机械加工常用定位元件

　　为了保证同一批工件在夹具中占据一个正确的位置，必须选择合理的定位方法和设计相应的定位装置。
　　上节已介绍了工件定位原理及定位基准选择的原则。在实际应用时，一般不允许将工件的定位基面直接与夹具体接触，而是通过定位元件上的工作表面与工件定位基面的接触来实现定位。
　　定位基面与定位元件的工作表面合称为定位副。
　　一、对定位元件的基本要求
　　1足够的精度
　　由于工件的定位是通过定位副的接触（或配合）实现的。定位元件工作表面的精度直接影响工件的定位精度，因此定位元件工作表面应有足够的精度，以保证加工精度要求。
　　2足够的强度和刚度
　　定位元件不仅限制工件的自由度，还有支承工件、承受夹紧力和切削力的作用。因此还应有足够的强度和刚度，以免使用中变形和损坏。
　　3有较高的耐磨性
　　工件的装卸会磨损定位元件工件表面，导致定位元件工件表面精度下降，引起定位精度的下降。当定位精度下降至不能保证加工精度时则应更换定位元件。为延长定位元件更换周期，提高夹具使用寿命，定位元件工作表面应有较高的耐磨性。
　　4。良好的工艺性
　　定位元件的结构应力求简单、合理、便于加工、装配和更换。
　　对于工件不同的定位基面的形式，定位元件的结构、形状、尺寸和布置方式也不同。下面按不同的定位基准分别介绍所用的定位元件的结构形式。二、工件以平面定位时的定位元件
　　工件以平面作为定位基准时常用的定位元件如下述：
　　（一）主要支承
　　主要支承用来限制工件自由度，起定位作用。
　　1固定支承
　　固定支承由支承钉和支承板两种型式，如图341所示，在使用过程中它们都是固定不动的。
　　当工件以粗糙不平的毛坯面定位时，采用球头支承钉图341b；齿纹头支承钉，如图341c，用在工件侧面，以增大磨擦系数，防止工件滑动；当工件以加工过的平面定位时，可采用平头支承钉（如图341a）或支承板。图341d所示支承板结构简单，制造方便，但孔边切屑不易清除干净，故适用于侧面和顶面定位；图341e所示支承板便于清除切屑，适用于底面定位。
　　需要经常更换的支承钉应加衬套，如图342所示。支承钉、支承板均已标准化，其公差配合、材料、热处理等可查国家标准《机床夹具零件及部件》。
　　一般支承钉与夹具体孔的配合可取H7n6或H7r6。如用衬套则支承钉与衬套内孔的配合可取H7js6。
　　当要求几个支承钉或支承板装配后等高时，可采用装配后一次磨削法，以保证它们的工作面在同一平面内。
　　工件以平面定位时，除了采用上面介绍的标准支承钉和支承板，也可根据工件定位平面的不同形状设计相应的支承板。
　　2可调支承
　　在工件定位过程中，支承钉的高度需调整时，应采用图343所示可调支承。
　　在图344a中，工件为砂型铸件，先以A面定位铣B面，再以B面定位镗双孔。铣B面时若用固定支承，由于定位基面A的尺寸和形状误差较大，铣完后的B面与两毛坯孔（344中的点划线）的距离尺寸H1、H2变化也大，致使镗孔时余量很不均匀，甚至可能使余量不够。因此图344中可采用可调支承，定位时适当调整支承钉的高度，便可避免出现上述情况。对于中小型零件，一般每批调整一次，调整好后，用锁紧螺母拧紧固定，此时其作用与固定支承完全相同。若工件较大且毛坯精度较低时，也可能每件都要调整。
　　在同一夹具上加工形状相同但尺寸不同的工件时，可用可调支承，如图344b所示，在轴上钻径向孔，对于孔至端面的距离不等的工件，只要调整支承钉的伸出长度，便可进行加工。
　　3自位支承（浮动支承）
　　在工件定位过程中，能自动调整位置的支承称为自位支承，或称浮动支承
　　图345所示的叉形零件，以加工过的孔D及端面定位，铣平面C和E。用心轴及端面限制、、、和五个自由度，为了限制自由度需设一防转支承。此支承如单独设在A处或B处，都因工件刚性差而无法加工，若在A、B两处均设防转支承则属过定位，夹紧后使工件产生较大的变形，将影响加工精度。此时应采用图346所示的自位支承。
　　图346a、b是两点式自位支承。图346c是三点式自位支承。这类支承的工作特点是：支承点的位置能随着工件定位基面位置的变动而自动调整，定位基面压下其中一点，其余点便上升，直至各点均与工件接触。接触点数的增加，提高了工件装夹刚度和稳定性，但其作用相当于一个固定支承，只限制了工件的一个自由度。
　　自位支承适用于工件以毛坯面定位或定位刚性较差的场合。
　　（二）辅助支承
　　辅助支承用来提高装夹刚度和稳定性，不起定位作用。如图347所示，工件以内孔及端面定位钻右端小孔。若右端不设支承，工件装夹后，右臂为一悬臂，刚性差。若在A点设置固定支承则属过定位，有可能破坏左端定位。在这种情况下，宜在右端设置辅助支承。工件定位时，辅助支承是浮动的（或可调的），待工件夹紧后再把辅助支承固定下来，以承受切削力。
　　1螺旋式辅助支承如图348a所示螺旋式辅助支承的结构与可调式支承相近，但操作过程不同，前者不起定位作用，而后者起定位作用。
　　2自位式辅助支承如图38b所示，弹簧2推动滑柱1与工件接触，用顶柱3锁紧，弹簧力应能推动滑柱，但不可推动工件。
　　3推引式辅助支承如图348c所示，工件定位后，推动手轮4使滑键5与工件接触，然后转动手轮使斜楔6开槽部分涨开锁紧。
　　三、工件以圆孔定位时的定位元件
　　工件以内孔表面作为定位基面时常用的定位元件如下：
　　（一）圆柱销（定位销）
　　图349为常用定位销结构。当定位销直径D小于310mm时，为避免使用中折断或热处理时淬裂，通常将根部制成圆角R。夹具体上应有沉孔，使定位销的圆角部分沉入孔内而不影响定位。大批大量生产时，为了便于定位销的更换，可采用图349d所示的带有衬套的结构型式。为了便于工件装入，定位销头部有150的倒角。此时衬套的外径与夹具体底孔采用H7h6或H7r6配合，而内径与定位销外径采用H7h6或H7h5配合。
　　（二）圆柱心轴
　　圆柱心轴在很多工厂中有自己的厂标。图350为常用心轴的结构型式。
　　图350a为间隙配合心轴。心轴的圆柱配合面一般按h6、g6或f7制造，装卸工件方便，但定心精度不高。为减少因配合间隙而造成的工件倾斜，工件常以孔和端面联合定位，因而要求工件