0 .0 1 7
公差值为0.011
d 2 2 d 2 1 1 .9 5 3 0 .0 1 1 1 1 .9 4 2 m m 1 2 0 0 .0 5 8
所以，取d2=12，则
d2
120.047 0.058
（2）一个平面和一个与其垂直的孔组合 A、大平面、短销 B、大平面、长销
（3）两个互相垂直的平面和一个与其中一个面垂直的 孔组合
(Lx
Lg)
略去高阶小量
b
2D2
2( Lx Lg )
当两孔中心距最小，两销中心距最大时，结果相同。
➢ 削边销结构
扁销
凸肚销
菱形销
刚性差
制造复杂
已标准化
B ≤ D 22 D 22 (L gL x) 2 B ≤ D 22 D 22 (L gL x) 2
C 、削边销（菱形）设计 已知：两销孔公称尺寸及公差，两孔中心距公称尺寸
L
3、锥心轴定位
当工件孔有孔径误差 孔 时，
基准位移误差：
定
孔 2tg (
2)
孔 ——孔直径公差
——锥角
当心轴有直径误差时
定
轴 2 tg (
2)
公差
⑴位移误差 对销1来说最小间隙 各个方向
定位
max 2
2
D1 d1 1
D max d max
D 1 ——孔径公差 d 1 ——销径公差 1 ——最小间隙
d 2 m a x d 2 2 d 1 D 2 2L g 2L x2 D 2 2
△2为孔2与销2的最小间隙，这样d2较小，从而定位的 角度小误差很大。
➢ 两孔中心误差和两销的中心误差由两个定位销来补偿：
将两个销直径减小，这样在中心连线方向定位精度降低， 另外也不能减小角度误差，因此很少采用。
主要内容
第4章 机床夹具设计原理 4.1 机床夹具的概述 4.2 工件的定位 4.3 典型的定位方式、定位元件及定位装置 4.4 定位误差 4.5 工件的夹紧 4.6 夹紧机构 4.7 夹具的动力装置 4.8 夹具的其它装置 4.9 夹具设计的方法及步骤 思考与练习：
§4-1 夹具的基本概念
一、机床夹具的定义
圆柱隙 1 1 2 ( 1 2 0 .0 0 6 ) 0 .0 0 6 m m
③确定菱形销2的直径公称尺寸、公差及宽度
先根据D2值查表选b（P204 表4.1），b=4 根据b求△2
2 2 b (L D x2 L g ) 2 4 (0 .1 0 2 5 0 .0 2 ) 0 .0 4 7 m m
§5-5 工件的夹紧
一、夹紧机构的组成
1、夹紧元件 2、动力装置 3、中间传力机构
二、夹紧机构的基本要求与设计原则
1、夹紧必须保证定位而不能破坏定位 ➢ 主要夹紧力垂直于装置基面
➢ 夹紧元件不应破坏工件定位
2、工件和夹具的夹紧变形必须在允许范围内 ➢ 夹紧力作用在工件刚性较好的方向上 ➢ 夹紧力的着力点和支承点尽可能靠近切削力作用点
则由最小间隙
2 D 2 m in d 2 m a x (D 22 D 2 ) (d 22 d 2 )
得，
d 2 2 d 2 ( D 2 2 D 2 ) 2 1 2 0 . 0 4 7 1 1 . 9 5 3 1 2 0 0 . 0 4 7
选销与孔为H/g，H/f，一般为g6，公差为 0 .0 0 6
2 L
转角为 2
一般α转角：可取
tg(弧度)
2
2
4、V形铁定位 ①下母线为设计基准（如键槽等）
此时由于基准不重合（Q→A、 C）产生基准转换误差。设调整 是按标准工件调整，工件直径为 d，现工件直径为d +δ，则产生 的定位误差为
定QQ OQOQ OOOQOQ
其中
O Q d OQ d
L-δLx L+δLx
设孔1和销1准确定位，两者最小间隙△1 ，要将孔2套 入定位销2，而两个中心距又有误差，则只能将定位销2 减小。从图中可以看出，当两孔中心距最大两销中心距 最小或反之
d 2 m a x 2 L x 2 L L g D 2 2 ( L L g D 2 2 )
C、弹性心轴： 定心精度高，装卸方便
液性塑料心轴
D、定心心轴：用于粗基准或孔径大时
孔定位
3、外圆定位 ①套筒
②自动定心定位：卡盘及卡头
③支承
平支承
两个平支承 半圆支承
④V型铁定位 ➢ 分类：V型铁
长V型铁：限制4个自由度 短V型铁：限制2个自由度
➢ 特点：对中性好 ➢ 应用：外圆柱面定位；任意曲线柱面的定位；
与其他定位元件组合使用；超定位时，可做成 浮动形式
4、圆锥孔定位 用锥轴限5个自由度，特例是顶尖（死顶尖和浮动顶
尖） 5、复合定位——一个平面和两个与平面垂直的孔组合； 一个平面和一个与其垂直的孔组合 （1）一个平面和两个与其垂直的孔
A 、采用两个圆柱销和一个平面的情况 ➢ 使工件两个孔中一个准确定位，两孔中心距误差和两 销中心距误差由另一个定位销来补偿
②保证夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的
准确几何位置，满足加工面对定位基准的相互位置精
度要求
③保证加工面对定位基准的位置尺寸
机床夹具和机床、刀具、工件之间关系图
四、夹具的作用
（1）保证加工精度
（2）提高生产率
（3）减轻工人劳动强度 （4）扩大机床使用范围
（5）降低生产成本
（6）可由较低技术等级的工人加工
A2±δA2/2
②支承定位平面 要求尺寸：A3 基准重合，但工件定位面不准，有基准位移引起定位误
差△定=(H-h)tg(△α)， α=90°
若要求A1 则即有基准位移引起，又 有定位基准不重合 △定=(H-h)tg(△α)+δA2
③支承定位外圆表面
对H1: △定=δD/2(不重合) 对H2: △定=0 对A: △定=δD/2(不重合)
及公差 求：两销公称尺寸 削边销宽度及销公差，两销孔中
心距及公差
例：已知工件两孔为 1200.031mm
两孔中心距为 1000.05m m
解：①公差为 Lx (15~13)Lg 对称分布
L L x L (1 5 ~ 1 3 )g L 5 2g 1 0 0 0 .0 2
②确定圆柱销的直径及公差
△az—过程误差
二、定位误差的分析
基准不重合 工件定位面不准
基准位移误差
—一批零件，系统误差和随机误差
夹具定位元件不准
—夹具，系统误差 上限
误差 分布 范围
下限
标准（调整时）
定位误差是否满足要求，与分布有关，也与标准 值（调整值有关）
三、常见定位形式的定位误差
1、用支承或平面作定位元件 ①平面定位 要求尺寸： A1 则由基准不重合引起的定位误差△定=δA2
二、定位原理
➢ 自由度：一个物体在空间中可能具有的运动
➢ 刚体有六个自由度：x 、 y 、 z、 x 、 y 、 z
➢ 定位条件：采取各种约束措施来消除六个自由度 ➢ 六点定位原理：
圆盘类零件
平面 1、2、3： z、x、y
圆柱面 5、6 ： x、 y
槽4： z
轴类零件
圆柱面 1、3、4、5： y、 z、 y、 z
1 2 3
6、其它定位方式
一些特殊的如齿轮淬火后磨内孔→齿→余量均匀
齿面定位
§5-4 定位误差
一、与夹具有关的误差：
1、定位误差△定 基准不重合
定位误差△dw 间隙
定位基面形状误差
2、夹紧误差△夹紧
3、导向误差△导 4、夹具安装误差△夹具安
对正安装误差△az
5、夹具制造误差△夹具
△dw+△az+△gc=δ 各取1/3
2、用定位销、心轴定位内圆表面和用套筒定位外圆表面 (1)中心偏移—销或套筒垂直放置 如图，x、y两个方向定位误差
定Dd
y
x
定
中心圆
当定位销或套筒水平放 置，由于重力等作用， 高点接触
定位误差：
定
D
2
d
2
D D d d
2 2
2
2
D D d d
2 2
2
2
销大孔小 销小孔大
⑵中心偏转
tgDd
1max D1 d1 1
2 2 22
2max D2 d2 2
2 2 22
对销2来说，由于不限x方向自由度，即由销1决定。
y方向：
定 位 移 2 m ax2D 1d1 1
⑵转角：
tg 1 m a x 2 m a xD 1 d 1 1 D 2 d 2 2
2 2 L
五、夹具分类
1、按专业化程度
①通用夹具
②专用夹具
③成组夹具
④组合夹具
⑤随行夹具
2、按机床种类
①车床夹具
②磨床夹具
③钻床夹具(钻模)
④镗床夹具(镗模)
⑤铣床夹具
3、按动力源
手动、气动、液压、气液、电动、电磁、真空、
自紧(切削力)
§4-2工件的定位
一、定位与基准
➢ 定位：工件在夹具中占有正确的位置 ➢ 夹紧：固定工件的位置 ➢ 定位基准：确定工件安装时所用的基准
➢ 一个自由度被多个定位元件限制→超定位，一般不 允许
➢ 工件定位面精度、夹具定位元件精度较高→允许过 定位→提高刚度
➢ 工件刚度低，过定位→提高刚度 ➢ 根据加工要求确定定位 ➢ 欠定位和过定位可能同时存在
§5-3 典型的定位方式、定位元件及定位装置
一、定位元件的要求
①有与工件相应的精度； ②有足够的刚度； ③有足够的耐磨性。
B、用削边销来补偿两孔中心距和两销中心距的误差 ➢ 削边销的出现
设两孔中心距最大，两销中心距最小