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1、课题名称：定位元件设计1课型：新授课教学方法：讲授、讨论所需学时：2教具：无教学目的.1、掌握工件定位方式及其定位元件的设计2、培养学生分析问题解决问题的能力教学重点重点：掌握工件定位方式及其定位元件的设计与难点:难点：掌握工件定位方式及其定位元件的设计考勤、组织教学（3分钟）：点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课； 导入新课：以提问的方式导入新课（5分钟）；问题：1、什么是欠定位与过定位？教学过程及内容：2、限制工件自由度与加工技术要求的关系？分析学生回答的问题讲授新课：（60分钟）定位元件设计包括定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等方面的内 容。本节要阐明的是定位方式的选择、定位点的分布以及
2、定位元件的设计方 法。定位元件的设计主要取决于定位基准的形态。一、工件以平面定位在机械加工中，有很多工件是以平面作为主要定位基准的，如箱 体、机体、支架、圆盘、盖板等。工件在进入第一道加工工序时，通常是使 用粗基准平面定位；在进入后续加工工序时，通常是使用精基准平面定位。平面也可作第二定位基准、第三定位基准。常用的定位元件有支承钉、可调支承、支承板、浮动支承等。1、工件以粗基准平面定位粗基准平面通常-i f 是指经过清理的锻、铸毛坯工件的平面。其表面较粗糙，且有较大的平面度误差。粗基准平面定位的特点如右图所示。图a所示为粗基准平面定位点的随机'性分布特点。一个较大的粗基准平面与定位支承
3、平面接触时，必为随机分布 的三个点，定位不稳定。为了控制这三个定位点的位置，通常要采用呈点接 触的定位元件，如支承钉（见图b）,以获得较满意的固定定位点。粗基准平面定位常用的定位元件有支承钉、可调支承和浮动支承。1）支承钉d *a）B型（球头）支承钉b）C型（齿纹）支承钉c）A型（平头）支承钉2）可换支承钉a）具有两种定位面的可换支承钉b）磨损后可更换支承钉II4r|tf)frrrr 一T "L用于批量较大的生产中，可以降低夹具成本3）可调支承调节支承(JB/T8026.4-1999b）圆柱头调节承(JB/T8026.3-1999)c）六角头支承(JB/T8026.1-1999)4）
4、可调支承浮动支承的特点是增加与定位工件的接触点，而不发生过定位。使用浮动支承可提高工件的定位刚度。b）移动式浮动支承a）摆动式浮动支承c）球形浮动支承可调支承的定位点是可调整的。f/.3、工件以精基准平面定位工件的基准平面经切削加工后，可直接放在平面上定位。经过刮削、精 铣、磨削的平面具有较小的表面粗糙度值和平面度误差，可获得较精确的定 位。常用的定位元件有支承板和平头支承钉等， 这类是呈面接触的定位元件1）支承板1arhL_d_1a）A型光面支承板：用于垂直布置的定位场合b）E型带斜槽支承板：用于水平布置的定位场合2）支承钉图所示为平头 （A型）支承钉，其定位面经过磨削。A型支承钉主要规格与
5、E型、C型支承钉相同。3）其他定位方法和元件討b.tc)a）直接在夹具体的一个平面上定位b）、c） 非标准支承板3、设计示例3呂出Q MTr44 X 12至图样要求。X _ z 限制、自由图所示为开合螺母的零件简图，使用夹具加工螺纹 工件的主要定位基准为B平面，限制自由度 y（图中定位符号见附表1）;第二定位基准为A平面, 度；第三定位基准为C平面，限制z自由度。4、辅助支承的应用在加工大型机体和箱体零件时，为了克服因支承面的不足而引起的变形 和振动，通常需要考虑提高工件的定位刚度。在加工刚度较低的零件时，也 要注意定位刚度的问题。提高工件定位刚度常用的方法是采用辅助支承，以 减小工件的变形和
6、振动。辅助支承不限制工件自由度，设计时要注意辅助支承与定位支承的区别 辅助支承只起支撑作用，使用完毕需将其放松，待工件重新定位后再支撑。图a所示为已标准化的自动调节支承 (JB/T8026.7-1999 )。工件定位后, 支承1由弹簧3的作用自动与工件保持接触，锁紧顶销 2即可起支撑作用。 装夹工件时，要注意上述操作步骤。如图b所示，工件在支承板、定位销、菱形销上定位、铣削A平面，其下端由辅助支承支撑。辅助支承由斜楔作用，保持自锁。新课小结(10分钟)：1、粗基准平面定位常用的定位元件2、精基准平面定位常用的定位元件 作业布置：板书设计：一、工件以平面定位常用的定位元件：支承钉、可调支承、支承
7、板、浮动支承等。1、工件以粗基准平面定位 粗基准平面定位常用的定位元件1）支承钉a）B型（球头）支承钉b）C型（齿纹）支承钉c）A型（平头）支承钉2）可换支承钉a）具有两种定位面的可换支承钉b）磨损后可更换支承钉用于批量较大的生产中，可以降低夹具成本3） 可调支承可调支承的定位点是可调整的。4）a）调节支承（JB/T8026.4-1999）b）圆柱头调节承（JB/T8026.3-1999）c）六角头支承（JB/T8026.1-1999）4）浮动支承特点是增加与疋位工件的接触点，而不发生过疋位。可提咼工件的疋位 刚度。a）摆动式浮动支承b）移动式浮动支承c）球形浮动支承4、工件以精基准平面定位常
8、用的定位元件：支承板和平头支承钉等呈面接触的定位元件。1）支承板a) A型光面支承板：用于垂直布置的疋位场合b) E型带斜槽支承板：用于水平布置的定位场合2) 支承钉3) 其他定位方法和元件3、设计示例4、辅助支承的应用辅助支承不限制工件自由度，只起支撑作用。教学反思：课题名称:定位元件设计2课型:新授课教学方法:讲授、讨论所需学时:教具:教学目的:1、掌握工件以圆柱孔定位方法2、掌握工件以外圆柱面定位方法3、培养学生分析问题解决问题的能力教学重点重点：工件以圆柱孔定位及工件以外圆柱面定位方法与难点:难点：工件以圆柱孔定位及工件以外圆柱面定位方法考勤、组织教学（3分钟）：点名考勤、稳定学生情绪
9、、宣布上课;导入新课：以复习提问的方式导入新课（10分钟）； 讲授新课：（60分钟）教学过程、工件以圆柱孔定位及内容:1、工件以圆柱孔定位的特点通常，工件以圆柱孔定位是一种中心定位，即定位面为圆柱孔表面,定位基准为圆柱中心轴线。工件中心定位的方法是用定位轴、定位销、定位 插销和心轴等与孔的配合实现的（见图a）,故通常要求内孔基准面有较高 的精度。有时，采用自动定心定位。粗基准内孔的定位很少采用。图b所示 为铣削尾座底平面的定位方法，在毛坯孔的两端用顶尖支承，以保证镗孔工序的余量均匀。圆柱孔定位的特点a) 精基准的中心定位示意图b) 粗基准的中心定位示意图2、工件以精基准 孔定位(1)定位轴通常
10、，定位轴为专用结构，其圆柱定位面可限制工件的四个自由度。图 所示为钻模所用定位轴的结构，图中 2为中心定位部分，通常需最小间隙为 0.005mm直径公差带按设计确定；引导部分的倒角为15°定位轴与夹具体连接，连接部分有多种结构。钻模所用定位轴的结构1 与夹具体的连接部分2 中心定位部分3 引导部分4 夹紧部分5 排屑槽6 台阶定位面(2)固定式定位销定位销是多个定位基准定位中最常用的定位元件之一，在以孔作为第二 定位基准、第三定位基准时使用。图a所示为圆形 A型固定式定位销(JB/T8014.2-1999)，可限制工件的两个自m1 , III_X'由度。图b所示为B型固定式菱
11、形定位销，只能限制工件的一个自由度。(3)小定位销如图所示，小定位销(JB/T8014.1-1999 )也分A型、B型两种。主要参 数D为13mm其功能与固定式定位销相同。小定位销(JB/T 8014.1-1999)a) 圆形小定位销b) 菱形小定位销(4)可换定位销a)圆形可换定位销b)菱形可换定位销(5)定位插销图所示为定位插销(JB/T8015-1999)的结构。A型定位插销可限制工件的 两个自由度，B型定位插销则限制工件的一个自由度。定位插销常用于不便 装卸的部位和工件，以被加工孔作为定位基准的定位中。其主要规格d为3mm, 4mm，78mm。d的公差带为f7。a) 圆形可换定位销b)
12、 菱形可换定位销（6）心轴心轴常用于套类、盘类零件的车削、铣削、磨削和齿轮的加工中，以保 证加工面对内孔的同轴度公差等精度要求。心轴的结构较紧凑，心轴以柄部 或中心孔作为连接表面与机床连接。心轴的专用化程度很高，故许多企业都 制订了有关心轴的企业标准，如外圆磨床、车床、滚齿机、插齿机、刨齿机、 磨齿机等机床心轴的标准。各类心轴示例a）、c）、d）、c）、f）间隙配合定心b） 定心夹紧三、工件以外圆柱面定位1、工件以外圆柱面定位的特点通常，工件以外圆柱面定位是一种中心定位。 工件的定位基准为中心要素。常用的定位元件有 V形块、定位套等。有时采用自动定心定位，如定 心夹紧机构。2、定位元件1）V形
13、块V形块有多种结构，主要有长V形块、短V形块和活动V形块等，分别 可实现四点、二点、一点定位。V形块的特点是能实现较精确的中心定位， 装卸工件方便，应用也很广泛。V形块能用于粗基准或精基准的定位。V形块两斜面间的夹角a,可选用 60°、90°或120°,其中，90°夹 角的V形块应用最广。图所示为标准化的V形块 （JB/T 8018.1-1999）。V形块的材料用20钢，渗碳淬硬至5864HRC V形块主要规格N为9mm 14mm 18mm，85mm V形块的中心高度 T可按下式计算（a =90° ）T=H+0.707D-0.5N式中D-V形块
14、理论圆直径（mm）; N-V形块开口尺寸（mm）; T-V形块理 论圆的中心高度（mm）。2）定位套讨论：自由度如何限制？a)图所示为几种常用的定位套。通常，定位套的圆柱面及端面为定位工作 面。图a所示为短定位套圆柱面；图b所示的长定位套圆柱面。三、工件以外圆柱面定位1、工件以外圆柱面定位的特点通常，工件以外圆柱面定位是一种中心定位。 工件的定位基准为中心 要素。常用的定位元件有 V形块、定位套等。有时采用自动定心定位，如定 心夹紧机构。四、工件以特殊表面疋位除了上述工件以平面和内、外圆柱表面定位外，有时还常遇到特殊表 面的定位。下面介绍几种典型的特殊表面定位。1、工件以内、外圆锥面定位2、工
15、件以中心孔定位3、工件以导轨面定位4、工件以齿形表面定位新课小结：本节课较为重点的知识点(10分钟)：作业布置：板书设计：二、工件以圆柱孔定位1、工件以圆柱孔定位的特点是一种中心定位，即定位面为圆柱孔表面，定位基准为圆柱中心轴线。工件中心疋位方法用疋位轴、疋位销、疋位插销和心轴等与孔的配合头现 要求内孔基准面有较咼的精度。2、工件以精基准孔定位(1) 定位轴专用结构，可限制工件的四个自由度。(2) 固定式定位销以孔作为第二定位基准、第三定位基准(3) 小定位销a)圆形小定位销b)菱形小疋位销(4) 可换定位销a) 圆形可换定位销b) 菱形可换定位销(5) 定位插销a) 圆形可换定位销b) 菱形可换定位销(6) 心轴三、工件以外圆柱面定位1、工件以外圆柱面定位的特点是一种中心定位。工件的定位基准为中心要素。常用的定位元件有V形块、定位套等。有时采用自动定心定位2、定位元件1) V形块主要有长V形块、短V形块和活动V形块，可实现四点、二点、一点定位。 90°夹角的V形块应用最广。2) 定位套讨论：自由度如何限制？四、工件以特殊表面疋位1、工件以内、外圆锥面定位2、工件以中心孔定位3、工件以导轨面定位4、工件以齿形表面定位教学反思：