夹具。其特点是针对性极强，没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计制造周期较长，随着现代多品种及中、小批生产的发展，专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。
（3）可调夹具 可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又分为通用可调夹具和成组夹具两种。通用可调夹具的通用范围大，适用性广，加工对象不太固定。成组夹具是专门为成组工艺中某组零件设计的，调整范围仅限于本组内的工件。可调夹具在多品种、小批量生产中得到广泛应用。
（4）成组夹具 这是在成组加工技术基础上发展起来的一类夹具。它是根据成组加工工艺的原则，针对一组形状相近的零件专门设计的，也是具有通用基础件和可更换调整元件组成的夹具。这类夹具从外形上看，它和可调夹具不易区别。但它与可调夹具相比，具有使用对象明确、设计科学合理、结构紧凑、调整方便等优点。
（5）组合夹具 组合夹具是一种模块化的夹具，并已商品化。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具，夹具用毕即可拆卸，留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有可减少专用夹具数量等优点；因此组合夹具在单件、中小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。
（6）自动线夹具 自动线夹具一般分为两种：一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随着工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。
2．按夹具使用的机床分类
这是专用夹具设计所用的分类方法。按使用的机床分类，可把夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具等。
3．按夹具动力源来分类
按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。为减轻劳动强度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心力夹具等。
三、机床夹具的组成
虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。
1．定位支承元件
定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一。
2．夹紧装置
夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。 3．连接定向元件
这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。 4．对刀元件或导向元件
这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件。用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。
5．其它装置或元件
根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。
6．夹具体
夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构，形状有回转体形和底座形等形状。
上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。
重庆市工业高级技工学校教案（理论）
第二节 夹具定位原理 授课时数 授课班级 08数高合 授课方法 授课时间 讲授 教具 实物 1、 了解自由度的概念 2、 掌握6点定位原则， 教4、 熟悉工件定位方式的划分 5、 明确定位基准的选择6、掌握常用定位元件及选用 学目7、了解夹紧装置的组成及其设计原则8、了解确定夹紧力的基本原的 则9、了解常用的夹紧机构及选用10、了解夹紧动力源装置 教学6点定位原则，工件定位方式的划分、明确定位基准的选择常用定位元件及选重用， 点 教学难工件定位方式的划分、定位基准的选择，常用定位元件及选用 夹紧装置的组成及其设计原则，确定夹紧力的基本原则，常用的夹紧机构及选用，夹紧动力源装置。 点 课 后 记
一、工件定位的基本原理
1．自由度的概念
由刚体运动学可知，一个自由刚体，在空间有且仅有六个自由度。图2-2所示的工件，它在空间的位置是任意的，即它既能沿Ox、Oy、Oz三个坐标轴移动，称为移动自由度，分
???别表示为x ；又能绕Ox、Oy、Oz三个坐标轴转动，称为转动自由度，分别表示、y、z???x、y、z。 为
2．六点定位原则
由上可知，如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束，分别限制刚体的六个运动自由度。在讨论工件的定位时，工件就是我们所指的自由刚体。如果工件的六个自由度都加以限制了，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。因此，定位实质上就是限制工件的自由度。
分析工件定位时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度。用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原则。
通过上述分析，说明了六点定位原则的几个主要问题：
1）定位支承点是定位元件抽象而来的。在夹具的实际结构中，定位支承点是通过具体的定位元件体现的，即支承点不一定用点或销的顶端，而常用面或线来代替。根据数学概念可知，两个点决定一条直线，三个点决定一个平面，即一条直线可以代替两个支承点，一个平面可代替三个支承点。在具体应用时，还可用窄长的平面（条形支承）代替直线，用较小的平面来替代点。
2）定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能起到限制自由度的作用。 3）①分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了确定的位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。
3．工件定位中的几种情况
（1）完全定位 完全定位是指不重复地限制了工件的六个自由度的定位。当工件在x、y、z三个坐标方向均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。
（2）不完全定位 根据工件的加工要求，有时并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位方式称为不完全定位，工作在定位时应该限制的自由度数目应由工序的加工要求而定，不影响加工精度的自由度可以不加限制。采用不完全定位可简化定位装置，因此不完全定位在实际生产中也广泛应用。
（3）欠定位 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称为欠定位。欠定位无法保证加工要求，因此，在确定工件在夹具中的定位方案时，决不允许有欠定位的现象产生。
（4）过定位 夹具上的两个或两个以上的定位元件重复限制同一个自由度的现象，称为过定位。
4．定位基准的基本概念
在研究和分析工件定位问题时，定位基准的选择是一个关键问题。定位基准就是在加工中用作定位的基准。一般说来，工件的定位基准一旦被选定，则工件的定位方案也基本上被确定。定位方案是否合理，直接关系到工件的加工精度能否保证
工件定位时，作为定位基准的点和线，往往由某些具体表面体现出来，这种表面称为定位基面。例如用两顶尖装夹车轴时，轴的两中心孔就是定位基面。但它体现的定位基准则是轴的轴线。
根据定位基准所限制的自由度数，可将其分为：
（1）主要定位基准面 一般应选择较大的表面作为主要定位基面。
（2）导向定位基准面 基准面应选取工件上窄长的表面，而且两支承点间的距离应尽
z 的限制精度。 量远些，以保证对
?（3）双导向定位基准面 限制工件四个自由度的圆柱面，称为双导向定位基准面。 （4）双支承定位基准面 限制工件两个移动自由度的圆柱面，称为双支承定位基准面。 （5）止推定位基准面 限制工件一个移动自由度的表面，称为止推定位基准面，在加工过程中，工件有时要承受切削力和冲击力等，可以选取工件上窄小且与切削力方向相对的表面作为止推定位基准面。
（6）防转定位基准面 限制工件一个转动自由度的表面，称为防转定位基准面。防转支承点距离工件安装后的回转轴线应尽量远些。
二、常用定位元件及选用
工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。
1．对定位元件的基本要求
1）限位基面应有足够的精度。定位元件具有足够的精度，才能保证工件的定位精度。 2）限位基面应有较好的耐磨性。由于定位元件的工作表面经常与工件接触和磨擦，容易磨损，为此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夹具的使用寿命和定位精度。
3）支承元件应有足够的强度和刚度。定位元件在加工过程中，受工件重力、夹紧力和切削力的作用，因此要求定位元件应有足够的刚度和强度，避免使用中变形和损坏。
4）定位元件应有较好的工艺性。定位元件应力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。
5）定位元件应便于清除切屑。定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。
2．常用定位元件所能限制的自由度
常用定位元件可按工件典型定位基准面分为以下几类：
（1）用于平面定位的定位元件 包括固定支承（钉支承和板支承），自位支承，可调支承和辅助支承。
（2）用于外圆柱面定位的定位元件 包括V形架，定位套和半圆定位座等。 （3）用于孔定位的定位元件 包括定位销（圆柱定位销和圆锥定位销），圆柱心轴和小