(3) 欠定位 根据工件加工精度要求需要限制的自由度没有得到完全限制的定位。这种定位显然不能保证工件的加工精度要求，在工件加工中是绝对不允许的。但在夹具设计中，当工件上没有足够精确的定位面时，用定位元件定位就无法可靠保证工件在某方向的准确位置，此时就不能用定位元件限制工件在这些方向的自由度，这些自由度可以采用划线找正的方法加以限制。
(4) 过定位 定位元件的一组限位面重复限制工件的同一个自由度的定位，这样的定位称为过定位。过定位可能导致定位干涉或工件装不上定位元件，进而导致工件或定位元件产生变形、定位误差增大，因此在定位设计中应该尽量避免过定位。但另一方面，过定位可以提高工件的局部刚度和工件定位的稳定性，所以当加工刚性差的工件时，过定位又是非常必要的，在精密加工和装配中也时有应用。
应当指出：过定位的缺点总是存在的，但在某些情况下过定位又是必要的。在应用过定位时，应该尽量改善过定位的定位情况，以降低过定位的不良影响。可以从下列几个方面加以考虑：改变定位元件间的装配关系；改变定位元件的形状尺寸；提高过定位定位元件的精度。
图11-8a为一工件局部定位情况。长销与工件孔配合限制工件、、X、Y四个自由度，支承平面限制工件、X、Y三个自由度，
其中X、Y两个自由度被重复限制，因此该定位是过定位。由于工件孔与其端面间、长销与其台肩面间必然存在垂直度误差，因此工件定位时，将出现两平面不完全接触，当夹紧力Q作用时，迫使其接触，从而导致定位销和工件的变形。此时，不妨采用图b、c、d中的一种定位方案。
a） b） c） d）
a）长销、大平面的过定位 b）短销、大平面定位 c）长销、小平面定位 d）长销、自位面定位
图11-8 过定位及改善措施
11.2.2 定位元件
定位元件是与工件定位面直接相接触或配合，用以保证工件相对于夹具占有准确几何位
置的夹具元件。它是六点定位原则中的定位点在夹具设计中的具体体现。常用定位元件已经国标化（详见国家标准《机床夹具零件及部件》），在夹具设计中可直接选用。但在设计中也有不便采用标准定位元件的情况，这时可参照标准自行设计。
设计时应注意：定位元件首先要保证工件准确位置，同时还要适应工件频繁装卸以及承受各种作用力的需要。因此定位元件应满足下列基本要求：
① 应具有足够的精度。定位元件的精度直接影响工件在夹具中的定位误差，因此，定位元件的精度应能够满足工件工序加工精度对定位精度的需要。通常定位元件的尺寸精度取IT6～IT8；表面粗糙度值取Ra0.2～1.6；
② 应有足够的刚度和强度。在工件的装夹和切削加工过程中，定位元件不可避免地要承受工件的撞击力和重力以及夹紧力和切削力等的作用，为了保证工件的加工精度，定位元件必须要有足够的刚度和强度以减小其本身变形和抗破坏能力；
③ 应有一定的耐磨性。在大批量生产中，为了保证工件在夹具中定位精度的稳定性，就要求定位元件应有一定的耐磨性，也就是定位元件应有一定的硬度，其硬度一般要求为58～65HRC。一般对较大尺寸的定位元件采用优质低碳结构钢20号或优质低碳合金结构钢20Cr，表面渗碳0.8～1.2mm深，然后淬火；对较小尺寸的定位元件一般采用高级优质工具钢T7A、T8A等直接淬火。
由于定位元件的限位面要与工件的定位面相接触或配合，因此定位元件限位面的形状、尺寸取决于工件定位面的形状和尺寸。按照工件定位面的不同，对常用定位元件的介绍如下。 1. 平面定位的定位元件 当工件定位面是平面时，常用的定位元件有固定支承、可调支承和自位支承，这些支承统称为基本支承。其中固定支承是指支承钉和支承板，因为它们一旦装配在夹具上后，其定位高度尺寸是固定的、不可调整的。在设计时，这些支承可以相应地参照国标或常用结构。详细情况如下。
(1) 支承钉 图11-9是标准支承钉的结构，详细参见国标GB／T 2226-91。A型是平头支承钉，用于对已经加工过的精基准定位，当多个该型支承钉的限位面处于同一平面时，对其高度尺寸H应有等高要求，一般通过配磨支承钉限位面实现。B型支承钉的限位面是球面，用于定位没有经过加工的毛坯面，以提高接触刚度。C型支承钉常用于侧面定位，以便利用其网纹限位面提高摩擦系数，增大摩擦力。
图11-9 支承钉的结构与安装
支承钉可直接安装在夹具体上，与夹具体孔的配合采用H7／r6。如果支承钉需要经常更换时，可加衬套，衬套与夹具体的配合采用H7／r6，支承钉与衬套的配合采用H7／js6。 (2) 支承板 标准支承板是通过螺钉安装在夹具体上，其结构有两种，见图11-10，具体可参见国家标准GB／T 2236-91。A型支承板结构简单，但安装螺钉沉头孔部位易于落入切
屑且不易清理，会导致限位面定位的准确性，因此主要用于侧面和顶面定位。B型支承板在安装螺钉部位开有斜槽，槽深约1.5～2mm，螺钉安装后，其顶面与槽底面平齐或略低，因此落入沉头孔部位的切屑不会影响定位的准确性，比较适合用于工件的底面定位。标准支承板的形状均为狭长形，当用多块支承板构成大平面时，应注意各支承板高度尺寸H的一致性，可以采用一次磨出或配磨的方法保证H尺寸的一致性。
A型 B型 图11-10 支承板结构
（3） 可调支承 当支承高度需要在一定范围内变化时，常采用图11-11所示的可调支承。其中，图a为手动调整，适用于小型工件的定位。图d和图c可用扳手操作，适用于大、中型工件的定位。对重载或频繁操作的可调支承，为保护夹具体不受破坏，应采用图b结构，以便可调支承的更换。图d为侧面定位用可调支承。
a） b） c） d）
a）手动可调支承 b）可换可调支承 c）大型工件定位用可调支承 d）侧定位可调支承
图11-11 可调支承结构
可调支承利用螺纹副实现调整，由于螺纹副易于松动，因此必须设有防松措施，见图中的防松螺母。
可调支承的主要应用范围有：批量化加工时的粗基准定位，以适应不同批毛坯的尺寸变化；可调夹具中，用于满足工件系列尺寸变化的定位；成组夹具中需要可调的定位元件。
（4） 自位支承 自位支承是一种多点接触定位支承，其接触点的位置可随工件定位面位置的变化而变化。其结构参见图11-12。
虽然自位支承是多点接触定位，但由于其本身的浮动结构特点，因此自位支承只能限制工件一个自由度。正是由于这样一些特点，自位支承定位能够提高工件的局部刚度和定位稳定性，但同时又能够避免过定位。
2. 圆柱孔定位的定位元件 当工件定位面是圆柱孔时，相应的定位元件的限位面就应是外圆柱面。常用的这类定位元件有：心轴、定位销和定心夹紧装置。但有时也用工件圆柱孔口的孔缘定位，这时的定位元件用锥销。
(1） 定位销 按安装方式，定位销有固定式和可换式两种；根据对工件自由度限制的需要，定位销又有圆柱定位销和削边销之分，如图11-13所示。关于定位销的详细结构尺寸可参见GB／T 2203-91（固定式定位销）和GB／T 2204-91（可换式定位销）。
图a、b、c为固定式定位销，图d为削边销，图e为可换式定位销。当D≤10mm时，为提高限位面与台肩连接处强度，避免应力集中，用半径为1mm的圆弧过渡连接，但要注意：工件定位孔不可与过渡圆弧配合，如图a所示。定位销的台肩是用于确定其本身在夹具体上安装时的轴向位置，一般不用它限制工件的自由度。当D>18mm时，为了节省材料、方便加工，一般不再专门做出定位销的台肩。当只需要限制工件一个自由度时，采用图d所示削边销。大批量生产时，为定位销磨损后更换上的方便，可采用图e所示结构，这时要加装衬套。
固定式定位销一般直接与夹具体上的孔配合，其配合采用基孔制H7／r6。如果装有衬套，定位销与衬套按基轴制（H7／h6）制造，衬套与夹具体按基孔制（H7／r6）制造。
（2） 定位心轴 定位心轴主要用于对套筒类和盘类零件的定位，在车床、磨床、铣床和齿轮加工机床上进行加工。根据与工件定位孔配合性质的不同，将心轴分为过盈心轴和间隙心轴两种，图11-14就是两种心轴的结构。
如图a所示。过盈心轴是依靠过盈量产生的摩擦力来传递扭矩，心轴与工件孔一般采用H7／r6配合。过盈心轴有三部分构成：两侧铣扁的传动部分1；工件定位部分2；方便工件装入的导向部分3。当工件孔的长径比L／D＞1时，为了工件安装方便和有较高的定心精度，心轴的定位工作部分可采用圆锥心轴，其锥度一般取1／1000～1／8000，详情参见GB／T 12875-91。过盈心轴的特点是：定心精度较高，可同时加工工件孔的端面，但工件安装麻烦。
图b所示为间隙心轴，工件在心轴工作部分2上定位，同时靠在心轴台肩上限制轴向移动，通过开口垫圈4，用螺母5将工件拧紧，心轴靠铣扁部分1传动。工件与心轴一般采用基轴制间隙配合（H7／g6或H7／f6）。间隙心轴的特点是：工件装夹方便，但定心精度差，且无法同时加工端面。
（3） 圆锥销 图11-15为圆柱孔的孔缘在圆锥销上定位的示例。当工件定位孔为毛坯孔时，为了减少孔缘部分毛刺对定位的影响，一般采用图a所示结构。图b用于精基准定位。
在实际设计中，圆锥销更多的是用于组合定位。如图11-16所示为圆锥销和平面的组合定位。为了避免过定位，锥销采用浮动结构。
3. 工件以外圆柱面定位的定位元件 当工件以外圆柱面作定位基准时，根据工件外圆
柱面的结构特点、加工要求和装夹方式，可以采用V形块、套筒、半圆套、圆锥孔及定心夹紧装置等实现工件定位。
（1） V形块 图11-17为常用V形块的结构形式。图a用于较短的精基准定位；图b用于较长的粗基准定位；图c用于较长的精基准定位；当工件直径较大且长度也大时，V形块一般采用铸铁底座、镶淬火钢板结构，如图d所示。
a）短V形块 b）整体式长V形块 c）分体式长V形块 d）大型长V形块
除长短大小之分，V形块还有固定式、活动式和调整式之分。固定式V形块通过螺钉和销钉直接安装在夹具体上，具体结构参见GB／T 2208-91和GB／T 2209-91。安装时，一般先将V形块在夹具体上的位置调整好，用螺钉拧紧，再配钻、铰销钉孔，然后安装销钉。活动式V形块参见GB／T 2211-91。调整式V形块参见GB／T 2208-91。 一般V形块两斜面间夹角有、和三种，在定位设计中多采用夹角为的V形块，其标准可参见
GB／T 2208-91。非标准V形块设计时，其主要结构尺寸可按图11-18进行计算。
V形块的主要结构标注尺寸有： ––––V形块检验心轴直径，即定位工件的标准直径，（mm）；