天津商业大学2012年机械制造工艺学复习试题

1、1. 如习图4-2-5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车刀安装在刀架上）。加工后发现被加工孔出现外大刀杆刚性不里小的锥度误差。产生该误差的可能原因有（） 主轴径向跳动三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行足2. 试分析习图示各定位方案中： 各定位元件限制的自由度； 判断有无欠定位或过定位； 对不合理的定位方案提出改进意见。a）车阶梯轴小外圆及台阶端面；b）车外圆，保证外圆与内孔同轴；c ）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行 度，并与毛坯外圆同轴；d）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴a） 三爪卡盘限制 X、丫、X、丫 4个自由度；前后顶尖限制X

2、、丫 Z、x、丫5个自由度。X、丫、X、丫4个自由度被重复限制，属过定位。去掉三爪卡盘,改为固定顶尖+活顶尖b）圆柱面限制X、丫、x、Y4个自由度；端面限制z、X、丫3个 自由度。X、丫 2个自由度被重复限制，属过定位。在端面处加球面垫圈c丿 大平面限制Z、X、Y3个自由度；圆柱销限制 X、Y2个自 由度；V形块限制X、Z2个自由度。X自由度被重复限制，属过定位。 将V形块改为在 X方向浮动的形 式。d丿大平面限制z、X、丫3个自由度；固定 V形块限制X、Y2个自由度；活动V形块限制丫自由度。丫自由度被重复限制，属过定位。将两V形块之一改为平板形式。编制图3所示小揺杆零件的工艺规程，并域写在表

3、】所示的表搭中.零件材料 淘HT2W毛坯冊铸件.主产批墨50件.其金0留金1X45 讀進圆魚R3I5O+0JQ3H序兮工序容祢及内言7T位基谁1捺车AiEL 鮎孑梧车4> 20H?孑咸.命40喪卜團C4点偉证尺寸九a面内夕卜閨陽.威.2播车 D 面. 保证尺寸斗山 D 面内外価1角*曲“® 20K7 孔0 O3饶 H、C 面，保UE.RTT 1O±U.OS Sl 2 5.力2QH7 JU4点哉面"413H7 孑L.成.惺UE尺寸（JO土e JOH7 JL" rfa>A iST t i 点5钻MS底孔，保证尺寸1讯* 20H7 7U4 原办含而

4、< L J# 56攻丝就.尬2UH7孑1/4点AC 1 点J7 / 16编制图3所示赫悌轴零件的工艺规程，并圾写在表1所示的表格中零件材料为殆.毛坯岗楼料*生产妣量 10件1具创工仔号工序窖翔泾內喜1«¥4*45X170协HH1表面< 4 >3夹左嫌，车右地面，押车右端山 40 >4> 55.巾划夕宓.越L 5±nm 余章”调头来右站U希在斓面.烽证全长150mm. 打中利车左城 为丸> *20夕卜田.S 5mm余酸.和痢慕Si <4夕回春面心点、3顶尖宜饺.半惜卡片初伊囲 舷.植碎4 3$、4 25輩OJinrn瞞畫r团

5、；嵐71懵倒R5谓決.顶耸立貧半植車8珂夕威1 檳车学如 外同.留OVnimJB宣切追刀flb丽考L <5>陆尖科<5f>4血尖孔<S >g£ * 3S H® (-4 点卜 + 4i 40 対働匸5H询<i O5庭靖爭15、鼻菇如屈L咸r 谓头.咯另一域张如夕庖9*减.巧点、6去57松骗5. 在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经度量若整批工件发 现有下列几何形状误差（图示）：（a）锥形，（b）鞍形，（c）腰 鼓形，（d）喇叭形，试分别说明可能产生上述误差的各种因 素。<*>(b;解：（图示）（a）锥形：（1）车床两顶尖与

6、纵向导轨在水平面不平行；（2）车刀的均匀磨损。（b）鞍形：（1）车床两顶尖与纵向导轨在垂直面内不平行；（2）纵向导轨在水平面不直（鞍形）或纵导轨的扭曲；（3）加工短而粗工件时，机床刚度沿床身纵向不一致；（4 ）加工大长轴开始时，刀具热伸长为主使工件直径减小，刀具热平衡后， 刀具磨损为主使工件直径逐渐增大。（c ）腰鼓形：（1）加工细长轴时，工件弹性变形引起的；（2）纵向导轨在水平面不直（腰鼓形）。（d ）喇叭形：（1 ）悬臂加工，工件弹性变形引起的；（2）车刀的热伸长；（3）纵向导轨在水平面内不直。6. 在车床上镗孔时，若主轴回转运动与刀具的直线进给运动均 很准确，只是它们在水平面内或垂直面上

7、不平行（图示），试分别分析在只考虑机床主轴与导轨的相互位置误差的影响时，加 工后工件内孔将产生什么样的形状误差？解：图（a）所示为两个成形运动在水平面内不平行，加工 后工件内孔产生较大的圆柱度误差（锥形）。图（b）所示为两个成形运动在垂直面内不平行，加工 后工件内孔产生较小的圆柱度误差（喇叭形）。7、试提出成批生产如右图所示盘状零件的机械加工工艺过程的组成（从工序到工步），并指出各工序的定位基准，图中©20的孔数量为6个。（列表表示）（10分） 解答:工序 号工步定位基准（面）1车端面 C,粗、精镗© 60H9mr 孑L,内孔倒角“小端外圆面2粗车、半精车这批工件的

8、9; 200mm外卜圆，并车© 96外圆及端 面B,粗、精车端面 A,内孔倒 角©60H9mn内孔面3拉键槽©60H9mn内孔及 端面4钻、扩、铰6- © 20mn孔©60H9mn内孔及 端面5钳工去毛刺6检验8如下图所示之两模板零件，欲钻孔0及O，要求距A面和0孔的尺寸分别为ai和32，且其轴心线与 A面平行。I为自由尺寸，孔 0及其他表面均已加工。试选择加工这两个零件的孔0及O时的定位基准，所用定位元件，并指出各定位元件所限制的自由度数。（10分）如下图c）.图b)模板零件选择孔 0为为主要定位基准，定位元件为长销 限制四个自由度；以下底面

9、为第三定位基准，定位元件为活动支承板，限制一个自由度，如下图d).Iff9.名词解释1. 误差复映2. 选配装配法1.7 例田1.了所示*件*柱年床上巴H好夕卜内孑L瓦雀农丙* 现倨 在駅床_t.口细鹵冲 足崔Liffi 出去 西匚. 像iiE尺.寸HO需EJT1, 试T1律fSteilfc峡 UEJ的HJT尺 寸口r ._比_1&5 書 O.U51 3匚11*斗a弋产(b>圈 VB 1.7f解】 ：提两匸购位査尺 7 逹由占西丹拣才左的n 雀西旧为衣两匚的应疔JE&o «t4t 口的电位#濮治 A Dftf . 戢黃叶毎祚与仝位艦池不Iff* 歸班打H茎尺寸挠

10、睥“工仔尼寸 血由 A 面标dia 曲书强尺寸所如底的尺寸儀期例EF1 I-7Cb所示.在力口工中尺寸 20尤m尼间縫4#到州. 敖方封闻环,，40弋5 方比坏.fiO±6,为 g环5 冲t町纠划过下列狒51庆出20 -= t -I- 40 - fiSA | = 45O = FS! h-O ,05 - ( 0,05)KSt = U . I 0.2= El( + OxOSHlj <i P15檢裁h 0.2 = 0.05 t 0-05 Oxl , 封制环埜电等于殂肋l斫絵2fe之和*工序尺寸穴i 2 - 9 Q.ai nm11. 如下图所示轴套零件的轴向尺寸，其外圆、内孔及端面均已

11、加工。试求：当以 A面定位钻直径为© 10孔时的工序尺寸 A1及其偏差。（要求画出尺寸链图）5。- 时12. 分析图6-84所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位 基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位 置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。图a）过球心打一孔;图b）加工齿轮坯两端面，保证尺寸A及两端面与内孔的垂 直度;图c)在小轴上铣槽，保证尺寸H和L;图d)过轴心打通孔，保证尺寸L;图e)在支座零件上加工两通孔，保证尺寸A和Ho1 i_ 在卿自柑同的自豹半上加工一lit小軸的外事.曩求降砥直绘于0.012第 台垃工1000件.梵直孫尺寸按止态井布.萨均直更.H

12、 OOSmnu 均打垄口0.004 ”53 粥二档JMHSOO件.其直您尺寸也!®iE疮績布.H x i - Ll.OtS tnini. <rr=O.tKX25试章：<1)花Rl阳止廊出阴台现昧加网他T件的尺寸甘命阳+并惰出哪白机昧的桶厦 ft?(2>计Jt幷比较*件机康的盛品率商，井分桁拭产生的凍因及變出改进的办法T (Ml 艙白机*上皿工的科扯半铀，虑力il工出桎的分衍曲找如例国3 一直5?眾n(1)第一含机床的+S度n 6 m 0.0040. Q24 mm毎二音VL库的悄墮6<f j = 6 x f)T DOZ 50 PftJ5 mm所Wl.t曲莆二白m

13、出的林墮岛3<2)弟一台枇除加工的小WE其女径全部落民仝塞学内.港龙庚品*射二ffta库m工的小铀.百欄井小轴紳n胫強在公齢措外.球治可修星废妬.9 / 1611,020 .UU2 5«3.1 njffiA （2） =0-9M3浚品卓为0,5 - 0.954 24-2 = 2,28%从辆圏乳8可卑，第二台机床产生废品的主要脸區提刀貝调螯不M.便一朮工件尺寸 井布申心脩大丁公規帑中心.扯面产虫斫棒康晶*輯圈3.丁制囲鼻用13、在下图所示套筒零件上铣槽，要求保证尺寸SA。*，现有三种定位方案，分别如图 b、c、d所示。试计算3种不同定位方案的定位误差，并从中选择最优方案（已知内孔与

14、外圆的同轴度误差不大于族8%： j】0.02 ）。（ 15 分）解答：1）图b）定位方案Ti2si n20.1 1 ,12 sin 450.021b）2）图c）定位方案111 / 1614 0.004 14.008 0.004 为增环，心轴垂直放置时定位误差:0.1 0.020.0713 / 16基 D max d min 0.03 0.030.06基 0.07 0.060.13心轴水平放置单边接触时定位误差:0.02 0.0721 1 (Dmax dmin)0.03)0.03不 基 0.07 0.030.13）图d）定位方案定不基 0由上可知，保证尺寸5400.14的最优定位方案为图d）14

15、、如下图所示小轴的部分工艺过程为：车外圆至28.5 0.1，铣键槽深度为h TH，热处理。磨外圆至28 0.028。设磨后外圆与车23-5 -4.1后外圆的同轴度公差为0.04，采用概率法求保证键槽深度为4 0.16的铣槽深度H TH。（ 10 分）解答:尺寸链如下图所示，由题意并将各环换算成平均尺寸得： A。4 0.16 4.08 0.08 为封闭环，A1H28.5 缶2014.25 0.0514.225 0.025 为减环，Hm0.02428 0.0080 0.02 （同轴度影响尺寸）计算A的基本尺寸及公差A2 A0 A1 A30.0820.002520.0734.08 14.225 14

16、.0084.29720.0420.02211_3所以，H THHm4.2970.0734.224 0.14615、工件加工要求如图（a）所示，本工序钻©8孑L,为最后工序，拟米用如图（b）所示夹 具方案，在立式钻床上进行加 工。（1）计算定位误差，并根 据夹具设计原理，分析该方案 中有哪些欠妥之处？能否满足 工序要求？ （ 2）提出二种可 满足本工序加工要求的定位方 案，用简图表示之。（15分）解答:甘2弓（1）计算定位误差不0.0620.03基max0.050.050.030.050.13定不基0.030.130.16定位误差为0.16，超差；欠定位；无钻套；夹紧部位工件 风度较弱

17、；多点夹紧元件未浮动；。(2) 选定原理如下图，定位方案如下图15 / 1616、如图所示，在圆盘上铣一个圆弧槽，已知槽半径为R5+0.3，图纸要求槽中心应落在外圆以外 0.3至0.8，试选取合理的检 测方法并计算工序尺寸及其上、下偏差。 (15分) 解答:铣圆弧槽R5时，为方便起见，应 测量B尺寸较合理。此时，圆弧槽 中心距圆盘外圆尺寸成为几道工序 联合保证的间接尺寸，应为封闭 环，并以此作出尺寸链如下图Ao 0.3 05为封闭环，A 19-0.05为减环，Ai、A 10。0.0225、A 0 0.01、A5 5；3为增环，A丿A4A5A0A2A3190.35 10ES1ES。EI4es2E

18、S3ES50.50.050.02250.010.30.1175EI1EI。ES4EI2EI3EI50 000.0100.01所以,A14.30.11750.01计算Ai的基本尺寸及上、下偏差03.717、用固定式钻模钻一批工件15孑L,要求保证孔轴与端面间尺寸50± 0.08，若工序尺寸按正态分布，分布中心的尺寸X = 50.05，均方根差彷=0.02，求：(1) 这批工件的废品率是多少？x X11.522.53F0.34310.43320.47720.49830.5可采取什么改进措施?(2) 产生废品的原因是什么性质的误差?注：x2 x 50.08 50.05,厂=1 5解：（1 ）0.02'查表 F2= 0.4332废品率 F2=0.5- F2=0.50.4332=0.0668(2)产生废品的原因在于常值性误差C = |x X 50.05 500.05(3 )将钻套中心位置朝向孔轴与端面间尺寸减小的方向调整 0.0518、车削一批轴的外圆，其尺寸要求为 20± 0.06。若此工序 尺寸呈正态分布，公差带中心大于分布中心，其