机械制造工程学课后作业答案农大可用2.doc

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1、1. 试画出下图所示切断刀的正交平面参考系的标注角度、（要求标出假定主运动方向、假定进给运动方向、基面和切削平面）3. 如下图所示，镗孔时工件内孔直径为，镗刀的几何角度为，。若镗刀在安装时刀尖比工件中心高，试检验镗刀的工作后角。解答：在背平面（切深剖面）P-P内：带入数值，求得： （1）代入(1)式求得：，6. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 45钢锻件粗车；（C. YT5(P30)） HT200铸件精车；（A. YG3X(K01)） 低速精车合金钢蜗杆；（B. W18Cr4V） 高速精车调质钢长轴；（G. YT30(P01)） 中速车削淬硬钢轴；（D YN10(P05)） 加工冷硬铸铁。（

2、 FYG6X(K10)）AYG3X(K01) BW18Cr4V CYT5(P30) DYN10(P05)EYG8(K30) FYG6X(K10) GYT30(P01)7简要说明车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括、）？1）：细长轴刚性不足，取90；2）：取正刃倾角。（05）3）：刚性不足的情况下，前角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较大的值。4）：刚性不足的情况下，后角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较小的值。4在三台车床上分别用两顶尖安装工件，如下图所示，各加工一批细长轴，加工后经测量发现1号车床产品出现腰鼓形，2号车床产品出现鞍形，3号车床产品出现锥形，试分析产生上述各种形状误

3、差的主要原因。解答： (a) 主要原因：工件刚性差，径向力使工件产生变形，“让刀”；误差复映。 （b）主要原因：工件回转中心（前后顶尖）与走刀方向（导轨）不平行，如：两顶尖在垂直方向不等高、机床导轨磨损等；工件刚性强，但床头、尾座刚性差；误差复映等。 (c) 主要原因：刀具的磨损；机床前后顶尖在水平方向偏移；误差复映等。5在车床上车削一批小轴，经测量实际尺寸大于要求的尺寸从而必须返修的小轴数占24，小于要求的尺寸从而不能返修的小轴数占2，若小轴的直径公差，整批工件的实际尺寸按正态分布，试确定该工序的均方差，并判断车刀的调整误差为多少？解答： 已知：T=0.16，可修复废品率=24%=0.24，

4、不可修复废品率=2%=0.02 查表： 求出： 6、在自动车床加工一批小轴，从中抽检200件，若以0.01 mm为组距将该批工件按尺寸大小分组，所测数据如下 尺寸间隔（mm） 零件数 ni 尺寸间隔（mm） 零件数 ni 自 到 自 到15.01 15.02 2 15.08 15.09 58 15.02 15.03 4 15.09 15.10 26 15.03 15.04 5 15.10 15.11 18 15.04 15.05 7 15.11 15.12 8 15.05 15.06 10 15.12 15.13 6 15.06 15.07 20 15.13 15.14 5 15.07 15.

5、08 28 15.14 15.15 3若图纸的加工要求为15mm，试求：绘制整批工件实际尺寸的分布曲线？计算合格率及废品率？计算工艺能力系数，若该工序允许废品率为3%，问工序精度能否满足？解答：加工要求：， ， 公差带中心： 合格率=0.5+0.491=0.991=99.1%； 废品率=1-0.991=0.9% 3切削加工时可以采用哪些措施减小加工表面粗糙度？答：减小表面粗糙度值的办法有刀具几何参数，工件材料和加工因素等方面。刀具方面：a减小主偏角，副偏角，增大刀尖圆弧半径，都可以降低残留面积高度，减小表面粗糙度值。b适当增大前角，可减小变形，有利于减小表面粗糙度值。c适当增大后角，可减少刀具

6、与工件的摩擦和挤压，有利于减小表面粗糙度值。d正值的刃倾角使切屑流向工件待加工表面，可以防止切屑拉毛已加工表面。e车刀刃磨后，进行研磨，减小刀具的表面粗糙程度值，有利于减小表面粗糙度值。工件材料：塑性材料的塑性越大，切削变形越大，与刀具的粘接作用增加，表面粗糙度值增大。利用物理方法对材料进行退火、正火、时效、调质等办法能提高材料的力学性能，有利于减小表面粗糙度值。加工因素：a进给量影响残留面积高度，进给量减小，表面粗糙度值减小。b选择适当的切削速度，避开出现积屑瘤，有利于减小表面粗糙度值。c选用适当的乳化液，增加润滑性能，减小刀具与工件的摩擦，有利于减小表面粗糙度值。1图示零件，毛坯为棒料，批

7、量生产时其机械加工工艺过程如下所述，试分析其工艺过程的组成。机械加工工艺过程：在锯床上下料；车一端面钻中心孔；调头，车另一端面钻中心孔；将整批工件靠螺纹一边都车至；调头车削整批工件的外圆；车外圆；在铣床上铣两平面，转后铣另外两平面；车螺纹、倒角。工序安装工位工步1、下料2、车削211) 车一端面2）钻中心孔3）车另一端面4）钻另一中心孔3、车螺纹端外圆至111）车外圆4、车削外圆111）车外圆5、车螺纹端外圆至111）车外圆6、铣削平面121）铣两平面2）铣另两平面7、车螺纹111）车螺纹2）倒角2图示为在两顶尖间加工小轴小端外圆及台肩面2的工序图，试分析台肩面2的设计基准、定位基准及测量基准

8、。设计基准、定为基准、测量基准均为1面，基准重合。3试分析说明图中各零件加工主要表面时定位基准（粗、精）应如何选择？1）以180外圆为粗基准，加工60外圆及左侧两端面；2）以60外圆为精基准，加工180外圆、右侧大端面以及40内孔，保证大端面与内孔的垂直度要求；3）以内孔为精基准（心轴定位），加工180外圆、60外圆以及齿轮轮齿。1 某铸件箱体的主轴孔设计要求为180J6（），在成批生产中加工顺序为：粗镗半精镗精镗浮动镗，其各工序的加工余量和相应所达到的公差等级下表所示。试查阅有关手册计算出各工序的基本尺寸和各工序尺寸及偏差，填入表内。工序名称工序余量mm工序所能达到公差等级工序基本尺寸工序尺

9、寸及偏差浮动镗孔0.2IT6180精镗孔0.6IT7179.8半精镗孔3.2IT9179.2粗镗孔6IT11176总余量10IT161702、 在成批生产的条件下，加工下图所示零件，其工艺路线如下：粗、精刨底面；粗、精刨顶面；在卧式镗床上镗孔。i粗镗、半精镗、精镗孔；ii将工作台准确地移动后粗镗、半精镗、精镗孔。试分析上述工艺路线有何不合理之处，并提出改进方案。解答：不合理之处：不符合粗精分开的原则。改进后的方案： 粗刨底面； 粗刨顶面； 粗镗80孔； 粗镗60孔； 精刨底面； 精刨顶面； 半精镗80孔、60孔； 精镗80孔、60孔；3、 如下图所示为被加工零件，要求保证尺寸60.1mm。由于

10、该尺寸不便测量，只好通过测量尺寸L来间接保证。试求测量尺寸L及其上、下偏差，并分析有无假废品现象存在？解答：尺寸链如图所示。 封闭环： 增环：L 减环： LL0L1L2 检验中如果L尺寸超差，可能出现假废品现象。此时应同时检验L1 、L2尺寸，如果有超差，则为废品。4、 下图所示为轴套零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各面，现许在铣床上铣出右端槽，并保证尺寸及，求试切调刀时的度量尺寸、及其上下偏差。解答: 尺寸链1如下图所示，封闭环：A依据尺寸链公式可求出：H 尺寸链2如右图所示 封闭环：依据尺寸链公式可求出：5下图所示为箱体零件（图中只标注了有关尺寸），试分析计算： 若孔、分别都以面为基准镗

11、孔时，试标注两镗孔工序的工序尺寸； 检验孔距时，因不便于测量，故选测量尺寸，试求工序尺寸及其上下偏差； 若实测尺寸超差了，能否直接判断该零件为废品？解答：（1）以M为基准镗孔，工序尺寸L1、L2如右图所示，尺寸链如右中图所示。封闭环：反计算求L1、L2 L0L2L1 取： L1为协调环， 求出：（2）尺寸链如右下图所示。封闭环：A2A3A0A1增环： 求出： 如图所示为被加工零件(仅注有关尺寸)，其工艺过程如下 工序1铣上下两端面至尺寸 mm; 工序2钻孔d，铣沉孔D至深A2； 工序3磨顶面至零件尺寸要求；(，)试确定工序尺寸A2及磨削余量Z。解答：计算A2，提取右图尺寸链。其中：封闭环 增环

12、：A2， 减环： 根据极值法公式，求出：计算Z，提取右图尺寸链。其中：封闭环 增环：， 减环：Z 根据极值法公式，求出：， Zmin=0.112下图（a）所示为轴套零件简图（图中只标注了有关的轴向尺寸），按工厂资料，其工艺过程的部分工序如图（b）所示：工序，精车小端外圆、端面及台肩；工序，钻孔；工序，热处理；工序，磨孔及底面；工序，磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸、及其偏差。解答：分析工艺过程，尺寸及分别为某尺寸链封闭环。加工过程如右图所示，提取尺寸链（1）尺寸链（1）中：为封闭环。增环：，减环：B根据极值法公式，求得：提取尺寸链（2），其中：封闭环：增环：，A减环：根据极值法公式，求得：3某零

13、件的加工路线如图所示：工序，粗车小端外圆、轴肩及端面；工序，车大端外圆及端面；工序，精车小端外圆、轴肩及端面。试校核工序精车小端外圆端面的余量是否合适？若余量不够应如何改进？最小余量须0。解答：提取尺寸链（1）为封闭环。 提取尺寸链（2），为封闭环。 ，不合理。改进：将尺寸 4图（a）所示为某零件简图，其部分工序如图（b）、（c）、（d）所示。试校核工序图上所标注的工序尺寸及偏差是否正确？如不正确应如何改正？解答：如右图所示，分析工艺过程，尺寸及分别为某尺寸链封闭环。分析加工过程，提取尺寸链（1）尺寸链（1）中：封闭环： 增环：， 减环：按照尺寸链要求， 但是： 需修改公称尺寸，将改为 ，按照

14、反计算，取： 取为协调环，按照入体原则，取：，由尺寸链公式，求出：分析加工过程，提取尺寸链（2）尺寸链（2）中：封闭环： 增环：， 减环：，显然，尺寸不合理，现以为协调环，按尺寸链公式求出： 第九次作业答案1应用夹紧力的确定原则，分析下图所示夹紧方案，指出不妥之处并加以改正。2根据六点定位原理，分析下图所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。解答：（a）双顶尖部分定位，消除5个自由度，即：、 （b）部分定位，消除5个自由度，即：、 （c）部分定位，消除4个自由度，即：、（d）长销小平面组合，部分定位，消除5个自由度，即：、 （e）完全定位，消除6个自由度，即：、 （f）部分定位，消除5个自由

15、度，即：、 3根据六点定位原理，分析下图所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。如果属于过定位或欠定位，请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。 解答： （a）、两个自由度过定位，改进：（1）改为双顶尖定位，或（2）三爪卡盘夹持部分缩短。（b）短圆销大平面限制、 5个自由度，V 型块限制、两个自由度过定位，但弹性支撑的V 型块，释放了方向自由度。所以，属完全定位。（c）部分定位，消除5个自由度。 4如下图所示，工件以A、B面定位加工孔，试计算尺寸和的定位误差。解答：对于尺寸：对于尺寸：5一批工件如下图所示，以圆孔用芯轴定位，在立式铣床上用顶尖顶住芯轴铣槽。其中外圆、内孔及两端面均已加工合

16、格，外圆对内孔的径向跳动在之内。要保证铣槽的主要技术要求为:槽宽为；槽距端面尺寸为；槽底位置尺寸为；槽两侧对外圆轴线的对称度公差为。试分析其定位误差对保证各项技术要求的影响。解答：（1） 槽宽b：由刀具决定槽宽的尺寸精度，定位误差对此项精度没有影响。（2） 槽距端面尺寸：基准重合。（3） 槽底位置尺寸：（4） 槽两侧对外圆轴线的对称度公差：第十次作业答案1、有一批工件，如下图（a）所示。采用钻模夹具钻削工件上（O1）和（O2）两孔，除保证图纸要求外，还要求保证两孔连心线通过的轴线，其对称度公差为。现采用图（b）、（c）、（d）所示三种定位方案，若定位误差不得大于工序公差的1/2。试问这三种定位

17、方案是否都可行？（）解答：（b）图：对于O2孔， 对于O1孔，（c）图：对于O2孔， 对于O1孔， （d）图： 通过中心的偏移量：综上：只有b方案可行。2如下图所示，在工件上铣一键槽，其要求见图示，试计算各方案在尺寸及槽宽对称度方面的定位误差，并分析哪种定位方案正确？ 解答：（b）图，对尺寸45： 对称度：（c）图，对尺寸45：对称度：，（d）图，对尺寸45：对称度：，（e）图，对尺寸45：对称度：，（f）图，对尺寸45：对称度：，各定位方案均不能满足要求。3在轴上铣一平面，工件定位方案如下图所示，试求尺寸A的定位误差。解答：4下图所示为某铣键槽工序的加工要求：键宽mm、键槽深度尺寸mm及键槽

18、对80轴线对称度为0.2mm。已知轴径尺寸mm，试分别计算如图b、图c所示两种定位方案的定位误差，并判断哪个方案更好。解：对于方案b：定位误差：由于定位基准重合，故 mm对称误差： mm对于方案c：定位误差： mm对称误差： mm方案b中，方案c中，比较方案b及方案c中定位误差及对称误差的比值，方案c更好。第十一次作业答案1图所示为CA6140车床主轴法兰盘装配图，根据技术要求，主轴前端法兰盘与床头箱端面间保持间隙在范围内，试查明影响装配精度的有关零件上的尺寸，并求出有关尺寸的上下偏差。解答：极值法求解：244等公差法：取A2为协调环经验法：取取A2为协调环 2图所示为齿轮箱部件，根据使用要求，齿轮轴肩与轴承端面间的轴向间隙应在之间范围内。若已知各零件的基本尺寸为、。试确定这些尺寸的公差及偏差。（采用等公差法）解答：极值法：取：取A5为协调环求出：55概率法：取：取A5为协调环：