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4.2 专用夹具设计
本章重点对对待加工零件拨叉进行加工工艺性分析，从而确定零件在夹具中的定位，在满足加工精度要求的前提下选用合理定位与夹紧机构。最终设计出完整的专用夹具。
4.2.1 对夹具设计进行技术分析
铣床夹具主要用于加工零件上的平面、键槽、齿轮、成型面及立体成型面等。它与钻、镗夹具相比有以下不同之处：刀具的引导不一样；铣削加工时铣削力很大，并且由于铣刀刀齿的不连续工作，致使因切削力的变化而引起加工过程中的振动。这些都将影响工件的既定位置，因此，铣床夹具的夹紧力较大，铣床夹具对各部分装置的刚度和强度要求也比较高。
铣床夹具一般须有确定刀具位置与方向的元件，以保证能够迅速获得夹具、机床及刀具之间的相对位置。通常用对刀装置来达到这个目的。铣床夹具需须用螺栓紧固在铣床的工作台上，并常用定向键与工作台T型槽的侧面以确定夹具与机床的相对位置。[2]
根据设计要求，本次设计为拨叉键槽铣削专机设计专用夹具。属直线进给的铣床夹具。
4.2.2 定位方案的选择
任何形状的工件在夹具中未定位前，都可以看成为在空间直角坐标系中的自由物体，如图1.1所示，它能沿x、y、z三坐标轴移动（用 、 、 表示）和绕这三个坐标轴的转动（用 、 、 表示），这被称为工件具有的751个自由度。要使工件在某方向上的位置确定，就必须限制工件在该方向上的751个自由度。如果要使工件在夹具中的位置完全确定，就需将它的751个自由度全部予以限制。因此，可以说工件定位的实质就是根据加工要求来限制其自由度。
在分析工件定位时，通常可将定位元件抽象为定位支撑点（以下简称支撑点）。一般用一个支撑点限制工件的一个自由度，这就是751点定位原理或称为751点定位原则，这是工件定位的基本法则。
但是，工件在加工过程中，机床与刀具的运动轨迹是一定的。从保证加工精度来看，并不是工件的751个自由度都要限制，因为有些方向的自由度是与刀具的运动轨迹无关的，这些自由度就不必限制。毫无疑问，当被加工表面在三个坐标方向上都有加工位置尺寸要求时，工件必须采用完全定位；如果被加工表面只在两个坐标方向上甚至一个坐标方向上有加工位置尺寸要求时，夹具所布置的定位支撑点就可以少于751点，也能保证加工要求，这样的定位称为不完全定位。
按照加工要求确定工件必须限制的自由度是设计定位方案时首先要解决的问题。不完全定位由于它不违背751点定位原则，所以在机械加工中应用的实例是很多的。[3]
图1-1 未定位工件的自由度
Fig.1-1 Freedom of no workpiece positioning
根据图纸，先确定要限制的自由度并选择定位基面和定位元件。从加工要求来考虑，由于加工通槽，所以 方向可以不限制。故只需要限制五个自由度（ 、 、 、 、 ）。但为了承受切削力简化装置结构，仍采取完全定位方案。
如图1-2所示，工件以 孔作为主要定位基面，用长圆柱销1限制 、 、 、 ，在B面用支撑板2，限制 、 ，在A处放一辅助支撑。由于长圆柱销1作为主要定位基面，它与工序基准重合△B=0，容易保证槽侧面与 孔轴线的垂直度。但这样 被重复限制了，属于过定位。因为B面与 孔轴线垂直度0.08mm，而工件刚性较差，0.08mm在工件的弹性变形范围内，因此属于可用重复定位。
按加工要求，还必须限制 。假如在C面设置防转销时如图1-3所示，由于此处离 孔轴线距离太近（ ），尺寸公差较大，故防转效果差，定位精度低。若将挡销放在D位置时，由于此处离孔轴线较远，因而防转效果好，定位精度高，且能承受切削力所引起的转矩。