夹具设计：工件定位的原理及对定位元件的要求

夹具设计：工件定位的原理及对定位元件的要求

在机械加工中，工件的准确定位是保证加工精度的关键环节。本文将详细介绍工件定位的基本原理、常见定位方式以及对定位元件的具体要求，帮助读者深入理解夹具设计中的核心要素。

工件定位的基本原理

按照工艺要求，将工件置于夹具中，使工件在夹紧前相对机床和刀具有一个预定的位置，或者使同一批工件每次都能放到同样的位置。

定位基准

加工中用作定位的基准。通常定位基准、检测基准应统一。

定位基准面

工件定位时，作为定位的基准点和线，通常以具体表面体现出来，这种表面称作定位基准面。

六点定位原则

六点定位原则就是限制工件的六个自由度，通常，一个支承点（面）限制一个自由度，使用合理设置的六个支承点限制工件的六个自由度，工件的位置就完全固定下来的方法，叫作六点定位法则。

工件以圆柱孔定位的特点

工件以圆主孔定位属于中心定位，定位面为圆柱孔，定位基准为中心轴线，通常要求内孔基准面有较高的精度。

常见的一面两销定位

机床夹具设计中，一般用于'一面两销'定位方式中，圆柱销与削边销（菱形销）配合使用。

两孔约束定位中，为了增加两孔连心线方向直线上的间隙，避免过定位，把第二销碰到工件孔壁的多余部分削去，这样就形成了削边销，只留下上下一部分圆柱面，也起到减小第二销直径的作用。

'一面两销'定位方式中，'一面'完成轴向方向的定位，限制2个转动、1个移动(3个自由度)。圆柱销限制2个移动。削边销限制1个转动。采用削边销是为了防止过定位。

常见的定位元件（定位销、支承垫）

定位销

支承垫

对定位元件的要求

1.足够的精度

通常定位元件精度直接影响工件最终的加工精度，所以为了保证精确定位，必须要定期检查定位销、支承垫等磨损情况，简单的判断方法是装上工件后进行旋转扭动，出现明显的间隙，就应更换定位销。另一种方法就是根据定位销磨损极限要求，用千分尺寸检测直径，超出磨损极限就应该更换。

在实际生产过程中，一些操作人员为了更快的装卸工件，往往定位销磨损得很严重，装上工件已经间隙很大了，都不愿意更换定位销，这种做法是非常错误的，定位元件精度不足，不能保证工件加工精度和质量要求。

※如果定位销出现松动、旋转，也应立即检查更换，并对已加工的产品进行追溯检查，确保加工精度满足要求。

2.较好的耐磨性

除了精度以外，定位元件还要有较好的耐磨性，否则快速磨损后精度就会丧失，从而不能保证产品加工的精度和质量，通常定位销都是采用T8/T10等高碳钢材料制作，淬火后硬度可以达到HRC58-63，有的工装甚至开始采用硬质合金材料制作定位元件，目的就是要保证定位元件的耐磨性。

3.足够的刚度和强度

削边销采用菱形结构目的就是要增加强度。

4.较好的工艺性

定位元件设计要便于加工制作。

5.便于清除切屑

这一点较容易被设计人员忽视，大批量生产中，如果定位元件容易粘附切屑，不但影响生产效率，而且定位元件上的切屑会影响定位精度，造成批量质量事故，应特别注意。