内燃机制造工艺计算(复习、开卷考试必备)

1、一、 计算题1. 计算如图所示齿轮内孔及键槽加工工艺过程是：镗孔至39.6 ，插键槽至尺寸A； 热处理； 磨内孔至设计尺寸40 。求工序尺寸A（设热处理后内孔无胀缩）。（18分）解：(1)建立加工艺尺寸链，为封闭环(2)列表计算环AESEIT增20+0.0250+0.025A458+0.275+0.05+0.225减-19.80-0.050.050封46+0.30+0.30得工序尺寸2. 图示齿轮箱部件，根据使用要求，齿轮轴肩与轴承端面的轴向间隙应在11、75mm范围内。若已知各零件的基本尺寸A1=101mm，A2=50mm，A3=A5=5mm，A4=140mm，试确定这些尺寸的公差及偏差？（

2、12分）【答案】解：(1) 画出装配尺寸链图，确定各环属性A5A4 AA3A1A2A为封闭环；A1，A2为增环；A3，A4，A5为减环，Aj=1，T A=0、75，则A=1 (2)极值法（各环设公差相等）1）各环平均公差TM（Ai）T A(n-1)0、75(6-1)=0、15因A3，A5尺寸小且不难加工，可取TA3TA50、1又A1，A2较大且难加工，取TA1TA20、2则TA4=0、152) 按入体原则，取A1=101，A2=50，A3=A5=5，A4=1403) 验算ES(A)ES()EI()=0、75EI(A)EI()ES()=0故结果正确。3. 如图所示零件，镗孔前表面A,B,C已经过

3、加工。镗孔时，为使工件装夹方便，选择A面为定位基准，并按工序尺寸L进行加工。为保证镗孔 后间接获得设计尺寸 1000.15符合图样规定的要求，试确定L尺寸的范围（基本尺寸及偏差）。（10分）答：(1) 画出工艺尺寸链图： (2) 计算基本尺寸：L3=L+L2-L1100=L+80-280 L=280+100-80=300计算L的上偏差=0.16, 下偏差=0.01所以：L=300mm4. 图示套筒工件，在车床上已经加工好外圆、内孔及各表面，现在需要在铣床上以 端面A定位铣出表面C，保证尺寸mm，试计算铣此缺口时的工序尺寸。（10分）答：画出加工的工艺尺寸链图 为封闭环，由极值法知道，A15.

4、某小轴上有一外圆，直径为，表面粗糙度为0、8m，其加工方案为粗车-精车-淬火-磨削。生产类型为成批生产，毛坯为普通的热轧圆钢，试计算各次加工的工序尺寸和公差，并填入下表。(8分)工序名称工序余量工序尺寸公差工序尺寸及偏差标注磨削0、30、013，h6精车0、90、084，h10粗车2、80、28，h12毛坯4（总余量）6. 图示套筒零件，毛坯为棒料，机械加工路线为：车左端面-车外圆-调头车右端面，保证设计尺寸，钻小孔，镗大孔。（12分）（1）按设计要求画出设计尺寸链并求解未知尺寸。（2）考虑测量基准与设计基准的不重合，试画出工艺尺寸链并求解未知尺寸。（3）当所求位置的大孔深度尺寸为40、25，

5、套筒总长为50时，是否满足设计要求？这是工序检验中的什么现象？501001020（1）设计尺寸链如图， 为封闭环，由极值法知，（2）工艺尺寸链如图， 为封闭环，由极值法知，（3）大孔深为40、25，套筒总长为50时，得出，50-40、259、75，而9、75满足设计尺寸要求；这是检验工序中称之的“假废品”现象。7. 试提出成批生产如图所示的零件机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工序的定位基准。工序号 工 序 内 容定位基准1铸造2铣削两端面对称端面3钻、扩、绞20H8孔至尺寸R20外圆，一端面4粗、精铣底面A保证尺寸25，并注意保持底面厚薄均匀20H8孔5铣削表面B、C，保证底面厚度1

6、5底面A，一端面6钻削底面210孔至尺寸要求底面A，20H8孔7检验8. 计算题(本题共1 0分) 加工如下图所示某零件，定位基准与设计基准不重合时工序尺寸计算。图中所示为某零件的镗孔工序图，定位基准是底面N，M、N是已加工表面，图中L0为、L2为，试求：镗孔调整时的工序尺寸L1。解： （1）画出尺寸链并确定封闭环（如下图）(3分)镗孔时要调整的工序尺寸L1为轴线到定位基准间的距离，由加工保证。图中孔线的设计基准是M面，其位置尺寸L0通过工序尺寸L1和以加工尺寸L2间接获得从尺寸链图中分析L0为封闭环。 （2）判断增、减环(2分)按增减环的定义确定L1为增环，L2为减环 （3）根据上述公式，计

7、算L1的基本尺寸和上、下偏差(3分)基本尺寸100=L1-200 L1=300上偏差 +0.15=ESL1-0 ESL1=0.15下偏差 -0.15=EIL1-0.1 EIL1=-0.05计算结果为：L1=(4)校核 (2分)按照封闭环的公差值是其他组成环的公差之和。TL0=TL1+TL2=0.2+0.1=0.39. 如图所示。已知工件的相关尺寸，不便测量。试重新给出可以测量的尺寸，并标注该测量尺寸及偏差。（10分） 解： 画尺寸链图 (2分)重新给出的测量尺寸为L4，即大直径孔的深度尺寸，由工艺尺寸链图分析知 封闭环 (1分) 减环 (1分) 增环 (1分) 增环 (1分) 解尺寸链 (1分

8、) （3分）10. 如下图所示轴套零件的轴向尺寸，其外圆、内孔及端面均已加工完毕。试求：当以B面定位钻直径为10mm孔时的工序尺寸A1及其偏差。（要求画出尺寸链图、指出封闭环、增环和减环）解： 画出工艺尺寸链图 （4分） 分析可知：封闭环 ，增环、减环如图所示。 计算工序尺寸 ： 由封闭环的基本尺寸公式： 25+5060 解得： 35 （2分） 由封闭环的上偏差公式： 0.1ES+0（0.1）解得：ES0 （2分） 由封闭环的下偏差公式：0.1EI0.05-0 解得：EI=- 0.05 （2分）故 三、计算题（本题共2小题，每小题15分，共30分）1. 钻铰下图所示零件上ø10H7

9、的孔，工件以孔定位，定位心轴直径求：定位心轴水平放置时，工序尺寸 50 ± 0.07mm 及平行度的定位误差。解： （1）工序尺寸 50 ± 0.07mm 的定位误差 B = 0mm( 定位基准与工序基准重合 ) （3分） Y =（D +d min）/2 =（0.021+0.009+0.007）/2= 0.0185mm （3分）则 Y = 0.0185mm （2分）(2) 平行度 0.04mm 的定位误差 （3分）同理 , B = 0mm （3分）按式（ 3-7 ）得： 则平行度的定位误差为 则 D = Y = 0.018/2=0.009mm （1分）2. 如下图所示零件，

10、尺寸A1=已经保证，现以 1 面定位加工 2 面，试计算工序尺寸 A 2 并对用极值法计算的结果做出正确分析。解： 当以 1 面定位加工 2 面时，应按 A 2 进行调整后进行加工，因此设计尺寸 A0=是本工序间接保证的尺寸，应为封闭环（3分），其尺寸链图（2分）为图8b 所示，则 A 2 的计算如下： （2分） （3分）故工序尺寸 通过以上的计算，可以发现，由于基准不重合而进行尺寸换算将带来两个问题： 换算结果明显提高了对刀测量尺寸精度的要求。 （3分）假废品现象。 五、计算题1、如图所示的圆柱体上钻8轴向孔，其加工要求如图 a所示。试计算定位方案（图 b）的定位误差（V形块的两斜面夹角为1

11、20度）。 轴向误差0.12+0.12径向误差0.25/2 a） b）1-工件 4-V形块 3-支承板 6-导向元件2、如图所示为二级减速器第二轴组件装配图。设计要求：保证单列圆锥滚子轴承1与左轴承端盖2之间的轴向间隙A=0.050.15mm。试建立保证该项装配精度要求的装配尺寸链。3、在图a所示的圆柱体上钻8轴向孔，其加工要求如图 a所示。试计算定位方案（图 b）的定位误差（V形块的两斜面夹角为120度）。 Td/2sina/2=0.25/（2*sin60） 1-工件 2、4、5-V形块 3-夹具体 6-导向元件4、如图所示阶梯轴,A面是轴向主要设计基准,最后加工A面,试计算工序尺寸A3见书

12、P202 6-2 50为封闭环，B和41为组成环 Co=Cz-Cj 50=Cz-41 Cz=91ESco=EScz-RScj=0.05-0.02=0.03EIco=EIcz-EScj=-0.05-（-0.02）=-0.031、在图2-76所示阶梯轴上铣削一平面，其工序尺寸为30mm，有图a、b、c、d、e所示五种定位方案，试计算：1）如果不考虑阶梯轴两外圆的同轴度公差时，五种定位方案的定位误差。2）如果考虑阶梯轴两外圆的同轴度公差0.03mm时，五种定位方案的定位误差。并指出哪种定位方案能可靠保证加工要求。1） 解：不考虑同轴度公差时，a图、b图：j，b=0.102+0.162=0.13mm；

13、j，y=0d=j，b=0.13mmc图：j，b=0.162=0.08mm；j，y=0.102sin2=0.102sin45°=0.07mm工序基准为小外圆下母线，不在定位基面（大外圆）上，所以d=j，b+j，y=0.15mm。d图：j，b=0.162=0.08mm；j，y=0；d=j，b=0.08mme图：j，b=0.162=0.08mm；j，y=0；d=j，b=0.08mm因为d图、e图的d=0.08mm<0.283=0.09mm，所以均能可靠保证加工要求。2） 解：若考虑同轴度公差时，a图、b图：j，b=0.102+0.162+0.03=0.16mm；j，y=0d=j，b=

14、0.16mmc图：j，b=0.162+0.03=0.11mm；j，y=0.102sin2=0.102sin45°=0.07mm工序基准为小外圆下母线，不在定位基面（大外圆）上，所以d=j，b+j，y=0.18mm。d图、e图：j，b=0.162+0.03=0.11mm，j，y=0；d=j，b=0.11mm几种定位方案的定位误差均大于T/3=0.09mm，所以都不能可靠保证加工要求，可适当缩小上工序小外圆的制造公差，以期减小定位误差，才能使d图和e图的定位方案保证加工要求。19、图5-58所示为一齿轮装置图。装配精度要求应保证轴向间隙A0=00.25mm。设计规定：A1=4300+0.

15、25mm，A2=80-0.120mm，A3=100-0.140mm，A4=190-0.1850mm，A5=58-0.120mm。欲采用固定调整装配法保证装配精度，调整垫片初定为AF=2mm，制造公差为TAF=0.04mm。试计算确定调整垫片组数z、补偿能力s、调整垫片各组尺寸及极限偏差。解：增环：A1 减环：A2、A3、A4、A5、AFZi=1n-2TAi×1TA0-TAF=0.25+0.12+0.14+0.185+0.120.25-0.04=3.88取Z=4组补偿能力S=TA0-TAF=0.25-0.04=0.21mmAF1=A1maxA2minA3minA4minA5min+TAFA0max=2.605mmAF2=AF1（TA0-TAF）=2.395mmAF3=AF2（TA0-TAF）=2.18