機制工藝學(xué)課后答案ppt課件.ppt

第一章 分析結(jié)構(gòu)工藝性 1 第一章1 11題 確定加工圖示待加工表面應(yīng)限制的自由度數(shù) 限制五個自由度保證尺寸l 限制沿X移動 繞X轉(zhuǎn)動保證尺寸a 限制沿Z移動 保證孔軸線通過外圓軸線平面 限制沿Y移動保證孔軸線與底面垂直 限制繞Y轉(zhuǎn)動 六個自由度都必須限制保證尺寸l 限制沿Y移動 保證尺寸h 限制沿Z移動 保證槽底與軸線平行 限制繞X Y轉(zhuǎn)動保證對稱度 限制沿X移動和Z轉(zhuǎn)動 2 c 限制六個自由度保證尺寸l h l2 限制三個移動 保證與基準(zhǔn)A平行度 限制繞Z轉(zhuǎn)動 保證與底面平行 限制繞X Y轉(zhuǎn)動 d 限制五個自由度保證尺寸l 限制沿X移動 保證與左孔的平行度 限制繞X Y轉(zhuǎn)動保證對稱度 限制沿Y移動和Z轉(zhuǎn)動 3 第一章1 12題 總體分析法 三爪卡盤 固定后頂尖 限制分件分析法 三爪卡盤 固定后頂尖 兩者一起限制五個自由度無過定位 欠定位d 總體分析法 前后圓錐銷 分件分析法 前圓錐銷 限制 浮動后圓錐銷 限制兩者一起限制五個自由度無過定位 欠定位 4 b 前后頂尖 總體分析法 前后頂尖 分件分析法 前頂尖限制 浮動后頂尖 限制兩者一起限制五個自由度 無過定位 欠定位c 彈性夾頭限制工件四個自由度 前后頂尖限制彈性夾頭五個自由度 無過定位 欠定位 5 F 總體分析 共限制六個自由度分體分析 底面三個支承釘 限制三個自由度 后面兩個支承釘 限制 棱形銷限制 共限制六個自由度 無過定位 無欠定位E 三個短V形塊共限制六個自由度分體分析 前后兩塊組合限制 右側(cè) 形塊限制 與前后 形塊組合限制 無過定位 無欠定位 6 第一章 7 第一章補充題 根據(jù)工件加工技術(shù)條件 指出工件定位應(yīng)限制的自由度并確定定位方案 解 a 為保證尺寸100 限制 為保證對稱度 限制 為保證垂直度 或平行度 限制 定位方案 b 為保證尺寸15 限制 為保證對稱度 限制 為保證垂直度 限制 定位方案 a b 8 第一章補充題 根據(jù)工件加工面的技術(shù)條件 指出工件定位應(yīng)限制的自由度并確定定位方案 9 第一章補充題 根據(jù)工件加工面的技術(shù)條件 指出工件定位應(yīng)限制的自由度并確定定位方案 10 2 3試分析在車床上加工時 產(chǎn)生下述誤差的原因 1 在車床上鏜孔時 引起被加工孔圓度誤差和圓柱度誤差 2 在車床三爪自定心卡盤上鏜孔時 引起內(nèi)孔與外圓同軸度誤差 端面與外圓的垂直度誤差 2 4在車床上用兩頂尖裝夾工件車削細(xì)長軸時 出現(xiàn)圖3 80a b c所示誤差是什么原因 分別可采用什么辦法來減少或消除 第二章習(xí)題 2 3 2 4 11 中心架與跟刀架 12 13 2 11試說明磨削外圓時 使用死頂尖的目的是什么 哪些因素引起外圓的圓度和錐度誤差2 12在車床或磨床上加工相同尺寸及相同精度的內(nèi)外圓柱表面時 加工內(nèi)孔表面的走刀次數(shù)往往多于外圓 試分析其原因 第二章習(xí)題 2 11 2 12 14 2 14在臥式銑床上銑削鍵槽 經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)靠工件兩端深度大于中間 且都比調(diào)整的深度尺寸小 試分析這一現(xiàn)象的原因 2 15如圖所示床身零件 當(dāng)導(dǎo)軌面在龍門刨床上粗刨之后便立即進行精刨 試分析若床身剛度較低 精刨后導(dǎo)軌面將會產(chǎn)生什么樣的誤差 第二章習(xí)題 2 14 2 15 15 第二章補充題 假設(shè)工件的剛度極大 且車床頭 尾架剛度K頭 K尾 試分析下列三種加工情況下 加工表面會產(chǎn)生何種形狀誤差 A 加工外圓面將產(chǎn)生左小右大的圓柱度誤差B 端面形狀根據(jù)工件在切削力作用下的偏轉(zhuǎn)和刀架偏轉(zhuǎn)的相對角度變化而不同 形成內(nèi)凹或者外凸端面 也可能沒有平面度誤差C 工件的偏轉(zhuǎn)角度隨位置不同而不同 由此造成工件加工成鞍形 產(chǎn)生圓柱度誤差 16 第二章補充題 外圓磨床加工帶鍵槽的細(xì)長槽 機床的幾何精度很高 且床頭 尾架剛度K頭 K尾 試分析只考慮工藝系統(tǒng)受力變形影響下 往復(fù)一次后 被加工軸頸在軸向和徑向?qū)a(chǎn)生何種形狀誤差 采取何措施可提高警惕加工后的形狀精度 1 軸向 下列三種形狀誤差的合成 工件剛度低而產(chǎn)生腰鼓形 K頭 K尾而使靠近尾架處直徑 靠近頭架處直徑 砂輪在軸頸兩端超出量過大時 因砂輪與工件接觸面積的變化使兩端產(chǎn)生錐形 2 徑向 鍵槽使徑向剛度不相等 產(chǎn)生圓度誤差 鍵槽口塌陷采取的措施 無進給多次走刀 控制砂輪超出量 并使砂輪在各處停留時間均勻 盡量磨削后再加工鍵槽 17 第二章補充題 加工通槽 試分析在只考慮工藝系統(tǒng)靜誤差影響的條件下 造成加工后通槽側(cè)面與工件側(cè)面A平行度誤差的主要因素夾具左側(cè)定位元件的定位表面與定向鍵槽側(cè)面間的平行度誤差夾具定位鍵與銑床工作臺T形槽之間的配合間隙銑床工作臺T形槽側(cè)面對工作臺燕尾槽導(dǎo)軌的平行度誤差 18 第二章補充題 在車床上加工心軸 粗 精車外圓及臺肩面 經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)外圓面有圓柱度誤差 臺肩面對外圓軸線有垂直度誤差 試從機床幾何誤差的影響 分析產(chǎn)生以上誤差的主要原因 19 第二章補充題 分析 應(yīng)限制的自由度數(shù)為 除沿 12軸線方向的移動外的其余5個自由度定位方案1 選用A面為主要定位基準(zhǔn) 限制三個自由度 保證尺寸40以及加工孔軸線與底面平行 以 30孔為第二基準(zhǔn) 用短圓柱銷定位 保證尺寸30 用棱形銷給 10孔定位 保證加工孔軸線與工件的對稱線垂直 圖示零件的A B C面 10H7及 30H7孔均已加工 試分析加工 12H時 選用哪些表面定位最合理 為什么 定位方案2 用A面為主要定位基準(zhǔn) 用棱形銷給 30定位 限制左右移動 用兩支承釘給B或C面定位 限制前后移動和一個轉(zhuǎn)動 問題 定位方案1 2哪個較好 20 第四章習(xí)題4 5 粗基準(zhǔn) 以孔I為粗基準(zhǔn) 加工與導(dǎo)軌兩側(cè)接觸的兩平面 遵循保證加工余量合理分配的原則精基準(zhǔn) 以與導(dǎo)軌兩側(cè)接觸的兩平面為精基準(zhǔn) 加工I孔和其它孔以及上頂面 遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則和基準(zhǔn)重合原則 I為主軸孔 加工時希望加工余量均勻 試選擇加工主軸孔的粗 精基準(zhǔn) 21 第四章習(xí)題4 6 選擇粗 精加工基準(zhǔn) A 圖 以外圓面和左端面為粗基準(zhǔn)加工A面和內(nèi)孔 一次裝夾完成 用機床精度保證垂直度公差 以內(nèi)孔和A面為精基準(zhǔn)加工外圓和另一端面B 圖 液壓缸希望壁厚均勻 以不加工左端外圓和左端面為粗基準(zhǔn) 外圓面被夾持面長 限制了四個自由度 加工右端階梯孔和端面 以已加工的孔和端面為精基準(zhǔn)加工左端外圓和孔及環(huán)槽 22 C 圖 以右孔和右端面 或內(nèi)底面 為粗基準(zhǔn)加工左端外圓 或者各外圓 內(nèi)孔和各端面 保證各表面相互位置要求的原則 以已加工的左端外圓和端面為精基準(zhǔn)加工右端面 第四章習(xí)題4 6 選擇粗 精加工基準(zhǔn) 23 第四章習(xí)題4 9 選擇粗 精加工基準(zhǔn) 1 加工中心上加工 原工藝安排沒有遵循先加工平面 后加工孔的原則2 在流水線上加工 底面作為定位基準(zhǔn) 在精加工其它表面前應(yīng)先精加工底面 基準(zhǔn) 24 第四章補充題 選擇粗 精加工基準(zhǔn) 分析 因為外圓加工余量小 根據(jù)加工余量合理分配的原則 以外圓為粗基準(zhǔn)加工孔 保證外圓表面不會在加工過程中由于加工余量小而留下毛面 再以孔為精基準(zhǔn)加工外圓 圖示為一鍛造或鑄造的軸套 通常內(nèi)孔加工余量較大 外圓的加工余量較小 試選擇粗 精基準(zhǔn) 25 第四章習(xí)題4 13 尺寸鏈計算 解 測量尺寸L4 四個尺寸組成的尺寸鏈中 封閉環(huán)為L3 增環(huán) L2 L4 減環(huán) L1 L1 L2 L3 L4 26 第四章習(xí)題4 14 尺寸鏈計算 解答提示 可測量L或者L L1 450 0 05L2 30 0 0250L3 5 0 30L4 0 0 251 測量L 則L1 L2 L3 L4和L組成尺寸鏈 L3為封閉環(huán) L1為增環(huán) L L2 L4為減環(huán)2 若測量L 則2L1 L3和L 組成尺寸鏈 L3為封閉環(huán) 2L1為增環(huán) L 為減環(huán) L1 L2 L L3 2L1 L L3 L4 27 第四章習(xí)題4 15 尺寸鏈計算 解答提示 這是個公差分配的問題1 L1 40 L2 L3 15 L4 10組成尺寸鏈 工序2 3分別保證尺寸L2L3 工序1保證尺寸L1 因此L4為封閉環(huán) 間接保證的尺寸 2 將封閉環(huán)尺寸L4的公差分配給其它組成環(huán) 設(shè)TL1 TL2 TL3 0 103 將L1的公差按入體原則標(biāo)注400 0 1 又設(shè)ES1 ES2EI1 EI24 畫尺寸鏈圖并計算ES1 ES2EI1 EI2 28 第四章習(xí)題4 16 尺寸鏈計算 解答提示 L1 15 250 0 05 L3 15 0 018 0 0075 L2 0 0 025L4 4 0 20和H組成尺寸鏈 直接可以保證的尺寸有L1 L2 L3 H L4為封閉環(huán) 間接保證的尺寸 增環(huán) L2 H 減環(huán)L1 L3既可看成增環(huán)也可是減環(huán) 因其基本尺寸 0 解得 H 4 25 0 107 0 0175 4 2675 0 08950 29 第四章習(xí)題4 18 尺寸鏈計算 某零件的軸向尺寸如圖a 軸向尺寸加工工序如圖b c d 試校核工序圖上標(biāo)注的工序尺寸及公差是否正確 加工符號表示本道工序的加工面 解 先校核b 圖上的工序尺寸 計算由a b c 圖有關(guān)尺寸組成的尺寸鏈 L1 40 30 0 1L2 10 40 0 2L3 100 0 1L4 400 0 3因L3和L4是圖紙上要求的尺寸 不必校核 因此校核工序尺寸L1或L2 現(xiàn)認(rèn)可L1 校核L2 30 第四章習(xí)題4 18 尺寸鏈計算 畫尺寸鏈圖 確定封閉環(huán)L4 因該尺寸是在加工大端端面后自然形成的 解得L2 10 3 0 10 可知 原工序尺寸 10 40 0 2 不正確也可以認(rèn)可L2 校核L12 校核d 圖工序尺寸是否正確該工序是最后一道工序 與該工序尺寸有關(guān)的尺寸是L4和槽深L5 10 0 40解尺寸鏈得L6 30 0 3 0 4可知 原工序尺寸 300 0 3 不正確 31 第四章補充題 尺寸鏈計算 如圖為箱體簡圖 圖中只標(biāo)有關(guān)尺寸 分析計算 1 若兩孔分別都以M面為基準(zhǔn)鏜孔時 試標(biāo)注兩孔的工序尺寸 2 檢驗孔距時 因80 0 08mm不便于直接測量 故選取測量尺寸為A1 試求工序尺寸A1及其上下偏差 解 1 以M面定位加工 兩孔的工序尺寸分別為50 0 1和L 計算工序尺寸L 在尺寸鏈 封閉環(huán)是80 0 08 其公差小于50的公差值 因此需重新分配公差 解尺寸鏈得 L 130 0 04mm 50 0 04mm 32 解 2 直接測量的尺寸為 A1 及兩孔直徑 尺寸80 0 08在測量工序中是間接得到的 因此是封閉環(huán)是80 0 08 33 第四章補充題 尺寸鏈計算 如圖為活塞零件 圖中只標(biāo)注有關(guān)尺寸 若活塞銷孔已加工好了 現(xiàn)欲精車活塞頂面 在試切調(diào)刀時 須測量尺寸A2 試求工序尺寸A2及其偏差 解 孔半徑尺寸27 A2 110 6三尺寸組成尺寸鏈 且尺寸110 6在測量中是間接得到的 因此是封閉環(huán) 其余都是增環(huán) 34 第四章補充題 尺寸鏈計算 如圖所示襯套 材料為20鋼 內(nèi)孔表面要求磨削后保證滲碳層厚度為 磨削前精鏜工序的工序尺寸試求 精鏜后熱處理時滲碳層的深度尺寸及偏差 解 設(shè)滲碳層的深度為t 畫尺寸鏈圖 封閉環(huán)為最后的滲碳層厚度 尺寸15為減環(huán) 其余為增環(huán) 35 第六章習(xí)題6 3 定位誤差計算 B方案 1 關(guān)于對稱度的定位誤差 dw 02 關(guān)于工序尺寸54的定位誤差 dw jw jb Td 2 dw 0 05 0 1 0 707 0 0207C方案 1 關(guān)于對稱度的定位誤差 dw jw jb 0 08 jw Dmax dmin 0 06 考慮任意邊接觸 jb 0 02 考慮同軸度 定位面是內(nèi)孔 工序基準(zhǔn)是外圓軸線 不在同一要素上 兩誤差相加2 關(guān)于工序尺寸54的定位誤差 dw jw jb 0 13 jb 0 02 0 05 0 07 jw Dmax dmin 0 06 36 D方案 1 關(guān)于對稱度的定位誤差 dw jb Td 2 0 052 關(guān)于工序尺寸54的定位誤差 dw 0方案比較 1 由于C D方案關(guān)于對稱度的定位誤差 對稱度公差 不能用2 B方案 關(guān)于工序尺寸54的定位誤差 dw 0 0207 只占該工序尺寸公差的15 關(guān)于對稱度的定位誤差 dw 0 因此該方案可用 37 關(guān)于同軸度誤差引起的定位誤差 如下圖 工藝基準(zhǔn)為孔的下母線 而定位基準(zhǔn)為軸的中心線 若外圓及孔的尺寸無誤差 則引起工序基準(zhǔn)位置變化的原因為孔軸的同軸度誤差 工序基準(zhǔn)位置最大的變動量 T 同軸度公差值 即 dw jb T 若考慮外圓和孔的尺寸的公差Td和TD 則 jw jb T Td 2 dw jb jw 38 第六章習(xí)題6 4 定位誤差計算 基準(zhǔn)位置誤差 jw 0 0707 jb TD 2 0 0125 dw 0 0832 0 2 3 39 補充習(xí)題 定位誤差計算 以A面定位加工 20H8孔 求 1 加工尺寸40 0 1mm的定位誤差 2 若以A為基準(zhǔn)標(biāo)注工序尺寸 計算工序尺寸及其定位誤差 解 1 平面定位 jw 0mm 設(shè)計基準(zhǔn)B與定位基準(zhǔn)A不重合 因此將產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差 其計算應(yīng)用尺寸鏈計算 dw jw 0 05 0 1 0 15m 2 設(shè)工序尺寸為L 則尺寸40 20 100及L組成尺寸鏈 且尺寸40為封閉環(huán) L為減環(huán) 其余尺寸為增環(huán)解尺寸鏈得 L 80 0 025mm對于工序尺寸L 工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合 而平面定位 基準(zhǔn)位置誤差為0 因此 dw 0 40 補充習(xí)題 定位誤差計算 如下圖所示 工件以d1外圓定位 加工 10H8孔 已知 求加工尺寸40 0 15mm的定位誤差 41 第四章補充題 尺寸鏈計算 如圖為箱體簡圖 圖中只標(biāo)有關(guān)尺寸 若下孔已加工 分析計算 以M面為基準(zhǔn)鏜上孔時 定位誤差的大小 解 尺寸80的定位誤差 dw jb 0 2大于該尺寸的尺寸公差0 16 解決方法 計