第2章 工件的装夹与夹具设计

第2章工件的装夹与夹具设计

2.1概述2.1.1夹具的基本概念夹具的含义

夹具是指在机床上用以装夹工件的一种装置。夹具的功用

(1)保证加工质量，使工件相对于机床或刀具保持正确位置。(2)提高生产率，降低成本。(3)扩大了机床的工艺范围。(4)减轻了工人劳动强度，保证生产安全。2.1.1

夹具的基本概念夹具的组成图2-42铣轴端槽夹具1—V型块2—支撑套3—手柄4—定向键5—夹具体6—对刀块1236411）定位元件及装置；6）其他元件及装置（防护、防错、分度…）。5）夹具体；4）连接元件；3）对刀及导向元件；2）夹紧元件及装置；夹具的分类1）通用夹具：三爪、四爪卡盘，平口钳等。2）专用夹具：为某一工件特定工序专门设计的夹具。3）通用可调整夹具及成组夹具：夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。4）组合夹具：由一套预先制造好的标准元件组合而成。根据工件的工艺要求，组装成各种专用夹具。使用后，元件可拆开、洗净后存放，待需要时重新组装。适用于新产品试制和单件小批生产。5）随行夹具：在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。◆按夹具使用范围划分2.1.1

夹具的基本概念2.1.1

夹具的基本概念三爪卡盘四爪卡盘万向平口钳回转工作台分度头图2-2通用夹具图2-3组合夹具实例2.1.1机床夹具可分为钻床夹具、铣床夹具、车床夹具、磨床夹具等。◆按使用机床划分可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、真空夹具、电动夹具等。◆按夹紧力源划分2.1.1夹具的基本概念夹具的分类气动虎钳液压夹具图2-4夹具

获得加工表面之间位置精度有两种情况，一种是零件比较简单，可以在一次安装中，将有相互位置要求的几个表面同时加工出来。因此，其位置精度主要取决于机床部件之间的位置精度和运动精度，一般可获得较高的位置精度。另一种是零件比较复杂，有相互位置要求的表面不能在一次安装中连续加工。这时，由于需要多次安装，因此，其加工表面的位置精度还与安装精度有关。常用的保证位置精度的安装方法有：直接找正安装法、划线找正安装法和机床夹具安装法。2.1.2工件装夹2.1.2工件装夹直接找正装夹装夹的含义

装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。定位

—使工件在机床或夹具上占有正确位置。夹紧

—对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变。工件装夹方法是指用测量工具在机床或通用夹具上直接找正工件，使其加工表面相对于刀具获得正确位置的安装方法。2.1.2工件装夹

图2-5直接找正安装精度高，效率低，对工人技术水平高。如:在普通车床上加工阶梯轴，若待加工的圆柱面要求与已加工的圆柱面同轴，就可在卡盘中用划针找正己加工圆柱面与机床主轴回转轴线同轴后进行加工。找正误差与工人的技术水平和细心程度有关。直接找正法示例a）磨内孔时工件的找正b）刨槽时工件的找正对形状复杂，加工面多的零件，直接找正较为困难，如对孔系的加工，常用划针在毛坯上按零件图要求先划线，画出中心线、对称线或各加工表面的加工位置，然后，按其划线找正工件在机床上的正确位置。这种方法称为划线找正安装法。划线找正装夹毛坯孔加工线找正线图2-6划线找正安装精度不高，效率低，多用于形状复杂的铸件。特点:划线找正的误差较大，因为线宽约有0.2-0.5mm，且划线时也会有误差。划线时虽能兼顾各表面的加工余量、壁厚和装配要求等因素，但由此也增加了划线时间，又需技术水平高的划线工。这种安装法也仅在单件小批量生产中使用划线找正装夹是先将机床夹具以正确位置安装于机床上，工件按定位原理在夹具上定位并夹紧。夹具装夹2.1.2工件装夹图2-7工件在夹具上装夹（滚齿夹具）夹具装夹精度和效率均高，广泛采用。特点:1)当工件以精基准在夹具上定位时，工件的重复定位误差可以小至0.01--0.02mm。重复定位误差稳定且小，易于保证加工精度；2）用夹具安装的，装卸方便，大大地减轻工人劳动强度。节省辅助时间，能大大地提高生产率，操作技术要求低，但夹具设计、制造周期长，费用高，只有在大批、大量生产中才得以广泛使用。夹具装夹第2章工件的装夹与夹具设计

2.2工件的定位2.2.1定位原理

图2-8六点定位原理XZY

六点定位原理要确定其空间位置，就需要限制其6个自由度。将6个支承抽象为6个“点”，6个点限制了工件的6个自由度，这就是六点定位原理。任何一个物体在空间直角坐标系中都有6个自由度——用

表示。Z移动，X、Y轴旋转自由度X移动，Z轴转动自由度Y移动自由度工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制，称为不完全定位。完全定位与不完全定位不完全定位主要有两种情况：①工件本身相对于某个点、线是完全对称的，则工件绕此点、线旋转的自由度不需限制。例如球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕自身轴线的转动等。②工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。如加工平板上表面，要求保证平板厚度及与下平面的平行度，则只需限制3个自由度就够了。2.2.1定位原理

2.2.1定位原理

完全定位与不完全定位图2-9工件应限制的自由度ZYXa）限制3个自由度ZYXb）限制5个自由度ZYXc）限制6个自由度ZYXd）限制2个自由度限制4个自由度限制2个自由度

e）ZYX限制4个自由度f）ZYX限制5个自由度欠定位工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。欠定位不能保证工件的正确安装，是不允许的。图2-10欠定位示例XZYa）B2.2.1定位原理

B欠定位b）B正确定位过定位过定位—工件某一个自由度（或某几个自由度）被重复约束，称为过定位。过定位是否允许，要视具体情况而定：

1）如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是允许的。有时还是必要的，合理的过定位不仅不会影响加工精度，还会起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。

2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不允许的，因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况。2.2.1定位原理

过定位分析图2-12过定位示例a）ZYXYc）非过定位ZYXY2.2.1定位原理

b）ZYYX

过定位分析图2-13过定位示例XYa)过定位ZYb)合理定位ZYXY2.2.1定位原理

刀柄主轴拉杆涨套过定位应用图2-14HSK刀柄与传统刀柄结构HSK刀柄传统刀柄1:107:24间隙主轴拉杆刀柄2.2.2定位原理

定位端面配合锥面

过定位讨论如图示，齿轮坯以内孔和一小端面定位，车削外圆和大端面。加工后检测发现大端面与内孔垂直度超差。试分析原因，提出改进意见。4A0.02A间隙配合刚性心轴图2-15过定位示例2.2.2定位原理

图2-15a过定位引起夹紧变形2.2.2定位原理

橡胶垫图2-15b过定位处理分析2.2.2定位原理

讨论分析图示定位方案：①各方案限制的自由度；②有无欠定位或过定位；③对不合理的定位方案提出改进意见。

b）XZYXc）XZYXa）YXZ图2-16过定位分析2.2.2定位原理

a）过定位YXZa2）合理定位YXZa1）合理定位YXZ图2-16a过定位示例分析2.2.2定位原理

b）过定位XZYXb1）XZYXXZb2）合理定位YXXZb3）YX图2-16b过定位示例分析2.2.2定位原理

有过定位，提高V形块的制造与导向精度，可解决此问题有过定位，提高相关精度，可解决此问题c2）YXXZ图2-16c过定位示例分析2.2.2定位原理

c）XZYX有过定位，提高V形块的制造与导向精度，可解决此问题合理定位图2-17工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有支承钉、支承板、夹具支承件和夹具体的凸台及平面等。ZXY2.2.3定位方法与定位元件

工件以平面定位ZXYZXYZXYZXYZXY2.2.3定位方法与定位元件

图2-18支承钉与支承板a)支承钉b)支承板固定支承2.2.3定位方法与定位元件

可调支承图2-19可调支承2.2.3定位方法与定位元件

图2-20自位支承自位支承图2-21工件以圆孔定位工件以圆孔定位多属于定心定位，常用的定位元件有定位销和心轴。定位销有圆柱销、圆锥销、菱形销等形式；心轴有刚性心轴、弹性心轴之分。XYZXYZXYZXYZXYZXYZ2.2.3定位方法与定位元件

工件以圆孔定位2.2.3定位方法与定位元件

定位销图2-22常用的定位销2.2.3定位方法与定位元件

刚性心轴图2-23刚性心轴2.2.3定位方法与定位元件

工件以外圆定位常用于外圆表面的定位元件有：定位套、V型块等。图2-24定位套2.2.3定位方法与定位元件

图2-25V形块除平面、圆孔、外圆柱面外，工件有时还可能以其它表面（如圆锥面、渐开线齿面、曲面等）定位。图2-26工件以锥孔定位2.2.3定位方法与定位元件

工件以其他表面定位限制5个自由度在多个表面同时参与定位情况下，各定位表面所起作用有主次之分。定位点数最多的表面为主要定位面、位点数次多的表面为次定位基准面。2.2.3定位方法与定位元件

定位表面的组合XZY图2-27工件在两顶尖上定位在分析多个表面定位情况下各表面限制的自由度时，分清主次定位面很重要。主要定位基准，限制X、Y、Z自由度次基准，与主基准一起限制X、Y自由度基准概念2.2.4基准零件是由若干表面组成，各表面之间都有一定的尺寸和相互位置要求。用以确定零件上点、线、面间的相互位置关系所依据的点、线、面称为基准按作用不同分为设计基准和工艺基准设计基准设计图样上所采用的基准工艺基准在工艺中采用的基准。工艺基准按用途不同，又分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准、对刀基准加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准工艺基准零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准定位基准测量基准装配基准工序基准工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置调整刀具与机床的相对位置的基准对刀基准未经机械加工定位基准经过机械加工工艺需要专门设计粗基准精基准附加基准2.2.5定位误差

定位误差的概念如图2-28在轴上铣键槽，采用V型块定位，键槽铣刀按规定尺寸H调整好位置，分析其定位误差。图2-28定位误差HOAO2O1ΔDW定位误差是由于工件在夹具上（或机床上）定位不准确而引起的加工误差。实际加工时，由于工件直径存在公差，会使轴心位置发生变化，进而使工序尺寸H也发生变化。定位误差1）由于工件定位表面或夹具定位元件制作不准确引起的定位误差，称为基准位置误差。2）由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差。图2-29所示工件以底面定位铣台阶面，要求保证尺寸a。2.2.5定位误差

定位误差的来源ba图2-29由于基准不重合引起的定位误差定位基准工序基准ΔDW基准不重合误差2.2.5定位误差

定位误差计算工件的定位误差实质上就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。用几何方法计算定位误差通常要画出工件的定位简图，并在图中夸张地画出工件变动的极限位置；然后运用几何知识，求出工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量，即可求出定位误差。1)用几何方法计算定位误差当工件孔径为最大，定位销的直径为最小时，孔处在左右两个极限位置。【解】2.2.5定位误差

【例2-1】图2-30所示为孔与销间隙配合的情况，销垂直放置，若工件的工序基准为孔心，试确定其定位误差。式中ΔDW—定位误差；

Dmax—工件定位孔最大直径;

dmin—夹具定位销最小直径。图2-30孔与销间隙配合时的定位误差DmaxdminO定位误差均为：O2ΔDWO12.2.5定位误差

当工件孔与夹具定位销保持固定边接触时(或销子水平放置），定位误差为孔径公差的一半。此时，定位误差是由于定位基准与工序基准不重合所造成的，属于基准不重合误差，与定位销直径无关。图2-31孔与销间隙配合固定边接触时定位误差OO1DminDmaxΔDWO2定位误差为：2.2.5定位误差

2.用微分方法计算定位误差【例2-2】工件在V型块上定位铣键槽，计算定位误差。要求保证的工序尺寸和工序要求：①槽底至工件外圆中心的距离H；②键槽对工件外圆中心的对称度。图2-32外圆表面在V型块上的定位误差HBαOAOA=Sin(α/2)OB=Sin(α/2)d对上式求全微分，得到：d(OA)=Sin(α/2)1

d(d)－4Sin2(α/2)dcos(α/2)

d(α)对于第1项要求，写出O点至加工尺寸方向上某一固定点如V型块两斜面交点A的距离：以微小增量代替微分，并将尺寸误差视为微小增量，且考虑到尺寸误差可正可负，各项误差均取绝对值，得到工序尺寸H的定位误差：2.2.5定位误差

（2-8）式中Td

—工件外圆直径公差；

Tα—V型块两斜面夹角角度公差。若忽略V型块两斜面夹角的角度公差，可以得到用V型块对外圆表面的定位误差为：（2-9）若忽略V型块两斜面夹角的角度公差，可以得到用V型块对外圆表面的定位误差为：2.2.5定位误差

工件工序基准为外圆下母线时，由右图得：图2-33外圆表面在V型块上的定位误差b）H1BOAC2.2.5定位误差

若工件工序基准为外圆上母线时，由右图得：图2-33外圆表面在V型块上的定位误差c）H2BdOAC若忽略V型块两斜面夹角的角度公差，可以得到用V型块对外圆表面的定位误差为：

关于键槽对工件外圆中心的对称度要求。图2-32外圆表面在V型块上的定位误差HBαOA2.2.5定位误差

若忽略工件的圆度误差和V型块角度偏差，可以认为工序基准在水平方向上的位置变动量为零，即定位误差为零。2.2.5定位误差

3.组合定位误差【例2-3】一面两销定位误差分析计算。图2-34一面两销的定位误差2.2.5定位误差

直线位移误差图2-35两销定位的直线位移误差O1O2O11O21O12O22极端情况为：工件内孔1的直径尺寸最大、定位销1直径尺寸最小，极端位置为最左、最右两种情况。ΔO1ΔO1=Dmax－dmin式中ΔO1——定位误差；

D1max——工件定位孔最大直径；

d1min——夹具定位销最小直径。2.2.5定位误差角位移误差图2-36两销定位的角位移误差O1O2极端情况为：工件内孔1、2的直径尺寸最大、定位销1、2直径尺寸最小，极端偏摆为上、下最大转角两种情况。O11O21O12O22Δdw-ΔdwO12O22O'12O'22O2O1LO1O2O12O22ΔdwO12O22O'12O'22O2O1L角位移误差2.2.5定位误差第2章工件的装夹与夹具设计

2.3工件的夹紧2.3.1夹紧装置的组成及基本要求组成（1）力源装置.人力、气动、液动、电动等。（2）中间传力机构（3）夹紧元件作用1）改变作用力的方向；2）改变作用力的大小；3）使夹紧实现自锁。1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置；2）夹紧力大小要适当；并能在一定范围内调节,工件在夹紧后的变形和受压表面的损伤不应超出允许的范围；

3）应有足够的夹紧行程；4）手动时要有自锁性能：5）夹紧动作要迅速、可靠；6）结构紧凑，易于制造与维修。基本要求牢、准、快2.3.2.夹紧力的确定必须合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点

(1)夹紧力方向的确定

1）主要夹紧力方向应垂直于主要定位面

2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小

3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小

(２)夹紧力作用点的确定

1）夹紧力应作用在刚度较好部位

2）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件

形成的支承面内3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面(３)夹紧力大小的估算

夹紧力的大小根据切削力、工件重力的大小、方向和相互位置关系具体计算，并乘以安全系数K，一般精加工K=1.5～2，粗加工K=

2.5～3。2.3.3.常用夹紧机构（1）斜楔夹紧机构利用斜面移动所产生的压力夹紧工件。以斜楔为研究对象，夹紧时根据静力平衡原理，有

FQ=F1+FRXF1=FJtanΦ1FRX=FJtan(α＋Φ2)FJ=FQ/[tanΦ1＋tan(α＋Φ2)]设Φ1=Φ2=Φ，当α≤10°，可用下式近似计算FJ=FQ/(

tanα＋2Φ)夹紧力FQ去除，斜楔受到F1、FRX作用，要能自锁，必须满足下式

F1＞FRXF1=FJtanΦ1FRX=FJtan(α－Φ2)tanΦ1＞tan(α－Φ2)即Φ1＞(α－Φ2)或α＜Φ1＋Φ2一般Φ1=Φ2=Φ=5～7°，故当α＜10～14°时自锁，一般取α=6～8°斜楔夹紧的特点：

1）有增力作用，扩力比i=FJ/FQ

，约等于3；2）夹紧行程小,h/s=tanα，故h远小于s；3）结构简单，但操作不方便。主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。（2）偏心夹紧机构常见的偏心轮—压板夹紧机构1）圆偏心夹紧原理及其几何特性

偏心夹紧实质是一种斜楔夹紧，但各点升角不等，m、n处升角为0，P处升角最大。

2）圆偏心夹紧的自锁条件

P点夹紧时能自锁，则可保证其余各点均可自锁自锁条件αp≤

Φ1＋Φ2

tanαp=2e/D≈αp为安全起见取Φ1=02e/D≤Φ2≈μ2,取μ2=0.1~0.15,D/e≥14～20自锁,D/e叫偏心轮的偏心特性，表示偏心轮的工作可靠性3）圆偏心夹紧的夹紧力

3）圆偏心夹紧的夹紧力

M=Pl=Q1ρ或Q1＝Pl/ρ

因为αp很小，Q1≈Q1cosαp=FQ

根据斜楔夹紧原理，得P点产生的夹紧力为Q＝FJ＝Pl/〔ρ(tanΦ1+tan（αp＋Φ2））〕

一般取l=(2～2.5)D，ρ≈D/2

扩力比约为12～134）圆偏心的夹紧行程确定夹紧行程hPE需考虑如下因素：夹紧工件尺寸公差、装卸间隙、夹紧变形及磨损贮备量等

hPE≥T+Δ间+Δ贮偏心距e为e=hPE/(cosγP-cosγE)若取P点左右各45°圆弧作为工作段，则

e=hPE/(cos45°

-cos135°)=hPE/1.1414

圆偏心轮夹紧力小，行程小，自锁性不太好，用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的场合。（3）螺旋夹紧机构螺旋夹紧特点：1）结构简单，自锁性好，夹紧可靠；2）扩力比约为80,远比斜楔夹紧力大；3）夹紧行程不受限制；4）夹紧动作慢，辅助时间长，效率低（4）其它夹紧机构1）螺旋压板夹紧机构2）螺旋定心夹紧机构3）联动夹紧机构4）多件夹紧机构（5）夹紧动力装置气动、液压、电磁、真空等气—液压组合夹紧2.3.4夹具的连接元件、对刀装置和引导元件(1).连接元件(2).对刀装置(3).引导元件2.3.5常见机床夹具（1）钻床夹具

（2）铣床夹具（3）车床夹具（4）成组夹具（5）组合夹具（6）随行夹具.北汽福田汽车股份有限公司蒙派克工厂右舵轻客（左右舵车型切换）车身总成装焊线改造的设计、加工制造、安装调试与现场服务。2.3.6汽车焊接夹具示例.河北长安汽车股份有限公司SC6393车身左右侧围装焊夹具改造的设计、加工制造、安装调试与现场服务。.北京汽车制造厂有限公司007皮卡左右侧围焊接总成焊装线的设计、加工制造、安装调试与现场服务。

.长安汽车(集团)重庆长安跨越车辆有限公司CY5车身焊接夹具的设计、加工制造与安装调试与现场服务.郑州日产汽车股份有限公司D22车架焊接总成装焊线的设计、加工制造、安装调试与现场服务.北汽福田南海汽车厂皮卡系列三种车架焊接总成装焊线的设计、加工制造、安装调试与现场服务.北京汽车制造厂有限责任公司S12副车架焊接总成装焊夹具的设计、加工制造、安装调试与现场.奇瑞汽车有限公司P11（SUV）车架焊装线改造项目设计、制造、安装调试。.北京汽车制造厂有限责任公司007项目车架焊接总成装焊线的设计、制造、安装调试。第2章工件的装夹与夹具设计

2.4夹具设计2.4.1夹具设计的步骤

1)收集和研究有关资料（1）生产批量；（2）零件图及工序图；（3）零件工艺规程；（4）夹具典型结构及有关标准。2)确定夹具的结构方案(1)确定工件的定位方式和定位元件，进行定位误差计算；(2)确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧装置；(3)选择刀具的对准及引导元件；(4)确定其它元件或装置的结构形式；(5)协调各元件、装置的布局，确定夹具体的总体结构。(6)夹具工作精度的分析计算2.4.1夹具设计的步骤

3)绘制夹具总图4)确定并标注有关尺寸、配合及技术条件(1)应标注的尺寸及配合①工件与定位元件的联系尺寸；②夹具与刀具的联系尺寸；③夹具与机床的联系尺寸；④夹具内部的配合尺寸；⑤夹具的外廓尺寸。

(2)应标注的技术条件①定位元件之间或定位元件与夹具体底面间的位置要求；②定位元件与连接元件间的位置要求；③对刀元件与连接元件间的位置要求；④定位元件与导引元件的位置要求。例1（1）熟悉工件零件图以及本工序的加工要求该零件中批生产，材料为45钢。该铣槽工序在X6130卧铣上用三面刃铣刀加工。本工序加工要求为（1）槽宽12+0.27mm。（2）槽底至工件底面的位置尺寸62±0.01mm。（3）槽两侧面对孔轴线的对称度0.2mm。（4）槽底面对工件B面的垂直度0.10mm。（1）熟悉工件零件图以及本工序的加工要求1）自由度分析建立坐标系（2）确定定位方案①为保证槽底面至工件B面的垂直度0.10mm

，应限制工件、，选B面作定位基准

。1）自由度分析（2）确定定位方案②为保证工序尺寸62土0.10mm，应限制工件、，选A面为定位基准。1）自由度分析（2）确定定位方案③为保证槽两侧面对mm孔轴线的对称度，应限制工件，选孔轴线定位基准。1）自由度分析（2）确定定位方案④为了方便地控制刀具的走刀位置，还应限制工件。因而工件的六个自由度都被限制。1）自由度分析（2）确定定位方案本道工序工件的定位面是后平面B、底平面A和mm孔。夹具上相应的定位元件选为支承板、支承钉和菱形定位销。2）选择定位元件旋转：Z、X移动:Y旋转：Y移动:Z旋转：移动:X（2）确定定位方案

定位平面B所用的支承板参考JB／T8029.1—1999中的定位支承板进行设计。定位平面A的定位支承钉以及菱形定位销按实际需要在JB／T8029.2—1999中选取。

（3）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差（3）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差确定支承钉定位表面到菱形定位销中心的名义尺寸及其极限偏差Ld=L±δd。其中l取工件相应尺寸的平均尺寸，公差取相应尺寸公差的1／4，则有

Ld=23±0.02mm。（其中，查阅手册b=3）（3）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差最后确定菱形定位销圆柱部分的直径及其极限偏差，则菱形定位销和定位孔配合的最小间隙Xmin为公差按IT7选取，则（3）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差菱形定位销圆柱部分的直径为

①槽宽12+0.27mm的定位误差

该尺寸由铣刀直接保证，不存在定位误差。（4）分析计算定位误差平面定位时，基准位移误差忽略不计，△Y=0（4）分析计算定位误差②槽底至工件底面位置尺寸62土0.10mm的定位误差定位基准与设计基准重合，△B=0故△D=△B+△Y=0③槽两侧面对孔轴线的对称度0.2mm的定位误差工件以φ14孔轴线定位，定位基准和设计基准重合，△B=0。（4）分析计算定位误差菱形定位销圆柱部分直径和定位孔配合时产生的最大间隙将直接影响对称度要求。△Y约为对称度允差的1／2，应采取措施减小该项误差。（4）分析计算定位误差0.097mm仍接近加工允差0.2mm的1／2。减少对称度定位误差的措施①提高菱形定位销圆柱部分的制造精度，将菱形定位销圆柱部分精度提高到IT6级。这时孔的尺寸为，公差为0.027mm②在提高菱形定位销圆柱部分精度的基础上，将φ14孔的精度提高到IT8级。减少对称度定位误差的措施有约0.12mm的加工精度预留量，可以保证对称度加工要求。通过钻、铰加工仍能保证孔的加工要求。

④槽底面对工件B面的垂直度的定位误差定位基准与设计基准重合，△B=0。平面定位，基准位移误差△Y=0。故△D=△B+△Y=0（4）分析计算定位误差在对称铣削情况下FH=（0.2~0.3）Fc

FV=（1.0~1.2）Fc

(5)确定夹紧方式，设计夹紧机构1）计算切削力及所需夹紧力

如下图所示，加工时，工件受到切削合力F′，可分解为水平和垂直方向的切削分力FH、FV，切向铣削力Fc。式中Fc——铣削力，N；CFc——影响系数，大小与实验条件有关；ae——铣削宽度，mm；fz——每齿进给量，mm／齿；d0——铣刀直径，mm；ap——铣削深度，mm；Z——铣刀齿数；KFc——修正系数。切向铣削力Fc为1）计算切削力及所需夹紧力(5)确定夹紧方式，设计夹紧机构1）计算切削力及所需夹紧力已知：CFc=68.3，ae=3mm，fz=0.15mm／齿，d0=100mm，ap=12mm，Z=12；故水平分力和垂直分力FH=0.3Fc=348N;FV=1.1,Fc=1275N(5)确定夹紧方式，设计夹紧机构由于工件主定位面是B面，故选择夹紧力的作用方向为水平方向作用于B面上。当夹紧力水平作用于工件上时，所需要的计算夹紧力F应为：实际所需夹紧力与计算夹紧力之间的关系为（K为安全系数，取K=2.5）1）计算切削力及所需夹紧力(5)确定夹紧方式，设计夹紧机构

方案A:为螺旋杠杆压板夹紧机构，夹紧时从夹具体背面拧紧夹紧螺母。2）设计夹紧机构并验算机构产生的夹紧力a）方案B.铰链压板机构，当铰链压板转开时，装卸工件及清理切屑都很方便，这种结构较好。2）设计夹紧机构并验算机构产生的夹紧力b）式中η——夹紧机构效率，取0.9；FQ——螺栓的许用夹紧力，N。2）设计夹紧机构并验算机构产生的夹紧力图b）所示的夹紧机构所能产生的夹紧力，由下图所示的压板受力分析计算得铰链压板受力分析选定L1=L2，当螺杆螺纹公称直径为M12时，查表可得FQ=5620N。FJ=2FQη=2×5620×0.9=10116N因FJ＞FJ需（=8988N），故夹紧方案可行。2）设计夹紧机构并验算机构产生的夹紧力根据工件加工表面形状，对刀元件可选用标准的直角对刀块。它的直角对刀面应和工件被加工槽形相对应（间距等于3mm塞尺厚度），并把它安装在夹具体的竖直板上。3）设计对刀元件、连接元件根据所选X6130型铣床T形槽的宽度，选用宽度B=14mm，公差带为h6的A型两个定位键来确定夹具在机床上的位置。3）设计对刀元件、连接元件夹具选用灰铸铁的铸造夹具体。基本厚度选为22mm，并要在夹具体底部两端设计出U形槽耳座，用于T形槽用螺栓紧固夹具。布置好夹具上各种元件、机构、装置之间的相对位置。4）设计夹具体根据工件在几个视图上的投影关系，分别画出其轮廓线，如工件三视图所示。(6)、绘制夹具总图及制定技术要求1).绘制夹具总图夹具总图及其绘制步骤如下:工件三视图安排定位元件，如定位元件布置图所示。1)绘制夹具总图定位元件布置图布置夹紧装置，如夹紧装置布置图所示。1)绘制夹具总图夹紧装置布置图布置对刀元件、连接元件；设计夹具体并完成夹具总图。1).绘制夹具总图2).标注总图上的尺寸、公差配合与技术条件标注尺寸、公差与配合夹