第三版机械制造工艺学第三章习题解答

3-6
图
3-95
所示工件，用一面两孔定位加工
A
面，要求保证尺寸
18±0.05
mm。若两销直径为
160.01 0.02
ห้องสมุดไป่ตู้
mm
，
试分析该设计能否满足要求？(要求工件安装无干涉现象，且定位误差不大于加工尺寸公差的 1/2)，若满足 不了，提出过改进办法。
解：根据第三版教材 P108 一面两孔定位误差的计算公式（3-5），可得 在此转角误差作用下，工件在 Y 方向的最大摆动误差为： 80*tan(0.0286)=0.0399 mm<Tw=0.05 mm。 所以，该定位方案是满足加工精度要求的。 6-7 指出图 6-89 所示各定位、夹紧方案及结构设计中不正确的地方，并提出改进意见。
Th / 3 0.2 (1 / 3) 0.067 mm
上述定位方式不能否满足加工精度的要求。
3-5 图 3-94 所示零件，锥孔和各平面均已加工好，现在铣床上铣键宽为 b-△b 的键槽，要求保证槽的对称线与锥孔轴线相交，且与 A 面平行，还要求保 证尺寸 h-△h。图示定位方案是否合理？如不合理，应如何改进？
图 a) 过球心打一孔； 图 b) 加工齿轮坯两端面，要求保证尺寸 A 及两端面与内孔的垂直度；
1
图 c) 在小轴上铣槽，保旺尺寸 H 和 L 图 d) 过轴心打通孔，保旺尺寸 L 图 e) 在支座零件上加工两通孔，保证尺寸 A 和 H。
解：图 a）至少限制 x, y 两个移动自由度；图 b）至少限制 5 个自由度，除绕 z 的转动之外；图 c）至 少限制 5 个自由度，除绕 y 的转动之外；图 d）至少限制 5 个自由度，除绕 y 的转动之外；图 e）需要限制 6 个自由度，完全定位。
此外，考虑到基准不重合和同轴度的影响：
JB
TD 2
0.05 0.02
0.07
mm
所以，
DW JW JB 0.06 0.07 0.13 mm
（3）平面定位情况 (图 d))：以外圆定位（圆心为定位基准），有基准不重合误差和基准位置误差 无基准不重合误差，但有基准位置误差
DW
TD 2
0.05
DW
Td 2
1 ( sin(
/ 2)
1)
0.1 1 (
2 sin 45
1)
0.0207
mm
（1） 心轴定位情况 (图 c))：以圆心为定位基准，心轴水平放置 根据第三版教材 P107 式（3-3），可以得到孔销间隙配合的定位误差为
JW Dmax dmin (32 0.03) (32 0.03) 0.06 mm
可以看出，显然是采用 V 型块定位，定位误差最小，且小于对称度的公差要求。
3-4
如图
3-93
所示齿轮坯、内孔和外圆均已加工合格(d=Φ80
0 0.1
mm,
D=35
0.025 0
mm)，现在插床上用调整法
加工键槽，要求保证尺寸
h=38.5
0.2 0
，定位方法如图，试求尺寸
h
的定位误
差；并分析能否满足加工要求（要求定位误差不大于工件尺寸公差的 1/3）。
（忽略内外圆同轴度误差）。 解：以外圆定位有基准不重合误差和基准位置误差
根据第三版教材 P110 式（3-7），可得
基准位置误差： JW
Td 2 sin(
/ 2)
0.1 2sin 450
0.071 mm
基准不重合误差： JB
TD 2
0.025 2
0.0125
mm
DW JW JB 0.071 0.0125 0.0832 mm
4
解：在图 a）中，三爪卡盘这端夹持太长，有过定位，应向右适当移动；图 b）夹紧力和定位销钉 不在同一条线上，定位销钉应上移；图 c）夹紧力在连杆中部薄弱环节，易变性，应夹持在大头、小头 端；图 d）钻孔的位置下面没有定位销钉，可能会在钻孔时产生变形，加支撑销钉。
5
机械制造工艺学部分习题解答 3
第三章 机床夹具设计(第 3 版 P156-159)
3-1. 分析图 6-83 所示的定位方案，① 指出各定位元件分别限制了哪些自由度，② 判断有无欠定位与过定 位，③ 对不合理的定位方案提出改进意见。
3-2 分析图 3-91 所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位甚准和定位元件，并在图中示意画出；确定 夹紧力作用点的位置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。
3-3 在图 3-92 所示套筒零件上铣键槽，要求保证尺寸
mm。现有三种定位方案，分别如图 b、c、
d 所示。计算三种不同定位方案的定位误差，并从中选择最优方案（已知内孔与外圆的同轴度误差不大于
0.02mm）
解：（1）V 形块定位情况 (图 b))，只计算槽深方向误差；
2
根据第三版教材 P110 式（3-8），可得
3
解：如左图所示，该加工要求需要限制 6 个自由度，完全定位。 但实际上采用了底面、短锥销和 A 面的两个侧销，出现过定位。 可限制了 8 个自由度，上述定位方案不合理。 改进方法： 底平面：限制 3 个自由度； A 面的 2 点，限制 2 个自由度； 在左侧面或右侧面加 1 点，限制 1 个自由度即可。