CN101704200A - 可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位装置，其特征在于卡盘包括2～4个径向设置的定位齿，该定位齿的侧面设有定位斜面，两个相邻定位齿之间设有Z向止动平面，工件托扳设有与定位齿配合的定位槽以及与Z向止动平面相配合的定位面，拉钉包括拉钉本体，拉钉本体通过螺栓与工件托扳连接，卡盘的拉钉孔口设有定位圆锥面，拉钉本体侧面设有与定位圆锥面相配合的圆锥形的定位接触面。该装置可同时实现精确重复定位和刚性夹紧，确保机械加工过程安全可靠和被加工物的高制造精度和高制造效率。

Description

可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位装置及定位方法

技术领域：

本发明涉及精密机械制造中机床与工件间的定位夹持的技术领域，具体涉及一种可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位装置及定位方法。

背景技术：

连接装置最常用于夹紧带有一个或多个工件的连接件，工件位于机床加工区的精确位置，带有工件的连接件为工件的载体或托板，固定到机床加工区的连接件为卡盘。

中国专利CN1443620A公开了一种连接装置。该装置包括卡盘和连接在卡盘上的可拆卸的工件架夹具。将具有夹紧销的工件架固定在卡盘的夹具中，卡盘设有中心孔和夹紧机构，前者用于容纳夹紧销，后者将夹紧销牢固地保持在中心孔中。中心孔具有锥形插入部分，夹紧销具有与所述的锥形插入部分贴合的对准表面，用于对工件架的X或Y向定位。卡盘顶面上设有Z向止动面，用于对工件架的Z向定位。该连接装置存在的问题在于，只能对X或Y向中的一个向进行定位，如需X、Y向同时定位，就必需组合两个或两个以上的连接装置一起使用，且组合装置的安装要求高。且只适用于精度较低的中大型零件其次由于上述的定位是刚性定位，夹紧销与中心孔磨损大，没有自适应功能，故定位精度不高，使该装置不适合用作精密机械加工。

中国专利CN92102935.7公开了一种连接装置。该发明提供一种以高精度将工件连接到加工设备上的装置。该装置包括相对于同一中心轴线同心安装的第一和第二连接件。一个驱动件连到两个连接件之一上。另一个连接件上至少有两个由它的表面向所说驱动件突出的驱动销。驱动件被传递扭矩地固定在另一个连接件，亦即无驱动销的连接件上，驱动件也可以与另一连接件做成一体。驱动件上设置有许多与第一连接件上的驱动销对应设置的小孔。驱动销的外表面至少部分圆锥形，从而当连接装置接合时，驱动件上小孔的边至少局部接合或环绕驱动销的锥形外表面部分。该发明由于无驱动销的连接件往往刚性非常低，只可加工较小的零件，同时，由于摩擦造成的磨损，使驱动销非常容易磨损。

综上，已有的连接装置的缺点是，难以实现大小零件同时在一套万用夹具上的使用，且同时保证较高的刚性以及耐久度，尤其是重复定位以及流转重复定位的精度更是很难保证的。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位装置，该装置可同时实现精确重复定位和刚性夹紧，确保机械加工过程安全可靠和被加工物的高制造精度和高制造效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位装置，包括工件托板和卡盘，工件托扳安装有拉钉，卡盘设有拉钉孔，其特征在于卡盘包括至少2～4个径向设置的定位齿，该定位齿的侧面设有定位斜面，两个相邻定位齿之间设有Z向止动平面，工件托扳设有与Z向止动平面相配合的定位面，拉钉包括拉钉本体，拉钉本体通过螺栓与工件托扳连接，拉钉本体的肩部设有定位平面，拉钉本体的定位平面与工件托扳的定位面贴合安装，卡盘的拉钉孔口设有定位圆锥面，定位圆锥面的锥度为7°～15°，拉钉本体侧面设有与定位圆锥面相配合的定位接触面，拉钉本体的中下部设有夹紧面，夹紧面是一个方向朝上的圆锥面，拉钉孔内还设有锁紧钢珠孔，锁紧钢珠孔内设有锁紧钢珠，锁紧钢珠孔的位置与夹紧面相配合，卡盘拉钉孔口的定位圆锥面的中心与与之配合的卡盘的至少两个定位齿的中心线交点重合，其同心度在0.008之内，工件托板上至少设有两个拉钉，该至少两个拉钉包括一个中心定位拉钉和一个角度补偿拉钉，安装在同一平面上的卡盘的数量和位置与拉钉的数量和位置相对应，工件托板的定位面上设有与定位齿相配合的避让槽，位于一个平面上的至少两个卡盘的Z轴定位面的共面度至少在0.01mm之内，任意两个最近相邻卡盘的拉钉孔定位圆锥面的中心距相同，且公差在0.015mm之内，且任意一个卡盘本体上至少有一个定位齿的定位斜面与其他卡盘本体上的至少一个定位齿的定位斜面的共面度在0.01mm之内，拉钉的拉钉本体位于卡盘的拉钉孔内，定位齿位于避让槽内，锁紧前，工件托板的定位面与至少两个卡盘的Z向止动面接触，而拉钉本体上至少有一个面与拉钉孔口的定位圆锥面保持虚接触，间隙大约在0.001mm到0.02mm之间；锁紧后，拉钉本体上至少有一个定位接触面与拉钉孔口的定位圆锥面接触.而拉钉本体周围的工件托板Z向止动面产生变形，变形范围为0.001到0.07mm之间钉本体的底部设有举升面，该举升面是一个45度方向朝下的圆锥面，卡盘拉钉孔内于锁紧钢珠孔之下设有一排举升钢珠孔，举升钢柱孔内设有举升钢珠.

本发明的目的在于提供一种可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位方法，该方法可同时实现精确重复定位和刚性夹紧，确保机械加工过程安全可靠和被加工物的高制造精度和高制造效率。

为了实现这一目的，本发明的技术方案为：一种可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位方法，其特征在于包括以下步骤：A、将一个中心定位拉钉和一个角度补偿拉钉以及0～98个夹紧拉钉工件托板上，在工作台上安装与拉钉数量相同的卡盘；B、将拉钉放置在相应的卡盘拉钉孔内，定位齿位于避让槽内，工件托板的定位面与至少两个卡盘的Z向止动面接触，而拉钉本体上至少有一个定位接触面与拉钉孔口的定位圆锥面保持虚接触，间隙在0.001mm到0.02mm之间；C、锁紧钢珠伸出，将拉钉更深的拉入到卡盘的拉钉孔中，拉钉本体上至少有一个定位接触面与拉钉孔的定位圆锥面接触，工件托板定位面与卡盘本体Z向止动面接触的部分发生变形，拉钉本体周围的工件托板Z向止动面产生变形，变形范围为0.001到0.07mm之间。该方法还包括步骤D、工件加工好后，锁紧钢柱缩回，举升钢珠可通过举升斜面推举拉钉，将拉钉与卡盘拉钉孔分开，以便将工件托扳从工作台上取下。

与背景技术相比，本发明有以下优点：

1、通过在工件托扳上设置不同数量的拉钉，并配合在工作台上设置不同数量的卡盘，可解决大型，中型，小型工件同时批量流转的问题。当生产小型托板时，使用单一卡盘和小型托板的连接，形成批量生产，当生产中，大型托板时，使用多个卡盘的组合定位方式进行连接。使用同一种夹具，无需进行更换。

2、多种不同种类和尺寸的零件可以同时生产

组合化使用同时生产提高了机床的有效加工时间和生产柔性，工厂的制造反应速度将更加敏捷。

3、重复定位精度高。

单一使用和组合使用时都具有很高的重复定位精度，高的重复定位精度使工件在流转中无需进行二次校准。消除人为累计误差，提高产品精度以及一致性。

4、定位齿和Z向止动面磨损少，使用寿命长。

单一使用时定位齿与定位槽之间的柔性变形部分为面接触。减少由于变形摩擦带来的定位齿磨损。且无论单一或者组合使用时，Z向止动面与凸台顶面的接触面积大，加上定位齿和Z向止动面上涂有耐磨涂层，使定位过程中定位齿和Z向止动面产生的磨损小，将磨损对精度的影响减小到最低限度，还有助于延长卡盘的使用寿命。

5、重切削力耐受能力强。

单一使用时由于卡盘和工件托板在夹紧后的刚性夹持和柔性接触部分的面接触，赋予工件托板在受到大侧向力和集聚力的作用时具有较强的夹紧工件的力，从而减少了侧向力和集聚力的力矩对切削加工的影响，防止工件托板震动，使工件托板能承受更大的水平扭矩，使零件加工过程更平稳、安全，定位精度的保持性好。组合使用时多个卡盘的加紧力的叠加使托板牢牢地贴合卡盘平面不会产生抖动而降低加工的表面质量。使夹具能够承受非常大的扭矩。使加工过程平稳，安全，保持高精度。

6、减少异物对接触面的损坏，对定位精度的影响。

单一使用时凸台顶面的浅槽减少工件托板在存放、堆叠时凸台顶面定位部分与异物接触的概率，且无论单一或者组合使用，卡盘的Z向止动面和定位齿两侧倾斜面上开有清洁气孔，可喷出高压气体，清除接触面间所有异物，减少异物对接触面的损伤，和对定位精度的影响。

附图说明：

图1是本发明一实施例的卡盘组的俯视图。

图2是拉钉孔的部分剖视图。

图3是中心定位拉钉的侧视图。

图4是角度补偿拉钉的侧视图。

图5是夹紧拉钉的侧视图。

图6是本发明一实施例中的工件托板的俯视图。

图7是使用单个拉钉时的工件托扳的俯视图。

图8是安装完一个定位拉钉，一个补偿拉钉，两个角度拉钉的工件托板。

图9a是工件托板与卡盘组合配合，定位拉钉与定位孔未锁紧状态下的局部剖视图。

图9b是工件托板与卡盘组合配合，定位拉钉与定位孔锁紧状态下的局部剖视图。

图10a是工件托板与卡盘组合配合，补偿拉钉与定位孔未锁紧状态下的局部剖视图。

图10b是工件托板与卡盘组合配合，补偿拉钉与定位孔锁紧状态下的局部剖视图。

图11a是本发明连接未夹紧时定位齿与定位槽连接示意图。

图11b是本发明连接夹紧时定位齿与定位槽连接示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为根据本发明一实施例的卡盘组的结构示意图。如图所示，在该实施例中，台面上设置有四个圆形卡盘1，每个卡盘中心设有一拉钉孔18，拉钉孔四周设有4个径向设置的定位齿2、3、4、5，该4个定位齿均布在卡盘顶面，该定位齿的侧面中部设有定位斜面，两个相邻定位齿之间设有凸台6、7、8、9，凸台的表面为Z向止动平面，Z向止动平面与卡盘顶面平行，在卡盘的边缘设置有8个安装螺孔10～17，便于将卡盘安装在台面上。该定位齿的侧面中部设有定位斜面，即每个定位齿的法向中心纵截面为等腰梯形，其底角和下底边分别介于80°～89°和9～11mm之间。在卡盘的四个定位齿的每一个上都有与其走向相同的导向键，第一定位齿～第四定位齿上的导向键分别为第一导向键～第四导向键，导向键的两侧的斜面与Z向止动面的交角为80°～85°，每个导向键分割为1到3段。

卡盘本体拉钉孔口的定位圆锥面的中心与与之配合的卡盘的至少两个定位齿的中心线交点重合，其同心度在0.008之内，而位于一个平面上的至少两个卡盘的Z轴定位面的共面度至少在0.01mm之内，任意两个最近相邻卡盘的拉钉孔定位圆锥面的中心距相同，且公差在0.015mm之内，且任意一个卡盘本体上至少有一个定位齿的定位斜面与其他卡盘本体上的至少一个定位齿的定位斜面的共面度在0.01mm之内。

图2为拉钉孔的剖视图。如图所示，拉钉孔24口设有一个定位圆锥面21，定位圆锥面21的角度为7°～15°，定位圆锥面21下方设有一排锁紧钢珠孔22，锁紧钢珠孔22之下设有一排举升钢珠孔23。

图3为第一种拉钉的结构示意图。如图所示，拉钉由拉钉本体31和螺栓32组成。螺栓32设置在拉钉本体31上端，螺纹通过拉钉本体中间的通孔。定位平面33位于拉钉本体31的肩部，拉钉本体31侧面设有与定位圆锥面21相配合的圆锥形的定位接触面36，该定位接触面为一个圆锥面，圆锥面的锥度为7°～15°，夹紧面34位于拉钉本体31的中下部且是一个45度方向朝上的圆锥面。夹紧面下方还设有一举升面35，该举升面是一个45度方向下的圆锥面。该拉钉用于中心定位作用，称为中心定位拉钉。

图4为第二种拉钉的结构示意图。如图所示，拉钉由拉钉本体31和螺栓32组成。螺栓32设置在拉钉本体31上端，螺纹通过拉钉本体中间的通孔。定位平面33位于拉钉本体31的肩部，拉钉本体31侧面设有与定位圆锥面21相配合的定位接触面36，该定位接触面包括设在拉钉本体两侧的两个弧形凸面，该两个弧形凸面为锥度7°～15°的圆锥面的一部分，且沿圆锥面呈180°对称分布，夹紧面34位于拉钉本体31的中下部且是一个45度方向朝上的圆锥面。夹紧面下方还设有一举升面35，该举升面是一个45度方向下的圆锥面。该拉钉用于角度补偿定位作用，被称为角度补偿拉钉。

图5为第三种拉钉的结构示意图，第三种拉钉为普通拉钉，不起定位作用，只起到夹紧作用，因此被称为夹紧拉钉，夹紧拉钉在安装时应与拉钉孔之间存在间隙，不起定位作用。

图6为本发明一实施例中的大型工件托板的俯视图.该工件托扳底部设有一定位面61，定位面上设有四个带沉孔64的螺栓孔62.两个最近相邻螺栓孔62之间的中心距相同.螺栓孔62周围均布设置四个与卡盘的定位齿2、3、4、5相配合的避让槽63.螺栓孔62与通过拉钉本体中间孔的螺栓32连接，而拉钉的定位平面33与托板的定位面61贴合.使用时将四个拉钉本体通过螺栓安装在大型托板上.该四个拉钉包括一个角度拉钉，一个定位拉钉和两个普通拉钉.

图7为使用单个拉钉的小型托扳的俯视图。如图所示，该小型托板包括工件托板基体71，工件托板基体71的中心部分开有螺纹孔72，螺纹孔72周围开有4个螺栓沉孔76，工件托板基体71呈圆柱形，该工件托板基体71上设有圆环柱状凸台73，凸台73中心轴与工件托板基体中心轴重合，在凸台73上开有四条径向走向的定位通槽74，四条定位通槽74把凸台73的顶面分割成四个凸台顶面，该凸台顶面即为定位面75，相邻定位通槽74间的夹角为90°，每条定位通槽74侧面设有与定位齿的定位斜面相配合的斜面，即该定位槽的法向中心纵截面为等腰梯形，每条定位通槽74的法向两端纵截面为矩形，每条定位通槽74的法向中心纵截面的底角和下底边分别介于81°～90°和8.5～10.5mm之间，每条定位通槽74的法向中心纵截面的底角和下底边分别略小于每个定位齿的法向中心纵截面的底角和下底边，每条定位通槽74的法向两端纵截面的底边等于每个定位齿的法向中心纵截面的下底边，每个定位通槽74的左右两侧各开有一个盲槽75，盲槽75呈曲边矩形，每条定位通槽74与各自两边的盲槽75之间的距离为0.5～3mm。使用时，一个小型托板与一个卡盘配对使用，通过固定于工件托板的螺纹孔的拉钉，使卡盘的四个定位齿与小型托板的四条定位通槽接插在一起，卡盘的四个Z向止动面与工件托板的凸台的四个顶面紧贴，每条通槽的法向中心纵截面的下底边等于每个定位齿的法向中心纵截面的下底边，每条通槽的法向中心纵截面的底角等于每个定位齿的法向中心纵截面的底角，每条定位通槽的法向两端纵截面的底边与每个定位齿的法向中心纵截面的下底边完全重合，确保卡盘能以其中心轴与小型托板中心轴重合和达到刚性夹持的方式与工件托板扣接在一起。

图8为安装好拉钉后的结构示意图。如图所示，在该工件托扳81上设置了四个拉钉82。拉钉的安装距离与相对应的卡盘相等，公差在0.05mm之内。其中一个为中心定位拉钉，一个为角度补偿拉钉，两个为普通夹紧拉钉。图中83为定位面，84为定位槽，85为螺栓。当两个或两个以上个卡盘同时安装在一个平面上时，其Z轴定位面的共面度至少在0.003mm之内。任意一个卡盘拉钉孔圆锥面的中心与其最近的相邻卡盘拉钉孔圆锥面的中心距为定值公差在0.005mm之内，且任意一个卡盘本体上至少有一个定位齿斜面与至少其他卡盘本体上的一个定位齿斜面的共面度在0.003mm之内。且此共平面与其中心线的连线平行。多个卡盘的组合与工件托板连接使用时，工件托板底部的螺纹沉孔与在平面上的多个卡盘布局与数量相同，最近相邻的孔距也相同。中心定位拉钉和角度补偿拉钉安装在一条直线上。

图9a是工件托板与卡盘组合配合，中心定位拉钉与定位孔未锁紧状态下的局部剖视图.图9b是工件托板与卡盘组合配合，中心定位拉钉与定位孔锁紧状态下的局部剖视图.在工件托板91的定位面底部的螺纹沉孔处装入至少两个拉钉92，该至少两个拉钉包括一个中心定位拉钉和一个角度补偿拉钉，其余的是夹紧拉钉.通过螺栓99锁紧该拉钉92，拉钉92定位平面与工件托板的定位面贴合，将拉钉对准卡盘本体的拉钉孔93并插入孔内，锁紧前，大型托板的定位平面已经接触到多个卡盘Z向止动面组成的共平面，中心定位拉钉的定位接触面94与拉钉孔口的定位圆锥面保持虚接触，间隙大约在0.001mm到0.02mm之间进行粗定位.锁紧后，工件托板与拉钉螺栓连接的部分产生材料的弹性形变.中心定位拉钉92和工件托板91被拉钉孔内的锁紧钢珠96更深的拉入到拉钉孔93中，拉钉本体的定位接触面94与拉钉孔的定位圆锥面接触，从而在X和/或Y方向将拉钉和大型托板进行精确定位.托板定位面与卡盘本体Z向止动面接触的部分发生弹性和部分塑性变形，从而产生压痕95，压痕的深度从0.001到0.02之间不等，精确的定位Z方向.拉钉92底部有一举升面97，是一个45度方向下的圆锥面.同时拉钉孔口内于拉紧钢珠孔之下有一排举升钢珠孔，内伸出的举升钢珠98可通过举升斜面推举拉钉.使用时，无论是卡盘与工件托板配合，锁紧时，锁紧钢珠与拉钉的锁紧面接触并牢牢地将拉钉和与拉钉连接的托板紧紧拉住.而举升钢珠向后退不与拉钉的举升面接触.锁紧解除后推举钢珠向前伸出，与呈45度的举升面接触，并将拉钉和与拉钉连接的托板举高0.3到0.5mm.而锁紧拉钉向后退缩不干扰举升钢珠所产生的效果.

图10a是工件托板与卡盘组合配合，角度补偿拉钉与定位孔未锁紧状态下的局部剖视图。图10b是工件托板与卡盘组合配合，角度补偿拉钉与定位孔锁紧状态下的局部剖视图。图中101为工件托扳，102为角度补偿拉钉，103为拉钉孔，104为拉钉的定位接触面，105为托板定位面与卡盘本体Z向止动面接触的部分发生弹性和部分塑性变形，从而产生的压痕，106为拉钉的夹紧面，107为拉钉的举升面，108为螺栓。锁紧前，大型托板的定位平面已经接触到多个卡盘Z向止动面组成的共平面，角度补偿拉钉的定位接触面104有两个，其中至少一个定位接触面与拉钉孔口的定位圆锥面保持虚接触，间隙大约在0.001mm到0.02mm之间进行粗定位。锁紧后，工件托板与拉钉螺栓连接的部分产生材料的弹性形变。角度补偿拉钉92和工件托板91被拉钉孔内的锁紧钢珠96更深的拉入到拉钉孔93中，该定位接触面104与拉钉孔的定位圆锥面接触，从而在中心定位拉钉进行中心定位的基础上进行角度定位。

图11a是本发明连接未夹紧时定位齿与定位槽连接示意图。图11b是本发明连接夹紧时定位齿与定位槽连接示意图。卡盘114的定位齿111侧面设有定位斜面，因此该定位齿111的法向中心纵截面为等腰梯形，其底角介于80°～89°之间，下底边S1介于9～11mm之间。工件托扳115的定位槽112侧面也为定位斜面116，该定位槽112的法向中心纵截面为等腰梯形，其底角介于81°～90°之间，下底边S介于8.5～10.5mm之间。定位槽112两侧设有盲槽113，定位槽112与两侧的盲槽113之间的距离为0.5～3mm。未夹紧时，定位齿111插入定位槽112中，工件托扳115的定位面与卡盘114的之间Z向止动平面存在0到0.1mm的间隙。定位槽112与两侧的盲槽113之间部分不发生变形，定位齿111侧面的定位斜面与定位槽112的斜面之间存在角度差2°～3°。夹紧时，在夹紧力的作用下，工件托扳115的定位面和卡盘114的Z向止动平面紧贴，定位齿111更深地插入定位槽113中，迫使定位槽112与两侧盲槽113之间部分发生变形，使得定位齿111侧面的定位斜面与定位槽112的斜面之间的角度差为0，这时S1与S相等。

本发明采用孔隙定位进行定位，适用于多个卡盘与工件托扳的结合定位，由于卡盘上设置了定位齿，配合设有定位槽和单个拉钉孔的小型托板，也可以适用于单个卡盘与小型工件托扳的结合定位.当采用单个卡盘与小型工件托扳的结合定位时，利用定位通槽和定位齿的配合来保证精确的重复定位精度；当采用多个卡盘与大型工件托板的结合定位时，是利用中心定位拉钉和相应的拉钉孔进行中心定位，再利用角度补偿拉钉和相应的拉钉孔进行角度补偿定位，从而保证精确的重复定位精度，这里的多个卡盘为2～100个之间，即工件托扳上设置2～100个拉钉，每个拉钉与一个卡盘相配合使用，其中包括一个中心定位拉钉、一个角度补偿拉钉，其余的是夹紧拉钉.

卡盘的四个Z向止动面和四个定位齿的两侧定位接触面，卡盘拉钉孔的外表面以及卡盘的顶面上涂覆有耐磨涂层，涂层为PVD涂层。卡盘的四个定位齿两侧倾斜面和四个Z向止动面上开有清洁气孔。

Claims (7)

1.可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位装置，包括工件托板和卡盘，工件托扳安装有拉钉，卡盘设有拉钉孔，其特征在于卡盘包括至少2～4个径向设置的定位齿，该定位齿的侧面设有定位斜面，两个相邻定位齿之间设有Z向止动平面，工件托扳设有与Z向止动平面相配合的定位面，拉钉包括拉钉本体，拉钉本体通过螺栓与工件托扳连接，拉钉本体的肩部设有定位平面，拉钉本体的定位平面与工件托扳的定位面贴合安装，卡盘的拉钉孔口设有定位圆锥面，定位圆锥面的锥度为7°～15°，拉钉本体侧面设有与定位圆锥面相配合的定位接触面，拉钉本体的中下部设有夹紧面，夹紧面是一个方向朝上的圆锥面，拉钉孔内还设有锁紧钢珠孔，锁紧钢珠孔内设有锁紧钢珠，锁紧钢珠孔的位置与夹紧面相配合，卡盘拉钉孔口的定位圆锥面的中心与与之配合的卡盘的至少两个定位齿的中心线交点重合，其同心度在0.008之内，工件托板上至少设有两个拉钉，该至少两个拉钉包括一个中心定位拉钉和一个角度补偿拉钉，安装在同一平面上的卡盘的数量和位置与拉钉的数量和位置相对应，工件托板的定位面上设有与定位齿相配合的避让槽，位于一个平面上的至少两个卡盘的Z轴定位面的共面度至少在0.01mm之内，任意两个最近相邻卡盘的拉钉孔定位圆锥面的中心距相同，且公差在0.015mm之内，且任意一个卡盘本体上至少有一个定位齿的定位斜面与其他卡盘本体上的至少一个定位齿的定位斜面的共面度在0.01mm之内，拉钉的拉钉本体位于卡盘的拉钉孔内，定位齿位于避让槽内，锁紧前，工件托板的定位面与至少两个卡盘的Z向止动面接触，而拉钉本体上至少有一个面与拉钉孔口的定位圆锥面保持虚接触，间隙在0.001mm到0.02mm之间；锁紧后，拉钉本体上至少有一个定位接触面与拉钉孔口的定位圆锥面接触。

2.如权利要求1中任一项所述的柔性定位刚性夹持重复定位装置，其特征在于中心定位拉钉的定位接触面为锥度7°～15°圆锥面，角度补偿拉钉的定位接触面包括设在拉钉本体两侧的两个弧形凸面，该两个弧形凸面均为锥度7°～15°的圆锥面的一部分，且沿圆锥面呈180°对称分布。

3.如权利要求1中任一项所述的柔性定位刚性夹持重复定位装置，其特征在于拉钉本体的底部设有举升面，该举升面是一个45度方向朝下的圆锥面，卡盘拉钉孔内于锁紧钢珠孔之下设有一排举升钢珠孔，举升钢柱孔内设有举升钢珠。

4.如权利要求1中任一项所述的柔性定位刚性夹持重复定位装置，其特征在于该定位齿的侧面中部设有定位斜面，即每个定位齿的法向中心纵截面为等腰梯形，其底角和下底边分别介于80°～89°和9～11mm之间。

5.如权利要求1至4中任一项所述的柔性定位刚性夹持重复定位装置，其特征在于卡盘的Z向止动面和定位齿的两侧定位斜面，卡盘拉钉孔的外表面以及卡盘的顶面上涂覆有耐磨涂层，涂层为PVD涂层，卡盘的定位齿两侧倾斜面和Z向止动面上开有清洁气孔。

6.可组合使用的柔性定位刚性夹持重复定位方法，其特征在于包括以下步骤：A、将一个中心定位拉钉和一个角度补偿拉钉以及0～98个夹紧拉钉工件托板上，在工作台上安装与拉钉数量相同的卡盘；B、将拉钉放置在相应的卡盘拉钉孔内，定位齿位于避让槽内，工件托板的定位面与至少两个卡盘的Z向止动面接触，而拉钉本体上至少有一个定位接触面与拉钉孔口的定位圆锥面保持虚接触，间隙在0.001mm到0.02mm之间；C、锁紧钢珠伸出，将拉钉更深的拉入到卡盘的拉钉孔中，拉钉本体上至少有一个定位接触面与拉钉孔的定位圆锥面接触，工件托板定位面与卡盘本体Z向止动面接触的部分发生变形，拉钉本体周围的工件托板Z向止动面产生变形，变形范围为0.001到0.07mm之间.

7.如权利要求6所述的柔性定位刚性夹持重复定位装置方法，其特征在于该方法还包括步骤D、工件加工好后，锁紧钢柱缩回，举升钢珠可通过举升斜面推举拉钉，将拉钉与卡盘拉钉孔分开，以便将工件托扳从工作台上取下。

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