优化定位元件的要求

（1）足够的精度

由于定位误差的基准位移误差直接与定位元件的定位表面有关，因此，定位元件的定位表面应有足够的精度，以保证工件的加工精度。例如，V形块的半角公差、V形块的理论圆中心高度尺寸、圆柱心轴定位圆柱面的圆度、支承板的平面度公差等都应有足够的制造精度。通常定位元件的定位表面还应有较小的表面粗糙度值，一般不低于Ra0.80μm。

（2）足够的储备精度

由于定位是通过工件的定位基准与定位元件的定位表面相接触来实现的，而工件的装卸将会使定位元件磨损，使定位精度下降。因此，为了提高夹具的使用寿命，定位元件表面应有较高的硬度和耐磨性。特别是在产品较固定的大批量生产中，应注意提高定位元件的耐磨性，使夹具有足够的储备精度。通常工厂可按生产经验和工艺资料对主要定位元件，如V形块、心轴等制订磨损公差，以保证夹具在使用周期内的精度。不同的材料有不同的力学性能，定位元件常用的材料有优质碳素结构钢20钢、45钢、65Mn；工具钢T8，T10；合金结构钢20Cr，40Cr，以及硬质合金等，经淬火或渗碳淬火达到相应的硬度要求。

（3）足够的强度和刚度

通常对定位元件的强度和刚度是不作校核的，但是在设计时仍应注意定位元件危险断面的强度，以免使用中损坏；而定位元件的刚度也往往是影响加工精度的因素之一。因此，可用类比法来保证定位元件的强度和刚度，以缩短夹具设计的周期。

（4）应协调好与有关元件的关系

在定位设计时，还应处理、协调好与夹具体、夹紧装置、对刀导向元件的关系。有时，定位元件还需留出排屑空间等，以便于刀具进行切削加工。

（5）良好的结构工艺性

定位元件的结构应符合一般标准化要求，并应满足便于加工、装配、维修等工艺性要求。通常标准化的定位元件有良好的工艺性，设计时应优先选标准定位元件。

本工序所用机床为Z525立式钻床，定位设计如下：

1）分析与加工要求有关的自由度

2）选择定位基准，并确定定位方式

3）选择定位元件结构

图3.63　拨叉工序简图

图3.64　定位设计

1—夹具体；2—定位轴；3—挡销；4—支承钉

4）分析定位误差

a.对称度公差0.2mm。对称度0.2mm的定位基准和工序基准都是φ19＋0.045 0mm孔的中心线，基准重合，故ΔB＝0。

按式（3.8），可计算得

ΔY＝TD＋Td＋Xmin＝（0.045＋0.021）mm＝0.066mm

ΔD＝ΔY＝0.066mm

b.工序尺寸31.7±0.15mm。由于基准重合又是平面定位，故ΔB＝0，ΔY＝0，则ΔD＝0。

例3.8　如图3.65所示的零件，其余表面均已加工好，大批量生产，钻、铰φ9H7孔，根据零件加工要求分析零件定位。(www.xing528.com)

如图3.65所示的支架零件，加工φ9H7的孔，其余各面已加工好。大批量生产时，要设计钻床夹具钻φ9H7孔，夹具设计时，应用什么方式定位才能保证孔φ9H7与孔φ8H7的距离尺寸在20±0.05mm，并与面B的垂直度误差不超过φ0.05mm。

图3.65　支架

1）零件技术要求分析

钻、铰φ9H7孔时，必须保证孔φ8H7中心线与φ9H7中心线的距离尺寸20±0.05mm和孔φ9H7中心线与B面的垂直度0.05mm。使孔φ9H7中心线在尺寸26mm的对称中心线上。

2）分析必须要限制哪些自由度

3）定位方案设计

4）定位误差分析

①尺寸20±0.05mm。

ΔB＝0，由式（3.8），计算得

②垂直度公差0.05mm。

ΔB＝0，ΔY＝0，则ΔF＝0。

图3.66　支架的定位方案

1—支承板；2—长菱形销