机械制造工程综合练习题

课程单元作业讲评1课堂讲评交流习题一分析下列定位方案限制的工件自由度，是否合理？如不合理，应如何改进？课程单元作业讲评2习题二在卧式铣床上，用三面刃铣刀加工如图 L-T-1 所示零件的缺口。本工序为最后一道工序，试确定满足加工要求的定位方案（ ），即拟定定位方案，计算定位误差。3工D1定位方案：根据工序加工要求，可以 轴颈作为第一定位基准，用长 V 形块限制m02.3四个自由度；同时以 孔为第二定位基准，采用轴向浮动的削边销限制工件的 一个ZY, 02.1 X自由度，以保证对称度的要求。工件的 自由度按工序加工要求可限制可不限制，这里考虑到在不增加夹具复杂性的前提下，有利于减小X夹紧力，故可用长 V 形块的端面作为定位面，以工件大端的左侧端面为定位基准限制 一个自由度。X2分析计算定位误差：尺寸 80.02mm 由刀具的尺寸保证，与定位无关。尺寸 的定位误差：m075.9 ；如定位“V”形块的设计夹角 =90，则有1sin20.2D3075. ，026.14sin.i1. 02 025.37.定位误差较大，不符合要求；令定位“V”形块的设计夹角 =120，则有 ，符合要求；另外利用 V 形块的.60si1.sin0.2 D .对中性和轴向浮动的削边的对中作用，可保证对称度 0.01 的定位误差等于零，即： 。0D习题讲评（一）定位方案分析图 L-T-1课程单元作业讲评3习题三定位误差的分析与计算如图 L-T-2 所示的定位方式，铣连杆的两个侧面，计算加工尺寸 的定位误差。m3.012图 L-T-2解：1.计算 B加工尺寸 的工序基准是小头孔的轴线，定位基准是孔 的轴线，基准不重合。3.012 6720gH= =0.05=0.1Bs2. 计算 y查表 , , ；定位基准相对限位基准可任意方向移动，6720gH)(201.)(2067.g41.).minax eiESdDY3. 计算 工序基准不在定位基面上，则： +YD14.0.B课程单元作业讲评4习题四工件定位如图 L-T-3 所示，“V”形块的夹角 =90，工件外圆尺寸为 。若定位误差控制在m01.8工件尺寸公差的 1/3 内，试分析该定位方案能否满足要求？若达不到要求，应如何改进？绘图表示改进后的定位方案（15 分）。图 L-T-3解对于尺寸 8设计基准是 80 轴线，定位基准也是 80 轴线，基准重合， 。0B工件存在制造公差，定位基准与限位基准不重合，基准位移误差： ；07.45sin21.siDYT2.3107.对于尺寸 4只有水平方向的定位影响加工精度，设计基准与定位基准重合， ； 。0BD该定位方案达不到要求，应予改进。（1）改进方案如图 L-d-3 所示。此时对于尺寸 8 或 4 其定位误差均为：2sin.317496.sin207496.sin21故 ，因此 取 120就能满足要求。由于标准“V”块的夹角 =90，在生产实际应用中080697一般取方案（1）为佳。图 L-d-3课程单元作业讲评5习题五工件在 =90的 V 形块和一支承上定位，如图 L-T-4 所示。定位误差是尺寸公差的 1/3，试分析加工孔O1 时，能否满足加工要求？如定位不变，如何减少定位误差？图 L-T-4解：分析，孔 O1 的位置由尺寸 和工件的对称轴线确定。V 形块具有对中性，对称度的加工误m04.9差与定位无关。尺寸 的定位误差：m04.9定位基准与工序基准不重合，定位基准与限位基准也不重合；工序基准在定位基面上，定位基准与工序基准的变动方向相同。则： 12sin2sinddBYD m04.145sin0.129sin0. 00 因定位误差是尺寸公差的 1/3，则不能满足加工要求。取 V 形块的夹角 =120 则有：D 0215.86.012.160sin. 再把尺寸 的精度提高为 ，则有：2.1.，能满足加工要求。mD 01.86.02.160sin1. 课程单元作业讲评6习题六凸轮轴导块铣槽的工序图，如图 L-T-5 所示，试设计定位方案，保证定位误差为零。图 L-T-5解：若使定位误差为零，必须使工序基准与定位基准重合，并控制定位基准与限位基准的配合公差，使配合间隙等于零，这样才能使定位误差为零。选底面为第一定位基准，采用支承板定位，限制工件 、 、 三个自由度；选 内孔为第二ZXY3.0724定位基准，采用长削边销定位，限制工件 、 两个自由度；选 外圆为第三定位基准，采用浮动Y074.56V 形块定位，限制工件 一个自由度。属于完全定位，且基准重合，V 形块有良好的对中性，因此能保证定X位误差为零。习题七如图下所示零件，其端面和两孔均已加工，现采用一面两孔定位方案设计钻模加工孔。要求此孔的轴线通过孔的中心，其对称度不得大于 0.12mm。并且 轴线要与两定位孔的连心线成7550的夹角。1、两定位销间距尺寸2、两定位销直径尺寸3、若钻模的钻套轴心线与两定位销连心线的制造装配误差为 75 图图 L-T-510。问此定位方案能否保证7550的加工精度（规定夹具误差只能占加工误差的三分之一，不考虑钻套的制造误差）？课程单元作业讲评7解：1、确定两销间距尺寸工件两定位孔尺寸：LD=50+0.1=50.050.05mmLd=50.05(1/30.05)=50.050.017mm。2、确定圆柱销直径按对称度不大于 0.06mm，则： ；取圆柱销的配合公差带为 7，06.2max1X.06.3.2041.2.7 满 足 保 证 对 称 度 的 要 求f3、确定菱形销的尺寸查表：b=4mm， 067.234.1LdDa0536.max2in2in15.07.dbX取菱形销的公差等级为 IT6，IT6=0.009；最后取菱形销的尺寸为： ；m054.6314、验算 孔轴线与两定位孔连心线夹角能否满足 7550的要求。036.86.15037 0215.5.02).9()4.(2max1a 装 配 误 差定 位 误 差LXtg7+(10)=17，稍微大于16，还是能够满足孔轴线与两定位孔连心线夹角为 7550的要求的。课程单元作业讲评8习题八、定位误差的分析与计算在套零件上铣键槽如图 A-T-2 所示，试计算各定位方案，尺寸 、键槽对称度 0.05mm 的定位误m02.45差,并分析那种定位方案正确,有无更好的定位方案。解：(一) 尺寸 的定位误差m02.451、定位方案（b）间隙心轴定位1）基准不重合误差 B 定位基准与工序基准不重合,B= ，0125.s2）基准位移误差 定位基准与限位基准不重合,Y= 017.3.dDi3）定位误差 D 工序基准不在定位基面上 D=Y+B=0.0125+0.017=0.0295;2、定位方案（c）三爪（支承钉）卡盘装夹,定心夹紧1）基准不重合误差 B 定位基准与工序基准不重合,B= ，0125.s2）基准位移误差 定位基准与限位基准重合, Y=0，3）定位误差 D=B=0.01253、定位方案（d）“V”块定位（侧面放置）课程单元作业讲评91）基准不重合误差 B 定位基准与工序基准重合,B=0，2）基准位移误差 定位基准与限位基准重合, ；0Y3）定位误差 D=0。4、定位方案（e）“V”块定位（一般放置）1）基准不重合误差 B 定位基准与工序基准重合,B=0，2）基准位移误差 定位基准与限位基准重合, ；Y03）定位误差 D=0。5、定位方案（f）双“V”块等速移动定心夹紧1）基准不重合误差 B 定位基准与工序基准不重合,B= ，0125.s2）基准位移误差 定位基准与限位基准重合, ；Y3）定位误差 D= Y=0.0125。(二)对称度 0.05 的定位误差1、定位方案（b）间隙心轴定位1）基准不重合误差 B 对称度 0.05 的定位基准与工序基准重合， B=0，2）基准位移误差 Y 定位基准与限位基准不重合，定位基准可任意方向移动：Y= ；041.2.01.max eiESX若定位基准只是单向向下的移动，对称度的位移误差等于零。3）D= Y=0.0412、定位方案（c）三爪（支承钉）卡盘装夹,定心夹紧1）基准不重合误差 B 定位基准是 外圆轴线，工序基准是 内孔轴线，定位m025. m021.5基准与工序基准不重合, 基准不重合误差应等于同轴度误差，即：B= ，.s2）基准位移误差 定位基准与限位基准重合, Y=0，3）定位误差 D=B=0.1。3、定位方案（d）“V”块定位（侧面放置）1）基准不重合误差 B 定位基准与工序基准不重合，基准不重合误差应等于同轴度误差，即：B=，.0s课程单元作业讲评102）基准位移误差 定位基准与限位基准重合, ；0Y3）定位误差 D= B =0.1。4、定位方案（e）“V”块定位（一般放置）1）基准不重合误差 B 定位基准与工序基准不重合，基准不重合误差应等于同轴度误差，即：B=，.0s2）基准位移误差 定位基准与限位基准重合, ；Y03）定位误差 D= B =0.1。5、定位方案（f）双“V”块等速移动定心夹紧1）基准不重合误差 B 定位基准与工序基准不重合，基准不重合误差应等于同轴度误差，即：B=，.0s2）基准位移误差 定位基准与限位基准重合, ；Y03）定位误差 D= B=0.1。在以上定位方案中，定位方案（b）尺寸 的定位误差较大，对称度的定位误差也最大；定位方m02.45案（d）的定位误差最小，尺寸 的定位误差等于零，但对称度的定位误差，为 D=0.1 较大一些，02.45在所有的定位方案中是比较合理的；如把定位方案（b）间隙心轴定位，改成可涨心轴定位，定位副无配合间隙，可使定位误差最小，对称度的定位误差为零，尺寸 的定位误差，也只有一项