機械制造技術基礎期課后作業(yè)答案

1、7-6試分析題7-6圖中的定位元件所限制的自由度，判斷有無欠定位或過定位，并對方案中不合理處提出改進意見。題7-6圖答：a）V型塊1限制了工件，自由度；y xV型塊2限制了工件 自由度；zz V型塊3限制了工件 自由度； 定位方式屬于完全定位。b）支承平面：，自由度；V形塊1，V形塊2：。；不完全定位，無不合理處。c）平面限制了，自由度；短定位銷限制了，自由度；固定V型塊限制了，。屬于過定位。將固定V型塊改為活動V型塊4-3 習圖5-4-2所示a）為一軸套零件，尺寸和已加工好，b）、c）、d）為鉆孔加工時三種定位方案的簡圖。試計算三種定位方案的工序尺寸A1 、A2和 A3。c）d）a）b）習圖

2、5-4-2A3A2A110±0.1800.053800.1c）A210±0.1800.05d）A33800.110±0.1800.05 答案：1）圖b：基準重合，定位誤差，mm；2）圖c：尺寸A2，10±0.1和構(gòu)成一個尺寸鏈（見習解圖5X4-2c），其中尺寸10±0.1是封閉環(huán)，尺寸A2和是組成環(huán)，且A2為增環(huán)，為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計算公式，有：10= A28，A2=18mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計算公式：0.1=ESA2（-0.05），ESA2=0.05mm;-0.1=EIA20，EIA2=-0.1mm。故：mm3）圖d：

3、尺寸A3，10±0.1，和構(gòu)成一個尺寸鏈（見習解圖5X4-2d），其中尺寸10±0.1是封閉環(huán)，尺寸A3，和是組成環(huán)，且為增環(huán)，A3和為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計算公式，有：10= 38（A3+8），A3=28mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計算公式，有：0.1=0（EIA3+（-0.05），EIA3= -0.05mm;-0.1= -0.1(ES A3+0)，ESA3=0。故：mm三、計算題（本大題共計10分。）如圖示套筒零件，除缺口B外，其余表面均已加工,尺寸分別為。試分析當加工缺口B保證尺寸時，有幾種定位方案？計算出各種定位方案的工序尺寸，并選擇其最佳方案。 關鍵

4、點： 第一種方案：（本關鍵點3分）如果可以的話，以D面為定位基準。則工序尺寸為：mm。第二種方案：（本關鍵點3分）以C面定位，則工序尺寸為Xc=。尺寸鏈圖是： （） Xc第三種方案：（本關鍵點3分） 以A面定位，則工序尺寸為XA=。尺寸鏈圖是： 顯然，T8<T15+T40+TXA，該尺寸鏈沒有意義。也就是說， XA以A面定位時，無論如何加工，無法達到圖樣尺寸， （）即：（mm）。 綜合考慮上述三種情況，可能第二種方案比較可行。 （結(jié)論1分） 5-13、如圖所示。已知工件的相關尺寸，不便測量。試重新給出可以測量的尺寸，并標注該測量尺寸及偏差。（10分） 1、(尺寸鏈圖)5-4.在兩臺相同的

5、自動車床上加工一批小軸的外圓，要求保證直徑11±0.02mm，第一臺加工1000件，其直徑尺寸按正態(tài)分布，平均值=11.005mm,均方差=0.004mm。第二臺加工500件，其直徑尺寸也按正態(tài)分布，且=11.015mm，=0.0025mm。試求：（1）哪臺機床的精度高？（2）加工中有無變值系統(tǒng)誤差和常值系統(tǒng)誤差，有無廢品產(chǎn)生？如有，可否修復？并分析其產(chǎn)生的原因及提出改進的方法。 （1）第一臺機床的精度 6=6×0.004=0.024mm （1分）第二臺機床的精度 6=6×0.0025=0.015mm （1分）所以 ，6<6,故第二臺機床的精度高。工序能力均

6、足夠 （1分） （2）呈正態(tài)分布，無變值系統(tǒng)誤差，但均有常值系統(tǒng)誤差 （1分）第一臺機床加工的小軸，其直徑全部落在公差內(nèi)，故無廢品。 （1分） 第二臺機床加工的小軸，有部分小軸的直徑落在公差帶外，成為可修復廢品。 （1分）從可見，第二臺機床產(chǎn)生廢品的主要原因是刀具調(diào)整不當，使一批工件尺寸分布中心偏大于公差中心，從產(chǎn)生可修廢品。 改進的辦法是對第二臺機床的車刀重新調(diào)整，使之再進給0.0020.028 mm為宜。（2分）一、試分析圖中的各定位方案中定位元件所限制的自由度？判斷有無欠定位或過定位？是否合理？如何改進？答：圖(a)的三個V型塊各限制工件的2個自由度，共同完成工件的六個自由度（即、）的限

7、制，屬于完全定位，無欠定位和過定位，合理。圖(e)的底平面限制了3個自由度（即、）、圓柱銷限制了2個自由度（即、）、V型塊限制了2個自由度（即、），三個元件共限制了7個自由度，出現(xiàn)了重復限制自由度的情況，屬于過定位，不合理。其改進辦法是：將V型塊改為擋銷限制1個自由即可。5 下圖所示連桿在夾具中定位，定位元件分別為支承平面1、短圓柱銷2和固定短V形塊3。試分析圖中所示定位方案的合理性并提出改進方法。 1-支承平面 2-短圓柱銷 3-固定短V形塊答：底面限制，短銷限制，左側(cè)V型塊由于是固定的，很難保證和工件接觸，因而實現(xiàn)不了定位功能，屬于欠定位。改進：把左側(cè)V型塊變成可移動的。圖(C)的前頂尖限

8、制了三個自由度（即、）、后頂尖限制了二個自由度（即、）、三爪卡盤限制了二個自由度（即、），三個定位元件共限制了7個自由度，出現(xiàn)了過定位，不合理。其改進辦法是：取掉三爪卡盤即可；將前頂尖改為一個擋銷即可。圖(d)的端面限制了三個自由度（即、）、左邊的V型塊限制了二個自由度（即、），兩個定位元件共限制了5個自由度，還有一個自由度未限制，此定位屬于不完全定位，合理。且不完全定位圖（b）圓柱表面限制了4個自由度（即、）、端面限制了一個自由度，還的一個自由度未限制，屬于不完全定位，無欠定位和過定位，合理。圖2 滾切直齒圓柱齒輪傳動原理圖 答： 母線：漸開線，由展成法形成，需

9、要一個復合的表面成型運動，可分解為滾刀旋轉(zhuǎn)運動和工件旋轉(zhuǎn)運動導線：直線，由相切法形成，需要兩個獨立的成形運動，即滾刀旋轉(zhuǎn)運動和滾刀沿工件的軸向運動展成運動傳動鏈：滾刀-4-5-6-7-工件，滾刀旋轉(zhuǎn)運動和工件旋轉(zhuǎn)運動之間保持嚴格的相對運動關系，屬于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈； 主運動傳動鏈：電動機-1-2-3-4-滾刀，與動力源直接相連，屬于外聯(lián)系傳動鏈； 進給運動傳動鏈：工件-7-8-9-10-刀架升降絲杠，工作臺為間接動力源，屬于外聯(lián)系傳動鏈11 根據(jù)以下給定的刀具幾何角度，在正交平面靜止參考系中，畫出o75=rK o15=og，o8=¢=ooaa，o5

10、=sl，o15=¢rK外圓車刀的幾何角度，并指出刀具的前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃及刀尖的位置。圖2所示為齒輪孔的局部圖，設計尺寸是：孔mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為mm。孔和鍵槽的加工順序是：1）鏜孔至mm。2）插鍵槽，工序尺寸為A。3）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至mm，同時保證mm（假設磨孔和鏜孔時的同軸度誤差很小，可忽略）。試求插鍵槽的工序尺寸及其公差。解：（1）由題意，列尺寸鏈如圖所示。A（2）解尺寸鏈，可得插鍵槽工序尺寸及公差為：尺寸為封閉環(huán)，解之得：1 如圖所示為齒輪孔的局部圖，設計尺寸是：孔mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為mm?？缀玩I槽的加工順序是：1）鏜孔至mm。2

11、）插鍵槽，工序尺寸為A。3）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至mm，同時保證mm（假設磨孔和鏜孔時的同軸度誤差很小，可忽略）。試求插鍵槽的工序尺寸及其公差。（7分）解：按加工路線作出如圖四環(huán)工藝尺寸鏈。其中尺寸46為要保證的封閉環(huán), A和20為增環(huán),19.8為減環(huán)。按尺寸鏈基本公式進行計算：基本尺寸：偏差： +0.30(+0.025 sA)0 sA0.275+0(0 xA)（+0.05） xA0.050因此A的尺寸為： 按“入體”原則，A也可寫成 ： 2如下圖所示軸套零件的軸向尺寸，其外圓、內(nèi)孔及端面均已加工。試求：當以B面定位鉆直徑為10mm孔時的工序尺寸A1及其偏差。（要求畫出尺寸鏈圖）解：如圖 A

12、1:封閉環(huán)；A2、A4:增環(huán)；A3:減環(huán) A1=A2+A4-A3=60+25-50=35 ESA1= ESA2 +ESA4-EIA3=0+0.1-(-0.05)=0.15 EIA1= EIA2 +EIA4+ESA3=-0.1-0.1-0=-0.2 所求 A1及其偏差為：A1=1.如圖所示工件成批加工時用端面用B定位加工表面A(用調(diào)整法)，以保證尺寸 ，試計算銑削表面A時的工序尺寸及上、下偏差。L2=60±0.05L1=30+0.05L0= 10+0.2L3=？答：尺寸鏈如圖所示，L0間接獲得為封閉環(huán)，L3為工序尺寸在加工過程要使用，需要計算出來。經(jīng)分析可知，L1，L3為循環(huán)，L2為減

13、環(huán)。依據(jù)公式：L0=L1+L3-L2,可以得出L3=L0+L2-L1=10+60-30=40mmESL0=ESL1+ESL3-EIL2, 可以得出ESL3=ESL0+EIL2-ESL1=0.2+0.05-0=0.25mmEIL0=EIL1+EIL3-ESL2, 可以得出EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0+0.05+0=0.05mm所以L3=40-0.05+0.25mm3.加工如圖所示一軸及其鍵槽，圖紙要求軸徑為 ，鍵槽深度尺寸為 ，有關的加工過程如下：1）半精車外圓至 ；2）銑鍵槽至尺寸A1；3）熱處理；4）磨外圓至，加工完畢。求工序尺寸A1。解：AO是要通過加工保證的尺寸，是封閉環(huán)；

14、A1是加工要使用的工序尺寸，需要計算出來，且為增喚；A3也為增環(huán)，A2為減環(huán)。A2=15.3-O.O50;A3=15-O.O160,A0=26-O.O20A0=A1+A3-A2,A1=A0+A2-A3=26+15.3-15=26.3mmESA0= ESA1+ ESA3- EIA2, ESA1= ESA0+ EIA2- ESA3=0-0.05=-0.05mmEIA0= EIA1+ EIA3- ESA2, EIA1= EIA0+ ESA2- EIA3=-02+0+0.016=-0.184mm所以A1=26.3-0.05-0.184mm4.磨削一表面淬火后的外圓面，磨后尺寸要求為mm 。為了保證磨后

15、工件表面淬硬層的厚度，要求磨削的單邊余量為0.3±0.05，若不考慮淬火時工件的變形，求淬火前精車的直徑工序尺寸。解：建立尺寸鏈如圖所示，其中Z=0。3±0。05是尺寸鏈的封閉環(huán)；R2=300-0.015mm，是尺寸鏈的減環(huán)；R1是尺寸的增環(huán)，待求。解此尺寸鏈可得到；R1=30.3+0.035-0.05mm由此可求出淬火前精車的直徑工序尺寸為；D1=60.6+0.07-0.1mm5.如圖所示一批小軸零件，部分加工過程如下：1.半精車端面A、B，保證兩者之間的尺寸A1= mm；2.調(diào)頭，以A面為基準半精車端面C，保證總長度A2= ；3.熱處理； 8.如圖所示零件，A、B兩端面

16、已加工完畢。在某工序中車削內(nèi)孔和端面C時，圖中，。車削時以端面B定位，圖樣中標注的設計尺寸不便直接測量，如以端面A為測量基準測量孔深尺寸，試求的基本尺寸及其上下偏差。解:尺寸鏈如圖所示:在該尺寸鏈中,A0為封閉環(huán),A1為減環(huán),A2為增環(huán),按尺寸鏈計算公式有:基本尺寸:A2=A0+A1=30+10=40mm上偏差:ES2=ES0+EI1=0-0.1=-0.1mm下偏差:EI2=EI0+ES1=-0.2-0=-0.2mm因此,所求尺寸為A2=40-0.2-0.1mm1、 在滾齒機上加工直齒圓柱要調(diào)整哪幾條傳動鏈？畫出傳動原理圖并寫出傳動鏈。（1）主運動 滾刀的旋轉(zhuǎn)運動為主運動。 傳動鏈：電動機 M

17、12uv34B11 （2）展成運動 是滾刀與工件之間的嚙合運動，是一個復合運動。即 B11 和B12。此時，滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個齒。 傳動鏈：滾刀45ux67工件（3）軸向進給運動 為了形成漸開線齒面，滾刀還需作軸向進給運動A2。 傳動鏈：工件78uf910刀架升降絲杠4-2 什么是逆銑？什么是順銑？試分析其工藝特點。在實際的平面銑削生產(chǎn)中，目前多采用哪種銑削方式？為什么？答：逆銑：銑刀主運動方向與工件進給運動方向相反時稱為逆銑；順銑：銑刀主運動方向與工件進給運動方向相同時稱為順銑。逆銑時，刀齒的切削厚度從零增加到最大值，切削力也由零逐漸增加到最大值，避免了刀齒因沖擊而破損的可能。但刀齒開

18、始切削時，由于切削厚度很小, 刀齒要在加工表面上滑行一小段距離，直到切削厚度足夠大時，刀齒才能切入工件，此時, 刀齒后刀面已在工件表面的冷硬層上擠壓、滑行產(chǎn)生了嚴重磨損，因而刀具使用壽命大大降低，且使工件表面質(zhì)量也變差；此外,銑削過程中，還存在對工件上抬的垂向切削分力Fcn，它會影響到工件夾持的穩(wěn)定性,使工件產(chǎn)生周期性振動,影響加工表面的粗糙度。順銑時,刀齒切削厚度從最大開始，因而避免了擠壓、滑行現(xiàn)象；同時，垂向銑削分力Fcn始終壓向工件，不會使工件向上抬起，因而順銑能提高銑刀的使用壽命和加工表面質(zhì)量。 但由于順銑時漸變的水平分力Fct與工件進給運動的方向相同，而銑床的進給絲桿與螺母間必然有間隙。實際的平面銑削生產(chǎn)中，多采用順銑。順銑的最大缺點是進給絲桿與螺母間有間隙，多數(shù)銑床縱向工作臺的絲桿螺母有消除間隙裝置，即使沒有消除間隙