10一面两销设计计算
提高一面两销定位精度1
1. 基本形式与误差分析
图 2 为一面两销定位方式的基本形式。 采用一 面两销定 位 方 式 定 位时，削 边 销 的 设 计计算步骤如下： （ 1 ） 确定 定 位 销中心距 为 零 件 基 准孔 中 心 距。 孔 距 其偏差 δ Lx = （ 1 /5 ～ 1 /3 ） δ Lg 差 δ d1 通常按 g6 或 f7 选取。 （ 3 ） 确定削边销的宽度 b 按规定选取为 3mm，B 值选取为 7mm。
型面而产生的加工误差，属于系统性误差。 磨削加 工时应将系统误差控制在允许的范围内，以满足磨 削加工的精度要求。 （ 2 ） 机床误差 包括机床几何精度及其磨损两 部分，属于系统性误差。 机床精度是影响工件形状 精度的主要因素，是加工精度之本。 操作者要从源 头设防，监测机床精度，并进行定量分析。 （ 3 ） 砂轮的磨损及其修整 即砂轮圆周表面的 有效轮廓对加工的影响，是系统性误差。 尤其在精 密磨削时，要精细地修整砂轮。 设定专用修整程序， 以使砂轮能在较长时间内保持正确的轮廓。 在加工 一定数量的工件后会产生磨损，要及时修整，并加 以刀具长度补偿。
+ 0. 015 + 0. 40 8 0 mm，对基准 A 大平面、基准 B 外圆 310 + 0. 20
（ 4 ） 确定削边销与基准孔的最小配合间隙 2 b （ δ Lx + δ Lg － Δ2 = D2 Δ1 ） 2
式中，D2 为削边销基准孔最小直径 （ mm ）； Δ1 为圆 销与基准孔的配合间隙 （ mm） 。 （ 5 ） 确定削边销的直径 d2 = D2 － Δ2 ，直径偏差 按 h6 选取。 考虑到零件位置度要求仅 0. 03mm，在工艺过 程中对零件提高了工艺要求： ① 定位孔 8mm 公差 收缩 为
一面两销
因为要加工基本是毛坯料，两孔位置精度绝对低，如果按照图纸上的相对位置确定定位销的位置，可能导致工件装不上，或远或近，如果使用1个圆柱销1个削边销，削边销的两侧被削去一部分安装时就有了更大装夹空间，易于装夹使用时，要使他的横截面长轴垂直于两销的轴心连线，否则削边销不但不起应用的作用，还有可能使工件无法装夹第三节定位方式与定位元件的选择一、工件以平面定位工件以平面为定位基准定位时，常用支承钉和支承板作为定位元件。
（—）主要支承主要支承是指能起限制工件自由度作用的支承1.固定支承定位支承点位置固定不变的定位元件，包括支承钉和支承板。
如图9-116所示，图9一11a示出了平面定位所用的固定支承钉的三种类型。
图9－11 各类固定支承a）支承钉b）支承板⒉可调支承在夹具中定位支承点的位置可调节的定位元件。
如图9－7所示。
可调支承的顶面位置可以在一定范围内调强，一旦凋定后，用螺母锁紧。
溉整后它曲作用相当于一个固定支承。
采用可凋支承，可以适应定位面的尺寸在一定范围内的变化。
图9-12可调支承图9-13自位支承结构可调支承动态演示1 自位支承动态演示3．自位支承又称浮动支承，自位支承的位置可随定位基准面位置的变化而自动与之适应的；虽然它们与工件的定位基准面可能不止一点接触，但实质土只能起到一个定位支承点的作用。
图9－8所示是一种常见的自位支承结构。
（二）辅助支承辅助支承是在夹具中不起限制自由度作用的支承。
它主要是用于提高工件的支承刚度，防止工件因受力而产生变形。
图9－14所示。
图9－14辅助支承辅助支承动态演示二、工件以圆柱孔定位（—）定位心轴定位心轴主要用于车、铣、磨、齿轮加工等机床上加工套筒类和空心盘类工件的定位，它包括圆柱心轴和小锥度心轴。
图9－15为二种圆柱刚牲心轴的典型结构。
图9－10a所示为过盈配合心轴。
心轴前端有导向部分。
过盈心轴限制了四个自由度。
该心轴定心精度高，并可由过盈传递切削力矩。
图9－10b为间隙配合心轴，当间隙较小时，它限制工件的四个自由度；当间隙较大时，只限制贯X、Y两个移动自由度，此时工件定位还应和较大的端面配合使用，用来限制X、Y、Z、Y、Z 五个自由度。
一面两孔定位
一面两孔定位集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-. 一个平面和两个与平面垂直的孔组合在加工箱体、支架、连杆和机体类工件时，常以平面和垂直于此平面的两个孔为定位基准组合起来定位，称为一面两孔定位。
此时，工件上的孔可以是专为工艺的定位需要而加工的工艺孔，也可以是工件上原有的孔。
图 9 - 24 一面两孔组合定位1 —短圆柱销2 —短菱形销一面两孔定位，通常要求平面为第一定位基准，限制工件的、、三个自由度，定位元件是支承板或支承钉；孔 1 的中心线为第二定位基准，限制工件的、两个自由度，定位元件是短圆柱销；孔 2 的中心线为第三定位基准，限制工件的一个自由度，定位元件是短菱形销，实现六点定位，如图 9 - 24 所示。
（ 1 ）使用菱形销的目的如果采用两个圆柱销与两定位孔配合定位，沿工件上两孔连心线方向的自由度被重复限制了，属于过定位。
当工件的孔间距与夹具的销间距的公差之和大于工件两定位孔与夹具两定位销之间的配合间隙之和时，将使部分工件的不能顺利装卸。
为避免过定位，使工件顺利装卸，可采取以下措施：减小，这种方法虽然能实现工件的顺利装卸，但增大了工件的转动误差；采用削边销，沿垂直于两孔中心的连线方向削边，通常把削边销作成菱形销可提高强度，由于这种方法只增大连心线方向的间隙，不增大工件的转动误差，因而定位精度较高，在生产中获得广泛应用。
2 ）菱形销（削边销）的设计计算计算的依据就是不发生干涉，把发生干涉部分削掉。
发生干涉的两种极限情况为：1 ）工件孔距，销距，、、、；2 ）工件孔距，销距，、、、。
按 1 ）计算削边销的宽度：设孔 1 中心与销 1 中心重合，最小间隙为；孔 2中心与销 2 中心重合，最小间隙为，为图 9-20 所示极限状态孔 2 的中心位置。
为了避免过定位，应将干涉部分削掉。
图 9-25 削边销的计算由图 9 - 25 所示的几何关系：其中：，，整理并略去二次微量、，得：（ 9-1 ）表 9-2 菱形销的结构尺寸（GB/2203-91）（㎜）注：b1—修圆后留下圆柱部分宽度， b—削边部分宽度。
异形零件夹具设计中的“一面两销”定位
异形零件夹具设计中的“一面两销”定位
张星
【期刊名称】《机械工人：冷加工》
【年(卷),期】1995(000)010
【摘要】在机床夹具设计中,工件以一平面和两圆柱孔作为定位基准来实现组合定位是生产实践中最为常用的一种定位方式,简称“一面两销”定位。
对于具有两个圆柱孔的工件或者可以通过设置工艺孔以实现定位的工件来说,“一面两销”定位可以说是夹具设计中最为简便实用的一条准则。
在很多夹具类书籍中也常因其典型性而作重点介绍。
但是,在设计制造和生产实践中我们常常会遇到一些特殊形状零件的夹具设计。
【总页数】2页(P8-9)
【作者】张星
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TG751.102
【相关文献】
1.机床夹具设计中的一面二销定位 [J], 刘丽娟
2.一面两销浮动式定位连杆件车夹具的设计与应用 [J], 成立
3.夹具在农机制造中的应用五：一面两销定位 [J], 焦增铎
4.机床夹具一面两销定位的概率设计法 [J], 刘永釗
5.机床夹具“一面两孔”定位销设计 [J], 程代玲;赵斐
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
06一面两孔定位
b
3～6 6～8 8～20 20～25 25～32 32～40 ＞40
2
3
4
5
6
6
8
B
D2－
0.5
D2－1 D2－2 D2－3 D2－4
D2－5
设计步骤
1）确定两定位销的中心距
2）确定圆柱销直径 3）确定菱形销的尺寸b 4）计算菱形销的最小间隙
5）确定削边销基本尺寸d2及公差
典型组合定位：一面两孔定位
在加工箱体、支架类零件时，常用工件的一面两孔作 为定位基准，以使基准统一。此时，常采用一面两销的定 位方式。这种定位方式简单、可靠、夹紧方便。有时工件 上没有合适的小孔时，常把紧固螺钉孔的精度提高或专门 做出两个工艺孔来，以备一面两孔定位之用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 问题
如图所示为钻连杆盖4×φ3定位销孔的定位方案，试 分析图中各个定位元件所限制的自由度，若出现过定位， 请提出改进措施。
孔2与销2的偏心距 O O TL TL 2 2
D
d
2
2
由于这一偏移使孔2与销2产生月牙形干涉区（图中阴影线部 分）。为了避免这种干涉，削边销2的宽度b应当小于、最多 等于BC。
为保证削边销的强度，小直径的削边销常做成菱形结 构，故又称为菱形销，b为留下的圆柱部分的宽度，菱形的宽 度B，一般可根据直径查表得到，见下表。 表2-8 削边销尺寸
为了避免两销定位时的过定位干涉，应该将其中之一 作成削边销。相关分析计算如下。
一批工件定位可能出现定位干涉的最坏情况为：工件两孔 直径为最小(D1min、D2min)，两定位销直径为最大(d1max、d2max)， 孔心距做成最大，销心距做成最小，或者反之。两种情况下干 涉均应当消除，但它们的计算方法和结果是相同的。现以第一 种情况为例，计算削边销宽度b。
一种“一面两孔”定位销设计方法
1
定位销主要尺寸的确定
常用标准定位销尺寸已有明确的规定， 设计时应
尽量选用标准的定位销。机床夹具及零部件国家标准 GB / T2205 和 GB / T2204 规定了各种常见规格定位销 的尺寸与公差， 定位销与定位孔之间也有推荐的配合 公差带， 通常为 H8 / f7 和 H7 / g6 两种。 按这种配合性 质， 定位销与定位孔的公称尺寸相同， 两者之间最小间 隙也就随之确定。
·书讯· 数控设备选型实用技术 宗国成， 沈为清编著， 2010 年 4 月出版 邮购价： 25． 00 元 数控铣床、 加工中心、 数控磨床、 数控钻床、 数控电加工机床等， 介绍了数 本书围绕不同类型的数控机床， 包括常见的数控车床 、 控机床选型的基本依据与一般原则等内容 。本书可供职业技术学院学生及机械加工企业工程技术人员 、 管理人员使用。 来款请寄： 北京市朝阳区望京路 4 号， 机床杂志社收， 邮编： 100102 。 · 134 ·
4
结语
笔者提供了基于夹具设计实践总结出的设计流
程， 介绍了定位销设计方法与结构， 这些经验在生产实 践中到得很好验证， 对灵活使用定位销具有较高参考 价值。 参 考 文 献
［ 1］白成轩． 机床夹具设计新原理［ M］． 北京： 机械工业出版社， 1997． ［ 2］刘守勇． 机械 制 造工 艺 与 机 床夹具［M］ ． 北京： 机械工业 出 版 社， 2006．
， 如图 7 所示。 常用的伸缩式定位销分为
装配式（ 图 7a ） 和整体式（ 图 7b ） ， 其工作原理与图 5 所示的定位销相同。 其结构上有如下特点： （ 1 ） 定位 销端部设有防尘罩， 防止加工过程中产生的金属切屑 以及其他杂物进入衬套； （ 2 ） 定位销的上下移动靠拔 杆组件的驱动。
机械设计-销的计算
定义 圆柱销（平面） 圆柱销（平面） 已知 横向力 销的直径 销的数量 计算 剪切力 许用剪切力 结论 Τ＜Τp 圆柱销（圆周） 圆柱销（圆周）
公式/ 公式/出处 机械Ⅱ表5-3-2（第一种）
结果
单位
5000 5 5 τ=4F/πd2Z 根据销的材料查表对于销 的常用材料可取 Τ p=80MPa 50.92958179
序号代号定义公式出处结果单位圆柱销平面机械表532第一种一已知1f横向力5000n2d销的直径5mm3z销的数量5个二计算4剪切力4fd2z5092958179mpa5p许用剪切力根据销的材料查表对于销的常用材料可取p80mpa三结论p满足要求圆柱销圆周机械表532第二种一已知1t转矩5000nmm2d轴的直径100mm3d销的直径5mm4l销的长度50mm二计算4p挤压力p4tddl08mpa5pp许用挤压力机械表5317mpa4剪切力2tddl04mpa5p许用剪切力根据销的材料查表对于销的常用材料可取p80mpa三结论ppp满足要求p满足要求
N mm 个 MPa
满足要求 机械Ⅱ表5-3-2（第二种） 5000 100 5 50 σp=4T/DdL 0.8 N·mm mm mm mm MPa
一 1 2 3 4 4 T D d L 二 σp
已知 转矩 轴的直径 销的直径 销的长度 计算 挤压力
5 4 5
σpp τ Τp 三
许用挤压力 剪切力 许用剪切力 结论 σp＜σpp Τ＜Τp
机械Ⅱ表5-3-17 τ=2T/DdL 根据销的材料查表对于销 的常用材料可取 Τ p=80MPa 0.4
MPa MPa
满足要求 满足Βιβλιοθήκη 求
一面两销铣床夹具说明书
3.2粗、精铣φ32上平面夹具设计本夹具主要用来粗、精铣上平面。
由于加工本道工序的工序简图可知。
粗、精铣上平面时，粗糙度要求 6.3a R m μ=，上平面与下平面有平行度要求,并与工艺孔轴线分别垂直度的要求，本道工序是对传动箱上平面进行粗精加工。
因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。
同时应保证加工尺寸精度和表面质量。
3.2.1定位基准的选择由零件图可知工艺孔的轴线所在平面有垂直度的要求，从定位和夹紧的角度来看，本工序中，定位基准是下平面，设计基准也是要求保证上、下两平面的平行度要求，定位基准与设计基准重合，不需要重新计算上下平面的平行度，便可保证平行度的要求。
在本工序只需保证下平面放平就行，保证下平面与两定位板正确贴合就行了。
为了提高加工效率，现决定用两把铣刀的上平面同时进行粗精铣加工。
同时进行采用手动夹紧。
3.2.2定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。
因此进行定位元件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进行设计。
根据参考文献[11]带大端面的短圆柱销的结构尺寸参数如图所示。
带大端面的短圆柱销根据参考文献[11]固定挡销的结构如图所示。
固定挡销3.2.3定位误差分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位。
其定位误差主要为：销与孔的配合0.05mm，铣/钻模与销的误差0.02mm，铣/钻套与衬套0.029mm 由公式e=(H/2+h+b)×△max/H△max=(0.052+0.022+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.05625可见这种定位方案是可行的。
3.2.4铣削力与夹紧力计算本夹具是在铣床上使用的，用于定位螺钉的不但起到定位用，还用于夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，由计算公式F j=F s L/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 式（3.2）F j－沿螺旋轴线作用的夹紧力F s－作用在六角螺母L－作用力的力臂(mm)d0－螺纹中径(mm)α－螺纹升角(゜)ψ1－螺纹副的当量摩擦(゜)ψ2－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角(゜)r’－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径(゜)根据参考文献[6]其回归方程为F j＝k t T s其中F j－螺栓夹紧力(N)；k t－力矩系数(cm－1)T s－作用在螺母上的力矩(N.cm)；F j =5×2000=10000N3.2.5夹具体槽形与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3．一面两孔定位的设计计算
⑴定位存在问题：定位元件为一面两销，由前分析知，主要问题是被重复限制，严重时，工件装不进。
⑵解决办法：
①缩小圆柱销2直径
孔间距及偏差：LK ±△K
销间距及偏差：LJ±△J
孔2最小直径：D2 孔2最大直径：D2+△D2
销2最大直径：d2 销2最小直径：d2－△d2
孔1最小直径：D1 孔1最大直径：D1+△D1
销1最大直径：d1 销1最小直径：d1－△d1
孔1与销1最小配合间隙：△1
孔2与销2最小配合间隙：△2
●见图2.35分析：
●图(a)当LK = LJ时，不会干涉
●下面为分析方便期间，先假设孔1与销1中心重合。
●图(b) 缩小销2直径(在孔2min、销2max、缩小最多)
●LK + △K = LJ－△J +( D2－d2)/2
●↓
●d2= D2－2(△K +△J)
●图(c)因△1的补偿作用：
●d2= D2－2 (△K +△J)+(△1/2)×2
●= D2－2(△K +△J－△1/2)
●图(d) 孔间距min、销间距max，干涉冲突
●图(e) 缩小销2直径(在孔2min、销2max、缩小最多)
●LK－△K = LJ +△J－(D2－d2)/2
●↓
●d2= D2－2(△K +△J)
●因△1的补偿作用：
●d2= D2－2(△K +△J)+(△1/2)×2
●= D2－2(△K +△J－△1/2)
●由此可见：d2= D2－2(△K +△J－△1/2)
●或△2圆= D2－d2=2(△K +△J－△1/2)
●不会发生干涉，但此办法引起的转角误差太大，一般不可用。
图2-36，
②销2采用削边(菱形)销
●由图(a)(d)知，去掉干涉冲突部分，剩下部分为一椭圆，但其制造困难，所以用菱形销代替，见图
2.36，此时不干涉冲突的条件：
●销上E点与孔上F点间距离
●a/2= △圆/2
●=(△K +△J－△1/2) ---------(1)
而EF距离又由削边销与孔的最小配合间隙△2菱决定
在△O2CE中
●(O2C)2=( O2E)2－(CE)2 =( d2/2)2－(b/2)2
●=［（D2－△2菱）/2］2－(b/2)2 ---------(2)
●在△O2CF中：
●(O2C)2=( O2F)2－(CF)2
●=( D2/2)2－［(b+a)/2］2
●=［（d2+△2菱）/2］2－［(b+a)/2］2----(3)
●(2)=(3)：略去更小量、：
● a =（D2/b）△2菱 (4)
●(1)=(4)：
●△2菱=2b/ D2［△K+△J－△1/2］
●=［b/ D2］△2圆
（3）设计步骤
●①布置销位：一般把圆柱销布置在工序基准所在的孔，当两孔均为工序基准时，把圆柱销布置在
工序尺寸精度要求高的孔上。
●②L±△J =L±(1/2～1/5) △K
●③d1 = D1 g6 所以△1已知(当D1→∞时，
孔1变成了平面，此时△1 =0)
●④查表2.1取b (由d= D2查表)
△2 =2b/ D2 (△K +△J－△1/2)
d2=( D2－△2) h6
表2.1菱形销的主要结构参数表（mm）(GB/T2203-91)
d ＞3
～6
＞6
～8
＞8
～20
＞20
～25
＞25
～32
＞32
～40
＞40
～50
B d－0.5d－1d－2d－3d－4d－5d－5 b11233345
b2345568
……b1更正为b…………式(2—13)
…b1更正为b………
设计时，可先按表2.1菱形销的主要结构参数表（mm）(GB/T2203-91)查D2，选定削边销宽度bl，按式(2—13)计算出Δ2min。
此时再根据下式可算出削边销的直径：
以下b1更正为b。