第5章 习题及答案

《机械制造技术基础》习题 课
d）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。
① 大平面限制沿Z轴 移动和绕X、Y轴转动 共3个自由度；固定V 形块限制沿X、Y轴的 2个移动自由度；活 动V形块限制沿Y轴的 1个移动自由度。
② Y自由度被重复限制，属过定位。
③将两V形块之一改为平板形式。
《机械制造技术基础》习题课
第5章 习题及答案
1. 试分析习题图1所示各零件加工所必须限制的自由 度：
a）在球上铣平面，保证尺寸H；
答案：
1）只需限制沿Z轴的1 个移动自由度。
2）加工特征：面、点 的关系。故保证要求只 需限制1个移动自由度。
《机械制造技术基础》习题 课
b）在套筒零件上加工φB 孔，要求与φD孔垂直相 交，且保证尺寸L；
《机械制造技术基础》习题 课
c）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距 离及平行度，并与毛坯外圆同轴；
① 大平面限制沿Z轴 移动和绕X、Y轴转动共 3个自由度；圆柱销限 制沿X、Y轴的2个移动 自由度；V形块限制沿 X轴的移动和绕Z轴转 动的2个自由度。
② X自由度被重复限制，属过定位。
③ 将V形块改为在 X 方向浮动的定位形式。
对于对称度0.03： DW Dmax d1min 0.03 (0.03) 0.06
3. 在习题图5-3所示工件上加工键槽，要求保证尺
寸
5
4
0 0.14
和对称度0.03。现有3种定位方案，分别如图b，
c，d所示。试分别计算3种方案的定位误差，并选择最
佳方案。
0.03 A
0 -0.14
（φ32+00.03）
54
（φ60 -00.1） A a）
90° b）
《机械制造技术基础》习题 课
课
c）在轴上铣扁，保证尺寸H 和L；
答案：
1）为保证尺寸H,必须 限制沿Z轴的移动自由 度和绕X轴的转动自由 度,共2个自由度（加工 特征：面、线关系）。
2）为保证尺寸L,必须限制沿Y轴的移动自由度和绕X、 Z轴的转动自由度,共3个自由度（加工特征：面、面关 系）。
3）为保证尺寸H、L,合计共需限制4个自由度。即沿Y、 Z轴的移动自由度和绕X、Z轴的转动自由度。
φ
32
-0.01 -0.03
2）其基准位c）置误差为：
d）
j.w Dmax d1min 0.03 (0.03) 0.06 mm
3）对于对称度0.03： DW Dmax d1min 0.03 (0.03) 0.06
《机械制造技术基础》习题 课
（φ60 -0.1） A
a）
b）
d图定位方案：
0.03 A
a）
0 -0.14
（φ32+00.03）
54
（φ60 -00.1） A a）
90° b）
φ32
-0.01 -0.03
c）
c图定位方案：
DW j.b j.w 0.05 ( Dmax d min ) 0.11
1）对尺寸54而言，因用销轴定位，定位基准为圆心，
故即有基准不重合误差又有基准位置误差。
② X、Y的2个移动自由度被重复限制，属过定位。
③ 去掉三爪卡盘，改为拨盘+鸡心卡拨动。
《机械制造技术基础》习题 课
b）车外圆，保证外圆与内孔同轴；
① 圆柱面限制沿X、Y轴的移动和绕X、Y轴的转动共4 个自由度；端面限制了沿Z轴的移动和绕X、Y轴的转动 共3个自由度。 ② 绕X、Y轴的转动2个自由度被重复限制，属过定位。 ③ 在端面处加球面垫圈，采用自位支承消除过定位。
《机械制造技术基础》习题 课
d）在支座零件上铣槽，保证槽宽 B 和 槽深 H 及与 4 分布孔的位置度。
答案：
1）为保证槽深H， 必须限制沿X轴的移 动自由度和绕Y、Z 轴的转动自由度 （面、面关系）。
2）为保证槽宽及槽与4个分布孔的位置，必须限制沿Y 轴的移动自由度和绕X轴的转动自由度（线、线关系)。
0.03 A
0 -0.14
（φ32+00.03）
1）对尺寸54而
言，因采用下母
54
线定位，故无基
90°
准不重合误差但 有基准位置误差。
（φ60 -φ00.1）32 c）a）
-0.01 -0.03
A
bபைடு நூலகம்））
2）54尺寸的基准位置误差为：
DW Td 0.1 0.1mm
φ
32
-0.01 -0.03
3）对于对称度0.03：
c）
d）
DW 0.5Td 0.5 0.1 0.05 mm
《机械制造技术基础》习题 课
选择最佳方案：
图b定位方案：对于尺寸54
0 0.14
的定位误差：
D，W 0.2Td 0.2 0.1 0.02
对于对称度0.03： DW 0 图c定位方案：对于尺寸 5400的.14 定位误差：
，
DW Dmax d1min 0.03 (0.03) 0.06
φ32
-0.01 -0.03
c）
d）
分析：定位误差包括
0.03 A
0 -0.14
（φ32+00.03）
基准不重合和基准位
置误差两项。本工序
54
加工键槽，其键槽54
90°
的尺寸基准为下母线，
位置度的基准为圆心。
（φ60 -00.1） A
b图定位方案：
a）
b）
DW
j.b
j.w
Td 2
1
答案：
1）为保证尺寸L,必须限 制沿Y轴的1个移动自由 度和绕Z、X轴转动的2个 转动自由度（加工特征： 线、面关系）
2)为保证与φD 孔垂直相交,则必须限制沿X轴的1个移
动自由度和绕X轴转动的1个转动自由度（加工特征： 线、线关系）。
3）合计共需限制4个自由度。即沿X、Y轴的移动自由 度《和机械制绕造技X术、基础》Z习轴题 的转动自由度。
sin
1
2
1）对尺寸54而言，因用V形块定位，定位基准为V形块两侧面，故有基准
不重合误差无基准位置误差。
2），其定位误差为：
φ32
-0.01 -0.03
DW
Td 2
1
s
in
45
1
c）0.21 Td
0.02d1）mm
3）对于对称度0.03的定位误差： DW 0
《机械制造技术基础》习题课
3）故，必须限制沿X、Y轴的2个移动自由度和绕Y、Z、 X轴转动的3个转动自由度，共5个自由度。
《机械制造技术基础》习题 课
2、试分析图2所示各定位方案中：① 各定位元件限 制的自由度；② 判断有无欠定位或过定位；③ 对不 合理的定位方案提出改进意见。
a）车阶梯轴小外圆及台阶端面；
① 三爪卡盘限制Y、 X2个移动自由度，前 后顶尖限制除绕Z轴 的主动以外的其余5 个自由度。