机械制造技术基础复习题倪小丹.doc

-分析题2 在三台车床上分别加工三批工件的外圆表面，加工后经测量，三批工件分别产生了如图4-59所示的形状误差，试分析产生上述形状误差的主要原因。答（a）是工件刚度不够 （b）是导轨和主轴轴线不平行 （c）前后支撑刚度不一致3 加工如图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有符号的为加工面，其余为非加工面）？图a、b、c所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；图d所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。答a）先以外圆表面为粗基准加工内孔，然后再以孔为精基准加工其它表面 b）以法兰盘外圆柱面和左侧面为粗基准加工内孔和法兰盘右侧面，再以孔和右侧面为精基准加工其它表面 c）以外圆柱面和左端面为粗基准加工内孔和右端面，然后以孔和右端面为精基准加工其它表面 d）以上表面为出粗基准加工下表面，然后以下表面为精基准加工其它表面4 图5-70所示尺寸链中（图中Ao、Bo、Co、Do是封闭环），那些组成环是增环？那些组成环是减环？答）a）是增环，是减环 b）是增环，是减环 c）是增环是减环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。试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，短销限制，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。6 试分析图中各定位元件所限制的自由度数。答a）两顶尖限制 b）一个锥面限制另一个锥面组合限制 c）底面两个支撑板限制侧面两个支撑钉限制 菱形销限制7 试制定图示零件（单件小批生产）的工艺路线。工序1：粗车各外圆、端面、60圆孔；精车200外圆与端面，精镗60孔；精车96外圆、端面B与端面C（车床）工序2：插槽（插床）工序3：钻620孔（钻床）工序4：去毛刺（钳工台）8 制订下述零件的机械加工工艺过程，具体条件：45钢，圆料70，单件生产。（12分）工序1：粗测各外圆、端面、钻14孔，精车40外圆及端面；以40为基准面，精镗30孔，精车60及端面（车床）。工序2：铣键槽（铣床）工序3：钻46孔（钻床）工序4：去毛刺（钳工台）9 指出下列定位方案所消除的自由度。， ，； ，； ，10 图示拨叉零件，材料HT300，单件小批生产（12分）1 对零件进行工艺分析。2 制订该零件的加工工艺过程。工序1： 粗精铣尺寸40左右端面（铣床）工序2： 钻绞24孔（车床）工序3： 粗精铣尺寸12左右端面、R25圆弧面（铣床）工序4： 钻攻M8螺纹孔（钻床）工序5： 去毛刺（钳工台）12 如图所示的一批工件的工序简图，除槽未加工外，其余表面均已加工完毕，本工序加工槽B，请回答下列问题： （1）为保证本工序加工技术要求，应限制工件的哪些自由度？ （2）应选择工件上哪些合适的表面为定位基准面（选择一组），并用定位符号标在图上？（3）根据确定的一组定位基准面，选择相应的定位元件来限制工件的自由度，并将每个定位元件的名称及所限制的自由度写出？（4）上述的定位方案中属何种定位形式（完全定位、不完全定位、欠定位、过定位）？ （5）将夹紧力的方向和作用点用符号的形式标注在工序简图上？（1）、 （2）、底面和两孔O1、O2 即一面两孔（3）、底面：大支承板 孔O1：圆柱销 孔O2：菱形销 （4）、完全定位 （5）、铅垂 两点15. 编制如图所示箱体零件中批以上生产的加工工艺路线。（材料HT200）铸造时效漆底漆粗精铣底面粗精铣前后面、上面磨底面粗、半精镗两孔精镗两孔浮动精镗两孔钳工去毛刺、清洗检验17、根据图中给定的定位状态，分析各定位元件限制了工件的哪些自由度？a) 三爪卡盘限制y、z的移动自由度，定位块限制*移动自由度,中心架限制y、z的转动自由度。无重复定位现象。 b)定位平面限制了z轴的移动和*、y轴的转动自由度。两定位销限制了工件y轴的移动及转动自由度，重复限制了*轴的移动自由度。为重复定位。改进方法：改变一个短圆柱销为菱形销，方向也必须正确。21. 如图所示为拉削圆孔的示意图，试分析：1）问拉削圆孔时能不能修正孔轴线的位置误差？为什么？2）拉削时，没有进给运动，其切削余量是怎样被切除的？ 答：1）不能。因为加工是以自身轴线为定位的故不能改变轴线的位置。 2）是以刀具的齿升量代替进给量来切除余量的。22. 图示零件的A、B、C面以及10H7和30H7 两孔均已加工完毕，试分析加工12H7孔时，必须限制哪些自由度？选用哪些表面定位最合理，为什么？ 定位基准面应选择A面、B面和30H7孔分别作为工件的第一定位基准面、第二定位基准面和第三定位基准面。 A面定位，可保证Ø12H7孔加工孔轴线与A面的平行度和孔的中心高； 选c面作为定位基准面，可保证Ø12H7孔轴线与c面的垂直度；选择30H7孔作为定位基准面可保证两孔的中心距要求。加工Ø12H7孔必须限制的自由度： 、 、 、 。 23、试分析图示铣夹具，要求： 指出各定位元件、调整元件和安装元件；1-夹具体 2-支座3-对刀块 4圆柱销5-V型块 6-心轴7-螺母 8-卡块9-钩形压板10-圆柱销11-夹紧螺钉12-支座 13-定位键14-螺钉 15-圆柱销16-圆柱销 17-螺钉18圆柱销 19-螺栓24、若镗床、车床主轴均采用滑动轴承支承，当镗床、车床主轴轴径和轴承内孔均存在圆度误差时，试分别分析上述误差对两种机床主轴回转精度的影响。答： 车削时，车床切削力方向固定，支承轴径的圆度误差对主轴回转精度影响最直接，而轴径内孔圆度误差影响很小； 镗削时，由于切削力方向变化，两者对主轴回转精度的影响恰好相反。25、编制图2所示阶梯轴零件的工艺规程。零件材料为45#钢，毛坯为棒料，生产批量：10件。图2 阶梯轴工序号 工序名称及内容 定位基准 1 下料 外圆表面 2 夹左端，车右端面，打中心孔；粗车右端 外圆表面ø 40、ø 35、ø25外圆。调头，夹右端，车做端面，保证全长150mm, 外圆表面打中心孔；粗车左端ø 32、ø 20外圆。3 顶尖定位，半精车ø 40外圆；精车ø 35、 顶尖孔Ø25外圆；切退刀槽，倒角。 调头，顶尖定位，半精车ø 32外圆；精车 顶尖孔ø 20外圆；切退刀槽，倒角。4 铣键槽 顶尖孔 5 磨一端ø 35、ø 25外圆； 顶尖孔调头，磨另一端ø 20外圆6 去毛刺7 检验4在车床上加工一批轴的外圆，加工后经测量有如图3所示的锥形形状误差，试分析可能产生上述形状误差的主要原因。 图3 锥形加工误差解：（1）车床纵导轨在水平面内的直线度误差；（2）刀具线性磨损；（3）车床纵导轨与工件回转轴线在水平面内不平行；（4）误差复映。5在轴上铣一键槽，工件的定位方案如图4所示，试求尺寸A的定位误差。图4 铣平面定位方案解：（1）求A的基准不重合误差：由定位方案可知，基 准不重合误差等于零，即。（2）求A基准位移误差：1）求工件外圆尺寸变化引起的基准位移误差由V型块定位误差可知：工件外圆尺寸变化引起的基准 位移误差为：2）尺寸10的变化引起的基准位移误差为：由于V型块角度为45度，尺寸10的变化所引起的基准位移误差为：（3）尺寸A的定位误差为：六、计算题如图所示的零件图及工序简图，（图的右端为零件的设计尺寸，左端为工艺尺寸）两孔O1O2都以底面A为定位基准镗出。试确定镗两孔的工序尺寸H1、H2（基本尺寸及偏差）1） 2）H0=60±0.1增环H2 减环H1=60±0.04H2= H0+ H1=60+50=110ES（H2）=ES（H0）+EI（H1）=0.1-0.04=0.06EI（H2）= EI（H0）+ ES（H1）=-0.1+0.04=-0.06所以：H2=110±0.06图2所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔mm需淬硬，键槽尺寸深度为mm。孔和键槽的加工顺序是：1）镗孔至mm。2）插键槽，工序尺寸为A。3）淬火热处理。4）磨内孔至mm，同时保证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。A（2）解尺寸链，可得插键槽工序尺寸及公差为：尺寸为封闭环，解之得：1 如图所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔mm需淬硬，键槽尺寸深度为mm。孔和键槽的加工顺序是：1）镗孔至mm。2）插键槽，工序尺寸为A。3）淬火热处理。4）磨内孔至mm，同时保证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：基本尺寸：偏差： +0.30(+0.025 sA)0 sA0.275+0(0 *A)（+0.05） *A0.050因此A的尺寸为：按“入体”原则，A也可写成：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B面定位钻直径为10mm孔时的工序尺寸A1及其偏差。（要求画出尺寸链图）解：如图 A1:封闭环；A2、A4:增环；A3:减环 A1=A2+A4-A3=60+25-50=35 ESA1= ESA2 +ESA4-EIA3=0+0.1-(-0.05)=0.15 EIA1= EIA2 +EIA4+ESA3=-0.1-0.1-0=-0.2 所求 A1及其偏差为：A1=1.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 ，试计算铣削表面A时的工序尺寸及上、下偏差。L2=60±0.05L1=30+0.05L0= 10+0.2L3=？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，需要计算出来。经分析可知，L1，L3为循环，L2为减环。依据公式：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, 可以得出EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0+0.05+0=0.05mm所以L3=40-0.05+0.25mm3.加工如图所示一轴及其键槽，图纸要求轴径为，键槽深度尺寸为，有关的加工过程如下：1）半精车外圆至；2）铣键槽至尺寸A1；3）热处理；4）磨外圆至，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.O50;A3=15-O.O160,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+ 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0.3±0.05，若不考虑淬火时工件的变形，求淬火前精车的直径工序尺寸。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；D1=60.6+0.07-0.1mm5.如图所示一批小轴零件，部分加工过程如下：1.半精车端面A、B，保证两者之间的尺寸A1= mm；2.调头，以A面为基准半精车端面C，保证总长度A2= ；3.热处理； 8.如图所示零件，A、B两端面已加工完毕。在*工序中车削内孔和端面C时，图中，。车削时以端面B定位，图样中标注的设计尺寸不便直接测量，如以端面A为测量基准测量孔深尺寸，试求的基本尺寸及其上下偏差。解: 尺寸链如图所示:在该尺寸链中,A0为封闭环,A1为减环,A2为增环,按尺寸链计算公式有: 基本尺寸:A2=A0+A1=30+10=40mm上偏差:ES2=ES0+EI1=0-0.1=-0.1mm下偏差:EI2=EI0+ES1=-0.2-0=-0.2mm因此,所求尺寸为A2=40-0.2-0.1mm. z.