定位支承符号按表1的规定。
注：1）视图正面是指观察者面对的投影面。
辅助支承符号
辅助支承符号按表2的规定。
1
夹紧符号
夹紧符号按表3的规定。表中的字母代号为大写汉语拼音字母。
2
3
常用的装置符号按表4的规定。
4
续表4
5
1.2 定位、夹紧符号应用及相对应的夹具结构示例见附录B 。
定位、夹紧符号与装置符号综合标注示例
6
7
续表A1
8
续表A1
9
续表A1
10
附录A
（资料性附录）
定位、夹紧符号应用及相对应的夹具结构示例
表B1
续表B1
11
续表B1
12
续表B1
13
续表B1
14
续表B1
15
16
第3章工件定位与夹紧 一．简答题： 3-1．工件在夹具中定位、夹紧的任务是什么？ 定位：把工件装好，就是在机床上使工件相对于刀具及机床有正确的位上加工置。工件只有在这个位置上接受加工，才能保证被加工表面达到所要求的各项技术教育要求。 夹紧：把工件夹牢，就是指定位好的工件，在加工过程中不会受切削力、离心力、冲击、振动等外力的影响而变动位置。 3-2．一批工件在夹具中定位的目的是什么？它与一个工件在加工时的定位有何不同？ 3-3．何谓重得定位与欠定位？重复定位在哪些情况下不允许出现？欠定位产生的后果是什么？ 欠定位：按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位是不允许的。因为欠定位保证不了加工要求。 重复定位：工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。但当过定位并不影响加工精度，反而对提高加工精度有利时，也可以采用。 3-4．辅助支承起什么作用？使用应注意什么问题？ 生产中，由于工件形状以及夹紧力、切削力、工件重力等原因可能使工件在定位后还产生变形或定位不稳定。常需要设置辅助支承。辅助支承是用来提高工件的支承刚度和稳定性的，起辅助作用，决不允许破坏主要支承的主要定位作用。 各种辅助支承在每次卸下工件后，必须松开，装上工件后再调整和锁紧。 由于采用辅助支承会使夹具结构复杂，操作时间增加，因此当定位基准面精度较高，允许重复定位时，往往用增加固定支承的方法增加支承刚度 3-5．选择定位基准时，应遵循哪些原则？ 定位时据以确定工件在夹具中位置的点、线、面称为定位基准。 定位基准有粗基准和精基准之分。零件开始加工时，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基准，这种以毛坯面为定位基准的，称为粗基准，以后的加工，必须以加工过的表面做定位基准，以加工过表面为定位基准的称精基准。 在加工中，首先使用的是粗基准，但在选样定位基准时，为了保证零件的加工精度，首先考虑的是选择精基准，精基准选定以后，再考虑合理地选择粗基准。 3-6．夹紧装置设计的基本要求是什么？确定夹紧力的方向和作用点的原则有哪些？ 夹紧机构应满足下面要求： 1. 夹紧过程中，必须保证定位准确可靠，而不破坏原有的定位。 2. 夹紧力的大小要可靠、适应，既要保证工件在整个加工过程中位置稳定不变、振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。 3. 夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产类型相适应，在保证生产效率的前提下，其结构要力求简单，工艺性好，便于制造和维修。 4. 夹紧装置应具有良好的自锁性能，以保证在源动力波动或消失后，仍能保持夹紧状态。 5. 夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。 1. 夹紧力方向的确定原则 夹紧力的作用方向不仅影响加工精度，而且还影响夹紧的实际效果。具体应考虑如下几
粗基准平面通常 是指经过清理的锻、铸 毛坯工件的平面。其表 面较粗糙，且有较大的 平面度误差。粗基准平 面定位的特点如右图 所示。图ａ所示为粗基 准平面定位点的随机 性分布特点。一个较大的粗基准平面与定位支承平面接触时，必为随机分布的三个点，定位不稳定。为了控制这三个定位点的位置，通常要采用呈点接触的定位元件，如支承钉（见图ｂ），以获得较满意的固定定位点。 粗基准平面定位常用的定位元件有支承钉、可调支承和浮动支承。 1）支承钉 ａ）Ｂ型（球头）支承钉 ｂ）Ｃ型（齿纹）支承钉 ｃ）Ａ型（平头）支承钉 2）可换支承钉 ａ）具有两种定位面的可换支承钉 ｂ）磨损后可更换支承钉
用于批量较大的生产中，可以降低夹具成本 3）可调支承可调支承的定位点是可调整的。 a)调节支承 (JB/T8026.4-1999 ) b) 圆柱头调节承 (JB/T8026.3-1999) c) 六角头支承 (JB/T8026.1-1999) 4）可调支承 浮动支承的特点是增加与定位工件的接触点，而不发生过定位。使用浮动支承可提高工件的定位刚度。 ａ）摆动式浮动支承 ｂ）移动式浮动支承 ｃ）球形浮动支承
3、工件以精基准平面定位 工件的基准平面经切削加工后，可直接放在平面上定位。经过刮削、精铣、磨削的平面具有较小的表面粗糙度值和平面度误差，可获得较精确的定位。常用的定位元件有支承板和平头支承钉等，这类是呈面接触的定位元件。 1)支承板 ａ）Ａ型光面支承板：用于垂直布置的定位场合 ｂ）Ｂ型带斜槽支承板：用于水平布置的定位场合 2)支承钉 图所示为平头（Ａ型）支承钉，其定位面经过磨削。Ａ型支承钉主要规格与Ｂ型、Ｃ型支承钉相同。
但是，并非全部夹紧机构都具备上述三部分，有时可能缺少其中的某一部分，例如手动夹紧机构往往就很筒单。 组合机床夹具的夹紧机构，就其夹紧特性而言，可以分为直接夹紧机构和自锁夹紧机构两大类。如果按夹紧动力的来源区分，可以分为手动夹紧机构和自动夹紧机构，在自动夹紧机构中，又有气动夹紧、液压夹紧、自动扳手夹紧和弹簧夹紧等机构。 设计夹具时，工件夹紧方法的确定，是在工件定位基准、夹具定位机构和导向装置的结构确定之后进行的，但工件的夹紧同工件的定位和导向装置是密切联系着的，因此在设计夹具时，这几个方面应当同时考虑。 在进行夹紧机构的结构设计之前，必须首先确定夹紧机构的下列主要项目：夹紧力的作用点、方向和大小；夹紧动力的种类；最合理的夹紧结构示意图及传动方式等。其中夹紧力的作用点和方向，在制定机床方案进行工艺分析时就已经确定了，并且以特殊的符号表示在被加工零件工序图中,以作为夹具结构设计的依据。设计时要根据工件特点、工艺方法、加工情况(粗、精加工；单面、多面加工等)以及工件的定位安装形式等因素来选择夹紧机构的形式。 设计夹紧机构时，应注意满足以下基本要求： (1)保证加工精度夹紧机构应能保证工件可靠地接触相应的定位基面，夹紧后不许破坏工件的正确位置。 夹紧后，工件在加工过程中，不应由于切削力的作用而产生位移和晃动。为此，必须保证夹紧机构能产生定够的夹紧力，同时还要求具有较高的刚性。由于组合机床通常都是多面多刀同时进行加工，夹具往往在较大的切削力作用下工作，提高夹紧机构的刚性，是十分重要的，因此组合机床夹具的夹紧螺栓、压板和传动杠杆等通常都比较粗大，以保证其足够的刚性。 夹紧工件时，不应破坏的已加工表面，也不应引起工件过大的变形，夹紧机构应力求使工件夹紧稳定和变形较小。为此，应当正确地选择夹紧部位和设置辅助支承等。 当加工刚性很差的工件时，或在精加工机床夹具上，夹紧机构应能保证夹紧力有调节的可能性。 ⑵保证生产率夹紧机构应当具有适当的自动化程度。夹紧动作要力求迅速，多压板夹紧时要力求采用联动夹紧机构，以缩短辅助时间。 由于组合机床是适用于成批和大量生产的专用机床，因此有条件采用比较完善的夹紧机构和实现夹紧自动化。 ⑶保证工作可靠一具有自锁性能夹紧机构除了应当能产生足够的夹紧力外，通常还要求具有自锁性能以保证它的工作可靠性。 在自动夹紧或用自动扳手夹紧的夹紧机构中，通常使其中间传动机构具有自锁性，以保证在撤除夹紧动力后工件仍不致于松开。 气动夹紧通常也需要有自锁环节，以保证在压缩空气中断或失压时，工件在加工过程中不致松开。只有当切削过程比较稳定和切削力不大的情况下，例如在攻丝机床上，采用气动夹紧才可以不带自锁环节。 液压夹紧不—定需要有自锁环节，但有了自锁环节以后，不仅可以使油路卸荷,而且也是一种安全的保险措施。 组合机床夹具常用的自锁夹紧机构有：螺旋夹紧机构；楔铁夹紧机构和偏心轮夹紧机构。 (4)结构紧凑简单在保证加工精度、满足生产率要求和工作可靠性的原则下，夹紧力应越小越好，这样碎以避免使用庞大而复杂的夹紧机构和减小夹压变形。 (5)操作方便，使用安全由于组合机床生产率较高，操作比较频繁，因此夹紧机
定位与夹紧 一、定位 （1）分类 l）完全定位 工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为完全定位。 2）不完全定位 根据工件加工表面的不同加工要求，定位支承点的数目可以少于六个。有些自由度对加工要求有影响，有些自由度对加工要求无影响，这种定位情况称为不完全定位。不完全定位是允许的， 3）欠定位 按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位是不允许的。因为欠定位保证不了加工要求。 4）过定位 工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。但当过定位并不影响加工精度，反而对提高加工精度有利时，也可以采用。各类钳加工和机加工都会用到。 （2）解释 工件定位的实质就是使工件在夹具中占据确定的位置，因此工件的定位问题可转化为在空间直角坐标系中决定刚体坐标位置的问题来讨论。在空间直角坐标系中，刚体具有六个自由度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕此三轴旋转的三个自由度。用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中占据正确的位置，称为六点定位法则。人们在阐述六点定位法则时常以图1所示铣不通槽的例子来加以说明：a1、a2、a3三个点体现主定位面A，限制X、Y方向的旋转自由度和Z方向的移动自由度；a4、a5两个点体现侧面B，限制X 方向的移动自由度和Z方向的旋转自由度；a6点体现止推面C，限制Y方向的移动自由度。这样，工件的六个自由度全部被限制，称为完全定位。当然，定位只是保证工件在夹具中的位置确定，并不能保证在加工中工件不移动，故还需夹紧。定位和夹紧是两个不同的概念。 二、加紧
1．下面图中，钻下方两个通孔，分析各个定位元件分别消除了哪些 自由度？属于何种定位情况（过定位、欠定位、完全定位或不完全定位）？ 底面限制Y 向的移动和X 、Z 两方向的转动；长菱形销限制X 方向的移动和绕Y 轴的转动。【可以用X/Y/Z 符号表达】，属于不完全定位。 2、如下图所示连杆在夹具中定位，本工序钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛坯外圆同轴。试分析各定位元件限制的自由度，判断有无欠定位或过定位，如定位方案不合理，请提出改进意见。 ① 大平面限制Z 、X 、Y 3个自由度； 圆柱销限制X 、Y 2个自由度； V 形块限制X 、Z 2个自由度。 ② X 自由度被重复限制，属于过定位。 短圆柱销
③ 将V 形块改为在X 方向浮动的形式。（也可以提出其他改进意见，正确即可） 3、根据六点定位原理，分析下图定位方案中的各个定位元件所消除的自由度（按图中标出的坐标方向）；并指出属于何种定位方式？ 图a 中元件1平面限制了Z 、X 、Y 3个自由度，元件2短圆柱销限制了X 、Y 2个自 由度，属于不完全定位； 4．试分析下图中所示工件在加工时（图中粗实线表示为加工表面），工序要求限制哪几个自由度？应该选择哪些表面做定位基准？拟采用何种定位件？实际限制了几个自由度？ 需要限制5自由度； 外圆表面作为定位基面（保证键槽对中）---可采用长V 型块 左端面（保证键槽长度）--- 挡块；
实际限制了5个自由度。 键槽宽由刀具保证，深度由对刀保证 5．分析下图所示定位、夹紧方案是否合理，如不合理，指出不合理之处，并提出改进意见。 定位：水平支承面限制Z方向的移动和X、Y两方向的转动，左边固定V形块限制X、Y 两方向的移动，右边固定V形块限制X方向移动和绕Z的转动，属于过定位。 夹紧力的作用点在工件刚性较差的部位，不合理。可以把右边的V形块改成可以移动V形块，把夹紧力的作用点选择在右边V形块的右边，方向为水平向左。 6、下图所示，活塞在平面支承2、短圆柱销1和短菱形销3上定位，试分析定位元件所限制的自由度。
工件的装夹和夹紧装置
课题项目：工件的夹紧和夹紧装置 教学目标知识目标 1、掌握基本夹紧机构夹紧力的计算方法； 2、掌握基本夹紧机构自锁条件的确定方法；能力目标 1、掌握斜楔夹紧机构的原理及组成； 2、掌握螺旋夹紧机构的结构及原理； 3、掌握圆偏心夹紧机构的原理。 素质目标 1、培养学生语言表达能力； 2、培养学生自主学习的能力； 3、培养学生团队协作的能力； 4、增强学生的安全意识。 教学重点基本夹紧机构自锁条件的确定方法 教学难点螺旋夹紧机构的结构及原理 课型多媒体授课授课课时2课时 教学过程教学内容教学方 法、手段 师生 活动 时间 分配 导入 根据下图中斜楔夹紧机构的受力分析，来 确定基本夹紧机构夹紧力的计算、自锁条件及 几何特点，是我们本项目所要解决的问题。 情境教 学法 多媒体 1、教师 讲解； 2、学生 听课 5 分 钟 教 学实施告知 1.夹紧装置的组成 1）力源装置力源装置是产生夹紧原始作 用力的动力装置。通常使用的动力装置有气压 装置、液压装置、电动装置、磁力装置等； 2）夹紧机构夹紧机构一般由中间递力机 构和夹紧元件组成。它的作用是传递原始作用 力，改变其大小、方向，使之变为夹紧力，并 执行夹紧工件的任务。 2.夹紧装置的基本要求 1）在夹紧过程中应能保持工件定位时所获 得的正确位置； 2）夹紧应可靠和适当； 3）夹紧装置应操作方便，省力、安全； 4）夹紧装置的复杂程度与自动化程度应与 工件的生产批量和生产方式相适应。 3.夹紧力方向的确定原则 1）夹紧力作用方向应有利于工件的准确定 位，而不能破坏定位。为此一般要求夹紧力方 向朝向定位元件，且应垂直于主要定位基准。 2）夹紧力作用方向应使工件夹紧变形小。 为此一般要求夹紧力作用方向最好指向工件刚 讲授法； 讨论法； 多媒体； 1、教师 讲解； 2、学生 听课 10 分 钟
§1-1连杆式夹具夹紧机构运动简图的绘制 一、小组汇报 初步展示普通雨伞机构运动简图 二、小组点评 主要是将普通雨伞机构运动简图 画成普通雨伞机构实物简 三、相关知识 平面机构运动简图的概念 机构运动简图的绘制(Drawing Kinematic Scheme of Mechanism) 机构是由若干构件通过若干运动副组合在一起的。在研究机构运动时，为了便于分析，常常瞥开它们因强度等原因形成的复杂外形及具体构造，仅用简单的符号和线条表示，并按一定的比例定出各运动副及构件的位置，这种简明表示机构各构件之间相对运动关系的图形称为机构运动简图。 1、运动副(Kinematic Pair)的概念 运动副由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副元素。 2 、运动副的类型及其特点(Kinematic Pair Classification) 平面机构中，由于运动副将各构件的运动限制在同一平面或相互平行的平面内，故这种运动副也称为平面运动副。 根据构件间接触形式的不同，平面运动副可分为低副和高副。 （1）低副——两构件通过面接触组成的运动副。 根据两构件间相对运动形式的不同，常见的平面低副有转动副和移动副两种。 转动副——两构件间只能产生相对转动的运动副。又称回转副或铰链。 移动副——两构件间只能产生相对移动的运动副。 （2）高副 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。 3、构件(Member)：运动的单元 构件的分类 机构中的构件按其运动性质可分为三类： (a) 机架机架是机构中视作固定不动的构件，它用来支承其它可动构件。例如各种机床的床身是机架，它支承着轴、齿轮等活动构件。在机构简图中，将机架打上斜线表示。 (b) 原动件已给定运动规律的活动构件，即直接接受能源或最先接受能源作用有驱动力或力矩的构件。例如柴油机中的活塞。它的运动是外界输入的，因此又称为输入构件。在机构简图中，将原动件标上箭头表示。
摘要 活塞加工与检测、试验的文献较多，但目前还缺少对此类零部件的冷、热加工工艺及组装、检验进行系统研究的文献。本论文通过对国外和我国活塞组件制造工艺的的现状和发展趋势的介绍，对与活塞类似的零部件工艺开发和典型零部件工装、设备的选择提供参考，具有重要的技术进步意义和工程应用价值。 本文以180C型柴油机活塞为例，进行结构、技术条件等的分析研究，针对锻、铸件制造特点，分析铸造工艺方法、设计思路及铝合金活塞毛坯低压铸造技术。对相关机械加工工艺、装配检测、试验工艺及质量控制进行系统的研究和开发。 本文通过采用金属模低压铸造成型工艺及现代数控设备同时结合行之有效的检测、试验工艺完善了活塞组件冷、热工艺设计与工艺开发工作，提高了产品试制的成功率。大幅提高了零件的质量和生产效率。 关键词：组合活塞反靠工装设计加工工艺低压铸造组装
Abstract Nowadays articles on piston processing and testing are numerous but articles on the systematic research of such parts’ cold, thermal processing technology as well as assembly and testing is relatively insufficient. This thesis introduces the status quo and developing trend of the piston assembly and manufacturing process both at home and abroad to provide guidance for the process development of the similar piston parts to provide references for the choice of typical tooling and equipment,which has important significance in technological advance and application value in engineering. This thesis takes the 180C diesel engine piston as example to analyze the structure and technical conditions as well as the casting process, design concept and aluminum alloy piston low pressure casting technology according to the forging, casting manufacturing characteristics to conduct systemestic research and development on relevant machining processes, assembly testing, testing technique as well as quality control. This thesis adopts metal-mould low pressure casting process,modern CNC equipment and combines the effective process in inspecting and testing to perfect the design and process development in the cooling,thermal process for the combined pistons to improve the success rate of the trial products and substantially increase the parts’ quality and production efficiency. Keywords：Combined-Piston Reverse Tooling Design Processing Technique Low Pressure Casting Assemble
ICS 25-010 J04 机械加工定位、夹紧符号 Symbol of the mechenical manufacture orientation and clamping (报批稿) 200×-××-××发布 200×-××-××实施 中华人民共和国 中国发展与改革委员会 发布 JB
JB/T ××××—200× 目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 符号 (1) 5各类符号画法 (5) 6 定位、夹紧符号及装置符号的使用 (5) 7各种符号应用标注示例 (5) 附录A（资料性附录）定位、夹紧符号与装置符号综合标注示例 (6) 附录B（资料性附录）定位、夹紧符号应用及相对应的夹具结构示例 (11) 表1 (1) 表2 (2) 表3 (2) 表4 (3) 表A1 (6) 表B1 (11) I
JB/T ××××—200× II 前言 本标准修订JB/T5061-1991，本标准与JB/T5061-1991相比主要变化如下：——按照GB/T1.1格式要求进行修改。 ——修改部分引用文件的标准名称及标准号。 本标准的附录A、附录B为资料性附录。 本标准主要起草单位：中机生产力促进中心 本标准主要起草人：杨东拜、丁红宇。
JB/T ××××—200× 机械加工定位、夹紧符号 1 范围 本标准规定了机械加工定位支承符号（简称定位符号）、辅助支承符号、夹紧符号和常用定位、夹紧装置符号（简称装置符号）的类型、画法和使用要求。 本标准适用于机械制造行业在设计产品零、部件机械加工工艺规程和编制工艺装备设计任务书时使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 4457.4 机械制图图样画法图线 GB 4863 机械制造工艺基本术语 GB 1008 机械加工工艺装备基本术语 3 术语和定义 本标准所用术语按GB4863和GB1008的规定。 4 符号 4.1 定位支承符号 定位支承符号按表1的规定。 注：1）视图正面是指观察者面对的投影面。 4.2 辅助支承符号 辅助支承符号按表2的规定。 1
南充职业技术学院 （夹具精品课程习题集） 1. 工件在夹具中定位、夹紧的任务是什么? 2. 什么叫六点定则? 3. 什么是欠定位?为什么不能采用欠定位?试举例说明之． 4. 什么是不可用重复定位?试分析图中定位元件限制哪些自由度?是否合理?如何改进? 5. 什么是定位副?试以夹具图册中图1-2为例说明． 6. 根据六点定则，试分析图示各定位元件所限制的自由度。 题6图 7. 根据六点定位规则，试分析图示的各定位方案中定位元件所限制的自由度。有无重复定位现象?是否合理?如何改正?
题7图 8.试分析图示各工件需要限制的自由度、工序基准，选择定位基准(并用定位符号在图上表示)及各定位基准限制哪些自由度。
题8图 9.试分析“夹具图册”中图3—3的辅助支承起什么作用? 10. 磨削图示套筒的外圆柱面，以内孔定位，设计所需的小锥度心轴。工一n V形块的限位基准在哪里?V形块的定位高度怎样计算? 题10图 11. 造成定位误差的原因是什么? 12. 用图所示的定位方式铣削连杆的两个侧面，计算加工尺寸12’：．；nm的定位误差。
题l3图 14. 用图所示的定位方式在阶梯轴上铣槽，V形块的V形角=90°，试计算加工尺寸74士0.lmm的定位误差。 题14图 15. 计算。夹具图册”中图3—1所示夹具上工件对称度要求(0。2mm)的定位误差。 16. 图示的阶梯形工件，召面和C面已加工合格。今采用图工一86a、b两种定位方案加工／1面，要求保证／1面对召面的平行度误差不大于20’(用角度误差表示)。已知L_--100mm，B面与C面之间的高度h一151一：乙m。试分析这两种定位方案的定位误差，并比较它们的优劣。 题16图 17. 试设计夹具图册中图3—7中一面两销定位装置的尺寸。并计算尺寸15．5mm的定位误差． 18. 对夹紧装置的基本要求有哪些? 19. 试分析下图中夹紧力的作用点与方向是否合理，为什么?如何改进?
机械加工中工件的一般定位方法及定位 元件 收藏此信息打印该信息添加：佚名来源：未知 工件上的定位基准面与相应的定位元件合称为定位副。定位副的选择及其制造精度直接影响工件的定位精度和夹具的工作效率以及制造使用性能等。下面按不同的定位基准面分别介绍其所用定位元件的结构形式。 1．工件以平面定位 (1) 支承钉 如图3-12所示。当工件以粗糙不平的毛坯面定位时，采用球头支承钉(B型)，使其与毛坯良好接触。齿纹头支承钉(C型)用在工件的侧面，能增大摩擦系数，防止工件滑动。当工件以加工过的平面定位时，可采用平头支承钉(A型)。 在支承钉的高度需要调整时，应采用可调支承。可调支承主要用于工件以粗基准面定位，或定位基面的形状复杂，以及各批毛坯的尺寸、形状变化较大时。如图3-13是在规格化的销轴端部铣槽，用可调支承3轴向定位，达到了使用同一夹具加工不同尺寸的相似件的目的。 可调支承在一批工件加工前调整一次，调整后需要锁紧，其作用与固定支承相同。
在工件定位过程中能自动调整位置的支承称为自位支承。其作用相当于1个固定支承，只限制1个自由度。由于增加了接触点数，可提高工件的装夹刚度和稳定性，但夹具结构稍复杂，自位支承一般适用于毛面定位或刚性不足的场合。如图3-10(a)中的球面支承。 工件因尺寸形状或局部刚度较差，使其定位不稳或受力变形等原因，需增设辅助支承，用以承受工件重力、夹紧力或切削力。辅助支承的工作特点是：待工件定位夹紧后，再调整辅助支承，使其与工件的有关表面接触并锁紧。而且辅助支承是每安装一个工件就调整一次。但此支承不限制工件的自由度，也不允许破坏原有定位。 (2) 支承板 工件以精基准面定位时，除采用上述平头支承钉外，还常用图3-14所示的支承板作定位元件。A型支承板结构简单，便于制造，但不利于清除切屑，故适用于顶面和侧面定位；B型支承板则易保证工作表面清洁，故适用于底面定位。 夹具装配时，为使几个支承钉或支承板严格共面，装配后，需将其工作表面一次磨平，从而保证各定位表面的等高性。 2．工件以圆柱孔定位 各类套筒、盘类、杠杆、拨叉等零件, 常以圆柱孔定位。所采用的定位元件有圆柱销和各种心轴。这种定位方式的基本特点是：定位孔与定位元件之间处于配合状态，并要求确保孔中心线与夹具规定的轴线相重合。孔定位还经常与平面定位联合使用。 (1) 圆柱销
第二章工件的定位 第一节六点定则 一、不定度概念 不定度——用来描述工件在某一预先设定的空间直角坐标系中定位时，其空间位置不确定程度的六个位置参量。 名称符号含义图例 移动不定度X 工件沿X轴方向移动位置的不确定性 Y 工件沿Y轴方向移动位置的不确定性 Z 工件沿Z轴方向移动位置的不确定性 名称符号含义图例 转动不定度X 工件绕X轴方向转动位置的不确定性
Y 工件绕Y轴方向转动位置的不确定性 Z 工件绕Z轴方向转动位置的不确 定性 六点定则——在工件的定位中，我们用在空间合理分布的最多六个定位点（由定位元件抽象而来），来限制工件使其获得一个完全确定的位置的方法。三、六点定则的应用 1．箱类工件 平行六面体不定度消除 2．盘类工件 盘类工件的六点定位
3．轴类工件 轴类工件的六点定位 第二节工件的定位 一、加工要求与不定度消除 显然，铣不通槽时，必须消除六个不定度，方能满足加工要求。 铣通槽，则只需消除五个不定度即可满足加工要求。几种常见加工方式所需消除的不定度情况。 通孔 盲孔
通孔 盲孔 二、完全定位 完全定位——工件在夹具中，六个不定度全部被消除的定位。 三、不完全定位 不完全定位——六个不定度不需要完全消除的定位。 四、欠定位和重复定位 欠定位——工件实际定位所消除的不定度数目少于按其加工要求所必须消除的不定度数目。 夹具上的定位支承点多于六个或少于六个，但由于布局不合理，将造成重复消除工件的一个或几个不定度的现象，这种重复消除工件不定度的定位称为重复定位。 第三节工件的定位元件 工件上常被选作定位基准的表面形式包括平面、圆柱面、圆锥面和其他成形面及其组合。 一、对定位元件的要求 1. 高精度 2. 高耐磨性 3. 足够的刚度和强度 4. 良好的工艺性 二、常用定位元件的选择 1．平面定位基准面
机械制造与自动化专业机械加工工序卡片工序名称铣端面工序号10 零件名称推动架零件号 零件重量0.56kg 同时加工零件数 材料毛坯 牌号硬度型号重量 HT200170～220铸铁件0.72kg 设备夹具 名称辅助工具 名称型号 卧式铣床XA6132专用铣夹具 安装工 步 安装及工步说明刀具量具 走刀 长度 走刀 次数 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削 速度 基 本 工 时 11铣φ32孔的端面圆柱 铣刀游标 卡尺 60mm1 2.5mm0.16mm/z 300r/mi n 56.52m /min 4.6 min 设计者朱记指导教师程雪利共 10 页第 1 页
机械制造与自动化专 业 机械加工工序卡片工序名称铣端面工序号20 零件名称推动架零件号 零件重量0.56kg 同时加工零件数 材料毛坯 牌号硬度型号重量 铸铁件0.72kg 设备夹具 名称辅助工具 名称型号 卧式铣床XA6132专用铣夹具 安装工 步 安装及工步说明刀具量具 走刀 长度 走刀 次数 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削 速度 基 本 工 时 11铣φ16孔的端面圆柱 铣刀游标卡尺 30mm1 2.5mm0.23mm/z 150r/mi n 23.55m/mi n 设计者朱记指导教师程雪利共 10 页第 2 页
机械制造与自动化专业机械加工工序卡片工序名称铣端面工序号30 零件名称推动架零件号 零件重量0.56kg 同时加工零件数 材料毛坯 牌号硬度型号重量 HT200170～220铸铁件0.72kg 设备夹具 名称辅助工具 名称型号 卧式铣床XA6132专用铣夹具 安装工 步 安装及工步说明刀具量具 走刀 长度 走刀 次数 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削 速度 基 本 工 时 11 铣φ32mm孔和φ16mm孔在同一基 准上的两个端面圆柱 铣刀 游标卡尺 90mm1 2.5mm0.2mm/z 250r/mi n 47.1m/min 设计者朱记指导教师程雪利共 10 页第 3 页
第一章工件的装夹---本书重点 工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。 定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。 工件位置的正确与否，用加工要求来衡量 夹紧的任务是：使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。 定位、夹紧装夹在装夹 工件----------→夹具-----→机床<------刀具 §1.1 工件定位的基本原理 一. 六点定则 在空间直角坐标系中，工件可以沿X、Y、Z轴有 不同的位置，称作工件沿X、Y、Z的位置自由度， 用X、Y、Z表示；也可以绕X、Y、Z轴有不同的位 置，称作工件绕X、Y和Z轴的角度自由度，用X、Y、 Z表示。用以描述工件位置不确定性的X、Y、Z和X、 Y、Z，称为工件的六个自由度。 用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。 XOY面中，1，2，3支撑点：Z,X,Y YOZ 面中，4，5点：X,Z ZOX面中，6点：Y 支承点的分布必须合理:工件底面上的三个支承点应放成三角形，三角形的面积越大，定位越稳。工件侧面上的两个支承点不能垂直放置. 注意： (1).定位就不能脱离，始终保持接触 (2).不考虑受力，受力后不脱离定位面---夹紧的任务 二. 限制工件自由度与加工要求的关系
按照加工要求确定工件必须限制的自由度，在夹具设计中是首先要解决的问题。 加工要求-→工件需要限制的自由度<---→定位元件的选择 表1-2 满足加工要求必须限制的自由度 1.完全定位：工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位。 2.不完全定位：工件被限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位。 在工件定位时，以下几种情况允许不完全定位： l）加工通孔或通槽时，沿贯通钢的位置自由度可不限制。 2）毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。 3）加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。 欠定位：按照加工要求应限制的自由度没有被限制的定位----决不允许发生的。 三. 重复定位 不可用重复定位：当工件的一个或几个自由度被重复限制，并对加工产生有害影响的重复定位，称为不可用重复定位，不可用重复定位是不允许的； 可用重复定位：当工件的一个或几个自由度被重复限制，但仍能满足加工要求，即不但不产生有害影响，反而可增加工件装夹刚度的定位，称为可用重 复定位。在生产实际中，可用重复定位被大量采用。 图1－4为插齿时常用的夹具。 避免不可用重复定位的方法是改变定位装置结构。 图1-7是主轴箱孔系加工时的定位简图。 孔系组合夹具元件与元件之间的定位都采用一面两圆柱销定位。 在工件以一面两孔定位时，常用一面一圆柱销及一菱形销的定位装置（简称一面两销定位装置），属完全定位。 在实际生产中，当工件精度不高时，有时也利用重复定位来提高工件的刚度，只要不影响加工要求，就属可用重复定位。
分析题 2 在三台车床上分别加工三批工件的外圆表面，加工后经测量，三批工件分别产生了如图4-59所示的形状误差，试分析产生上述 形状误差的主要原因。 答（a ）是工件刚度不够 （b ）是导轨和主轴轴线不平行 （c ）前后支撑刚度不一致 3 加工如图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有 符号的为加工面，其余为非加工面）？图a 、b 、c 所示零件要求外圆同 轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；图d 所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。 答a ）先以外圆表面为粗基准加工孔，然后再以孔为精基准加工其它表面 b ）以法兰盘外圆柱面和左侧面为粗基准加工孔和法兰盘右侧面，再以孔和右侧面为精基准加工其它表面 c ）以外圆柱面和左端面为粗基准加工孔和右端面，然后以孔和右端面为精基准加工其它表面 d ）以上表面为出粗基准加工下表面，然后以下表面为精基准加工其它表面 4 图5-70所示尺寸链中（图中Ao 、Bo 、Co 、Do 是封闭环），那些组成环是增环？那些组成环是减环？ 答）a ）A 21A A A A A 8754是增环，A A A A 10963是减环 b ） B B B 321是增环，B 4是减环
c ）D D 21是增环D 3是减环 5 下图所示连杆在夹具中定位，定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2和固定短V 形块3。试分析图中所示定位方案的合理性并 提出改进方法。 1-支承平面 2-短圆柱销 3-固定短V 形块 答：底面限制z x y ，短销限制y x ，左侧V 型块由于是固定的，很难保证和工件接触，因而实现不了定位功 能，属于欠定位。改进：把左侧V 型块变成可移动的。 6 试分析图中各定位元件所限制的自由度数。 答a ）两顶尖限制z z x y y b ）一个锥面限制 z x y 另一个锥面组合限制y z c ）底面两个支撑板限制x z y 侧面两个支撑钉限制z y 菱形销限制x 7 试制定图示零件（单件小批生产）的工艺路线。
机械制造工艺学（王先逵）习题及答案 第六章机床夹具设计 1、什么是机床夹具？举例说明夹具在机械加工中的作用。 答：机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。 机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度； ②减少辅助工时，提高劳动生产率； ③扩大机床的使用范围，实现一机多能。 举例：用V形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及工件相对于刀具和机床的位置精度。如图a.b 2、机床夹具通常由哪几部分组成？ 答：机床夹具的组成部分：1．定位元件, 2．夹紧装置 3．对刀引导元件 4．连接元件 5．夹具体， 6．其它元件或装置 3、常见的定位方式、定位元件有哪些？ 答：⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承 ⑵工件以外圆定位：V形块、定位套、半园套、圆锥套 ⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴 ⑷工件以组合表面定位：一面两销 4、辅助支承与自位支承有何不同？ 答：辅助支承用来提高支承件零件刚度，不是用作定位支承点，不起消除自由度作用；自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定位基准位置的变化而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的作用。 5、什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。
答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差，由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。 造成定位误差的原因： ⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误差Δjb ⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差，即基准位移误差Δjw 7、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求? 答：⑴方向： ①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性 ②夹紧力方向应使工件变形尽可能小 ③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小； ⑵夹紧力作用点： ①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支撑面内 ②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上 ③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面； ⑶夹紧力的大小： 夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。采用分析计算，一般根据切削原理求切削力F，算出惯心力，离心力，列出平衡方程式，算出理论夹紧力Q’，为安全起见，考虑安全系数K，因此实际夹紧力Q=KQ’，K取值范围1.5～3，粗加工2.5～3，精加工1.5～2，由于加工中切削力随刀具的磨钝、工件材料性质和余量的不均匀等因素变化，因而实际生产中常采用类比的方法估算夹紧力。 8、试分析3种基本夹紧机构的优缺点及其应用。 答：基本夹紧机构有： ⑴斜楔夹紧机构：结构简单，工作可靠，机械效率低，很少直接用于手动夹紧，常用在工件尺寸公差较小的机动夹紧机构中； ⑵螺旋夹紧机构：螺旋升角小于斜楔的楔角，扩力作用远大于斜楔夹紧机构，结构也很简单，易于制造，夹紧行程大，扩力较大，自锁性能好，应用适合手动夹紧机构。但夹紧动作缓慢，效率低，不宜使用在自动化夹紧装置上； ⑶偏心夹紧机构：操作方便，夹紧迅速，结构紧凑；缺点是夹紧行程小，夹紧力小，
机床夹具概述和工件的定 位与夹紧教案 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
3、按驱动夹具工作的动力源分类 可分为:手动夹具、液压夹具、气动夹具、电动夹具等。 机床夹具的组成 夹具的组成 定位元件 (图) 定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置。 (2)夹紧装置 (图) 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。 (3) 对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。 (4) 连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。 (5) 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件， (6) 其它装置或元件 它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。 若需加工按一定规律分布的多个表面时，常设置分度装置；为了能方便、准确地定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。 机床夹具的作用 1、保证加工精度，稳定加工质量。 2、扩大机床的功能 3、提高劳动生产率。 4、降低生产成本。 5、改善劳动条件，降低对工人的技术要求。 1、工件常用的定位方法： （1) 直接找正法 概念：用划针、百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法称直接找正法。 特点：生产率低，精度取决于工人的技术水平和测量工具的精度
(2) 划线找正法 概念：先用划针画出要加工表面的位置，再按划线用划针找正工件在机床上的位置并加以夹紧。 特点：费时，又需要技术高的划线工 （3）在夹具上定位使用 概念：使用通用或专用夹具，使工件在机床夹具中迅速有一确定的定位，不需要找正就能保证工件与机床、刀具间的正确位置。 特点：生产效率高，定位精度好，应用与成批以及单件小批量生产中。 2、工件定位的基本原理 （1）六点定位原理 工件的六个自由度长方体形工件的定位 ①、概念： 用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定位原理。 ②、“六点定位原理”应注意： 1) 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 始终保持紧贴接触。 2) 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。 3) 分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响 （2）六点定位原理的应用 工件定位中的几种情况 1)完全定位 概念：工件的六个自由度全部被限制的定位。 2) 不完全定位 概念：根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度的定位。 3) 欠定位 概念：根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位 4) 过定位 概念：夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个或几个自由度的现象
4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1.5mm (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取1.6； 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75 u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3 Fz=276.5N=28Kg FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?
(7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7； k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8 i —压板与工件的摩擦系数,取0.8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D=34.2cm 通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。但是，考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削，作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化，致使在铣削过程中产生较大的振动，因此，夹具需有足够的夹紧力。此外还考虑到工厂所供压缩空气压力不稳定，零件加工余量发生变化，零件材料缺陷，以及其它不可预见性因素的影响，为安全可靠起见，选择直径为63mm 的气缸。 4.2 铣侧面工装定位精度计算 定位误差是由基准位移误差和基准不重和误差组成的。下面对工序尺寸31.85±0.075的定位误差进行分析计算。 4.2.1 基准直线位移误差△x 1 定位孔尺寸为φ6.0450.0220+，园柱定位销尺寸为φ6.0450.013 0.028--,因工件定位后处于垂直 状态，由于自重定位孔与定位销总是单方向接触，所以基准直线位移误差为： △x 1＝0 4.2.2 基准角位移误差△x 2