机械制造技术基础期课后作业答案..

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：a）V型块 1限制了工件 X ，Y自由度；V 型块 2 限制了工件自由度；V 型块 3 限制了工件 z z 自由度；定位方式属于完全定位。b）V型块 3V型块 1V型块 2 圆柱销支承平面V型块1V型块 2支承平面： Z，X，Y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 ，Y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

2、 所示 a）为一轴套零件，尺寸 38 00.1mm和8 00.05 mm已加工好，b）、c）、 d）为钻孔加工时三种定位方案的简图。试计算三种定位方案的工序尺寸习图 5-4-2答案： 1）图 b ：基准重合，定位误差 DW 0 ，A1 10 0.1mm；2）图 c：尺寸 A2，10±0.1 和 8 00.05 构成一个尺寸链（见习解图 5X4-2c），其中尺寸 10±0.1 是封闭环，尺寸 A2和 8 00.05 是组成环，且 A2为增环，8 00.05 为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= A28，A2=18mm 由直线尺寸链极值算法偏差计算公式： 0

3、.1=ESA2（ -0.05 ）， ESA2=0.05mm;-0.1=EIA 20， EIA2 =-0.1mm。故： A2 18 00.015 mm3）图 d：尺寸 A3，10±0.1 ， 8 00.05 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 00.05 和38 00.1 是组成环，且38 00.1 为增环，A3 和 8 00.05 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）， A3=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=

4、 -0.05mm; -0.1= -0.1 （ES A3+0），ESA3=0。故： A3 28 0.05 mm三、计算题（本大题共计 10 分。） 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= 7 00.12 。尺寸链图是：第三种方案：（本关键点 3 分）以 A面定位，则工序尺寸为 XA=33 00.01

5、5 。尺寸链图是： 显然， T8<T15+T40+TXA，该尺寸链没有意义。也就是说， 以 A 面定位时，无论如何加工，无法达到图样尺寸，即： 800.2 （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）0800.2 ) Xc15 0 .1XA800.2)15 0.1040 0.155-13 、如图所示。已知工件的相关尺寸 L170 00.005250L260 0.025 ，L32000.15L3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、（尺寸链重新给出的测量尺寸为L“即犬直径孔的深度尺寸，由工艺尺寸谁图分析知增环减环30TT4&

6、#163;S(£3) = ES(L;)+£S(£J- £/(££5(L4) = 0J0今T£7(6)= £/(£；)+ES (L,)ET (乙)=030-C.1C（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 x1 =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=11.015mm，2 =0.0025mm。试求：（1）哪台机床的精度高？

7、（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 1=6×0.004=0.024mmCP1T610.041.670.0241 分）第二台机床的精度6 2 =6× 0.0025=0.015mmCP2T620.040.0152.671 分）所以 ，6 2 <6 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

8、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。x 2max 50.015 (50 0.025 3 0.004) 0.028mmx 2min 50.015 (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0.002 0.028 mm为宜。(2 分)、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？xz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

9、 、Y 、 Z 、 X 、 Y 、 Z ）的限制，属于完全定位，无欠定位和过定位，合理。图（e）的底平面限制了 3个自由度（即 Z 、X 、Y ）、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。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

10、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 ）、后顶尖限制了二个自由度 （即 X 、Y）、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 ）、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

11、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。«)答8）两顶尖限制 yyxzz“ 一个锥面限制y x z另一个锥面组合限制7 yc f c-z菱形销限制文j底面两个支挥板限制y z x侧面两个支撑钉限制y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：滚刀

12、 4567 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 1234 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 78910 刀架升降丝杠，工作台为间接动力源，属于外联系传动链11 75 rK 15 o 8oo 5 s 15 rK 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4000.05 mm 需淬硬，键槽尺寸深度为4600.30mm。孔和键槽的加工顺序是： 1）镗孔至 39.600.10 mm。2）插键槽， 工序尺寸为 A。

13、3）淬火热处理。 4）磨内孔至 4000.05mm，同时保证 4000.05 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。A19.800.050.32000.0254602）解尺寸链，可得插键槽工序尺寸及公差为：尺寸 4600.3 为封闭环，解之得： A 45.8500.23基本尺寸：46 (20 A) 19.8偏差： +0.30 (+0.025 sA) 0 +0(0 xA)( +0.05) 因此 A 的尺寸为： 45.8 0.2750.050sA0.275xA 0.050按“入体”原则， A 也可写成 ： 45.80

14、0.2252 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。试求：当以 直径为 10mm 孔时的工序尺寸 A1 及其偏差。（要求画出尺寸链图）B 面定位钻1如图所示为齿轮孔的局部图，设计尺 寸是：孔 4000.05 mm 需淬硬，键槽尺 寸深度为 4600.30 mm。孔和键槽的加工 顺序是： 1）镗孔至 39.600.10 mm。2） 插键槽，工序尺寸为 A 。3）淬火热处 理。 4）磨内孔至 4000.05mm，同时保 证 4000.05 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。（ 7 分） 解： 按加工路线作出如图四环工艺尺寸链。其

15、 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：解：如图 A1:封闭环； A2、A4:增环； A3:减环A2 6000.1,A3 500 0.05, A4 25 00.11A1=A2+A4-A3=60+25-50=35ESA1= ESA2 +ESA4 -EI A3=0+0.1-(-0.05)=0.15EIA1= EIA2 +EI A4 +ESA3 =-0.1-0.1-0=-0.2 所求 A1 及其偏差为： A1= 35 00.21501. 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 1000.20mm

16、，试计算铣削表面 A 时的工序尺寸及上、下偏差。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L0=L1+L3-L2, 可以得出L3=L0+L2-L1=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可以得出 EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0+0.05+0=0.05mm计算出来。经分析可知，L1， L3 为循环， L2 为减环。依据公式：3. 加工如图所示一轴及其键

17、槽， 图纸要求轴径为 3000.032 ，键槽深度尺寸为 26002 ，有关的加工过程如下：1）半精车外圆至 30.600.1 ；2）铣键槽至尺寸 A1；3）热处理； 4）磨外圆至 3000.032，加工完毕。 求工序尺寸 A1。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.O5 0 ;A3=15 -O.O160,A0= 26 -O.O20 A0=A1+A3-A2,A1=A0+A2-A3=26+15.3-15=26.3mmESA0= ESA1+ ESA3- EIA2, ESA1=

18、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 -0.05-0.184mm4. 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 直径工序尺寸。0.3 ± 0.05 ，若不考虑淬火时工件的变形，求淬火前精车的解：建立尺寸链如图所示，其中Z=0。3± 0。05 是尺寸链的封闭环； R2=300-0.015mm，是尺寸链的减环； R1 是尺寸的增环，待求。解

19、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；+0.07D1=60.6 -0.1mm1. 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：A1=49.6 0.1 mm；2.调头，以 A面为基准半精车端面C，保证总长度0.05 ；3. 热处理；0.208. 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A0 3000.20mm，A1 1000.10mm。车削时以端面 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

20、本尺寸及其上下偏差。基本尺寸 :A 2=A 0+A 1=30+10=40mm上偏差 :ES2=ES0+EI 1=0-0.1=-0.1mm 下偏差 :EI 2=EI 0+ES1=-0.2-0=-0.2mm 因此 ,所求尺寸为 A 2=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。（ 1）主运动滚刀的旋转运动为主运动。传动链：电动机 M 12uv34B11（ 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 45 ux67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 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。 但刀齿开始切削时， 由于切