工技大汽车制造工艺复习题2.pdf

14:45:27 第二部分 习题演练 第二章 夹具设计基础 四、分析、计算题演练 1. 自由度分析演练 跟据六点定位原理分析图2-1中各定位方案中各个定元件所消除的自由度。 解： 14:45:27 14:45:27 2图2-2为镗销连杆小头孔工序定位简图。定位时在连杆小头孔插入削边定位插销，夹紧后，拔出削边 定位插销，就可进行镗削小孔。试分析各个定位元件所消除的自由度。 解： 14:45:27 3图2-3为滚齿时齿的定位和所用的夹具的简图。根据六点定位原理，试分析各个定位元件所消除的自 由度。如果属于欠定位或过定位，清指出可能出现什么不良后果，并提出改进 方案。 解： 4根据六点定位原理，试分析图2-4中各个定位方案中各个定位元件所消除的自由度。如果属于过定位 或前定位，请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。 解： 14:45:27 14:45:27 5图2-5中分别为连杆及圆盘铸件中孔加工的定位方案。铸件两端面均以加工过，其余表面未加工。试 分析各定位方案中，各个定位元件所消除的自由度。如果属于过定位或前定位，请指出可能出现什么不 良后果，并提出改进方案。 解： 14:45:27 14:45:27 2. 定位误差计算演练 1有一批工件，如图2-6（a）所示，采用钻模夹具钻削工件上5mm和8mm两孔，除保证图纸尺寸要求 外，还要求保证两孔连心线通过60 0 -0.1 mm的轴线，其偏移量公差为0.08mm。现采用如图 （b）,(c),(d)三种定位方案，若定位误差不得大于加工允差的1/2。 试问这三种定位方案是否可行（=90）。 14:45:27 1.解： 图（b）: O1= O2= 偏移量= 图（C）： O1 = = O2= 偏移量= 图（d）: 14:45:27 O1=O2= 偏移量= 只有图（b）定位方案可行，起定位误差满足要求。 5.有一批套筒类工件，以圆孔在圆柱形轴上定位车外圆，如图2-10。要求保证内外同轴度公差为 0.06mm。如果心轴圆柱表面与中心孔同轴度公差为0.01mm,车床主轴径向跳动量为0.01mm,试确定心 轴的尺寸和公差。（已知圆孔直径为30+0.021 0mm）。 解: 设工件内孔公差为D；心轴公差为d；配合最小间隙为，则 已知D=0.021 若考虑工件与心轴装配，为方便起见需要最小间隙，则心轴的尺寸和公差选 30g6（30-0.007 -0.020） 8.一批工件以圆孔（20H7）用心轴（20g6）定位，在立式铣床上用顶尖顶住心轴铣槽。定位简图如 图2-13所示。其40h6外圆，20H7内孔及两端面均以加工合格，而且40h6外圆对20H7内孔径向跳 动在0.02mm之内。今要保证铣槽的主要技术要求为： （1）槽宽b=12h90 -0.048 (2)槽具一端面尺寸为20h120 -0.21 14:45:27 (3)槽底位置尺寸为34.8h110 -0.16 (4)槽两侧面对外圆轴线的对称度公差为0.10mm。 试分析其定位误差对保证各项技术要求的影响。 解: 逐项分析如下; (1)槽宽尺寸，由铣刀的相应尺寸来保证。 （2）尺寸20h12（0 -0.21），其设计基准和定位基准重合，且又是平面定位，故=0。 （3）槽底位置尺寸34.8h11（0 -0.16），其设计基准是外圆最低点，而定位基准是圆心，设计基准和 定位基准不重合，有基准不重和误差。又图可知，其值为40h6（0 -0.016）公差之半即 。 由于心轴与定位孔是间隙配合，故有基准误差，其值为最大间隙量： 心轴20g6（-0.007 -0.020）；孔0H7（+0.021 0） 配合最大间隙量为0.021+0.020=0.041 又因为定位基准是内孔中心，设计基准是外圆最低点，故外圆对内孔的径向跳动，也会引起基准的位移 而产身定位误差为0.02。 故 =0.0008+0.041+0.02=0.069 （4）槽两侧的理论对称中心线，就是外圆的轴线，是设计基准。 定位基准是内孔的轴线。由于外圆对内孔有径向跳动，便是基准不重合误差，引起槽对称中心线的偏移 为： 14:45:27 由于心轴与孔为间隙配合，其最大配合间隙量为基准位置误差，引起槽对称中心线的偏移为： 9 工件定位如图2-14所示，若定位误差控制在工件尺寸的1/3内，试分析改定位方案能否满足要求？ 并绘制简图表示。 解: 设计基准均为80轴现，起定位误差为： 对尺寸8: 对尺寸4： 该定位方案达不到要求，应改为如下图所示方案，此时对尺寸8获其定位误差均为： 14:45:27 10在轴上铣一平面，工件定位方案如图2-15所示。试求尺寸A的定位误差。 解： 已知 11在钻模上加工20+0.045 0mm孔，其定位方案如图216所示。设与工件定位无关的加工误差为 0.05mm(指加工时相对于外圆中心的同轴度误差)，试求加工后与外圆的最大同轴度误 差为多少？ 14:45:27 解： 设计基准为60外圆的轴线，求加工后孔与外圆的最大同轴度误差，就是求设计基准的最大变动量。即 求图中外圆轴线E的定位误差。 +加与定位无关的加工误差。 14加工如图2-19（a）所示零件，以加工好底面，侧面及大孔20+0.023 0mm本工序加工二孔 10+0.05 0mm，保证尺寸30+ -0.05mm及两孔中心连线与A面平行度为0.1/100mm,若定位误差控制在公 差的1/3时，试分析计算图示三种定位方案的定位误差，并确定哪种定位方案可行。 14:45:27 解： 图（b）对尺寸30及25来说，设计基准为20孔的轴线，设计基准和定位基准重合，但因销和孔为间隙 配合，故有基准位置误差。 对于两孔中心连线与A面平行度方面的定位误差，按下图连接O1O2，并假象成一面二销定位，求其 角。 14:45:27 当A面与20孔距离为最小时，而夹具上圆柱销与支承钉距离为最大时，间隙为， 此时绕O1顺时针转，反之逆时针转。 平行= 图（c） 对于尺寸25来说设计基准和定位基准重合，应有配合间隙，故有基准位置误差。 对于尺寸30来说，设计基准为20孔轴线，而定位基准为A面，设计基准和定位基准不重合，而定位基 准位已加工过的平面，其基准位置客人为0，因此 对于平行度来说，基准重合。因此 平行=0 图（d） 对于尺寸25来说，设计基准和定位基准重合，虽然有配合间隙存在，但因工件A面的定位元件始终使工 件20孔壁与圆柱心轴下母线接触。因此在尺寸25方向，设基准变动量为：25=0 对于尺寸30来说，也由于20孔壁始终与圆柱心轴下母线接触，因此在尺寸30方向的审计基准变动量为 最大配合间隙的一半。 30= 对于一批各种不同孔径的圆孔和各种不同直径的圆柱销相配而言，最小间隙始终是不变的常量。这个数 值，可以在调整刀具体尺寸是预先加以考虑，则最小间隙的影响便可消除。因此最后得出的定位误差 为： 30= 14:45:27 对于平行度来说，设计基准和定位基准重合。因此 平行=0 3. 夹紧力装置及夹紧力计算演练 1.有一批轴类铸坯，与打中心孔，为了提高中心孔与铸呸外圆的同轴度，采用定心定位法方案。图2-22 为夹具的示意图。示分析该夹具夹紧方案是否合理，若有不合理之处，应如何改进？ 解： 由于铸坯存在较大的不柱度误差，纵长方向的直径误差造成一头夹住一头夹不住，横截面形状的误差造 成定心的双V形块底内装置只能三点接触，造成夹紧不可靠。 针对上述问题作如图的改进方案。 14:45:27 第三章 机械加工精度 四、 分析、计算题演练 影响加工精度因素及其分析演练 图3-1所示工件钻孔时，若因钻孔部位壁薄，可能会产生怎样的加工误差为什么？ 解: 钻工时，由于工件呈悬臂状且壁薄，刚度差，在切削力作用下一变形。加工后，工件产 生弹性恢复，是上下孔产生不同轴度误差。 14:45:27 2拉削一批齿轮呸的内孔（图3-2a），或拉削一批薄板零件的孔（图3-2b），试推想加工表面可能会 出现怎样的几何形状误差并提出相应的改进措施？ 解: 14:45:27 1）由于工件的孔壁沿轴向不均匀（左端薄，右端厚），拉销是径向受力变形，沿轴向也是不均匀的， 左端变形大，右端变形小，所以加工后孔有锥度偏差，