工件，制造过程中的一个产品部件。也叫制件、作件、课件、五金件等。

工件指机械加工过程中的加工对象。它可以是单个零件，也可以是固定在一起的几个零件的组合体。工件的加工方式种类多样，有车、铣、刨、磨、铸造、锻造等等。工件的加工工序也随加工方式的变化而变化。

工件的定位是指工件在机床或夹具中占有正确位置的过程，目的是使同一批工件在加工时占有一致的正确加工位置。其主要内容包括：

(1)掌握工件的定位原理，保证工件加工时的位置一致。

(2)选择或设计合理的定位方式及相应的定位元件。

任何一个工件在空间直角坐标系内都有且只有六个自由度，即分别沿 、 、 三轴的移动 、 、 的自由度和绕此三轴的转动的自由度 、 、 。如果采用六个相应的固定约束点，同时消除这六个自由度，则该工件在空问的位置为唯一，此即工件的六点定位原理。

如图1所示的表示一个六方体工件的定位情况，现分析限制工件六个自由度的方法：

（1）在 ，平面上设置三个支承钉1、2、3，把工件放在这三个支承钉上，就可限制工件的三个自由度 、 、 。

(2)在 平面上设置两个支承钉4、5，把工件靠在这两个支承钉上，就可限制 、 两个自由度。

(3)在 平面上没置一个支承钉6，把工件靠在这个支承钉上，就可限制 自由度。

通过上述方法，使工件与六个支承点接触，限制其六个自由度，保证工件在机床或夹

具中占有正确的位置，即完成了定位过程。

为了在夹具设计中，更好地应用六点定位原理，还需讨论如下几个问题：

1.支承点与定位元件

六点定位原理中提到：工件的六个自由度需要用夹具上按一定要求布置的六个支承点或支承来消除，除支承钉比较直观地能理解为一个支承点外，其他定位元件相当几个支承点应用其所限制的自由度数来判断。

例如图2所示的为加工连杆大头孔的定位方案，连杆4以其底面安装在支承板2上，支承板限制了工件三个自由度( 、 、 )，相当于三个支承点，小头孔套在短圆柱销1上，限制了工件两个自由度( 、 )，相当于两个支承点；圆柱销3与工件大头侧面接触，限制了工件最后一个自由度( )，相当一个支承点。这里应注意是：定位元件1和3同样是一个圆柱销，但两者所相当的支承点数是不同的，这是因为，前者限制了两个自由度，而后者只限制一个自由度。

图3所示为几种常见的定位方式中的定位元件所限制的自由度数或相当支承点数。

2．完全定位与不完全定位

工件的六个自由度均被夹具的定位元件所限制，使工件在夹具中处于完全确定的位置，也就是说，当固定约束数正好为工件的六个自由度数时的定位称为完全定位。

如图2所示的连杆定位就是完全定位。

在拟定工件的定位方案中，根据工件的加工要求，并不一定都需要完全定位。如图4所示，其中图4中(a)所示的表示在工件上铣键槽，要求保证工序尺寸x、y、z及与底面侧面平行，所以加工时必须限制六个自由度，即要完全定位。图4中(b)所示的为工件上铣台阶面，要求保证工序尺寸y、z及与底面，侧面平行，故只要限制五个自由度就够了，这时不必限制沿X轴移动的自由度( )，因为它对工件的加工精度并无影响。图4中(c)所示的为在工件上铣顶面，仅要求保证工序尺寸z及与底面平行，因此，只要限制三个自由度（ 、 、 ）。这种按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位，但仍能满足加工要求时的定位，称为不完全定位。

工件以平面定位

根据平面的加工与否，分为粗基准（俗称：毛面）与精基准（俗称：光面），相应夹具中所用定位元件的结构也不尽相同。

1．工件以毛面定位

工件以毛面定位时，由于毛面粗糙不平，误差大，与定位元件不可能是面接触，只能是毛面上的三个高点先接触，相应所用定位元件通常为支承钉，如图5所示，底面一般刚B型圆头支钉，以便与毛面作稳定接触，侧面一般用网纹支钉，可增加接触面问的摩擦力。

2．工件以光面定位

工件以光面定位时，可以作平面看待，但不会绝对平整，所用定位元件仍是小平面式的，当接触面较小时，一般用A型平头支钉；当接触面较大时，一般用支承板，如图6所示。其中A型为平板式，结构简单，制造方便，但埋头螺钉坑中易堆积切屑，不易清除，主要作侧面或顶面定位用。B型为斜槽式，清除切屑方便，主要作底面定位用。

上述各种支承钉与支承板，均为工件以平面定位时所用的固定支承，固定支承是使工件定位时其位置固定不动、不可调节的一类支承。

3．可调支承

可调支承是使工件定位时其位置可以进行调节的一种支承。如图7所示，即为几种常用的可调支承结构。这类可调支承的结构，基本上都是螺钉螺母型。图7中(a)是直接用手或板杆拧动圆柱头进行高度调节，一般适用于小型工件。图7中(b)、(c)，则需用扳手进行调节，故宜用于较重的工件。图7中(d)则是设置在侧面进行调节用的。可调支承的位置一旦调节合适后，便须用锁紧螺母锁紧，因此一般必须设有防松用的锁紧螺母，以防止螺纹松动而使可调支承的位置发生变化。

工件的定位主要解决工件的定位方法，保证必要的定位精度，使工件在加工前预先占有正确的位置。工件定好位后，仅完成了工件装夹任务的前一半，如果不夹紧，工件在外力作用下将可能发生移动或偏转，因此，工件在定位过程中获得的正确位置，必须依靠夹紧来维持，只有在夹具中设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才算完成工件装夹的全部任务。

对工件进行夹紧的目的是确保工件在加工过程中始终保持既定位置不变，要求夹紧必须可靠，同时在夹紧过程中不得破坏工件的定位，不得使工件产生不允许之变形。要解决好对工件的夹紧，设计夹紧装置最基本的问题是正确合理运用夹紧力。

典型的加紧机构

夹紧机构是夹紧装置的一个重要组成部分，机床夹具中所使用的夹紧机构多数都是利用斜面楔紧的作用原理来夹紧工件的，其中最基本的形式就是直接利用有斜面的楔块，即斜楔夹紧机构。螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构等不过是楔块的变种。

斜楔夹紧机构是利用楔块的斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的一种机构。如图8所示，楔块在力的作用下，楔人工件与夹具体之间，而具有楔紧作用，原始作用力可用手动、气动或液压传动装置进行驱动。

螺旋夹紧机构是利用螺钉或螺母的旋转所产生的压力来夹紧工件的一种机构，在机床夹具中应用最广，其中主要有单螺旋夹紧和螺旋压板组合夹紧等形式。

1．单螺旋夹紧 如图9所示为单螺旋夹紧机构。图7中(a)为最简单的螺旋夹紧，旋紧时需用扳手，螺钉转动时有可能带动工件而破坏定位，且其末端与工件接触面积较小，容易压伤工件表面。图9中(b)所示结构，螺杆1的下端装有浮动压块3，压块与螺杆之间存在间隙，可以摆动，保证与工件表面有良好的接触。图9中(c)所示为用螺母进行夹紧的机构，螺母与工件表面之间增加球面垫圈，可使工件受的夹紧力均匀分布，同时避免螺杆产生弯曲变形。螺旋可以看做是绕在圆柱体上的一个斜楔，因此螺旋夹紧机构的夹紧力计算与斜楔相似。图10所示为夹紧状态下螺杆的受力示意图。

2．螺旋压板夹紧机构

螺旋压板夹紧机构是由螺旋和杠杆（即压板）组合的夹紧装置，足以螺旋作为产生原始作用力的元件，再利用压板改变夹紧力的大小、方向与夹紧行程，对工件进行夹紧。

如图11所示，其中图11中(a)的结构为移动式螺旋压板夹紧机构，压板4下面开有k槽，使压板能沿槽方向进行移动，便于工件装卸。弹簧2起支撑压板的作用，使其在工件卸下后不致下落。螺母下面装有球面垫圈5，这样当工件高度尺寸的变化使压板倾斜时，螺杆不致在夹紧工件时受力弯曲。图11中(b)的结构为带有铰链压板的夹紧机构，它能在两个方向上产生夹紧力，且分别指向两个定位元件的支承面。如图12所示的结构为钩形胍板夹紧机构，其突出特点是结构紧凑，螺杆不受弯矩，在夹具中应用广泛。为便于工件装卸，钩形压板可绕其轴线进行回转。