制造工程基础作业答案

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1、制造工程基础作业11:定位分析、定位误差计算、加工精度-参考答案发布日期：2017.05.06递交截止日期：2017.05.15作业题：问题1：根据下述各题的定位方案，分析限制的自由度，是否属于过定位或欠定位，若定位不合理时又应如何改进。（分析过程参见课件中的定位方案分析方法，将分析过程描述清楚，给出相应结论）a、齿轮毛坯在心轴上定位，完成插齿加工，见图1.（a）；b、钻铰连杆零件小头孔，保证小头孔与大头孔之间的距离及两孔平行度，见图1.(b)；c、在立式铣床上加工宽度为b的槽（其余各面均已加工）

2、，要求槽的底面和两侧面分别和工件的底面和侧面平行，并保证图中所示尺寸，见图1.(c)；d、车阶梯轴外圆，见图1.(d)。(a)图1.(a)图1.(b)答：图1.（a）：（1）总体分析：齿坯加工中，需要限制的自由度为：，X、Y，X，Y，共四个自由度；分析实际定位方案，限制X、Y，Z，共三个自由度，但是从工件的加工要求看，齿坯X，Y也必须限制，否则加工的工件齿形与齿坯中心轴孔不平行，导致不能工作，因此该定位方案属于欠定位；（2）单件分析每一个定位元件限制自由度情况：定位方案中，定位元

3、件为短圆柱心轴和小平面，其中：短圆柱心轴限制X、Y；小平面限制Z；由上述分析可知，定位方案中不存在过定位。（3）改进方案：将短圆柱心轴改为长圆柱心轴，或者将小平面改为大平面。图1.（b）（1）总体分析：加工小头孔，应该限制五个自由度：X、Y，X，Y，Z，保证两孔的平行度和孔距。分析实际定位方案，现有定位方案限制了六个自由度，没有欠定位。（2）单件分析每一个定位元件限制自由度情况，现有定位方案有三个定位元件平面限制了Z和X，Y长心轴限制了X、Y，X，Y短V块限制了X

4、和Z，所以本方案有过定位，（3）改进方案：将长心轴改为短心轴，同时释放短V型块沿X向的移动自由度，可加弹簧或导轨。Z长销hY平面cabX图1.（c）图1.(d)图1.（c）：（1）总体方案分析：加工不通槽，应该限制六个自由度。现有定位方案限制了六个自由度，所以本定位方案没有欠定位。（2）单件分析每一个定位元件限制自由度情况：现有定位方案有三个定位元件：平面限制了Z和X，Y，长销限制了X、Y，X，Y支承钉和长销配合限制了Z平面和长销有重复限制的自由度，所以，存在有过定位。（3）改进方

5、案：长销改短销图1.（d）先建好坐标系，车床坐标系有标准YZX（1）总体分析：如图所示，加工表面为阶梯轴外圆,需要限制5个自由度，即：X、Y、Z、X、Y分析实际定位方案，限制了5个自由度，没有欠定位（2）单件分析每一个定位元件限制自由度情况：方案中，定位元件有三爪卡盘、前顶尖、后顶尖，其中：前顶尖限制了X、Y、Z；后顶尖与前顶尖组合使用，限制了Z、X、Y；三爪卡盘限制了X、Y；由上述分析可知，该定位方案中X、Y、Z被重复限制，属于过定位方案。（3）改进方案：去掉前

6、顶尖。问题2：某托脚零件，一孔及一端面A已加工，今要加工另一端面B，而且B面与A面垂直度公差为0.02mm。定位方案如图2所示，C是一个辅助支承，试分析（1）定位、夹紧方案是否合理？若不合理，如何改进？（按照定位方案分析方法进行分析）（2）分析定位方案改进后加工端面B的定位误差？C图2答：（1）定位原理分析A、总体分析：加工端面B除了X、Z向移动、绕Y的转动自由度不需要限制，其他都需要限制，实际定位方案限制了沿X、Y、Z的移动自由度和绕X、Y、Z的转动自由度，没有欠定位。B、单件分析：定位A面的端

7、面：限制了X向移动自由度、绕Y、Z的转动自由度底部大平面：限制了Z向移动自由度，绕X、Y的转动自由度长销：限制了X、Y向移动自由度，绕X、Y的转动自由度所以X向移动自由度、绕X、Y转动自由度都重复限制了，有过定位。C、改进方案：因为要求B面与A面垂直，所以应该选A面为主要定位面，限制X向移动自由度、绕Y、Z的转动自由度，去掉底部大平面和长销，改为长的带台肩面的菱形销，限制Y、Z向的移动自由度和绕X的转动自由度；在辅助支承上方增加夹紧力，以减小切削部分的振动和变形。（2）切削B面的工序尺寸是400.

8、08，其定位误差为18孔和销的制造公差造成的，假设改进方案后，菱形销的直径公差和圆柱销的公差一样，查表H7为0.018mm，h6为0.011mm，当孔最大、销最小时，孔销接触点在远离B面时，工序尺寸最小，孔最大、销最小，孔销接触点在靠近B面时，工序尺寸最大，所以定位误差为0.0180.0110.029mm该定位方案能够满足定位要求。问题3：图3(a)所示套类工件铣键槽，要求保证尺寸94－0.20，分别采用图(b)所示的定位销定位方案和图(c)所示的V形槽定位方案，分别计