定位基准与设计基准不重合
3. 工件以外圆定位时的定位误差 主要分析工件外圆在V形块上定位情况：
由于工件设计基准不同，可能出现以下三种情 况，即设计基准分别为B、C 、O 。
（1）尺寸h1的定位误差 设计基准为O，定位基准与设计基 准重合Δjb=0，基准位移误差为Δjw
即定位误差：
d（w h1） O1O2 O1C1 O2C2
杠杆机构 气缸
夹紧装置组成
基本要求：➢夹紧不破坏工件正确的定位 ➢夹紧力大小合适 ➢夹紧动作迅速可靠 ➢结构简单，维修方便
第4节 工件在夹具中的夹紧
问题 如何实现工件夹紧的基本要求？
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
➢ 主要夹紧力方向应垂直于主要定位面，定位准确可靠；
L
提高工件定位精度的措施
1. 消除或减少基准不重合误差 要正确选择定位基准，经可能与工序基准重合。
2. 消除或减少基准位移误差 ➢ 选择精度高、位置误差小的表面为定位基准，尤
其是组合定位中的第一基准，位置误差要小； ➢ 选用基准位置误差小的定位元件，提高定位元件
间的位置精度； ➢ 提高工件定位表面与定位元件的配合精度，将销
1.平面定位误差的分析与计算 （1）工件底面定位：定位基准与设计基准不重合Δjb= δa 定位基准位移误差为Δjw=δ2 定位误差Δdw=Δjb+Δjw = δa + δ2
2. 工件以圆孔定位误差 （1）工件圆孔与刚性心轴或销过盈配合
孔与心轴始终同心，故 Δjw=0（但由于工件装夹困难，一般 很少采用）
或消除配合间隙来减小基准位移误差。
保证加工精度实现的条件
若规定工件的加工误差为δ工件，以Δ夹具表示与采用 夹具有关的误差，以Δ加工表示除夹具外与工艺系统其它
因素（如机床误差、刀具误差、受力受热变形等）有关 的加工误差，为保证工件的加工精度要求，必须满足误 差计算不等式 ：
δ工件≥Δ夹具＋Δ加工
制订夹具公差时，应保证夹具的定位、制造和调整误差 的总和不超过零件公差的三分之一。
第4章机床夹具原理与设计
2014-2015学年 第2学期
主要内容
1 概述 2 工件定位与误差分析 3 工件在夹具中夹紧 4 典型机床夹具 5 机床夹具设计
第3节 定位误差分析
定位误差概念
指一批工件在夹具中定位时，工件的设计基准（或工序 基准）在加工尺寸方向上的最大变动量。
定位误差产生的原因
基准不重合误差
dmax 2sin
dmin 2sin
2
2
Td
2 sin
2
（2）尺寸h2的定位误差 设计基准下母线，定位基准与设 计基准不重合Δjb=Td/2，基准位移误差为Δjw
即定位误差：
j（w hdmin
2sin 2sin
2
2
Td 2 sin
2
d（w h2）
3）+
（jb h
）
3
Td
2sin
Td 2
2
4.一面两孔定位误差计算
4.一面两孔定位误差计算
'
O1O1
D1min TD1 2
d1max Td1 2
TD1 Td1 2
X1
'
O2O2
D2min TD2 2
d2max Td 2 2
TD 2
Td 2 2
X2
= arctan O1O1' O2O2'
FJ3 W
（c）
（a）图 理想方案
第4节 工件在夹具中的夹紧
问题 如何实现工件夹紧的基本要求？
(1)夹紧力方向的确定 ➢夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小
j（w h2）
（jb h
）
2
Td
2sin
Td 2
2
（3）尺寸h3的定位误差 设计基准上母线，定位基准与设 计基准不重合Δjb=Td，基准位移误差为Δjw
即定位误差：
j（w h3） O1O2 O1A1 O2 A2
dmax
dmin
2sin 2sin
2
2
Td 2 sin
2
d（w h3）
j（w h
镗孔加工
FJ
FJ FJ FJ
错误
正确
第4节 工件在夹具中的夹紧
问题 如何实现工件夹紧的基本要求？
(1)夹紧力方向的确定
➢夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小 尽量与切削力、重
力方向一致 FJ1
FP
FP
FP
W
W
（a）
图（a） 夹紧力最小
F J2
（b）
图（b） 夹紧力 FQ FP W
图（c） 夹紧力 FQ (FP W) /
基准位移误差
第3节 定位误差分析
j.w
定位误差分析
1.设计基准与定位基准不 重合 定位基准不重合误差Δjb 2.定位副制造不准确；定位 副间的配合间隙 定位基准位移误差Δjw
定位误差： Δdw=Δjb+Δjw
1.平面定位误差的分析与计算
1.平面定位误差的分析与计算
（1）工件顶面定位：定位基准与设计基准重合Δjb=0； 定位基准位移误差为顶面和定位元件平面的平面度误差在工 序尺寸上的代数和Δjw=δ1
jw OO2 Dmin TD dmax Td 轴最大孔2最小时极限位2 置oo1 轴最T小D 孔 T最d 大时极s 限位置oo2 oo2 oo1为2孔的中心的变动量
➢ 心轴垂直放置 孔与心轴可以在任意方向接触，孔的中心最大变动量即
为基准位移误差：
jw O1O2 (Dmin TD ) (dmax Td ) TD Td X min
第4节 工件在夹具中的夹紧
夹紧
➢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
第4节 工件在夹具中的夹紧
夹紧装置的组成及要求
组成： ➢动力装置 ➢中间传力机构 ➢夹紧元件
功能： ➢改变夹紧力方向 ➢改变夹紧力大小 ➢自锁
压板 工件
其中 Xmin=(Dmin-dmax) 为孔与 轴的最小配合间隙
2. 工件以圆孔定位误差 （2）工件圆孔与刚性心轴或销间隙配合
心轴水平放置
dw jb + jw
Td工件 + TD Td心轴 s
2
2
心轴垂直放置
dw jb jw
Td工件 / 2 (TD Td心轴 X min )
定位基准与设计基准重合Δjw=0
2. 工件以圆孔定位误差
（2）工件圆孔与刚性心轴或销间隙配合
➢ 心轴水平放置（重力作用下孔与心轴固定上母线接触）
工件孔尺寸
D0TD，心轴尺寸
d0 Td
工件孔中心最大变动量即为基准位移误差：
孔 Dmax=Dmin+TD Dmin=D 心轴 dmax=d dmin=dmax- Td