2022年机械制造技术基础期课后作业答案 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆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：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆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 限制了工件自由度；定位方式属于完全定位。b）V型块 1V型块 2V型块 3V型块 1V型块 2圆柱销支承平面支承平面：Z，X，Y自由度； V 形块 1，V 形块 2：yx,。；不完全定位，无不合理处。c）平面限制了Z

2、，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 所示 a） 为一轴套零件，尺寸mm3801.0和mm8005. 0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z x y z 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆A1、A2和 A3。答案： 1）图 b：基准重合，定位误差0DW，1. 0101Amm ；2）图 c：尺寸 A2，100.1 和005. 08构成一个尺寸链

3、（见习解图5X4-2c），其中尺寸100.1是封闭环，尺寸 A2和005.08是组成环，且 A2为增环，005.08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：0.1=ESA2（-0.05 ）， ESA2=0.05mm; -0.1=EIA20，EIA2=-0.1mm 。故：05.01.0218Amm 3）图 d：尺寸 A3，100.1，005. 08和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2d），其中尺寸 100.1 是封闭环，尺寸A3，005.08和01. 038是组成环，且01. 038为增环，A3和005. 08为减环。由

4、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= -0.05mm; -0.1= -0.1(ES A3+0)，ESA3=0。故：005.0328Amm 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。c）d）a）b）习图 5-4-2A3 A2 A1 100.1 8 0 0.05 38 0 0.1 c）A2 100.1 8 0 0.

5、05 d）A3 38 0 0.1 100.1 8 0 0.05 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆关键点：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：8200.mm 。第二种方案：（本关键点3 分）以 C面定位，则工序尺寸为Xc=71020.。尺寸链图是：（8200.）Xc第三种方案：（本关键点3 分）15010.以 A面定位，则工序尺寸为XA=3305010.。尺寸链图是：显然，T8T15+T40+TXA，该尺寸链没有意义。也就是说，XA以 A面定位时，无

6、论如何加工，无法达到图样尺寸，（8200.）即：8200.（mm ）。15010.综合考虑上述三种情况，可能第二种方案比较可行。400150.（结论 1 分）5-13、 如图所示。已知工件的相关尺寸025. 0050.0170L，0025.0260L，15.00320L，3L 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）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆 1、( 尺寸链图)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -

7、第 5 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆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110.02mm ，第一台加工 1000 件，其直径尺寸按正态分布，平均值1x =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2x =11.015mm ，2=0.0025mm 。试求：（1）哪台机床的精度高？（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 61=60.004=0.024mm P11T0.04C1.6760.024（1 分）第

8、二台机床的精度 62=60.0025=0.015mm P22T0.04C2.6760.015（1 分）所 以， 6261, 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

9、心，从产生可修废品。002mm. 0)004.03025.050(015.50 x028mm.0)004.03025.050(015.50 x2min2max改进的办法是对第二台机床的车刀重新调整，使之再进給0.0020.028 mm为宜。（2 分）一、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？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆答：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、Y、Z、X、Y、Z）的限

10、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。xz精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆试分析图中所示定位方案的合理性并提出改进方法。1-支

11、承平面2-短圆柱销3-固定短 V 形块答：底面限制zxy，短销限制yx，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） 、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆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（

12、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5 个自由度，还有一个Z自由度未限制，此定位属于不完全定位，合理。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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆图 2 滚切

13、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-4-5-6-7-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-1-2-3-4-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-7-8-9-10-刀架升降丝杠，工作台为间接动力源，属于外联系传动链11 75rK 15o8o o5s15rK 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

14、切削刃、副切削刃及刀尖的位置。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆图 2 所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔05.0040mm 需淬硬，键槽尺寸深度为30.0046mm。孔和键槽的加工顺序是：1）镗孔至10. 006.39mm。2）插键槽， 工序尺寸为A。3）淬火热处理。4）磨内孔至05.0040mm，同时保证05.0040mm（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。（2）解尺寸链，可得插键槽工序尺寸及公差为：A

15、05.008.19025. 00203. 0046精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆尺寸3.0046为封闭环，解之得：23.0085.45A1如图所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔05.0040mm 需淬硬，键槽尺寸深度为30. 0046mm。孔和键槽的加工顺序是： 1）镗孔至10.006.39mm。2）插键槽，工序尺寸为A。3）淬火热处理。4）磨内孔至05. 0040mm，同时保证05.0040mm （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

16、）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(+0.025sA)0 sA0.275 +0(0 xA) （ +0.05） xA 0.050 因此 A 的尺寸为：按“ 入体 ” 原则， A 也可写成：2 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）46()19.820A0.2750.05045.80.225045.8精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结

17、 - - - - - - -第 13 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆解：如图A1:封闭环； A2、A4:增环； A3:减环1. 01 .0005.001.0254,503,602AAAA1=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=15. 020.0351. 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mm20. 0010，试计算铣削表面A时的工序尺寸及上、下偏差。答

18、：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=40mm ESL0=ESL1+ESL3-EIL2, 可以得出ESL3=ESL0+EIL2-ESL1=0.2+0.05-0=0.25mm EIL0=EIL1+EIL3-ESL2, 可以得出EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0+0.05+0=0.05mm 所以 L3=40-0.05+0.25mm 3. 加工如图所示一轴及其键槽，图纸要求轴径为0032.030，键槽深度尺寸

19、为00226，有关的加工过程如下：1）半精车外圆至01. 06 .30；2）铣键槽至尺寸A1；3）热处理； 4）磨外圆至0032.030，加工完毕。求工序尺寸A1。L2=600.05 L1=30+0.05L0= 10+0.2L3= ？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆解： 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

20、-A2,A1=A0+A2-A3=26+15.3-15=26.3mm ESA0= ESA1+ ESA3- EIA2, ESA1= ESA0+ EIA2- ESA3=0-0.05=-0.05mm EIA0= EIA1+ EIA3- ESA2, EIA1= EIA0+ ESA2- EIA3=-02+0+0.016=-0.184mm 所以 A1=26.3-0.05-0.184mm 4. 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

21、。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=1 .006.49 mm；2. 调头， 以 A面为基准半精车端面C，保证总长度A2= 05. 020. 080；3. 热处理；8. 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mmA020.0030，mmA010.0110。 车削时以端

22、面B定位，图样中标注的设计尺寸0A不便直接测量，如以端面A为测量基准测量孔深尺寸2A，试求2A的基本尺寸及其上下偏差。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆解: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 1、在滚齿机上加

23、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 45ux67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刀架升降丝杠精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆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

24、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， 由于切削厚度很小 , 刀齿要在加工表面上滑行一小段距离， 直到切削厚度足够大时， 刀齿才能切入工件，此时, 刀齿后刀面已在工件表面的冷硬层上挤压、滑行产生了严重磨损， 因而刀具使用寿命大大降低，且使工件表面质量也变差；此外, 铣削过程中，还存在对工件上抬的垂向切削分力Fcn，它会影响到工件夹持的稳定性, 使工件产生周期性振动 , 影响

25、加工表面的粗糙度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 18 页学而不思则惘，思而不学则殆顺铣时, 刀齿切削厚度从最大开始，因而避免了挤压、滑行现象；同时，垂向铣削分力 Fcn 始终压向工件， 不会使工件向上抬起， 因而顺铣能提高铣刀的使用寿命和加工表面质量。但由于顺铣时渐变的水平分力Fct 与工件进给运动的方向相同，而铣床的进给丝杆与螺母间必然有间隙。实际的平面铣削生产中， 多采用 顺铣。顺铣的最大缺点是进给丝杆与螺母间有间隙，多数铣床纵向工作台的丝杆螺母有消除间隙装置，即使没有消除间隙的装置，则当水平分力 Fct 较小时

26、，工作台进给可以采用丝杆驱动。同时，顺铣避免了逆铣过程中的挤压、滑行问题，还能提高铣刀的使用寿命和加工表面质量。4-3 为什么顺铣时，如工作台上无消除丝杠螺母机构间隙的装置，将会产生工作台窜动？答：由于顺铣时渐变的水平分力Fct 与工件进给运动的方向相同， 而铣床的进给丝杆与螺母间必然有间隙， 若工作台上无消除丝杠螺母机构间隙的装置，当水平分力 Fct 变得足够大，间隙由最大变为零的过程中，工作台就会突然向前窜动，整过过程表现为振动。6、顺铣与逆铣相比较，其优点是A 。A.工作台运动稳定B.刀具磨损减轻C.散热条件好D. 生产效率高精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 18 页