機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)期課后作業(yè)

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(jìn)意見。題7-6圖a） V型塊1限制了工件X , Y自由度；V型塊2限制了工件自由度;x yV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：Z , X , Y自由度；V形塊1, V形塊2: x, y。；不完全定位，無不合理處。c）平面限制了 Z , X , Y自由度；短定位銷限制了 X , Y自由度；固定V型塊限制了 Z , X。屬于過定位。將固定V型塊改為活動V型塊4-3習(xí)圖5-4-2所示a）為一軸套零件，尺寸38 ；1 mm和8 0 05 mm已加工好，b）、 .c）、d）為鉆

2、孔加工時(shí)三種定位方案的簡圖試計(jì)算三種定位方案的工序尺寸Ai、A2和 A300A2A3c)d)習(xí)圖5-4-2答案：1）圖b：基準(zhǔn)重合，定位誤差A(yù) 10 0.1mm2)圖 c：尺寸 A 10±0.1 和 8 0.05構(gòu)成一個(gè)DWc)d)尺寸鏈（見習(xí)解圖5X4-2c）,其中尺寸10±0.1是封閉環(huán)，尺寸 A和8 005是組成環(huán)，且A2為增環(huán)，8 005為減環(huán)。由直線尺寸 .鏈極值算法基本尺寸計(jì)算公式，有：10= A2 8, 一A2=18mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計(jì)算公式：0.1=ESA （-0.05） , 一 ESA=0.05mm;-0.1=EIA 2 0, 一EIA2=-0.

3、1mni 故： a 18 0.05 mm3）圖d:尺寸A, 10±0.1, 8 ；.05和構(gòu)成一個(gè)尺寸鏈（見習(xí)解圖5X4-2d）,其中尺寸10±0.1是封閉環(huán)，尺寸A, 8 0。5和38 01是組成環(huán)，且38 01為增環(huán)， .A和8 0.05為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計(jì)算公式，有： 10= 38 -（A+8） , 一 A3=28mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計(jì)算公式，有：0.1=0 （EIA3+ （-0.05 ） ） , 一 EIA3= -0.05mm;-0.1= -0.1 （ES A3+0）, - ESA=0。故：A3 28 0.05 mm三、計(jì)算題（本大題共計(jì)

4、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E試分析當(dāng)加工缺口 B保證尺寸人才曲時(shí)，有幾種定位方 案？計(jì)算出各種定位方案的工序尺寸，并選擇其最佳方案。關(guān)鍵點(diǎn):第一種方案：（本關(guān)鍵點(diǎn)3分）如果可以的話，以 D面為定位基準(zhǔn)。則工序尺寸為：800.2 mna第二種方案：（本關(guān)鍵點(diǎn)3分）以C面定位，則工序尺寸為Xc=7 0.2 0尺寸鏈圖是： （800.2）X第三種方案：（本關(guān)鍵點(diǎn) 3 分）015 0.1以A面定位，則工序尺寸為 X=33 0.05。尺寸鏈圖是：顯然，T<T15+T40+TXa,該尺寸鏈沒有意義。也就是說，%以A面定位時(shí)，無論如何加工，無法達(dá)到圖樣尺寸，莖

5、8 00.2 ）即：8o0'2 （mm。1500.1綜合考慮上述三種情況，可能第二種方案比較可行。4000.5（結(jié)論1分）5-13、如圖所示。已知工件的相關(guān)尺寸Li 70 0：055 ,L2 6O°o.o25,L3 2Oo0'5 ,L3不便測量。試重新給出可以測量的尺寸，并標(biāo)注該測量尺寸及偏差。（10分）1 、（尺寸鏈圖）重新給出的測量尺寸為L-即大直徑孔的深度尺寸，由工藝尺寸鏈圖分析知封閉環(huán)4=20嚴(yán)增環(huán) 匕=況：3處匚=?減環(huán) 匕=?<)：；解尺寸確公 =工二十工4 -工二La = 30MTTJ匯5 (Lj) =A £7(2-1)瓦心.0 10 一

6、 一27 (Z:) = E1(L.+ 8氏)-£5 (L;)信心-0,'出三川產(chǎn)(5分)5-4.在兩臺相同的自動車床上加工一批小軸的外圓，要求保證直徑小11 ±0.02mm第一臺加工1000件，其直徑尺寸按正態(tài)分布，平均值 Xi=11.005mm均 方差i=0.004mm第二臺加工500件，其直徑尺寸也按正態(tài)分布，且=11.015mm 2=0.0025mm 試求：(1)哪臺機(jī)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(fù)？并分析其產(chǎn)生的原因及提出改進(jìn)的方法。(1)第一臺機(jī)床的精度6 (T 1=6X0.004=0.024mmCp1

7、0.040.0241.67(1分)第二臺機(jī)床的精度6 （T 2=6X0.0025=0.015mmCP20.040.0152.67（1分）所以，6（72 <61,故第二臺機(jī)床的精度高。工序能力均足夠（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(jī)床加工的小軸，具直徑全部落在公差內(nèi)，故無廢品。（1分）第二臺機(jī)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(fù)廢品。（1分）從可見，第二臺機(jī)床產(chǎn)生廢品的主要原因是刀具調(diào)整不當(dāng)，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。X2max 50.015 （50 0.025 3 0.004） 0.028mmx2m

8、in 50.015 （50 0.025 3 0.004） 0.002mm改進(jìn)的辦法是對第二臺機(jī)床的車刀重新調(diào)整，使之再進(jìn)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(jìn)？X z答：圖（a）的三個(gè)V型塊各限制工件的2個(gè)自由度，共同完成工件的六個(gè)自由度（即X、Y、Z、X、Y、Z）的限制，屬于完全定位，無欠定位和過定位，合理。cl(e)圖（e）的底平面限制了 3個(gè)自由度（即Z、X、Y）、圓柱銷限制了 2個(gè)自由度（即X、Y）、V型塊限制了 2個(gè)自由度（即 X、Z）,三個(gè)元件共限制了 7個(gè)自由度，出現(xiàn)了重復(fù)限制X自由

9、度的情況，屬于過定位，不合理。其改進(jìn)辦法是：將V型塊改為擋銷限制1個(gè)Z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(jìn)方法。1-支承平面2-短圓柱銷3-固定短V形塊答：底面限制y x z,短銷限制x y ，左側(cè)V型塊由于是固定的，很難保證和工件接觸，因而實(shí)現(xiàn)不了定位功能，屬于欠定位。改進(jìn)：把左側(cè)V型塊變成可移動的。圖（C）的前頂尖限制了三個(gè)自由度（即X、Y、Z ）、后頂尖限制了二個(gè)自由度 （即X、Y ）、三爪卡盤限制了二個(gè)自由度（即X、Y）,三個(gè)定位元件共限制了 7個(gè)自由度，出現(xiàn)了過定位，不合理。其改進(jìn)辦法

10、是：取掉三爪卡盤即可；將前頂尖改為一個(gè)擋銷即可。-T(cl)圖(d)的端面限制了三個(gè)自由度(即Z、X、Y )、左邊的V型塊限制了二個(gè)自由度 (即X、Y ),兩個(gè)定位元件共限制了5個(gè)自由度，還有一個(gè) Z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(gè)自由度（即X、Y、X、Y）、端面限制了 Z一個(gè)自由度,還的一個(gè) Z 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，需要一個(gè)復(fù)合的表面成型運(yùn)動，可分解為滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)線：直線，由相切法形成，需要兩個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動，即滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和滾刀沿

11、工件的軸向運(yùn)動展成運(yùn)動傳動鏈：滾刀 456 7 工件，滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動之間保持嚴(yán)格的相對運(yùn)動關(guān)系，屬于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈；主運(yùn)動傳動鏈：電動機(jī) 1234 滾刀，與動力源直接相連，屬于外聯(lián)系傳動鏈；進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈：工件 -7-89-10 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 75 rK 15 o8 oo , 5s,15 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(shè)計(jì)尺寸是：孔4000.05 mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為46 00.30mm。孔和

12、鍵槽的加工順序是：1）鎮(zhèn)孔至39.600.1°mm。2）插鍵槽，工序尺寸為A。3）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至 400°.05mm,同時(shí)保證 400005 mm （假設(shè)磨孔和鏈孔時(shí)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。19,800.052000.0254600.3（2）解尺寸鏈，可得插鍵槽工序尺寸及公差為：尺寸4600.3為封閉環(huán)，解之得：A 45.8500.231.如圖所示為齒輪孔的局部圖，設(shè)計(jì)尺 寸是：孔4000.05 mm需淬硬，鍵槽尺 寸深度為4600.30 mm。孔和鍵槽的加工 順序是：1）鎮(zhèn)孔至39.600.1

13、0 mm。2）插鍵槽，工序尺寸為 Ao 3）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至400005 mm,同時(shí)保 證4000.05mm （假設(shè)磨孔和鏈孔時(shí)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(jìn)行計(jì)算：基本尺寸：46 （20 A） 19.8偏差：+0.30= (+0.025+ sA) -0+0=(0 + A xA) - (+0.05) sA= 0.275 xA = 0.050因此A的尺寸為：45.8 0.275 按人體”原則，A也可寫成：45.800.2252如下

14、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(dāng)以 直徑為。10mm孔時(shí)的工序尺寸 A1及其偏差。（要求畫出尺寸鏈圖）B面定位鉆A2=60R+5。A4=25Al=?解：如圖A1:封閉環(huán)；A2、A4:增環(huán)；A3:減環(huán) A2 6000.1, A3 500 0.05, A4 25 0;A1=A2+A4-A3=60+25-50=35ESa1= ESA2 +ESa4-EIa3=0+0.1-(-0.05)=0.15EIa1= EIa2 +EIa4+ESa3=-0.1-0.1-0=-0.2所求 A1及其偏差為：A1= 35 0.201.如圖所示工件成批加工時(shí)用端面用B定位加工表面 A（用調(diào)整法

15、），以保證尺寸 100020mm ,試計(jì)算銃削表面A時(shí)的工序尺寸及上、下偏差。L3= ?<AL0=10+0.2L1=30+0.054L2=60 ± 0,05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(jì)算出來。經(jīng)分析可知，L1 , L3為循環(huán)，L2為減環(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+E

16、SL2-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3000,032 ,鍵槽深度尺寸為26002 ,有關(guān)的加工過程如下：1）半精車外圓至30.6。0.1 ; 2）銃鍵槽至尺寸 A1； 3）熱處理；4）磨外圓至30°0.032 ,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)； A1是加工要使用的工序尺寸，需要計(jì)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

17、+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，磨后尺寸要求為施也第mm。為了保證磨后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(shí)工件的變形，求淬火前精車的直徑工序尺寸。*1H*解：建立尺寸鏈如圖所示，其中 Z=0。3±0。05是尺

18、寸鏈的封閉環(huán)；R2=3O0-0.oi5mm,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.imm5.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A = 49.600.1 mm；2.調(diào)頭,以A面為基準(zhǔn)半精車端面C,保證總長度A2=0.05 ; 3.熱處理;80 0.20C時(shí)，圖中8.如圖所示零件， A、B兩端面已加工完畢。在某工序中車削內(nèi)孔和端面A 30 0020mm，A 10°0.1°mm。車削時(shí)以端面B定位，圖樣中標(biāo)

19、注的設(shè)計(jì)尺寸A不便直接測量,如以端面A為測量基準(zhǔn)測量孔深尺寸 A2,試求A2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(jì)算公式有 基本尺寸：A2=A 0+A 1=30+10=40mm 上偏差：ES2=ES0+EI 1=0-0.1=-0.1mm 下偏差：El2=El0+ES1=-0.2-0=-0.2mm 因此，所求尺寸為A2=40-0.2-0.1mm1、在滾齒機(jī)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(yùn)動滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為主運(yùn)動。傳動鏈：電動機(jī) M 1 2uv 3 4 B11(2)展成運(yùn)動是滾刀與工件之間的嚙合運(yùn)動，是一個(gè)復(fù)合運(yùn)動。即 B11和B12。此時(shí)，滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過一個(gè)齒。傳動鏈：滾刀一 4一5 ux67工件(3)軸向進(jìn)給運(yùn)動為了形成漸開線齒面，滾刀還需作軸向進(jìn)給運(yùn)動A2。傳動鏈：工件一7一8uf910一刀架升降絲杠4-2什么是逆銃？什么是順銃？試分析其工藝特點(diǎn)。 在實(shí)際的平面銃削生產(chǎn)中， 目前多采用哪種銃削方式？為什么？答：逆銃：銃刀主運(yùn)動方向與工件進(jìn)給運(yùn)動方向相反時(shí)稱為逆銃；順銃：銃刀主運(yùn)動方向與工件進(jìn)給運(yùn)動方向相同時(shí)稱為順銃。逆銃時(shí)，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