新版机械制造工艺课件ch3机床夹具设计

第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社第3章 机床夹具设计3.1 概述3.2 工件在夹具中的定位3.3 工件在夹具中的夹紧3.4 夹具的其他元件3.5 典型机床夹具设计3.6 夹具的设计方法和步骤第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社3.1 概述机械制造过程中用来固定加工对象，使之在机床上占有正确机械制造过程中用来固定加工对象，使之在机床上占有正确的位置，以便进行机械加工或检测的装置被称为机床夹具，简称夹的位置，以便进行机械加工或检测的装置被称为机床夹具，简称夹具。具。夹具设计是直接为机械产品生产效劳的一项生产准备工作。夹具设计是直接为机械产品生产效劳的一项生产准备工作。机床夹具设计特点是周期要求短，夹具精度高。机床夹具设计特点是周期要求短，夹具精度高。夹具设计与机械加工工艺等关系密切。夹具设计与机械加工工艺等关系密切。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社三爪卡盘四爪卡盘万向平口钳回转工作台分度头图2-43 通用夹具第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社工件的装夹工件的装夹1装夹的概念装夹的概念工件装夹工件装夹是将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。工是将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。工件装夹的包含了件装夹的包含了定位定位、夹紧夹紧两个方面内涵。两个方面内涵。工件定位工件定位是工件在机床或夹具上占有正确的位置，使工件与是工件在机床或夹具上占有正确的位置，使工件与刀具及机床主轴、导轨之间具有正确的相对关系，从而保证被加刀具及机床主轴、导轨之间具有正确的相对关系，从而保证被加工工件的尺寸精度、形状精度及位置精度。工工件的尺寸精度、形状精度及位置精度。工件夹紧工件夹紧是工件定位后将其固定的正确位置上，使之不因切是工件定位后将其固定的正确位置上，使之不因切削力、惯性力、重力的作用而变化。削力、惯性力、重力的作用而变化。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社2装夹的方式装夹的方式在机床上，工件一般可采用如下几种装夹方式：在机床上，工件一般可采用如下几种装夹方式：(1)直接装夹直接装夹 直接装夹直接装夹是将工件的定位基准面直接密切贴合在机床的装夹面是将工件的定位基准面直接密切贴合在机床的装夹面上，不需找正即可完成定位，通过夹紧工件，使其在整个加工过程上，不需找正即可完成定位，通过夹紧工件，使其在整个加工过程中保持正确位置。中保持正确位置。在平面磨床的磁力工作台上固定工件等都是直接装夹。在平面磨床的磁力工作台上固定工件等都是直接装夹。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社(2)找正装夹找正装夹 是利用可调整工具将工件夹持在机床上，并使机床作慢速运动，是利用可调整工具将工件夹持在机床上，并使机床作慢速运动，利用划针或千分表检测和调整工件的位置，使之处于正确位置的装夹利用划针或千分表检测和调整工件的位置，使之处于正确位置的装夹方式。方式。例如，在车床上加工一个具有较高同轴度要求的阶梯轴时，可采例如，在车床上加工一个具有较高同轴度要求的阶梯轴时，可采用四爪卡盘和千分表调整工件的位置，以提高和保证加工精度的工件用四爪卡盘和千分表调整工件的位置，以提高和保证加工精度的工件装夹过程是找正装夹。装夹过程是找正装夹。对于形状复杂，尺寸、重量均较大且精度较低的铸件和锻件毛坯，对于形状复杂，尺寸、重量均较大且精度较低的铸件和锻件毛坯，如果工件毛坯没有方便的找正外表，那么可预先在毛还上划出待加工如果工件毛坯没有方便的找正外表，那么可预先在毛还上划出待加工面的轮廓线，然后按照所划的轮廓线找正其位置完成工件装夹，这种面的轮廓线，然后按照所划的轮廓线找正其位置完成工件装夹，这种工件装夹方式也属于找正装夹。工件装夹方式也属于找正装夹。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社(3)夹具装夹夹具装夹 夹具装夹夹具装夹是将夹具预先安装在机床上并精确调整其位置，在机是将夹具预先安装在机床上并精确调整其位置，在机械加工过程中利用该夹具迅速而准确地装夹工件的方式。械加工过程中利用该夹具迅速而准确地装夹工件的方式。在上述三种工件装夹方式中，在上述三种工件装夹方式中，夹具装夹夹具装夹具有较高的定位精度，工件装夹操作方便、简单和省具有较高的定位精度，工件装夹操作方便、简单和省时，适合大批量生产。时，适合大批量生产。找正装夹找正装夹亦具有较高定位精度，但操作费时、费力，仅适合单亦具有较高定位精度，但操作费时、费力，仅适合单件小批量生产。件小批量生产。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社夹具的组成、分类和在机械加工中的作用夹具的组成、分类和在机械加工中的作用1机床夹具的组成机床夹具的组成机床夹具虽然多种多样，但是夹具一般包含如下几个组成局部：机床夹具虽然多种多样，但是夹具一般包含如下几个组成局部：(1)定位装置定位装置其作用是确定工件在夹具中的位置。其作用是确定工件在夹具中的位置。如：支撑钉、支承板、如：支撑钉、支承板、V型块等都是定位元件。型块等都是定位元件。(2)夹紧装置夹紧装置 其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位置在加工其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位置在加工过程中不因受外力而产生位移，同时防止或减少震动。过程中不因受外力而产生位移，同时防止或减少震动。如：螺母和螺杆、螺旋压板等。如：螺母和螺杆、螺旋压板等。(3)连接元件连接元件其作用是使夹具与机床装夹面连接，并确定夹具对机床的相互位置。其作用是使夹具与机床装夹面连接，并确定夹具对机床的相互位置。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社 (4)对刀元件和导向元件对刀元件和导向元件 对刀元件用于确定刀具在加工前正确位置。如铣床夹具中的对刀元件用于确定刀具在加工前正确位置。如铣床夹具中的对刀块。导向元件用于确定刀具位置并引导刀具进行加工，如钻套。对刀块。导向元件用于确定刀具位置并引导刀具进行加工，如钻套。对刀元件和导向元件的共同作用是保证工件与刀具之间的正确位对刀元件和导向元件的共同作用是保证工件与刀具之间的正确位置。置。(5)夹具体夹具体夹具体是夹具的基座和根底件。夹具的其它装置或元件都安装在夹具体是夹具的基座和根底件。夹具的其它装置或元件都安装在夹具体上，使之成为一个整体。夹具体上，使之成为一个整体。(6)其他装置或元件其他装置或元件其他装置或元件主要有分度装置、排屑装置等。其他装置或元件主要有分度装置、排屑装置等。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社2机床夹具的分类机床夹具的分类夹具的分类方法比较多。夹具的分类方法比较多。机床夹具按应用范围、使用特点可分为通用夹具、专用夹具、可调夹机床夹具按应用范围、使用特点可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具等类型。具、成组夹具、组合夹具和随行夹具等类型。通用夹具指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。通用夹具指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。如三爪或四爪卡盘、机器虎钳、回转工作台、万能分度头、磁力工作台等。如三爪或四爪卡盘、机器虎钳、回转工作台、万能分度头、磁力工作台等。专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而设计制造的夹具。专专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而设计制造的夹具。专用夹具一般是在一定批量的生产中应用，通常说的工装夹具一般指专用夹用夹具一般是在一定批量的生产中应用，通常说的工装夹具一般指专用夹具。具。可调夹具和成组夹具的共同特点是：在加工完一种工件后，经过调整可调夹具和成组夹具的共同特点是：在加工完一种工件后，经过调整或更换个别元件，即可加工形状相似、尺寸相近或加工工艺相似的多种工或更换个别元件，即可加工形状相似、尺寸相近或加工工艺相似的多种工件。但通用可调夹具的加工对象并不很确定，其通用范围大，如滑柱钻模、件。但通用可调夹具的加工对象并不很确定，其通用范围大，如滑柱钻模、带各种钳口的机器虎钳等即是这类夹具。而成组夹具那么是专门为成组加带各种钳口的机器虎钳等即是这类夹具。而成组夹具那么是专门为成组加工工艺中某一组零件而设计的，针对性强，加工对象和使用范围明确，结工工艺中某一组零件而设计的，针对性强，加工对象和使用范围明确，结构更为紧凑。构更为紧凑。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社组合夹具组合夹具是指按某一工件的某道工序的加工要求，用一套事先准是指按某一工件的某道工序的加工要求，用一套事先准备好的通用的标准元件和部件，通过它们的组合而构成的夹具。备好的通用的标准元件和部件，通过它们的组合而构成的夹具。这种夹具用完之后可以拆卸存放，或待重新组装新夹具时再次使这种夹具用完之后可以拆卸存放，或待重新组装新夹具时再次使用。用。随行夹具随行夹具是在自动线或柔性制造系统中使用的夹具，工件安装在是在自动线或柔性制造系统中使用的夹具，工件安装在随行夹具上，由输送装置送往各机床，并在机床夹具或机床工作台上随行夹具上，由输送装置送往各机床，并在机床夹具或机床工作台上定位夹紧。定位夹紧。按照按照使用夹具的机床类型使用夹具的机床类型，夹具可分为，夹具可分为车床夹具车床夹具、铣床夹具铣床夹具、钻钻床夹具床夹具、镗床夹具镗床夹具等类型。等类型。按照按照夹具的用途夹具的用途，可将夹具分为，可将夹具分为机床夹具机床夹具、装配夹具装配夹具、检测夹具检测夹具等。等。按照按照夹紧力的力源类型夹紧力的力源类型，夹具还可分为，夹具还可分为手动夹具手动夹具、气动夹具气动夹具、液液压夹具压夹具、电磁和电动夹具电磁和电动夹具等。等。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社三爪卡盘四爪卡盘万向平口钳回转工作台分度头图2-43 通用夹具第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图2-44 专用夹具 4 3D L零件工序简图第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社零件工序简图43DLLD43D43LDL34DL43DL34图2-45 成组夹具KH1KH2KH3KH4第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图2-46 组合夹具1234567891011121314151617181加筋角铁2 2槽用螺栓6 3平键10 4方形支承 5定位支承 6方形支承 7平垫圈 8六角螺母8 9 槽用螺栓 10钻套螺钉 11快换钻套 12钻模板 13圆形定位销 14工件 15方形支承 16角铁 17压紧螺钉 18根底板第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图2-46a 铣拨叉槽组合夹具1方形基础板 2小长方支承 3，14，20六角螺母 440圆形定位盘 5大长方支承 6螺钉 7右支承角铁 8，10厚六角螺母 9垫圈 11槽用螺栓 12侧中孔定位支承 13小长方支承 15回转压板 16双头螺栓 1724圆形定位销 18圆螺母 19工件第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图2-46b 组合夹具实例第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社气动虎钳 液压夹具第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社3夹具在机械加工中的作用夹具在机械加工中的作用夹具虽是机床的一种附加工艺装置，但是它在生产中发挥的作用夹具虽是机床的一种附加工艺装置，但是它在生产中发挥的作用很大。很大。采用夹具装夹工件，有助于采用夹具装夹工件，有助于保证工件的加工件质量；保证工件的加工件质量；缩短辅助时间；缩短辅助时间；提高生产效率；提高生产效率；减轻工人劳动强度和降低对工人的技术水平要求；减轻工人劳动强度和降低对工人的技术水平要求；扩大机床工艺范围和改变机床用途。扩大机床工艺范围和改变机床用途。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社工件在夹具中加工时加工误差的组成工件在夹具中加工时加工误差的组成利用夹具装夹工件进行加工，工件加工外表尺寸和位置误差包利用夹具装夹工件进行加工，工件加工外表尺寸和位置误差包含如下三个方面：含如下三个方面：(1)工件装夹误差工件装夹误差(装夹装夹)包括定位误差包括定位误差定位和夹紧误差定位和夹紧误差夹紧。定位误差是定位不准确夹紧。定位误差是定位不准确而造成的加工误差；夹紧误差是夹紧时引起工件和夹具变形造成的而造成的加工误差；夹紧误差是夹紧时引起工件和夹具变形造成的加工误差。加工误差。(2)夹具对定误差夹具对定误差(对定对定)包括对刀误差包括对刀误差对刀和夹具位置误差对刀和夹具位置误差夹位。对刀误差是与夹具夹位。对刀误差是与夹具相对刀具位置有关的加工误差，夹具位置误差是夹具相对刀具成形相对刀具位置有关的加工误差，夹具位置误差是夹具相对刀具成形运动的加工误差。运动的加工误差。(3)加工过程误差加工过程误差(过程过程)包括加工过程中工艺系统的受力变形、热变形及磨损等因素所包括加工过程中工艺系统的受力变形、热变形及磨损等因素所造成的加工误差。造成的加工误差。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社利用夹具装夹工件加工时，为了保证加工精度应使上述各项误差之利用夹具装夹工件加工时，为了保证加工精度应使上述各项误差之和不大于工件相应尺寸或位置要求的公差和不大于工件相应尺寸或位置要求的公差T，即，即装夹装夹+对定对定+过程过程T 上式被称为加工误差不等式。上式被称为加工误差不等式。通常，可粗略地平均分配加工误差，即通常，可粗略地平均分配加工误差，即装夹装夹T/3，对定对定T/3，过程过程T/3。也可以综合考虑夹具造成的加工误差，使加工时满足加工不等式。也可以综合考虑夹具造成的加工误差，使加工时满足加工不等式。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社3.2 工件在夹具中的定位工件在夹具中定位的目的是使同一批工件在夹具中占有一致的工件在夹具中定位的目的是使同一批工件在夹具中占有一致的正确加工位置。但由于实际定位基准和定位元件存在制造误差，故正确加工位置。但由于实际定位基准和定位元件存在制造误差，故同批工件在夹具中所占据的位置不可能是完全一致的，这种位置的同批工件在夹具中所占据的位置不可能是完全一致的，这种位置的变化将导致加工尺寸产生误差。变化将导致加工尺寸产生误差。研究工件在夹具中的定位可以从定位根本原理、定位方法与定研究工件在夹具中的定位可以从定位根本原理、定位方法与定位元件、定位精度三个方面研究。位元件、定位精度三个方面研究。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社工件定位的根本原理工件定位的根本原理1.六点定位原理六点定位原理在夹具中未定位以前，任何一个工件都可以看成为在空间直角坐标在夹具中未定位以前，任何一个工件都可以看成为在空间直角坐标系中的自由物体。系中的自由物体。如下图的方形工件，它在空间的位置是任意的，可沿三个垂直坐标如下图的方形工件，它在空间的位置是任意的，可沿三个垂直坐标轴放在任意位置，通常称为工件沿三个垂直坐标轴具有平动自由度，分轴放在任意位置，通常称为工件沿三个垂直坐标轴具有平动自由度，分别以表示别以表示 、表示。表示。此外，工件绕三个垂直坐标轴的此外，工件绕三个垂直坐标轴的转角位置也是任意的，通常称之为转角位置也是任意的，通常称之为绕三个垂直坐标轴具有转动自由度，绕三个垂直坐标轴具有转动自由度，分别以分别以 、表示。表示。要使工件在夹具中占据正确位置，要使工件在夹具中占据正确位置，就必须恰当地限制工件在空间上的就必须恰当地限制工件在空间上的六个自由度。六个自由度。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社用于空间定位的六个支承点用于空间定位的六个支承点的分布必须遵循一定的规那么。的分布必须遵循一定的规那么。如图如图3.2(a)所示的平行六面所示的平行六面体上加工键槽时，体上加工键槽时，为保证加工尺寸为保证加工尺寸 需限制工件的需限制工件的 、三个三个自由度；自由度；为保证为保证 ，还需限，还需限制制 、两个自由度，两个自由度，为保证为保证 ，最后还需限制最后还需限制 自由度。自由度。在进行工件定位分析时，通常是用一个支承点限制工件的一个自在进行工件定位分析时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全正确，这就是的具中的位置完全正确，这就是的“六点定位原理。六点定位原理。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社在夹具上布置了六个支承点，当在夹具上布置了六个支承点，当工件基准面安置在这六个支承点工件基准面安置在这六个支承点上时，就限制了它的全部自由度，上时，就限制了它的全部自由度，见图见图3.2(b)。工件底面工件底面M面紧贴在支承点面紧贴在支承点1、2、3上，限制了工件的上，限制了工件的 、三个自由度；三个自由度；工件侧面工件侧面N面紧靠在支点面紧靠在支点4、5上，限制了上，限制了 、两个自由度；两个自由度；工件的端面工件的端面P面在支承点面在支承点6上，上，限制了限制了 自由度。自由度。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社工件上布置三个支承点的工件上布置三个支承点的M面称为主要定位基准。三个支承点布置面称为主要定位基准。三个支承点布置得越远，所组成的三角形就越大，工件定位就越稳定。得越远，所组成的三角形就越大，工件定位就越稳定。布置两个支承点的布置两个支承点的N面称为导向定位基准。应选取工件上窄长外表面称为导向定位基准。应选取工件上窄长外表作为导向定位基准。作为导向定位基准。工件上布置一个支承点的工件上布置一个支承点的P面称为止推定位基准。由于它只和一个支面称为止推定位基准。由于它只和一个支承点接触，工件在加工时，常常还要承受加工过程中的切削力和冲击等，承点接触，工件在加工时，常常还要承受加工过程中的切削力和冲击等，因此可选工件上窄小且与切削力方向相对的外表作为止推定位基准。因此可选工件上窄小且与切削力方向相对的外表作为止推定位基准。在夹具结构中，支承点是用定位元件来实现的，如图在夹具结构中，支承点是用定位元件来实现的，如图3.2(c)中设置了中设置了六个支撑钉。六个支撑钉。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社例如例如为如下图为在环状工件上钻孔的工序，设为如下图为在环状工件上钻孔的工序，设计定位结构。计定位结构。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社夹具上布置了六个支承点，见图夹具上布置了六个支承点，见图3.3(b)，工件端面紧贴在支承点工件端面紧贴在支承点1、2、3上，限制上，限制 、三个自由度；三个自由度；工件内孔紧靠支承点工件内孔紧靠支承点4、5，限制，限制 、两个自由度；两个自由度；键槽侧面靠在支承点键槽侧面靠在支承点6上，限制上，限制 自由度。自由度。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图图3.3(c)是实现图是实现图3.3(b)中六个支承点所采用定位元件的具体结构。中六个支承点所采用定位元件的具体结构。以台阶面以台阶面A代替代替1、2、3三个支承点；三个支承点；短销短销B代替代替4、5两个支承点；两个支承点；嵌入键槽中防转销嵌入键槽中防转销C代替支承点代替支承点6。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社如图如图3.4(a)为车床上加工轴的通孔，为车床上加工轴的通孔，根据加工要求，不需要限制根据加工要求，不需要限制 和和 自由度，故使用三爪卡盘限制其余四自由度，故使用三爪卡盘限制其余四个自由度即可。个自由度即可。2.限制工件自由度与加工要求的关系限制工件自由度与加工要求的关系1)完全定位完全定位工件的六个自由度全部被限制的定位称为完全定位。当工件在工件的六个自由度全部被限制的定位称为完全定位。当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。式。2)不完全定位和欠定位不完全定位和欠定位根据工件加工要求，并不需要限制其全部自由度的定位称为根据工件加工要求，并不需要限制其全部自由度的定位称为不完全定不完全定位位。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图图3.4(b)为平板工件在平磨床上采用电磁工作台定位磨平面，工件只有厚为平板工件在平磨床上采用电磁工作台定位磨平面，工件只有厚度及平行度要求，故只需要限制度及平行度要求，故只需要限制 、三个自由度即可。三个自由度即可。欠定位欠定位是应该限制的自由度是应该限制的自由度没有被加以限制的定位。没有被加以限制的定位。在满足加工要求的前提下，在满足加工要求的前提下，采用不完全定位是允许的采用不完全定位是允许的。但是但是欠定位不允许的欠定位不允许的。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社3)过定位过定位工件的同一个或几个自由度被重复限制的定位称为工件的同一个或几个自由度被重复限制的定位称为过定位过定位。过定位在生产中是被限制使用的过定位在生产中是被限制使用的。图图3.5(a)所示为加工连杆小头孔的正确定位方案。所示为加工连杆小头孔的正确定位方案。用用平面平面限制限制 、三个自由度；三个自由度；用用短圆柱销短圆柱销限制限制 、两个自由度；两个自由度；用用防转销防转销限制限制 自由度，属完全定位。自由度，属完全定位。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社如果短圆柱销换为长圆柱销，那么会造成过定位现象。如果短圆柱销换为长圆柱销，那么会造成过定位现象。由于长圆柱销限制了由于长圆柱销限制了 、四个自由度，其中被限制四个自由度，其中被限制的的 、两个自由度与平面限制的自由度重复，因此出现了过定位两个自由度与平面限制的自由度重复，因此出现了过定位情况。情况。通常有两种消除或减小过定位方法：通常有两种消除或减小过定位方法：提高定位基准之间以及定位元件工作外表之间的位置精度；提高定位基准之间以及定位元件工作外表之间的位置精度；改变定位元件的结构，使定位元件在重复限制自由度的局部不起定位作改变定位元件的结构，使定位元件在重复限制自由度的局部不起定位作用。用。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社3.2.2 工件定位方式及其所用定位元件工件定位方式及其所用定位元件生产中定位的方法很多，常用的定位方案主要有生产中定位的方法很多，常用的定位方案主要有工件以平面定位；工件以平面定位；工件以圆柱孔定位；工件以圆柱孔定位；工件以外圆外表定位。工件以外圆外表定位。1工件以平面定位工件以平面定位在机械加工中，箱体、机座、支架等工件都常用平面作为定位基在机械加工中，箱体、机座、支架等工件都常用平面作为定位基准。依据是否起限制自由度作用以及能否实现调整等，常用的平面准。依据是否起限制自由度作用以及能否实现调整等，常用的平面定位元件可分为如下几种：定位元件可分为如下几种：主要支承主要支承主要支承是起限制自由度作用的支承，它又分为固定支承、可调主要支承是起限制自由度作用的支承，它又分为固定支承、可调支承、自位支承等。支承、自位支承等。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社(1)固定支承固定支承固定支承主要是各种支承钉和支撑板，如图固定支承主要是各种支承钉和支撑板，如图3.6和图和图3.7所示。所示。当定位基准面是粗糙不平的毛坯外表时，采用布置较远的三个球头当定位基准面是粗糙不平的毛坯外表时，采用布置较远的三个球头支承钉，使其与毛面接触良好，支承钉，使其与毛面接触良好，C型齿纹头支撑钉用于侧面定位，它能增型齿纹头支撑钉用于侧面定位，它能增大摩擦系数，防止工件受力后滑动。大摩擦系数，防止工件受力后滑动。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社工件以加工后的平面作为定位基准时，一般采用图工件以加工后的平面作为定位基准时，一般采用图3.6(a)所示所示的的A型的平头支承钉和型的平头支承钉和3.7(a)所示的支撑板。所示的支撑板。A型支撑板的结构简单，制造方便。但孔边缘切屑不易去除干型支撑板的结构简单，制造方便。但孔边缘切屑不易去除干净，故适用于侧面和顶面定位。净，故适用于侧面和顶面定位。B型支撑板结构如图型支撑板结构如图3.7(b)所示，其特点是易于保证工作外表所示，其特点是易于保证工作外表清洁，故适用于底面定位。清洁，故适用于底面定位。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社(2)可调支承可调支承可调支承如图可调支承如图3.8所示，能够调整支承的高度尺寸。所示，能够调整支承的高度尺寸。可调支承在一定范围内可以改变支撑尺寸，常用于粗加工夹具、可调支承在一定范围内可以改变支撑尺寸，常用于粗加工夹具、毛坯外表定位支撑。毛坯外表定位支撑。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社可调支承可调支承也可用于同一夹具加工形状相同而尺寸不同的工件，也可用于同一夹具加工形状相同而尺寸不同的工件，如图如图3.9所示销轴端部铣槽。采用可调支承轴向定位。通过调整其高所示销轴端部铣槽。采用可调支承轴向定位。通过调整其高度位置，可以加工不同长度的销轴类工件。度位置，可以加工不同长度的销轴类工件。在通用可调整夹具及成组在通用可调整夹具及成组夹具中，可调支承的应用更广夹具中，可调支承的应用更广泛。泛。可调支承在一批工件加工可调支承在一批工件加工前调整一次。在同一批工件加前调整一次。在同一批工件加工中，其作用相当于固定支承。工中，其作用相当于固定支承。所以，可调支承在调整后都需所以，可调支承在调整后都需用锁紧螺母锁紧。用锁紧螺母锁紧。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社(3)自位支承自位支承自位支承或浮动支承是具有几个活开工作点的支承件，当压自位支承或浮动支承是具有几个活开工作点的支承件，当压下其中一点，那么其余的点上升直至全部与工件定位基准接触为止，下其中一点，那么其余的点上升直至全部与工件定位基准接触为止，其作用仍相当于一个固定支承点。图示是常见自位支承。其作用仍相当于一个固定支承点。图示是常见自位支承。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社2)辅助支承辅助支承生产中，由于工件形状以及夹紧力、切削力、工件重力等原因可能生产中，由于工件形状以及夹紧力、切削力、工件重力等原因可能使工件在定位后还产生变形或定位不稳定。使工件在定位后还产生变形或定位不稳定。为了提高工件的安装刚性和稳定性，常需设置辅助支承。为了提高工件的安装刚性和稳定性，常需设置辅助支承。如图如图3.11所示，工件以平面所示，工件以平面A定位，铣削上平面定位，铣削上平面C。在。在B处设置辅助处设置辅助支承，那么可以增加工件的安装刚度，但此支承不起限制自由度的作用，支承，那么可以增加工件的安装刚度，但此支承不起限制自由度的作用，也不允许破坏原有的定位。也不允许破坏原有的定位。因此，辅助支承必须逐个工件进行调整，以适应工件支承外表因此，辅助支承必须逐个工件进行调整，以适应工件支承外表B面的位置误差。面的位置误差。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社辅助支承的结构形式应视生产批量和具体生产条件而定。在单件小辅助支承的结构形式应视生产批量和具体生产条件而定。在单件小批生产中常用批生产中常用螺旋式辅助支承螺旋式辅助支承，见图，见图a；生产批量较大时可用生产批量较大时可用自位式辅助支承自位式辅助支承，见图，见图b，也可用也可用推引式辅助支承推引式辅助支承，见图，见图c。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社2工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位在加工中，工件以孔作为定位基准的应用很广，如连杆、套筒、在加工中，工件以孔作为定位基准的应用很广，如连杆、套筒、法兰盘和各种杂件等。法兰盘和各种杂件等。实现定位的方法有：实现定位的方法有：在圆柱体上定位在圆柱体上定位和和在圆锥体上定位在圆锥体上定位等。等。1)在圆柱体上定位在圆柱体上定位在圆柱体上定位常用定位元件有定位销和定位心轴。在圆柱体上定位常用定位元件有定位销和定位心轴。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图图3.13为常用定位销结构。为常用定位销结构。定位销工作局部的直径可根据工件的具体情况按定位销工作局部的直径可根据工件的具体情况按g5、g6、f6、f7制造。定位销可用小过盈配合压入夹具体孔中。制造。定位销可用小过盈配合压入夹具体孔中。当定位销需要经常更换时，可采用图当定位销需要经常更换时，可采用图3.13d)的结构形式。的结构形式。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社定位心轴主要用在车、铣、磨、齿轮加工等机床上加工套筒和盘定位心轴主要用在车、铣、磨、齿轮加工等机床上加工套筒和盘类零件。定位基准可为已加工过的圆柱孔或花键孔。心轴的结构型式类零件。定位基准可为已加工过的圆柱孔或花键孔。心轴的结构型式较多，图较多，图3.14为几种常见的圆柱心轴。为几种常见的圆柱心轴。图图3.14(a)为间隙配合心轴，其工作外表一般按基孔制为间隙配合心轴，其工作外表一般按基孔制h6、g6或或f7制造。这种心轴结构简单，装卸工件方便，但定心精度低，仅在工件制造。这种心轴结构简单，装卸工件方便，但定心精度低，仅在工件同轴度要求不高时采用。同轴度要求不高时采用。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图图b为过盈配合心轴。过盈配合心轴有引导局部、工作局部和传动为过盈配合心轴。过盈配合心轴有引导局部、工作局部和传动装置如鸡心夹头等相联系的局部组成。引导局部的作用是使工件迅装置如鸡心夹头等相联系的局部组成。引导局部的作用是使工件迅速而正确地套入心轴，其直径按速而正确地套入心轴，其直径按e8制造，长度约为基准孔长度的一半。制造，长度约为基准孔长度的一半。工作局部直径按工作局部直径按r6制造。当工件孔的长径比制造。当工件孔的长径比L/D1时，心轴工作局部应时，心轴工作局部应稍带锥度。心轴上的凹槽是供车削工件端面时退刀用的。稍带锥度。心轴上的凹槽是供车削工件端面时退刀用的。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图图c是花键心轴，它用于加工以花键孔为定位基准的工件。是花键心轴，它用于加工以花键孔为定位基准的工件。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社2)在圆锥体上定位在圆锥体上定位在圆锥体上定位常用定位元件是小锥度心轴和圆锥销。在圆锥体上定位常用定位元件是小锥度心轴和圆锥销。小锥度心轴上定位如图小锥度心轴上定位如图3.15所示。小锥度心轴的定心精度较高，但所示。小锥度心轴的定心精度较高，但其轴向基准位移误差较大，工件还有倾斜。小锥度心轴是以工件孔与心其轴向基准位移误差较大，工件还有倾斜。小锥度心轴是以工件孔与心轴外表的弹性变形夹紧工件，故传递的扭矩较小，装卸工件不方便，且轴外表的弹性变形夹紧工件，故传递的扭矩较小，装卸工件不方便，且不能加工端面。一般用于工件定位孔的精度不低于不能加工端面。一般用于工件定位孔的精度不低于IT7的精车和磨削加的精车和磨削加工。工。设计小锥度心轴，主要是确定锥度设计小锥度心轴，主要是确定锥度K。生产推荐。生产推荐K=1/10001/5000，选择锥度，选择锥度K值越小，定心精度越高，且夹紧越可靠。值越小，定心精度越高，且夹紧越可靠。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社如图如图3.16所示，圆锥销限制工件的所示，圆锥销限制工件的 、三个自由度。三个自由度。图图a 圆锥销用于粗基准，图圆锥销用于粗基准，图b圆锥销用于精基准。圆锥销用于精基准。、第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社工件以单个圆锥销定位时容易倾斜，故应和其它定位元件组合定位。工件以单个圆锥销定位时容易倾斜，故应和其它定位元件组合定位。如图如图3.17所示，以上三种组合定位方式，均限制了工件的五个自由度。所示，以上三种组合定位方式，均限制了工件的五个自由度。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社3工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位工件以外圆定位时，常用工件以外圆定位时，常用V型块、半圆定位块、定位套、自动定心机构型块、半圆定位块、定位套、自动定心机构等。其中等。其中V型块应用最广。型块应用最广。常用的常用的V型块见图型块见图3.18，图，图a结构为短结构为短V型块，限制了两个自由度，即型块，限制了两个自由度，即 、。图。图b结构表示了长结构表示了长V型块，或相当于两个短型块，或相当于两个短V型块的组合，它限制四个型块的组合，它限制四个自由度，即自由度，即 、和和 。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社V型块用于工件定位主要使用其对中作用，即能使工件外圆轴线与型块用于工件定位主要使用其对中作用，即能使工件外圆轴线与V型块两斜面的对称平面重合。型块两斜面的对称平面重合。V型块两斜面的夹角一般选用型块两斜面的夹角一般选用60、90和和120，其中最常用的是夹角为，其中最常用的是夹角为90的的V型块。型块。V型块的结构和根本尺寸，均已标准化。型块的结构和根本尺寸，均已标准化。起定位作用的起定位作用的V型块，通常都是型块，通常都是做成固定式的做成固定式的。兼起夹紧作用兼起夹紧作用V型块常常做成可型块常常做成可移动式的移动式的。典型应用实例如图典型应用实例如图3.19所示。所示。工件以其底面与支承环平面接工件以其底面与支承环平面接触，限制三个自由度；触，限制三个自由度；工件左端圆弧与固定短工件左端圆弧与固定短V型块接型块接触，限制两个自由度；触，限制两个自由度；工件右端圆弧与可移动短工件右端圆弧与可移动短V型块型块接触，限制一个自由度。接触，限制一个自由度。可移动可移动V型块起到限制转动自由型块起到限制转动自由度的作用，同时又借助螺杆而起夹度的作用，同时又借助螺杆而起夹紧元件的作用。紧元件的作用。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社4.工件以一组外表定位工件以一组外表定位在实际生产中，通常都是以两个或两个以上外表作为定位基准，采在实际生产中，通常都是以两个或两个以上外表作为定位基准，采取组合定位方式。取组合定位方式。其中以其中以“一面两孔定位为最常见的组合位方式，其示意图如图一面两孔定位为最常见的组合位方式，其示意图如图3.20所示。这时，所示。这时，支承板限制了支承板限制了3个自由度个自由度 、和和 ；短圆柱销限制了短圆柱销限制了2个自由度个自由度 和和 ；还剩下一个绕还剩下一个绕z轴线的转动自由度由菱形销限制。轴线的转动自由度由菱形销限制。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社3.2.3 定位误差的分析和计算定位误差的分析和计算1.定位误差产生的原因定位误差产生的原因采用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中，会遇到由于定位采用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中，会遇到由于定位基准与工序基准不重合，以及工件的定位基面与定位元件工作外表存在基准与工序基准不重合，以及工件的定位基面与定位元件工作外表存在制造误差等情况，这些情况都引起加工误差，它们被称为定位误差，并制造误差等情况，这些情况都引起加工误差，它们被称为定位误差，并用用d表示。表示。定位误差是指由于定位不准确造成的某一工序的工序基准在工序尺定位误差是指由于定位不准确造成的某一工序的工序基准在工序尺寸方向上的最大位移量。寸方向上的最大位移量。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社在卧式铣床上，加工如图在卧式铣床上，加工如图3.21(a)所示的盘状零件上的槽，要求保证尺寸所示的盘状零件上的槽，要求保证尺寸为为 及及 。工件装夹在图工件装夹在图3.21(b)所示的夹具心轴上，心轴直径为所示的夹具心轴上，心轴直径为 。尺。尺寸寸b是由铣刀宽度直接保证的，与定位无关，尺寸是由铣刀宽度直接保证的，与定位无关，尺寸e是由工件相对于刀具正确是由工件相对于刀具正确定位得到的。定位得到的。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社图图3.21(b)中，孔中心线是工序基准，内孔外表是定位基面。从理论中，孔中心线是工序基准，内孔外表是定位基面。从理论上分析，当工件内孔与心轴的直径完全相同时无间隙配合，内孔外上分析，当工件内孔与心轴的直径完全相同时无间隙配合，内孔外表与轴外圆重合，两者中心线也重合。因此，可以看作以内孔中心线作表与轴外圆重合，两者中心线也重合。因此，可以看作以内孔中心线作为定位基准。由此，凡工件以圆柱外表定位时，都以其中心线作为定位为定位基准。由此，凡工件以圆柱外表定位时，都以其中心线作为定位基准。基准。要保证工件加工要求要保证工件加工要求 ，需要分，需要分析铣刀外圆和工序基准位置变动的大小。析铣刀外圆和工序基准位置变动的大小。刀具经一次调整后，相对于轴的位置是刀具经一次调整后，相对于轴的位置是保持不变的。保持不变的。如果定位副没有制造误差，也不留如果定位副没有制造误差，也不留安装间隙，那么工序基准和心轴中心线安装间隙，那么工序基准和心轴中心线重合，没有定位误差重合，没有定位误差,见图见图3.22(a)。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社由于机床夹具必须装卸工件方便，以提高生产率。工件定位孔与圆由于机床夹具必须装卸工件方便，以提高生产率。工件定位孔与圆柱心轴之间必须存在一定配合间隙，故工件圆孔中心和心轴中心不可能柱心轴之间必须存在一定配合间隙，故工件圆孔中心和心轴中心不可能同轴。假设心轴水平安置，因重力等影响工件将以定位孔单边支撑在心同轴。假设心轴水平安置，因重力等影响工件将以定位孔单边支撑在心轴的母线上，如图轴的母线上，如图3.22(b)所示。所示。此时，刀具的位置未变，此时，刀具的位置未变，而同批工件的定位基准却在而同批工件的定位基准却在O1和和O2之间变动，从而导致工序之间变动，从而导致工序基准也发生变化，使一批工件基准也发生变化，使一批工件中加工尺寸中加工尺寸e产生了误差。产生了误差。这种由于定位副存在误差这种由于定位副存在误差引起的定位基准在加工方向上引起的定位基准在加工方向上的最大位置变动范围称为的最大位置变动范围称为基准基准位置移误差位置移误差，以，以w w 表示。表示。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社如果设计图纸要求键槽的尺寸为如果设计图纸要求键槽的尺寸为 ，如图，如图3.23(a)所示，该尺寸设计基准为所示，该尺寸设计基准为圆柱体下母线圆柱体下母线B。即使仍然采用图。即使仍然采用图3.21(b所示的夹具定位，定位误差产生情况所示的夹具定位，定位误差产生情况也会有所不同。也会有所不同。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社假设工件孔与心轴为无间隙配合，见假设工件孔与心轴为无间隙配合，见图图3.23(b，定位基准没有位移，不产生，定位基准没有位移，不产生基准位移误差。基准位移误差。但由于工件外圆有制造误差，当外直但由于工件外圆有制造误差，当外直径在径在dmin和和dmax范围内变化时，工序基范围内变化时，工序基准在准在B1和和B2范围内变动，引起加工尺寸范围内变动，引起加工尺寸在在C1和和C2之间变动。之间变动。造成加工尺寸这一变动的原因是工序造成加工尺寸这一变动的原因是工序基准工件外圆下母线和定位基准工基准工件外圆下母线和定位基准工件孔中心不重合。这种因工序基准和定件孔中心不重合。这种因工序基准和定位基准不重合而引起的加工方向上的最大位基准不重合而引起的加工方向上的最大位置变动范围，称为基准不重合误差，以位置变动范围，称为基准不重合误差，以b表示。在本例中表示。在本例中 第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社当工件以孔与心轴采用间当工件以孔与心轴采用间隙配合时，那么同时存在隙配合时，那么同时存在w和和b两项误差，使同批工件加工两项误差，使同批工件加工后的加工尺寸在后的加工尺寸在C1和和C3之间变之间变动，见图动，见图c。上述两项误差皆是由于定上述两项误差皆是由于定位引起的。这种因基准不重合位引起的。这种因基准不重合和基准位移而引起的加工尺寸和基准位移而引起的加工尺寸的最大变动范围，称为定位误的最大变动范围，称为定位误差，以差，以d。d=w+b。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社2.典型定位方式的定位误差的计算典型定位方式的定位误差的计算机床夹具常常采用平面定位、内圆外表定位、外圆定位等典型定机床夹具常常采用平面定位、内圆外表定位、外圆定位等典型定位方式。因此，分析计算定位误差，可以首先探讨典型定位方式的定位方式。因此，分析计算定位误差，可以首先探讨典型定位方式的定位误差计算。位误差计算。1工件以平面定位时的定位误差工件以平面定位时的定位误差工件以平面定位时的定位误差同样分为两个局部：基准位置移误工件以平面定位时的定位误差同样分为两个局部：基准位置移误差和基准不重合定位误差。差和基准不重合定位误差。工件以平面定位时可能产生的基准位置移误差是由于定位副制造工件以平面定位时可能产生的基准位置移误差是由于定位副制造不准确而造成的。主要表达在定位外表的不平整误差。当以加工过的不准确而造成的。主要表达在定位外表的不平整误差。当以加工过的平面定位时，一般可以不予考虑。由于不允许重复使用毛坯外表作粗平面定位时，一般可以不予考虑。由于不允许重复使用毛坯外表作粗基准，也可以忽略使用毛坯外表作定位基准对定位精度的影响。上述基准，也可以忽略使用毛坯外表作定位基准对定位精度的影响。上述分析可知：应严格控制定位基准面的加工质量，防止其产生定位误差。分析可知：应严格控制定位基准面的加工质量，防止其产生定位误差。在实际工作中，由于工件结构复杂等因素，加工过程中基准不重在实际工作中，由于工件结构复杂等因素，加工过程中基准不重合是常见情况，因此，工件以平面定位时可能产生的定位误差主要是合是常见情况，因此，工件以平面定位时可能产生的定位误差主要是由基准不重合定位误差引起的。由基准不重合定位误差引起的。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社2工件以内圆外表定位时的定位误差工件以内圆外表定位时的定位误差工件以内圆外表圆孔定位产生的定位误差的情况比较复杂。工件以内圆外表圆孔定位产生的定位误差的情况比较复杂。例如工件以圆孔在圆柱定位心轴上定位时一般地，心轴轴向例如工件以圆孔在圆柱定位心轴上定位时一般地，心轴轴向处于水平方向，当工件与定位心轴为过盈配合时，因为工件圆孔处于水平方向，当工件与定位心轴为过盈配合时，因为工件圆孔与心轴是过盈配合的，所以定位副间无径向间隙，即这时不存在配与心轴是过盈配合的，所以定位副间无径向间隙，即这时不存在配合间隙引起的定位误差。合间隙引起的定位误差。当工件与定位心轴为间隙配合时，因为工件圆孔与心轴之间存当工件与定位心轴为间隙配合时，因为工件圆孔与心轴之间存在配合间隙，该配合间隙将会引起的定位误差。但是由于重力等因在配合间隙，该配合间隙将会引起的定位误差。但是由于重力等因素影响，工件以圆孔在圆柱定位心轴上定位时可能出现工件圆孔与素影响，工件以圆孔在圆柱定位心轴上定位时可能出现工件圆孔与心轴始终固定单边接触的情况，故此时相当于定位副间只存在单边心轴始终固定单边接触的情况，故此时相当于定位副间只存在单边间隙。间隙。同样以内圆外表定位，工件以圆孔用定位销定位一般地，定同样以内圆外表定位，工件以圆孔用定位销定位一般地，定位销轴向通常会处于铅垂方向时，如果工件与定位销为间隙配合位销轴向通常会处于铅垂方向时，如果工件与定位销为间隙配合时，工件圆孔与定位销之间存在配合间隙，定位圆孔与圆柱定位销时，工件圆孔与定位销之间存在配合间隙，定位圆孔与圆柱定位销在任意母线上接触都是可能的，工件圆孔与定位销间的配合间隙影在任意母线上接触都是可能的，工件圆孔与定位销间的配合间隙影响不再等效为单边间隙。响不再等效为单边间隙。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社综合考虑金属切削加工过程中，切削力、夹紧力、重力等多方面影响综合考虑金属切削加工过程中，切削力、夹紧力、重力等多方面影响因素，考虑多种金属切削加工的异同，以及现实工程问题中的不确定性，因素，考虑多种金属切削加工的异同，以及现实工程问题中的不确定性，探讨工件以圆孔用定位销定位情况通常为间隙配合更具代表性。探讨工件以圆孔用定位销定位情况通常为间隙配合更具代表性。下面以图下面以图3.21所示套筒铣削键槽所示套筒铣削键槽加工为例，简述工件以内圆外表定位加工为例，简述工件以内圆外表定位时的定位误差的分析方法，定位销直时的定位误差的分析方法，定位销直径尺寸为径尺寸为 。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社对于工序尺寸对于工序尺寸H1，取定位销尺寸最小，工件内孔最大的情况。，取定位销尺寸最小，工件内孔最大的情况。分别使工件内孔与定位销上、下母线相接触，如图分别使工件内孔与定位销上、下母线相接触，如图3.24(b)所示，那么所示，那么可知定位误差为：可知定位误差为：第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社工序尺寸工序尺寸H2的情况同上，如图的情况同上，如图3.24(c)所示，分析结果为所示，分析结果为 第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社对于工序尺寸对于工序尺寸H3，取定位销尺寸最小，工件内孔最大的情况。分别，取定位销尺寸最小，工件内孔最大的情况。分别使工件内孔与定位销上、下母线相接触，如下图，那么可知定位误差为使工件内孔与定位销上、下母线相接触，如下图，那么可知定位误差为 第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社菱形销菱形销是一种特殊的定位销，如图是一种特殊的定位销，如图3.25所示，仅限制一个自由度。所示，仅限制一个自由度。在该自由度上定位误差计算方法与圆柱定位相同。在该自由度上定位误差计算方法与圆柱定位相同。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社3工件以外圆柱面工件以外圆柱面V形块定位时的定位误差形块定位时的定位误差加工过程中，外圆外表定位的方式常采用定位套筒、支承钉、支加工过程中，外圆外表定位的方式常采用定位套筒、支承钉、支承板及承板及V型块等定位。型块等定位。采用定位套筒定位外圆柱面的情况与工件以圆孔用定位销定位等采用定位套筒定位外圆柱面的情况与工件以圆孔用定位销定位等情况相似。以支承钉、支承板等定位外圆柱面的情况与工件以平面定情况相似。以支承钉、支承板等定位外圆柱面的情况与工件以平面定位情况相似。位情况相似。下面以在圆柱体上铣键槽为下面以在圆柱体上铣键槽为例来说明用例来说明用V形块定位时，定位形块定位时，定位误差的计算。误差的计算。由于键槽槽底工序尺寸由于键槽槽底工序尺寸H的工序基准不同，而可能出现的工序基准不同，而可能出现如下图的三种情况。如下图的三种情况。第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社(1)以轴线以轴线O为工序基准为工序基准在外圆上铣削工序尺寸为在外圆上铣削工序尺寸为H1的键槽图的键槽图3.26(b)。这时，工序基准为外。这时，工序基准为外圆的轴线圆的轴线O1，而定位基准也为外圆，而定位基准也为外圆O1，两者是重合的。因此，不存在基准，两者是重合的。因此，不存在基准不重合误差。但是，由于一批工件的定位基面不重合误差。但是，由于一批工件的定位基面外圆有制造误差。定位误外圆有制造误差。定位误差可通过与的关系求差可通过与的关系求 第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社(2)以外圆下的母线以外圆下的母线A为工序基准为工序基准铣键槽时，保证的工序尺寸为铣键槽时，保证的工序尺寸为H2，见图，见图3.26(c)。这时，除了存在。这时，除了存在的上述定位基面制造误差而产生的基准位移误差外，还存在基准不重合的上述定位基面制造误差而产生的基准位移误差外，还存在基准不重合误差。此时的定位误差为误差。此时的定位误差为 第3章 机床夹具设计机械制造工艺学常同立等清华大学出版社(3)以外圆上母线以外圆上母线B为工序基准为工序基准如图如图3.26(d)所示，需保证的工序尺寸为所示，需保证的工序尺寸为H。与以外圆下的母线。与以外圆下的母线A为为工序基准的情况相同，定