限制而在夾具中占有完全確定的位置，這種定位方式稱為全定位或完占有完全確定的位置，這種定位方式稱為全定位或完全定位。全定位。 全定位實例：全定位實例：p5圖圖1-3 準(zhǔn)定位：工件在夾具中定位，如果支承點不足六個，準(zhǔn)定位：工件在夾具中

28、定位，如果支承點不足六個，但完全限制了按加工要求需要消除的工件自由度數(shù)目，但完全限制了按加工要求需要消除的工件自由度數(shù)目，這種定位方式稱為準(zhǔn)定位或不完全定位。這種定位方式稱為準(zhǔn)定位或不完全定位。 準(zhǔn)定位實例：準(zhǔn)定位實例：p5圖圖1-4.限制四個自由度就行了限制四個自由度就行了.圖圖1-3 T形板的全定位形板的全定位 圖圖1-4工件的準(zhǔn)定工件的準(zhǔn)定 位位 2. 過定位與欠定位過定位與欠定位 過定位：過定位： 兩個或兩個或兩個以上定位支兩個以上定位支承點重復(fù)限制同承點重復(fù)限制同一個自由度，這一個自由度，這種定位方式稱為種定位方式稱為重復(fù)定位或過定重復(fù)定位或過定位。位。實例實例1：p5圖圖1-5 。

29、以以A、B兩端面為兩端面為定位基準(zhǔn)，過定定位基準(zhǔn)，過定位使工件定位精位使工件定位精度度 受影響，定位受影響，定位不確定或使定位不確定或使定位件產(chǎn)生變形，一件產(chǎn)生變形，一般情況應(yīng)避免。般情況應(yīng)避免。圖圖1-5 1-5 過定位示例過定位示例 實例實例2：p6圖圖1-6, 1-7 過定位的優(yōu)缺點：缺點是使定位不確定或使定位件產(chǎn)生過定位的優(yōu)缺點：缺點是使定位不確定或使定位件產(chǎn)生變形，變形， 優(yōu)點是可增強(qiáng)剛度。優(yōu)點是可增強(qiáng)剛度。 為減小或消除重復(fù)定位所造成的不良后果，可采取以下為減小或消除重復(fù)定位所造成的不良后果，可采取以下措施：措施： （1）改進(jìn)定位件的結(jié)構(gòu)，避免重復(fù)定位。）改進(jìn)定位件的結(jié)構(gòu)，避免重復(fù)

30、定位。（2）提高工件定位基準(zhǔn)和相應(yīng)定位工作表面之間的位）提高工件定位基準(zhǔn)和相應(yīng)定位工作表面之間的位置精度，以減少干涉引起的不良后果。重復(fù)定位雖然置精度，以減少干涉引起的不良后果。重復(fù)定位雖然一般應(yīng)當(dāng)避免，但在設(shè)計工裝夾具時，對剛性差的工一般應(yīng)當(dāng)避免，但在設(shè)計工裝夾具時，對剛性差的工件，為了提高工件與定位元件的接觸剛度，防止工件件，為了提高工件與定位元件的接觸剛度，防止工件變形，常有意識地采用重復(fù)定位，同時采取相應(yīng)的工變形，常有意識地采用重復(fù)定位，同時采取相應(yīng)的工藝措施藝措施.欠定位：工件實際限制的自由度數(shù)少于該工序加工要求欠定位：工件實際限制的自由度數(shù)少于該工序加工要求所必須限制的自由度數(shù)。所

31、必須限制的自由度數(shù)。 三三 N-2-1定位原理定位原理 產(chǎn)生原因：對汽車車身這類薄板沖壓件，定位產(chǎn)生原因：對汽車車身這類薄板沖壓件，定位夾具除了具備限制剛體運動外，還必須能夠限夾具除了具備限制剛體運動外，還必須能夠限制過多的工件變形，六點定則不能滿足這要求。制過多的工件變形，六點定則不能滿足這要求。 N-2-1定位原理：是定位原理：是cai.w等人采用變分法，結(jié)等人采用變分法，結(jié)合合3-2-1定位原理針對薄板零件提出的。內(nèi)容定位原理針對薄板零件提出的。內(nèi)容如下如下 （1）第一基準(zhǔn)面上所需的定位點數(shù)為）第一基準(zhǔn)面上所需的定位點數(shù)為N（N3） （2）第二、三基準(zhǔn)面所需的定位點為）第二、三基準(zhǔn)面所需

32、的定位點為2個和個和1個，個，第二基準(zhǔn)面的二個定位點布置在較長的邊上。第二基準(zhǔn)面的二個定位點布置在較長的邊上。 （3）禁止在正反兩側(cè)同時設(shè)置定位點，易產(chǎn)生）禁止在正反兩側(cè)同時設(shè)置定位點，易產(chǎn)生撓度和潛在的不穩(wěn)定。撓度和潛在的不穩(wěn)定。 N-2-1定位原理的發(fā)展：定位原理的發(fā)展： “N”定位點的確定：上海交大利用有限元分定位點的確定：上海交大利用有限元分析和非線性規(guī)劃。析和非線性規(guī)劃。 定位原則：采用定位銷與支承釘相輔。定位原則：采用定位銷與支承釘相輔。第二節(jié)定位方法及定位器第二節(jié)定位方法及定位器 一、關(guān)于基準(zhǔn)的概念一、關(guān)于基準(zhǔn)的概念 基準(zhǔn)：基準(zhǔn)又叫基準(zhǔn)面（基準(zhǔn)：基準(zhǔn)又叫基準(zhǔn)面（datum），它是

33、一些點、），它是一些點、線、面的組合，用它們來決定同一零件的另外一些點、線、面的組合，用它們來決定同一零件的另外一些點、線、面的位置或者其他零件的位置線、面的位置或者其他零件的位置?？煞譃榭煞譃?(1) 設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn) 設(shè)計圖樣上所采用的基準(zhǔn)，它是以決設(shè)計圖樣上所采用的基準(zhǔn)，它是以決定零件在整個結(jié)構(gòu)或部件中相對位置的點、線、面的定零件在整個結(jié)構(gòu)或部件中相對位置的點、線、面的總稱。總稱。 (2) 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn) 在工藝過程中采用的基準(zhǔn)，它是加工在工藝過程中采用的基準(zhǔn)，它是加工裝配過程中用來進(jìn)行定位、安裝零件位置的點、線、裝配過程中用來進(jìn)行定位、安裝零件位置的點、線、面。面。 工藝基準(zhǔn)又可分為

34、工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)又可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)。和測量基準(zhǔn)。 工序基準(zhǔn)：工序圖上用來確定本工序所加工表面加工工序基準(zhǔn)：工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)。后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn)：零件在夾具中定位時所依據(jù)的點、線、面。定位基準(zhǔn)：零件在夾具中定位時所依據(jù)的點、線、面。圖圖12中：中： 平面平面A與工件的接觸面最大，消除三個自由度，稱第與工件的接觸面最大，消除三個自由度，稱第一定位基準(zhǔn)；一定位基準(zhǔn)；平面平面B消除二個自由度，稱第二定位基準(zhǔn)；消除二個自由度，稱第二定位基準(zhǔn)；平面平面C消除一個自由度，稱第三定位基準(zhǔn)；消除一個

35、自由度，稱第三定位基準(zhǔn)；裝配基準(zhǔn)：它在夾具中決定各零件相對位置的點、線、裝配基準(zhǔn)：它在夾具中決定各零件相對位置的點、線、面。面。P8圖圖1-8測量基準(zhǔn)：在加工裝配過程中用以檢查零件位置測量基準(zhǔn)：在加工裝配過程中用以檢查零件位置或工藝尺寸所依據(jù)的點、線、面。或工藝尺寸所依據(jù)的點、線、面。 實踐中：工件在夾具中的定位，是通過工件實踐中：工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準(zhǔn)與定位器的工件表面接觸或配合上的定位基準(zhǔn)與定位器的工件表面接觸或配合來實現(xiàn)的。在設(shè)計夾具時首先應(yīng)根據(jù)工件的形來實現(xiàn)的。在設(shè)計夾具時首先應(yīng)根據(jù)工件的形狀選擇合理的基準(zhǔn)，盡量選用零件粗糙度適宜狀選擇合理的基準(zhǔn)，盡量選用零件粗糙度

36、適宜的面作為基準(zhǔn)，工件上被選作定位基準(zhǔn)的表面的面作為基準(zhǔn)，工件上被選作定位基準(zhǔn)的表面常有平面、外圓柱面、圓孔、圓錐面、型面等，常有平面、外圓柱面、圓孔、圓錐面、型面等，定位方法和定位器的具體結(jié)構(gòu)應(yīng)與之相適應(yīng)。定位方法和定位器的具體結(jié)構(gòu)應(yīng)與之相適應(yīng)。 同時又要使一個基準(zhǔn)具有多種用途以減少同時又要使一個基準(zhǔn)具有多種用途以減少基準(zhǔn)的數(shù)量，從而簡化夾具的機(jī)構(gòu)，因此在選基準(zhǔn)的數(shù)量，從而簡化夾具的機(jī)構(gòu)，因此在選擇基準(zhǔn)時常常將設(shè)計基準(zhǔn)作為定位、裝配和測擇基準(zhǔn)時常常將設(shè)計基準(zhǔn)作為定位、裝配和測量基準(zhǔn)，即遵循基準(zhǔn)重合原則。量基準(zhǔn)，即遵循基準(zhǔn)重合原則。 二、工件以平面定位二、工件以平面定位 工件以平面作為定位基準(zhǔn)

37、，是生產(chǎn)中常見的工件以平面作為定位基準(zhǔn)，是生產(chǎn)中常見的定位方式之一，常用的定位器有擋塊、支承釘、定位方式之一，常用的定位器有擋塊、支承釘、支承板等。支承板等。 1. 擋塊擋塊擋塊分受力擋塊和不受力擋塊兩種。受力擋塊承擋塊分受力擋塊和不受力擋塊兩種。受力擋塊承受工件的部分重力或夾緊力，以及焊接應(yīng)力等，受工件的部分重力或夾緊力，以及焊接應(yīng)力等，設(shè)計時可按零件的厚度加固，擋塊與工件接觸設(shè)計時可按零件的厚度加固，擋塊與工件接觸線的長度應(yīng)大于被定件零件厚度的線的長度應(yīng)大于被定件零件厚度的1倍，其高倍，其高度則不應(yīng)低于被定件零件截面的重心線。度則不應(yīng)低于被定件零件截面的重心線。 擋塊的各種形式：擋塊的各種

38、形式：p9圖圖1-9固定擋塊固定擋塊 可拆擋塊可拆擋塊 固定的螺栓固定的螺栓擋塊擋塊 鉸接式可退出擋塊鉸接式可退出擋塊 永磁材料及軟鋼制成的定永磁材料及軟鋼制成的定位擋塊：下圖是用永磁材位擋塊：下圖是用永磁材料及軟鋼制成的定位擋塊，料及軟鋼制成的定位擋塊，可裝配鐵磁性金屬材料的可裝配鐵磁性金屬材料的焊接件，特別適用于中、焊接件，特別適用于中、小型的板材及管材的裝配。小型的板材及管材的裝配。p9圖圖1-10直角用永磁定位直角用永磁定位擋塊擋塊 多用永磁定位擋塊多用永磁定位擋塊 應(yīng)用示例應(yīng)用示例 2. 支承釘和支承板支承釘和支承板 固定支承釘：固定支承釘：p10圖圖1-11下圖為三種固定支承釘下圖

39、為三種固定支承釘（GB/T2226），其中），其中A型為平頭，多用于定位基準(zhǔn)型為平頭，多用于定位基準(zhǔn)光滑的工件；光滑的工件；B型為圓頭，用于未經(jīng)機(jī)械加工的平面型為圓頭，用于未經(jīng)機(jī)械加工的平面定位；定位；C型為花紋頭，多用于未加工的零件側(cè)面定位。型為花紋頭，多用于未加工的零件側(cè)面定位。 A型型 B型型 C型型 支承板：支承板：p10圖圖1-11 ,下圖為支承板下圖為支承板（GB/T2236），多用于已經(jīng)機(jī)械加工的平面），多用于已經(jīng)機(jī)械加工的平面定位，定位，A型用于側(cè)面或頂面定位，型用于側(cè)面或頂面定位，B型帶有斜型帶有斜槽，便于清理積屑和臟物，宜作底面定位。槽，便于清理積屑和臟物，宜作底面定位。

40、A型型B型型可調(diào)支承：可調(diào)支承：p10圖圖1-12,下圖為可調(diào)支承，適用于毛坯分下圖為可調(diào)支承，適用于毛坯分批制造，其形狀和尺寸變化較大的粗基準(zhǔn)定位。也可批制造，其形狀和尺寸變化較大的粗基準(zhǔn)定位。也可用于同一夾具加工形狀相同而尺寸不同的工件，或用用于同一夾具加工形狀相同而尺寸不同的工件，或用于專用可調(diào)整夾具和成組夾具中。在一批工件加工前于專用可調(diào)整夾具和成組夾具中。在一批工件加工前調(diào)整一次，調(diào)整后用鎖緊螺母鎖緊。圖調(diào)整一次，調(diào)整后用鎖緊螺母鎖緊。圖 (a)的結(jié)構(gòu)用的結(jié)構(gòu)用于中、小型工件，圖于中、小型工件，圖 (b)(c)的結(jié)構(gòu)用于重型工件。的結(jié)構(gòu)用于重型工件。 自動調(diào)節(jié)支承：自動調(diào)節(jié)支承：p1

41、0圖圖1-13下圖為自動調(diào)節(jié)支承，未裝下圖為自動調(diào)節(jié)支承，未裝入工件前，支承栓在彈簧作用下入工件前，支承栓在彈簧作用下,其高度總是高于基其高度總是高于基本支承。當(dāng)工件在基本支承上定位時本支承。當(dāng)工件在基本支承上定位時,支承柱被壓下，支承柱被壓下，并在彈簧力作用下始終與工件保持接觸并在彈簧力作用下始終與工件保持接觸,然后鎖緊，然后鎖緊，即可相當(dāng)于剛性支承。每次新裝入工件前，應(yīng)將鎖緊即可相當(dāng)于剛性支承。每次新裝入工件前，應(yīng)將鎖緊銷松開，以免破壞定位。銷松開，以免破壞定位。 圖圖1-13 1-13 自動調(diào)節(jié)支承自動調(diào)節(jié)支承三、工件以圓孔定位三、工件以圓孔定位 常用的定位器有定位銷、定位插銷和襯套式定

42、位器。常用的定位器有定位銷、定位插銷和襯套式定位器。 1 .定位銷定位銷 標(biāo)準(zhǔn)化定位銷：標(biāo)準(zhǔn)化定位銷：p11圖圖1-14,下圖所示定位銷均已標(biāo)準(zhǔn)下圖所示定位銷均已標(biāo)準(zhǔn)化，主要用于直徑在化，主要用于直徑在50 mm以下的中小孔定位，每種以下的中小孔定位，每種定位銷有圓柱銷和削邊銷兩種形式，根據(jù)定位銷與定定位銷有圓柱銷和削邊銷兩種形式，根據(jù)定位銷與定位孔配合的長徑比和配合長度與總體尺寸的關(guān)系等，位孔配合的長徑比和配合長度與總體尺寸的關(guān)系等，圓柱銷可限制工件的兩個或四個自由度，削邊銷可限圓柱銷可限制工件的兩個或四個自由度，削邊銷可限制工作的一個或兩個自由度。制工作的一個或兩個自由度。 非標(biāo)準(zhǔn)定位銷：

43、如果結(jié)構(gòu)上有特殊要求，或尺寸超過非標(biāo)準(zhǔn)定位銷：如果結(jié)構(gòu)上有特殊要求，或尺寸超過標(biāo)準(zhǔn)定位銷，可根據(jù)需要設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)定位銷。下圖標(biāo)準(zhǔn)定位銷，可根據(jù)需要設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)定位銷。下圖(a)為削邊錐銷，用于未加工過的孔定位，圖為削邊錐銷，用于未加工過的孔定位，圖(b)為普通圓為普通圓錐銷，用于精基準(zhǔn)定位。工件以單個圓錐定位時容易錐銷，用于精基準(zhǔn)定位。工件以單個圓錐定位時容易傾斜，故應(yīng)和其他定位元件組合定位。傾斜，故應(yīng)和其他定位元件組合定位。 2. 襯套式定位器襯套式定位器 P11圖圖1-16下圖所示為襯套式定位器，將襯套分為下圖所示為襯套式定位器，將襯套分為上、下兩部分，下半部分固定在夾具體上、下兩部分，下半部

44、分固定在夾具體(旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)軸)上，上，上半部分制成活動式，向上撐開時可以頂緊和定位工上半部分制成活動式，向上撐開時可以頂緊和定位工件，適用于薄壁圓筒環(huán)縫焊接。件，適用于薄壁圓筒環(huán)縫焊接。 3. 定位插銷定位插銷 p12圖圖1-17 定位插銷可以設(shè)計成各式各樣的手柄，便于定位插銷可以設(shè)計成各式各樣的手柄，便于拔插，插銷頂端拔插，插銷頂端15倒角，插銷定位部分也可倒角，插銷定位部分也可以制成削邊銷，減少接觸面積，下圖是定位插以制成削邊銷，減少接觸面積，下圖是定位插銷應(yīng)用實例。銷應(yīng)用實例。 四、工件以外圓柱面定位四、工件以外圓柱面定位 工件以外圓柱面作為定位基準(zhǔn)，也是生產(chǎn)中常見的定工件以外圓柱面作為

45、定位基準(zhǔn)，也是生產(chǎn)中常見的定位方式之一，常用的定位器有位方式之一，常用的定位器有V形塊、定位套和半圓形塊、定位套和半圓孔定位器?？锥ㄎ黄鳌?1. V形塊形塊 V形塊作為定位元件，不僅安裝工件方便，而且定形塊作為定位元件，不僅安裝工件方便，而且定位對中性好，廣泛應(yīng)用于管子、軸和小直徑圓筒節(jié)等位對中性好，廣泛應(yīng)用于管子、軸和小直徑圓筒節(jié)等圓柱形零件的安裝定位。圓柱形零件的安裝定位。 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)V形塊：形塊：p12圖圖1-18 V形塊在夾具體上調(diào)整好位置后用螺釘緊固并配作兩形塊在夾具體上調(diào)整好位置后用螺釘緊固并配作兩個銷孔，用兩個定位銷確定位置。個銷孔，用兩個定位銷確定位置。V形塊兩個定位面形塊兩個定

46、位面的夾角的夾角 有有60、90 和和120 三種。以三種。以90 應(yīng)應(yīng)用最為廣泛，因為它在保證定位穩(wěn)定性和減少夾具的用最為廣泛，因為它在保證定位穩(wěn)定性和減少夾具的外形尺寸方面比外形尺寸方面比60 和和120 的都好。標(biāo)準(zhǔn)的都好。標(biāo)準(zhǔn)V形塊形塊是根據(jù)工件定位面外圓直徑來選取。是根據(jù)工件定位面外圓直徑來選取。非標(biāo)準(zhǔn)非標(biāo)準(zhǔn)V形塊：形塊：p12表表1-1.由由 N K來計算來計算T間斷型間斷型V形塊：形塊：p13圖圖1-19，下圖為間斷型，下圖為間斷型V形塊，用于形塊，用于基準(zhǔn)面長度較大的工件。如果兩段基準(zhǔn)面相距較遠(yuǎn)，基準(zhǔn)面長度較大的工件。如果兩段基準(zhǔn)面相距較遠(yuǎn)，也可以采用兩個短也可以采用兩個短V形

47、塊組裝的結(jié)構(gòu)，如圖形塊組裝的結(jié)構(gòu)，如圖 (c)。大。大型的型的V形塊，其基體可以和夾具本體鑄在一起，工作形塊，其基體可以和夾具本體鑄在一起，工作表面鑲上淬硬支承板，如圖表面鑲上淬硬支承板，如圖 (d)。用于粗糙的基準(zhǔn)面。用于粗糙的基準(zhǔn)面時，工作表面長度要小些，如圖時，工作表面長度要小些，如圖(a)所示，一般為所示，一般為25 mm。中小型的。中小型的V形塊常用形塊常用20鋼制成，滲碳淬火后鋼制成，滲碳淬火后硬度達(dá)硬度達(dá)5560HRC，或用，或用45鋼直接淬火到鋼直接淬火到4045HRC。 a b c d 可調(diào)節(jié)的可調(diào)節(jié)的V形鐵：形鐵：p13圖圖1-10當(dāng)零件的直徑當(dāng)零件的直徑不定時，最好采用可

48、不定時，最好采用可調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)的V形鐵，如下形鐵，如下圖所示，它由底座圖所示，它由底座1、左右夾板左右夾板2和和3、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)螺桿螺桿4、滑動軸承、滑動軸承5及及止動螺釘止動螺釘6組成。使組成。使用時調(diào)節(jié)反向雙頭螺用時調(diào)節(jié)反向雙頭螺桿桿4，即可調(diào)節(jié)兩塊，即可調(diào)節(jié)兩塊V形鐵的間距，因而形鐵的間距，因而適應(yīng)不同直徑的工件適應(yīng)不同直徑的工件定位，通用性好。工定位，通用性好。工件需轉(zhuǎn)動時，件需轉(zhuǎn)動時，V形塊形塊的二斜面可用的二斜面可用 兩個兩個滾輪或長輥軸代替：滾輪或長輥軸代替：p5圖圖1-4（b）1底座；底座；2、3夾板；夾板；4調(diào)節(jié)螺絲；調(diào)節(jié)螺絲；5滑動軸滑動軸承；承；6止動螺絲止動螺絲 2. 定位

49、套和半圓孔定位器定位套和半圓孔定位器 定位套和半圓孔定位器都是以圓孔定位。圖定位套和半圓孔定位器都是以圓孔定位。圖(a)用于工件以端面為主要定位基準(zhǔn)時，短定位套用于工件以端面為主要定位基準(zhǔn)時，短定位套孔只限制工件的兩個移動自由度。圖孔只限制工件的兩個移動自由度。圖(b)中工中工件以外圓柱表面為主要定位基準(zhǔn)，長定位孔限件以外圓柱表面為主要定位基準(zhǔn)，長定位孔限制了工件四個自由度。制了工件四個自由度。 圖圖(c)所示為半圓孔定所示為半圓孔定位器，上半圓起夾緊作用，下半圓孔起定位作位器，上半圓起夾緊作用，下半圓孔起定位作用，下半圓孔的最小直徑應(yīng)取工件定位基準(zhǔn)外用，下半圓孔的最小直徑應(yīng)取工件定位基準(zhǔn)外圓

50、的最大直徑。圓的最大直徑。定位套：定位套：p14圖圖1-21a，b（將工件套在里面）（將工件套在里面）定位孔：定位孔：p14圖圖1-21c a b c五、組合表面定位五、組合表面定位 定義：定義： 以工件上兩個或兩個以上表面作為定以工件上兩個或兩個以上表面作為定位基準(zhǔn)時，稱為組合表面定位。位基準(zhǔn)時，稱為組合表面定位。采用組合表面定位時，如果各定位基準(zhǔn)之間無緊采用組合表面定位時，如果各定位基準(zhǔn)之間無緊密尺寸聯(lián)系密尺寸聯(lián)系(即沒有尺寸精度要求即沒有尺寸精度要求)時時,即把各種單一幾何表面的典型定位方式直接予以即把各種單一幾何表面的典型定位方式直接予以組合：組合：P14圖圖1-22例如，如圖所示為采

51、用工件的部分外例如，如圖所示為采用工件的部分外形組合定位。形組合定位。P14圖圖1-23圖圖(a)的樣板用于確定圓柱體的位置，的樣板用于確定圓柱體的位置，圖圖(b)的樣板用于確定筋板的位置及垂直度。的樣板用于確定筋板的位置及垂直度。 (b) (b)(a) (b)(a) (b)圖圖122圖圖123采用組合表面定位時，如果各定位基準(zhǔn)之間有緊采用組合表面定位時，如果各定位基準(zhǔn)之間有緊密尺寸聯(lián)系密尺寸聯(lián)系(即有一定尺寸精度要求即有一定尺寸精度要求)時，需設(shè)時，需設(shè)法協(xié)調(diào)定位元件與定位基準(zhǔn)的相互尺寸聯(lián)系，法協(xié)調(diào)定位元件與定位基準(zhǔn)的相互尺寸聯(lián)系，以克服過定位現(xiàn)象。生產(chǎn)中常見的例子是以克服過定位現(xiàn)象。生產(chǎn)中

52、常見的例子是“兩兩孔一面孔一面”定位，即工件以兩個中心線互相平行定位，即工件以兩個中心線互相平行的孔及與之相垂直的平面作為定位基準(zhǔn)。采用的孔及與之相垂直的平面作為定位基準(zhǔn)。采用的定位元件是兩個圓柱銷和一個支承面，或者的定位元件是兩個圓柱銷和一個支承面，或者是一個圓柱銷、一個削邊銷和一個支承平面，是一個圓柱銷、一個削邊銷和一個支承平面，即即“兩銷一面兩銷一面”的定位方式。其設(shè)計要點是如的定位方式。其設(shè)計要點是如何在保證加工精度的條件下，使工件兩孔能順何在保證加工精度的條件下，使工件兩孔能順利裝配到兩銷上去。利裝配到兩銷上去。 1. 以兩個圓柱銷及平面支承定位以兩個圓柱銷及平面支承定位 問題：兩銷

53、都采用短圓柱銷，實際上這是一問題：兩銷都采用短圓柱銷，實際上這是一種過定位情況，因為一個支承平面限制三個自種過定位情況，因為一個支承平面限制三個自由度，每個短圓柱銷限制兩個自由度，沿兩孔由度，每個短圓柱銷限制兩個自由度，沿兩孔連心線方向的自由度被重復(fù)限制了。這時假定連心線方向的自由度被重復(fù)限制了。這時假定第一個孔能正確裝到第一個銷上，但同批工件第一個孔能正確裝到第一個銷上，但同批工件第二孔就會因孔間距誤差和銷間距誤差的影響第二孔就會因孔間距誤差和銷間距誤差的影響而裝不到第二銷上，有可能出現(xiàn)孔心距為最小而裝不到第二銷上，有可能出現(xiàn)孔心距為最小而銷心距為最大，或者孔心距為最大而銷心距而銷心距為最大

54、，或者孔心距為最大而銷心距為最小的極限情況。為最小的極限情況。 P15圖圖1-24解決方案：減小第二銷的直徑。如圖解決方案：減小第二銷的直徑。如圖(a)所示，孔心距所示，孔心距為最大而銷心距為最小，即為最大而銷心距為最小，即L+LDL-Ld 。此時，。此時，工件根本無法裝入兩銷實現(xiàn)定位。為了保證一批工件工件根本無法裝入兩銷實現(xiàn)定位。為了保證一批工件都能實現(xiàn)順利定位，可將第二銷的直徑減小，并使其都能實現(xiàn)順利定位，可將第二銷的直徑減小，并使其減小量足以補(bǔ)償銷間距和孔間距誤差的影響。設(shè)工件減小量足以補(bǔ)償銷間距和孔間距誤差的影響。設(shè)工件上兩孔中心距為上兩孔中心距為LLD，兩銷中心距為，兩銷中心距為LL

55、d，定，定位孔位孔1與定位銷與定位銷1之間的最小配合間隙之間的最小配合間隙X1min，定位孔，定位孔2與定位銷與定位銷2之間的最小配合間隙之間的最小配合間隙X2min，定位銷，定位銷1直徑直徑最大極限尺寸最大極限尺寸d1, 定位銷定位銷2直徑最大極限尺寸直徑最大極限尺寸d2, 定位定位孔孔1直徑最小極限尺寸直徑最小極限尺寸D1, 定位孔定位孔2直徑最小極限尺寸直徑最小極限尺寸D2。圖。圖(b)表示孔心距為最大表示孔心距為最大(L+LD)而銷心距為最小而銷心距為最小(L-Ld)的極限情況，在這種情況下，兩定位孔恰好的極限情況，在這種情況下，兩定位孔恰好能套在兩定位銷上，此時有能套在兩定位銷上，此

56、時有 L +LD X 1min /2 D2/2 = L -Ld - d2/2縮小后的第二銷的最大極限直徑為縮小后的第二銷的最大極限直徑為d2 = D2 -2LD -2Ld + X 1min （1-2）定位銷定位銷2與定位孔與定位孔2間的最小配合間隙間的最小配合間隙X2min應(yīng)應(yīng)達(dá)到達(dá)到 X2min = D2 -d2 = 2LD + 2Ld - X1min （1-3） 另一種極限情況是孔心距為最?。硪环N極限情況是孔心距為最?。↙-LD）而）而銷心距為最大（銷心距為最大（L+Ld）的情況，同理可得到）的情況，同理可得到式（式（1-3）的結(jié)果。圖片為）的結(jié)果。圖片為這種縮小一個定這種縮小一個定位銷

57、直徑的方法，位銷直徑的方法，雖然能實現(xiàn)工件雖然能實現(xiàn)工件的順利裝卸，但的順利裝卸，但顯然加大了孔與顯然加大了孔與銷的配合間隙，銷的配合間隙，使工件的轉(zhuǎn)角誤使工件的轉(zhuǎn)角誤差增加，影響裝差增加，影響裝配精度。因此，配精度。因此，只能在加工要求只能在加工要求不高時使用。所不高時使用。所以實際上往往不以實際上往往不采用減小第二銷采用減小第二銷直徑的辦法，而直徑的辦法，而是采用削邊銷。是采用削邊銷。 221min21min2 min2211DddDLLXDXXDd2minDd1min定位孔2的直徑L -兩孔中心距的最大偏差L -兩銷中心距的最大偏差定位孔 與定位銷的最小配合間隙這一方案影響配合精度X=2

58、 L +2 L -X定位孔2與定位銷2的最小配合間隙2. 以一圓柱銷和一削邊銷及平面支承定位以一圓柱銷和一削邊銷及平面支承定位好處：為使工件在極端情況下能裝到定位銷上，好處：為使工件在極端情況下能裝到定位銷上，在不減小圓銷直徑的情況下，可把第二銷碰到在不減小圓銷直徑的情況下，可把第二銷碰到孔壁的部分削去孔壁的部分削去,只留下一部分圓柱面，如上只留下一部分圓柱面，如上頁圖所示。這樣，在連心線方向上仍有減小第頁圖所示。這樣，在連心線方向上仍有減小第二銷直徑的作用，而在垂直于連心線方向上，二銷直徑的作用，而在垂直于連心線方向上，由于銷子直徑并未減小，因此工件轉(zhuǎn)角誤差沒由于銷子直徑并未減小，因此工件轉(zhuǎn)

59、角誤差沒有增大，同時也保證了工件裝配容易。有增大，同時也保證了工件裝配容易。削邊銷保留寬度削邊銷保留寬度b可按下圖所示的幾何關(guān)系進(jìn)行可按下圖所示的幾何關(guān)系進(jìn)行計算：計算：p15圖圖1-25由直角由直角ACO2和直角和直角BCO2可知可知CO2CO2= AO2 AO2 - AC AC= BO2 BO2 - BC BC （1-4）式中式中 AO2 =D 2/2 BO2 =d2/2 =(D 2- X2min)/2BC =b/2AC = AB + BC =(LD +Ld )+b/2代入式（代入式（1-4）得）得D 2 D 2 /4 -(LD + Ld+ b/2)2 =(D2 -X 2min)2/4 -

60、 b2/4化簡并略去二次微量化簡并略去二次微量(LD+Ld)2和和X 2min X 2min ，整理后得整理后得 b = D2 X 2min / 2(LD +Ld ) （1-5） 設(shè)計夾具時，設(shè)計夾具時，“兩孔一面兩孔一面”定位的定位銷尺寸和定位的定位銷尺寸和公差常按以下步驟確定：公差常按以下步驟確定： (1) 確定兩定位銷中心距及公差。確定兩定位銷中心距及公差。 計算時，計算時，工件孔中心距均應(yīng)化成以平均尺寸為基本尺寸，工件孔中心距均應(yīng)化成以平均尺寸為基本尺寸，偏差對稱分布的形式。兩定位銷中心距的基本偏差對稱分布的形式。兩定位銷中心距的基本尺寸等于兩孔中心距的平均尺寸，其公差一般尺寸等于兩孔