机械制造装备设计复习资料

解：

铣键槽有三项要求，宽16mm可由刀具保证；对称度0.03mm的设计基准是内孔A，

φ32?0.030mm深度540mm?0.14 设计基准是外圆

φ600?0.1mm下母线，主要验算这两项的定

位误差。

图5-79 b）中是外圆用V型铁定位：

1） 由于V型铁的对称性，设对刀具时刀具中截面对准了V型铁的对称中心，则产生键

槽对孔中心的对称度误差，仅是内孔与外圆的同轴度误差

φ0.02mm,因此会产生

△对称=0.01mm

2) 键槽深度的定位误差可直接按公式计算，参见p289，

???0.1?1e?1?CH1???1???1???0.05?а2?sin??2?sin45?2??11?CH1??~? (0.14)

?35?所以：该方案的定位误差收合格的。 图5-79 c）中是内孔用

?2?1?0.022070

?φ32?0.01?0.03mm心轴定位:

1)心轴水平放置，虽然心轴与孔有间隙，在自重作用下孔中心与心轴中心自然在同一个

垂直面内，若无对刀误差，则△对称=0

2）如图c所示；分析：定位误差为下母线在L方向上的最大变动量。夹具制造后，对刀块（槽底）与心轴中心距离L1不会变动，所以不会影响L的变动。影响L变动的是心轴中心到外圆下母线这一段L2,其原因有心轴与孔的配合间隙；内孔中心到外圆中心的同轴度；以及外圆半径。

L2max的情况下间隙最大，孔中心下移最大；外圆中心在孔中心下方；以及外圆半径最大时：

L2max?0.03?0.03?0.01?30?30.04mm 2L2min的情况下，孔中心下移最小；外圆中心在孔中心上方；以及外圆半径最小时：

L2min?0?0.01?0.01?30?0.05?30?0.055mm 2所以CL2?L2max?L2min?0.095

显然CL2???11?，该定位方案，定位误差超差，不合格。 ~?（0.14）

35??

图 c

图5-79 d）设铣键槽左右位置由对刀块确定，对刀块的左右位置有标准外圆尺寸

φ59.95±0.05mm确定（此方案可减少定位误差），即刀具中截面对准了φ59.95外圆中心：此时，铣槽对内孔中心的对称度的影响因素有：外圆尺寸变化影响

外圆中心的左右位置，内孔中心与外圆中心的同轴度影响内孔中心的左右位置。槽中心对于

孔中心偏左的情况是：外圆最小，中心右移；内孔中心对外圆中心右移：

△定=外圆半径对于标准外圆半径半径的差+内外同轴度之半=然它已超出图纸上关于对称度的要求。

2)对

0.05?0.01?0.035，显2540?0.14mm要求的验算：

由于该定位方案是以外圆下母线为定位基准，与设计基准重合，所以△定=0 总体上看，此方案是一项要求合格，另一项要求不合格。所以不合格。 上述三种方案中，仅图5-79 a）方案是精度满足要求的合格方案。

15．图5－80所示齿轮坯的内孔和外孔已加工合格，即d?现在插床上用调整法加工内键槽，要求保证尺寸H=80?0.1mm，D?350+0.200?0.025mm。

38.5mm。忽略内孔与外圆同轴度

误差，试计算该定位方案能否满足加工要求？若不能满足，应如何改进？

图5-80

设键槽底的位置由进给最终位置是确定的，则H由槽底到孔中心为H，和孔中心到空下母线H2(

1D)组成，外圆用V型定位，其尺寸变化随孔中心变化，产生CH1，孔半径变化2产生CH2，所以

CH?CH1+CH2?CH1?edа2sin2?CD0.10.0025??

1222×2?0.0707?0.0125?0.0832

由于d和D同时做大或同时做小的概率小，因此此方案较为合格。

17． 阶梯轴工件的定位如图5－81所示，欲钻孔O，保证尺寸A。试计算工序尺寸A的定位误差。

图 5—82

分析：设小孔中心由钻套确定，夹具完成后，钻套中心不变，即即O点不变。A由O到小圆柱中心A1和小圆柱中心到其下母线A2组成。A1生物变化是由外圆固定心和两圆柱同轴

度影响的；A2的变化是由小圆柱半径变化产生的。

CA1?TDed?C?+C аа2sin2sin22edTdCA2??

22TTD CA?+C?d

а22sin29.夹具方案改错 参考第300页 习题16题

16． 指出图5－81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。

图 5—81

a）：三爪卡盘装夹长度稍长，应短一些，限制2个自由度较为合适。图示状况而言容易使工件弯曲变形，加工后工件不直。

b）；右边夹紧力没有对准左边支撑钉，没有“点对点”使工件右端抬高，破坏底面定位。 c）：两圆柱面用两个固定V型铁定位是过定位，实际上也是难以实现的，应改其中一个为移动V型铁，并实现工件的夹紧。图示的夹紧力FW虽然它是垂直主基准的，但它会影响到上表面的铣削加工，不可以。

d）：钻套与夹紧在同一个构件上，夹紧力的反作用力使构件变形，影响钻套的导向精度，应与夹紧机构分离；就夹紧来说，台阶平面两处夹紧采用此方案，若此台阶平面均经过加工，位置关系较为精确，可将其中一个改为可调整机构，可以实现两处的均衡夹紧。如台阶平面未经加工，位置不准确，则此方案难以实现两处的均衡夹紧。此情况下，两处夹紧元件应设计成可浮动一个元件。

10.铣床夹具设计要点。