夹具定位方案设计

夹具定位方案设计：

如下图1-1所示，在摇臂上铣槽。根据工艺规程，这是最后一道加工工序，加工要求有：槽宽±，槽底面到Φ38f9mm 轴肩下圆环面的距离为±，槽关于Φ28H11mm 孔中心线的对称度为，由于槽宽有铣刀保证，在才不做其定位分析。根据加工要求拟定了以下三种定位方案。

图1-1 摇臂零件图

一、 定位方案分析

1、 确定需要限制的自由度以及选择定位基面和定位

从加工要求考虑，需要限制X 、Y 、Z 轴位置自由度X ρ、Y ρ、Z ρ和绕X 、Y 、Z 轴的转动

自由度X )、Y )、Z )。工序基准为：Φ38f9mm 轴肩下圆环面、Φ28 H11mm 孔中心线。

现拟定下面的三个定位方案。

方案一：示图1-2如下

如图1-2所示，工件以Φ28mm 孔中心线为定位基准以及孔底面为定位基准，用长销Φ28

h11mm 与Φ28 H11mm mm 孔中心线配合限制了X ρ、Y ρ、Z ρ、X )、Y )五个自由度，左右两边用

圆柱花纹压块实现定心夹紧，限制了Z )一个自由度。由于尺寸±的工序基准是Φ38f9mm 轴

肩下圆环面，而工件限制Z ρ自由度的定位基面是Φ28H11mm mm 孔底面，定位基准与工序基

准不重合，不利于保证尺寸±。同时由于长销Φ28 h11mm 与Φ28 H11mm 孔中心线配合存在

间隙，致使定位基面与限位基面不重合将不利于保证尺寸±和槽关于Φ28 H11mm 孔中心线的对称度为。

图1-2 定位方案一

方案二：如图1-3所示

图1-3以Φ38f9mm 轴肩下圆环面为定位基面，限制了Z ρ一个自由度，用定位套Φ38H7

和Φ38f9mm 圆柱面配合，以和Φ38f9mm 圆柱面为定位基面，限制了X ρ、Y ρ、X )、Y )四个自由度，左右两边用圆柱花纹压块实现定心夹紧，限制了Z )一个自由度。由于定位中心线为Φ38f9mm 圆柱中心线，在此处定位中心线不重合，不利于保证槽关于Φ28 H11mm 孔中心线的对称度为。定位套Φ38H7mm 和Φ38f9mm 圆柱面配合存在间隙将影响尺寸±和槽关于Φ28 H11mm 孔中心线的对称度为，此方案也存在定位误差。

图1-3 定位方案二

方案三：图1-4所示

图1-4以Φ38f9轴肩下圆环面为定位基面，限制了Z ρ

一个自由度，于Φ38f9mm 圆柱面用V 形块限制了X ρ、Y ρ、X )、Y )四个自由度。由于定位中心线为Φ38f9mm 圆柱中心线，在

此处定位中心线不重合，不利于保证槽关于Φ28 H11mm 孔中心线的对称度为。V 形块对中性好，因此易于保证对称度要求，但由于定位中心线为Φ38f9mm 圆柱中心线，在此处定位中心线不重合，不利于保证槽关于Φ28 H11mm 孔中心线的对称度为。（图1-4）

比较上诉三种方案，方案一和方案二结构都比较简单，方案三的加紧机构将比较繁杂。方案一和方案二都只需在Φ28 H11mm 孔的顶部用压块压紧，而方案三需要增加V 形块定位部分的加紧。由于切削用量较大，为了加紧可靠、保证加工刚性，使工件加工过程中不产生振动，需在槽底附近设置辅助支承（加紧装置见装配工程图）。

2、 计算定位误差

除槽宽±由铣刀保证外，本工序的主要加工要求是槽底面到Φ38f9mm 轴肩下圆环面的距离为±，槽关于Φ28 H11mm 孔中心线的对称度为。其它要求未注公差，因而只要计算上述两项加工要求的定位误差即可。

方案一定位误差分析：

（1） 加工尺寸±的定位误差

采用方案一是工序基准是Φ38f9mm 轴肩下圆环面，定位基准为Φ28 H11mm 孔中心线以及孔底面均影响该项误差。

当考虑Φ28 H11mm 孔底面为定位基准时，基准不重合。尺寸38为自由公差在此取IT14.

1B ∆= , 1Y ∆=0

当考虑Φ28 H11mm 孔中心线为定位基准时，定位基准与工序基准不重合，但是尺寸±变化方向与Φ28 H11mm 孔尺寸变化方向垂直，所以基准不重合误差为0。但是定位基面Φ28 H11mm 内孔圆柱面与限位基面Φ28 h11mm 长销圆柱面不重合，其配合长度为30，所以存在基准位移误差2Y ∆配合存在最大配合间隙max X 。其中长销Φ28 h11mm 的上偏差是0，下偏差是；Φ28 H11mm 孔的上偏差是+，下偏差是0.误差示意图如下图1-5.

X=α∆,Y=2Y ∆/2,X0= max X

α∆tg =max X /（2*30）=（+）/60

=

2Y ∆=2*36*α∆tg =

2D ∆=2Y ∆=

综上可得：D ∆=2D ∆+1B ∆=

很明显此处D ∆大于尺寸±的公差

的1/3。所以方案一定位误差太大，不

满足要求。

图1-5

方案二定位误差分析：

（1） 加工尺寸±的定位误差

采用方案是工序基准是Φ38f9mm 轴肩下圆环面，定位基准为Φ38f9mm 轴肩下圆环面和Φ38H7mm 内孔面均影响该项误差。

考虑定位基准为Φ38f9mm 轴肩下圆环面，基准重合，基准不重合误差∆B =0；基准位移误差∆Y =0；因此定位误差1D ∆=0。

当考虑Φ38H7mm 外圆柱面为定位基准时，基准不重合，同上两尺寸变化方向垂直，基准不重合误差为0；但是存在基准位移误差。误差示意图与1-5相似。不同的是定位套与外圆柱面得配合长度为38.

38H7mm 内孔面得上偏差是+，下偏差为0；Φ38f9mm 外圆柱面上偏差为，下偏差为. α∆tg =max X /（2*38）=（+）/（2*38）

=

2Y ∆=2*36*α∆tg =

（2） 槽关于Φ28 H11mm 孔中心线的对称度为

由于定位套与轴存在配合间隙，所以存在基准位移误差∆Y ，此外由于工序基准为Φ28 H11mm 内孔中心线，定位基准是面Φ38 f9mm 外圆柱中心线，基准不重合，存在基准不重合误差∆B 。

X=α∆,Y=2Y ∆,X0=max X

α∆tg =

∆Y =（30+51）*α∆tg =

假设Φ28 H11mm 内孔与Φ38 f9mm

外圆柱中心线的同轴度是.

则

D ∆=∆Y =