机械设计习题简答计算.doc

简答题1. 什么叫完全定位？ 工件在机床上或夹具中定位，若六个自由度都被限制时，则称为完全定位。2. 简述加工顺序的确定原则。.(1)划分加工阶段，先粗后精(2)先基准后其它面(3)先主后次(4)先面后孔(5)考虑具体条件3. 何谓工艺过程尺寸链？何谓装配尺寸链？相互联系、按一定顺序的、首尾相接的尺寸封闭图形叫工艺过程尺寸链。研究机器装配过程中各相关零部件尺寸的关系的尺寸链叫装配尺寸链。4 机床夹具夹紧装置的基本要求有哪些? 1）夹紧过程中不破坏工件在夹具中的正确位置。 2）夹紧后的工件变形和表面压伤程度必须在加工精度允许的范围内。 3）夹紧运作迅速，操作方便，安全省力。 4）结构力求筒单、紧凑，尽量采用标准件。5. 箱体零件的主要技术要求包括哪些方面？ （1）箱体轴承孔的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度;(2分) （2）箱体各轴承孔的相互位置情况; (2分) （3）箱体主要平面的精度。6. 何谓工艺过程尺寸链？ 7.简述机床夹具的作用。（1）保证加工精度（2）提高生产效率（3）减轻劳动强度（4）扩大机床的工艺范围8粗基准的选择原则是什么？9夹紧力作用点选择有哪些原则？ 1、夹紧力作用点位置应靠近支撑元件的几何中心或几个支撑元件所形成的支撑面内。2、夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上。3、夹紧力作用点尽可能靠近被加工表面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩，必要时应在工件刚性差的部位增加辅助支承并施加附加夹紧力，以免振动和变形。 10.简述装配精度与零部件精度之间的关系。一般情况下装配精度与零部件精度有关，但零部件的加工误差的累积会影响产品装配精度。当产品装配精度要求较高时，完全通过控制零部件精度来保证装配精度将会很困难或不可能。因此，在装配时需采用合理的装配方法，来降低对零部件精度的要求。11. 什么叫工序？ 一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对同一或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程。12. 简述提高和控制加工表面质量的途径有哪些?.(1)采用(改善)精密加工，(2)采用光整加工工艺，(3)工件表面强化工艺。13. 何谓工艺过程尺寸链？何谓装配尺寸链？14粗基准的选择原则是什么？（1）重要表面余量均匀原则（2）工件表面间相互位置要求原则（3）余量足够原则（4）定位可靠性原则（5）不重复使用原则15夹紧力方向选择有哪些原则？1、夹紧力的作用方向应不破坏工件定位的准确性和可靠性。2、夹紧力力方向应使工件变形尽可能小 3、夹紧力方向应时所需夹紧力尽可能小。16试述机械加工过程中，加工顺序安排的主要原则？ （1）先基面后其他（2）先粗后精（3）先主后次17 加工箱体类零件时，加工顺序安排中遵循什么原则？箱体孔系加工常有哪些方法？（1）先面后孔（2）粗精分开（3）定位基准的选择 孔系加工：（1）找正法（2）坐标法（3）镗模法 18套类零件结构上有什么特点，在加工中应该注意哪些问题？特点：长度尺寸一般大于直径尺寸，主要表面为同轴度要求高的内、外旋转表面，壁厚较薄，容易变形等 措施：（1）改变夹紧力方向，即改径向夹紧为轴向夹紧 （2）如果必须径向夹紧时，也应尽可能使径向夹紧力均匀分布19 什么是系统误差，什么是随机误差？（1）系统误差：在顺序加工一批工件中，如果加工误差的大小和方向都保持不变，或者按一定规律变化，则称为系统误差 （2）随机误差：在顺序加工一批工件中，如果加工误差的大小和方向呈不规则的变化，则称为随机误差20轴类零件常选用的毛坯有哪些？在轴类零件加工时，通常以中心孔做为定位基准，若工件是空心的如何实现加工过程中的定位？轴类零件的毛培常用棒料和锻件。可采用带有中心孔的锥堵或带锥堵的拉杆心轴 21 复杂工件的机械加工工艺路线通常要经过切削加工、热处理和辅助工序。 切削加工安排顺序一般遵循哪四个原则?各取什么作用?（1）粗加工阶段 在这一阶段中，切除大量的加工余量，使毛培在形状和尺寸上尽快接近成品，为半精加工提供精基准，七主要问题是如何获得高效的生产率。 （2）半精加工阶段 在这一阶段中，应为主要表面的精加工做好准备，并完成一些次要表面的加工 （3）精加工阶段 保证各主要表面达到或基本达到图样规定的质量要求。 （4）光整加工阶段 对于精度要求很高，表面粗糙度数值要求很小的零件，还要有专门的光整加工阶段。光整加工阶段是以提高加工的尺寸精度和减小表面粗糙度为主，一般不用以纠正形状精度和位置精度。22为什么对车床床身导轨在水平面的直线度要求高于垂直面的直线度要求？23. 分析把机器划分为若干独立装配单元的必要性。为了最大限度的缩短机器的装配周期，有必要把机器分成若干独立单的装配单元，以便使许多装配工作同时平行进行，它是评定及其结构装配工艺的重要标志之一。24表面质量对零件使用性能有哪些影响25产生残余应力产生的原因（1）毛培制造和热处理过程中产生的残余应力（2）冷校直带来的残余应力 （3）切削加工带来的残余应力26写出工艺过程的四个加工阶段,每个阶段的作用27. 粗基准的选择原则是什么？28表面质量对零件使用性能有哪些影响？29. 保证装配精度的方法有哪几种？说明其适用场合。一、互换法 分完全互换和不完全互换 完全互换法常用于较高精度的少环尺寸链或较低精度的多环尺寸链的大批量生产中 二、选配法 （1）直接选配法 （2）分组选配法（3）复合选配法 适用于装配精度要求很高且组成环较少的大批量生产中 三、修配法（1）单件修配法（2）合并加工修配法（3）自身加工修配法 在装配精度要求高且组成环又较多的单件小批生产或成批生产中 四、调整法 （1）可动调整法（2）固定调整法（3）误差抵消调整法 对于精度要求高且组成环数又较多的产品和部件，在不能用互换法进行装配时，除了用分组互换和修配法外，还可用调整法来保证装配精度30. 轴类零件的加工中中心孔起什么作用？中心孔修研方法有哪几种？轴类零件的加工中心孔起定位作用中心孔修研方法：（1）用油石或橡胶砂轮修研（2）用铸铁顶尖修研（3）用硬质合金顶尖修研（4）用中心孔专用磨床磨削 31 装配精度及其组成装配精度是指机器装配以后，各工作面间的相对位置和相对运动等参数与规定指标的符合程度 装配精度包括 （1）尺寸精度（2）相互位置精度（3）相对运动精度（4）接触精度32. 粗基准的选择原则是什么33加工套类零件的特点及其防止变形所采取的措施特点：长度尺寸一般大于直径尺寸，主要表面为同轴度要求高的内、外旋转表面，壁厚较薄，容易变形等 措施：（1）改变夹紧力方向，即改径向夹紧为轴向夹紧（2）如果必须径向夹紧时，也应尽可能使径向夹紧力均匀分布34. 写出工艺过程的四个加工阶段,每个阶段的作用（1）粗加工阶段 在这一阶段中，切除大量的加工余量，使毛培在形状和尺寸上尽快接近成品，为半精加工提供精基准，其主要问题是如何获得高效的生产率。 （2）半精加工阶段 在这一阶段中，应为主要表面的精加工做好准备，并完成一些次要表面的加工（3）精加工阶段 保证各主要表面达到或基本达到图样规定的质量要求。（4）光整加工阶段 对于精度要求很高，表面粗糙度数值要求很小的零件，还要有专门的光整加工阶段。光整加工阶段是以提高加工的尺寸精度和减小表面粗糙度为主，一般不用以纠正形状精度和位置精度。 35 安排工序时，为保证加工质量，粗加工之前常需进行球化处理、退火、正火；粗加工后常有调质、回火；精加工之前常有渗碳、滲氮及淬火工序。试分析这些热处理工序的作用。退火：（1）降低硬度，有利于切削加工，提高塑性，有利于冷变形加工 （2）细化晶粒，均匀组织成分，改善力学性能 正火：提高强度、硬度，改善切削加工性能调质：提高力学性能 淬火：提高力学性能 回火：降低脆性，降低或消除内应力，稳定组织和尺寸 渗碳、氮提高硬度、耐磨性和疲劳强度36 产生残余应力产生的原因？（1）毛培制造和热处理过程中产生的残余应力（2）冷校直带来的残余应力 （3）切削加工带来的残余应力37. 精基准选择原则?（1）基准重合原则（2）统一基准原则（3）自为基准原则（4）互为基准原则（5）定位可靠性原则 38. 分析把机器划分为若干独立装配单元的必要性。39. 箱体零件的主要技术要求包括哪些方面？（1）箱体轴承孔的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度; （2）箱体各轴承孔的相互位置情况; （3）箱体主要平面的精度。40. 保证装配精度的方法有哪几种？说明其适用场合。 一、互换法 分完全互换和不完全互换 完全互换法常用于较高精度的少环尺寸链或较低精度的多环尺寸链的大批量生产中 二、选配法 （1）直接选配法 （2）分组选配法（3）复合选配法 适用于装配精度要求很高且组成环较少的大批量生产中 三、修配法（1）单件修配法（2）合并加工修配法（3）自身加工修配法 在装配精度要求高且组成环又较多的单件小批生产或成批生产中 四、调整法 （1）可动调整法（2）固定调整法（3）误差抵消调整法 对于精度要求高且组成环数又较多的产品和部件，在不能用互换法进行装配时，除了用分组互换和修配法外，还可用调整法来保证装配精度二、计算题1. 图所示某齿轮机构，已知A1=300-0.06mm，A2=50-0.06mm，A3=38 +0.16 +0.10 mm，A4=30-O.O5mm，试计算齿轮右端面与档圈左端面的向端在面的轴向间隙A0的变动范围。根据公式 A0=A3-A1-A2-A4=38-30-5-3=0 ES0=ES3-（EI1+EI2+EI4）=（0.16+0.06+0.04+0.05）mm=+0.31mm EI0=EI3-（ES1+ES2+ES4）=（0.10-0-0-0）mm=+0.10mm 故轴向间隙A0的变化范围为0.100.31mm。2. 如图所示，A、B、C、D、E各面及设计尺寸200.1mm，工序尺寸L1、L2都在前工序加工出。本工序中，以E面为测量基准加工D面，得尺寸100.1，并要求保证设计尺寸100.4、350.2，现在要求计算前工序加工所得到的两个工序尺寸L1、L2的尺寸及偏差，以满足两个设计尺寸的要求。L1的尺寸链如图所示。 35为封闭环，L1为增环，10为减环。 可求得：L1=450.1 L2的尺寸链如图所示。 10为封闭环，20、L2为减环，35为增环。 可求得：L2=50.13如图所示零件，按图样注出的尺寸A1和A3加工时不易测量，现改为按尺寸A1和A3加工，为了保证原设计要求，试计算A2的基本尺寸和偏差。据题意，按尺寸A1、A2加工，则A3必须为封闭环，A2则为工序尺寸。 密 封 线 内 不 要 答 题4 如图所示曲轴、连杆和衬套等零件装配图，装配的后要求间隙为N=0.10.2 mm,而图样设计时A1=150 0+0。016 mm,A2=A3=75 -0.02 -0.06 mm,试验算设计图样给定零件的极限尺寸是否合理？根据公式校核 N=A1-A2-A3=150-75-75=0 ESN=ES1-EI2-EI3=0.016-2-0.06 mm=+0.136mm EIN=EI1-ES2-ES3=0-2-0.02 mm=+0.04mm 故 N 范围为 0.040.136mm在装配精度要求范围 0.10.2mm 以内故合理。 5. 如图轴套零件在车床上已加工好外圆、内孔及各表面，现需在铣床上以端面A定位，铣出表面C保证尺寸20-0.2mm，试计算铣此缺口时的工序尺寸。(10分)已知：A2=40+0.05 A3=650.05 A=20-0.2 求A （1） 尺寸链图（2分） （2） 判断封闭环A=20-0.2（2分） （3）上下偏差与基本尺寸计算（2分） A=A+ A2A3 A =45 BsA= BsA+BsA2-BxA3 BsA=-0.1 BxA= BxA+BxA2-BsA3 BxA=-0.15 (4)入体尺寸标注：44.9-0.05（2分） (5)校核= +2+3 = 0.2（2分）6. 如图所示，两个孔均以底面为定位和测量基准，求孔1对底面的尺寸A应控制在多大范围内才能保证尺寸600.060mm？根据题意,600.060尺寸为封闭环. A=（60+40）mm=100mm ESA=0.06+（-0.02）mm=+0.04mm EIA=（-0.06+0.02）mm=-0.04mm 故A=1000.04mm 7如图所示减速器某轴结构尺寸分别为：A1=40mm；A2=36mm；A3=4mm，装配后此轮端部间隙A0保持在0.10-0.25mm范围内，如选用完全互换法装配，试确定A1、A2、A3的精度等级和极限偏差。 基本尺寸mm公差等级umIT7IT8IT9IT10361218304830502539621008加工如下图(a)所示零件，要求保证尺寸（60.1），由于该尺寸不便测量，只好通过测量该尺寸L来间接保证。试求测量尺寸及上、下偏差。 (a)9某零件孔的设计要求为100mm，Ra值为0.8m，毛坯为铸铁件，其加工工艺路线为：毛坯-粗镗-半精镗-精镗-浮动镗。求各工序尺寸并填入表格（每空1分）工序尺寸及公差的计算：（mm）工序名称工序余量工序的经济精度工序基本尺寸 工序尺寸浮动镗0.1H7()精镗0.5H9()半精镗2.4H11()粗镗5H13()毛坯8+1.2基本尺寸mm公差等级umIT7IT8IT9IT103612183048305025396210010.图示减速器某轴结构的尺寸分别为：A1=40 mm，A2=36 mm，A3=4 mm；要求装配后齿轮端部间隙A0保持在0.100.25 mm范围内，如选用完全互换法装配，试确定A1、A2、A3的极限偏差。11图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35，已知各零件有关的基本尺寸为：A1=30，A2=5，A3=43，A4=3（标准件），A5=5，用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。12如图(a)所示零件以底面N为定位基准镗O孔，确定O孔位置的设计基准是M面(设计尺寸100 0.15mm )，用镗夹具镗孔时，镗杆相对于定位基准N的位置(即L1尺寸)预先由夹具确定。这时设计尺寸L0是在L1、L2尺寸确定后间接得到的。问如何确定L1尺寸及公差，才能使间接获得的L0尺寸在规定的公差范围之内？ ：(a) 13. 如图所示曲轴、连杆和衬套等零件装配图，装配的后要求间隙为N=0.10.2 mm,而图样设计时A1=150mm,A2=A3=75,试验算设计图样给定零件的极限尺寸是否合理？14.如下图示齿轮轴截面图，要求保证轴径mm和键槽深mm。其工艺过程为：1）车外圆至mm；2）铣键槽槽深至尺寸H; 3) 热处理： 4）磨外圆至尺寸mm。试求工序尺寸H及其极限偏差。 15某零件孔的设计要求为90mm，Ra值为0.8m，毛坯为铸铁件，其加工工艺路线为：毛坯-粗镗-半精镗-精镗-浮动镗。求各工序尺寸并填入表格（每空1分）工序尺寸及公差的计算：（mm）工序名称工序余量工序的经济精度工序基本尺寸 工序尺寸浮动镗0.1H7()精镗0.5H9()半精镗2.