機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題答案

第一章——分析構(gòu)造工藝性1/46第一章1-11題——確定加工圖示待加工表面應(yīng)限制自由度數(shù)限制五個自由度確保尺寸l——限制沿X移動；繞X轉(zhuǎn)動確保尺寸a——限制沿Z移動；確?？纵S線通過外圓軸線平面——限制沿Y移動確?？纵S線與底面垂直——限制繞Y轉(zhuǎn)動。六個自由度都必須限制確保尺寸l——限制沿Y移動；確保尺寸h——限制沿Z移動；確保槽底與軸線平行——限制繞X，Y轉(zhuǎn)動確保對稱度——限制沿X移動和Z轉(zhuǎn)動；2/46c)限制六個自由度確保尺寸l，h，l2——限制三個移動；確保與基準(zhǔn)A平行度——限制繞Z轉(zhuǎn)動。確保與底面平行——限制繞X，Y轉(zhuǎn)動。d)限制五個自由度確保尺寸l——限制沿X移動；確保與左孔平行度——限制繞X，Y轉(zhuǎn)動確保對稱度——限制沿Y移動和Z轉(zhuǎn)動；3/46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——

二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——限制二者一起限制五個自由度無過定位，欠定位4/46b)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——限制二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5/46F)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：背面兩個支承釘，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)Ｖ形塊限制；與前后Ｖ形塊組合限制：無過定位，無欠定位6/46第一章7/46第一章補(bǔ)充題：

根據(jù)工件加工技術(shù)條件，指出工件定位應(yīng)限制自由度并確定定位方案

解：(a)為確保尺寸100,限制___；為確保對稱度,限制___；為確保垂直度（或平行度）,限制____定位方案:(b)為確保尺寸15,限制___；為確保對稱度,限制___；為確保垂直度,限制_____定位方案:

(a)

(b)8/46第一章補(bǔ)充題：

根據(jù)工件加工面技術(shù)條件，指出工件定位應(yīng)限制自由度并確定定位方案9/46第一章補(bǔ)充題：

根據(jù)工件加工面技術(shù)條件，指出工件定位應(yīng)限制自由度并確定定位方案10/462-3試分析在車床上加工時，產(chǎn)生下述誤差原因：1)在車床上鏜孔時，引發(fā)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，引發(fā)內(nèi)孔與外圓同軸度誤差；端面與外圓垂直度誤差。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，分別可采取什么措施來減少或消除第二章習(xí)題：2-3,2-411/46中心架與跟刀架12/4613/462-11試說明磨削外圓時，使用死頂尖目標(biāo)是什么？哪些原因引發(fā)外圓圓度和錐度誤差2-12在車床或磨床上加工相同尺寸及相同精度內(nèi)外圓柱表面時，加工內(nèi)孔表面走刀次數(shù)往往多于外圓,試分析其原因第二章習(xí)題：2-11,2-1214/462-14在臥式銑床上銑削鍵槽，經(jīng)測量發(fā)覺靠工件兩端深度大于中間，且都比調(diào)整深度尺寸小。試分析這一現(xiàn)象原因。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(jìn)行精刨。試分析若床身剛度較低，精刨后導(dǎo)軌面將會產(chǎn)生什么樣誤差？第二章習(xí)題：2-14,2-1515/46第二章補(bǔ)充題：假設(shè)工件剛度極大，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)生左小右大圓柱度誤差B）端面形狀根據(jù)工件在切削力作用下偏轉(zhuǎn)和刀架偏轉(zhuǎn)相對角度變化而不一樣，形成內(nèi)凹或者外凸端面，也也許沒有平面度誤差C）工件偏轉(zhuǎn)角度隨位置不一樣而不一樣，由此造成工件加工成鞍形，產(chǎn)生圓柱度誤差16/46第二章補(bǔ)充題：外圓磨床加工帶鍵槽細(xì)長槽，機(jī)床幾何精度很高，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？采取何措施可提升警覺加工后形狀精度？1）軸向：下列三種形狀誤差合成：工件剛度低而產(chǎn)生腰鼓形；K頭>K尾而使接近尾架處直徑>接近頭架處直徑；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；鍵槽口塌陷采取措施：無進(jìn)給數(shù)次走刀；控制砂輪超出量，并使砂輪在各處停留時間均勻；盡可能磨削后再加工鍵槽17/46第二章補(bǔ)充題：加工通槽,試分析在只考慮工藝系統(tǒng)靜誤差影響條件下,造成加工后通槽側(cè)面與工件側(cè)面A平行度誤差主要原因夾具左側(cè)定位元件定位表面與定向鍵槽側(cè)面間平行度誤差夾具定位鍵與銑床工作臺T形槽之間配合間隙銑床工作臺T形槽側(cè)面向工作臺燕尾槽導(dǎo)軌平行度誤差18/46第二章補(bǔ)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)覺外圓面有圓柱度誤差，臺肩面向外圓軸線有垂直度誤差，試從機(jī)床幾何誤差影響，分析產(chǎn)生以上誤差主要原因19/46第二章補(bǔ)充題：分析：應(yīng)限制自由度數(shù)為：除沿Φ12軸線方向移動外其他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（確保尺寸40以及加工孔軸線與底面平行）；以Φ30孔為第二基準(zhǔn)，用短圓柱銷定位，確保尺寸30；用棱形銷給Φ10孔定位，確保加工孔軸線與工件對稱線垂直。圖示零件A、B、C面，Φ10H7及Φ30H7孔均已加工。試分析加工Φ12H時，選用哪些表面定位最合理？為何？定位方案2：用A面為主要定位基準(zhǔn)；用棱形銷給Φ30定位，限制左右移動；用兩支承釘給B或C面定位，限制前后移動和一種轉(zhuǎn)動問題：定位方案1、2哪個較好？20/46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)接觸兩平面———遵循確保加工余量合理分派標(biāo)準(zhǔn)精基準(zhǔn)——以與導(dǎo)軌兩側(cè)接觸兩平面為精基準(zhǔn)，加工I孔和其他孔以及上頂面，遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和基準(zhǔn)重合標(biāo)準(zhǔn)I為主軸孔，加工時希望加工余量均勻，試選擇加工主軸孔粗、精基準(zhǔn)21/46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(jī)床精度確保垂直度公差；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；以已加工孔和端面為精基準(zhǔn)加工左端外圓和孔及環(huán)槽22/46C)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（確保各表面互相位置要求標(biāo)準(zhǔn)）；以已加工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)23/46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，后加工孔標(biāo)準(zhǔn)2）在流水線上加工：底面作為定位基準(zhǔn)，在精加工其他表面前應(yīng)先精加工底面（基準(zhǔn)）24/46第四章補(bǔ)充題：選擇粗、精加工基準(zhǔn)分析：由于外圓加工余量小，根據(jù)加工余量合理分派標(biāo)準(zhǔn)，以外圓為粗基準(zhǔn)加工孔，確保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，圖示為一鑄造或鑄造軸套，一般內(nèi)孔加工余量較大，外圓加工余量較小，試選擇粗、精基準(zhǔn)25/46第四章習(xí)題4-13：尺寸鏈計(jì)算解：測量尺寸L4，四個尺寸組成尺寸鏈中：封閉環(huán)為L3，增環(huán)：L2，L4；減環(huán)：L1L1L2L3L426/46第四章習(xí)題4-14：尺寸鏈計(jì)算解答提醒：——可測量L或者L’；L1=450-0.05L2=30+0.0250L3=5+0.30L4=0±0.25

1)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)L1L2LL32L1L'L3L427/46第四章習(xí)題4-15：尺寸鏈計(jì)算,解答提醒：——這是個公差分派問題1)L1=40，L2=L3=15，L4=10組成尺寸鏈，工序2，3分別確保尺寸L2L3，工序1確保尺寸L1，因此L4為封閉環(huán)（間接確保尺寸）2)將封閉環(huán)尺寸L4公差分派給其他組成環(huán)：設(shè)TL1=TL2=TL3=0.103）將L1公差按入體標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注400-0.1，又設(shè)ES1=ES2EI1=EI24）畫尺寸鏈圖并計(jì)算ES1，ES2EI1，EI228/46第四章習(xí)題4-16：尺寸鏈計(jì)算解答提醒：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，直接能夠確保尺寸有L1，L2

，L3，H；L4為封閉環(huán)（間接確保尺寸）增環(huán)：L2，H；減環(huán)L1；L3既可當(dāng)作增環(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+0.0895029/46第四章習(xí)題4-18：尺寸鏈計(jì)算某零件軸向尺寸如圖a),軸向尺寸加工工序如圖b),c),d，試校核工序圖上標(biāo)注工序尺寸及公差是否正確（加工符號表達(dá)本道工序加工面）解：先校核b)圖上工序尺寸：計(jì)算由a),b),c)圖有關(guān)尺寸組成尺寸鏈，L1=40.30-0.1L2=10.40-0.2L3=100-0.1L4=400-0.3因L3和L4是圖紙上要求尺寸，無須校核，因此校核工序尺寸L1

或L2

?，F(xiàn)認(rèn)可L1，校核L230/46第四章習(xí)題4-18：尺寸鏈計(jì)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）解得L2=10.3+0.10，可知，原工序尺寸（10.40-0.2）不正確

也能夠認(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)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

31/46第四章補(bǔ)充題：尺寸鏈計(jì)算如圖為箱體簡圖（圖中只標(biāo)有關(guān)尺寸），分析計(jì)算：（1）若兩孔分別都以M面為基準(zhǔn)鏜孔時，試標(biāo)注兩孔工序尺寸（2）檢查孔距時，因80±0.08mm不便于直接測量,故選用測量尺寸為A1,試求工序尺寸A1及其上下偏差。解:(1)以M面定位加工，兩孔工序尺寸分別為50±0.1和L，計(jì)算工序尺寸L.在尺寸鏈，封閉環(huán)是80±0.08，其公差不大于50公差值，因此需重新分派公差解尺寸鏈得：L=130±0.04mm，

50±0.04mm

32/46解:(2)直接測量尺寸為：A1，及兩孔直徑，尺寸80±0.08在測量工序中是間接得到，因此是封閉環(huán)是80±0.0833/46第四章補(bǔ)充題：尺寸鏈計(jì)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，因此是封閉環(huán)，其他都是增環(huán)34/46第四章補(bǔ)充題：尺寸鏈計(jì)算如圖所示襯套，材料為20鋼，內(nèi)孔表面要求磨削后確保滲碳層厚度為，磨削前精鏜工序工序尺寸試求：精鏜后熱處理時滲碳層深度尺寸及偏差。解：設(shè)滲碳層深度為t，畫尺寸鏈圖，封閉環(huán)為最后滲碳層厚度，尺寸15為減環(huán)，其他為增環(huán)35/46第六章習(xí)題6-3：定位誤差計(jì)算:B方案:1)有關(guān)對稱度定位誤差:Δdw=02)有關(guān)工序尺寸54定位誤差:Δdw=Δjw+Δjb=Td/2-Δdw=0.05-0.1×0.707=0.0207C方案:1)有關(guān)對稱度定位誤差:Δdw=Δjw+Δjb=0.08Δjw=Dmax-dmin=0.06(考慮任意邊接觸)Δjb=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)有關(guān)工序尺寸54定位誤差:Δdw=Δjw+Δjb=0.13Δjb=0.02+0.05=0.07Δjw=Dmax-dmin=0.0636/46D方案:1)有關(guān)對稱度定位誤差:Δdw=Δjb=Td/2=0.052)有關(guān)工序尺寸54定位誤差:Δdw=0方案比較:1)由于C、D方案有關(guān)對稱度定位誤差>對稱度公差,不能用2)B方案：有關(guān)工序尺寸54定位誤差:Δdw=0.0207，只占該工序尺寸公差15%；有關(guān)對稱度定位誤差：Δdw=0，因此該方案可用37/46有關(guān)同軸度誤差引發(fā)定位誤差:如下列圖,工藝基準(zhǔn)為孔下母線,而定位基準(zhǔn)為軸中心線,若外圓及孔尺寸無誤差,則引發(fā)工序基準(zhǔn)位置變化原由于孔軸同軸度誤差,工序基準(zhǔn)位置最大變動量=T(同軸度公差值),即Δdw=Δjb=T;若考慮外圓和孔尺寸公差Td和TD,則Δjw=;Δjb=T+Td/2;Δdw=Δjb+Δjw

38/46第六章習(xí)題6-4：定位誤差計(jì)算基準(zhǔn)位置誤差Δjw==0.0707Δjb=TD/2=0.0125Δdw=0.0832>0.2/339/46補(bǔ)充習(xí)題:定位誤差計(jì)算

以A面定位加工φ20H8孔，求:1)加工尺寸40±0.1mm定位誤差;2)若以A為基準(zhǔn)標(biāo)注工序尺寸,計(jì)算工序尺寸及其定位誤差;解：1)平面定位：Δjw=0mm;設(shè)計(jì)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(jì)算應(yīng)用尺寸鏈計(jì)算)Δdw=Δjw=0.05+0.1=0.15m2)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),其他尺寸為增環(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:Δdw=040/46補(bǔ)充習(xí)題:定位誤差計(jì)算如下列圖所示，工件以d1外圓定位，加工φ10H8孔。已知：

求加工尺寸40±0.15mm定位誤差。41/46第四章補(bǔ)充題：尺寸鏈計(jì)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(jì)算：以M面為基準(zhǔn)鏜上孔時，定位誤差大小解:尺寸80定位誤差: