機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題課

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)習(xí)題課機(jī)械制造基礎(chǔ)習(xí)題課張志遠(yuǎn)第二章第二章5-4分析圖分析圖5-68中工件的定位限制了哪些自由度，給定位分中工件的定位限制了哪些自由度，給定位分別起了什么作用。別起了什么作用。（a a）短銷(xiāo)大平面，短銷(xiāo)限制）短銷(xiāo)大平面，短銷(xiāo)限制X X移動(dòng)、移動(dòng)、Y Y移動(dòng)兩個(gè)自由度，移動(dòng)兩個(gè)自由度，大平面限制大平面限制Z Z移動(dòng)，移動(dòng)，X X轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、Y Y轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度；轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度；（b）長(zhǎng)銷(xiāo)小平面，長(zhǎng)銷(xiāo)限制四個(gè)自由度，小平面限制一個(gè)自由度。）長(zhǎng)銷(xiāo)小平面，長(zhǎng)銷(xiāo)限制四個(gè)自由度，小平面限制一個(gè)自由度。第二章第二章5-6 分析圖分析圖5-69所列定位方案：指出各定位元件所限制的自由度；判斷有所列

2、定位方案：指出各定位元件所限制的自由度；判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位；對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。無(wú)欠定位或過(guò)定位；對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。（a a）過(guò)三通管中心打一孔，使孔軸線與管軸線）過(guò)三通管中心打一孔，使孔軸線與管軸線oxox、ozoz垂直相交；垂直相交； Z方向兩塊短方向兩塊短V形塊組合：形塊組合： X，Y移動(dòng)自由度和移動(dòng)自由度和X，Y轉(zhuǎn)動(dòng)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 X方向一短方向一短V形塊：形塊：Z 移移動(dòng)自由度和動(dòng)自由度和Z轉(zhuǎn)動(dòng)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 無(wú)過(guò)定位和欠定位無(wú)過(guò)定位和欠定位第二章第二章5-6 分析圖分析圖5-69所列定位方案：指出各定位元件所限制的自由度；判斷有所列定位方案：指出各

3、定位元件所限制的自由度；判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位；對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。無(wú)欠定位或過(guò)定位；對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。（b）車(chē)外圓，保證外圓與內(nèi)孔同軸）車(chē)外圓，保證外圓與內(nèi)孔同軸 長(zhǎng)銷(xiāo)小平面，限制長(zhǎng)銷(xiāo)小平面，限制X、Y、Z移動(dòng)和移動(dòng)和X、Y轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 無(wú)過(guò)定位或欠定位無(wú)過(guò)定位或欠定位注：如果為大平面，則：注：如果為大平面，則： 長(zhǎng)銷(xiāo)，限制長(zhǎng)銷(xiāo)，限制X、Y、移動(dòng)和、移動(dòng)和X、Y轉(zhuǎn)動(dòng)四個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)四個(gè)自由度 端面限制端面限制Z移動(dòng)，移動(dòng)，X轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、Y轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)自由度動(dòng)三個(gè)自由度 過(guò)定位過(guò)定位在端面處加球面墊圈在端面處加球面墊圈第二章第二章5-6 分析圖分析圖5-69所列定位方案：指出

4、各定位元件所限制的自由度；判斷有所列定位方案：指出各定位元件所限制的自由度；判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位；對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。無(wú)欠定位或過(guò)定位；對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。（b）車(chē)階梯軸外圓）車(chē)階梯軸外圓 卡盤(pán)限制卡盤(pán)限制X、Y移動(dòng)，移動(dòng)，左頂尖限制左頂尖限制X、Y、Z移動(dòng)，移動(dòng)，右固定頂尖與左頂尖組合限右固定頂尖與左頂尖組合限制制X、Y轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、Z移動(dòng)；移動(dòng)； X、Y、Z移動(dòng)被重復(fù)限移動(dòng)被重復(fù)限制，過(guò)定位；制，過(guò)定位； 去掉左頂尖；或，去掉去掉左頂尖；或，去掉卡盤(pán)并改右頂尖為浮動(dòng)頂尖?？ūP(pán)并改右頂尖為浮動(dòng)頂尖。第二章第二章5-6 分析圖分析圖5-69所列定位方案：指出各定位元件所

5、限制的自由度；判斷有所列定位方案：指出各定位元件所限制的自由度；判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位；對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。無(wú)欠定位或過(guò)定位；對(duì)不合理的定位方案提出改進(jìn)意見(jiàn)。（d）在圓盤(pán)零件上鉆孔，保證孔與外圓同軸）在圓盤(pán)零件上鉆孔，保證孔與外圓同軸 底面限制底面限制X、Y轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、Z移動(dòng)。移動(dòng)。左左V形塊限制形塊限制X、Y移動(dòng)移動(dòng)右右V形塊限制形塊限制Y移動(dòng)移動(dòng) Y移動(dòng)重復(fù)限制，過(guò)定位移動(dòng)重復(fù)限制，過(guò)定位 將兩將兩V形塊之一改為平板形形塊之一改為平板形式，或在左式，或在左V形塊形塊y向做導(dǎo)向槽向做導(dǎo)向槽第二章第二章5-7 分析圖分析圖5-70示所列加工中零件必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位

6、元件，示所列加工中零件必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在圖中標(biāo)出。圖中標(biāo)出。a)過(guò)球心打一孔過(guò)球心打一孔 因?yàn)橐罂走^(guò)球心，所以必須限制因?yàn)橐罂走^(guò)球心，所以必須限制X、Y移動(dòng)。移動(dòng)。 以球面上以球面上x(chóng)，y方向的兩個(gè)點(diǎn)為定位方向的兩個(gè)點(diǎn)為定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)。 這兩個(gè)方向上的兩個(gè)支承釘為定位這兩個(gè)方向上的兩個(gè)支承釘為定位元件。元件。 夾緊力作用點(diǎn)正對(duì)支承釘垂直指向夾緊力作用點(diǎn)正對(duì)支承釘垂直指向球面。球面。 5-7 分析圖分析圖5-70示所列加工中零件必須限

7、制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，示所列加工中零件必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在圖中并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在圖中標(biāo)出。標(biāo)出。 圖圖(b)(b)：加工齒輪坯兩端：加工齒輪坯兩端面，要求保證尺寸面，要求保證尺寸A A及兩端及兩端面與內(nèi)孔的垂直度；面與內(nèi)孔的垂直度； 必須限制必須限制 Z 移動(dòng)移動(dòng) 、X轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 和和 Y轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 5-7 分析圖分析圖5-70示所列加工中零件必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，示所列加工中零件必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，并在

8、圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在圖中并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在圖中標(biāo)出。標(biāo)出。圖圖(c)(c)：在小軸上銑槽，保證尺寸：在小軸上銑槽，保證尺寸H和和L 。 必須限制必須限制 Y移動(dòng)、移動(dòng)、Z 移動(dòng)移動(dòng) 、X轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 和和Z轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 5-7 分析圖分析圖5-70示所列加工中零件必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，示所列加工中零件必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在圖中并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在圖中標(biāo)出。

9、標(biāo)出。圖圖(d)(d)：過(guò)軸心打通孔，保證尺寸：過(guò)軸心打通孔，保證尺寸L 。 必須限制必須限制 X移動(dòng)、移動(dòng)、Y移動(dòng)、移動(dòng)、X轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng) 和和Z轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 5-7 分析圖分析圖5-70示所列加工中零件必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，示所列加工中零件必須限制的自由度，選擇定位基準(zhǔn)和定位元件，并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在圖中并在圖中示意畫(huà)出；確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和作用方向，并用規(guī)定的符號(hào)在圖中標(biāo)出。標(biāo)出。 圖圖(e)(e)：在支座零件上加工兩通孔，保證尺寸：在支座零件上加工兩通孔，保證尺寸A和和H。必須限制必須限制 X移動(dòng)、移動(dòng)、Z移動(dòng)、移動(dòng)、X轉(zhuǎn)動(dòng)

10、轉(zhuǎn)動(dòng)Y轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 和和Z轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 第二章第二章5-9 有一批直徑為有一批直徑為d0-Td軸類(lèi)鑄坯零件，欲在兩端面同時(shí)打中心孔，工件定位軸類(lèi)鑄坯零件，欲在兩端面同時(shí)打中心孔，工件定位方案如圖所示，試計(jì)算加工后這批毛坯上的中心孔與外圓可能出現(xiàn)的最大同方案如圖所示，試計(jì)算加工后這批毛坯上的中心孔與外圓可能出現(xiàn)的最大同軸度誤差，并確定最佳定位方案。軸度誤差，并確定最佳定位方案。 （a）、（）、（b）引起的中心孔）引起的中心孔與外圓的最大同軸度誤差為與外圓的最大同軸度誤差為)2sin(2ddwT（c）：)2sin(ddwT（d）：2ddwT（d）定位誤差最小，為最佳方案）定位誤差最小，為最佳方案第二章第二

11、章5-10 有有一批 d的軸件，欲銑一鍵槽，工件定位如圖所示，保證b、h55.5 0-0.05mm，槽寬對(duì)稱(chēng)于軸的中心線，其對(duì)稱(chēng)度公差為008mm。試計(jì)算定位誤差。 圖示，h0（因?yàn)榛鶞?zhǔn)重合） 第二章第二章5-11 工件定位如圖工件定位如圖5-74所示，若定位誤差控制在工件尺寸公差的所示，若定位誤差控制在工件尺寸公差的1/3內(nèi)，試分內(nèi)，試分析該定位方案能否滿(mǎn)足要求？若達(dá)不到要求，應(yīng)如何改進(jìn)？并繪簡(jiǎn)圖表示析該定位方案能否滿(mǎn)足要求？若達(dá)不到要求，應(yīng)如何改進(jìn)？并繪簡(jiǎn)圖表示。對(duì)于尺寸02 . 08其定位誤差為V型塊定位時(shí)基準(zhǔn)O的定位誤差，由式2-31，071. 021 . 02sin21dwT允許定位

12、誤差為067. 03/2 . 01w故 該尺寸之定位方案不能滿(mǎn)足要求，換用120度夾角的V型塊，使058. 031 . 0 1w而滿(mǎn)足要求。對(duì)于尺寸015. 04定位誤差02w定位方案滿(mǎn)足要求。第二章第二章5-12 在軸上銑一平面，工件定位方案，如圖所示。試求尺寸在軸上銑一平面，工件定位方案，如圖所示。試求尺寸A的定位誤差的定位誤差。minmaxminmaxminmaxmaxminDBAA2cos2cos2cosT0.5T0.3; =450.5=0.3 10.632 0.7071DABBtgDACBtgDACBtgTAAT tg 解：如右圖所示：D=C-EF-FG=C-2cos已知；4 . 0

13、070D120cos222222DeDeR5-13 如圖如圖5-76所示，在三爪卡盤(pán)中安裝鏜偏心套的內(nèi)孔，所示，在三爪卡盤(pán)中安裝鏜偏心套的內(nèi)孔，h=6mm(墊塊尺寸墊塊尺寸)，試計(jì)算偏心距，試計(jì)算偏心距e的變動(dòng)量。的變動(dòng)量。R=D/2+h-eR,D/2,e組成三角形，由三角余弦公式2-57 如圖如圖2-170所示，零件在銑槽工序中以底面和兩孔定位，其中所示，零件在銑槽工序中以底面和兩孔定位，其中 孔孔放置圓銷(xiāo)，放置圓銷(xiāo)， 孔放置削邊銷(xiāo)，二銷(xiāo)均按孔放置削邊銷(xiāo)，二銷(xiāo)均按g6制造。若夾具兩定位銷(xiāo)中心制造。若夾具兩定位銷(xiāo)中心連線與銑刀走刀方向之間調(diào)整誤差為連線與銑刀走刀方向之間調(diào)整誤差為 ，與安裝無(wú)關(guān)

14、的加工誤差為，與安裝無(wú)關(guān)的加工誤差為 ，試判斷圖中槽試判斷圖中槽A方向角度尺寸若為方向角度尺寸若為 時(shí)能否保證？時(shí)能否保證？由 公式2-35算轉(zhuǎn)角誤差第四章第四章4-13 圖示齒輪軸截面圖，要求保證軸徑圖示齒輪軸截面圖，要求保證軸徑mm和鍵槽深和鍵槽深mm。其工藝過(guò)程為：。其工藝過(guò)程為：1）車(chē)外圓至車(chē)外圓至mm；2）銑鍵槽槽深至尺寸）銑鍵槽槽深至尺寸H; 3) 熱處理：熱處理： 4）磨外圓至尺寸）磨外圓至尺寸mm。試求工序尺寸試求工序尺寸H及其極限偏差。及其極限偏差。解：1）建立工藝尺寸鏈，t為封閉環(huán)2）計(jì)算尺寸鏈 -14.250.050140.0120.004H4.250.098-0.004t40.160第四章第四章4-19 圖示減速器某軸結(jié)構(gòu)的尺寸分別為：圖示減速器某軸結(jié)構(gòu)的尺寸分別為：A1=40 mm，A2=36 mm，A3=4 mm；要求裝配后齒輪端部間隙；要求裝配后齒輪端部間隙A0保持在保持在0.100.25 mm范圍內(nèi)，如選用完全范圍內(nèi)，如選用完全互換法裝配，試確定互換法裝配，試確定A1、A2、A3的極限偏差的極限偏差。分為封閉環(huán)mm15. 010. 040基本尺寸mm公差等級(jí)umIT7IT8IT9IT1036121830483050253962100解：解：1）建立裝配尺寸鏈，）建立裝配尺寸鏈，A0為封閉環(huán)。為封閉環(huán)。2）