平面定位是夹具中最常见的定位方式，它由支撑钉和支撑板实现。支撑元件通常有固定式、可调式和浮动式三类。

1.固定支撑

固定支撑一般用于已加工平面的定位。

支撑钉有平头式、球头式、锯齿头式和套筒式四种形式，如图7-12所示。平头支撑钉用于精基准，并要求在安装后磨削一次，乃至精度较高。球头用于粗基准。锯齿头由于易积存铁屑而影响定位，故通常用于侧面定位。套筒式便于支撑钉磨损后更换，同时保护了底板零件不被磨损，多用于大量生产。支撑钉与底板连接根部，采用退刀槽结构是为了保证自身定位牢靠。

图7-12　定位支撑钉

（a）平头式；（b）球头式；（c）锯齿头式；（d）套筒式

支撑板有无槽和有槽两种结构形式，如图7-13所示，拟用螺钉与下底板固定。无槽支撑板内埋头螺钉处容易积存铁屑，故常用于侧面定位或顶面定位。槽式结构主要用于避免积存铁屑，同时可以减小支撑面积，且其定位表面的精度较高。

图7-13　定位支撑板

（a）无槽式；（b）有槽式

固定支撑钉与夹具底座一般采用H7/m6配合。带套筒者与套筒采用H7/js6配合。其使用材料与制造工艺要求如下：直径d≤12mm的支撑钉或支撑板，可采用T7A钢+淬火处理；对于d＞12mm的支撑钉或支撑板，则采用20钢+渗碳淬火。渗碳层深度要求达到0.8～2.2mm，表面硬度60～64HRC。当同时使用两个以上支撑钉或支撑板时，为了保证其工作面保持在同一个平面上，装配后应将其顶面增加一次终磨。

支撑钉与支撑板的结构、尺寸均已标准化，设计时可查阅有关国家标准手册。

2.可调支撑

可调支撑多用于未加工平面的定位，以调节和补偿毛坯尺寸误差。一般要求每加工一批毛坯需要调整一次。图7-14所示为4种可调支撑的基本形式，均由螺钉和螺母组成。支撑高度调整后，用螺母锁紧。平头式适用表面质量较好的毛坯；球头、可调球头式支撑能自动适应工件定位基准面位置变化，但结构复杂；水平式支撑适用于侧面支撑。

图7-14　可调定位支撑

（a）平头；（b）球头；（c）可调球头；（d）水平式(www.daowen.com)

3.浮动支撑

在定位过程中，浮动支撑能自动适应工件定位基准面位置的变化。浮动支撑能增加与工件定位面的接触点数目，使接触应力减小。多点支撑只限制一个自由度，多用于刚性不足表面或毛坯表面、断续平面、阶梯表面、带有角度误差的平面定位。浮动式定位支撑如图7-15所示。

图7-15　浮动式定位支撑

4.辅助支撑

辅助支撑是在工件定位后参与支撑的元件，它不起定位作用。切削过程中，有时为了提高工件的刚度和定位稳定性，采用辅助支撑。如图7-16所示零件，被加工面距定位基准和夹紧点比较远，且加工部位处于悬臂状态，刚性差，加工时易出现变形和振动，因此必须在加工面附近设置辅助支撑。

图7-16　辅助支撑应用

如图7-17所示，有三种辅助支撑。图7-17（a）类形式的结构最简单，依靠旋转支撑的摩擦力而带动工件；7-17（b）类形式避免了上述不足，获得了支撑稳固的良好效果。前两类辅助支撑均用于小批量生产。图7-17（c）类为推力式辅助支撑，用于大批量生产。

需要指出的是，辅助支撑不能起定位作用，只能用于增加工件的刚性。辅助支撑受力较小，要求便于快捷或手动调节；同时还要考虑其使用频繁而易磨损；螺母宜采用套筒式结构。

在汽车零部件制造夹具设计中，由于自动化程度越来越高，手动操纵的辅助支撑越来越少，更多的是自动工作的辅助支撑。

图7-17　三种辅助支撑

图7-18所示为发动机缸体加工夹具辅助支撑应用。其工作原理是：发动机缸体采用“一面两孔”定位，即采用夹具上的圆柱销、削边销和两个销所在的小平面和远端处一个小平面组成的大平面定位。但是缸体铣削时切削力大，缸体又是薄壁件，缸体底面中间部位悬空刚性较差，影响加工精度。因此必须在缸体底面与夹具接触处加4个辅助支撑。其位置如图7-18所示。这样可提高刚性，但是为了避免过定位，采用液压升降式辅助支撑。即缸体先在夹具上定位，定位完成后，4个辅助支撑在液压驱动下抬升直到和缸体底面相接触，由传感器检测到位后，液压升降式辅助支撑停止抬升，并通过控制系统锁死，这样既没有破坏原来的定位位置，又起到支撑作用。

图7-18　发动机缸体加工辅助支撑应用

发动机曲轴加工，其主要定位基准为两端中心孔。用的定位元件为两个顶尖，单纯的顶尖定位有两个缺点，一个是不能传动转矩，需要专门设计鸡心夹头带动曲轴旋转，另外一个是刚性低，容易变形。如果同时采用车床三爪卡盘和顶尖定位，又会产生过定位。在现代曲轴夹具设计中，采用辅助支撑就可以解决过定位问题。图7-19所示为发动机曲轴加工液压辅助支撑的应用。其工作原理是：三爪卡盘上的三个卡爪（夹紧块）由液压驱动，可以独立移动。曲轴先在两个顶尖上定位，然后带位置传感器的三个卡爪（夹紧块）向中心移动，当任意一个卡爪接触到工件后停止运动，直到三个卡爪（夹紧块）都接触到工件后，再同时夹紧。这种带位置检测液压独立驱动的三爪卡盘不会破坏原来顶尖的定位位置，只起到夹紧支撑作用，提高了曲轴加工刚性。在现代曲轴专用加工机床上广泛采用。

图7-19　发动机曲轴加工辅助支撑应用