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定位方法与定位元件定位方法与定位元件在工程设计和制造领域中起到非常重要的作用。
定位是确保机械零部件、设备或系统正确安装和组装的过程。
一个好的定位方法和定位元件能够提高生产效率，减少装配误差，提高产品质量。
下面将详细介绍定位方法与定位元件。
一、定位方法1.几何定位法：几何定位法是利用机械几何关系进行定位的方法。
常见的几何定位方法有：平面定位、四点定位、三点定位、二点定位等。
四点定位是最常用的一种几何定位方法，可以确保零部件在三个平面上的位置和方向。
在机械设计和制造中，通常使用直线或面的几何形状进行定位，例如棱形定位销、矩形定位销、平面定位销等。
2.相对定位法：相对定位法是根据零部件之间的相对位置进行定位的方法。
可以使用相对位置进行定位的零部件有：销轴与轴孔、销轴与轴承、螺纹和螺母等。
相对定位法通常采用夹紧或卡紧的方式，以确保零部件之间的相对位置不变。
3.量绝对位置定位法：量绝对位置定位法是利用测量仪器对零件或产品进行定位的方法。
常用的测量仪器有卡尺、游标卡尺、百分表、坐标测量机等。
通过测量仪器测量零部件的尺寸和位置，可以实现高精度的定位。
4.灵活定位法：灵活定位法是利用柔性零部件进行定位的方法。
柔性零部件通常是弹性元件或弹簧，可以在一定范围内进行弯曲、伸缩和扭转。
通过调整柔性零部件的形状，可以实现零部件的精确位置和方向。
5.模板定位法：模板定位法是使用特制的模板或夹具进行定位的方法。
模板定位法可以保证零部件的位置和方向都是精确的。
在大批量生产中，模板定位法可以提高生产效率和一致性。
6.力定位法：力定位法是利用力的作用进行零部件定位的方法。
常见的力定位法有气缸定位、液压定位、弹簧定位等。
通过施加力的方式，可以将零部件精确地定位到指定位置。
二、定位元件1.定位销：定位销是最常用的定位元件之一，它通过精确加工和配合，将零部件定位到指定位置。
定位销有多种形状，包括圆形、方形、矩形、棱形等。
2.定位套：定位套通常由金属材料制成，具有高强度和刚性。
机械加工中工件的一般定位方法及定位元件
[更新日期:2007-1-8 12:58:01 | 评论 0 条 | 我要投稿 | 报告错误 ]
．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
图3-15为常用的标准化的圆柱定位销结构。
图(a、(b、(c是最简单的定位销，用于不经常需要更换的情况下。
图(d带衬套可换式定位销。
字串6
字串8
(a (b
(c (
d
图3-15 圆柱定位销字串1
(a D＞3～10 (b D＞10～18 (c D＞18 (d 带套可换定位销字串5
(2 圆柱心轴字串3
心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、磨及齿轮加工。
图3-16为常用圆柱心轴的结构形式。
其中(a为间隙配合心轴，(b为过盈配合心轴，(c是花键心轴。
字串6。
第1章工件的定位●理解六点定位原理。
●常用定位元件限制的自由度。
●工件定位方式：完全定位、不完全定位、过定位和欠定位。
●常用定位元件的设计。
●定位误差的分析和计算。
●根据零件工序加工要求，确定定位方式。
●根据零件工序加工要求，确定定位方案。
●掌握定位元件的设计方法。
●掌握定位误差的分析和计算。
1.1工作场景导入【工作场景】如图1.1所示，钢套零件在本工序中需钻φ5mm孔，工件材料为Q235A钢，批量N=2000件。
钢套零件三维图如图1.2所示。
【加工要求】(1)φ5mm孔轴线到端面B的距离20±0.1mm。
(2)φ5mm孔对φ20H7孔的对称度为0.1mm。
本任务是设计钻φ5mm孔的钻床夹具定位方案。
图1.1钢套零件钻φ5mm工序图图1.2钢套零件三维图【引导问题】(1)仔细阅读图1.1，分析零件加工要求，各工序尺寸的工序基准是什么？(2)工件定位与夹紧的概念是什么？分析它们分别是由什么装置实现的？(3)六点定位原理是什么？(4)什么是完全定位、不完全定位、过定位和欠定位？(5)常用定位元件有哪些？定位元件限制的自由度？(6)定位方案设计的基本原则是什么？定位元件的要求是什么？(7)定位误差如何分析和计算？(8)企业生产参观实习。
①生产现场机床夹具的组成是什么？②生产现场机床夹具使用的定位元件有哪些？③生产现场机床夹具定位时限制几个自由度？1.2基础知识【学习目标】理解六点定位原理，分析常用定位元件限制的自由度，确定工件的定位方式，常用定位元件的设计，定位方案设计的基本原则，定位误差的分析和计算。
1.2.1工件定位的基本原理1.概述为了达到工件被加工表面的技术要求，必须保证工件在加工过程中的正确位置。
夹具保证加工精度的原理是加工需要满足3个条件：①一批工件在夹具中占有正确的位置；②夹具在机床上的正确位置；③刀具相对夹具的正确位置。
显然，工件的定位是极为重要的一个环节。
本章就要讨论工件的定位问题。
定位元件与定位方法的选用工件的定位是通过工件上的定位基准面和夹具上定位元件工作表面之间的配合或接触实现的，一般应根据工件上定位基准面的形状，选择相应的定位元件。
一、工件以平面定位：工件以平面定位时，常用定位元件：固定支承、可调支承、浮动支承、辅助支承。
（一）固定支承固定支承有支承钉和支承板两种形式，平头支承钉和支承板用于已加工平面的定位；球头支承钉主要用于毛坯面定位；齿纹头支承钉用于侧面定位，以增大摩擦系数。
限制一个移动自由度。
（二）可调支承可调支承用于工件定位过程中，支承钉高度需调整的场合，可调支承大多用于毛坯尺寸、形状变化较大，以及粗加工定位。
限制一个移动自由度。
（三）浮动支承工件定位过程中，能随着工件定位基准位置的变化而自动调节的支承，称为浮动支承。
浮动支承常用的有三点式和二点式，无论哪种形式的浮动支承，其作用相当于一个固定支承，只限制一个移动自由度，主要目的是提高工件的刚性和稳定性。
用于毛坯面定位或刚性不足的场合。
（四）辅助支承辅助支承是指由于工件形状、夹紧力、切削力和工件重力等原因，可能使工件在定位后还产生变形或定位不稳，为了提高工件的装夹刚性和稳定性而增设的支承。
因此，辅助支承只能起提高工件支承刚性的辅助定位作用，而不起限制自由度的作用，更不能破坏工件原有定位。
二、工件以圆孔定位工件以圆孔定位时，常用的定位元件有：定位销、圆柱心轴、圆锥销、圆锥心轴。
1、定位销定位销分为短销和长销。
短销只能限制两个移动自由度，而长销除限制两个移动自由度外，还可限制两个转动自由度。
2、圆柱心轴圆柱心轴定位有间隙配合和过盈配合两种。
间隙配合拆卸方便，但定心精度不高；过盈配合定心精度高，不需夹紧，但装拆工件不方便。
3、圆锥销采用圆锥销定位时，圆锥销与工件圆孔的接触线为一个圆，限制工件三个移动自由度4、圆锥心轴限制工件三个移动自由度和两个转动自由度。
三、工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位时，常用定位元件：支承板、V形块、定位套、半圆孔衬套、锥套和三爪自动定心卡盘，最常见的是V形块和三爪自动定心卡盘。
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二、常见的定位方式及其定位元件(一)工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位，工件的定位基准平面与定位元件表面相接触而实现定位。
常见的支承元件有下列几种：1. 固定支承支承的高矮尺寸是固定的，使用时不能调整高度。
1)支承钉图5-6所示为用于平面定位的几种常用支承钉，它们利用顶面对工件进行定位。
其中图5-6a 为平顶支承钉，常用于精基准面的定位。
图5-6b为圆顶支承钉，多用于粗基准面的定位。
图5-6c为网纹顶支承钉，常用在要求较大摩擦力的侧面定位。
图5-6d为带衬套支承钉，由于它便于拆卸和更换，一般用于批量大、磨损快、需要经常修理的场合。
支承钉限制一个自由度。
2)支承板支承板有较大的接触面积，工件定位稳固。
一般较大的精基准平面定位多用支承板作为定位元件。
图5-7是两种常用的支承板，图5-7a为平板式支承板，结构简单、紧凑，但不易清除落入沉头螺孔中的切屑，一般用于侧面定位。
图5-7b为斜槽式支承板，它在结构上做了改进，即在支承面上开两个斜槽为固定螺钉用，使清屑容易，适用于底面定位。
短支承板限制一个自由度，长支承板限制两个自由度。
支承钉、支承板的结构、尺寸均已标准化，设计时可查国家标准手册。
2•可调支承可调支承的顶端位置可以在一定的范围内调整。
图5-8为几种常用的可调支承典型结构，按要求高度调整好调整支后，用螺母2锁紧。
可调支承用于未加工过的平面定位，以调节补偿各批毛坯尺寸误差，一般不是对每个加工3 V) c) d)图5-8 几种常用的可调支承1—可调支承螺钉2 —螺母图5-6 几种常用支承钉b)图5-7 两种常用的支承板工件进行调整，而是一批工件毛坯调整一次。
3.自位支承又称浮动支承，在定位过程中，支承本身所处的位置随工件定位基准面的变化而自动调整并与之相适应。
图5-9是几种常见的自位支承结构，尽管每一个自位支承与工件间可能是二点或三点接触，但实质上仍然只起一个定位支承点的作用，只限制工件的一个自由度，常用于毛坯表面、断续 表面、阶梯表面定位。
常用定位元件1）支承钉图2-26所示为国家标准规定的三种支承钉，其中A型多用于精基准面的定位，B型多用于粗基准面的定位，C型则多用于工件的侧面定位。
2）支承板图2-27所示为国家标准规定的两种支承板，其中B型用的较多，A型由于不利于排屑，多用于工件的侧面定位。
3）定位销定位销的构造如图2-28所示。
定位销与工件孔配合部分尺寸公差通常按g6或f7确定。
圆柱销定位通常限制了工件的两个移动自由度。
当要求孔销配合只在一个方向上限制工件自由度时，可采用菱形销，见图2-29a。
有时工件也可用圆锥销定位，见图2-29b，圆锥销定位限制了工件的三个移动自由度。
4）心轴工件在心轴上定位通常限制了除绕自身轴线转动和沿自身轴线移动以外的四个自由度。
图2-30a、b所示为刚性心轴，其中a为间隙配合心轴；b为过盈配合心轴。
除刚性心轴外，在生产中还经常使用弹性心轴（图2-30c）、液塑心轴、自动定心心轴等。
这些心轴在定位同时将工件夹紧，使用很方便。
图2-31所示为小锥度心轴，这类心轴的定位表面带有很小的锥度，一般为K＝1∶1000～1∶5000。
工作时，工件楔紧在心轴上，靠孔的微小弹性变形而形成的一段接触长度lk，由此产生的摩擦力带动工件回转，而不需另加夹紧装置。
小锥度心轴定心精度高，可达0.005mm～0.0lmm。
5）定位套工件以外圆柱面为基准在夹具中定位主要有两种形式，一种是定心定位，一种是支承定位。
定心定位的定位元件主要是套筒（包括锥套）和卡盘。
套筒定位长径比较大时，限制工件四个自由度（两个移动，两个转动，见图2-32a）；套筒定位长径比较小时，只限制工件两个自由度（图2-32b）。
使用锥套定位时，通常限制工件三个移动自由度（图2-32c）。
工件以外圆表面支承定位时常用的定位元件是V型块。
V形块是由两个互成角的平面组成的定位元件。
用V形块定位时，对中性好，装卸工件方便，且可用于非完整外圆表面的定位。
用V形块定位也有长短之分，长的V形块可限制工件四个自由度，而短的（窄的）V形块只能限制两个自由度。
