車工工藝與技能訓(xùn)練（第三版）課件：工件的定位

工件的定位一、定位和基準(zhǔn)的基本概念1.工件的定位使用夾具對工件進(jìn)行加工時(shí)，必須按照加工工藝的要求先把工件放在夾具中，使工件在夾緊之前相對于機(jī)床和刀具有一個(gè)正確的確定位置，這個(gè)過程稱為工件的定位。工件的定位是通過工件上的某些表面與夾具定位元件的接觸來實(shí)現(xiàn)的。2.定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)體現(xiàn)的是工件與夾具定位元件工作表面相接觸的表面。當(dāng)工件的定位基準(zhǔn)確定后，工件上其他部分的位置也隨之確定。工件定位時(shí)，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)和線往往由某些具體表面體現(xiàn)出來，這種表面稱為定位基面。二、工件的定位原理1.六點(diǎn)定位規(guī)則任何工件在空間直角坐標(biāo)系中，都可以沿ｘ、ｙ、ｚ這三個(gè)坐標(biāo)軸移動，也可繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動。把沿ｘ、ｙ、ｚ坐標(biāo)軸移動的自由度分別用表示，把沿著這三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的自由度分別用表示。為使工件在夾具中有一個(gè)完全確定的位置，必須靠在夾具中適當(dāng)分布的６個(gè)支撐點(diǎn)來限制工件的６個(gè)自由度，這就是６點(diǎn)定位規(guī)則。

2.工件定位的類型（1）完全定位

工件的６個(gè)自由度全部被限制，在夾具中只有唯一位置的定位稱為完全定位。（2）不完全定位又稱為部分定位，指根據(jù)加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，而工件應(yīng)當(dāng)限制的自由度都受到了限制。

（3）重復(fù)定位

工件的同一自由度同時(shí)被幾個(gè)支撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位稱為重復(fù)定位。一夾一頂時(shí)的重復(fù)定位及改善措施ａ）重復(fù)定位ｂ）改善措施圖ａ所示為用心軸定位１個(gè)套類工件，心軸的外圓相當(dāng)于４個(gè)支撐點(diǎn)，限制了４個(gè)自由度。如果按圖ｂ所示定位，由于增加了１個(gè)平面（臺階），限制３個(gè)自由度，所以對、是重復(fù)定位。由于工件的端面與孔的軸線有垂直度誤差，夾緊時(shí)，心軸發(fā)生變形，影響了加工精度。為了改善重復(fù)定位，可采用以下幾種措施：１）如果主要以孔定位，則平面與工件的接觸面較小，使平面只限制1個(gè)自由度，如圖ａ所示。２）如果心軸臺階面因裝夾等原因不能減小，可使用球面墊圈作定位支撐。球面墊圈能自動定心，起浮動作用，相當(dāng)于１個(gè)支撐點(diǎn)，限制工件的１個(gè)自由度，如圖ｂ所示。３）如果工件主要以端面定位，則應(yīng)把心軸的定位圓柱做得相對短些，使其只限制工件的和兩個(gè)自由度，如圖ｃ所示。（4）欠定位

工件定位時(shí)，定位元件實(shí)際所限制的自由度數(shù)目少于按加工要求所需要限制的自由度數(shù)目，使工件不能正確定位，稱為欠定位。

欠定位不能保證加工要求，往往會產(chǎn)生廢品，也不能保證生產(chǎn)的安全，因此絕對不允許欠定位。用卡盤裝夾小軸ａ）夾持部分短ｂ）夾持部分長三、工件的定位方法和定位元件1.工件以平面定位

當(dāng)工件以平面為定位基準(zhǔn)時(shí)，由于工件的定位平面和定位元件支撐面不可能是絕對的理想平面，所以相互接觸的只能是最突出的３個(gè)點(diǎn)，并且在一批工件中這３個(gè)點(diǎn)的位置無法預(yù)定。如果這３個(gè)點(diǎn)之間的距離很近，就會使工件定位不穩(wěn)定。為了保證定位的穩(wěn)定可靠，一般應(yīng)采用３點(diǎn)定位的方法，并盡量增大支撐點(diǎn)之間的距離。如果工件定位基面經(jīng)過精加工，平面度誤差很小，也可適當(dāng)增加定位元件的接觸面積，以增加定位的剛度和穩(wěn)定性。在用大平面定位時(shí)，應(yīng)把定位平面的中間部分做成凹的，使工件定位基面的中間部分不與定位元件接觸，這樣既可減少定位基準(zhǔn)的加工量，又可提高工件定位的穩(wěn)定性。

工件以平面定位時(shí)的定位元件主要有支撐釘、支撐板、可調(diào)支撐和輔助支撐等。

（1）支撐釘

（2）支撐板裝配后位置固定不變的定位元件稱為固定支撐。支撐釘和支撐板都是固定支撐。

（3）可調(diào)支撐

由于支撐釘和支撐板的高度不可調(diào)整，在實(shí)際定位中會遇到一些困難，此時(shí)可采用可調(diào)支撐?？烧{(diào)支撐主要用于毛坯面的定位，尤其適用于尺寸變化較大的毛坯。

（4）輔助支撐

由于工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使工件定位不穩(wěn)定或工件局部剛度較差而容易變形，這時(shí)可在工件的適當(dāng)部位設(shè)置輔助支撐。這種支撐在定位支撐對工件定位后才參與支撐，僅與工件適當(dāng)接觸，不起任何限制自由度的作用。下圖所示為在滑動軸承座上車孔的夾具。由于工件以底面定位，其右端懸空，工件在加工時(shí)不穩(wěn)定，所以采用輔助支撐。

2.工件以外圓定位

車削時(shí)，工件以外圓定位的情況很多，如臺階軸、曲軸及套類工件等的加工常以外圓定位。除通用夾具外，常用的定位元件有Ｖ形架、定位套和半圓弧定位套等。（1）在Ｖ形架中定位（2）在定位套中定位（3）在半圓弧定位套上定位常用定位套工件在半圓弧定位套上定位（4）圓錐定位夾具3.工件以內(nèi)孔定位

工件以內(nèi)孔定位在車削中應(yīng)用廣泛，如連桿、套筒、齒輪和盤蓋等工件，常以加工好的內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)定位。用這種方法定位，不僅裝夾方便，而且能很好地保證內(nèi)、外圓表面的同軸度。工件以內(nèi)孔定位時(shí)，其定位元件主要有定位銷、定位心軸及定心夾緊裝置。固定式定位銷通過過盈配合與夾具體連接，其定位精度較高?？蓳Q式定位銷的夾具體中壓有襯套，襯套與定位銷為間隙配合，定位銷下端用螺母鎖緊，其優(yōu)點(diǎn)是更換方便，但由于存在裝配間隙，因而影響定位銷的位置精度。定位銷的頭部有１５°的倒角，以方便工件的順利裝入。（1）定位銷

定位銷常用于圓柱孔的定位，是組合定位中常用的定位元件之一。定位銷分為固定式和可換式兩類。定位銷能限制工件的兩個(gè)自由度。

定位銷

ａ）固定式（Ｄ為3～10ｍｍ）ｂ）固定式（Ｄ10～18ｍｍ）ｃ）固定式（Ｄ為18ｍｍ）ｄ）可換式１—螺母２—可換式定位銷３—襯套

（2）定位心軸

在加工齒輪、軸套、輪盤等工件時(shí)，為了保證外圓軸線和內(nèi)孔軸線的同軸度要求，常以心軸定位加工外圓和端面。工件的圓柱孔常用間隙配合心軸、過盈配合心軸等定位。

圓柱心軸

ａ）間隙配合心軸ｂ）過盈配合心軸

１—傳動部分２—工作部分３—引導(dǎo)部分

對于圓錐孔、螺紋孔、花鍵孔則分別用圓錐心軸、螺紋心軸和花鍵心軸定位。

圓錐心軸

ａ）普通圓錐心軸ｂ）帶螺母的圓錐心軸螺紋心軸

ａ）簡易螺紋心軸ｂ）帶螺母的螺紋心軸花鍵心軸

ａ）普通花鍵