機械制造技術基礎第2版課后習題答案

1、 君Sr 加"機械制造技術基礎部分習題參考解答第五章工藝規(guī)程設計5-1什么是工藝過程？什么是工藝規(guī)程？答：工藝過程一一零件進行加工的過程叫工藝過程；工藝規(guī)程一一記錄合理工藝過程有關內(nèi)容的文件叫工藝規(guī)程，工藝規(guī)程是依據(jù)科學 理論、總結技術人員的實踐經(jīng)驗制定出來的。5-2試簡述工藝規(guī)程的設計原則、設計內(nèi)容及設計步驟。5-3擬定工藝路線需完成哪些工作？5-4試簡述粗、精基準的選擇原則，為什么同一尺長方向上粗基準通常只允許用一 次？答：粗、精基準的選擇原則詳見教材 P212-214粗基準通常只允許用一次的原因是：粗基準一般是毛面，第一次作為基準加工的表 面，第二次再作基準勢必會產(chǎn)生不必要的誤

2、差。5-5加工習題5-5圖所示零件，具粗、精基準應如何選擇（標有 符號的為加工面, 其余為非加工面）？習題5-5圖a）、b）、c）所示零件要求內(nèi)外圓同軸，端面與孔軸線垂直, 非加工面與加工面間盡可能保持壁厚均勻；習題 5-5圖d）所示零件毛坯孔已鑄出，要求 孔加工余量盡可能均勻。 壽品 RV"解：按題目要求，粗、精基準選擇如下圖所示。8;廣0蒼X5-6為什么機械加工過程一般都要劃分為若干階段進行？答：機械加工過程一般要劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段和光整加 工階段。其目的是保證零件加工質(zhì)量，有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理，有利 于合理使用機床設備。5-7試簡述按工序

3、集中原則、工序分散原則組織工藝過程的工藝特征，各用于什么 場合？5-8什么是加工余量、工序余量和總余量？答：加工余量一一毛坯上留作加工用的材料層；工序余量一一上道工序和本工序尺寸的差值；總余量一一某一表面毛坯與零件設計尺寸之間的差值。5-9試分析影響工序余量的因素，為什么在計算本工序加工余量時必須考慮本工序 裝夾誤差和上工序制造公差的影響？5-10習題5-10圖所示尺寸鏈中（圖中A0、B0、C0、D0是封閉環(huán)），哪些組成環(huán)是 增環(huán)？那些組成環(huán)是減環(huán)？習題5-10圖解：如圖a）, A0是封閉環(huán)，Ai, A2, A4, A5, A7, A8是增環(huán),其余均為減環(huán)。如圖b）,可以分解為兩個尺寸鏈，藍色

4、，Ao是封閉環(huán)，Ai是增環(huán)，A2, A3是減環(huán)。粉 色：Bo是封閉環(huán)，Bi, B2, B3是增環(huán)，B4是減環(huán)。如圖c）,可以分解為兩個尺寸鏈，藍色，Co是封閉環(huán)，Ci是增環(huán)，C2是減環(huán)；粉色： D0是封閉環(huán)，Di, D2是增環(huán)，D3是減環(huán)。5-11試分析比較用極值法解尺寸鏈計算公式與用統(tǒng)計法解尺寸鏈計算公式的異同。答：極值法尺寸鏈計算公式：考慮誤差白最大、最小值，計算結果保證i00%合格。優(yōu)點是計算方法簡單，直觀。所以，在已知封閉環(huán)公差時，求得的組成環(huán)公差較小。缺 點對組成環(huán)公差要求嚴，制造困難，加工成本較高。而用統(tǒng)計法尺寸鏈計算公式：考慮誤差的實際分布情況，按照概率統(tǒng)計原理進行求 解，其計算

5、結果可以保證設定的合格率（99.73%）。優(yōu)點是當已知封閉環(huán)公差時，求得 的組成環(huán)公差較大，降低了加工精度要求，生產(chǎn)成本較低。缺點是有少量不合格品。（注意此題改動較大，先前答案有誤?。?-i2習題5-i2圖a為一軸套零件圖，習題5-i2圖b為車削工序簡圖，習題5-i2 圖c給出了鉆孔工序三種不同定位方案的工序簡圖， 要求保證習題5-i2圖a所規(guī)定的位 置尺寸（i0± 0.i） mm的要求。試分別計算工序尺寸 Ai、A2與A3的尺寸及公差。為表 達清晰起見，圖中只標出了與計算工序尺寸 Ai、A2、A3有關的軸向尺寸。習題5-12圖解：方案一：定位基準與設計基準重合，A1=10±

6、; 0.1mm方案二：尺寸鏈如左：封閉環(huán)為A0, A2為增環(huán)，A4為減環(huán)A2=8+10=18; T0=0.2, T4=0.05T2=T0-T4=0.15由于 ES0=ES2-EI4；所以 ES2=ES0+EI4=0.05由于 E|0=E|2-ES4;所以 E|2=E|0+ES4=-0.1所以，A 18°.015 mm方案三：尺寸鏈如左：封閉環(huán)為A0, A5為增環(huán)，A3, A4為減環(huán)。A3=38-8-10=20由于 T0=ETi； T3=T0-T4-T5=0.2-0.05-0.1=0.05不=8.&/=1 咤方案一4=8 品 |4=10章)方案三由于 ES0=ES5-E|4-E

7、|3；所以 E|3=ES5-E|4-E曰=0-(-0.05)-0.1=0.05;由于 E|0=E|5-ES4-ES3；所以 ES3=E|5-ES4-E|0=-0.1-0-(-0.1)=0;所以，A Z。0。5 mm5-13習題5-13圖為齒輪軸截面圖，要求保證軸徑尺寸28 0.024mm和鍵槽深t 400.16mm o其工藝過程為：1）車外圓至2800.10mm; 2）銃鍵槽槽深至尺寸H; 3）熱幫品加"處理；4）磨外圓至尺寸28 0.024mm 0試求工序尺寸H及其極限偏差。習題5-13圖解：如下圖所示，實際尺寸鏈如a）圖，求解尺寸鏈如b）圖所示，其中00 0120 16A 14.

8、25 0.05 , A2 14°q04 , t 40, 1為封閉環(huán)，求解 H。A2和H為增環(huán)，A1為減環(huán)。Tt 0.16, T1 0.05, T2 0.08 ;由于TtT 可以得到，Th0.16 0.05 0.008 0.102居C 0OC n(b)習題5-13圖尺寸鏈由于t A2 H由于EStE5由于EIt EI 2EShEIh所以，H=4.25Eli ,所以 EShESi,所以 EIhEG ES2 EI1 0.16 0.012 (EIt EI2 ES1 0 0.004 00.05) 0.0980.004所以：H 4.25 0.004mm ,驗證:Th=0.1025-145。%。加

9、工習題5-14圖所示零件有關端面，要求保證軸向尺寸5000.1mm, 25 習題5-14圖b, c是加工上述有關端面的工序草圖，試求工序尺寸00.3 mm 和Ai、 A2、A3及其極限偏差。Sr 加"-+H4習題5-14圖解：如下圖所示，Ai 5000.1。A2和A4 , A5兩尺寸有關，A 500.4, A 2500.3;其中A4為封閉環(huán)，則A2=30, T2=0.4-0.3=0.1, ES2=0.4+(-0.3)=0.1, EI2=0,所以： A 300.1 m。A3和A5、A1兩尺寸有關，其中 A5為封閉環(huán)，則A3=25, T3=0.3-0.1=0.2 ES3=-0.1+0.3

10、=0.2, EI 3=0-0=0,所以:A3 250.2求解凡尺寸鏈5-15習題5-15圖是終磨十字軸端面的工序草圖。圖a是磨端面A工位，它以O1O1 r軸外圓面靠在平面支承上，限制自由度z、以O2O2軸外圓支承在長V形塊上限制自由r u度x, y,和x, y轉動，要求保證工序尺寸Co圖b是磨端面B工位，要求保證圖示工序尺寸。已知軸徑d24.9800.02mm ,試求工序尺寸C及其極限偏差。習題5-15圖bl解：如上圖尺寸鏈，A1為b)圖加工的O1O1的軸徑的一半，A 12.490o.01； A2為對 稱度對尺寸C的影響，取一半，A O0.°5； A3為b)圖加工得到的外形高度的一半

11、， A 53.9800.0175；由于對稱度為加工要求保證的位置公差，工序尺寸C直接影響對稱度， 故取A2為封閉環(huán)，則有：公稱尺寸：C=A1+A2+A3=66.47mm公差：Ti=0.01 T2=0.05 T3=0.0175,由于，2Ti=T0；所以，Tc=T2-Ti-T3=0.05-0.01-0.0175=0.0225由于 ES2=ESc-EIi-EI3；所以 ESc=ES2+EIi+EI3=0.05+(-0.01)+(-0.0175)=0.0225由于 EI2=EIc-ESi-ES3；所以 EIc=EI2+ESi+ES3=0+0+0=0；所以：C 66.470,02255-16什么是生產(chǎn)成

12、本、工藝成本？什么是可變費用、不變費用？在市場經(jīng)濟條件 下，如何正確運用經(jīng)濟分析方法合理選擇工藝方案？答：生產(chǎn)成本、工藝成本、可變費用、不變費用定義詳見教材 p242o在市場經(jīng)濟條件下，產(chǎn)品的競爭除了功能、質(zhì)量之外，就是價格的競爭，相同功能 質(zhì)量的產(chǎn)品，價格低才有較大的競爭能力，所以應想方設法降低生產(chǎn)成本及工藝成本。降低工藝成本的主要方法是增加生產(chǎn)批量，減少基本時間和輔助時間，減少準備終 結時間，提高生產(chǎn)效率。5-17試分析成組工藝的科學內(nèi)涵和推廣應用成組工藝的重要意義5-18應用JLBM-1分類編碼系統(tǒng)為習題5-18圖所示零件進行編碼，并將其轉換為 零件特征矩陣。習題5-18圖5-19試述用

13、派生法進行計算機輔助工藝規(guī)程設計的方法步驟。5-20在認真分析習題5-20圖所示車床尾座裝配關系的基礎上，繪制車床尾座部件 的裝配工藝系統(tǒng)圖，標準件編號自定。5-21什么是完全互換裝配法？什么是統(tǒng)計互換裝配法？試分析其異同，各適用于 什么場合？答：完全互換裝配法一一采用極值法計算尺寸鏈，裝配時各組成環(huán)不需要挑選或修 配，就能達到裝配精度要求的裝配方法。適用于大批大量或成批生產(chǎn)中裝配組成環(huán)較少、裝配精度要求不高的機器結構。統(tǒng)計互換裝配法一一采用統(tǒng)計法計算尺寸鏈，裝配時各組成環(huán)不需要挑選或修配， 就能保證絕大部分能夠達到裝配精度要求的裝配方法。適用于大批大量或成批生產(chǎn)中裝配那些精度要求較高且組成環(huán)

14、較多的機器結構。兩種方法相同點：裝配方法相同，裝配時不需要修配，拿來就裝。不同之處：完全互換法對組成環(huán)公差要求較嚴，制造困難，加工成本高，裝配合格 率很高；統(tǒng)計互換法對組成環(huán)公差要求較不高，加工成本較低，但會出現(xiàn)少量不合格品。5-22由于軸孔配合，若軸徑尺寸為8000.10mm ,孔徑尺寸為8020 mm ,設軸徑與孔徑的尺寸均按正態(tài)分布，且尺寸分布中心與公差帶中心重合，試用完全互換法和統(tǒng) 計互換法分別計算軸孔配合間隙尺寸及其極限偏差。L卜兒4解：尺寸鏈如上圖所示，其中A1為孔的直徑A 800.2 , A2為軸的直徑A2 8000.1, A0為所求間隙，為封閉環(huán)。按極值法求解：A0=0,ES0

15、=ES1-El2=0.2-(-0.1)=0.3; EI 0=EI 1-ES2=0-0=0；所以，A 00.3mm, T0=0.3mm。按概率法求解:由于 T(Ao) /2k2T2(A),由于組成環(huán)均符合正態(tài)分布，2 1, K 1,k0 1 ,k0 i i則 T(A)T2(A) T2(A2)0.22 0.12 0.2236m由于。 i i qT(A)/2； e=0; i (ES EIi)/2 (0.2 0)/2 0.1; i 12 (EG EI2)/2 (0 ( 0.1)2 0.05;所以，012 0.1 ( 0.05) 0.15E00 T(A)/2 0.15 0.2236/2 0.2618mm

16、EI00 T(A)/2 0.15 0.2236/2 0.0382mm所以：A 00：2682 mm,概率法得到的封閉環(huán)公差小于極值法計算得到的公差。5-23習題5-23圖所示減速器某軸結構的尺寸分別為：A1=40mm、A2=36mm、A3=4mm；要求裝配后齒輪端部間隙A0保持在0.100.25mm范圍內(nèi)，如選用完全互換法 裝配，試確定Ai、A2、A3的極限偏差。習題5-23圖習題5-24圖解：參)I例題 5-4 (p261-263)(1)計算封閉環(huán)基本尺寸：由于 A0=Ai-A2-A3=40-36-4=0; A0 00；mm；(2)計算封閉環(huán)公差：T0=0.25-0.1=0.1S確定各組成環(huán)

17、的公差：首先按等公差法初步確定各組成環(huán)公差， Tiavr=T0/3=0.15/3=0.05mm,考慮到A3容易加工，取 A3為協(xié)調(diào)環(huán), 則A1和A2在同一尺寸間隔，取IT9級精度，T1=T2=0.062mm , 貝U T3=0.15-0.062-0.062=0.026mm.(4)確定各組成環(huán)極限偏差：按照對稱原則： A 36h9 36°0.062 mm,按人體原則：A 40js9 40 0.031 mmW品加"-由于 ES0=ESi-El2-El3,所以：El3=ESi-El2-ES0=0.031-(-0.062)-0.25=-0.157由于 El0=EIi-ES2-ES3

18、,所以：ES3=EIi-ES2-El0=-0.031-0-0.1=-0.131所以，A 4 0.137mm(5)校核封閉環(huán)的極限尺寸：A0max=A1max-A2min-A3min=40.031-(36-0.062)-(4-0.157)=0.25A0min=A1min-A2max-A3max=(40-0.031)-36-(4-0.131)=0.1符合要求。5-24習題5-24圖所示為車床刀架座后壓板與床身導軌的裝配圖，為保證刀架座在 床身導軌上靈活移動，壓板與床身下導軌面問間隙須保持在 0.10.3mm范圍內(nèi)，如選 用修配法裝配，試確定圖示修配環(huán)A與其他各有關尺寸的基本尺寸和極限偏差。BB-B習e 5-20圖1 一頂尖2一尾座體3一套筒4 一定位塊5 注油客6一絲杠7-螺母8-擋油圈9-后蓋10一手輪11一螺帽12一墊圈13 半圓鍵14一偏心軸15一銷子16手柄17一擋銷18擋仃19-拉桿20-底座21一杠桿22一支架23 一支承仃24一壓塊25壓板26軌鏈支架27 夾索塊28一蛹桿29一彈簧單溷3。一手柄31一半B1鍵32-詢整螺套33一緊定螺桿34彈簧35 導向桿5-25習題5-25圖所示傳動裝置，要求軸承端面與端蓋之間留有 A0=0.30.5mm的 間隙。已知：A4200.2