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1、2.3定位单个典型表面的定位元件,一、工件以平面定位,1、定位方法1）以粗基准定位：A、用三点支承定位B、用浮动的多点自位支承定位C、用平面定位,2）以精基准定位：采用平面定位。但定位元件工作表面和定位基准面大小不能等同，设计时注意以下要点：A、定位元件工作表面要开容削槽，尺寸视工件而定B、定位元件工作表面轮廓尺寸应略小于工件定位基准轮廓尺寸。,3、定位元件,一般情况下，平面定位时定位基准是平面本身。,常用定位元件：,标准固定支承钉图2.7：支承高度不变。,上图中： a) 圆头：水平面粗基准定位用； b)平头：较小精基准平面定位用；c)锯齿头：侧平面粗基准定位用。,标准可调支承钉： 支承高度可
2、调,图2.8 从a)c)， 工件从轻重。,用用途：毛坯精度不高，而又以粗基准定 位时。如下2.9图箱体零件， H有H差，当工第一道工序以示下面定位加工上平面，第二道工序再以上面定位加工孔，出现量不均，若第一道工用可调支承定位，保H有足够精度，再加孔时，余量均匀。,成组可调夹具中用,如下2.10b)图夹具加工a)图工件，因L不同，定位右侧支承用可调支承，问题方可解决。,标准定位支承板,下2.11图： a) 侧平面精基准定位用； b) 水平面精基准定位用；,以上定位元件，小平面限制1个自由度；窄长平面限制2个自由度；大平面限制3个自由度。,辅助支承： 不起定位作用的支承，工件定好位后参与工作，不能
3、破坏工件的定位。,主要用途：图2.12起预定位作用；图2.13起提高夹具工作稳定性作用；图2.14起提高工件加工稳定性作用。,图2.12 辅助支承应用实例,图2.13 辅助支承应用实例,图2.14辅助支承应用实例 1工件 2辅助支承 3铣刀,3、平面定位的定位误差分析计算,1）产生原因：A、 工与 定 不重合产生基准不符误差B；B、由于 定 的平面度、基准间的位置误差或定位元件的制造误差引起W；2）D的分析计算A、B=i*cosa(即计算时可从 工到 定之间各环节尺寸公差之和）B、 W=a1+a2注意：当平面为精基准时W可忽略不计即为零。,二、工件以内孔表面定位,1、定位方法 1) 在圆柱体上
4、定位 2）在圆锥体上定位 3）用菱形销定位 4）在组合体上定位,2、定位圆孔的定位元件,一般定位基准为孔中心线。,在心轴上定位：心轴的种类有：刚性、弹性、液塑性；圆柱、圆锥。,刚性心轴：如图2.15a)是动配合心轴，直径D(h6、g6、f7) ，b)是静配合心轴，当L/D1时，D1=D2=Dmax(r6)，当L/D1时，D1=Dmax(r6)、D2=Dmax(h6)，导向部分D3=Dmin(e8)，动配合心轴通用结构见图2.16，；图2.17锥度心轴；图2.18各类心轴示例。,图2.15 刚性心轴,图2.16 标准心轴,图2.17 小锥度心轴,图2.18 各类机床心轴,a)磨床心轴b)车床心轴
5、c)滚齿心轴d)插齿心轴e)磨齿心轴f)滚齿心轴,定位销：定位销的种类有：圆柱销、圆锥销(固定、浮动、活动)。,如下2.19图圆锥定位销，(a)粗基准定位用；(b)精基准定位用；,图2.19 圆锥销定位分析,如下2.20(a)图固定式定位销，中批量以下生产用；,如下2.20(b)图可换式定位销，大批量以上生产用；,如下2.21图圆柱销限制自由度分析，短接触可理解为一条圆母线接触，长接触可理解为相距较远的两条圆母线接触。,长、短分析： 绝对讲，限4是长，限2是短；相对讲：L/d0.5视为短；L/d1.2视为长，但L工 L元时，仍视为短。 锥轴定位，限制5个自由度；固定锥销限制3个自由度。,3、定
6、位误差分析计算,定位包含确定和正确，定位基本原理解决了确定问题，如何解决正确问题，是本节要讨论的主要问题。,、定位误差及其产生的原因,(1)举例 如图2.39所示，工件以内孔在心轴上固定单边接触定位，在外圆面上铣平面，保证图示加工要求，试分析加工一批工件时，对工序加工要求H或H1或H2或H3产生的定位误差。,图2.39 定位误差产生分析,O1 轴心；O2 孔心；D 孔min直径；D 孔公差；d 轴max直径；d 轴公差；R 、R工件外圆半径、公差,图2.40(a) H定位误差产生分析A是工序基准上极位点、A2是工序基准下极位点,分析：本工序加工要求有：H或H1或H2或H3。,对H1：为上下方向
7、，定位基准是O2，工序基准是A。,1)当d=D时(工件定位基面与定位元件工作表面重合，称定位付准确)，最小配合间隙为0，O1与O2重合：,当工序尺寸为H1时，工序基准A与定位基准O2不重合，R直接影响H1 ；,当工序尺寸为H时，工序基准O2与定位基准O2重合，无这项误差；,基准不重合误差(jb)： 因工序基准与定位基准不重合(原因)，用调整法加工一批工件时(条件) ，引起工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上产生的最大变化量 (结果)，称为基准不重合误差。 jb为工序基准相对定位基准的max变化量,把工序基准与定位基准之间的联系尺寸称定位尺寸，jb的值就是定位尺寸的公差在加工尺寸方向上的投影。,
8、由上定义知，当dD时，工件平移并不影响jb。,2)当dD时(称定位付不准确，因设计、制造原因产生)，O2与O1不重合：,工件向下产生最大平移，即O2相对O1在加工尺寸方向上向下产生的最大变化量：1/2(Dmaxdmin)，也影响H1产生误差。,基准位移误差(db)： 因定位付不准确(原因)，用调整法加工一批工件时(条件)，引起定位基准在加工尺寸方向上相对产生的最大变化量(结果)，称为基准位移误差。 db为定位基准相对定位基准的max变化量,上述jb、db均影响H1，把综合影响称定位误差dw。,由图2.39a)知：dw=jb+db。,定位误差(dw)： 因工序基准与定位基准不重合和定位付不准确(
9、原因)，用调整法加工一批工件时(条件)，引起工序基准在加工尺寸方向上相对产生的最大变化量(结果)，称为定位误差。 dw为工序基准相对工序基准的max变化量,由此可见：定位误差值是一批工件可能产生的最大定位误差范围，它是一个界线值，并非某个工件的定位误差值。,图2.40(b) H定位误差产生分析,C是工序基准上极位点、C2是工序基准下极位点,对H2：为上下方向，定位基准是O2，工序基准是C。由图2.39b)知：,jb=D/2,db=1/2(Dmaxdmin),dw =jb+db,图2.40(c) H3定位误差产生分析,B是工序基准上极位点、B2是工序基准下极位点,对H3：为上下方向，定位基准是O
10、2，工序基准是B，由图2.39c)知：,jb=D/2,db=1/2(Dmaxdmin),dw=dbjb,可见db与工序基准变化无关。,结论,工件定位的任务：a)确定：限制了应该限制的自由度 b)正确：dw1/3T,dw产生的原因a)基准不重合 b)定位付不准确,定位限制自由度,定位：指一批工件的定位基准先后和夹具上的定位元件相接触，限制了满足该工序加工要求应该限制的自由度，同时使该工序的工序基准在加工尺寸方向上相对产生的最大变化量小于三分之一工序位置尺寸的公差。,2、jb与db的合成规律：,当jb与db无共同变量因素时，称其“独立”，合成“+” ；, 当jb与db有共同变量因素时，称其“相关”
11、（ 当工序基准在定位基面上时，一定“相关”）； 合成同 异 + ：在工序尺寸方向上，工件的工序基准与工件与定位元件的定位接触点位于工件定位基准同侧时，合成，异侧时，合成+。,下一节,目录,3、定位圆锥孔的定位元件,一般定位基准为孔中心线。,如图2.22顶尖孔在顶尖上定位，图（a）固定顶尖限3个自由度、图(b)活动顶尖限2个自由度。,(a)固定顶尖 (b)浮动顶尖图2.22 顶尖定位分析,如图2.23所示长圆锥孔在长圆锥轴上定位，限制5个自由度。,图2.23 锥轴定位分析,4、定位外圆的定位元件, 在V形块中定位，如下2.24 a) 较长精基准； b) 较长粗基准； c) 阶梯轴定位用； d)
12、较长、较重工件。,经分析知，V形块定位有以下特点 对中性：即当工件外圆直径发生变化时，其中心线始终位于V形块两斜面的对称面上，所以可认为定位基准为外圆中心线。,对固定V形块而言，短接触限2个自由度，长接触限4个自由度，其长短接触与孔轴接触判断相似。,在半圆孔中定位：如图2.25无对中性，但耐磨性好。,在锥坑中定位：如图2.26固定锥坑限自3个自由度。,图2.25 半圆孔定位分析,图2.26 锥坑定位分析,以上定位方式，定位基准均为外圆中心线。,支承定位：如图2.27，一般定位基准接触的点、线，也可认为是中心线。 点接触限1个自由度、线接触限2个自由度。,图2.27 支承定位分析,下一节,目录,
