拨叉夹具设计.doc
目录
目录 (1)
摘要 (2)
一、分析零件图 (3)
1.1 零件作用 ............................................. 错误 ! 未定义书签。
1.2 零件的工艺分析 ....................................... 错误 ! 未定义书签。
二、确定毛坯 ............................................ 错误 ! 未定义书签。
三、工艺规程设计 ............................................. 错误 ! 未定义书签。
3.1 基面的选择 ........................................... 错误 ! 未定义书签。
3.2 精基准的选择 (7)
四工序加工计算 (8)
五、夹具的设计 ............................................... 错误 ! 未定义书签。
5.1 定位误差分析 ......................................... 错误 ! 未定义书签。
5.2 工件的夹紧 ........................................... 错误 ! 未定义书签。
5.2.1. 加紧位置的组成 .................................... 错误 ! 未定义书签。
5.2.2. 加紧力的方向 (18)
5.2.3. 加紧力的作用点 (18)
5.2.4. 加紧力的大小 ...................................... 错误 ! 未定义书签。
5.2.5. 夹具的精度分析 (21)
参考文献 (22)
任务书
1、分析零件图
1.1 零件作用
拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮，以实现系统调速、转向的零件。其小头通过与轴的过盈配合来传递凸轮曲线槽传来的运动；大头的内部突起处与滑移齿轮的凹槽配合。
1.2 零件的工艺分析
1、零件选用材料为 ZG310-570。 ZG310-570 生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差，脆性高，不适合磨削。
图 1-1 拨叉
2、该零件主要加工表面及技术要求分析如下：
零件上端面及孔φ 160 的上下端面与孔φ 52H8 的垂直度公差等级为 8 级。表面粗糙度为 Ra≤ 3.2um。加工时应以上端面与孔φ 52H8的内表面为基准。又由于上端面须加工，根据“基准先行” 的规则，故应先加工上端面，再加工孔φ 52H8，最后加工孔φ160，然后加工其上下端面。
2、确定毛坯
2.1 、确定毛坯种类
根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方
法选用砂型铸造，机器造型。
图 2-1 零件毛坯图
2.2 、确定毛坯基本尺寸
通过零件分析可知孔为双侧加工，小头孔端面为单侧加工，
根据毛坯基本尺寸的计算公式可得下表：
表 2-1
项目小头孔端面52 孔160 孔
公差等级 CT 9 9 9
加工面基本尺寸52 26 80
铸件尺寸公差 2 1.7 2
机械加工余量等级 F F F
RMA 1.5 1.5 1.5
毛坯基本尺寸52.5 15 85
3、工艺路线：
表 3-1
工序号工序名称工序内容工艺装备
1 铸精密铸造，两件合铸（工艺需要）
2 热处理退火
3 划线划各端面及三个孔的线
4 车以外形及下端面定位，按线找正，四爪单动CA6140专用工具
卡盘装夹（或专用工具）工件。车160
孔至图样尺寸，并车孔的两侧面，保证尺寸
80 和 9 及尺寸要求。
5铣以两段50 内孔及外部端定位，装夹工件，X5030A 组合夹具
铣 50 上端面，保证两端面距离尺寸80mm和
9 及精度要求
6 铣以两边的50 内孔外端定位定位，反过来X5030A 组合夹具
装夹工件，铣50 的另一端面，保证两段
面尺寸 80mm
7 钻以 50 内孔的两段外部端面定位，装夹工Z5132A 组合夹具
件，钻，扩铰50 孔，孔口倒角C1
8 钻M6的螺纹孔按精度要求达到尺寸标准Z5132A 组合夹具
9 检验按图样要求检查各部件尺寸及精度
10 入库入库
3.1 、基面的选择
粗基准的选择：
以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。
加工两小孔端面时，以底面和两外圆表面定位是合理的，此时应选择两 V 型块作为定位元件，这样比较容易实现。若选择底面和两小孔作为定位基准，则由于小孔铸造时的误
差太大，很难与心轴、菱形销配合良好。以加工后的小孔端面为粗基准来加工两小孔。
再以加工后的小孔和小孔端面为粗基准来加工中间孔，以及中间孔上下端面。这样做是
保证零件垂直度误差的前提。
3.2 、精基准的选择
加紧装置的组成：
拨叉的铣断面装置如下图所示的
工序的确定：
按给定的尺寸和精度要求我重复的考虑吧拨叉的工业路线和夹具设计。
因工件的加工的表面和空比较多加工工序分给几组的同学，按分给我的加工工序
我设计好了拨叉两端面铣的加工工序和夹具的设计。我用两个工件同时加工的方法来设计了拨叉的夹具。这样就可以提升加工量和加工速度，加工过程中可以避免拨叉的加工
误差。两个拨叉零件平行放着夹具的中间部分也就是前后放着。铣拨叉两端面的夹具体
主要是固定 v 形块和活动 v 形块的加紧方案，因前后放着的v 形块高度不一样，我设计
的支撑钉的高度也不一样但上面部分和下部分的螺纹长度和宽度都一样的，前面的零件下面使用的是尺寸小的支撑钉，后面的零件下面使用的是尺寸大的支撑钉，一共有四个
支撑钉。固定v 形块有俩个，前面和后面的零件各自用一个。活动v 形块也是两个，配对固定v 形块使用的。活动v 形块外套有两个，盖上活动v 形块上面部分。连杆也有两个是活动 v 形块的不可分离的一部分。对刀块用一个安装在后面零件的旁边。
装配图：
图 5-1 夹具图
整个铣断面装置的夹具的主要部分是固定和活动 v 形块。我们通过仔细的分析才决
定了铣断面装置的夹具。主要用的是毛胚零件要两个，平行放着铣。
V形块：
V型块是一种比较特殊的定位元件。它虽然是一个单独定位元件，但它的定位基面
的结构要素却不是单一的，有两个定位平面，从某种意义上来讲这种形式的定位可看作
是两个平面的组合定位。因此，它的定位基准的确定就不能象分析单一定位基面那样简单。
大多数定位元件的定位基准都是定位基面本身或者是由其形成的点、面、线，
如单一平面、球心、孔和轴的中心线等。根据这个道理，笔者认为， V 型块的定位基准应有两个，其一是两定位平面的交线，另一个是由两平面形成的对称中心面，交线作为垂直方向的定位基准；对称中心面作为水平方向的定位基准。
按照传统 (中心论 )的理论， V 型块的定位基准应是检验心轴的中心高，即检验
心轴在 V 型块上放置时的中心线，实际上这条中心线在V 型块中的位置是不确切的，
它会因检验心轴直径误差大小而变化，因此，在对刀误差中往往会引入这条中心线的位
置误差。
活动 v 形块
用于较短精基准外圆面定位；用于较长的粗基准外圆面定位；用于精基准外圆面较
长时，或两段精基准外圆面相距较远或是阶梯轴时的定位，也可做成两个单独的短 V 型块再装配在夹具体上，目的是是减短 V 形块的工作面宽度有利于定位稳定。
当定位外圆直径与长度较大时，采用铸铁底座镶淬火钢垫块的结构。这种结构除了
制造经济性好以外，又便于V 形块定位工作面磨损后更换或修磨垫块，还可通过更换不同厚度的垫块以适应不同直径外圆的工件定位使结构通用化。也有在钢垫块上镶焊硬质合金，以提高定位工作面的耐磨性。
固定 v 形块
对刀块：
这个，其实主要在普通铣床夹具上应用。在铣床上加工零件时，我们要知道零件
的确切位置即“坐标”。不然，刀具要从哪里下刀啊？在数控机床上，我们可以看到有类
似刀具外形的传感器即“寻边器”，用他可以测量出零件的坐标，这样既可以找到“坐标”又不会刮伤零件。
而对刀块在普通机床的夹具上，用对刀块主要是，不会刮伤零件，而对于一些复
杂不容易找到定位面的零件，也有很大的作用。而塞尺也是相对对刀块而言的，相当于“对刀块对零件的保护”。塞尺可以保护对刀块防止刮伤的保护。
工序计算
1、确定加工余量
表 4-1
加工 加工 加工 精度
工序 表面 工序余量 表面
内容
余量
等级
尺寸
粗糙 最小 最大
度
孔φ 40 上 铸件
2.5 CT9 52.5 - +2
精铣
0.5 IT9
500 +0.074
3.2 0.426 0.8 端面
粗铣 2.0 IT12
+0.30
6.3
0.3
4.5
50.5 0 2、确定切削用量
粗精铣小头孔上端面，以底面为粗基准
粗铣小头孔上端面 :
由机械手册可以直接查出铣削速度： v 60m / min 采用套式面铣刀， D 50mm, Z 5 。则
按机床说明书 , 见 <<机械制造技术基础 >>此转速与 382r/min 相接近的机床转速为 355r/min.
所以实际铣削速度为 v 55.7m / min
l
220 计算工时 t m
1.13 min
f m
177.5
精铣小头孔上端面 :
由机械手册可以直接查出铣削速度： v 73m / min 采用错齿三面刃铣刀， d 40mm, D 100mm, Z 10 。则
按机床说明书 , 见<<机械制造技术基础 >>此转速与 581r/min 相接近的机床转速为 575r/min.
所以实际铣削速度为 v 72.3m/ min
一、工序 020 以小头孔上端面及小头孔外圆为基准，扩、精铰
φ
不超过 0.05mm,孔的精度达到 IT7 。 1. 选择钻头
14 孔，保证垂直度误差 扩孔选择硬质合金扩孔钻，粗钻时 d o =20mm ，钻头采用双头刃磨法，后角α
重刃长度 b ε =2.5mm,横刀长 b=1.5mm,宽 l=3mm,棱带长度 l 1 1.5mm 10° 30°
o ＝12°，二
2 120 °
2. 选择切削用量
（ 1）决定进给量
查机械加工手册得 f 0.7 0.8mm / r l 50/ 20 2.5 3
所以， f
0.8mm/ r
d
F f ，故所选进给量可用。 （2）钻头磨钝标准及寿命
后刀面最大磨损限度（查《简明手册》 ）为 0.5 ～ 0.8mm ，寿命 T 60 min ． （3）切削速度
查机械加工工艺设计手册 高速钢钻扩孔灰铸铁的切削速度 , v c 14m / min
根据公式 v c
d 0 n s
n=202r/min （查《机械制造设计基础》 ）选择立式钻床 Z525 取 1000
n=195m/min , 故实际切削速度为 v=13.4m/min （4）检验机床扭矩及功率
查《切削手册》表 2.20 ，当 f ≤0.26, d o ≤19mm 时，M t =31.78N?m ，修正系数均为 1.0 ，
故 M C =31.78 N ?m 。
查机床使用说明书： M m =144.2 N ?m 。
查《切削手册》表
2.23, 钻头消耗功率： P =1.3kw 。
P
2.8 0.81 c
查机床使用说明书， E
2.26kw 。
由于 M c M m ， P C
P E
，故切削用量可用，即：
f 0.8mm/ r ，
最终决定选择机床已有的进给量 f
0.8mm/ r 经校验 F f F max 校验成功。
3、计算工时 粗铰：
铰刀选择硬质合金铰刀 机床： Z525 立式钻床
后刀面最大磨损限度（查《简明手册》 ）为 0.4 ～ 0.6mm ，寿命 T 60 min ． （查《机械制造设计基础》 ）铰刀铰灰铸铁孔时进给量 1.0-2.6mm/r 粗铰的切削速 v=10m/min 所以 f 1.1mm / r
v c 10m / min
根据公式 v c
d 0 n s n=144r/min
根据切削说
明书取 n=140r/min , 故实际切削速度为 v=9.6m/min 1000
机动时切削工时， l 50 8 =58mm ， 精铰：
铰刀选择硬质合金铰刀
机床： Z525 立式钻床
（查《机械制造设计基础》 ）铰刀铰灰铸铁孔时进给量 1.0-2.6mm/r 精铰的切削速
v=8m/min
所以 f 1.0mm / r
v c 8m / min
根据公式 v c
d 0 n s n=115r/min
根据切削说明
书取 n=97r/min , 故实际切削速度为 v=6.7m/min 1000
机动时切削工时， l 50 8 =58mm 1, 确定机械加工余量 , 工序尺寸和毛坯尺寸 ,
拔叉零件材料是 HT200,硬度为 240HBS,中批生产 , 采用铸件毛坯 . 镗削中间孔
基本尺寸 : φ 40; 初镗加工余量 :2 mm 半精镗加工余量 :2mm;毛坯总余量 :4mm
各工序尺寸 :
粗镗后基本尺寸 : φ40-2=φ38mm 毛坯基本尺寸 :φ38-2=φ36mm
各工序经济精度 :
半精镗取 IT10, 查表得 IT10=0.12mm 粗镗取 IT13, 查表得 IT13=0.46mm 毛坯公差为 T=2mm 毛坯尺寸 : φ36± 2mm
2, 定切削用量及工时
粗镗中间孔φ 36, 选用镗床 T68, 查表得进给量 f=0.27mm/r, 切削速度 v=0.2~0.4m/s, 取 v=0.25m/s,
则转速 n=
1000v
=
1000 0.25 60
=113.04r/min
d
* 36
查得 T68 标准转速 n=100r/min
则实际速度 v= n d
100
36
=16.02m/min
1000
1000 切削工时 :t=
l l 1 l 2
l 3
nf
l 1
a p (2~3); l 2 =3~5mm; l 3 =5mm
tan k r
镗刀的主偏角 k r = 45
则取 l 1 = 5mm, l 2 =3mm, l 3 =5mm t =
30 5 3 5
=1.59min =95.4s
100 0.27
半精镗中间孔φ 40mm
查表得进给量 f=0.15mm/r 切削速度 v= 0.3m/s
转速 n = 1000v
1000 0.3 60
104r / min
D
40
查取 T68 镗床标准转速 n=100r/min
则实际切削速度 v=
n D
100 40 17.28m / min
1000 1000
切削工时 : t= l l 1 l 2
l 3
30 5 3 5 172.2s
nf
100
0.15
四、加工 52 孔的测量长度，由于工艺基准与设计基准不重合， 故需进行尺寸换算，加工完毕后应保证尺寸 5mm ，尺寸链如图所示，
加工时应保证尺寸 A ，A=30-5=25，5mm 、30mm 为自由尺寸，按自由尺寸取公差等级 IT16
级，则其公差为 T
(5) 0
T (30) ，则 A=
25 0.375 ， 加工是以保证尺寸 A 间接保证尺寸 5mm 。 3、确定粗镗切削用量
3.1 、刀具选用：选用刀具为 YG6硬质合金，直径为 30mm 的镗刀，查《机械制造技术基
础课程设计指南》（后称设计指南） 178 页表 5-113 主偏角 k
r
=90°，副偏角 k
'r =15°、
刃倾角 s ＝- １０°、前角 0
＝ 10°、后角 0 ＝６°，
３. ２、确定背吃刀量：由于加工余量为 16mm ，可分为两次走刀，取其直径余量分别为
10mm ， 6mm ，所以
a p 1 =10
， 6 3 mm
2 5 mm a p2 2
3.3 、确定进给量 f ：根据《设计指南》表 5-115 ，当粗镗铸铁，镗刀直径为 30mm ，镗
刀伸出长度为 150mm 时，取 f
1
=0.26mm/r,
f
2
=0.5mm/r ，查表 5-119 得镗刀后刀面最
大磨损限度为 1.4mm ，刀具寿命 T=60min
3.4 、确定切削速度：根据《设计指南》表
2-8 ， v=
C v
y v
k v ，
m
v
f 试中
C v
=208， x v
=0.2 ， y
v
T a x p
=0.4 ， m=0.28，
k v
=1.0 ×0.8 ×1.08 ×1.04=0.9 ，所以
v 1 =
208
0.9
=74m/min ， v 2 =
208
0.9 62 m/min 。
0.28
0.2
0.4
0.28
0.2
0.4
60 5 0.26
60 3
0.5
n
1
=
1000v
1000 48
1000v 1000 42
d = 3.14 45
=305r/min ， n 2 =
d = 3.14 50 =278r/min ，
查机床转速表取 n 1 =370r/min ， n 2
=305r/min ，
修正
v 1 = n 1 d 1
370
3.14 65 75.52 m/min=1.26m/s,
1000
1000
n 2
v
2
n 2
d
2
305 3.14 71 67.997 m/min=1.13m/s.
1000
1000
最后修正为 f
1 =0.26mm/r,
f
2
=0.5mm/r ， a p 1 =5mm ， a
p2 =3mm ，
v 1 =1.26m/s, v 2 =1.13m/s,
n 1 =370r/min,
n 2 =305r/min,
3.5 、校验机床功率：根据《设计指南》表
2-18 的计算公式，车削时的功率（ kw ）为
P c =
F
c v c
4 ，其中
F c
=
x
F c
n
F c
f n
F c
,
6
10
C F C a p
v c k F
c
0.75
y
F c
查表 2-10 得
0.5 C F c
=900，
x F
C
=1.0 ，
=0.75 ，
n F c
=0，
a p
=5
f=026mm/r,v=75.52m/min,
=1.08 ×1.0 × 1.0=1.08
k F
c
1
0.75
F c
=900×
5 ×
026
×1.08=1749.6N,
c =
F c
c
174906 1.26
P
v
4 =
4
=0.36kw<7kw,满足要求。
6
10
6
10
3.5 、确定基本工时
根据镗削机动时间的计算公式
T j
L l l 1
l
2
l 3
i ，因为刀具主偏角为 90°，所以
fn
fn
l 1 =2~3 取为 3， l 2 =3~5，取为 5， l 3 =5，i=1
由
f 1
=0.26mm/r,
f
2
=0.5mm/r ，
1 =370r/min,
n 2 =305r/min, 并代入公式得
T
j 1 =0.19min ，
T
j 2 =0.12min 。 n
（二）精镗 1 、确定刀具：所选刀具材料为 YG6硬质合金，直径为 30mm 的镗刀，主偏 角
k r
=90°，副偏角 k r
'
=10°、刃倾角
s ＝0°、前角
＝15°、后角 0 ＝６°， 2、确定背吃刀量：查《机械加工工艺手册》 573 页表 2.4-66 得精镗直径为 50~80 孔的
直径余量可为 2mm ，取 a p1 =0.6mm ，
a p 2 =0.4mm ，两次走到可完成加工。
3、确定进给量：查《机械加工工艺手册》 573 页表哦 2.4-66 ，镗孔直径为 73mm 切削深 度为 0.6mm ，0.4mm 加工铸铁精加工时的进给量为 f 1 =0.25mm ， f
2 =0.15mm ，查设计指 南 182 页表 5-119 ，硬质合金镗刀精加工铸铁时的后刀面最大磨损限度为 0.6mm ，刀具 寿命 T=60min 。 4、确定切削速度：根据《设计指南》表 2-8 ，v=
m
C
v
y v k v ，试中
C v =208， x v =0.2 ，
v
f
T a
x
p
y v =0.4 ， m=0.28， k v =1.0 × 0.8 ×1.08 ×1.04=0.9
v 1
208
0.9 =115.6m/min,
0.28
0.2
0.4
60 0.6 0.25
v
2
208
0.9 =169.1m/min.
0.28
0.2
0.4
60
0.4 0.15
1000
v 2
n 1
1000v 1
1000 115.6
504 r/min, n
2
1000 169.1
737 r/min 。
d
3.14 73
d
3.14 73 查转速表有 480r/min,710r/min
的转速，所以对切削速度进行修正：
v
1
n 1
d
=110.03m/min=1.83m/s,
v
2
n
2
d =160.7m/min=2.71m/s 。
1000
1000
最后确定
a
p1 =0.6mm ，
a
p2 =0.4mm ，
f
1
=0.25mm ，
f
2
=0.15mm ，
v 1 =1.83m/s, v 2 =2.71m/s, n 1 =480r/min, n 2 =710r/min 。
由于是精加工，所以不必进行机床功率校验。 5、确定工时
根据镗削机动时间的计算公式
T j
L l
l 1
l 2 l 3
i ，因为刀具主偏角为 90°，所以
fn
fn
l 1 =2~3 取为 3， l 2
=3~5，取为 5， l 3 =5，i=1 ，
由 f
1
=0.25mm ， f 2 =0.15mm ， 1 =480r/min,
n 2 =710r/min 并带入公式得
T j1 =0.15min ，
n
T j 2 =0.17min
工序 090 铣断，以小头孔上端面和小头孔轴线为基准。
选择锯片铣刀， d=160mm ，l=4mm ，中齿， Z=40 采用 X61 卧式铣床
查《切削手册》，选择进给量为： f 0.10mm/ z , 切削速度为： v
27m / min ，则：
根据《简明手册》表得，取 n w 100r / min ，故实际切削速度为： 此时工作台每分钟进给量 f m 应为： 查《切削手册》表得，刚好有
f m 400mm / min 。
计算切削基本工时：超切量和入切量
y+△=30
5.1 定位误差分析
六点定位原则解决了消除工件自由度的问题，即解决了工件在夹具中位置“定与不定”的问题。但是，由于一批工件逐个在夹具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，即出现工件位置定得“准与不准”的问题。如果工件在夹具中所占据的位置不准确，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成误差。这种只与工件定位有关的误 差称为定位误差，用 D 表示。
在工件的加工过程中，产生误差的因素很多，定位误差仅是加工误差的一部分， 为了保证加工精度，一般限定定位误差不超过工件加工公差 T 的 1/5~1/3 ， 即： D ≤ (1/5 ～ 1/3)T 式中 D ──定位误差，单位为 mm ；
T ──工件的加工误差，单位为 mm 。
5.1.1 定位误差产生的原因
工件逐个在夹具中定位时，各个工件的位置不一致的原因主要是基准不重合，而基准不重合又分为两种情况：一是定位基准与限位基准不重合，产生的基准位移误差；二
是定位基准与工序基准不重合，产生的基准不重合误差。
由于定位副的制造误差或定位副配合间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置
变动量，称为基准位移误差，用 Y 表示。不同的定位方式，基准位移误差的计算方式也
不同。
如果工件内孔直径与心轴外圆直径做成完全一致，作无间隙配合，即孔的中心线与轴的
中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，如图所示，心轴和工件内孔
都有制造误差。于是工件套在心轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重
合，导致这批工件的加工尺寸 H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配
合间隙。可按下式计算：
Y = amax - amin = 1/2 (Dmax - dmin) = 1/2 （δ D +δd）
式中Y──基准位移误差单位为mm；
Dmax ──孔的最大直径单位为mm；
dmin ──轴的最小直径单位为mm。
δD ──工件孔的最大直径公差，单位为mm；
δd──圆柱心轴和圆柱定位销的直径公差，单位为mm。
Y 基准位移误差的方向是任意的。减小定位配合间隙，即可减小基准位移误差值，以提高定位精度。
加工尺寸的基准是外圆柱面的母线时，定位基准是工件圆柱孔的中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合所导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，
称为基准不重合误差，用 B 表示。此时除定位基准位移误差外，还有基准不重合误差。
综上：定位误差产生的原因是，定位基准与限位基准不重合及定位基准与工序基准不重合而产生的误差。
5.1.2 常见的定位方式中基准位移误差
1.用圆柱定位销、圆柱心轴中心定位
计算式：Y＝Xmax=δD+δd0+Xmin（定位心轴较短）
Xmax
δD
δd0
工件定位后最大配合间隙
工件定位基准孔的直径公差
圆柱定位销或圆柱心轴的直径公差
Xmin定位所需最小间隙，由设计而定
注意：基准位移误差的方向是任意的。
当工件用长定位心轴定位时，需考虑平行度要求
计算式：Y＝Xmax=（δ D+δ d+Xmin）L1／ L2
L1 加工面长度L2 定位孔长度
2. 定位套定位
计算式：Y＝Xmax=δD0+δd+Xmin
δD0定位套的孔径公差δ d工件定位外圆的直径公差
注意：基准位移误差的方向是任意的。
3.平面支承定位
平面支承定位的位移误差较容易计算，当忽略支承误差且定位基准制作精度较高时，工序尺寸的基准位移误差视为零。
4.V 形体定心定位
若不计 V 形体制造误差，仅有工件基准面的圆度误差时，工件的定位中心会发生偏移即
O1O2＝ T1－T2，产生基准位移误差。
即：Y＝ O1O2= T1－T2
故：对于 90°V 形体Y＝0.707 δ d
5.1.3 定位误差的合成
定位误差是两误差的合成即：D= B+Y
在圆柱间隙配合定位和 V 形块中心定位中，当基准不重合误差和位移误差都存在时，定
位误差的合成需判断“＋” 、“－”号。
例如：
V 形块中B＝δ d／2
当 B 与 Y 的变动方向相同时 D＝ B＋ Y＝δ d／ 2+ Y 当 B 与 Y
的变动方向相反时 D＝ B－ Y＝δ d／ 2－ Y
当工件在不受任何条件约束时，其位置是任意的不确定的。由理论力学可知，在空间处
于自由状态的钢体，具有六个自由度，即沿着 X、Y、Z 三个坐标轴的移动和绕着这三个坐标轴转动的自由度。
六个自由度是工件在空间位置不确定的最高程度。定位的任务，就是要限制工件的自由
度。在夹具中，用分别适当的与工件接触的六个支撑点，来限制工件六个自由度的原理，称为六点定位原理。
5.1.6 计算定位误差
除槽宽16H11由铣刀保证外，本夹具要保证槽侧面与E 面的距离及槽的中心平面与Ф25H7孔轴线的垂直度，其它要求未注公差，因此只需计算上述两项加工要求的定位误差。
（1）加工尺寸 11±0.2mm的定位误差采用图 1-2（ c）所示定位方案时， E 面既是工序基准，又是定位基准，故基准不重合误差为零。有由于 E 面与长条支承板始终保持接触，故基准位移误差为零。因此，加工尺寸 11± 0.2mm没有定位误差。
（2）槽的中心平面与Ф 25H7孔轴线垂直度的定位误差长销与工件的配合去Ф25H7g6，则Ф25g6=Ф 25--00..009025（mm）
Ф25H7=Ф 25+00.025（mm）
由于定位基准与设计基准重合，故基准不重合误差为零。基准位移误差的分析如图1-4 所示。
基准位移误差
△y=2*8tan △ a=2*8*0.000625=0.01 （mm）
由于定位误差△ D=△ y=0.01 ?0.08/3 （mm），故此定位方案可行。
结论：基准不重合误
5.2 工件的加紧
在机械加工过程中，工件会受到切削力、离心力、惯性力等的作用。为了保
证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持已由定位元件所确定的加工位置，
而不致发生振动和位移，在夹具结构中必须设置一定的夹紧装置将工件可靠地夹牢。工件定位后，将工件固定并使其在加工过程中保持定位位置不变的装置，称为夹紧装置。
为了使夹具在机床工作台的位置准确及保证槽的中心平面与Ф 25H7 孔轴线垂直度要求，夹具体底面应设置定位键，定位键的侧面应与长销的轴心线垂直。
夹具总图上的尺寸、公差和技术要求
图 5-3 夹具工程图
5.2.5夹具精度分析
为确使夹具能满足工序要求，在夹具技术要求指定以后，还必须对夹具进行精度
分析。若工序某项精度不能被保证时，还需要夹具的有关技术要求作适当调整。按
夹具的误差分析一章中的分析方法，下面对本例中的工序要求逐项分析；
1.槽宽尺寸 16H11mm；此项要求由刀具精度保证，与夹具精度无关；
2.槽侧面到 E 面尺寸 11±0.2mm；对此项要求有影响的是对刀块侧面到定位板间的尺寸 9±0.04mm及塞尺的精度（ 2h8mm）。上述两项误差之和△ D+△G+ △A+△J+△T=0.094<0.4(vmm)
因此，尺寸 11± 0.2mm能保证；
3. 槽深 8mm：由于工件在 Z 方向的位置由定位销确定，而该尺寸的设计基准为 B 面。因此有定位误差，
其中△ B=0.2VMM、△y=( ＆d+＆D）/2= （0.16+0.025 ）/2=0.02mm(＆ d 为销公差，＆D为工件公差）。△D=△B+△y=0.22mm、另外，塞尺尺寸（2h8mm）及对刀块水平面到定位销的尺寸（ 13 ± 0.04mm）也对槽深尺寸有影响，△
T=0.014+0.08+0.094mm，△ J、△ G、△ A 都对槽深无影响，因此
△D+△G+△A+△ J+△T=0.314（mm）
尺寸 8 的公差（按 IT14 级）为 0.36mm，故尺寸 8mm能保证；
参考文献
(1)哈尔滨工业大学，赵家齐编 . 机械制造工艺学课程设计指导书 . 机械工业出版社， 2000.10
(2)清华大学，王先逵主编 . 机械制造工艺学第 2 版 . 机械工业出版社， 2006.1
(3)蔡安江、张丽等主编 . 机械工程生产实习 . 机械工业出版社， 2005.3
(4)张伟萍主编 . 机械制造工艺与装备第二版。中国劳动社会保障出版社，2007
(5)上海柴油机厂工艺设备研究所编. 金属切削机床夹具设计手册。机械工业出版社， 1984.12
(6)哈尔滨工业大学李益民主编。机械制造工艺设计简明手册。北京：机械工业出版社， 1994
(7)艾兴，肖诗纲主编 . 切削用量简明手册 . 北京：机械工业出版社， 1994
(8)廖念钊等编著 . 互换性与技术测量第五版 . 北京：中国计量出版社， 2007.6
(9)赵如福主编 . 金属机械加工工艺人员手册第三版. 上海科学技术出版社， 1990.10