機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)期課后作業(yè)答案

1、器品用口3-7-6試分析題7-6圖中的定位元件所限制的自由度，判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位, 并對(duì)方案中不合理處提出改進(jìn)意見(jiàn)。題7-6圖a） V型塊1限制了工件X , Y自由度;V型塊2限制了工件自由度; x yV型塊3限制了工件z z自由度;定位方式屬于完全定位。b）vgy 塊 i外塊2V型塊1V型塊2圓柱銷支承平面：Z, X, Y自由度；V形塊1, V形塊2: x, y 0 ；不完全定位，無(wú)不合理處。c）平面限制了 Z , X , Y自由度；短定位銷限制了 X , Y自由度；固定V型塊限制了 Z , X。屬于過(guò)定位。將固定V型塊改為活動(dòng)V型塊4-3習(xí)圖5-4-2所示a）為一軸套零件，尺寸38 0

2、1mm和8 005 mm已加工好，b）、 .c）、d）為鉆孔加工時(shí)三種定位方案的簡(jiǎn)圖。試計(jì)算三種定位方案的工序尺寸是封閉環(huán)，尺寸A和8 0.05是組成環(huán)，且A為增環(huán),8 0.05為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計(jì)算公式,有:10= A2 8, 一A2=18mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計(jì)算公式：0.1=ESA （-0.05） , 一 ESA=0.05mm;-0.1=EIA 2-0, 一EIA2=-0.1mni 故:a2 18 0.05 mm3）圖d：尺寸A, 10±0.1, 8 ；.05和構(gòu)成一個(gè)尺寸鏈（見(jiàn)習(xí)解圖5X4-2d),其中尺寸10土 0.1是封閉環(huán)，尺寸 A, 8 0.0

3、5和38 0.1是組成環(huán)，且380.1為增環(huán),A和8 0.05為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計(jì)算公式，有:10= 38 (A3+8) , 一 A3=28mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計(jì)算公式，有：0.1=0 - (EIA3+ (-0.05 ) ) , 一 EIA3= -0.05mm;-0.1= -0.1 (ES A3+0), - ESA=0。故：A3 280.05 mm三、計(jì)算題（本大題共計(jì) 10分。）如圖示套筒零件，除缺口 B外，其余表面均已加工尺寸分別為口 B保證尺寸時(shí)，有幾種定位方案？計(jì)算出各種定位方案的工序尺寸，并選擇其最佳方案。O試分析當(dāng)加工缺關(guān)鍵點(diǎn)：第一種方案：（本關(guān)鍵點(diǎn) 3分

4、）如果可以的話，以 D面為定位基準(zhǔn)。則工序尺寸為：8002 mm第二種方案：（本關(guān)鍵點(diǎn) 3分）以C面定位，則工序尺寸為 X=7 0.2。尺寸鏈圖是:（800.2） X第三種方案：（本關(guān)鍵點(diǎn) 3分）0150.1以A面定位，則工序尺寸為 Xa=33 0f。尺寸鏈圖是:顯然，t5<Ti5+T40+TXa,該尺寸鏈沒(méi)有意義。也就是說(shuō),以A面定位時(shí)，無(wú)論如何加工，無(wú)法達(dá)到圖樣尺寸,即：80°2 （mm。015 0.1綜合考慮上述三種情況，可能第二種方案比較可行。040 0.15（結(jié)論1分）L26 0 0.025 , L3200，5-13、如圖所示。已知工件的相關(guān)尺寸L170 0.020L

5、3不便10分）測(cè)量。試重新給出可以測(cè)量的尺寸，并標(biāo)注該測(cè)量尺寸及偏差。重新給出的測(cè)量尺寸為L(zhǎng)-即大直徑孔的深度尺寸,由工藝尺寸鏈圖分析知 封閉環(huán)與20嚴(yán)增環(huán)=皿：加工？減環(huán) 匕70；解尺寸確J =工2 |14 - JL. = 30MTTJ匯5 （ Lj） = ££（匚1- 石5 億. A 曰（5）王占用）-0.10 E“2 - EI （七二）十 & （匚4）一 £5 （L.J，工川產(chǎn)（5分）5-4,在兩臺(tái)相同的自動(dòng)車床上加工一批小軸的外圓，要求保證直徑小11 ±0.02mm第一臺(tái)加工1000件，其直徑尺寸按正態(tài)分布，平均值 Xi=11,005mm

6、均 方差1=0,004mm第二臺(tái)加工500件，其直徑尺寸也按正態(tài)分布，且X2=11.015mm 2=0.0025mm 試求： （1）哪臺(tái)機(jī)床的精度高？（2）加工中有無(wú)變值系統(tǒng)誤差和常值系統(tǒng)誤差，有無(wú)廢品產(chǎn)生？如有，可否修 復(fù)？并分析其產(chǎn)生的原因及提出改進(jìn)的方法。（1）第一臺(tái)機(jī)床的精度(T1=6X0,004=0.024mmCP1工 204 1.676 10.024(1分)第二臺(tái)機(jī)床的精度(T2=6X0,0025=0.015mmCP20.040.0152.67（1分）所以，6b2 <61,故第二臺(tái)機(jī)床的精度高。工序能力均足夠（1分）（2）呈正態(tài)分布，無(wú)變值系統(tǒng)誤差，但均有常值系統(tǒng)誤差（1第一

7、臺(tái)機(jī)床加工的小軸，其直徑全部落在公差內(nèi)，故無(wú)廢品。（1分）第二臺(tái)機(jī)床加工的小軸，有部分小軸的直徑落在公差帶外，成為可修復(fù)廢品。（1分）從可見(jiàn)，第二臺(tái)機(jī)床產(chǎn)生廢品的主要原因是刀具調(diào)整不當(dāng)，使一批工件尺寸 分布中心偏大于公差中心，從產(chǎn)生可修廢品。X2max50.015 (50 0.025 3 0,004) 0.028mmX2min50.015 (50 0.025 3 0,004) 0,002mm改進(jìn)的辦法是對(duì)第二臺(tái)機(jī)床的車刀重新調(diào)整，使之再進(jìn)給0.0020.028 mm為宜。（2分）、試分析圖中的各定位方案中定位元件所限制的自由度？判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位？是 否合理？如何改進(jìn)?7 iZ1（Q）x

8、z答：圖（a）的三個(gè)V型塊各限制工件的2個(gè)自由度，共同完成工件的六個(gè)自由度（即X、Y、Z、X、Y、Z）的限制，屬于完全定位，無(wú)欠定位和過(guò)定位，合理。圖（e）的底平面限制了 3個(gè)自由度（即Z、X、Y）、圓柱銷限制了 2個(gè)自由度（即X、Y）、V型塊限制了 2個(gè)自由度（即 X、Z）,三個(gè)元件共限制了 7個(gè)自由度，出現(xiàn)了重復(fù)限制X自由度的情況，屬于過(guò)定位，不合理。其改進(jìn)辦法是：將V型塊改為擋銷限制1個(gè)Z自由即可。5下圖所示連桿在夾具中定位， 定位元件分別為支承平面 1、短圓柱銷2和固定短V形塊3。試分析圖中所示定位方案的合理性并提出改進(jìn)方法。1-支承平面2-短圓柱銷3-固定短V形塊答：底面限制y x

9、z ,短銷限制x y ，左側(cè)v型塊由于是固定的，很難保證和工件接觸，因而實(shí)現(xiàn)不了定位功能，屬于欠定位。改進(jìn)：把左側(cè)V型塊變成可移動(dòng)的。圖（C）的前頂尖限制了三個(gè)自由度（即X、丫、z）、后頂尖限制了二個(gè)自由度 （即X、Y）、三爪卡盤限制了二個(gè)自由度（即 X、Y）,三個(gè)定位元件共限制了 7個(gè)自由度，出現(xiàn)了過(guò) 定位，不合理。其改進(jìn)辦法是：取掉三爪卡盤即可；將前頂尖改為一個(gè)擋銷即可。圖（d）的端面限制了三個(gè)自由度Y ）,兩個(gè)定位元件共限制了（即Z、X、Y ）、左邊的V型塊限制了二個(gè)自由度 （即X、5個(gè)自由度，還有一個(gè) Z自由度未限制，此定位屬于不完全定位，合理。且不完全定位圖（b）圓柱表面限制了 4個(gè)

10、自由度（即X、Y、X、Y）、端面限制了 Z一個(gè)自由度,還的一個(gè)Z自由度未限制，屬于不完全定位，無(wú)欠定位和過(guò)定位，合理。圖2滾切直齒圓柱齒輪傳動(dòng)原理圖答：母線：漸開線，由展成法形成，需要一個(gè)復(fù)合的表面成型運(yùn)動(dòng)，可分解為滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工 件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線：直線，由相切法形成，需要兩個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和滾刀沿工件的軸向運(yùn)動(dòng)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：滾刀 456 7 工件，滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間保持嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈；主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：電動(dòng)機(jī) 1234 滾刀，與動(dòng)力源直接相連，屬于外聯(lián)系傳動(dòng)鏈；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：工件 -7-89-10 刀架升降絲杠，工作臺(tái)為間接動(dòng)力源，屬于外聯(lián)系

11、傳動(dòng)鏈11根據(jù)以下給定的刀具幾何角度，在正交平面靜止參考系中，畫出 75 rK 15 o8 oo , 5s,15 rK外圓車刀的幾何角度，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。圖2所示為齒輪孔的局部圖，設(shè)計(jì)尺寸是：孔40oO.O5mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為4600.3°mm。孔和鍵槽的加工順序是：1）鎮(zhèn)孔至 39.60010 mm。2）插鍵槽，工序尺寸為A。3）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至 400°.°5mm,同時(shí)保證 400°°5 mm （假設(shè)磨孔和鏈孔時(shí)的同軸度誤差很小，可忽略）。試求插鍵槽的工序尺寸及其公差。解

12、：（1）由題意，列尺寸鏈如圖所示。19.80°.°52000.0254600.3（2）解尺寸鏈，可得插鍵槽工序尺寸及公差為:尺寸4600.3為封閉環(huán)，解之得：A 45.85。0231.如圖所示為齒輪孔的局部圖，設(shè)計(jì)尺 寸是：孔40o005 mm需淬硬，鍵槽尺 寸深度為460°.30mm。孔和鍵槽的加工 順序是：1）鏈孔至39.600.10 mm。2） 插鍵槽，工序尺寸為Ao 3）淬火熱處 理。4）磨內(nèi)孔至 400°.°5mm,同時(shí)保 證400°.°5mm（假設(shè)磨孔和鏈孔時(shí)的同 軸度誤差很小，可忽略）。試求插鍵 槽的工序尺寸及

13、其公差。（7分）解：按加工路線作出如圖四環(huán)工藝尺寸鏈。其40黑中尺寸46為要保證的封閉環(huán)，A和20為增 環(huán),19.8為減環(huán)。按尺寸鏈基本公式進(jìn)行計(jì)算：基本尺寸：46 （20 A） 19.8偏差： +0.30=(+0.025 + A sA) -0 sA= 0.275+0=(0 + A xA) - (+0.05) xA = 0.05045.800.225因此A的尺寸為：45.8 0.075按人體”原則，A也可寫成：B面定位鉆2如下圖所示軸套零件的軸向尺寸，其外圓、內(nèi)孔及端面均已加工。試求：當(dāng)以 直徑為e 10mm孔時(shí)的工序尺寸 A1及其偏差。（要求畫出尺寸鏈圖）A2=60Al=?解：如圖A1:封閉

14、環(huán)；A2、A4:增環(huán)；A3:減環(huán) A2 6000.1, A3 500 0.05, A4 25 0;A1=A2+A4-A3=60+25-50=35ESai= ESa2 +ESa4-EIa3=0+0.1-(-0.05)=0.15EIa1= EIa2 +EIa4+ESa3=-0.1-0.1-0=-0.2所求 A1及其偏差為：A1= 35 0.20A4=251.如圖所示工件成批加工時(shí)用端面用B定位加工表面 A（用調(diào)整法），以保證尺寸100020mm,試計(jì)算銃削表面A時(shí)的工序尺寸及上、下偏差。答：尺寸鏈如圖所示,L3= ? L0=10+02L1=30+0.05L2=60 ± 0.05L0間接獲

15、得為封閉環(huán)，L3為工序尺寸在加工過(guò)程要使用，需要計(jì)算出來(lái)。經(jīng)分析可知,L1 , L3為循環(huán)，L2為減環(huán)。依據(jù)公式: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=0.05mm3.加工如圖所示一軸及其鍵槽，圖紙要求軸徑為3000.032 ,鍵槽深度尺寸為26002 ,有關(guān)的加工過(guò)程如下：1）半精

16、車外圓至30.6001 ； 2）銃鍵槽至尺寸A1; 3）熱處理；4）磨外圓至bo0。.，加工完畢。 求工序尺寸A1。解：AO是要通過(guò)加工保證的尺寸，是封閉環(huán)； A1是加工要使用的工序尺寸，需要計(jì)算出來(lái)，且為增喚；A3也為增環(huán)，A2為減環(huán)。A2=15.3 -o.o50;A3=15 -o.oi60，A0= 26-o.o20A0=A1+A3-A2,A1=A0+A2-A3=26+15.3-15=26.3mmESA0= ESA1+ ESA3- EIA2, ESA1= ESA0+ EIA2- ESA3=0-0.05=-0.05mmEIA0= EIA1+ EIA3- ESA2, EIA1= EIA0+ ES

17、A2- EIA3=-02+0+0.016=-0.184mm所以 A1=26.3-o.O5-o.184mm4 .磨削一表面淬火后的外圓面，磨后尺寸要求為探以了mm。為了保證磨后工件表面淬硬層的厚度，要求磨削的單邊余量為O.3 ±0.05 ,若不考慮淬火時(shí)工件的變形，求淬火前精車的直徑工序尺寸。*1r*解：建立尺寸鏈如圖所示，其中 Z=0o 3±0。05是尺寸鏈的封閉環(huán)；R2=3O°-o.o15mm,是尺寸鏈的減環(huán)；R1是尺寸的增環(huán)，待求。解此尺寸鏈可得到；R1=3O.3+O.O35-o.o5mm由此可求出淬火前精車的直徑工序尺寸為；D1=6O.6+O.O7-o.1m

18、m5 .如圖所示一批小軸零件，部分加工過(guò)程如下：1.半精車端面 A B,保證兩者之間的尺寸A =公o.i mm； 2.調(diào)頭，以A面為基準(zhǔn)半精車端面 C,保證總長(zhǎng)度 4= Qn。.。5 ； 3.熱處理;49.6o80 O.2O8.如圖所示零件，A、B兩端面已加工完畢。在某工序中車削內(nèi)孔和端面C時(shí)，圖中A 300020 mm，A 1OOo.1°mm。車削時(shí)以端面B定位，圖樣中標(biāo)注的設(shè)計(jì)尺寸Ao不便直接測(cè)量，如以端面A為測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量孔深尺寸 A2,試求A2的基本尺寸及其上下偏差。解:尺寸鏈如圖所示：在該尺寸鏈中，A0為封閉環(huán)，A1為減環(huán)，A2為增環(huán)，按尺寸鏈計(jì)算公式有 基本尺寸：A2=A

19、0+A 1=30+10=40mm上偏差：ES2=ES0+EI 1=0-0.1=-0.1mm下偏差：EI2=EI0+ES1=-0.2-0=-0.2mm因此，所求尺寸為A2=40-0.2-0.1mm1、在滾齒機(jī)上加工直齒圓柱要調(diào)整哪幾條傳動(dòng)鏈？畫出傳動(dòng)原理圖并寫出傳動(dòng) 鏈。(1)主運(yùn)動(dòng)滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)鏈：電動(dòng)機(jī) M 1 2uv 3 4 B11(2)展成運(yùn)動(dòng)是滾刀與工件之間的嚙合運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)。即 B11和B12。此時(shí)，滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒。傳動(dòng)鏈：滾刀一 4一5 ux67工件(3)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為了形成漸開線齒面，滾刀還需作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A2。傳動(dòng)鏈：工件一7一8uf910一刀架升降絲杠4-2什么是逆銃？什么是順銃？試分析其工藝特點(diǎn)。在實(shí)際的平面銃削生產(chǎn)中，目前多采用哪種銃削方式？為什么？答：逆銃：銃刀主運(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)稱為逆銃；順銃：銃刀主運(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)稱為順銃。逆銃時(shí)，刀齒的切削厚度從零增加到最大值， 切削力也由零逐漸增加到最大 值,避免了刀齒因沖擊而破損的可能。但刀齒開始切削時(shí)，由于切削厚度很