机床夹具设计教学中工件自由度定位数形象化分析

的限定分析典型零件定位方案（自由度分析及应用），定位元件（合理选择、设计及应用）。

定位、夹紧工件六自由度六点定位原则不同定位形式夹具应用领域定位应用广泛多变，定位分析是难点及重点问题。

万变不离其宗以不变应万变五套教具模型的展示，说明夹具的广泛性应用。

自动控制的翻转式夹具车工实训中车削的小轴及工艺装备小轴加工工艺规程三爪自定心卡盘装夹，粗车小轴毛坯长圆柱面接触，限制了工件的4个自由度车外圆时装夹短可以吗？装夹的牙数不可少于两排，否则工件就不牢靠短圆柱面接触，仅限制了工件的2个自由度小轴加工工艺规程“一夹一顶”车削小轴上的螺纹（实训操作录像）小轴刚性小，两面同时切削并且加工中需要走多刀。

燃油发动机连杆钻削用夹具连杆种类多样，又是批量生产零件典型连杆零件（大批量）对于孔的加工 用钻削方式 如何定位呢？保证连杆小端孔尺寸及位置精度平面与外圆弧面组合1 - 固定V型块2 – 活动V型块1 2定位元件：平面，一个固定V型块，和一个活动V型块；六自由度的全定位平面与两V型块组合分析结果活动V型块和固定V型块 联合限制：平面限制：固定微型块限制：选择面分析以下两个零件，确定典型面的定位方案，并选择定位元件类型。

大批量生产典型件需要设计专用夹具小批量生产典型件运用通用夹具或组合夹具分小组完成给定零件定位方案的确定，分小组完成相应定位元件的选择。

（至少要选择四个加工表面）参考资料：1）参考PPT及相关的图形及任务书要求。

2）定位分析课件（手机用Android版）一套。

3）夹具设计手册一本。

4）教学参考资料电子包一个。

5）拓展分析案例图纸及零件模型一套。

序号主要加工面主要精度要求方案分析定位元件类型1234小组分析零件定位方案确定评分报告单班级： 组别： 年 月 日。

机床夹具设计中工件定位误差的分析及其数值计算工件在夹具中的定位, 对保证本道工序尺寸的加工精度起着至关重要的作用, 正确的工件定位是保证得到我们所需要的加工表面的前提, 这也是工件在定位过程中要解决的第一个问题———位规律问题。

但是再精密的加工方法和手段都不可避免地使被加工对象产生加工误差。

对于夹具中的被定位工件和定位元件同样如此, 它们也存在着或大或小的加工误差, 加上元件在夹具中的定位基准的选取不同, 这些因素的客观存在都会使同一基本尺寸的各个工件在夹具中的几何位置有所变化, 从而造成本道工序的加工误差,这就是工件在定位时要解决的第二个问题———定位误差问题。

由此可以看出, 工件在夹具中的定位问题。

是夹具设计过程中要解决的首要问题, 下面就定位误差的产生及定位误差的计算方法, 需要强调的是: 分析定位误差的前提是用夹具安装法安装工件, 保证被加工表面之间的位置精度, 用调整法保证被加工面的尺寸精度。

1相关文献对定位误差的阐述111定位误差的定义相关文献对定位误差定义有下面几种叙述: 其一: 一批工件由于在夹具中定位而使得工序基准在沿工序尺寸方向上产生的最大位移。

其二: 用夹具装夹加工一批工件时, 由于定位不准确引起该批工件某加工参数的误差。

其三: 因定位引起的工序尺寸误差。

其四: 工件加工尺寸方向上设计基准的最大变动量。

其五: 由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸或定位要求方面的加工误差。

其六: 工件在夹具中定位不准确引起的加工误差为定位误差等等。

各文献所述定义的一致点是定位误差的方向都是在工序方向上, 区别是产生最大位移量的主体是工序基准还是定位基准。

112定位误差的计算由于对定位误差的定义各文献的叙述有所区别,导致在对定位误差进行计算时其结果也不相同。

在工图1心轴水平放置件采用内孔定位, 定位元件采用心轴, 工件和定位元件的配合关系采用间隙配合时所产生的定位误差区别最大。

对于其中的基准不重合误差观点一致, 不同之处是基准位移误差。

超定位可能带来定位不可靠或工件不能 顺利安装，是否绝对不能使用呢?并非 如此。 只要装夹的外圆是以顶尖孔定位车过 的，具有较高的同轴度，就不会发生干 涉,反而可以传递较大的扭矩。

作业 1-11 1-12 作业要求：画图，并在图中标注。 表示限制的自由度数 定位符号：
3定位表面Fra bibliotek工件的实际定位——小结 （1）长短： （2）大小： （3）数量： （4）组合
3.完全定位和不完全定位
完全定位：限制6个自由度。 不完全定位：限制小于6个自由度， 但能满足加工要求。
3.完全定位和不完全定位
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3.完全定位和不完全定位
3.完全定位和不完全定位
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六点定位原理
1-14
采用6个按一定规则布置的约束点，可以限制工件 的6个自由度，实现完全定位，称为六点定位原理。
上次课主要内容： 1.工件装夹 2.工件定位：六点定位原理
注意： 底面上布置的三个支承点不能在同一条直线上，且 三个支承点所形成的三角形的面积愈大愈好。侧面 上布置的两个支承点所形成的连线不能垂直于三点 所形成的平面，且两点之间的距离愈远愈好。这就 是上述所提到的“合理布置”的含义。 工件在实际定位时，不是用定位支承点，而是用各 种不同形状的定位元件，不同的定位元件限制工件 的自由度数是不一样的。
4.欠定位和过定位 (1)欠定位 根据工件加工面位置尺寸要求必须 限制的自由度没有得到全部限制或者说 约束点不足，这样的定位称为欠定位。 欠定位是不允许的。
(2)过定位 工件在定位时，同一个自由度被两个或两个以上 约束点约束，这样的定位被称为过定位(或称定位干 涉)。过定位是否允许，应根据具体情况进行具体分 析。

关于机械加工中工装夹具的定位设计分析作者：王通韩颖杨扬来源：《信息技术时代·上旬刊》2019年第02期摘要：随着现代机械加工技术的快速发展，人们对机械加工的功能和质量有了更大的需求，与此同时夹具的种类也不断增多。

在机械加工中，工装夹具定位设计对于精准调控工件、保障加工质量有着重要意义。

本文将结合笔者工作实际经验总结，对机械加工中工装夹具的定位设计方法进行相关探讨分析，以供参考。

关键词：机械加工;工装夹具;定位设计从实际机械加工工作开展过程中可以看出，工装夹具的作用不可替代，能够对机械加工质量产生极大影响，这也将该项研究工作的重要性突显出来。

在实际定位基准选择上，关键在于基准面与夹具定位元件之间的实际接触情况，该基准主要涉及到粗基准和精基准，在不同基准相互配合下，为加工质量提供保障。

一、设计前的准备工装夹具设计的原始资料包括以下内容：夹具设计任务单;工件图样及技术条件;工件的加工及装配工艺规程;夹具设计的技术条件;夹具的标准化和规格的标准化资料，包括国家标准，工厂标准和规格化结构图册等。

首先要对任务书进行仔细阅读与深入研究，认真了解工件的作用、结构特点、材料、生产规模及技术要求，详细分析焊接、加工工艺过程或装配过程中本工序的要求，如焊接所需留的加工余量、加工精度、加工表面、定位基准及前后工序的联系等等。

这些设计前的准备工作不仅要做，还要做好、做细，只有这样才能使我们的设计顺畅、稳妥，少出麻烦和错误。

其次，要根据工件的特点多动脑筋，换个思维方向，多提出几个设计方案以留备用，因为在实际的设计过程中，根据同一工件，每一个设计人员的设计思想及考虑重点都不相同，因而会给出不同的设计方案，由此设计出的工装夹具的结构自然也就不同，应用到实际生产中产生的效果也会有所不同。

通过对多个方案的分析比较确定一个更合理、更符合要求的结构方案，在设计时还要注意多听取和吸收其他好的意见和建议。

二、工装夹具的定位设计相关内容由于工件种类不同，各个工件的加工工序也会呈现出一定的不同性。