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摘要：在摩托车生产的过程中，为了保证产品的质量以及生产效率，通常需要用到工装夹具。通过工装夹具的使用可以有效保证摩托车产品的质量，提高生产效率，扩大工具的操作范围等。但是如果工装夹具的零部件在设计过程中，形状误差和位置误差会对工装夹具制造的精确度造成较大的影响，这就会直接对摩托车的生产质量造成影响。本文对如何在摩托车工装夹具设计过程中正确选择零部件的形位公差进行了一定的探讨。
关键词：摩托车 工装夹具设计 零部件形位公差
1.摩托车工装夹具的整体设计
1.1确定零部件的加工工艺路线
摩托车各个零部件的加工工艺路线决定了每个环节中夹具的具体形式。要明确各道工序加工的先后顺序以及每一道工序中具体应该完成哪些任务，明确夹具各个零部件的具体尺寸、形位公差以及表面的平整度等。在进行工艺的制定时，要尽量将多个相关尺寸的零部件一次装夹完成，这样可以有效减少加工过程中的误差。另外，还应该注意各个工序之间节拍的平衡性，使夹具的规划与生产能相互匹配，保证生产流畅。
1.2确定工序定位方案
在进行基准定位时，应当尽量使定位基准与设计基准统一，工件的定位尺寸和精度要完全按照设计图中标注的尺寸和精度进行选择。在进行工艺定位基准的选择时，应尽量按照设计图中标注的尺寸作为夹具设计的依据，这样可以避免繁琐工艺计算所产生的误差，保证工件的加工质量。
1.3机床各轴行程的确定
机床的各个轴的行程都存在一个极限值，在夹具的设计过程中必须要详细了解每个轴的极限行程，因为机床的轴在运行到行程极限时，其定位精度会逐渐下降。同时，部分机床在行程极限位置进行切削零部件时，其刚性表现不足，会出现振刀或振纹的现象，这会直接影响摩托车零部件表面的光洁度以及尺寸的精度。
1.4工装夹具重量的确定
不同工作台的额定载荷有一定的差异，要以此为依据来确定夹具的最大重量。在保证使用性能、刚度、强度的情况下，应当尽量降低夹具的重量。从理论上来讲，夹具的重量加上毛坯零部件的最大重量应小于工作台的额定载荷，且需要预留一定的安全空间。
1.5保证夹具拥有足够的刚性
通常情况下，应尽量采用有铸造件结构的夹具，这样的夹具具有较高的结构稳定性。为了保证夹具的精确度，在夹具使用前要对夹具进行退火或者人工时效处理，防止夹具在使用之后，内应力释放所导致的变形，影响其精确度。
2.摩托车工装夹具的基准定位
2.1基准的分类
定位基准的选择是夹具的加工工艺中应该注意的重点问题之一，它会对零部件的位置尺寸和精度产生直接的影响，同时还会对整个工艺过程的规划和夹具的结构造成较大的影响。根据作用以及应用场合方面的差异，通常将基准分为设计基准和工艺基准两类。
设计基准是指在设计图中所采用的基准，比如孔、轴的中心线作为设计基准。工艺基准是指加工过程中所采用的基准，如定位基准、测量基准等。在进行工艺基准选择时，首先要选择粗基准。
当确定零部件的最大自由度数以后，其某一方向的自由度往往会有几个基准可供选择，这时就需要判断如何进行定位基准的正确选择。定位基准分为粗基准及精基准。当零部件还是毛坯时，需要利用其未加工的表面作为定位基准时，被称为粗基准；利用已加工过的表面作为定位基准时，则被称为精基准。
2.2粗基准的选择
在进行夹具零部件的加工时，零部件的各个面还未进行任何加工，只能以毛坯面作定位基准。在进行粗基准的选择时，需要从两个方面进行考虑，首先是要保证加工面与不加工面之间的相互位置的精度要求；其次是要对各个加工面的加工余量进行合理的分配。
2.2.1.选择不需要进行加工的表面作为粗基准
当零部件上有一个表面不需要进行加工时，则应当选择这个表面作为粗基准，这样可以有效保证零部件上加工表面与不加工表面相互之间的位置和尺寸关系。当零部件上存在几个不需要进行加工的表面时，则应该优先选择其中对位置精度要求最高的表面作为粗基准。
2.2.2.选取加工余量要求以均匀的重要表面作为粗基准
以均匀的重要表面作为粗基准能够有效的保证该重要表面的余量的均匀程度，为后续工序的加工建立基础。
2.2.3.粗基准只能被使用一次
由于粗基准是加工初期阶段对未加工表面进行定位的，其定位的精确度较低，因此，在同一方向的定位上，粗基准只能使用一次，以免造成较大的形位误差。另外，尽量选择光洁、平整以及足够面积的表面作为粗基准以减少定位误差，保证零部件装夹的可靠性。
2.3.精基准的选择
在夹具的加工过程中，利用已加工的表面作为定位基准时，被称为精基准。精基准的选择要围绕零部件加工的精度进行，尽量追求高的零部件加工精度。同时还要将装夹零部件的方便程度以及夹具结构的复杂程度考虑到其中。
2.3.1.基准重合
采用设计基准作为精基准被称为基准重合。基准重合能够有效避免因基准不重合而导致的误差，特别是在零部件加工的后期对加工的精度要求非常高时，基准重合就显得尤为重要。
2.3.2.基准统一
选择统一的定位基准对零部件的各个表面进行加工，可以有效避免基准变化所造成的误差，同时还有利于保证零部件各个表面之间相互位置的要求、简化夹具的设计以及制造过程，缩短生产准备周期，降低生产成本。比较典型的基准统一是对轴类、盘类零部件的加工。轴类零部件的精基准通常是两端的中心孔；盘类零部件的精基准通常是中心孔及一个端面。
2.3.3.自为基准
选择零部件的加工面作为精基准进行定位，被称为自为基准。当精基准为自为基准时，加工面的加工精度和余量要求通常较低，但是可以有效提高加工面自身的精度以及表面质量。
2.3.4.互为基准
选择零部件上的多个重要表面互相作为基准并进行反复的加工，被称为互为基准。互为基准主要用于对精度要求较高的零部件加工，它能够较大提高零部件相互位置的精确度。
3.确定工装夹具设计中零部件的形位公差
为了保证被加工零部件的加工精度，正确选择形位公差非常重要。
3.1.工装夹具公差确定的原则
工装夹具的加工误差由以下几项组成
上面公式中的W表示加工误差。 表示定位误差，它是由于工件在夹具上定位的位置不准确而引起的工件尺寸产生的误差。 表示安装误差，它是由于夹具的安装位置不准确而引起的工件尺寸误差。 表示夹具误差，它是由于夹具制造过程中产生的误差而引起的工件加工误差。 表示工件加工方法的误差，它是由于工件在加工过程中，部分工艺出现错误而引起的工件尺寸的误差。
为了保证零部件加工的精度，必须要使加工误差低于工件工序尺寸的公差值，一般情况下，加工误差值保持在工件工序尺寸公差值的2/3以内。
3.2.零部件形位公差的确定
在工装夹具的设计过程中，一般会对零部件所具有的公共轴线的两个或者多个回转体的位置进行要求，这时可以利用同轴度以及跳动来对其进行限制。具体的限制需要结合工件的实际特点来确定，同轴度的公差主要被用于限制轴线之间出现的偏差。跳动公差能有效的控制要素的位置、方向以及形状的形位误差，同时由于其方便进行测量，是目前使用最广泛的公差项目之一。
总结
在工装夹具设计过程中，零件的形位公差对零件的精度会造成极大的影响，它是决定工装夹具设计的重要环节之一，因此，在夹具设计过程中，首先应该要保证零件定位基准的稳定性和可靠性，合理正确的选择零件的形位公差并确定合理的公差值，只有这样才能保证零部件的生产质量和精确度。
参考文献：
[1]高鹏.工装夹具设计过程中不可忽视的几个细节[J].金属加工，2009，（9）：42-43.
[2]周安.摩托车车架焊装生产线的设计[J].金属加工，2008，（22）：54-56.
关键词：摩托车 工装夹具设计 零部件形位公差
1.摩托车工装夹具的整体设计
1.1确定零部件的加工工艺路线
摩托车各个零部件的加工工艺路线决定了每个环节中夹具的具体形式。要明确各道工序加工的先后顺序以及每一道工序中具体应该完成哪些任务，明确夹具各个零部件的具体尺寸、形位公差以及表面的平整度等。在进行工艺的制定时，要尽量将多个相关尺寸的零部件一次装夹完成，这样可以有效减少加工过程中的误差。另外，还应该注意各个工序之间节拍的平衡性，使夹具的规划与生产能相互匹配，保证生产流畅。
1.2确定工序定位方案
在进行基准定位时，应当尽量使定位基准与设计基准统一，工件的定位尺寸和精度要完全按照设计图中标注的尺寸和精度进行选择。在进行工艺定位基准的选择时，应尽量按照设计图中标注的尺寸作为夹具设计的依据，这样可以避免繁琐工艺计算所产生的误差，保证工件的加工质量。
1.3机床各轴行程的确定
机床的各个轴的行程都存在一个极限值，在夹具的设计过程中必须要详细了解每个轴的极限行程，因为机床的轴在运行到行程极限时，其定位精度会逐渐下降。同时，部分机床在行程极限位置进行切削零部件时，其刚性表现不足，会出现振刀或振纹的现象，这会直接影响摩托车零部件表面的光洁度以及尺寸的精度。
1.4工装夹具重量的确定
不同工作台的额定载荷有一定的差异，要以此为依据来确定夹具的最大重量。在保证使用性能、刚度、强度的情况下，应当尽量降低夹具的重量。从理论上来讲，夹具的重量加上毛坯零部件的最大重量应小于工作台的额定载荷，且需要预留一定的安全空间。
1.5保证夹具拥有足够的刚性
通常情况下，应尽量采用有铸造件结构的夹具，这样的夹具具有较高的结构稳定性。为了保证夹具的精确度，在夹具使用前要对夹具进行退火或者人工时效处理，防止夹具在使用之后，内应力释放所导致的变形，影响其精确度。
2.摩托车工装夹具的基准定位
2.1基准的分类
定位基准的选择是夹具的加工工艺中应该注意的重点问题之一，它会对零部件的位置尺寸和精度产生直接的影响，同时还会对整个工艺过程的规划和夹具的结构造成较大的影响。根据作用以及应用场合方面的差异，通常将基准分为设计基准和工艺基准两类。
设计基准是指在设计图中所采用的基准，比如孔、轴的中心线作为设计基准。工艺基准是指加工过程中所采用的基准，如定位基准、测量基准等。在进行工艺基准选择时，首先要选择粗基准。
当确定零部件的最大自由度数以后，其某一方向的自由度往往会有几个基准可供选择，这时就需要判断如何进行定位基准的正确选择。定位基准分为粗基准及精基准。当零部件还是毛坯时，需要利用其未加工的表面作为定位基准时，被称为粗基准；利用已加工过的表面作为定位基准时，则被称为精基准。
2.2粗基准的选择
在进行夹具零部件的加工时，零部件的各个面还未进行任何加工，只能以毛坯面作定位基准。在进行粗基准的选择时，需要从两个方面进行考虑，首先是要保证加工面与不加工面之间的相互位置的精度要求；其次是要对各个加工面的加工余量进行合理的分配。
2.2.1.选择不需要进行加工的表面作为粗基准
当零部件上有一个表面不需要进行加工时，则应当选择这个表面作为粗基准，这样可以有效保证零部件上加工表面与不加工表面相互之间的位置和尺寸关系。当零部件上存在几个不需要进行加工的表面时，则应该优先选择其中对位置精度要求最高的表面作为粗基准。
2.2.2.选取加工余量要求以均匀的重要表面作为粗基准
以均匀的重要表面作为粗基准能够有效的保证该重要表面的余量的均匀程度，为后续工序的加工建立基础。
2.2.3.粗基准只能被使用一次
由于粗基准是加工初期阶段对未加工表面进行定位的，其定位的精确度较低，因此，在同一方向的定位上，粗基准只能使用一次，以免造成较大的形位误差。另外，尽量选择光洁、平整以及足够面积的表面作为粗基准以减少定位误差，保证零部件装夹的可靠性。
2.3.精基准的选择
在夹具的加工过程中，利用已加工的表面作为定位基准时，被称为精基准。精基准的选择要围绕零部件加工的精度进行，尽量追求高的零部件加工精度。同时还要将装夹零部件的方便程度以及夹具结构的复杂程度考虑到其中。
2.3.1.基准重合
采用设计基准作为精基准被称为基准重合。基准重合能够有效避免因基准不重合而导致的误差，特别是在零部件加工的后期对加工的精度要求非常高时，基准重合就显得尤为重要。
2.3.2.基准统一
选择统一的定位基准对零部件的各个表面进行加工，可以有效避免基准变化所造成的误差，同时还有利于保证零部件各个表面之间相互位置的要求、简化夹具的设计以及制造过程，缩短生产准备周期，降低生产成本。比较典型的基准统一是对轴类、盘类零部件的加工。轴类零部件的精基准通常是两端的中心孔；盘类零部件的精基准通常是中心孔及一个端面。
2.3.3.自为基准
选择零部件的加工面作为精基准进行定位，被称为自为基准。当精基准为自为基准时，加工面的加工精度和余量要求通常较低，但是可以有效提高加工面自身的精度以及表面质量。
2.3.4.互为基准
选择零部件上的多个重要表面互相作为基准并进行反复的加工，被称为互为基准。互为基准主要用于对精度要求较高的零部件加工，它能够较大提高零部件相互位置的精确度。
3.确定工装夹具设计中零部件的形位公差
为了保证被加工零部件的加工精度，正确选择形位公差非常重要。
3.1.工装夹具公差确定的原则
工装夹具的加工误差由以下几项组成
上面公式中的W表示加工误差。 表示定位误差，它是由于工件在夹具上定位的位置不准确而引起的工件尺寸产生的误差。 表示安装误差，它是由于夹具的安装位置不准确而引起的工件尺寸误差。 表示夹具误差，它是由于夹具制造过程中产生的误差而引起的工件加工误差。 表示工件加工方法的误差，它是由于工件在加工过程中，部分工艺出现错误而引起的工件尺寸的误差。
为了保证零部件加工的精度，必须要使加工误差低于工件工序尺寸的公差值，一般情况下，加工误差值保持在工件工序尺寸公差值的2/3以内。
3.2.零部件形位公差的确定
在工装夹具的设计过程中，一般会对零部件所具有的公共轴线的两个或者多个回转体的位置进行要求，这时可以利用同轴度以及跳动来对其进行限制。具体的限制需要结合工件的实际特点来确定，同轴度的公差主要被用于限制轴线之间出现的偏差。跳动公差能有效的控制要素的位置、方向以及形状的形位误差，同时由于其方便进行测量，是目前使用最广泛的公差项目之一。
总结
在工装夹具设计过程中，零件的形位公差对零件的精度会造成极大的影响，它是决定工装夹具设计的重要环节之一，因此，在夹具设计过程中，首先应该要保证零件定位基准的稳定性和可靠性，合理正确的选择零件的形位公差并确定合理的公差值，只有这样才能保证零部件的生产质量和精确度。
参考文献：
[1]高鹏.工装夹具设计过程中不可忽视的几个细节[J].金属加工，2009，（9）：42-43.
[2]周安.摩托车车架焊装生产线的设计[J].金属加工，2008，（22）：54-56.