机床夹具习题册答案

第一章机床夹具基础知识

第一节机床夹具概述

一、填空题

1.通常，习惯把夹具按其通用化程度分为 通用夹具 、 专用夹具 、 拼装夹具 三个大类。

2．机床夹具一般由 定位装置 、 夹紧装置 、 夹具体 三大主要部分组成。

3．根据不同的使用要求，机床夹具还可以设置 对刀 装置、 刀具引导 装置、 回转分度 装置及其他辅助装置。

4．按夹具适用的机床及其工序内容的不同，可以分为 车床 夹具、 铣床 夹具、 钻床 夹具、 磨床 夹具、 镗床 夹具、齿轮加工机床夹具、电加工机床夹具、数控机床夹具等。 二、选择题

1．工件在机床上加工时，通常由夹具中的 A 来保证工件相对于刀具处于一 个正确的位置。

A．定位装置 B．夹具体 C．夹紧装置 D．辅助装置 2．机用平口钳是常用的 B 。

A．专用夹具 B．通用夹具 C．拼装夹具 D．组合夹具 3．下列夹具中， D 不是专用夹具。

A．钻床夹具 B．铣床夹具 C．车床夹具 D．三爪自定心卡盘 4． C 不属于机床夹具的三大组成部分之一。 A．夹具体 B．定位装置 C．对刀装置 D．夹紧装置

5． A 是由预先制造好的各类标准元件和组件拼装而成的一类新型夹具。 A．拼装夹具 B．专用夹具第三章工件的夹紧

C．通用夹具 D．数控机床夹具

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6．在机床夹具中，V形块通常作为 D 使用。 A．夹具体 B．夹紧装置 C．辅助装置 D．定位元件 7．下列说法中， C 不正确。

A．一般情况下，机床夹具具有使工件在夹具中定位和夹紧两大作用

B．夹具相对于机床和刀具的位置正确性，要靠夹具与机床、刀具的对定来解决 C．工件被夹紧后，就自然实现了定位 D．定位和夹紧是两回事 三、判断题

1．一般来说，通用夹具是机床夹具中的主要研究对象。 ( × ) 2．一般情况下，机床夹具具有使工件在夹具中定位和夹紧两大作用。 ( √ ) 3．工件安装时，采用找正定位比采用夹具定位效率更高、精度更高。 ( × ) 4．机床夹具只能用于工件的机械加工工序中。 ( × ) 5．机床夹具一般已标准化、系列化，并由专门厂家生产。 ( × ) 6．定位装置一般由各种标准或非标准定位元件组成，它是夹具工作的核心部分。( √ ) 7．自动、高效夹具的实际应用，可以相应地降低对操作工人的装夹技术要求。 ( √ ) 8．在数控机床上加工零件，无须采用专用夹具。 ( × ) 9．所有机床夹具都必须设置夹紧装置。 ( × ) 10．车床夹具中，花盘通常作为定位元件。 ( × ) 四、简答题

1．机床夹具在生产中有什么作用?

答：（1）保证工件加工精度，稳定整批工件的加工质量。 （2）提高劳动生产率。 （3）改善工人的劳动条件。

（4）降低对操作工人的技术等级要求。 2．机床夹具三大组成部分的作用分别是什么?

答：定位装置：能使工件相对于刀具占有一个正确的位置。

夹紧装置：能保证工件在加工过程中其在定位时所获得的定位位置不被破坏。 夹具体：它是夹具的基础和骨架，通过它将夹具上其他各类装置连接成一个有机整体，

依靠它完成夹具与机床的连接。

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第二节夹具的要求和设计前期准备

一、填空题

1．一般来说，夹具的设计可分为 前期准备 、 拟定结构方案 、 绘制夹具总装图 、绘制夹具零件图四个阶段。

2．根据所起作用和应用场合，基准可分为 设计基准 和 工艺基准 两类。

3．工艺基准可分为 工序基准 、 定位基准 、 装配基准 、 测量基准 。

4．设计机床夹具时，应满足的四个方面的基本要求为 保证工件加工精度要求 、 提高机械加工生产效率 ， 降低工件的生产成本 、 具有良好的工艺性 。 5．生产实际中应当掌握的夹具设计原始资料包括 工件图纸和工艺文件 、 生产纲领 、 夹具制造与使用的情况 。 二、选择题

1．夹具的定位与夹紧必须要 A ，这是对夹具的最基本要求。

A．保证满足本工序的加工精度要求 B．提高机械加工生产效率 C．降低工件的生产成本 D．具有良好的工艺性

2．生产实际中应当掌握的夹具设计原始资料不包括 D 。 A．工件图样 B．工艺文件和生产纲领 C．制造与使用夹具的情况 D．机械加工手册 3． C 不属于夹具设计时工件图样分析的主要内容。 A．了解工件的工艺过程

B．明确本工序在整个加工工艺过程中的位置 C．了解企业设备的精度水平

D．掌握本工序加工精度要求及工件已加工表面情况 4．下列说法中，只有 B 是正确的。

A．设计基准包括工序基准、定位基准、测量基准和装配基准 B．工艺基准包括工序基准、定位基准、测量基准和装配基准 C．工序基准包括设计基准、定位基准、测量基准和装配基准 D．以上说法都不对

5．工件一般有两类加工精度要求： A 。 A．尺寸精度和位置精度 B．尺寸精度和表面粗糙度 C．位置精度和表面粗糙度 D．表面粗糙度和热处理

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6．夹具设计中，应 D 作为定位基准。 A．采用毛坯表面

B．选择与加工面无直接关系的表面 C．选择较小的表面

D．尽量选择加工表面的工序基准 三、判断题

1．基准可分为定位基准和设计基准两类。 ( × ) 2．提高机械加工生产效率是对机床夹具的最基本要求．。 ( × ) 3．夹具设计可分为分析工件图样、拟订结构方案、绘制夹具总装图、绘制夹具零件图四个阶段。 ( × ) 4．夹具设计中，应尽量选择加工表面的工序基准为定位基准。 ( √ ) 5．定位基准与定位基准面没有本质区别。 ( × ) 6．设计机床夹具时，应尽量使工件的定位基准与工序基准重合。 ( √ ) 7．定位基准是用来确定工件在夹具中位置的要素。它一般为工件上与夹具定位元件相接触的表面，也可以为工件上的几何中心、对称线、对称面等。 ( √ ) 四、简答题

1．从夹具设计角度出发，定位基准的选择涉及哪些原则?

答：（1）尽量使工件的定位基准与工序基准重合（基准重合原则），以消除基准不重合误差。 （2）尽量选用已加工表面作为定位基准（精基准原则），以减少定位误差。 （3）应使工件安装稳定，在加工过程中因切削力和夹紧力而引起的变形最小。 （4）应使工件定位方便、夹紧可靠、使用操作，夹具结构简单。

2．设计机床夹具时应准备哪些资料?

答：应准备夹具设计原始资料：包括工件图纸和工艺文件、生产纲领、夹具制造与使用的情况。还应准备收集夹具的各类技术资料：包括夹具有关技术标准、设计参数和有关设计手册、相应夹具软件资料库等。

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第二章工件的定位

第一节六点定则

一、填空题

1．工件在夹具中位置的确定是通过工件表面(定位基准面)与夹具中定位元件的 表面的接触 或 配合 来实现的。

2．用来描述工件在某一预先设定的空间直角坐标系中的定位时，其空间位置不确定程度的六个位置参量， 称为 不定度 。

3．任何一个未在夹具中定位的工件，其空间位置具有六个不定度，即沿三个坐标轴的 移动 不定度、绕三个坐标轴的 转动 不定度。

4．对于箱类工件的定位，夹具上常设置三个不同方向上的定位基准来形成一个空间定位体系，称为 三基面基准体系 。

5．在夹具中，采用长V形块作为工件上圆柱表面的定位元件时，可消除工件的 四 个不定度，其中，包括 二 个移动不定度和 二 个转动不定度。

6．工件在夹具中定位时，被夹具的定位元件消除了三个不定度的工件上的那个面，称为 主要定位基准面 。

7．对于轴类工件的定位，夹具一般以轴向尺寸较大的V形块的两个斜面与工件支承轴颈相接触，形成不共面的 四 点约束。 二、选择题

1．通过工件表面(例如XOY面)与三个定位点的接触，可消除工件位置的 A 不定度。 A． C．

B． D．

2．长圆柱工件在长套筒中定位，可消除 C 不定度。 A．两个移动 B．两个转动

C．两个移动和两个转动 D．一个转动和三个移动

3．当工件以加工过的平面与定位平面接触时，可消除工件的 B 不定度。 A．两个 B．三个 C．四个 D．五个

4．用短圆柱销作为工件上圆柱孔的定位元件时，可消除工件的 A 不定度。 A．两个 B．三个

C．四个 D．五个

5．对箱类工件的定位，夹具上常设置三个不同方向上的定位基准来形成一个空间定位体系，称为 D 。

5

A．六角头支承 B．顶压支承 C．圆柱头调节支承 D．调节支承 10． B 般应用于重载条件下。

A．六角头支承 B．顶压支承 C．圆柱头调节支承 D．调节支承 11．下列说法中，正确的是 A 。

A．辅助支承不起定位作用，即不消除工件的不定度

B．辅助支承不但能提高工件的安装刚性及稳定性，而且能消除工件的不定度 C．辅助支承虽能消除工件的不定度，但不能起定位作用 D．辅助支承能消除工件的不定度，但数量不定

12．夹具上为圆孔提供的常用定位元件主要有 D 四大类。 A．小定位销、定位心轴、锥销及各类自动定心结构 B．固定式定位销、定位心轴、锥销及各类自动定心结构 C．可换定位销、定位心轴、锥销及各类自动定心结构 D．定位销、定位心轴、锥销及各类自动定心结构

13． A 常用来对内孔尺寸较大的套筒类、盘盖类工件进行安装。 A．定位心轴 B．定位销

C．锥销 D．各类自动定心结构 14．定心精度高是 B 的最大特点。

A．间隙配合心轴 B．过盈配合心轴 C．锥度心轴 D．所有心轴

15．当工件以局部外圆柱面参与定位时， A 往往成为首选定位元件。 A．V形块 B．平面 C．圆柱孔 D．轴套 三、判断题

1．工件定位时，除了尽可能使定位基准与工序基准重合、定位符合六点定则外，还要合理选用定位元件。 ( √ ) 2．设计夹具时，定位基准一旦选定，定位基准的表面形式将成为选用定位元件的主要依据。 ( √ ) 3．工件在夹具中定位时，一般允许将工件直接放在夹具体上。 ( × ) 4．由于定位元件经常与工件接触，易磨损，所以，必须具有足够的刚度和强度。( × ) 5．一般来说，对定位元件最基本的要求是能长期保持尺寸精度和位置精度。 ( √ ) 6．定位元件的选择，通常应根据定位基准的表面形式进行。 ( √ ) 7．为提高工件的定位精度，定位元件在布局上应尽量增大距离，以减小工件的转角误差。

( √ )

8．常用支承钉中，A型平头支承钉适用于已加工平面的定位。 ( √ ) 9．常用支承钉中，B型球头支承钉常用于侧面定位。 ( × )

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10．支承钉在夹具上的安装方式为固定式安装，依靠支承钉的安装部分与夹具安装孔间

的适量过盈配合胀紧在夹具体上，支承钉与夹具体孔的配合根据负荷情况选H7/r6或H7/n6。 ( √ ) 11．常用支承板中，A型平面型支承板多用于工件的侧面、顶面及不易存屑方向上的定位。

( √ )

12．常用支承板中，B型带屑槽式支承板使支承板的工作面上难以存留残屑，非常有利于清屑。 ( √ ) 13．自位支承在支承部位提供了两个点的约束，所以它可消除两个移动不定度。( × ) 14．可调支承是指支承高度可以调节的定位支承，但它不能消除工件的不定度。( × ) 15．调节支承适用于工件支承空间比较紧凑的地方。 ( √ ) 16．六角头支承一般应用于重载下的支承。 ( × ) 17．从可调支承的三个基本功能考虑，一般的普通圆柱体螺钉及部分紧定螺钉均可用于 可调支承。 ( √ ) 18．削边销的削边结构是为解决销的重复定位及干涉而设计的。 ( √ ) 19．在加工轴类工件时，常以工件外圆柱面作为定位基准面。 ( √ ) 20．作为一种标准心轴，锥度心轴在高精度定位中广泛应用。 ( √ ) 21．定位中的顶尖不产生轴向移动时，对工件起五个点的约束作用，消除五个移动不定度。 ( × ) 四、简答题

1．工件在夹具中定位时，对定位元件有什么要求? 答：（1）高精度。 （2）高耐磨性。

（3）足够的刚度和强度。 （4）良好的工艺性。

2．什么是自位支承?什么是可调支承?它们的作用与辅助支承有什么不同?

答：（1）自位支承是指能够根据工件实际表面情况，自动调整支承方向和接触部位的浮动支承。

（2）自位支承能够起到定位作用，可以消除工件的一个不定度。而辅助支承不起定位作用，不能消除工件的不定度，它仅仅能够提高工件的安装刚性及稳定性，防止工件在切削时振动和变形有。

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第四节定位误差的产生及组成

一、填空题

1．定位误差一般由两部分组成： 基准不重合 误差和 基准位移 误差。 2．基准不重合误差值的大小等于 两基准间 尺寸公差在 加工 尺寸方向上的投影。

3．要消除基准不重合误差，就必须使 定位 基准与 工序 基准重合。

4．采用夹具定位时，由于工件 定位基准面 与 定位 元件不可避免地存在制造误差或者配合间隙，致使工件定位基准在夹具中相对于定位元件工作表面的位置产生位移，从而形成基准位移误差。 二、选择题

1． B 是指一批工件定位时，被加工表面的工序基准在沿工序尺寸方向上的最大可能变动范围内。

A．基准位移误差 B．定位误差 C．基准不重合误差 D．加工误差

2．采用夹具定位时，如果工件的 C 不重合，则形成基准不重合误差。 A．设计基准与测量基准 B．定位基准与装配基准 C．定位基准与工序基准 D．设计基准与测量基准

3．当定位尺寸由一组尺寸组成时，则定位尺寸公差可按尺寸链原理求出，即定位尺寸 公差等于这一尺寸链中 D 。

A．所有增环公差之和 B．所有减环公差之和 C．所有组成环公差的平均值 D．所有组成环公差之和 4．下列说法中， D 是错误的。

A．基准不重合误差的大小，只取决于工件定位基准的选择，而与其他因素无关 B．要减小基准不重合误差，只有提高两基准之间的制造精度 C．要消除基准不重合误差，就必须使定位基准与工序基准重合 D．基准不重合误差不可能被消除

5．求解基准位移误差的关键在于找出 B 在夹具中相对于定位元件工作表面的位置在工序尺寸方向上的最大移动量。

A．设计基准 B．定位基准 C．工序基准 D．定位表面

6． B 称为夹具误差不等式，是夹具设计中应遵守的一个基本关系式。 A．△D+△对定+△过程≤T B．△安装+△对定+△过程≤T C．△J+△对定+△过程≤T D．△D+△J+△过程≤T

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三、判断题

1．由于定位元件及工件定位基准面本身制造误差的存在，使得一批参与定位的工件在夹具中的位置可能发生变化。 ( √ )

2．一般情况下，用已加工的平面作定位基准面时，因表面不平整所引起的基准位移误差较小，在分析计算误差时，可以不予考虑。 ( √ ) 3．工件以平面定位时，基准位移误差是由定位表面的平面度误差引起的。 ( √ )四、简答题

1．工序基准与设计基准有什么不同?

答：工序基准是在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准，它工件在本工序加工中所加工表面的加工依据。

设计基准是根据零件工作条件和性能要求而确定的基准，是在零件设计时用以确定零件尺寸及相互位置要求的依据。

2．为什么会产生基准位移误差?怎样减小基准位移误差?

答：由于工件定位基准面与定位元件不可避免地存在制造误差，或者配合间隙，致使工件定位基准在夹具中相对于定位工件表面的位置产生位移，从而形成基准位移误差。

要减少基准位移误差应尽量提高工件定位基准面的加工精度，提高定位元件的加工精度，同时减小定位基准面与定位元件间的配合间隙，以提高定位精度。

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五、综合题

1．如图2-2所示的阶梯形零件，已知A、B、C三个平面已于前道工序加工完成，现要镗φ50孔。如果用B面作定位基准，虽可使基准重合，但由于B面太小，定位不够稳定，现选取C面作为定位基准，试求其定位误差，并判断能否满足加工要求。

解：因为是采用加工表面定位，所以Δw=0

因工序基准为B面，定位基准为C面，存在基准不重合误差 ΔB=T250+T100

=[0.1-(-0.1)]+[0.05-(0.05)] =0.2+0.1 =0.3mm

工序尺寸公差T=0.5-（-0.5）=1mm T/3=1/3=0.033mm

ΔD=ΔB+ΔW=0.3+0=0.3mm< T/3 本定位方案能满足加工要求。

2．定位方案如图2-3所示，试求加工尺寸A的定位误差。

解：因为是采用加工表面定位，所以Δw=0

因工序基准为孔轴线，定位基准为底面，存在基准不重合误差 ΔB=T50×sin45° =[0.1-(-0.1)] × =0.2+0.707 =0.1414mm

ΔD=ΔB+ΔW=0.1414+0=0.1414mm

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3．按图2-9所示的工件定位方式加工台阶面，要求保证尺寸A±δ=100±0.1，设已知工件上平面至限位支承点的高度K=20mm，两定位基准面的垂直度误差分别为90°+10’和90°-lO’，试分析定位误差，并判断其定位质量。

解：工序基准和定位基准重合：ΔB=0

基准位移误差：ΔW=2Δy=2×Ktg10’=2×20×0.003 =0.12mm

ΔD=ΔB+ΔW=0+0.12 =0.12 mm

T/3=0.2/3=0.067mm Δ

4．图2-10所示为工件以内孔在夹具心轴上定位铣键槽，应保证槽深尺寸34.80?0.016的要求。

?0.02100.007已知定位孔φ200 （φ20H7)，定位销φ20??0.021 (φ20g6)。试检验本夹具的定位精度。

D＞T/3

不能满足加工要求。

解：工序基准为工件外圆的下母线，定位基准为工件内孔轴线 基准不重合误差：ΔB=Td/2=[-0.009-(-0.034)]/2 =0.0125mm 基准位移误差：

固定单边接触时 ΔW=Xmax/2=[0.021-(-0.020)]/2 =0.0205mm

任意边接触时 ΔW=Xmax=[0.021-(-0.020)]=0.041mm 定位误差：固定单边接触时ΔD=ΔB+ΔW=0.0125+0.0205

=0.033mm

任意边接触时 ΔD=ΔB+ΔW=0.0125+0.041=0.0535mm

本工序尺寸公差的三分之一：T/3=0.16÷3=0.0533mm 分析：固定单边接触时Δ

任意边接触时 Δ

D＜T/3 此方案可采用。

D＞T/3 定位误差偏大，应将工件孔处的配合提高一级方能满

足加工要求。

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第三章工件的夹紧

第一节夹紧装置

一、填空题

1．夹紧装置的结构形式多种多样，一般由三部分组成，即 力源装置 、 中间递力机构 和 夹紧元件 。

2．力源装置是机动夹紧时产生原始作用力的装置，通常是指 气动 、 液压 、 电动 等动力装置。

3．手动夹紧时，夹紧装置直接由 中间递力机构 和 夹紧元件 组成。

4．中间递力机构的作用： 改变夹紧力作用的方向 、 改变夹紧力作用的大小、 自锁 。

5．在夹具的各种夹紧机构中，以 斜楔夹紧机构 、 螺旋夹紧机构 偏心夹紧机构 ，及由它们组合而成的夹紧机构应用最为普遍。

6．常用螺旋夹紧机构包括 普通 螺旋夹紧机构、 快速 螺旋夹 紧机构、螺旋压板组合夹紧机构等。

7．为了克服螺旋夹紧操作时间较长的缺点，实际生产中出现了各种快速接近或快速撤离工件的螺旋夹紧机构，这就是 快速 螺旋夹紧机构。

8． 移动式压板夹紧机构 、 回转式压板夹紧机构 、翻转式压板夹紧机构 是较典型的螺旋压板组合机构。

9．偏心件一般有 曲线偏心 和 圆偏心 两种类型。

10．圆偏心轮保证自锁的结构条件为偏心距e不能过大，只能取轮径D的 1/20 ～1/14 ，否则，偏心轮的夹紧将不能保证自锁。

11．除基本夹紧机构外， 铰链夹紧机构 、 定心夹紧机构 和 联动夹紧机构 是夹具中经常使用的其他夹紧机构。 二、选择题

1．一般夹具都需要设置 A ，但少数情况也允许不予夹紧而进行 加工。

A．夹紧装置 B．定位装置

C．分度装置 D．引导元件

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2．下列说法中， D 不属于对夹紧装置的基本要求。 A．在夹紧过程中，应不破坏工件定位所获得的确定位置

B．夹紧力应保证工件在加工过程中的位置稳定不变，不产生振动或移动；夹紧变形小，

不损伤工件表面

C．结构简单、制造容易，其复杂程度和自动化程度应与工件的生产纲领相适应 D．尽量采用螺旋夹紧结构

3．在夹具中，直接使用 B 夹紧工件的情况比较少见，这是因为它 产生的夹紧力有限，且夹紧费时。 A．螺旋机构 B．斜楔 C．偏心机构 D．薄壁弹性件

4．斜楔夹紧机构的自锁条件为 D 。

A．斜楔升角小于楔块与夹具体间的摩擦角和楔块与工件间的摩擦角之差 B．斜楔升角大于楔块与夹具体间的摩擦角和楔块与工件间的摩擦角之和 C．斜楔升角大于楔块与夹具体间的摩擦角和楔块与工件间的摩擦角之差 D．斜楔升角小于楔块与夹具体问的摩擦角和楔块与工件间的摩擦角之和

5．夹具中的偏心夹紧机构仅适用于加工时振动不大的场合，其原因是它的 A 。 A．自锁性较差 B．夹紧力较大 C．刚性较差 D．刚性较好

6．采用偏心夹紧机构夹紧工件与采用螺旋夹紧机构夹紧工件相比，主要优点是 C 。 A．夹紧力大 B．夹紧可靠 C．动作迅速 D．不易损坏工件 7．圆偏心轮的工作曲线段通常选择在 B 。 A．00～450 B．900～1800 C．450～900 D．1800～3600 三、判断题

1．所有夹紧装置均需中间递力机构。 ( × ) 2．在夹具中，直接使用斜楔夹紧工件的情况比较常见，这是因为它使用比较方便。

( × )

3．螺旋或偏心轮夹紧机构，实际上是斜楔夹紧机构的变形。 ( √ ) 4．为保证斜楔夹紧机构可靠工作，斜楔夹紧工件后应能自锁。 ( √ ) 5．斜楔夹紧机构的自锁条件为斜楔升角小于楔块与夹具体间的摩擦角。 ( × ) 6．对于一般钢铁材料的加工表面，满足自锁条件的斜楔升角可在不大于II。范围内选

取，为安全锁紧，一般常取60～80。 ( √ ) 7．螺旋夹紧机构是斜楔夹紧机构的变形，它对提高有效夹紧力和自锁性能都非常有利，所以，螺旋夹紧机构得到了很好的应用。 ( √ ) 8．由于普通螺纹的螺旋升角远小于材料间的摩擦角，所以各种普通螺纹广泛用于紧固

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连接。 ( √ ) 9．为了克服螺旋夹紧操作时间较长的缺点，可采用快速螺旋夹紧机构。 ( √ ) lO．偏心件一般有圆偏心和曲线偏心两种类型，常用的是曲线偏心件。 ( × ) 11．在有效的夹紧转角范围内要得到尽可能小的夹紧行程，这是圆偏心轮工作曲线段选 择的主要原则。 ( × ) 12．对于00～450的曲线段，由于曲线的升程很小，通常不能快速趋近工件，所以一般 不采用。 ( √ ) 13．圆偏心轮的偏心距不能过小，否则，偏心轮的夹紧将不能保证自锁。 ( × ) 14．在定心夹紧机构中，与工件定位基准面相接触的元件既是定位元件，又是夹紧元 件。 ( √ )四、简答题

1．工件在夹具中夹紧的目的是什么?夹紧与定位的区别是什么?

答：目的：使工件在加工中保持其在定位时确定的正确位置不被破坏，将工件夹紧、夹牢。

区别：定位使工件在夹具中占有正确的位置，而不能保证工件在加工过程中位置不发生改变，而夹紧就能使工件的正确位置不被破坏。

2．对紧装置的基本要求有哪些?不良的夹紧装置将会产生什么后果?

答：要求：（1）在夹紧过程中，应不破坏工件定位所获得的确定位置。（2）夹紧力应保证工件在加工过程中的位置稳定不变，不产生振动或移动；夹紧变形小，不损伤工件表面。（3）操作安全、可靠、方便、省力。（4）结构简单、制造容易，其复杂程度和自动化程度应与工件的生产纲领相适应。

后果：不良的夹紧装置会使工件定位位置发生改变，工件产生变形，工件表面被夹伤或将工件夹坏。

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3．斜楔夹紧机构必须解决什么问题?怎样解决这些问题?

答：需解决的问题：需要解决原始作用力和夹紧力的变换和合理选择斜楔升角

保证自锁的问题。

解决方法：①将斜楔机构与其它夹紧机构组合使用。②控制斜楔的升角，使α≤6°～8°

4．圆偏心轮有什么重要特性?设计圆偏心轮时，如何选择工作段?其自锁条件是什么?

答：（1）它与平面斜楔相比，其工作表面上各点的升角是连续变化的值。 （2）选择时应尽量在有效夹紧转角范围内选择夹紧行程在的工作段 （3）自锁条件：e≤D/20～D/14

第二节夹紧力

一、填空题

1．夹紧力与其他力一样，具有三个要素： 力的作用方向 、 力的作用点 和 力的大小 。

2．工件在夹紧力作用下，应首先保证 工件主要定位基准面 与定位元件 可靠接触。

3．夹紧力的方向主要和工件定位基准的配置以及工件所受外力的作用方向等有关，确 定时应遵循以下原则： 夹紧力应垂直于主要定位基准面 、 夹紧力应尽可能和切削力、工件重力同向 。

4．确定夹紧力的大小时， 估算法 和 类比法 是通常采用的方法。 二、选择题

1．在确定夹紧力方向的原则中，不包括 B 。 A．夹紧力应垂直于主要定位基准面 B．夹紧力应平行于主要定位基准面 C．夹紧力应尽可能和切削力同向 D．夹紧力应尽可能和工件重力同向

2．为了保证工件在夹具中加工时不易引起振动，夹紧力的作用点应 B 。

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A．远离加工表面 B．靠近加工表面 C在工件已加工表面上 D．在刚性较差处

3．在一般生产条件下， C 可以很快地确定夹紧方案，而不需要进行 烦琐的计算，所以在生产中经常采用。

A估算法 B．精确计算法 C．类比法 D．分析法 三、判断题

l确定夹紧力方向时，应遵循夹紧力应平行于主要定位基准面的原则。 ( × ) 2．工件在夹紧力作用下，应首先保证主要定位基准面与定位元件可靠接触。 ( √ ) 3．当夹紧力和切削力、工件重力同向时，加工过程中所需的夹紧力最小。 ( √ ) 4．在大型工件上钻小孔时，有时可以不施加夹紧力。 ( √ ) 5．如何保证夹紧时不破坏工件在定位时所获得的位置，这是选择夹紧力作用点位置时 应考虑的主要问题之一。 ( √ ) 6．夹紧力作用点必须落在工件刚性最好的部位上。 ( × ) 7．夹紧力的作用点靠近加工表面，可以使切削力对此夹紧点的力矩较小，以防止或减 小工件的振动。 ( √ ) 8．在一般生产条件下，估算法可以很快地确定夹紧方案，所以在生产中经常采用。

( × )

四、简答题

1．确定夹紧力的方向时应遵循哪些原则?

答：应遵循的原则有：

（1）夹紧力应垂直于主要定位基准面。 （2）夹紧力应尽可能和切削力、工件重力同向

2.确定夹紧力的作用点时应遵循哪些原则?

答：应遵循的原则有

（1）夹紧力应落在支承元件上或落在几个支承所形成的支承面内。 （2）夹紧力应落在工件刚性较好的部位上。 （3）夹紧力应靠近加工表面。

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五、综合题

1．零件的夹紧装置如图3-l所示。若外力Q=150N，L=150mm，D=40mm，d=10 mm，L1=L2=100mm，α=300，各处摩擦损耗按传递效率η=O.95计算，试计算夹紧力J。

QL? 2qlQL22W???d0 ?tan(???1)?r'?tan?2d0?tan(???1)?r'?tan?22[d0?tan(???1)?r'?tan?2]2?

解：螺旋夹紧机构产生的推力W

W?150?150?4872.41N?'?'2?10.863?tan(256?634)?14?0.1

其中：螺纹中径d0=10.863mm 螺纹升角为 2°56’ r’=2/3(R3-r3)/ (R2-r2)=14mm

?1?‘f?tg?10.1?5?42' 1??2?tg

?1?tg?1(1.15f)?tg?1(1.15?0.1)?6?34'

夹紧元件平衡条件下：ηJ L1= W/f+tan(α+ ?1 )L2

J= W/ηtan(α+ ?1 )=4872.41/0.1+tan(30°+ 5°42’ )×0.95 =24582.93(N)

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‘‘ 2．如图3-2a所示法兰盘，材料为HT200，欲在其上加工4×φ26H11的孔，中批量生 产，拟采用螺旋压板夹紧机构。为了便于装卸工件，选用移动压板置于工件两侧(见图3- 2b)。试估算其夹紧力。

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第三节夹具的对定

一、填空题

1．夹具的对定包括三个方面： 夹具的定位 、 夹具的对刀和刀具的导向 、 分度定位 。

2．夹具在机床上定位的实质是夹具 定位 元件对成形运动的定位。 3.从结构上看，夹具的对刀装置主要由 基座 、 对刀块 和 塞尺 组成。

4．钻套按其结构可分为四种形式： 固定钻套 、 可换钻套 、 快换钻套 和 特殊钻套 。

5．固定钻套通常以 H7/n6 或 H7/r6 配合直接压人钻模板或 夹具体的孔中，因此磨损后不易更换。

6．可换钻套与衬套之间常采用 H6/g5 或 H7/g6 配合，衬套与钻模 板常采用 H7/n6 或 H7/r6 配合。

7． 特殊钻套 是在工件形状或加工孔位置特殊的情况下采用的钻套，这类钻套需结合具体情况自行设计。

8．钻套导引孔与刀具之间应保证一定的配合间隙，以防止两者发生卡住或“咬死”。 一般根据所导引的刀具和加工精度要求来选取导引孔的公差带，钻孔和扩孔时选用 F7 ，粗铰时选用 G7 ，精铰时选用 G6 。

9．夹具中的回转分度装置，除应具备夹具应有的工件定位、夹紧机构外，还应具备 转位分度 、 分度对定 和 转位锁紧 三个基本机构。

10．根据结构及原理，分度装置可分为 机械式 、 光电式 、 电磁式 等形式。

11．根据分度盘和分度定位器相互位置的配置情况，分度装置可分为 径向分度式 装置和 轴向分度式 装置。

12．分度盘上的定位孔(槽)距其中心线越远，则由分度副间的间隙所造成的 分度 转角 误差越小。因此，径向分度比轴向分度精度高。

13．分度装置的关键部分是 对定机构 ，它们可根据不同加工精度要 求进行设计或选用。 二、选择题

1．夹具的对定不包括 D 。

A．夹具的定位 B．夹具的对刀或刀具的导向 C．分度定位 D．工件的定位

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2．夹具在机床回转主轴上的连接方式取决于主轴端部的结构形式，常见的形式包括 D 。

A．定心直柄连接、平面短销对定连接、平面短锥销对定连接、过渡盘连接 B．定心锥柄连接、平面长销对定连接、平面短锥销对定连接、过渡盘连接 C．定心直柄连接、平面长销对定连接、平面短锥销对定连接、过渡盘连接 D．定心锥柄连接、平面短销对定连接、平面短锥销对定连接、过渡盘连接 3．下列关于常用塞尺的描述中，错误的是 D 。 A．平塞尺常用厚度为1 mm、2 mm、3 mm

B．圆柱塞尺多用于成形铣刀对刀，常用直径为3 mm、5 mm C．平塞尺和圆柱塞尺的尺寸均按h6精度制造

D．塞尺常用T7A钢制造，淬火后硬度要求达到55～60HRc 4．通过 B 导引刀具进行加工是钻模的主要特点。 A．固定钻套 B．钻套 C．可换钻套 D．快换钻套

5． B 用于完成一道工序需连续更换刀具的场合，如同一个孔 须经多个加工工步(如钻、扩、铰等)。

A．固定钻套 B．快换钻套 C．可换钻套 D．特殊钻套

6．分度对定机构的结构形式中， C 可以保证较高的分度精度。 A．钢球定位 B．圆柱销定位

C．圆锥销定位 D．正多面体——斜楔定位 7．下列关于分度装置的说法中，正确的是 D 。 A．分度装置可以分为回转分度装置和直线等分装置两大类

B．回转分度装置除应具备夹具应有的工件定位、夹紧机构外，还应具备转位分度 机构、分度对定机构和转位锁紧机构三个基本机构

C．根据结构及动作原理，分度装置可分为机械式、光电式、电磁式等形式 D．径向分度比轴向分度精度低 三、判断题

1．夹具的对定包括三个方面：一是夹具的定位，二是夹具的对刀或刀具的导向，三是 分度定位。 ( √ ) 2．夹具在机床回转主轴上的连接方式取决于主轴端部的结构形式。 ( √ ) 3．从结构上看，对刀装置主要由对刀装置基座、标准块规和对刀塞尺组成。 ( × ) 4．对于加工精度要求较高或不便于设置对刀装置时，可采用试切法、样件对刀法，或 采用百分表找正刀具相对于定位元件的位置的方法。 ( √ )

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四、简答题

1．四种形式的钻套分别适用于什么场合?

答：（1）固定钻套主要用于中、小批生产中钻孔的工序，或孔距要求较高的钻

模及孔间距较小结构紧凑的钻模。

（2）可换钻套磨损后可以迅速更换、使用比较方便，用于大批量生产中。 （3）快换钻套用于完成一道工序需连续更换刀具的场合。 （4）特殊钻套用于工件形状或加工孔位置特殊的场合。

2．常见的对定方式有哪几种?各用于什么场合?操纵对定销的机构有哪几种?各有什么特点?

答：（1）有：钢球定位，圆柱销定位，圆锥销定位，双斜面楔定位，单斜面楔定位和正多面体-斜楔定位等

（2）钢球定位一般公用于切削负荷小而分度精度要求不高的场合，或用作某些精密分度装置的预定位。圆柱销定位多用于中等精度的铣、钻分度夹具。圆锥销定位、双斜面楔定位单斜面楔定位均用于精度高的定位。正多面体-斜楔定位用于一般精度的定位。

（3）有：圆柱销和圆锥销二种。

（4）圆柱销具有结构简单、制造容易，使用时不受分度副间沾有污物或碎屑的影响，但是无法补偿分度副间的配合间隙对分度精度的影响。圆锥销能消除销与孔配合的配合间隙，定位精度高，但分度副间若沾有污物时会影响分度精度，制造较圆柱销复杂。

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第四章夹具图的绘制

第一节夹具总图

一、填空题

1．夹具总图的绘制内容包括 一组图形 、 必要的尺寸 、 技术要求 及标题栏、零件序号、明细栏等。

2夹具总图的绘制要求为 图样绘制应符合国家制图标准 、尽量采用1：1的绘图比例 、 局部结构视图不宜过多 ，并应反复进行局部结构的调整和完善。

3．总装配图的设计过程，往往是 边设计 、 边计算 、 边查表 、 边修改 的反复调整过程。

4．夹具总装配图上应标注的尺寸包括 夹具外形的最大轮廓尺寸 、 配合尺寸 、 夹具与刀具的联系尺寸 、 夹具与机床的联系尺寸 及其他装配尺寸。

5．夹具尺寸公差取相应尺寸公差的l/5～1/2，常用的比值范围为 l/3～1/2 。 6．夹具总装配图上的其他装配尺寸指的是 夹具内部各元件间在装配后必须保证的位置关系尺寸 、 定位元件与导向元件间的尺寸 、 两导向元件之间的孔距尺寸 等。

7．三维造型技术的出现对二维工程图的绘制带来了根本变化，人们已不再需要从线条 开始绘制零件图和装配图，而是通过实体造型，然后利用造型软件的转换功能，完成相关 零件图 和 装配图 的绘制。 二、选择题

1．绘制夹具总图时，应尽量选择 A 的绘图比例。 A．1：l B．1：2 C．2：l D．1：3

2 手工绘制夹具总图时，通常首先绘制出 C 。 A．夹具体 B．辅助元件 C．工件 D．夹紧机构

3．表示夹具在机床上所占空间的大小和可能的活动范围，以便校核夹具是否会与机床 和刀具发生干涉的尺寸，称为 D 。

A．配合尺寸 B．夹具与刀具的联系尺寸 C．夹具与机床的联系尺寸 D．夹具外形的最大轮廓尺寸

4．确定夹具上对刀一导引元件对定位元件位置的尺寸，称为 C 。 A．夹具外形的最大轮廓尺寸 B．夹具与机床的联系尺寸 C．夹具与刀具的联系尺寸 D．配合尺寸

5．铣床夹具定向键与机床工作台T形槽的配合尺寸，属于 A 。

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A．夹具与机床的联系尺寸 B．配合尺寸 C．夹具与刀具的联系尺寸 D．其他装配尺寸 6．定位元件与定位元件之间的尺寸，属于 A 。 A其他装配尺寸 B．夹具与机床的联系尺寸 C．夹具与刀具的联系尺寸 D．配合尺寸 7．通常所指的三维实体造型软件一般不包括 A 。 A．AutoCAD B SolidWorks C．Pro／ENGINEER D．CAXA 8．下列说法中，正确的是 A 。

A．夹具总图中，主视图一般按照夹具的安装方向，选择面向操作者的视图，或最 能反映内部装配结构、动作原理的方向绘制 B．绘制夹具体是夹具总图绘制的第一步 C．夹具设计时，必须绘制出所有零件图 D．零件图通常采用l：2的比例绘制 三、判断题

1．夹具上凡是有配合要求的部位，均应标注其公称尺寸、配合种类及精度等级。( √ ) 2．从夹具总图的设计过程来看，往往是设计、计算、查表、修改等一气呵成。( × ) 3．在夹具总图的设计过程中，应注意吸收各种先进技术，并充分发挥计算机辅助设计、 先进夹具资料库的作用。 ( √ ) 4．夹具与刀具的联系尺寸，反映了夹具在机床上所占空间的大小和可能的活动范围。

( × )

5．夹具总装配图上的公差配合一般凭经验估算或根据已有的经验数据来确定。( √ ) 四、简答题

1．夹具总图的绘制要求有哪些?

答：（1）图样绘制应符合国家制图标准 （2）尽量采用1：1的绘图比例 （3）局部结构视图不宜过多 （4）反复进行局部结构的调整和完善。 2夹具总图绘制的步骤是什么?

答：（1）用双点画线绘出工件视图的外轮廓线和工件上的定位、夹紧以及被加工表面。 （2）将工件假想为透明体，按照工件的形状和位置依次画出定位元件、对刀-导向元件、

夹紧机构、力源装置及其他辅助元件的具体结构，最后绘制出夹具体。 （3）标注总装配图上的尺寸和技术要求。

（4）完成夹具组成零件、标准件编号，编写夹具装配零件明细表。

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第二节夹具零件图

一、填空题

l夹具零件图的绘制内容包括 图形 、 尺寸 、 技术要求 和标题栏。

2夹具零件图选取视图的数量要恰当，以能 完全 、 正确 、 清楚 地表达零件的结构形状和相对位置关系为原则。

3．零件图上的尺寸是加工与检验的依据。在图样上标注尺寸时，应做到 正确 、 完整 、书写清晰、工艺合理、便于检验。 二、判断题

1．绘制夹具体是夹具总图绘制的第一步。 ( × ) 2．夹具设计时，无须绘制出所有零件图。 ( √ ) 3．夹具尺寸公差取相应尺寸公差的1/5～l/2，常用的比值为l/3～l/2。 ( √ ) 三、简答题

1．简述夹具零件图的计算机绘制步骤。

答：（1）首先打开已经创建零件SoliWorks文件。单击“文件”，选择“从零件制作工程图”弹出“新建文件”对话框，选择工程图并确定，打开工程图制作窗口。

（2）从右侧视图管理区选择表达该零件合适的视图，并托至图纸窗口，调整至合适位置。 （3）激活各视图对图形结构尺寸、图形比例、显示样式等进行设置，将零件结构表达清楚。 （4）在零件图中添加中心线、表面粗糙度、几何公差及必要的技术要求，将零件完整清晰表达出。

（5）最后将工程图另存为.dwg格式，并对图形做细节修改和调整，使图形符合国家标准并能准确清晰表达意思。

2．夹具零件图对标注尺寸有哪些要求?

答：在图纸上标注尺寸时，应做到正确、完整、书写清晰、工艺合理、便于检验。对于在夹具中需要配合的尺寸或者要求精确的尺寸，应注出极限偏差。零件的所有表面都应按照国家标准规定的方法注明表面粗糙度。夹具中影响工件定位精度的零件，应在相应位置标注必要的几何公差。

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模拟试卷

一、填空题(每空1分。共20分)

1．机床夹具的主要功能是 保证工件的加工精度 和 提高加工生产效率 。 2．具有独立定位作用的基本支承包括 支承钉 、 支承板 、 自位支承 和 可调支承

3．任一未在夹具中定位的工件，其空间位置具有沿三个坐标轴的 移动 不定度和绕三个坐标轴的 转动 不定度。工件具有的不定度越 少 ，说明工件的空间位置确定性越好。

4．根据夹紧的需要，中间递力结构在传递夹紧作用力的过程中，可起如下作用： 改变夹紧力作用的方向 、 改变夹紧力作用的大小 、 自锁作用 。

5．只有在 工件定位基准面 和 定位元件 的精度很高时，才允许采用重复定位。

6．辅助支承是指不起定位作用，但能提高工件的 安装刚性 及 稳定性 的支承。

7.使用夹具加工时，若需保证工件具有足够的定位精度，就必须将定位误差控制在加工尺寸公差的 1/3 ～1/5 左右。

8．采用一夹一顶方案定位加工轴类零件，可消除 六 个不定度，属于 重复定位 。

9．圆偏心轮保证自锁的结构条件说明：偏心距e不能过大，只能取轮径D的 1/20 ～ 1/14 ，否则，偏心轮的夹紧将不能保证自锁。 二、选择题(每题2分，共20分)

1．凡是夹具，其中一定具有 B 。 A．对刀装置 B．定位元件 C．平衡配重块 D．分度装置

2．工件装夹中由于 A 不重合而产生的加工误差，称为基准不重合误差。 A．工序基准与定位基准 B．工艺基准与装配基准 C．设计基准与测量基准 D．设计基准与装配基准

3．定位误差研究的主要对象是工件的工序基准和定位基准，它的变动量将影响工件的 D 精度和位置精度。

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A．几何 B．最低 C．最高 D．尺寸

4．在简单夹紧机构中， B 夹紧机构一般不考虑自锁。 A．斜楔 B．螺旋 C．铰链 D．偏心

5．车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具等夹具类型是按 B 来划分的。 A．夹具的作用 B．夹具所在的机床 C．夹具的功能 D．夹紧方式

6．在三维空间用合理分布的六个支承点消除物体的六个不定度，称之为 D 。 A．夹紧原则 B．定位过程 C．定位原理 D．六点定则

7．箱体类工件常以一面两孔定位，相应的定位元件应为 B 。 A．一个平面、两个短圆柱销

B．一个平面、一个短圆柱销、一个短削边销 C．一个平面、两个长圆柱销

D．一个平面、一个长圆柱销、一个短圆柱销

8．在机床上加工零件时，不能采用 A 方案。 A．欠定位 B．不完全定位 c．过定位 D．完全定位 9．下列说法中，正确的是 D 。

A．工件定位时，若定位基准与工序基准重合，就不会产生定位误差 B．在批量生产的情况下，用直接找正法装夹工件比较合适 C．采用欠定位方案，既可保证加工质量，又可简化夹具结构 D．在夹具设计中，经常采用不完全定位方案 10．定位元件的材料一般不选择 D 。 A．渗碳淬火20钢 B．淬火中碳钢 C．T7A钢 D．铸铁 三、判断题(每题2分，共20分)

1．一般来说，机床夹具必须包括夹具体、定位装置和夹紧装置三个基本组成部 (√ ) 2．工件定位的实质是确定工件上定位基准的位置。 ( √ ) 3．采用不完全定位方式可简化夹具结构。 ( √ ) 4．具有独立定位作用、能消除工件不定度的支承，称为辅助支承。 ( × ) 5．零件加工时应消除的不定度取决于加工要求，定位支承点的布置取决于零件形状。

( √ )

6．工件以外圆柱面在V形块中定位，当工序基准为外圆柱上母线时，定位误差最小。

( × )

7．在夹具中，采用偏心机构夹紧工件与采用螺旋压板机构夹紧工件相比，前者的主要

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优点是动作迅速。 (√ ) 8．斜楔是使用比较方便的一种夹具，因此其常被直接用于夹紧工件。 ( × ) 9．在定位方案中，当支承点的布局不合理时，可能产生既是过定位又是欠定位的情况。 ( × ) 10．长圆锥心轴可消除长圆锥孔工件的三个不定度。 ( × ) 四、简答题《每题5分，共20分)

1．为什么说夹紧不等于定位?

答：工件的定位就是使同一批工件在夹具中占据同一正确的位置。为了保持工件在定位中获得定位位置在加工过程中不因受到力的作用而发生改变，就必须对工件进行夹紧。定位与夹紧是二个不同的概念，定位的零件不夹紧其位置会发生改变，而夹紧的零件不一定被定位

2．机床夹具在机械加工中的作用是什么?

答：（1）保证工件加工精度，稳定整批工件的加工质量。（2）提高劳动生产率。（3）改善工人的劳动条件。（4）降低对操作工人的技术等级要求。

3．产生重复定位的原因是什么?

答：因为夹具上定位支承点布局不合理，使工件的一个或几个不定度被不同的定位元件同时消除，出现重复定位。

4．如下图所示，加工工件的A面，尺寸D、d均已加工，用平面和短心轴联合定位， 消除了工件哪几个不定度?

答：X、Y、Z三个移动不定度，Z、Y二个转动不定度。

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五、综合题(每题10分，共20分)

1．用V形块支承定位，加工图示零件端面上的三个孔。已知D=φ500?0.004mm，A=(5±

00.05)mm，B=200?0.005 mm，C=20?0.005 mm，试求加工孔1、2、3的定位误差。

答：

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2．图示零件，A、B面已由前道工序加工完成，本铣槽工序(宽度30 mm±O.042 mm 由铣刀尺寸保证)要求确保尺寸50mm±0.05 mm，试检验本方案的定位精度；若不能满足 加工要求，可采用什么方案定位?

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