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机械制造基础习题课机械制造基础习题课张志远第二章第二章5-4分析图分析图5-68中工件的定位限制了哪些自由度，给定位分中工件的定位限制了哪些自由度，给定位分别起了什么作用。别起了什么作用。（a a）短销大平面，短销限制）短销大平面，短销限制X X移动、移动、Y Y移动两个自由度，移动两个自由度，大平面限制大平面限制Z Z移动，移动，X X转动、转动、Y Y转动两个自由度；转动两个自由度；（b）长销小平面，长销限制四个自由度，小平面限制一个自由度。）长销小平面，长销限制四个自由度，小平面限制一个自由度。第二章第二章5-6 分析图分析图5-69所列定位方案：所列定位方案：指出各定位元件所限制的指出各定位元件所限制的自由度；自由度；判断有无欠定位或过定位；判断有无欠定位或过定位；对不合理的定位对不合理的定位方案提出改进意见。方案提出改进意见。（a a）过三通管中心打一孔，使孔轴线与管轴线）过三通管中心打一孔，使孔轴线与管轴线oxox、ozoz垂直相交；垂直相交；Z方向两块短方向两块短V形块组合：形块组合：X，Y移动自由度和移动自由度和X，Y转动自由度转动自由度 X方向一短方向一短V形块：形块：Z 移移动自由度和动自由度和Z转动自由度转动自由度 无过定位和欠定位无过定位和欠定位第二章第二章5-6 分析图分析图5-69所列定位方案：所列定位方案：指出各定位元件所限制的指出各定位元件所限制的自由度；自由度；判断有无欠定位或过定位；判断有无欠定位或过定位；对不合理的定位对不合理的定位方案提出改进意见。方案提出改进意见。（b）车外圆，保证外圆与内孔同轴）车外圆，保证外圆与内孔同轴 长销小平面，限制长销小平面，限制X、Y、Z移动和移动和X、Y转转动动 无过定位或欠定位无过定位或欠定位注：如果为大平面，则：注：如果为大平面，则：长销，限制长销，限制X、Y、移、移动和动和X、Y转动四个自由转动四个自由度度端面限制端面限制Z移动，移动，X转转动、动、Y转动三个自由度转动三个自由度 过定位过定位在端面处加球面垫在端面处加球面垫圈圈第二章第二章5-6 分析图分析图5-69所列定位方案：所列定位方案指出各定位元件所限制的指出各定位元件所限制的自由度；自由度；判断有无欠定位或过定位；判断有无欠定位或过定位；对不合理的定位对不合理的定位方案提出改进意见。方案提出改进意见。（b）车阶梯轴外圆）车阶梯轴外圆 卡盘限制卡盘限制X、Y移动，移动，左顶尖限制左顶尖限制X、Y、Z移动，移动，右固定顶尖与左顶尖组合限右固定顶尖与左顶尖组合限制制X、Y转动、转动、Z移动；移动；X、Y、Z移动被重复限移动被重复限制，过定位；制，过定位；去掉左顶尖；或，去掉去掉左顶尖；或，去掉卡盘并改右顶尖为浮动顶尖。卡盘并改右顶尖为浮动顶尖。第二章第二章5-6 分析图分析图5-69所列定位方案：所列定位方案：指出各定位元件所限制的指出各定位元件所限制的自由度；自由度；判断有无欠定位或过定位；判断有无欠定位或过定位；对不合理的定位对不合理的定位方案提出改进意见。方案提出改进意见。（d）在圆盘零件上钻孔，保证孔与外圆同轴）在圆盘零件上钻孔，保证孔与外圆同轴 底面限制底面限制X、Y转动、转动、Z移动。移动。左左V形块限制形块限制X、Y移动移动右右V形块限制形块限制Y移动移动 Y移动重复限制，过定位移动重复限制，过定位 将两将两V形块之一改为平板形形块之一改为平板形式，或在左式，或在左V形块形块y向做导向槽向做导向槽第二章第二章5-7 分析图分析图5-70示所列加工中零件必须限制的自由度，选择示所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用定位基准和定位元件，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。点的位置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。a)过球心打一孔过球心打一孔 因为要求孔过球心，所以因为要求孔过球心，所以必须限制必须限制X、Y移动。移动。以球面上以球面上x，y方向的两个方向的两个点为定位基准。点为定位基准。这两个方向上的两个支承这两个方向上的两个支承钉为定位元件。钉为定位元件。夹紧力作用点正对支承钉夹紧力作用点正对支承钉垂直指向球面。垂直指向球面。5-7 分析图分析图5-70示所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位示所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位基准和定位元件，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。置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。图图(b)(b)：加工齿轮坯两端：加工齿轮坯两端面，要求保证尺寸面，要求保证尺寸A A及两端及两端面与内孔的垂直度；面与内孔的垂直度；必须限制必须限制 Z 移动移动、X转动转动 和和 Y转动转动 5-7 分析图分析图5-70示所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位示所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位基准和定位元件，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。置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。图图(c)(c)：在小轴上铣槽，保证尺寸：在小轴上铣槽，保证尺寸H和和L。必须限制必须限制 Y移动、移动、Z 移动移动、X转动转动 和和Z转动转动 5-7 分析图分析图5-70示所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位示所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位基准和定位元件，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。置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。图图(d)(d)：过轴心打通孔，保证尺寸：过轴心打通孔，保证尺寸L。必须限制必须限制 X移动、移动、Y移移动、动、X转动转动 和和Z转动转动 5-7 分析图分析图5-70示所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位示所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位基准和定位元件，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。置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。图图(e)(e)：在支座零件上加工两通孔，保证尺寸：在支座零件上加工两通孔，保证尺寸A和和H。必须限制必须限制 X移移动、动、Z移动、移动、X转动转动Y转动转动 和和Z转动转动 第二章第二章5-9 有一批直径为有一批直径为d0-Td轴类铸坯零件，欲在两端面同时打轴类铸坯零件，欲在两端面同时打中心孔，工件定位方案如图所示，试计算加工后这批毛坯中心孔，工件定位方案如图所示，试计算加工后这批毛坯上的中心孔与外圆可能出现的最大同轴度误差，并确定最上的中心孔与外圆可能出现的最大同轴度误差，并确定最佳定位方案。佳定位方案。（a）、（）、（b）引起的）引起的中心孔与外圆的最大中心孔与外圆的最大同轴度误差为同轴度误差为（c）：（d）：（d）定位误差最小，为最佳方案）定位误差最小，为最佳方案第二章第二章5-10 有有一批 d的轴件，欲铣一键槽，工件定位如图所示，保证b、h55.5 0-0.05mm，槽宽对称于轴的中心线，其对称度公差为008mm。试计算定位误差。图示，h0（因为基准重合）第二章第二章5-11 工件定位如图工件定位如图5-74所示，若定位误差控制在工件尺寸所示，若定位误差控制在工件尺寸公差的公差的1/3内，试分析该定位方案能否满足要求？若达不到内，试分析该定位方案能否满足要求？若达不到要求，应如何改进？并绘简图表示要求，应如何改进？并绘简图表示。对于尺寸其定位误差为V型块定位时基准O的定位误差，由式2-31，允许定位误差为故 该尺寸之定位方案不能满足要求，换用120度夹角的V型块，使而满足要求。对于尺寸定位误差定位方案满足要求。第二章第二章5-12 在轴上铣一平面，工件定位方案，如图所示。试求尺在轴上铣一平面，工件定位方案，如图所示。试求尺寸寸A的定位误差的定位误差。5-13 如图如图5-76所示，在三爪卡盘中安装镗偏心套的内孔，所示，在三爪卡盘中安装镗偏心套的内孔，h=6mm(垫块尺寸垫块尺寸)，试计算偏心距，试计算偏心距e的变动量。的变动量。R=D/2+h-eR,D/2,e组成三角形，由三角余弦公式2-57 如图如图2-170所示，零件在铣槽工序中以底面和两孔定位，所示，零件在铣槽工序中以底面和两孔定位，其中其中 孔放置圆销，孔放置圆销，孔放置削边销，二销孔放置削边销，二销均按均按g6制造。若夹具两定位销中心连线与铣刀走刀方向之制造。若夹具两定位销中心连线与铣刀走刀方向之间调整误差为间调整误差为 ，与安装无关的加工误差为，与安装无关的加工误差为 ，试判，试判断图中槽断图中槽A方向角度尺寸若为方向角度尺寸若为 时能否保证？时能否保证？由 公式2-35算转角误差第四章第四章4-13 图示齿轮轴截面图，要求保证轴径图示齿轮轴截面图，要求保证轴径mm和键槽深和键槽深mm。其工艺过程为：其工艺过程为：1）车外圆至）车外圆至mm；2）铣键槽槽深至尺寸）铣键槽槽深至尺寸H;3)热处理：热处理：4）磨外圆至尺寸）磨外圆至尺寸mm。试求工序尺寸。试求工序尺寸H及及其极限偏差。其极限偏差。解：1）建立工艺尺寸链，t为封闭环2）计算尺寸链-14.250.050140.0120.004H4.250.098-0.004t40.160H（6分）第四章第四章4-19 图示减速器某轴结构的尺寸分别为：图示减速器某轴结构的尺寸分别为：A1=40 mm，A2=36 mm，A3=4 mm；要求装配后齿轮端部间隙；要求装配后齿轮端部间隙A0保持保持在在0.100.25 mm范围内，如选用完全互换法装配，试确定范围内，如选用完全互换法装配，试确定A1、A2、A3的极限偏差的极限偏差。H（6分）加工图4-89a所示零件的轴向尺寸解得基本尺寸mm公差等级umIT7IT8IT9IT1036121830483050253962100 解：解：1）建立装配尺寸）建立装配尺寸链链，A0为为封封闭环闭环。2）求平均公差）求平均公差T平均平均=（0.25-0.10）/3=0.05计计算装配尺寸算装配尺寸链链（2分）分）3）选选A1做做协调环协调环，确定，确定A2=360-0.05mm,A3=40-0.05mm（4分）分）4）求）求A1的极限偏差的极限偏差A1A1400.150.1A2-360.050A3-40.050A400.250.1注：注：对协调环选择对协调环选择及及组组成成环环极限偏差的确定，只要极限偏差的确定，只要满满足足A0=0.100.25mm即可即可