机械制造技术基础练习题集1.pdf

机械制造技术基础练习题 福建工程学院机制教研室 2007.10 一、根据零件的加工过程，试划分工序、安装、工位、工步、走刀。 1 图 1 所示支架，加工过程为： 在车床上切端面，车外圆25 55，分三刀车；第一刀18；第 二刀14，第三刀12。倒角， 分三刀车螺纹，切断。 接着调头，车端面，倒角。 在铣床上铣一边台阶，接着分度 头回转 180，铣另一个台阶。 钻孔12。 修毛刺。 2.图 2 丝杆，加工过程为： 在锯床上切断下料（l=240） 。 在车床上钻中心孔（先钻一端，调头钻另一端） 。 在车床上，夹左端，顶右端，将整批工件都车至60205 . 在同一车床上，夹右端，将整批工件36 车出。第一刀车至50 第二刀车至42，第三刀 车至36，其转速、进给量不变。 在另一车床上，车40 外圆；第一刀车至50 第二刀车至42，第三刀车至40，其转速、 进给量不变，然后倒角，最后分 8 刀，切出梯形螺纹。 在铣床上装两片三面刃铣刀，同时铣 2525 两平面。 将通用分度头回转 90，铣 2525 另两平面。 -1- 二、根据下列加工示意图的定位方案，分别说明各定位元件限制工作的哪些自由度。 1三爪卡盘和挡块（图 3） 2.三爪卡盘和中心架（图 4） 3三爪卡盘、顶尖和跟刀架（图 5） 4端面和圆柱销（图 6） 5.平面、圆销和活动削边销（图 7） 6.三个 v 型块（图 8） -2- 7.心轴（图 9） 8.定位板、圆销和活动定位件（图 10） 9.划线找正（图 11） 10.千分表直接找正（图 12） 三根据工件某工序的加工要求，试确定工件理论上所应限制的自由度，并选择其定位元件，指出这 些元件实际上限制哪些自由度？ 1钻孔（图 13） 2.钻孔（图 14） 3.铣槽（图 15） -3- 4.铣平面（图 16） 5.钻孔（图 17） 6.钻孔（图 18） 7.铣槽（图 19） 车成形面（图 20） 9.镗孔（图 21） 10.钻扩、铰孔（图 22） -4- 11、铣两平面(图 23) 12、铣槽(图 24) 图 23 图 24 四、试选择下列零件加工时的精基准和粗基准. 1、摇臂(图 25) 图 25 序号 工序内容 定位基准 所限制自由度 选择理由 1 车大端面,钻40 孔,镗60h7 车70h8 外圆 钻、铰15h8 孔 钻孔 -5- 2、轴承座(图 26) 图 26 3、摇臂轴座(图 27) 4、车床尾架(图 28) 图 27 图 28 -6- 5、调速杠杆(图 29) 图 29 6、支架(图 30) 7、支架(31) 图 30 图 31 -7- 8、拨叉(图 32) 图 32 9、支架(图 33) 图 33 五、试确定下列零件主要表面的加工方案,查表确定加工余量,求毛坯和各工序尺寸及公差,并绘制加 工 余量和加工尺寸分布图。 1、 支架(图 33)的孔70h7 和底面 a,材料 ht200,毛坯 2 级精度铸件. 2、 钻套(图 34)的孔30f7,外面40k6,材料 20,渗碳 0.81.2 hrc58-64。 3、 小轴(图 35)的外圆20h6,材料热轨圆钢,hrc42-45. -8- 图 34 图 35 六工艺尺寸链计算六工艺尺寸链计算 1、图 36 零件,其外圆,内孔,端面均已加工. 试求:方案 1、以 a 面定位钻 10 孔时的工序尺寸及公差 方案 2、以 b 面定位 10 孔时的工序尺寸及公差 2、图 37 零件,a、b 已加工. 工序 10,以 a 定位,铣槽 c 面,求工序尺寸及公差. 工序 20,以 a 定位,镗孔 30h7,求工序尺寸及公差. 图 36 图 37 图 39 3、图 38 零件，现 a，b，c 面均加工，欲铣一缺口。试分别计算以 a，b，c 面定位，铣槽的工序尺寸 及公差。 4、图 39 零件，两孔分别以 m 面为基准镗孔，试求：分别镗两孔的工序尺寸及公差。检验孔距时， 取测量尺寸 a1 和 a2，试求测量尺寸 a1，a2 及公差。 -9- 图 40 图 41 图 42 5、图 40 圆盘工件,铣三个圆弧槽,其设计基准为母线 a,面加工后,a 点就不存在了.为了测量方便,须 选择母线 b 或内孔母线 c 为测量基准.试确定测量尺寸的大小及公差. 6.图 41 主轴,要求保证键槽尺寸 16. 0 0 24+mm,有关工艺如下,1 车外圆至 0 1 . 0 5 .28 ;2 按尺寸 h 铣键槽;3 热处理;4 磨外圆至 024. 0 008. 0 28+ + mm。 试计算铣槽尺寸 h 及其公差. 7.图42套类零件,加工顺序为,1镗孔至 1 . 0 0 4 .39 + ； 2插键槽保证尺寸a;3热处理;4磨孔至 027. 0 0 40+； 设磨孔时轴线与镗孔时轴线的同轴度为 0.1,试求插键槽的工序尺寸及公差. 8.图 43 零件,部分工序如下:工序 5,精车小端外圆,端面及肩面(b 面留磨余量 0.2mm).工序 6,精镗内 孔,端面及肩面.工序 10,精磨大端面. 试求工序尺寸 a1,a2,a3,a4,a5ji 2 公差. 工序 6 工序 5 工序 10 图 43 -10- 工序 5 工序 6 9.图 44 零件,部分工序如下: 工序 5:精车小端外圆,端面,肩面. 工序 6:钻孔. 工序 7:热处理. 工序 8:磨孔. 工序 9:磨小端外圆及肩面. 工序 8 工序 9 试求:工序尺寸 a,b 及公差. 图 44 10.设一零件,材料为 2cr13,其内孔加工顺序为：1 车内孔 14. 0 0 8 .31 + ；2 氰化，要求工艺氰化层深度 为 t;3 磨内孔 035. 0 010. 0 32+ + ,要求保证氰化层深度为 0.10.3mm.试求氰化工序的工艺氰化层深度 t 及公 差. 11.设某零件规定的外圆直径为 0 05. 0 32,渗碳深度为 0.50.8mm,试计算渗碳前车学削工序的直径尺 寸及公差. 12 图 45 箱体在镗床上用坐标法镗两孔.一直孔 i 坐标尺寸 x5=180mm,y1=130mm,试求孔 ii 的坐标尺寸 及两孔坐标吃醋的公差. 13.在坐标镗床上加工镗模板三个孔(图 46).先镗孔 i,然后以孔 i 为基准用坐标法镗孔 ii 及孔 iii. 试求个孔间的坐标尺寸及公差. 图 45 图 46 -11- 七七.编制下列零件的机械加工工艺规程编制下列零件的机械加工工艺规程 : 1.挂轮架轴(图 47) 材料:45 小批生产 技术要求: 02. 0 04. 0 25 和方头处 淬火 hrc4045 未注倒角 145 图 47 2.双联齿轮(图 48)材料 45 大批生产,齿轮 c48 图 48 -12- 齿数 模数 3 3 齿数 26 22 精度等级 766hl 766hl 公法线长度变动量 0.024 0.024 齿圈径向跳动 0.042 0.042 基节极限偏差 0.011 0.011 齿形公差 0.012 0.012 齿向公差 0.013 0.013 公法线平均长度 23.17 23.0 跨齿数 3 3 3、 表壳(图 49) 材料 a3 中批生产 4、 调速杠杆(图 29) 材料 m 面淬火 hrc4050 中批生产 5、 锥模套(图 50) 材料 45 热处理 hrc4348 单件生产 6、 动模镶快(图 51) 材料 t&a 淬火 hrc5458 单件生产 其余 四周 图 50 图 51 -13- 7、拉杆锻模（图 52）材料 5crmnmo,型腔 hrc4045，燕尾 hrc29 ，单件生产。 其余 八、机械加工精度分析 1、在车床两顶尖上安装工件, 车轴类时出现图 53 所示误差,试. 分析可能的原因. 2、在铣床上铣键槽(图 54)测量发现 工件两端深度大于中间,且都比调整的深度尺寸小, 试分析原因. 3、试分析在车床上镗锥孔或车外锥体时, 由于刀尖装得高于或低于工件轴心线,将 会产生怎样的误差. 4、当龙门刨床床身不直时(图 55),加工 后工件会产生怎样的形状误差? 当工件刚度很大时. 当工件刚度很差时. -14- 5、试分析在六角车床上,按图 56 所示加工外圆,影响直径误差的因素中,导轨在垂直面内和水平内的 弯曲,哪项影响最大?与普通车床有何不同?为什么? 6、拉削一批齿轮坯内孔(图 67),试判断加工表面可能产生怎样的形状误差,并提出相应的改进措施. 7、在车床加工一批齿轮坯,若已知系统刚度 k=5000n/mm,f=0.15mm/r, py c=8001000n/m 毛坯直径 为105 1.0mm(图 58). 试求:按100mm 尺寸调整刀具一次走刀加工后,由系统刚度引起的这批齿轮直径尺寸的误差. 图 58 8、 某厂加工一批齿条,由于月底赶任务.毛坯锻造后 未经热处理,即送车间加工,当齿条铣好后,发现一批 齿条都产生翘曲,试分析产生之中现象的原因 9、用钻模钻一批工件的孔(图 60),要 求保证位置尺寸 50 0.08.若工序尺 寸按正态分布,且分布中心的尺寸为 050.50=,均方根偏差=0.02mm, 试求:、这批工件的废品率? 、分析加工误差的性质,产生 原因及相应的控制措施. -15- 10、在两台相同的车床上加工一批小轴外圈,要求保证直径110.02。第一台车床加工 1000 件， 尺寸按正态分布，平均值 1 =11.005mm ，均方差 1 =0.004。第二台车床加工 500 件，尺寸也按正 态分布，且 2 =11.015mm， 2 =0.0025。试求： 在同一图上华出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，哪一台机床精度高？ 计算比较两台机床的废品率，并分析产生的原因及改进措施。 九、装配工尺链计算 1、图 61 为离合器齿轮轴部装图，为保证齿轮能在轴上灵活转动而要求装配后的轴向间隙为 0.050.4，试按装配尺寸链最短路线原则列出与轴向间隙有关的装配尺寸链简图，且用极值法和概率 法确定有关零件尺寸的上下偏差。 图 61 2、图 62 所示装配关系，要求皮带 轮和套筒间保证 0.50.8 间隙。 试按装配尺寸链最短路线原则列出 与轴向间隙有关的装配尺寸链简图， 且用极值法和概率法确定有关零件 尺寸的上下偏差。 （左右两套筒零 件尺寸相同） 图 62 -16- 图 63 图 64 图 65 3.图 63 为键与键槽装配示意图,键宽 20mm 要求保证间隙为 0.050.15mm 当大批量生产时,采用完全互换法装配,试求各环的上 下偏差. 当单件小批量生产时,采用修配法装配,试确定修配环 上下偏差. 4.图 64 为镗夹具简图,要求定位面到孔中心距离为 155 0.01mm,定位板厚 20mm,试用修配法确定各组成环的尺寸及上 下偏差. 图 66 5.图 65 为主轴部件局部装配关系.为保证弹性档圈能顺利装入,要求保证轴向间隙为 0.050.42mm.已 知齿轮厚32.5mm弹性档圈厚 0 12. 0 5 . 2 (标准件),试分别按极值法和概率法确定各组成零件有关尺寸的 上下偏差. 6.图 66 为 ca6140 主轴上一双联齿轮的装配关系.为保证双联齿轮的正常工作,需保证轴向间隙量为 0.050.2mm.现结构中采用 8.5mm 垫片作为调整件来保证此要求,试计算调整垫片组数及各组垫片尺 寸.(垫片制造公差为 0.02mm) 十.在成形磨床上成形磨削以下零件,试标注成形磨削工序草图及磨削顺序. 图 67 图 68 -17- 十一.数控线切割程序 1. 按切入方向,编制图 69 夹钳口凸模零件无间隙补偿线切割程序(三 b 型). 2. 按 1. 2.10 切割顺序,编制图 70 凹模无间隙补偿线切割程序(三 b 型) 3. 按 1. 2.18 切割顺序,编制图 71 凹模无间隙补偿线切割程序(三 b 型) 图 69 图 70 图 71 -18- 十二. 定位误差计算 1. 图 72 工件,用钻模加工件上.三个孔,可采用采用三种定位方案,试通过计算确定哪种 定位方案好?三孔位置精度要求如图所示.v 形块=90. 图 72 2. 图 73 为套类零件铣键槽,有四种标注方式,定位销均为水平放置.试分别计算 h1.h2.h3.h4 的 定位误差. 3. 图74所示连杆,端面和大小头孔均有加工,今采用一面两销定位设计钻模加工8小孔,要求此 孔中心对大头孔中心偏移量不大于 0.06mm. 试决定：夹具两定位销中心距尺寸及偏差. 圆柱销及销边销直径尺寸及偏差. 试求:此定位方案对0575 o 的定位误差. 4. 工件以图 75 方式定位钻空10.防转定位点距 v 形块对称平面位 250.02mm,v 形块=90. 试求对尺寸 100 及孔10 对称性的定位误差. 图 73 图 74 图 75 -19- 5、图 76 工件，外圆、端面均已加工，现欲钻孔保证尺寸 0 11. 0 30mm,试分析计算图示各种方案的定位 误差。 （v 形块 a=90） a) b c) d) e) 6、图 77 零件在铣 45斜槽时，以底面和两孔定位。圆销和削边均按 g6 制造，垂直安放。试分析计 算方位角 451的定位误差。 7、图 78 零件要钻孔 i、ii，用一面两销定位，销距04 . 0 180