工件的定位和夹紧

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1、第四节第四节 工件的定位和夹紧工件的定位和夹紧 一、零件的基准及其分类一、零件的基准及其分类什么是基准？ 基准就是用来确定生产对象基准就是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依上几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。据的点、线、面。一、零件的基准及其分类一、零件的基准及其分类1. 设计基准 在零件设计图上用以确定其在零件设计图上用以确定其它点、线、面位置的基准它点、线、面位置的基准( (点、点、线、面），称为设计基准。线、面），称为设计基准。 图图2-47 2-47 零件的设计基准与工艺基准示例零件的设计基准与工艺基准示例一、零件的基准及其分类一、零件的基准及其分类2. 工艺基准 零件在

2、加工、检验和装配过零件在加工、检验和装配过程中所采用的基准，称为工艺程中所采用的基准，称为工艺基准。基准。 2. 工艺基准（1 1）定位基准）定位基准 加工时，使工件在机床或夹加工时，使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准。具中占据正确位置所用的基准。 图图2-47 2-47 零件的设计基准与工艺基准示例零件的设计基准与工艺基准示例2. 工艺基准（2 2）工序基准）工序基准 在工艺文件上用以确定本工在工艺文件上用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。形状和位置的基准。图图2-47 2-47 零件的设计基准与工艺基准示例零件的设计基准与工艺基准示例2

3、. 工艺基准（3 3）测量基准）测量基准 检验零件时，用以测量加工检验零件时，用以测量加工表面的尺寸表面的尺寸、形状形状、位置位置等等误误差差所依据的基准所依据的基准。 图图2-47 2-47 零件的设计基准与工艺基准示例零件的设计基准与工艺基准示例2. 工艺基准（4 4）装配基准）装配基准 装配时用以确定零件、组件装配时用以确定零件、组件和部件相对于其他零件、组件和部件相对于其他零件、组件和部件的位置所采用的基准。和部件的位置所采用的基准。图图2-48 2-48 齿轮的装配基准齿轮的装配基准传动轴传动轴传动齿轮传动齿轮键键基准重合 在实际生产中，应尽量使以上各种基准重合，以在实际生产中，应尽

4、量使以上各种基准重合，以消除基准不重合误差。消除基准不重合误差。 1 1）设计零件时应尽量以装配基准作为设计基准，）设计零件时应尽量以装配基准作为设计基准，以便保证装配技术要求；以便保证装配技术要求； 2 2）在制定加工工艺路线时，应尽量以设计基准）在制定加工工艺路线时，应尽量以设计基准作工序基准，以保证零件加工精度；作工序基准，以保证零件加工精度； 3 3）在加工和测量零件时，要尽量使定位基准、）在加工和测量零件时，要尽量使定位基准、测量基准和工序基准重合，以减少加工误差和测测量基准和工序基准重合，以减少加工误差和测量误差。量误差。二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装定位：定

5、位：加工前加工前，使，使工件在机床上或夹具工件在机床上或夹具上占有正确的加工位置上占有正确的加工位置的过程的过程，称为，称为定位定位。 二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装夹紧：夹紧：用施加外力的形式，把工件已确用施加外力的形式，把工件已确定的定的定位位置固定定位位置固定下来的过程，下来的过程，称为称为夹紧夹紧。这个定位、夹紧的过程，称为这个定位、夹紧的过程，称为装夹或安装。装夹或安装。例：在墙上贴画例：在墙上贴画例：看电影例：看电影 二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装装夹或安装：装夹或安装：工件工件定位、夹紧的定位、夹紧的全全过程，称过程，称为装夹或安装。为

6、装夹或安装。 小结：小结： 定位在前，夹紧在后定位在前，夹紧在后 定位是首要的定位是首要的 定位定位 + + 夹紧夹紧 = = 安装安装二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装机床夹具：机床夹具：在机床上用来完成工件在机床上用来完成工件定位、定位、夹紧夹紧任务的装置任务的装置，称为，称为机床夹具机床夹具。 二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装1.1.工件的找正安装工件的找正安装直接找正法直接找正法：是用百分表、划针或用目是用百分表、划针或用目测，在机床上直接找正工件，使测，在机床上直接找正工件，使工件工件获得正确位置的方法。获得正确位置的方法。 图图2-492-49

7、 直接找正法示例直接找正法示例a a）磨内孔时工件的找正磨内孔时工件的找正 b b）刨槽时工件的找正刨槽时工件的找正二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装1.1.工件的找正安装工件的找正安装划线找正法划线找正法：当零件形状很复杂时，可当零件形状很复杂时，可先用划针在工件上画出中心线、对称先用划针在工件上画出中心线、对称线或各加工表面的加工位置，然后再线或各加工表面的加工位置，然后再按划好的线来找正工件在机床上的位按划好的线来找正工件在机床上的位置的方法。置的方法。 图图2-502-50 划线找正法示例划线找正法示例二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装2.2.使用夹

8、具安装工件使用夹具安装工件 图图2-512-51 用专用夹具用专用夹具 安装工件安装工件支承板支承板支承板支承板支承钉支承钉支承钉支承钉支承钉支承钉钻套钻套二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装2.2.使用夹具安装工件使用夹具安装工件 优点：优点：1 1）易于保证加工精度；）易于保证加工精度；2 2）能大大地提高生产率，缩短辅助时间；）能大大地提高生产率，缩短辅助时间；3 3）装夹方便，能大大地减轻工人劳动强）装夹方便，能大大地减轻工人劳动强度。度。三、工件在夹具中的定位三、工件在夹具中的定位1.1.六点定位原理六点定位原理图图2-522-52 物体的六个自由度物体的六个自由度三

9、、工件在夹具中的定位三、工件在夹具中的定位1.1.六点定位原理六点定位原理图图2-532-53 六点定位简图六点定位简图三、工件在夹具中的定位三、工件在夹具中的定位 1. 1.六点定位原理六点定位原理 在机械加工中，要完全确定工件在在机械加工中，要完全确定工件在夹具中的正确位置，必须用六个相应夹具中的正确位置，必须用六个相应的支承点来限制工件的六个自由度，的支承点来限制工件的六个自由度，称为称为“六点定位原理六点定位原理”。 三、工件在夹具中的定位三、工件在夹具中的定位 2. 2. 常见定位分析常见定位分析 2. 2. 常见定位分析常见定位分析 1 1） 完全定位：完全定位： 图图2-54 2

10、-54 连杆钻孔定位方案连杆钻孔定位方案平面支承平面支承侧挡销侧挡销短圆柱销短圆柱销2. 2. 常见定位分析常见定位分析 2 2） 不完全定位：不完全定位： 图图2-54 2-54 连杆钻孔定位方案连杆钻孔定位方案平面支承平面支承侧挡销侧挡销短圆柱销短圆柱销2. 2. 常见定位分析常见定位分析 3 3）欠定位：）欠定位： 图图2-512-51 用专用夹具用专用夹具 安装工件安装工件2. 2. 常见定位分析常见定位分析 4 4）过定位：）过定位： 图图2-55 2-55 过定位示意过定位示意2. 2. 常见定位分析常见定位分析 4 4）过定位：）过定位： 图图2-56 2-56 滚、插齿时工件的

11、过定位滚、插齿时工件的过定位3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 主要支承主要支承 辅助支承辅助支承 固定支承固定支承可调支承可调支承自位支承自位支承支承钉支承钉支承板支承板3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 支承钉 图图2-57 2-57 支承钉和支承板支承钉和支承板3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 支承板支承板 图图2-57 2-57 支承钉和支承板支承钉和支承板3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1)

12、 1) 工件以平面定位工件以平面定位 可调支承可调支承 图图2-58 2-58 可调支承可调支承3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 自位支承：自位支承：在定位时，其支承点的位置可随工件在定位时，其支承点的位置可随工件定位基准面位置的变化而自动与之协调，虽然自位定位基准面位置的变化而自动与之协调，虽然自位支承与工件有两三个接触点，但只起到一个支承点支承与工件有两三个接触点，但只起到一个支承点的作用。的作用。图图2-59 2-59 自位支承自位支承3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位

13、辅助支承辅助支承 图图2-60 2-60 辅助支承辅助支承3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 定位销定位销 定位心轴定位心轴 定心夹紧装置定心夹紧装置 3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 定位销定位销 圆柱销圆柱销圆锥销圆锥销长定位销长定位销短定位销短定位销图图2-64 工件以圆柱孔定位的定位套工件以圆柱孔定位的定位套常见的圆柱销结构：常见的圆柱销结构：常见的圆锥销结构：常见的圆锥销结构：图图2-65 2-65 锥销定位锥销定位3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件

14、2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 定位心轴定位心轴 锥度心轴锥度心轴 圆柱心轴圆柱心轴 过盈过盈配合配合心轴心轴 间隙配合心轴间隙配合心轴 3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 锥度心轴锥度心轴 图图2-67 2-67 锥度心轴锥度心轴3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 过盈配合心轴过盈配合心轴图图2-66 2-66 圆柱心轴圆柱心轴67rH)7(67fgH3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 间隙配合心轴间隙配合心轴

15、图图2-66 2-66 圆柱心轴圆柱心轴67rH)7(67fgH3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位 V V形块形块 半圆环半圆环 定位套定位套 支承定位支承定位 3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位 V V形块形块 图图2-61 2-61 型块型块3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位 V V形块形块图图2-62 活动活动V型块的应用型块的应用3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件3) 3)

16、 工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位 定位套定位套 图图2-63 工件以圆孔定位的定位套工件以圆孔定位的定位套3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件4) 4) 工件以组合表面定位工件以组合表面定位 图图2-68 2-68 一面两销定位一面两销定位3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件4) 4) 工件以组合表面定位工件以组合表面定位 3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件 P P63 63 表表2-142-14 四、工件的夹紧方式四、工件的夹紧方式1. 1. 夹紧装置及其组成夹紧装置及其组成 什么是夹紧装置？什么是夹紧装置？ 将工件在夹具中夹紧、压牢的

17、装置，就是夹将工件在夹具中夹紧、压牢的装置，就是夹紧装置。紧装置。 动力装置动力装置 夹紧装置夹紧装置 夹紧元件夹紧元件 中间递力机构中间递力机构四、工件的夹紧方式四、工件的夹紧方式2. 2. 对夹紧装置的基本要求对夹紧装置的基本要求1 1）夹紧应有利于工件的定位而不能破坏工件在定位时）夹紧应有利于工件的定位而不能破坏工件在定位时所获得的正确位置；所获得的正确位置；2 2）夹紧力大小应适当，使夹紧作用可靠，而且能够自）夹紧力大小应适当，使夹紧作用可靠，而且能够自锁。锁。 3 3） 夹紧后工件的变形应尽可能小，不能因夹紧变形夹紧后工件的变形应尽可能小，不能因夹紧变形而影响加工精度。而影响加工精度

18、。4 4）夹紧机构的操作要方便、迅速、省力、安全。）夹紧机构的操作要方便、迅速、省力、安全。 3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定1）确定夹紧力方向的两个原则：a.夹紧力作用方向应垂直于工件的主定位面。图图2-69 2-69 夹紧力方向对镗孔位置精度的影响夹紧力方向对镗孔位置精度的影响3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定1）确定夹紧力方向的两个原则：b. 夹紧力的方向应有利于减少所需要的夹紧力。3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定1）确定夹紧力方向的两个原则：b. 夹紧力的方向应有利于减少所需要的夹紧力。3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定2）夹紧力作用点的选择：a. 夹紧力应作用在工件刚度最大的部位。图图2-70 2-70 夹紧力作用部位夹紧力作用部位3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定2）夹紧力作用点的选择：b. 夹紧力的作用点应在夹具支承点所组成的面积之内。图图2-71 2-71 夹紧稳定性夹紧稳定性3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定2）夹紧力作用点的选择：c. 夹紧力的作用点应尽可能靠近加工表面，以减少和防止加工时工件的振动。3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定3）夹紧力大小的估算：