機械制造工藝習(xí)題解

1、習(xí)題與思考1、試分析習(xí)圖2.42所示各零件加工所必須限制的自由度a）在球面上銑平面 在球上打盲孔B，保證尺寸H；b）在套筒零件上加工B孔，要求與D孔垂直相交，且保證尺寸L；c）在軸上銑橫槽，保證槽寬B以及尺寸H和L；d）在支座零件上銑槽，保證槽寬B和槽深H及與4分布孔的位置度。z只需須限制 1個自由度必須限制 3個自由度z、y、xb）必須限制 4個自由度z、x、y、xc）必須限制 4個自由度z、y、z、xd）必須限制 5個自由度z、y、x、y、xxy2、 試分析習(xí)圖2.43所示各定位方案中：a 各定位元件限制的自由度；b 判斷有無欠定位或過定位；c 對不合理的定位方案提出改進意見。a）車階梯軸

2、小外圓及臺階端面；b）車外圓，保證外圓與內(nèi)孔同軸；c）鉆、鉸連桿小頭孔，要求保證與大頭孔軸線的距離及平行度，并與毛坯外圓同軸；d）在圓盤零件上鉆、鉸孔，要求與外圓同軸。a 三爪卡盤限制 4個自由度； 前后頂尖限制 5個自由度。b 4個自由度被重復(fù)限制，屬過定位。c 方案1：去掉三爪卡盤，改為撥盤+雞心卡頭撥動。y、x、y、xy、x、z、y、xy、x、y、x方案 1三爪卡盤卡短擋塊方案 2a 圓柱面限制 4個自由度； 端面限制 3個自由度。b 2個自由度被重復(fù)限制，屬過定位。c 在端面處加球面墊圈（參見圖2-40）y、x、y、xy、x、zy、xa 大平面限制 3個自由度； 圓柱銷限制 2個自由度

3、； V形塊限制 2個自由度。b 自由度被重復(fù)限制，屬過定位。c 將V形塊改為在 方向浮動的形式。y、xy、x、zy、xz、xy、xa 大平面限制 3個自由度； 固定V形塊限制 2個自由度； 活動V形塊限制 自由度。b 自由度被重復(fù)限制，屬過定位。c 將兩V形塊之一改為平板形式（或兩V形塊同步移動）。y、xy、x、zy、xy、x方案1兩V形塊同步移動方案2方案3第四章習(xí)題1、假設(shè)工件的剛度極大，且車床剛度大于尾座剛度，試分析如圖所示的三種加工情況，加工后工件表面會產(chǎn)生何種形狀誤差？fcfcfcnw2、 在平面磨床上用端面砂輪磨平板工件，為改善切削條件，減少砂輪與工件的接觸面積，常將砂輪傾斜一個角

4、度，如圖示。若=2。試分析磨削后的平面形狀并計算平面度誤差，提出改善工件形狀精度的工藝方法。D=300501003 . 018014. 32sin)2100()2300(2300sin)2B()2D(2D2222改善工件形狀精度的工藝方法：改善工件形狀精度的工藝方法：增大D；減小B；減小傾斜角；多次進刀3、試分析在車床上加工一批工件的外圓柱面產(chǎn)生如圖所示三種形狀誤差的主要原因主軸n導(dǎo)軌fn主軸導(dǎo)軌OBAfn主軸f細長工件，剛度低4、 在銑床上用夾具裝夾加工一批軸件上的鍵槽，如圖示。已知銑床工作臺面與導(dǎo)軌的平行度誤差為0.05/300，夾具兩定位V形塊夾角=90，交點A的連線與夾具體底面的平行度

5、誤差為0.01/150，階梯軸工件兩端軸頸尺寸為200.05mm。試分析計算在只考慮上述因素影響時，加工后鍵槽底面對35mm下母線之間的平行度，并估算最大值（不考慮兩軸頸與35mm 外圓的同軸度誤差）（1）銑床工作臺面與導(dǎo)軌的平行度誤差：1=0.05/300（2） V形塊交點A的連線與夾具體地面的平行度誤差： 1=0.01/150=0.02/300（3）階梯軸工件兩端軸頸尺寸差導(dǎo)致不平行度誤差：總的不平行度誤差= 1+ 2+ 3=0.21/300最大值： /150=0.105/15015035A0.0707/150150050200502022150dd223minmax/).().(/ )(

6、A0.0707/150150050200502022150dd223minmax/).().(/ )(rmaxrmin5、 某箱體零件原有一精度很高的100mm孔，今分兩道工序在鏜床上進行擴孔加工。（1）前一道工序鏜床主軸與工作臺有平行度誤差=2，采用工作臺進給方式，一次走刀。假設(shè)工藝系統(tǒng)剛度很高，刀尖位置準確調(diào)整到dc= 103mm，見圖示。（2）后一道工序加工時，鏜床主軸與工作臺平行，采用主軸進給方式。將刀尖準確調(diào)整到105mm后，一次走刀加工。若工藝系統(tǒng)Ks=10000N/mm，f=0.10mm/r，ZFy=0.75，CFx=2100N/mm2。求：經(jīng)過這兩道工序加工后孔的圓度誤差dcf

7、wdcfw解算：（1）前一道工序鏜床主軸與工作臺有平行度誤差=2，采用工作臺進給方式，一次走刀。假設(shè)工藝系統(tǒng)剛度很高，刀尖位置準確調(diào)整到dc= 103mm。 本工序加工出的孔為橢圓形，圓度誤差0.031421803.142cos11032cos1dc1/ )(/ )(（2）后一道工序加工時，鏜床主軸與工作臺平行，采用主軸進給方式。將刀尖準確調(diào)整到105mm后，一次走刀加工。若工藝系統(tǒng)Ks=10000N/mm，f=0.10mm/r，Zfz=0.75，Cfx=2100N/mm2。 根據(jù)誤差復(fù)映原理，上道工序的圓度誤差被復(fù)映到本道工序加工出的零件上。 誤差復(fù)映系數(shù)： 本道工序加工后孔的圓度誤差：03

8、730100001002100KfC750sZFyFx.0.001120.03140373012.6、 某車床各部件的剛度分別為KH=40000N/mm（頭架），KT=20000N/mm（尾座），KB=10000N/mm（刀架）。在此車床上用卡盤夾持，采用調(diào)整法加工一批齒輪毛坯外圓，見圖示。圖樣要求尺寸1000.05mm，毛坯尺寸為1051mm。加工時走刀量f=0.05mm/r，走刀量指數(shù)ZFy=0.75，背吃刀量指數(shù)xFy=1，徑向切削力系數(shù)CFx=2000N/mm2。試計算按100mm的樣件準確調(diào)刀后一次走刀加工，這批齒輪毛坯加工直徑尺寸的最大誤差是多少？（1）工藝系統(tǒng)剛度（1）誤差復(fù)映系

9、數(shù)（2）齒輪毛坯加工直徑尺寸的最大誤差0264080000502000KfC750sZFyFx.80001000014000011K1K11KBHs0.0528100)/2-1-(105-100)/2-1(1050264. 02)aa (2pminpmaxd7、 加工一批小軸，其直徑尺寸要求為 ，加工后尺寸接近正態(tài)分布，測量計算得一批工件直徑尺寸的算術(shù)平均值 ，均方根差 。試計算不合格品率，并分析不合格產(chǎn)品產(chǎn)生的可能原因，指出減少不合格品的措施mm1800350.17.975mmx 0.01mmn小軸公差帶中心n計算常值系統(tǒng)誤差 n計算隨機誤差（尺寸分散范圍）982517x0.01759825

10、1718M00350.0.007517.975-982517x-xMs.0.060.0166R必然有不合格產(chǎn)品).(0350T0.06)R18.00018.00517.96517.945T/2T/2x33sx=17.975xM=17.9825可修復(fù)的可修復(fù)的不合格品不合格品不可修復(fù)的不可修復(fù)的不合格品不合格品n 畫出分布曲線n 求該批零件的不合格率4938052FzF520109751718xxz341301FzF101097517035018xxz.).(.)(.）（）（右右右左左左%.)(.)(.4916FFF006204938050zF50F158703413050zF50F右左總右右左

11、左n確定工序能力n減少廢品的改進措施存在常值系統(tǒng)誤差：調(diào)整機床（將分布中心調(diào)整至公差帶中心位置），消除常值系統(tǒng)誤差工序能力低下（四級）：更換成更高精度機床，減少隨機誤差工序能力四級，很差。67058006003506TCp.Aa）b）c）AAtAt第5章 習(xí)題與思考題BAa）At下料（留卡頭下料（留卡頭8mm左右）左右）正火正火粗車各部，孔鉆出，一端車出卡頭尺寸粗車各部，孔鉆出，一端車出卡頭尺寸？X8留余量留余量11.5（外圓為粗基準）（外圓為粗基準）定性處理定性處理(即調(diào)質(zhì)即調(diào)質(zhì))精車：精車：1）卡一端卡頭，車另一端面外圓及孔成；）卡一端卡頭，車另一端面外圓及孔成；（一次安裝下加工的各表面，

12、（一次安裝下加工的各表面，相互之間位置精度高）相互之間位置精度高）2）調(diào)頭車另一端面留磨量）調(diào)頭車另一端面留磨量0.10.15,并車環(huán)線標記，倒并車環(huán)線標記，倒角角磨環(huán)線標記面成（以另一端面為精基準）磨環(huán)線標記面成（以另一端面為精基準）滾齒滾齒（內(nèi)孔與環(huán)線標記面為精基準）（內(nèi)孔與環(huán)線標記面為精基準）剃齒剃齒（內(nèi)孔與環(huán)線標記面為精基準）（內(nèi)孔與環(huán)線標記面為精基準）齒部氮化處理齒部氮化處理材料材料40cr, 形狀大小類似的齒輪形狀大小類似的齒輪,某廠加工過程如下：某廠加工過程如下：卡頭？X8b）B又：若要求壁厚均勻呢？(討論如下)加工后孔加工后孔的形狀的形狀e以外圓為基準以外圓為基準設(shè)內(nèi)孔設(shè)內(nèi)孔B

13、與外圓之間有偏心與外圓之間有偏心:加工后孔加工后孔的形狀的形狀e以內(nèi)孔以內(nèi)孔B為基準為基準AAt加工過程如下：加工過程如下：先以右端不加工表面直徑為先以右端不加工表面直徑為D的內(nèi)孔和內(nèi)端面作為粗基的內(nèi)孔和內(nèi)端面作為粗基準，加工左端面、直徑為準，加工左端面、直徑為d的通孔、左端外圓、臺階面的通孔、左端外圓、臺階面及右端外圓；再以左端外圓（或內(nèi)孔）作為精基準加工及右端外圓；再以左端外圓（或內(nèi)孔）作為精基準加工右端面。右端面。DdA1A3A2a）b）c）d）習(xí)圖5.1303800.1005. 081 . 010005. 081 . 010A1A3A2a）b）c）d）習(xí)圖5.1303800.1005.

14、 081 . 01001 . 038005. 08 1）圖b：解：基準重合 mm A2005.08100.1005.08005.08環(huán)名環(huán)名基本尺寸基本尺寸增環(huán)增環(huán)減環(huán)減環(huán)增環(huán)A減環(huán)-8+0.050封閉環(huán)10+0.1-0.118+0.05-0.1005.08100.1A301.038005.0801.038環(huán)名環(huán)名基本尺寸基本尺寸增環(huán)增環(huán)減環(huán)減環(huán)減環(huán)A減環(huán)-8+0.050封閉環(huán)10+0.1-0.1-20+0.050增環(huán)380-0.120TAA0mm1 .2515. 00mm2510. 00TAA03、加工習(xí)圖所示一批零件，有關(guān)的加工過程如下：1）以A面及60外圓定位，車40外圓及端面DB，保證

15、尺寸； 2）調(diào)頭，以D面及40外圓定位，車A面，保證零件總長為 。鉆20通孔，鏜25孔，用測量方法保證孔深為 ；3）以D面定位磨削A面，用測量方法保證25孔深尺寸為 ，加工完畢。求尺寸 = ？解：解：(1)（按加工順序）列尺寸鏈（按加工順序）列尺寸鏈(2)判斷各環(huán)性質(zhì)判斷各環(huán)性質(zhì) 為磨為磨A面間接得到，因此面間接得到，因此為封環(huán)；為封環(huán)；其余環(huán)性質(zhì)判斷如圖。其余環(huán)性質(zhì)判斷如圖。(3)計算計算(1)02 . 030(2)TAA0(3)15. 001 .25(4)1 . 002505 . 045磨端面間接得到05 . 045環(huán)名環(huán)名基本尺寸基本尺寸增環(huán)增環(huán)減環(huán)減環(huán)增環(huán)增環(huán)25+0.10封閉環(huán)450

16、-0.545.1-0.1-0.35減環(huán)-25.10-0.15TAA0故：25. 0010. 035. 0075.441 .45A02 . 0260032.030 2）銑鍵槽至尺寸A1； 3）熱處理； 4）磨外圓至mm，加工完畢。求工序尺寸A1 = ？mm；01.06.30 1）半精車外圓至mm，有關(guān)的加工過程如下：02.0260032.0304、今加工習(xí)圖5.17所示一軸及其鍵槽，圖紙要求軸徑為 mm，鍵槽深度尺寸為解：(1)列尺寸鏈(2)判斷各環(huán)性質(zhì)鍵盤槽深h為磨外圓間接得到，故為封閉環(huán)。其余各環(huán)性質(zhì)見圖示。(3)計算02 . 026RrA1h環(huán)名環(huán)名基本尺寸基本尺寸增環(huán)增環(huán)減環(huán)減環(huán)增環(huán)A1

17、減環(huán)R-15.3+0.050封閉環(huán)h260-0.226.3-0.05-0.184增環(huán)r150-0.016故：）A入體(25.263 .260134. 005. 0184. 01注意：尺寸折半相應(yīng)的公差也要折半。003. 060解：(1)列尺寸鏈 (2)判斷各環(huán)性質(zhì)精車后的直徑尺寸A及磨削后的直徑尺寸B為直接保證，余量t為間接保證,故t為封閉環(huán)。A為增環(huán)，B為減環(huán)。 (3)計算ttAB環(huán)名環(huán)名基本尺寸基本尺寸增環(huán)增環(huán)減環(huán)減環(huán)增環(huán)A減環(huán)B-60+0.030封閉環(huán)2t0.6+0.1-0.160.6+0.07-0.1故：mmA017. 007. 010. 067.606 .60淬火前的精車尺寸為AB1

18、、 圖圖6.25所示為雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵的軸向裝配關(guān)系圖所示為雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵的軸向裝配關(guān)系圖,要求在冷態(tài)情要求在冷態(tài)情況下軸向間隙為況下軸向間隙為0.050.15mm。已知。已知A1=41mm，A2=A4=17mm，A3=7mm。分別采用完全互換法和大數(shù)互換法裝配時，試確定。分別采用完全互換法和大數(shù)互換法裝配時，試確定各組成零件的公差和極限偏差。各組成零件的公差和極限偏差。A0A4A3A2A11）列尺寸鏈）列尺寸鏈2）判斷各環(huán)性質(zhì)）判斷各環(huán)性質(zhì)A0為封閉環(huán)，為封閉環(huán)，A1為增環(huán)，為增環(huán)，A2、A3、A4均為減環(huán)均為減環(huán)3）驗算基本尺寸）驗算基本尺寸A0=41-（17+7+17）=0，所以，所以4）確定各組

19、成環(huán)的公差及上下偏差）確定各組成環(huán)的公差及上下偏差T0=0.15-0.05=0.1先平均分配：先平均分配：Ti=T0/(n-1)=0.1/4=0.025調(diào)整：本例中隔板調(diào)整：本例中隔板A3易于加工，易于測量，故作為協(xié)調(diào)環(huán)。易于加工，易于測量，故作為協(xié)調(diào)環(huán)。令令T1=0.05,T4=T2=0.018按入體原則標注：按入體原則標注：5）計算協(xié)調(diào)環(huán)公差及上下偏差）計算協(xié)調(diào)環(huán)公差及上下偏差15. 005. 000A0018. 04205. 00117,41AAA增環(huán)增環(huán)A1 41+0.05 0減環(huán)減環(huán)A2-17+0.018 0減環(huán)減環(huán)A4-17+0.018 0減環(huán)減環(huán)A3 -7+0.064+0.05封閉環(huán)封閉環(huán)A0 0+0.15+0.05A0A4A3A2A1要求軸向間隙為要求軸向間隙為0.050.15mm已知已知A