機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)期課后作業(yè)答案

1、7-6試分析題7-6圖中的定位元件所限制的自由度，判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位，并對(duì)方案中不合理處提出改進(jìn)意見(jiàn)。題7-6圖答：a）V型塊1限制了工件，自由度；y xV型塊2限制了工件 自由度；zz V型塊3限制了工件 自由度； 定位方式屬于完全定位。b）支承平面：，自由度；V形塊1，V形塊2：。；不完全定位，無(wú)不合理處。c）平面限制了，自由度；短定位銷限制了，自由度；固定V型塊限制了，。屬于過(guò)定位。將固定V型塊改為活動(dòng)V型塊4-3 習(xí)圖5-4-2所示a）為一軸套零件，尺寸和已加工好，b）、c）、d）為鉆孔加工時(shí)三種定位方案的簡(jiǎn)圖。試計(jì)算三種定位方案的工序尺寸A1 、A2和 A3。c）d）a）b）習(xí)圖

2、5-4-2A3A2A1100.1800.053800.1c）A2100.1800.05d）A33800.1100.1800.05 答案：1）圖b：基準(zhǔn)重合，定位誤差，mm；2）圖c：尺寸A2，100.1和構(gòu)成一個(gè)尺寸鏈（見(jiàn)習(xí)解圖5X4-2c），其中尺寸100.1是封閉環(huán)，尺寸A2和是組成環(huán)，且A2為增環(huán)，為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計(jì)算公式，有：10= A28，A2=18mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計(jì)算公式：0.1=ESA2（-0.05），ESA2=0.05mm;-0.1=EIA20，EIA2=-0.1mm。故：mm3）圖d：尺寸A3，100.1，和構(gòu)成一個(gè)尺寸鏈（見(jiàn)習(xí)解圖5X4-2d

3、），其中尺寸100.1是封閉環(huán)，尺寸A3，和是組成環(huán)，且為增環(huán)，A3和為減環(huán)。由直線尺寸鏈極值算法基本尺寸計(jì)算公式，有：10= 38（A3+8），A3=28mm由直線尺寸鏈極值算法偏差計(jì)算公式，有：0.1=0（EIA3+（-0.05），EIA3= -0.05mm;-0.1= -0.1(ES A3+0)，ESA3=0。故：mm三、計(jì)算題（本大題共計(jì)10分。）如圖示套筒零件，除缺口B外，其余表面均已加工,尺寸分別為。試分析當(dāng)加工缺口B保證尺寸時(shí)，有幾種定位方案？計(jì)算出各種定位方案的工序尺寸，并選擇其最佳方案。 關(guān)鍵點(diǎn)： 第一種方案：（本關(guān)鍵點(diǎn)3分）如果可以的話，以D面為定位基準(zhǔn)。則工序尺寸為：mm

4、。第二種方案：（本關(guān)鍵點(diǎn)3分）以C面定位，則工序尺寸為Xc=。尺寸鏈圖是： （） Xc第三種方案：（本關(guān)鍵點(diǎn)3分） 以A面定位，則工序尺寸為XA=。尺寸鏈圖是： 顯然，T8T15+T40+TXA，該尺寸鏈沒(méi)有意義。也就是說(shuō)， XA以A面定位時(shí)，無(wú)論如何加工，無(wú)法達(dá)到圖樣尺寸， （）即：（mm）。 綜合考慮上述三種情況，可能第二種方案比較可行。 （結(jié)論1分） 5-13、如圖所示。已知工件的相關(guān)尺寸，不便測(cè)量。試重新給出可以測(cè)量的尺寸，并標(biāo)注該測(cè)量尺寸及偏差。（10分） 1、(尺寸鏈圖)5-4.在兩臺(tái)相同的自動(dòng)車床上加工一批小軸的外圓，要求保證直徑110.02mm，第一臺(tái)加工1000件，其直徑尺寸

5、按正態(tài)分布，平均值=11.005mm,均方差=0.004mm。第二臺(tái)加工500件，其直徑尺寸也按正態(tài)分布，且=11.015mm，=0.0025mm。試求：（1）哪臺(tái)機(jī)床的精度高？（2）加工中有無(wú)變值系統(tǒng)誤差和常值系統(tǒng)誤差，有無(wú)廢品產(chǎn)生？如有，可否修復(fù)？并分析其產(chǎn)生的原因及提出改進(jìn)的方法。 （1）第一臺(tái)機(jī)床的精度 6=60.004=0.024mm （1分）第二臺(tái)機(jī)床的精度 6=60.0025=0.015mm （1分）所以 ，66,故第二臺(tái)機(jī)床的精度高。工序能力均足夠 （1分） （2）呈正態(tài)分布，無(wú)變值系統(tǒng)誤差，但均有常值系統(tǒng)誤差 （1分）第一臺(tái)機(jī)床加工的小軸，其直徑全部落在公差內(nèi)，故無(wú)廢品。 （

6、1分） 第二臺(tái)機(jī)床加工的小軸，有部分小軸的直徑落在公差帶外，成為可修復(fù)廢品。 （1分）從可見(jiàn)，第二臺(tái)機(jī)床產(chǎn)生廢品的主要原因是刀具調(diào)整不當(dāng)，使一批工件尺寸分布中心偏大于公差中心，從產(chǎn)生可修廢品。 改進(jìn)的辦法是對(duì)第二臺(tái)機(jī)床的車刀重新調(diào)整，使之再進(jìn)給0.0020.028 mm為宜。（2分）一、試分析圖中的各定位方案中定位元件所限制的自由度？判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位？是否合理？如何改進(jìn)？答：圖(a)的三個(gè)V型塊各限制工件的2個(gè)自由度，共同完成工件的六個(gè)自由度（即、）的限制，屬于完全定位，無(wú)欠定位和過(guò)定位，合理。圖(e)的底平面限制了3個(gè)自由度（即、）、圓柱銷限制了2個(gè)自由度（即、）、V型塊限制了2個(gè)自由

7、度（即、），三個(gè)元件共限制了7個(gè)自由度，出現(xiàn)了重復(fù)限制自由度的情況，屬于過(guò)定位，不合理。其改進(jìn)辦法是：將V型塊改為擋銷限制1個(gè)自由即可。5 下圖所示連桿在夾具中定位，定位元件分別為支承平面1、短圓柱銷2和固定短V形塊3。試分析圖中所示定位方案的合理性并提出改進(jìn)方法。 1-支承平面 2-短圓柱銷 3-固定短V形塊答：底面限制，短銷限制，左側(cè)V型塊由于是固定的，很難保證和工件接觸，因而實(shí)現(xiàn)不了定位功能，屬于欠定位。改進(jìn)：把左側(cè)V型塊變成可移動(dòng)的。圖(C)的前頂尖限制了三個(gè)自由度（即、）、后頂尖限制了二個(gè)自由度（即、）、三爪卡盤限制了二個(gè)自由度（即、），三個(gè)定位元件共限制了7個(gè)自由度，出現(xiàn)了過(guò)定位，

8、不合理。其改進(jìn)辦法是：取掉三爪卡盤即可；將前頂尖改為一個(gè)擋銷即可。圖(d)的端面限制了三個(gè)自由度（即、）、左邊的V型塊限制了二個(gè)自由度（即、），兩個(gè)定位元件共限制了5個(gè)自由度，還有一個(gè)自由度未限制，此定位屬于不完全定位，合理。且不完全定位圖（b）圓柱表面限制了4個(gè)自由度（即、）、端面限制了一個(gè)自由度，還的一個(gè)自由度未限制，屬于不完全定位，無(wú)欠定位和過(guò)定位，合理。 圖2滾切直齒圓柱齒輪傳動(dòng)原理圖答：母線：漸開(kāi)線，由展成法形成，需要一個(gè)復(fù)合的表面成型運(yùn)動(dòng)，可分解為滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)線：直線，由相切法形成，需要兩個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和滾刀沿工件的軸向運(yùn)動(dòng)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：滾刀-

9、4-5-6-7-工件，滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間保持嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈；主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：電動(dòng)機(jī)-1-2-3-4-滾刀，與動(dòng)力源直接相連，屬于外聯(lián)系傳動(dòng)鏈；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：工件-7-8-9-10-刀架升降絲杠，工作臺(tái)為間接動(dòng)力源，屬于外聯(lián)系傳動(dòng)鏈11根據(jù)以下給定的刀具幾何角度，在正交平面靜止參考系中，畫出o75=rKo15=og，o8=ooaa，o5=sl，o15=rK外圓車刀的幾何角度，并指出刀具的前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃及刀尖的位置。圖2所示為齒輪孔的局部圖，設(shè)計(jì)尺寸是：孔mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為mm?？缀玩I槽的加工順序是：1）鏜孔至mm。2）插鍵槽

10、，工序尺寸為A。3）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至mm，同時(shí)保證mm（假設(shè)磨孔和鏜孔時(shí)的同軸度誤差很小，可忽略）。試求插鍵槽的工序尺寸及其公差。解：（1）由題意，列尺寸鏈如圖所示。A（2）解尺寸鏈，可得插鍵槽工序尺寸及公差為：尺寸為封閉環(huán)，解之得：1 如圖所示為齒輪孔的局部圖，設(shè)計(jì)尺寸是：孔mm需淬硬，鍵槽尺寸深度為mm?？缀玩I槽的加工順序是：1）鏜孔至mm。2）插鍵槽，工序尺寸為A。3）淬火熱處理。4）磨內(nèi)孔至mm，同時(shí)保證mm（假設(shè)磨孔和鏜孔時(shí)的同軸度誤差很小，可忽略）。試求插鍵槽的工序尺寸及其公差。（7分）解：按加工路線作出如圖四環(huán)工藝尺寸鏈。其中尺寸46為要保證的封閉環(huán), A和20為增環(huán),1

11、9.8為減環(huán)。按尺寸鏈基本公式進(jìn)行計(jì)算：基本尺寸：偏差： +0.30(+0.025 sA)0 sA0.275+0(0 xA)（+0.05） xA0.050因此A的尺寸為： 按“入體”原則，A也可寫成 ： 2如下圖所示軸套零件的軸向尺寸，其外圓、內(nèi)孔及端面均已加工。試求：當(dāng)以B面定位鉆直徑為10mm孔時(shí)的工序尺寸A1及其偏差。（要求畫出尺寸鏈圖）解：如圖 A1:封閉環(huán)；A2、A4:增環(huán)；A3:減環(huán) 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

12、.2 所求 A1及其偏差為：A1=1.如圖所示工件成批加工時(shí)用端面用B定位加工表面A(用調(diào)整法)，以保證尺寸 ，試計(jì)算銑削表面A時(shí)的工序尺寸及上、下偏差。L2=600.05L1=30+0.05L0= 10+0.2L3=？答：尺寸鏈如圖所示，L0間接獲得為封閉環(huán)，L3為工序尺寸在加工過(guò)程要使用，需要計(jì)算出來(lái)。經(jīng)分析可知，L1，L3為循環(huán)，L2為減環(huán)。依據(jù)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-ES

13、L2, 可以得出EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0+0.05+0=0.05mm所以L3=40-0.05+0.25mm3.加工如圖所示一軸及其鍵槽，圖紙要求軸徑為 ，鍵槽深度尺寸為 ，有關(guān)的加工過(guò)程如下：1）半精車外圓至 ；2）銑鍵槽至尺寸A1；3）熱處理；4）磨外圓至，加工完畢。求工序尺寸A1。解：AO是要通過(guò)加工保證的尺寸，是封閉環(huán)；A1是加工要使用的工序尺寸，需要計(jì)算出來(lái)，且為增喚；A3也為增環(huán)，A2為減環(huán)。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= ESA

14、1+ 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圓面，磨后尺寸要求為mm 。為了保證磨后工件表面淬硬層的厚度，要求磨削的單邊余量為0.30.05，若不考慮淬火時(shí)工件的變形，求淬火前精車的直徑工序尺寸。解：建立尺寸鏈如圖所示，其中Z=0。30。05是尺寸鏈的封閉環(huán)；R2=300-0.015mm，是尺寸鏈的減環(huán)；R1是尺寸的增環(huán)，待求。解此尺寸

15、鏈可得到；R1=30.3+0.035-0.05mm由此可求出淬火前精車的直徑工序尺寸為；D1=60.6+0.07-0.1mm5.如圖所示一批小軸零件，部分加工過(guò)程如下：1.半精車端面A、B，保證兩者之間的尺寸A1= mm；2.調(diào)頭，以A面為基準(zhǔn)半精車端面C，保證總長(zhǎng)度A2= ；3.熱處理； 8.如圖所示零件，A、B兩端面已加工完畢。在某工序中車削內(nèi)孔和端面C時(shí)，圖中，。車削時(shí)以端面B定位，圖樣中標(biāo)注的設(shè)計(jì)尺寸不便直接測(cè)量，如以端面A為測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量孔深尺寸，試求的基本尺寸及其上下偏差。 解:尺寸鏈如圖所示:在該尺寸鏈中,A0為封閉環(huán),A1為減環(huán),A2為增環(huán),按尺寸鏈計(jì)算公式有:基本尺寸:A2=A

16、0+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,所求尺寸為A2=40-0.2-0.1mm1、 在滾齒機(jī)上加工直齒圓柱要調(diào)整哪幾條傳動(dòng)鏈？畫出傳動(dòng)原理圖并寫出傳動(dòng)鏈。（1）主運(yùn)動(dòng) 滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)。 傳動(dòng)鏈：電動(dòng)機(jī) M12uv34B11 （2）展成運(yùn)動(dòng) 是滾刀與工件之間的嚙合運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)。即 B11 和B12。此時(shí)，滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒。 傳動(dòng)鏈：滾刀45ux67工件（3）軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 為了形成漸開(kāi)線齒面，滾刀還需作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A2。 傳動(dòng)鏈：工件78uf910刀架升降絲杠4

17、-2 什么是逆銑？什么是順銑？試分析其工藝特點(diǎn)。在實(shí)際的平面銑削生產(chǎn)中，目前多采用哪種銑削方式？為什么？答：逆銑：銑刀主運(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)稱為逆銑；順銑：銑刀主運(yùn)動(dòng)方向與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)稱為順銑。逆銑時(shí)，刀齒的切削厚度從零增加到最大值，切削力也由零逐漸增加到最大值，避免了刀齒因沖擊而破損的可能。但刀齒開(kāi)始切削時(shí)，由于切削厚度很小, 刀齒要在加工表面上滑行一小段距離，直到切削厚度足夠大時(shí)，刀齒才能切入工件，此時(shí), 刀齒后刀面已在工件表面的冷硬層上擠壓、滑行產(chǎn)生了嚴(yán)重磨損，因而刀具使用壽命大大降低，且使工件表面質(zhì)量也變差；此外,銑削過(guò)程中，還存在對(duì)工件上抬的垂向切削分力Fcn，它會(huì)影響到工件夾持的穩(wěn)定性,使工件產(chǎn)生周期性振動(dòng),影響加工表面的粗糙度。順銑時(shí),刀齒切削厚度從最大開(kāi)始，因而避免了擠壓、滑行現(xiàn)象；同時(shí)，垂向銑削分力Fcn始終壓向工件，不會(huì)使工件向上抬起，因而順銑能提高銑刀的使用壽命和加工表面質(zhì)量。 但由于順銑時(shí)漸變的水平分力Fct與工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向相同，而銑床的進(jìn)給絲桿與螺母間必然有間隙。實(shí)際的平面銑削生產(chǎn)中，多采用順銑。順銑的最大缺點(diǎn)是進(jìn)給絲桿與螺母間有間隙，多數(shù)銑床縱向工作臺(tái)的絲桿螺母有消除間隙裝置，即使沒(méi)有消除間隙的