機械制造工藝學(xué)練習(xí)題及解析答案

機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),機械制造工藝學(xué)習(xí)題課,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),一、機械制造工藝14.圖1-2所示零件，毛坯用35mm棒料，其機械加工工藝過程如下所述，試分析其工藝過程的組成。（1）在鋸床上切斷下料35mm125；（2）在車床上車端面，打中心孔；（3）在一臺車床上將整批工件都車至30mm外圓及20mm外圓（第一刀車至24mm，第二刀車至20mm），車螺紋，倒角；（4）在車床上車18mm外圓及端面；（5）在銑床立式轉(zhuǎn)臺上銑兩平面；將立式轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)900，銑另外兩個平臺。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),全部,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),與機械加工工藝過程有關(guān)的基本概念工序一個（或一組）工人，在一臺機床（或一個工作地點）對一個（或同時對幾個）工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程稱為工序。說明：工序是工藝過程的最基本單元劃分工序的主要依據(jù)是：工作地是否改變和加工是否連續(xù)完成工序包括：安裝、工位、工步工位為了完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起，相對于刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置稱為工位。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),工步在一個安裝或工位中，加工表面，切削工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速與進給量均不變的條件下所連續(xù)完成的那部分工藝過程。說明：三要素：加工表面、切削工具、切削用量中的轉(zhuǎn)速與進給量中的一個發(fā)生變化，就認為是另一工步。復(fù)合工步（為提高生產(chǎn)率）（常采用）幾把刀具，同時分別加工幾個表面，這種工步稱為復(fù)合工步。走刀有些工件，由于余量大，需要用同一刀具在同一轉(zhuǎn)速及進給量下，對同一表面進行多次切削，這每一次切削就稱為走刀。注：切深可以不一樣。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),解：,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),與基準及基準選擇有關(guān)的概念基準零件上用來確定其他點、線、面位置的那些點、線或面。基準：設(shè)計基準工藝基準：工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準定位基準在加工中使工件在機床或夾具上占有正確的位置所采用的基準。注意：作為基準的點、線、面在工件上不一定具體存在，而常由某些具體的表面來體現(xiàn)（孔的中心、軸心線基面，選擇定位基準就是選擇恰當?shù)亩ㄎ换?。作為基準，可以是沒有面積的點和線或很小的面積、但在工件上體現(xiàn)這些點、線、面的基面總是有一定面積。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),定位基面的形式：粗基面、精基面精基面：輔助精基面、基本精基面粗基面：用作定位的表面，是沒有加工過的毛坯面。精基面：用作定位的表面、是已加工過的表面。輔助精基面：作為定位的表面，只是為滿足工藝需要，而在工件上專門設(shè)計的表面，而非零件的工作表面?；揪妫鹤鳛槎ㄎ坏谋砻?，既是定位表面，也是工作表面。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),粗基準（面）的選擇原則兩個出發(fā)點：是保證各加工表面有足夠的余量；是保證不加工表面的尺寸和位置符合圖樣要求；原則：盡可能選用精度要求高的主要表面工作為粗基準（面）；選不加工表面作為粗基面；選毛坯制造中，尺寸和位置比較可靠、平整光潔、面積較大的表面作粗基面；不能有飛邊、澆面、冒面或其它缺陷粗基準在同一尺寸方向上應(yīng)盡可能避免重復(fù)使用若為精制毛坯面，相應(yīng)的加工要求不高，重復(fù)裝夾產(chǎn)生的加工誤差在允許的范圍之內(nèi)，則粗基準可重復(fù)使用,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),精基準（面）的選擇原則：出發(fā)點：應(yīng)考慮減少定位誤差，裝夾方便、準確原則：基準重合原則應(yīng)盡可能選用設(shè)計基準或工序基準為定位基準；基準重合，定位誤差為零；最終工序：定位基準與設(shè)計基準重合；中間工序：定位基準與工序基準重合；基準統(tǒng)一原則（基準單一，基準不變原則）應(yīng)盡可能選用同一組定位基準加工各個表面，這樣有利于保證各表面間的位置公差，減少夾具的種類；互為基準，反復(fù)加工原則自為基準原則,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),應(yīng)選擇面積大，尺寸與形狀公差較小，表面粗糙度較小的表面使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),15.試分析圖1-3中各零件加工主要表面時定位基準（粗、精基準）應(yīng)如何選擇？,C）解：主要表面32H7，20H7，小大頭孔的上下平面粗基準：大頭外圓弧，小頭外圓弧，平面精基準：加工過的大小頭孔，加工過的平面,C)連桿（毛坯為模鍛件）,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),D）解：主要表面：25+0.020，粗糙度3.2；側(cè)平面，粗糙度6.3；粗基準：82外圓，上平面（C表面），側(cè)平面；精基準：加工過的底平面，兩銷孔；,d)軸承座（毛坯為鑄件）,其余,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),E）解：主要表面：500.0270，法蘭平面，粗糙度均為3.2；粗基準：80，上平面，法蘭左平面（內(nèi)側(cè)）；精基準：50孔，加工過的上平面和法蘭平面；,e)軸承座（毛坯為鑄件）,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),16.圖1-4所示零件的A、B、C面，10H7及30H7孔均已加工過，試分析加工12H7孔時，選用哪些表面定位最合理？為什么？,答：選用A表面，10H7，30H7孔定位最合理基準重合且30圓柱銷，10菱形銷,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),與工序余量有關(guān)的概念外表面（軸）的最小、最大公稱余量的計算公式：Zimin=Zi-1min-Aimax=Zi-TAi-1最小工序余量：上工序的最小工序尺寸與本工序的最大工序尺寸之差（本工序公稱余量與上工序尺寸公差之差）Zimax=Ai-1max-Aimin=Zi+TAi最大工序余量：上工序的最大工序尺寸與本工序的最小工序尺寸之差（本工序的公稱余量與本公序的尺寸公差之和）Zi=Zimin+TAi-1=Ai-1+Ai公稱余量：本工序的最小余量與上工序的尺寸公差之和（上工序的基本尺寸與本工序的基本尺寸之差）Tzi=Zimax-Zimin=TAi+TAi-1工序余量公差：本工序的最大與最小工序余量之差（本工序的尺寸公差與上工序的尺寸公差之和）,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),內(nèi)表面（孔）的最小、最大公稱余量的計算公式：Zi=Ai-Ai-1=Zimin+TAi-1工序間余量=本工序的基本尺寸-上工序的基本尺寸=本工序的最小余量+上工序的余量公差Zimax=Aimax-Ai-1min=Zi+TAi工序間最大余量=本工序的最大極限尺寸-上工序的最小極限尺寸=本工序公稱余量+本工序余量公差Zimin=Aimin-Ai-1max=Zi-TAi-1工序間最小余量=本工序的最小極限尺寸-上工序的最大極限尺寸=本工序的公稱余量-上工序的余量公差Tzi=Zimax-Zimin=TAi+TAi-1本工序的余量公差=本工序的最大余量-本工序的最小余量=本工序的尺寸公差+上工序的尺寸公差。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),20.試計算小軸（圖1-8）大端外圓表面加工中各道工序的工序尺寸及公差，已知：零件材料為普通精度得熱軋圓鋼，工件夾在頂尖上加工，零件的加工過程如下：（1）下料;（2）車端面，鉆中心孔;（3）粗車各面;（4）精車各面;（5）熱處理;（6）研磨中心孔;（7）磨外圓。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),解：（1）擬訂該表面的工藝路線（題給）（2）查表或計算各工序的加工余量及經(jīng)濟精度：Z磨0.3，h6：0.013；Z精0.9,h8：0.039；Z總32-284，h13：0.28；由機械加工工藝手冊：毛坯直徑：l/d80/284,所以d毛32；熱扎毛坯:+/-2;（3）確定各工序尺寸及公差:,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),21.如圖1-9所示套筒材料為45鋼，采用下述工藝過程進行加工：粗鏜半精鏜熱處理磨削，試確定500.0250mm孔的各工序尺寸及公差。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),解：（1）擬訂該表面的工藝路線（題給）（2）查表或計算各工序的加工余量及經(jīng)濟精度:Z磨0.4;由題知：D磨50;則D精鏜50-0.449.6D粗48;查表確定各工序的經(jīng)濟精度:磨后：H7，0.025；精鏜后：H10：0.100；粗鏜后:H13：0.34;（3）確定各工序尺寸及公差:,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),83.在車床上采用調(diào)整法加工圖示階梯軸，加工時，以端面1定位，先加工端面3，保證尺寸150-0.05而后加工端面2，加工端面2時以端面1調(diào)整刀具，試計算調(diào)整尺寸x。,解：（1）建立尺寸鏈如圖：（2）判斷封閉環(huán)和增減環(huán)：封閉環(huán)N：1000.05；增環(huán)：150;減環(huán)：x;（3）計算：公稱尺寸為：150-10050故：調(diào)整尺寸X為50-0.05,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),84、如果更改上題加工過程，在上工序加工出尺寸100+-0.05，本工序以面2定位，加工端面1，試計算本道工序的調(diào)整尺寸x應(yīng)為多少才能保證尺寸150-0.05，若無法滿足，應(yīng)采取什么措施？解：更改加工過程后，150-0.05為封閉環(huán)這時：（150）0.05，（100）0.1不符合封閉環(huán)的公差所有組成環(huán)公差之和的原則，則采取措施：（1）減少100+-0.05的公差（2）增加150-0.05的公差（3）更改加工方法,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),85.套筒零件軸向設(shè)計尺寸如圖所示，在本道工序中加工內(nèi)孔A以及底平面B，為能用普通量具度量，需換算出工序尺寸A，試求A。,解：（1）建立尺寸鏈如圖：（2）判斷封閉環(huán)和增減環(huán)：8-0.2為圖紙所給尺寸，在此測量方法下為封閉環(huán)；A1為本工序的工序尺寸，為減環(huán)；400.08為上工序得到的尺寸，為增環(huán)；（3）計算：公稱尺寸：A140-83200.08-bb0.08-0.20-aa0.2故：尺寸A1為32+0.2.+0.08,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),86、如圖所示零件，鏜孔時為安裝方便，定位穩(wěn)定可靠，選擇表面A為定位基準，試求調(diào)刀尺寸L.,封閉環(huán)：1000.2；增環(huán)L，80-0.08;減環(huán)：2800.15計算得：,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),88/p22。圖示a)為套筒零件圖，b）為車削工序圖，c）為鉆孔時的三種定位方案的加工簡圖，鉆孔時為保證設(shè)計尺寸mm，試計算三種定位方案得工序尺寸,a)零件圖b)車外圓及端面c)鉆孔,方案一方案二方案三,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),57.設(shè)在某機床上加工一批軸的外圓，其尺寸為20-0.1，已知該工序的尺寸分布為正態(tài)分布，其均方根偏差0.025，若公差帶的中點相對曲線中線向左偏了0.03mm（見圖），試求此工序加工時的合格率和廢品率。解：0.10.025xA/20.030.05+0.030.08xB/20.030.05-0.030.02ZAxA/3.2ZBxB/0.8查表得：（ZA）0.4993(ZB)0.2881合格率49.93+28.8178.74廢品率100-78.7421.26常值系統(tǒng)誤差:0.03;隨機誤差6:0.15,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,對于不同z值的F(z)，可由表4-4查出。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),58.加工一批工件的外圓，圖中要求尺寸為260.07mm，若加工尺寸安正態(tài)分布，加工后發(fā)現(xiàn)有8的工件為廢品，且一半廢品中的尺寸小于下偏差，試確定該工序所能達到的加工精度。解：0.14(z)92(z/2)46=0.46即(0.07/)0.46故：0.07/1.750.0466*0.04=0.24該工序所能夠達到的加工精度為0.24.,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),59.在車床上車銷一批小軸，經(jīng)測量實際尺寸大于要求尺寸，從而必須返修的小軸為24，小于要求尺寸而不能返修的為2。小軸的直徑公差為0.16mm，整批工件的實際尺寸安正態(tài)分布，試確定該工序的均方差，并判斷車刀的調(diào)整誤差為多少？解：0.16;/20.08;(Za)50-248;(Zb)502426;Za=2.0571;Zb0.7065Zb=（0.08-）/0.7065Za=（+0.08）/2.05710.160.7065+2.0571所以:0.16/（0.7065+2.0571）0.0578960.582.057*0.058-0.080.039答：為0.058，車刀的調(diào)整誤差為0.039。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),60、在自動機床上加工一批小軸，從中抽檢200件，若以0.01mm為組距，將該批工件安尺寸大小分組，所測到的數(shù)據(jù)如下表（見習(xí)題集）。若圖紙的加工要求為15-0。04+0.14mm，試求：1）繪制該批工件的實際分布曲線；2）計算合格率及廢品率；3）計算工藝能力系數(shù)，若該工序允許廢品率為3%問工序精度能否滿足4）分析產(chǎn)生廢品的原因，并提出改進方案；解：0.14（0.04）0.18X15.0832；=0.024181811；60.14509Cp/60.18/0.145091.2406因為：11.241.33；所以：工藝能力為二級,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),公差帶中心為：15.0515.0832-15.050.0332合格率和廢品率為：,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),二、夾具部分13.試確定下列圖中加工帶有“”符號的表面所需限制的自由度：,（1）解：需限制的自由度：X移動,X轉(zhuǎn)動,Y移動,Y轉(zhuǎn)動,Z轉(zhuǎn)動；,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),(2)解：需限制的自由度：X移動,X轉(zhuǎn)動,Y轉(zhuǎn)動,Z移動,Z轉(zhuǎn)動；注意：首先要建立坐標系,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),(3)解：需限制的自由度：X轉(zhuǎn)動,Y轉(zhuǎn)動,Z移動,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),15、根據(jù)六點定位原理分析圖2-3中各定位方案的定位元件所消除的自由度。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),件加工時所需限制的自由度：X移動,X轉(zhuǎn)動,Y移動,Y轉(zhuǎn)動，Z轉(zhuǎn)動；在圖示情況下限制的自由度：X移動,X轉(zhuǎn)動,Y移動,Z移動，Z轉(zhuǎn)動；Y轉(zhuǎn)動未限制改進：將其中一邊的擋銷換成擋塊。,2）解：該零件所需限制的自由度數(shù)：X移動,Y移動,Y轉(zhuǎn)動,Z移動,Z轉(zhuǎn)動；在圖示情況下限制的自由度為：Y移動,Y轉(zhuǎn)動,Z移動,Z轉(zhuǎn)動；X移動未限制，改進：三爪卡盤端夾持長度縮短，并加一擋塊，限制X移動,Y移動,Z移動；右端改用活動頂尖，限制Y轉(zhuǎn)動,Z轉(zhuǎn)動；,（a),20.判斷圖2-8定位的合理性，并加以改進；,(b),機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),（3）待加工面：2d要求：（1）A1，（2）LZ移動過定位，改進：圓柱銷改為削邊銷，削邊方向如圖。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),已加工面：M,N,P,孔A待加工面：B,C孔要求：（1）L+-L，（2）B垂直N，C垂直M定位方式：（1）臺階面（2）定位銷（3）固定V形塊解：需要限制的自由度為：X移動,X轉(zhuǎn)動,Y移動,Y轉(zhuǎn)動,Z轉(zhuǎn)動這里銷與V形塊在X移動方向發(fā)生干涉；臺階面N與大平面M在Z移動方向過定位改進：固定V形塊改為活動V形塊，或?qū)A柱銷改為菱形銷（注意菱形銷的削邊方向）；臺階面改為輔助支承,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),21.根據(jù)加工要求確定所需限制的自由度，并確定定位方式和定位元件：,(1)已加工面：M，D，待加工面：2-d及沉頭座，加工要求：（1）H；（2）B；（3）壁厚均勻；解：所需限制的自由度：X移動,X轉(zhuǎn)動,Y移動,Y轉(zhuǎn)動,Z移動,Z轉(zhuǎn)動；定位方式：平面，外圓柱面定位；定位元件：定位套筒，活動V塊；,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),（2）等腰三角形板狀鑄件待加工面：孔要求：（1）H；（2）孔位于對頂角平分線；解：所需限制的自由度：X移動,X轉(zhuǎn)動,Y轉(zhuǎn)動,Z移動,Z轉(zhuǎn)動；定位方式：平面，外圓柱面；定位元件：支承板（不帶槽與帶槽），支承釘，活動V型塊，兼作夾緊,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),29、有一批d60-0.012-0.032mm的軸件，欲銑一鍵槽，工件定位如圖2-17所示，保證b10-0.015-0.065mm，h55.50-0.05mm，鍵寬對稱于軸的中心線，其對稱度公差為0.08mm，試計算定位誤差。,解：1.槽寬b的尺寸由銑刀保證故：db02.尺寸h的工序基準為圓柱面下母線，與定位基準重合故：ZB03.此種定位方法所引起的槽的對稱度誤差為1/2（dmaxdmin）(1/2)d=(1/2)(0.032-0.012)=0.010.01(1/2-1/5)*0.08所以此種定位方案合理。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),30.圖2-18所示零件，以500-0.2為基準，在90V型塊中定位，銑平面、。試計算尺寸A1、A2、A3的定位誤差（500-0.2與800-0.2同軸）。,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),31.已知套筒零件如圖所示用心軸30-0。22-0.008mm定位車外圓，求內(nèi)外圓的同軸度的定位誤差。,解：內(nèi)外圓同軸度的定位誤差為：D/2+d/2+最小間隙/20.5*（0.023+0.014+0.008）0.0225同軸度誤差R:0.0225,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),32.右圖套筒零件以內(nèi)孔在圓柱銷定位，要求保證原始尺寸A及槽與工件軸線的對稱度。已知：定位孔與定位銷配合為20H7/g6;20H720+0.023;20g620-0.020-0.007外圓C的尺寸為50+0.035+0.018求：（A）Da(僅考慮工件自然下墜與定位銷接觸的情況)；（B）夾緊工件時，手扶住套筒情況下槽的對稱度誤差；（C）夾緊工件時，手不扶住工件，讓其自然下墜與定位銷接觸的情況下槽的對稱度誤差；,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),解：（A）DA=0.5*(D+D+外)0.5*（0.023+0.013+0.017）0.0265（B）對稱度誤差（D+D+最小間隙）0.023+0.013+0.0070.043（C）對稱度誤差=0,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),36.圖示箱體零件，要求鏜A孔采用一面兩銷的定位方式，定位銷孔220+0.05試確定：（1）定位銷的中心距的公差（2）定位銷的直徑與公差按g6選?。?）尺寸H、B和C的定位誤差；（4）孔A對M面的垂直度定位誤差,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),解：（1）定位銷的中心距為250，其公差取孔距公差的三分之一：1/3*0.050.0167所以:定位銷的中心距公差為:2500.0167(2)定位銷的直徑為20圓柱銷按g6查?。簽?0-0.007-0.02菱形銷：b4，Bd218d2maxD2minX2minD2min2ab/D2min202*（0.05+0.0167）*4/2019.973按g6查取，則菱形銷的尺寸:19.973-0.007-0.02即：20-0.034-0.047,機械制造技術(shù)習(xí)題課陳靖芯2008年6月,機械制造工藝學(xué),（3）尺寸H的定位誤差為dwh0尺寸B的定位誤差為：a）菱形銷放于C孔：dwBD1d110.021+0.013+0.0070.041;b）菱形銷放于B孔：dwBD1d12*LD0.041+2*0.050.141同理可得：尺寸C的定位誤差：菱形銷放于C孔：dwc0.141菱形銷放于B孔：dwc0.041（4）孔A對M面的垂直度誤差：tg=(D1+D2+d1+d2+1+