教学首页设计
教学过程授课思路和教学方法
教学内容和教师活动学生活动
Ⅰ、复习引入
用锥柄连接式车床专用夹具加工支架
（参照书P127图6-2）
车床夹具定位实例
（参照书P129图6-3）
回顾：
⑴、夹具的组成；
⑵、夹具的作用。
Ⅱ、讲授新课
一、定位和基准的基本概念
（结合书P129图6-3讲解）
1、工件的定位
【师】：使用夹具对工件进行加工时，必须按照加工工艺的要求把工件放在夹具中，使工件在夹紧之前相对于机床和刀具有一个正确的确定位置，这个过程称为工件的定位。
【强调】：（1）、工件的定位是靠工件上某些表面和夹具中的定位元件（或装置）相接触来实现的。
（2）、工件的定位必须使一批工件逐次放入夹具中都能占有同一位置。
2、定位基准
【师】：所谓定位基准是指工件与夹具定位
元件工作表面相接触的表面。
【扩展】：
（1）、当工件的定位基准确定后，工件上其他部分的位置也随之确定。
（2）、定位基准可以是点、线、面，但作为基准的点和线往往由某些具体表面体现出来的。
二、工件的定位原理
1、六点定位规则
自由度
【过渡】：空间内自由的物体可能具有的运动？
【总结归纳】：任何一个工件在夹具中未定位前，都可以看成在空间直角坐标系中的自由物体。一个物体在三维空间中具有的运动包括沿三个坐标轴的移动和转动。分别是三个移动自由度：
和三个转动自由度：共六个自由度。?如下图所示：
看图想
问题，回忆
上次课内
容
【学生思
考】：怎样
保证在切
削加工过
程中，使工
件的各个
加工表面
的尺寸，形
状及位置
精度符合
规定要
求？----必
须使工件
在机床或
夹具中占
有一个确
定的位置。
【提问】：
如何保证
同一批工
件在夹具
中占有一
致的正确
加工位置
呢？根据
学生作答
情况
引出定
位的概念
【学生讨
论】：空间
内自由的
物体可能
具有的运
动？学生
首先
介绍定位
的目的让
学生明白
此次课程
的作用
通过
对熟悉的
知识类比
掌握与之
有关的陌
生知识促
使学生带
着问题有
目的地参
与课堂教
学活动。
工件的六点定位原理
用一个支承点限制工件的一个自由度，用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在机床或夹具中取得一个正确的加工位置，即为工件的六点定位原理。如果工件的六个自由度用六个支承点与工件接触使其完全消除，则该工件在空间的位置就完全确定了。如下图所示：
【评析扩展】：●定位，就是限制自由度。
●定位支承点与工件定位基准面接触，才能起到限制工件自由度的作用。一个定位支承点仅限制一个自由度。
讨论1：支承点是否可以随意分布？
支承点的分布必须适当，否则六个支承点限制不了工件的六个自由度。
讨论2：夹紧就是定位吗？
这是一种错误的理解。认为：工件在夹具中被夹紧了，也就没有自由度而言，因此，工件也就定了位。这种把定位和夹紧混为一谈，是概念上的错误。
2、工件定位的类型
【设疑】：在加工过程中，是否所有的工件都必须限制6个自由度？
【教师答疑】：在加工过程中，并非所有的工件都必须限制6个自由度。工件所需限制自由度的个数主要取决于工件在该工序中的加工要求。
【过渡引言】：工件要正确定位首先要限制工件的自由度。工可能回答
出几种情
况，教师补
充得出空
间内物体
存在的六
个自由度
学生观
看CAI课件
图例和多
媒体图像
帮助学生
从感官上
理解自由
度
此过程中
老师要注
意引导启
发最后进
行归纳这
样便于理
解教材理
论
通过
CAI课件
图例联系
物体的运
动教师就
图讲解使
学生掌握
件定位时，影响加工精度要求的自由度必须限制；不影响加工精度要求的自由度可以限制也可以不限制，视具体情况而定。下面介绍几种工件在夹具中的定位类型。
⑴完全定位
【定义】：工件的六个自由度全部被限制，在夹具中只有唯一的位置的定位称为完全定位。
【分析】：当工件在X、Y、Z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置要求时，一般采用这种定位方法。
【举例】：
（图1）
如图所示的工件，要求铣削工件上表面和铣削槽宽为40mm 的槽。为了保证上表面与底面的平行度，必须限制、、三
个自由度；为了保证槽侧面相对前后对称面的对称度要求，必须限制、两个自由度；由于所铣的槽不是通槽，在X方向上，
槽有位置要求，所以必须限制移动的自由度。为此，应对工件采用完全定位的方式。
⑵不完全定位
【定义】：不完全定位又称为部分定位，在满足加工要求的前提下，少于六个支承点的定位，称为部分定位。
【分析】：工件应当限制的自由度都得到了定位。
【举例】：
（图2）根据六点
定位原理
教师设置
问题，【学
生分组讨
论】
学生分成
两组，一组
讨论问题1
支承点是
否可以随
意分布？，
一组讨论
问题2夹紧
就是定位
吗？
【学生
自由度的
概念
通过
多媒体演
示，让学
生更加形
象的理解
六点定位
原理
根据以往
的教学经
验把学生
在概念中
容易犯错
的地方设
置疑问通
过学生分
组讨论的
结果，教
师进行点
如（见图）加工通槽时，工件沿Y 轴方向的自
由度并不影响通槽的加工要求。这时，为了简化定位装置，Y轴
方向可不设定位点，只采用五点定位即可。
⑶重复定位
【定义】：工件的同一自由度同时被几个支撑点重复限制的定位
称为重复定位。
【举例】：
限制了、两个自由度。这样虽有六个支承点，但仅限制了四
个自由度，其中、重复定位。因此，当夹紧时，往往顶
尖顶不上。如果工件被强制夹住时，则工件容易变形，所以采用
这种方法装夹工件时，卡爪与工件的接触部分应该短一些（相当
于两个支承点）。
【说明】：重复定位的后果是使定位不稳定，破坏预定的正确
位置，使工件或元件产生变形，从而降低加工精度，甚至使工件
无法装夹以至于不能加工。因此，应尽量避免重复定位。但重复
定位并不是必须完全避免的，只有在工件的定位基准、夹具上的
定位元件精度很高的情况下，才允许重复定位，重复定位对提高
工件的刚度和稳定性有益。
⑷欠定位
【定义】：工件定位时，定位元件实际所限制的自由度数目少于
按加工要求所需要限制的自由度数目，使工件不能正确定位，称
为欠定位。
【分析】：
思考】提问
在加工过
程中，是否
所有的工
件都必须
限制6个自
由度吗？
根据学生
回答情况
引出课题
—工件定
位的类型
学生
从限制自
由度的角
度出发分
析在图1中
要保证工
件的加工
要求需限
评补充使
学生真正
理解定位
概念的内
涵
以质疑
---探讨
为主线自
然过渡，
明确正确
的定位必
须要满足
工件的加
工精度要
求，为后
面的定位
类型学习
分析做好
铺垫例如用一夹一顶装夹工
件（见图），当卡盘装夹工
件的部分较长时，相当于
四个支撑点，即限制了、
、、四个自由度；
后顶尖相当于两个支承
欠定位不能
保证加工要求，往
往会产生废品，因
此是绝对不允许
的。例如图所示工件，
如果Y轴方向无支承定
位点，则不能保证键槽的
轴向尺寸A。
工件的欠定位(图4)
（图3）
【强调】：“六点定位”的注意问题
1、定位就是限制自由度，通常用合理布置定位支承点的方法来限制工件的自由度。
2、定位支承点限制工件自由度的作用，应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接接触。若二者脱离，则意味着失去定位作用。
3、一个定位支承点仅限制一个自由度，一个工件仅有六个自由度，所设置的定位支承点数目，原则上不应超过六个。
4、分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响，定位和夹紧是两个概念，不能混淆：工件的某一自由度被限制，是指工件在这一方向上有确定的位置，并非指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时，不能运动，即夹紧。
5、定位支承点是由定位元件抽象而来的，在夹具中，定位支承点总是通过具体的定位元件体现。
三、【课堂练习】
下图中，需钻、扩、铰9H7孔，其余表面均已工，试确定工件应限制的自由度。
【分析】：（按照工件加工要求确定工件必须限制的自由度是工件定位中应解决的首要问题）。
（1）保证尺寸20 ±0.05mm，需要限制的自由度为：
（2）保证垂直度0.05mm时，需要限制的自由度为：
（3）保证9H7孔中心对称分布于尺寸26mm的中心线，需要限制的自由度为：
综合上述可知，本工序要限制的自由度为：五个自由度：
【归纳】：一般地，分析零件所需限制的自由度，应考虑以下两方面的因素：
（1）零件的工序要求；
（2）实际安装需要。制那些自
由度？根
据学生的
回答，教师
补充后根
据限制自
由的个数
突出、强化
完全定位
这个知识
点
结合
教师给出
的不完全
定位的概
念学生先
自我先根
据图2中通
槽的加工
要求，找出
需限制的
自由度，对
通过
CAI课件
打出图1
结合实例
分析讲述
完全定位
的要求培
养了学生
善观察、
懂分析、
理论联系
实际的良
好学习习
惯。
使用CAI
课件打出
图2通过
加工通槽
实例讲述
不完全定
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教学过程授课思路和教学方法 教学内容和教师活动学生活动 Ⅰ、复习引入 用锥柄连接式车床专用夹具加工支架 （参照书P127图6-2） 车床夹具定位实例 （参照书P129图6-3） 回顾： ⑴、夹具的组成； ⑵、夹具的作用。 Ⅱ、讲授新课 一、定位和基准的基本概念 （结合书P129图6-3讲解） 1、工件的定位 【师】：使用夹具对工件进行加工时，必须按照加工工艺的要求把工件放在夹具中，使工件在夹紧之前相对于机床和刀具有一个正确的确定位置，这个过程称为工件的定位。 【强调】：（1）、工件的定位是靠工件上某些表面和夹具中的定位元件（或装置）相接触来实现的。 （2）、工件的定位必须使一批工件逐次放入夹具中都能占有同一位置。 2、定位基准 【师】：所谓定位基准是指工件与夹具定位 元件工作表面相接触的表面。 【扩展】： （1）、当工件的定位基准确定后，工件上其他部分的位置也随之确定。 （2）、定位基准可以是点、线、面，但作为基准的点和线往往由某些具体表面体现出来的。 二、工件的定位原理 1、六点定位规则 自由度 【过渡】：空间内自由的物体可能具有的运动？ 【总结归纳】：任何一个工件在夹具中未定位前，都可以看成在空间直角坐标系中的自由物体。一个物体在三维空间中具有的运动包括沿三个坐标轴的移动和转动。分别是三个移动自由度： 和三个转动自由度：共六个自由度。?如下图所示： 看图想 问题，回忆 上次课内 容 【学生思 考】：怎样 保证在切 削加工过 程中，使工 件的各个 加工表面 的尺寸，形 状及位置 精度符合 规定要 求？----必 须使工件 在机床或 夹具中占 有一个确 定的位置。 【提问】： 如何保证 同一批工 件在夹具 中占有一 致的正确 加工位置 呢？根据 学生作答 情况 引出定 位的概念 【学生讨 论】：空间 内自由的 物体可能 具有的运 动？学生 首先 介绍定位 的目的让 学生明白 此次课程 的作用 通过 对熟悉的 知识类比 掌握与之 有关的陌 生知识促 使学生带 着问题有 目的地参 与课堂教 学活动。
机械加工中工装夹具的定位设计探析 发表时间：2019-04-09T16:14:25.097Z 来源：《信息技术时代》2018年8期作者：张洪瑞 [导读] 机械加工工件夹具的作用是确保工件的某些基准面能够和夹具定位元件得到良好对接，从而精准调控 （齐齐哈尔工程学院，黑龙江齐齐哈尔 161000） 摘要：机械加工工件夹具的作用是确保工件的某些基准面能够和夹具定位元件得到良好对接，从而精准调控工件的自由度。本文对机械加工定位基准进行了介绍，从多个角度阐述了工装夹具的定位设计，具有一定参考价值。 关键词：机械加工；工装夹具；定位设计 1.机械加工定位基准的分类 定位基准的选择对机械加工有很大的影响，它直接影响零件表面位置的大小和精度，同时还对加工工艺和夹具的结构有很大的联系。所以，加强对定位基准选择的重视程度是很有必要的。在机械制造中，参考是指生产几何元素来确定线表面之间的关系。划分标准的作用和应用，参考文献包括两部分的设计和过程。其中，设计基准是指参考模式的设计，指的是轴或孔的中心线对称零件中心面。在定位基准的选择过程中，一定要充分的考虑工件加工的要求，避免由于定位基准选择不合理而影响后期加工的过程，尤其是工件自由度的控制，所以说选择一个合理的定位基准对工件加工是非常重要的。 2.工件装夹与夹具设计的基本原理 不同的工件在设计和加工的时候其加工工艺存在诸多差异，所以在加工之前需要选择相应的工具装夹方式，并且选择相应的夹具，从而保证工件加工的顺利进行。而不同工件在装夹的时候需要不同的夹具，这就涉及到夹具的加工和设计，夹具在设计的时候需要多方面考虑，不仅要考虑到夹具在使用过程中可能出现的多种问题，还需要考虑到夹具的适用性，一般来说，一个夹具可以用来多种类似工件的装夹，这样一来不仅可以保证工件加工的顺利进行，还能有效的降低夹具加工的成本。夹具在设计的时候需要遵循下面几个基本原理：第一，夹具是根据加工工件来进行设计的，而且不是设计出夹具来选择可以使用的工件;第二，在使用的时候要保证工件、夹具以及设备三者都可以相互固定，这样才能保证加工出的工件具有相应的功能和性质。 由此可见，夹具在设计的时候需要全方面的进行考虑，从而保证工件、夹具以及设备三者的相互匹配。 在正常使用的时候，夹具对工件进行固定和定位之后，需要保证工件不会在加工过程中发生较大的位置偏移，这会影响工件的精度，甚至影响工件的其他功能。所以说，对工件进行定位的时候一定要保证定位的精度，从而保证工件加工的精度。工件在定位的过程中也需要遵循定位原理，尤其是最基本的定位原理和方法，这样才能避免由于定位存在问题而影响后期工件加工的精度。工件定位最基本的定位方式是六自由度定位法，一个工件在空间有六个自由度，即前、后、左、右、上和下，是指工件在空间中有六个方向可以移动，要保证工件在加工过程中不会发生移动和偏移，就需要对工件的六个自由度进行限制，但是一般来说不会对工件的六个自由度都进行限制，这样会导致工件的过定位，不仅增加了定位的难度，而且浪费了大量的定位元件，所以在实际加工的过程中需要结合实际加工情况选择性的定位，从而保证工件加工的精度。 3.机械加工的辅助基准 在工件定位的过程中，要想提高加工表面位置的精准度，通常情况下会选择设计基准或者是装配基准，将其当作重要的定位基准。而上述基准都位于零件主要表面。然而，部分零件在加工方面，以装夹方便作为目标，就会人为制造定位基准。而这种不属于零件工作表面的基准，主要是为更好地达到工艺要求，就被称之为辅助基准。除此之外，有部分零件的次要表面受工艺影响，适合作为定位基准，能够有效地增强加工的基准程度与表面的质量，也可以在定位过程中应用，所以，也被认为是辅助基准。 4.工装夹具的定位设计 不同种类的工件在各个加工工序上都或多或少存在差异，因此在加工前期应准确定位加工机床和刀具的工件位置。而在此过程中，工件装夹是十分重要的一步。在实际加工时，以工装夹具做辅助是必不可少的。因此应当对机械加工当中的工装夹具给予相当的重视。 4.1工件定位分析 在工件定位时，首先应确定其所需的精准度，工件的精准度决定了机床上加工工件的精准。而在定位过程中存在三种相对位置:其一，是工件相对夹具的位置;其二，是工件相对机床的位置；其三，是夹具相对机床的位置。其中工件相对机床的位置必须要夹具定位进行辅助。 4.2工件定位夹具的作用 在工件定位结束后，要采用相应的装置保障工件夹具能够将工件牢固夹住。在进行工件加工时，必须保障工件的位置在定位的位置。如果工件的位置出现偏差，将会由于惯性、切削力等问题而导致工件在加工中出现移动、震动等问题，定位的精准性将会大大降低，且工件加工的精准程度也会受到很大影响。 4.3工件夹具定位方式设计 工件夹具定位方式在实际的加工过程中有着重要作用，定位是为了保障工件定位的准确和加工的精准性，因此在工件加工中属于重要的一环。在进行定位之前必须对定位原理有深入、全面的掌握，尤其是几种普遍采用的定位方式更要烂熟于心，以确保面对定位有偏差的情况时可以在最快时间内根据定位误差展开计算并将其调整解决。 5.机床夹具的组成及重要作用 其中定位元件与定位基准接触，保证夹具中的工件可以精确定位，提高定位精度。可以减少辅助工时，提高生产效率应用夹具装夹工件可以快速方便地定位工件，工件不需要划线找正，可以大大缩短辅助工时另外工件装夹后提高了整体刚性，可以增加切削用量，同时可以应用多工位装夹工具，应用高效夹紧机构提高提高生产效率。 6.结语 综上所述，在机械加工技术不断完善与成熟的背景下，对产品加工精度的要求也不断提高。为此，在加工过程中，需要采用可靠性较强的工装夹具，只有这样才能够确保工件加工位置更为精确。
工件定位的基本原理 教学环节教学内容 教学方法 说明 引入新课课前提问： 1、三轴数控铣床一般指哪三个轴 ￥ 2、多轴数控机床（例如五轴加工中心）一般有哪些轴 答案： 1、X、Y、Z三个轴。 2、X、Y、Z（三个直线轴）和A、B、C（三个旋轴） 通过对熟 悉的知识 类比掌握 与之有关 的陌生知 识 讲授新课, 讲 \授新课 [一、工件的定位： 指工件在机床或夹具中取得一个正确的加工位置的过程。 例如：机床在装配时，其主轴箱、滑板及其上的工件，均须精确地安装在相应的位置上； 机械加工时，刀具必须精确地安装在主轴头上，其回转中心必须与主轴中心线重合；模 具也一样，其零部件均须精确地安装在以冲模上下座板或者是塑料模的定动模板的相应 位置上。 定位的目的是使工件在夹具中相对于机床、刀具占有确定的正确位置，并且应用夹具定 位工件，还能使同一批工件在夹具中的加工位置一致性好。 二、自由度 一个物体在三维空间中可能具有的运动。 例如：工件有六个自由度，分别是：三个移动自由度：，三个转动自由度：。 如图1所示： 图1 ) 三、六点定位原理 用一个支承点限制工件的一个自由度，用六个合理分布的支承点限制工件的 六个自由度，使工件在机床或夹具中取得一个正确的加工位置，即为工件的六点定位原 理。如果工件的六个自由度用六个支承点与工件接触使其完全消除，则该工件在空间的 位置就完全确定了。如下图所示： ， 首先介绍 定位的目 的，让学生 明白此次 课程的作 用 通过图例 联系物体 的运动掌 握自由度 的概念 ` 通过挂图， 让学生更 加形象的 理解六点 定位原理
讲> 授新课 ￥ 讲授 新 、课 图2 四、工件定位的几种情况 完全定位：工件的六个自由度需要完全被限制的定位情况。 不完全定位：工件的六个自由度不需要完全被限制的定位情况。 欠定位：工件应该被限制的自由度而没有被限制的定位情况。 过定位：工件某个自由度被限制了两次或两次以上而出现的重复定位现象。 1、完全定位 工件的六个自由度全部被限制的定位，称为完全定位。当工件在x、y、z三个坐标方向 上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。见图3所示。 ' 图3 1、平面支承2、短圆柱销3、侧挡销 2、不完全定位 根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位，称为不完全定位。 见图4所示。 图4 … 通过实物 定位销和 V型铁让 学生理解 其限制的 自由度 通过车细 长轴实例 讲述过定 位与不完 全定位 — 通过插齿 机上的夹 具掌握过 定位的应 用场合。 、
第三模块工件定位原理及机床夹具设计 习题及答案 一、填空题 1.工件装夹的实质，就是在机床上对工件进行（）和（）。 2.工件装夹的目的，则是通过（）和（）而使工件在加工过程中始终保持其正确 的加工位置，以保证达到该工序所规定的技术要求。 3.按工件在加工过程中实现定位的方式来分，常见的工件的装夹方法可归纳为两类： （）、（）。 4.工件在夹具中定位的目的，就是要使（）在夹具中占有一致的正确加工位置。 5.工件直接装入夹具，依靠工件上的（）与夹具的（）相接触，而占有正确 的相对位置，不再需要找正便可将工件夹紧。 6.专用机床夹具主要适用于生产批量（），（）相对稳定的场合。 7.工件相对于刀具的位置取决于（）的正确位置和（）的正确位置。 8.用专用夹具装夹进行加工时，一般都采用（）加工，所以，为了预先调整刀具 的位置，在夹具上设有确定刀具位置或引导刀具方向的（）。 9.工件在定位时应该采取的定位支承点数目，或者说，工件在定位时应该被限制的自由度 数目，完全由工件在该工序的（）所确定。 10.工件用平面定位时，常用的定位元件有各种形式的（）和（）。 11.工件用外圆柱面定位时，常用的定位元件是（）和（）。 12.可调支承主要用于（），而又以（）。 13.辅助支承只能起提高（）的（）作用，而决不能允许它破坏基本支 承应起的主要定位作用。 14.由于一对定位副存在（）和（），从而使定位基准相对于限位基准发生位 置移动，产生基准位移误差。 15.工件定位时，几个定位支承点重复限制同一个自由度的现象，称为（）． 16.按某一种工件的某道工序的加工要求，由一套预先制造好的标准元件拼装成的“专用夹 具”称为（）夹具。 17.V形块定位元件适用于工件以（）面定位。 18.定位误差由两部分组成，即基准位置误差和（）误差。 19.在使用圆偏心轮夹紧工件时能保证自锁，则应使圆偏心轮上任意一点的 （） 角都小于该点工作时的（）角。 20.分度装置可分为（）装置和直线分度装置两大类。 21.机床夹具的动力夹紧装置由（）、中间传力机构和（）所组成。 22.套类零件采用心轴定位时，长心轴限制了（）个自由度；短心轴限制了（）个自 由度。 23.钻套按其结构型式可分为（）钻套、（）钻套、快换钻套和非标准钻套四种。 24.几个定位元件重复限制同一个自由度的定位，是（）。 25.多点联动夹紧机构中必须有（）元件。 26.由于工件定位所造成的加工面相对其（）的位置误差，称为定位误差。———————————————————————————————————————
1．何谓机床夹具，夹具有哪些作用？ 答：在加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。 机床夹具的作用有： 保证加工质量：采用夹具装夹工件可以保证工件与机床（或刀具）之间的相对正确位置，容易获得比较高的加工精度和使一批工件稳定地获得同一加工精度，基本不受工人技术水平的影响。 提高生产率，降低生产成本：用夹具来定位、夹紧工件，就避免了用划线找正等方法来定位工件，缩短了安装工件的时间。 减轻劳动强度：采用夹具后，工件的装卸更方便、省力、安全。如可用气动、液压、电动夹紧。 扩大机床的工艺范围。 2．机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？ 答：机床夹具有定位元件、夹紧装置、导向元件和对刀装置、连接元件、夹具体、其它装置或元件组成。定位元件用来确定工件在夹具中的加工位置；夹紧装置是将定位后的工件压紧固定，以保证在加工时保持所限制和自由度；导向元件和对刀装置用于保证刀具相对于夹具的位置，对于钻头、镗刀等孔加工刀具导向元件，对于铣刀等用对刀装置；连接元件用于保证保证夹具和机床工作台之间的相对位置；夹具体是整个夹具的基座，在夹具体上要安装该夹具所需要的各种元件、机构等到使之组成一个整体；其它元件是根据工序的要求不同，在夹具体上的分度装置、靠模装置等。 3．什么叫“六点定位原则”？什么是欠定位？过定位？试分析图11-48中定位元件限制哪些自由度？是否合理？如何改进？ 答：工件在直角坐标系中有六个自由度，夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则。 欠定位指根据工件的加工要求，应该限制的自由度而没有完全被限制的定位，在实际加工中，欠定位是不允许的。 过定位是指同一个自由度被几个支承点重复限制的情况。一般，对于高精度面作为定位基准时，在一定条件下允许采用过定位。 主视图的坐标如图所示。 图11-48 习题11-3图
工件的定位与定位基准的选择 工件的定位与定位基准的选择 机械加工中，为了保证工件的位置精度和用调整法获得尺寸精度时，工件相对于机床与刀具必须占有一正确位置，即工件必须定位。而工件装夹定位的方式有：直接找正、划线找正和用夹具装夹三种方式，下面我们讨论工件在夹具中的定位问题。 工件在夹具中的定位涉及到定位原理、定位误差、夹具上采用的定位元件和工件上选用的定位基准等几方面的问题，有关定位误差的计算和定位元件的选用在夹具设计一章讲授，这里只介绍定位原理和定位基准的选择。 一、定位原理 1．六点定则 工件在夹具中的定位的目的，是要使同一工序中的所有工件，加工时按加工要求在夹具中占有一致的正确位置(不考虑定位误差的影响)。怎样才能各个工件按加工要求在夹具中保持一致的正确位置呢?要弄清楚这个问题，我们先来讨论与定位相反的问题，工件放置在夹具中的位置可能有哪些变化?如果消除了这些可能的位置变化，那么工件也就定了位。任一工件在夹具中未定位前，可以看成空间直角坐标系中的
自由物体，它可以沿三个坐标轴平行方向放在任意位置，即具有沿三个坐标轴移动的自由度X，Y，Z；同样，工件沿三个坐标轴转角方向的位置也是可以任意放置的，即具有绕三个坐标轴转动的自由度X，Y，Z。因此，要使工件在夹具中占有一致的正确位置，就必须限制工件的X，Y，Z；X，Y，Z六个自由度。。 图2-16工件的六个自由度 为了限制工件的自由度，在夹具中通常用一个支承点限制工件一个自由度，这样用合理布置的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件的位置完全确定，称为“六点定位规则”，简称“六点定则”。 例如用…… 使用六点定则时，六个支承点的分布必须合理，否则不能有效地限制工件的六个自由度。 在具体的夹具结构中，所谓定位支承是以定位元件来体现的，如上例中长方体的定位以六个支承钉代替六个支承点(图
机械制造工艺与夹具设计总复习题答案（204道） 一、填空题（根据所学知识在题干后的空格中填上适当的内容，不填、错填均无分。每空1分，共20分） 1、机床夹具的基本组成是_定位元件_、_夹紧装置和_基础件。 2、夹紧机构的组成_力源_、__中间传力_ 、_夹紧元件__。 3、常用基本夹紧机构_斜楔、_螺旋_、_偏心、铰链_四类。 4、回转分度装置由固定、转动、分度对、抬起、润滑五部分组成。 5、机床夹具的主要功能是定位、和__夹紧。 6、钻套的类型有固定、可换、快换、特殊四类。 7．切削加工中工件上的三个变化的表面分别是已加工表面、待加工表面和过渡表面。8．目前金属切削加工中，最常用的两种刀具材料是：高速钢和硬质合金。 9．从机械加工工艺规程的工序卡上可以反映出工件的定位、夹紧及加工表面。 10．基准一般分为设计基准和工艺基准两大类 11．对于所有表面都需要加工的工件，应选择加工余量最小的表面作为粗基准。 12．工件装夹的三种主要方法是直接找正装夹、划线找正装夹和夹具装夹。 13．工件以五个点定位时，不管怎样布局，都不会形成完全定位。 14．切削层三参数指的是切削厚度、切削宽度和切削面积。 15．高速钢按用途可以分为通用型高速钢和高性能型高速钢两种。。 16．粗加工一般选用以冷却性为主的切削液，精加工一般选用以润滑性为主的切削液。 17．外圆表面加工中应用最为广泛的一条加工路线: 粗车—半精车—精车 , 孔的加工中应用最为广泛的一条加工路线: 钻—扩—铰—手铰。 18．机械加工工艺过程由若干个工序组成，机械加工中的每一个工序又可依次细分为安装、工位、工步、走刀。 19.机械加工时，工件、机床、夹具、刀具构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。20．为了改善切削性能而进行的热处理，应安排在切削加工之前，为了消除内应力而进行的热处理最好安排在粗加工之后。 21．零件的加工质量包括机械加工精度和加工表面质量，而零件的机械加工精度又包含3方面的内容:尺寸精度、形状精度和位置精度。 22.一般情况下，毛坯尺寸公差按双向对称偏差形式标注，工序尺寸的公差按“入体原则”标注。 23.机械加工时，工件、机床、夹具、刀具构成了一个完整的系统，称之为工艺系统。 24.切削用量三要素指的是切削速度、背吃刀量和进给量。 25.切削液的主要作用有冷却、润滑、清洗和防锈
工件以一面两孔定位时，为什么要用一个圆柱销和一个菱形销且菱形销怎么是限制一个自由度？ 一个零件有六个自由度，平移四向、上下两向、旋转两向。 一销可消除平移四向、旋转一向和向下移动三个自由度，再加一销会产生过定位问题，所以，改用菱形销，只留一个向上的自由度。 自由度有计算公式，点、线接触为高付，面接触为低付。 平面自由度计算公式F=3n-(2p+3q), n为自由构件数目（不含支架），p为低副数，q为高副数目 数控机床上工件定位的原理 在机械加工过程中为确保加工精度，在数控机床上加工零件时，必须先使工件在机床上占据一个正确的位置，即定位，然后将其夹紧。这种定位与夹紧的过程称为工件的装夹。用于装夹工件的工艺装备就是机床夹具。 1 工件定位的基本原理 六点定位厦理 工件在空问具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点(即定位元件)来限制关键的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度，在如y平面上，不在同一直线上的三个支承点限制了工件的王、于三个自由度，这个平面称为主基准面；在平面上沿长度方向布置的两个支承点限制了工件的拿两个自由度，这个平面称为导向平面；工件在xoz乎面上，被一个支承点限制了，一个自由度，这个平面称为止动平面。 工件的六个自由度综上所述，若要使工件在央具中获得唯一确定的位置．就需要在夹具上合理设置相当于定位元件的六个支承点．使工件的定位基准与定位元件紧贴接触，即可消除工件的所有六个自由度．这就是工件的六苣定位原理。工件的六点定位(2)六点定位原理的应用 六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的，如果违背这个原理，工件在央具中的位置就不能完全确定。然而．用工件六点定位原理进行定位时，必须根据具体加工要求灵活运用．工件形状不同t定位表面不同，定位点的分布情况会各不相同，宗旨是使用最简单的定位方法，使工件在夹具中迅速获得正确的位置。
工 件 的 定 位 原 理 定位 夹紧机械加工时，为了保证工件 被加工表面的尺寸和位置精 度的要求，必须使工件在机 床上占有某一相对刀具及切 削成形运动的正确位置，这 就是定位。 在加工过程中，为使工件在切削力、重力、惯性力等作用下能保持其正确定位位置，必须把工件压紧、夹牢，这便是夹紧。 概念工件在机床上定位、夹紧的过程称为装夹或安装，夹紧工件的工具称为夹具。
如图2-2所示，在xoy 平面内分布三个支承点限制了工件、和三个自由度， 再在yoz 平面分布两个点限制工件和，只剩下自由度则只需在xoz 平面内 分布一个支承点加以限制，这个平面称为止动平面。 工件的定位原理 工件定 位原理任何一个空间的自由刚体，若把它放在一个直角坐标系中，则它可以沿X,Y,Z 三个坐标轴方向移动(用符号，，表示)，也可绕这三坐标轴动(用符号，，表示)，如图2-1所示。 图2-1 工件在空间的自由度图2-2 工件在空间的六点定位 六点定位原理确定工件空间的正确位置，即正确分布六个定位支承点，与工件基准面相接触，限制其空间六个自由度。 X Z Y Z X Y
工件的定位原理六点定位原理的应用 六点定位原理对于任何形状工件的定位都适用，如果违背这个原理，工件在夹具中的位置就不能完全确定。然而，用工件六点定位原理进行定位时，必须根据具体加工要求灵活运用，工件形状不同，定位表面不同，定位点的布置情况会各不相同，宗旨是使用最简单的定位方法，使工件在夹具中迅速获得正确的位置。按工件在夹具中限制自由度的多少，有以下四种定位：
工件的定位原理 完全定位 不完全定位 在夹具中限制 工件的自由度 欠定位 过定位 加工时，工件的六个自 由度被完全限制了的定 位 在满足加工要求的前提 下，工件的六个自由度 没有被完全限制的定位 根据加工要求应该限制 的自由度而没有限制的 定位 工件的某个自由度被重 复限制的现象称为过定 位 六点定位原理的应用