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浅析车床工件的装夹与定位

摘要：车床用于加工回转体零件，零件表面都是围绕机床主轴的旋转轴线而

成形的，了解工件的夹紧与定位的概念，定位原理及方式对车削加工中减少定位

误差具有一定意义。

关键词：工件装夹定位原则定位误差

1、车床工件的装夹与定位

1.1工件的安装

在机械加工过程中为确保加工精度，首先要将工件装在机床上，并占据一个

正确的位置，这就是工件的定位。工件定位后，为了使其在加工过程中始终保持

这一位置，必须把它压紧夹牢，这称为工件的夹紧，从定位到夹紧的整个过程称

为对工件的安装。常用的车床工件安装方法有以下几种：用顶尖安装工件；用三

爪卡盘装夹工件；用其它附件安装工件；心轴安装工件等。安装工件的主要要求

是位置准确、装夹牢固。

1.1.1工件安装的基本原则

在车床上安装工件的原则是要合理地选择定位基准和夹紧方案。为了提高车

削的加工效率，应注意以下几点：一是力求基准统一，以减少基准不重合误差和

数控编程中的计算工作量；二是尽量减少装夹次数，提高加工表面之间的相互位

置精度；三是当零件批量不大时，应尽量采用组合夹具、可调夹具和其他通用夹

具，以缩短生产准备时间；四是装夹零件要方便可靠，避免采用占机人工调整的

装夹方式，以提高生产效率。

1.2.2工件的安装方式

工件的安装有一次安装法和多次安装法。一次安装法是用专用夹具装夹实现

的。多次安装法是在工件的加工中，经常采用的方法。[1]

1.2工件的夹紧

车削中为保证工件定位时确定的正确位置，防止工件在切削力、离心力、惯

性力或重力等作用下产生位移和振动，必须将工件夹紧。

1.2.1对工件夹紧的基本要求

夹紧要求有四点：一是工件在夹紧过程中，不能改变工件定位后所占据的正

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确位置；二是夹紧力的大小适当，即防止产生大的夹紧变形，也要使得加工振动

现象尽可能小；三是操作方便、安全、省力；四是夹紧装置的自动化程度及复杂

程度，应与工件的批量大小相适应。

1.2.2夹具的选择

一般机床夹具都有一个夹紧装置，为保证工件定位时所确定的正确加工位

置。夹紧装置的最终执行件为夹具要。根据加工的特点对夹具提出了两个基本要

求，一是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；二是要能保证零件

与机床坐标系之间的准确尺寸关系。

1.3定位与夹紧的关系

定位与夹紧的任务是不同的，两者不能互相取代。定位时，必须使工件的定

位基准紧贴在夹具的定位元件上，否则不称其为定位，而夹紧是使工件不离开定

位元件。

2、工件的定位

2.1工件定位的基本原理

一个物体在空间可以有六个独立的运动，即3个平移运动和3个旋转运动，

这六个独立的运动称为六个自由度。见图a。要完全确定工件的位置，就必须消

除这六个自由度，限制这些运动中的几个或全部称为定位。机械加工时，为使工

件被加工表面获得规定的尺寸和精度要求，必须p零件的定位是实现工序要求中

位置精度的根本措施，各种工序要求对基准提出的应约束自由度可分为4种类

型：(1)约束一个方向的移动自由度；(2)约束一个平面上任意方向的移动自由度；

(3)约束一个转轴的转动自由度；(4)约束一个平面上任意转轴的转动自由度。这4

种约束情况也将刚体的自由度类型分为对应的4种：线平移自由度、面平移自由

度、线转动自由度、面转动自由度