机械制造技术基础期课后作业答案学习资料

1、7-6试分析题7-6图中的定位元件所限制的自由度，判断有无欠定位或过定位, 并对方案中不合理处提出改进意见。题7-6图 答：¥型块2”件a)V型块1限制了工件X，Y自由度;V型块2限制了工件x y 自由度;zx yV型块3限制了工件自由度;定位方式属于完全定位。b）支承平面：Z，X，丫自由度；V形块1，V形块2： x, y。；不完全定位，无不合理处。c）平面限制了 Z，X，丫自由度；短定位销限制了 X，Y自由度；固定V型块限制了 Z，X。属于过定位。将固定V型块改为活动V型块4-3习图5-4-2所示a）为一轴套零件，尺寸38 0mm和8mm已加工好，b）、c）、d）为钻孔加工时三种定

2、位方案的简图试计算三种定位方案的工序尺寸A、A和 A3。0A2A3C）d）习图5-4-2DW 0，答案：1）图b :基准重合，定位误差A 10 0.1mm2)图 c:尺寸 A 10± 0.1 和 8 0.05构成一个c)d)尺寸链（见习解图5X4-2c），其中尺寸10± 0.1是封闭环，尺寸 A和8 0.05是组成环，且A为增环，8 0.05为减环。由直线尺寸 链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= A2 8，F2=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式：0.1=ESA（ -0.05 ）， ESA=0.05mm; -0.1=EIA 2 0， EIA2=-0.1mm 故：

3、a 18 S:15 mm3）图d:尺寸Ab，10±0.1，8（0.05和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2d），其中尺寸10± 0.1是封闭环，尺寸A3，8 0.05和38 °.1是组成环，且38 °.1为增环，A3和8 0.05为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= 38 （A3+8）， A=28mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式，有：0.1=0 （ EIA3+ （-0.05 ） ）， EIA3= -0.05mm;-0.1= -0.1 （ES A3+0）， 亠 ESA=0。故：A3 28 0.Q5 mm三、计算题（本大题共计 10分

4、。） 如图示套筒零件，除缺口 B外，其余表面均已加工，尺寸分别为-。试分析当加工缺口 B保证尺寸 Wz时，有几种定位方案？计算出各种定位方案的工序尺寸，并选择其最佳方案。关键点:第一种方案：（本关键点 3分） 如果可以的话，以 D面为定位基准。则工序尺寸为：800.2 mm第二种方案：（本关键点 3分）以C面定位，则工序尺寸为 Xc=70.；。尺寸链图是:（8。°.2）%第三种方案：（本关键点 3 分）015 0.1以A面定位，则工序尺寸为 XA=33 0.05。尺寸链图是：显然，TvT15+T40+TXa，该尺寸链没有意义。也就是说，Xx以A面定位时，无论如何加工，无法达到图样尺寸

5、，（8 00.2 ）即：8o02 （ mm。综合考虑上述三种情况，可能第二种方案比较可行。（结论1分）015040 0.150.15-13、如图所示。已知工件的相关尺寸L170 0.050 , L26OOo.o25 , L320。°.15，L3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）1、（尺寸链重新绪出的测量尺寸为即大直径孔的深度尺寸，由工艺尺寸链團分析知封闭环£20严憎环 ©丸於诈减环犷解尺寸卡旌= S十上4 -乙1La = 30M*仝吊（Lt） = EX（5"疋3 （匸 A 曰（5/（匚）.0.101 &（ n（

6、5）十 討匚门一出（lj石-汕严（5分）5-4.在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆，要求保证直径©11 ±0.02mm第一台加工1000件，其直径尺寸按正态分布，平均值 X!=11.005mm均 方差1=0.004mm第二台加工500件，其直径尺寸也按正态分布，且x2=11.015mm2 =0.0025mm 试求：（1）哪台机床的精度高？0.015（2）加工中有无变值系统误差和常值系统误差，有无废品产生？如有，可否修 复？并分析其产生的原因及提出改进的方法。（1）第一台机床的精度6(T 1=6X 0.004=0.024mmT0.04 “Cp11.676 10.024（

7、1分）第二台机床的精度6(T 2=6X 0.0025=0.015mmCP2T0.042.67(1 分)所以，6 （T 2 <6 C 1 ,故第二台机床的精度高。工序能力均足够（1分）2）呈正态分布，无变值系统误差，但均有常值系统误差 （1分）第一台机床加工的小轴，其直径全部落在公差内，故无废品。（1分）第二台机床加工的小轴，有部分小轴的直径落在公差带外，成为可修复废品。（1分）从可见，第二台机床产生废品的主要原因是刀具调整不当，使一批工件尺寸 分布中心偏大于公差中心，从产生可修废品。x2max 50.015 （50 0.025 3 0.004） 0.028mmx2min 50.015 （

8、50 0.025 3 0.004） 0.002mm改进的办法是对第二台机床的车刀重新调整，使之再进給0.0020.028 mm为宜。（2分）一、试分析图中的各定位方案中定位元件所限制的自由度？判断有无欠定位或过定位？是 否合理？如何改进？x z答：图（a）的三个V型块各限制工件的2个自由度，共同完成工件的六个自由度 （即X、Y、Z、X、Y、Z ）的限制，属于完全定位，无欠定位和过定位，合理。(e)图（e）的底平面限制了 3个自由度（即Z、X、丫）、圆柱销限制了 2个自由度（即X、Y ）、V型块限制了 2个自由度（即 X、Z ），三个元件共限制了 7个自由度，出现了重复限制X自由度的情况，属于过

9、定位，不合理。其改进办法是：将V型块改为挡销限制1个Z自由即可。5下图所示连杆在夹具中定位， 定位元件分别为支承平面 1、短圆柱销2和固定短V形块3。 试分析图中所示定位方案的合理性并提出改进方法。|1-支承平面2-短圆柱销3-固定短V形块答:底面限制y x z，短销限制x y ，左侧v型块由于是固定的，很难保证和工件接触，因而实现不了定位功能，属于欠定位。改进：把左侧V型块变成可移动的。图（C）的前顶尖限制了三个自由度（即X、Y、Z八后顶尖限制了二个自由度（即X、丫八三爪卡盘限制了二个自由度（即X、Y），三个定位元件共限制了7个自由度，出现了过定位，不合理。其改进办法是：取掉三爪卡盘即可；将

10、前顶尖改为一个挡销即可。图（d）的端面限制了三个自由度（即Z、X、Y八 左边的V型块限制了二个自由度 （即X、Y ），两个定位元件共限制了 定位，合理。5个自由度，还有一个 Z自由度未限制，此定位属于不完全且不完全定位图（b）圆柱表面限制了 4个自由度（即X、Y、X、Y ）、端面限制了 Z 一个自由度,还的一个 Z 自由度未限制，属于不完全定位，无欠定位和过定位，合理。图2滚切直齿圆柱齿轮传动原理图答：母线：渐开线，由展成法形成，需要一个复合的表面成型运动，可分解为滚刀旋转运动和工 件旋转运动；导线：直线，由相切法形成，需要两个独立的成形运动，即滚刀旋转运动和滚刀沿工件的轴向运动展成运动传动链

11、：滚刀 -4-56-7-工件，滚刀旋转运动和工件旋转运动之间保持严格的相对运动关系，属于内联系传动链；主运动传动链：电动机 -1-23-4- 滚刀，与动力源直接相连，属于外联系传动链；进给运动传动链：工件 -7-89-10刀架升降丝杠，工作台为间接动力源，属于外联系传动链11根据以下给定的刀具几何角度，在正交平面静止参考系中，画出 75 rK 15 o8oo ，5 s ，15rK外圆车刀的几何角度，并指出刀具的前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃及刀尖的位置。图2所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔4O00.05 mm需淬硬，键槽尺寸深度为46oO.3Omm。孔和键槽的加工顺序是：1）

12、镗孔至39.6。0.10 mm。2）插键槽，工序尺寸为A。3）淬火热处理。4）磨内孔至 4OOO.O5mm，同时保证 4OOO" mm （假设磨孔和镗孔时的同轴度误差很小，可忽略）。试求插键槽的工序尺寸及其公差。解：（1）由题意，列尺寸链如图所示。A19.8oO.O5O.32OoO.O2546(（2）解尺寸链，可得插键槽工序尺寸及公差为：丹铲尺寸46OO.3为封闭环，解之得：A 45.85oO.231.如图所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔40OO.O5mm需淬硬，键槽尺寸深度为46°O.3Omm。孔和键槽的加工顺序是：1）镗孔至39.6OO.1Omm。2）插键槽，工序尺

13、寸为 A。3）淬火热处理。4）磨内孔至4Oo005 mm,同时保 证4000.05mm （假设磨孔和镗孔时的同轴度误差很小，可忽略）。试求插键 槽的工序尺寸及其公差。（7分）解：按加工路线作出如图四环工艺尺寸链。其中尺寸46为要保证的封闭环，A和20为增环,19.8为减环。按尺寸链基本公式进行计算：A16腐2Ot025基本尺寸：46（20 A） 19.8因此A的尺寸为：45.8 爲偏差： +0.30 =什0.025 + sA) 0 sA= 0.275+0= (0 + A xA) ( +0.05) xA = 0.050按入体”原则，A也可写成：45.800.2252如下图所示轴套零件的轴向尺寸，

14、其外圆、内孔及端面均已加工。试求：当以B面定位钻直径为0 10mm孔时的工序尺寸 A1及其偏差。（要求画出尺寸链图）I3A2=60A4=25Al=?解：如图A1:封闭环；A2、A4:增环；A3:减环A2 60°0.1,A3 5000.05,A4 25 0；A仁A2+A4-A3=60+25-50=35ESa1= ESA2 +ESa4-EIa3=0+0.1-(-0.05)=0.15EIa1= EIa2 +EIa4+ESa3=-0.1-0.1-0=-0.2所求 A1及其偏差为：a仁35 0.251.如图所示工件成批加工时用端面用B定位加工表面 A（用调整法），以保证尺寸10°0.

15、20mm,试计算铳削表面A时的工序尺寸及上、下偏差。3（；审 5Wiv10L3= ？<L0=10+°.2L1=30+o.o5L2=60 ± 0.05答：尺寸链如图所示,L0间接获得为封闭环，L3为工序尺寸在加工过程要使用，需要计算出来。经分析可知,L1，L3为循环，L2为减环。依据公式:L0=L1+L3-L2,可以得出L3=L0+L2-L 仁10+60-30=40mmESL0=ESL1+ESL3-EIL2,可以得出 ESL3=ESL0+EIL2-ESL1=0.2+0.05-0=0.25mmEIL0=EIL1+EIL3-ESL2,所以 L3=40-0.05+0.25mm

16、3.加工如图所示一轴及其键槽，图纸要求轴径为工过程如下：1）半精车外圆至30.600.1 ； 2）铳键槽至尺寸 A1； 求工序尺寸A1。可以得出 EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0+0.05+0=0.05mm3000.032，键槽深度尺寸为26002，有关的加3）热处理；4 ）磨外圆至3000.032，加工完毕。申it-解：AO是要通过加工保证的尺寸，是封闭环;A1是加工要使用的工序尺寸，需要计算出来，且为增唤；A3也为增环，A2为减环。A2=15.3 -o.o50;A3=15 -o.o160,A0= 26-o.o20A0=A1+A3-A2,A 仁A0+A2-A3=26+15.3-15

17、=26.3mmESA0= ESA1+ ESA3- EIA2, ESA1= ESA0+ EIA2- ESA3=0-0.05=-0.05mmEIA0= EIA1+ EIA3- ESA2, EIA1= EIA0+ ESA2- EIA3=-02+0+0.016=-0.184mm所以 A1=26.3-°.°5-0.184mm4.磨削一表面淬火后的外圆面，磨后尺寸要求为-. mm。为了保证磨后工件表面淬硬层的厚度，要求磨削的单边余量为0.3 ± 0.05，若不考虑淬火时工件的变形，求淬火前精车的直径工序尺寸。-5J1. X鲨眦4*1解：建立尺寸链如图所示，其中Z=0。3

18、77; 0。05是尺寸链的封闭环；R2=3O°-o.oi5mm，是尺寸链的减环；R1是尺寸的增环，待求。解此尺寸链可得到；R1=30.3+0.035-0.05mm由此可求出淬火前精车的直径工序尺寸为；D1=60.6+0.07-0.imm1.半精车端面A B,保证两者之间的尺寸5.如图所示一批小轴零件，部分加工过程如下:A = 49 6°0.i mm； 2.调头，以A面为基准半精车端面C,保证总长度800.05 ；0.203.热处理;8.如图所示零件,A、B两端面已加工完毕。在某工序中车削内孔和端面C时，图中A 30 00.mm，A 10°0.1°mm。车

19、削时以端面B定位，图样中标注的设计尺寸A0不便直接测量,如以端面A为测量基准测量孔深尺寸 A2，试求A2的基本尺寸及其上下偏差。基本尺寸:A 2=A 0+A1 =30+10=40mm 上偏差:ES2=ES0+El1=0-0.仁-0.1mm 下偏差:EI2=EI 0+ES1=-0.2-0=-0.2mm 因此，所求尺寸为A2=40-0.2-0.1mm1、在滚齿机上加工直齿圆柱要调整哪几条传动链？画出传动原理图并写出传动 链。O(1) 主运动滚刀的旋转运动为主运动。传动链：电动机 M 1 2uv 3 4 B11(2) 展成运动是滚刀与工件之间的啮合运动，是一个复合运动。即B11和B12。此时，滚刀转一转，工件转过一个齿。传动链：滚刀一4 5 ux6 7工件(3) 轴向进给运动为了形成渐开线齿面，滚刀还需作轴向进给运动A2。传动链：工件一78uf910刀架升降丝杠4-2什么是逆铣？什么是顺铣？试分析其工艺特点。在实际的平面铣削生产中，目前多采用哪种铣削方式？为什么？答:逆铣：铣刀主运动方向与工件进给运动方向相反时称为逆铣；顺铣：铣刀主运动方向与工件进给运动方向相同时称为顺铣。逆铣时，刀齿的切削厚度从零增加到最大值， 切削力也由零逐渐增加到最大 值,避免了刀齿因冲击而破损的可能。但刀齿开始