机械制造技术基础习题Word文件下载.docx
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d)在支座零件上铣槽,保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。
4-2试分析习图2-4-2所示各定位方案中:
①各定位元件限制的自由度;
②判断有无欠定位或过定位;
③对不合理的定位方案提出改进意见。
a)车阶梯轴小外圆及台阶端面;
b)车外圆,保证外圆与内孔同轴;
c)钻、铰连杆小头孔,要求保证与大头孔轴线的距离及平行度,并与毛坯外圆同轴;
d)在圆盘零件上钻、铰孔,要求与外圆同轴。
4-3在习图2-4-3所示工件上加工键槽,要求保证尺寸和对称度。
现有3种定位方案,分别如图b,c,d所示。
试分别计算3种方案的定位误差,并选择最佳方案。
1.图1为工件加工平面BD的三种定位方案,孔O1已加工,1,2,3为三个支钉,分析计算工序尺寸A的定位误差,并提出更好的定位方案.
图1
4-4某工厂在齿轮加工中,安排了一道以小锥度心轴安装齿轮坯精车齿轮坯两大端面的工序,试从定位角度分析其原因。
4-5习图2-4-5所示为在车床上车孔示意图,试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。
4-6习图2-4-6所示零件,外圆及两端面已加工好(外圆直径)。
现加工槽B,要求保证位置尺寸L和H。
试:
1)定加工时必须限制的自由度;
2)选择定位方法和定位元件,并在图中示意画出;
3)计算所选定位方法的定位误差。
4-7习图2-4-7所示齿轮坯,内孔及外圆已加工合格(mm,mm),现在插床上以调整法加工键槽,要求保证尺寸mm。
试计算图示定位方法的定位误差(忽略外圆与内孔同轴度误差)。
——(
4-8在车床上,切断工件时,切到最后时工件常常被挤断。
试分析其原因。
4-9试分析习图2-4-9所示零件在结构工艺性上有哪些缺陷?
如何改进?
习图2-4-9
4-1在铣床上加工一批轴件上的键槽,如习图4-4-1所示。
已知铣床工作台面与导轨的平行度误差为300,夹具两定位V型块夹角,交点A的连线与夹具体底面的平行度误差为150,阶梯轴工件两端轴颈尺寸为。
试分析计算加工后键槽底面对工件轴线的平行度误差(只考虑上述因素影响,并忽略两轴颈与外圆的同轴度误差)。
习图4-4-1
4-1答案:
键槽底面对下母线之间的平行度误差由3项组成:
1铣床工作台面与导轨的平行度误差:
300
2夹具制造与安装误差(表现为交点A的连线与夹具体底面的平行度误差):
150
3工件轴线与交点A的连线的平行度误差:
为此,首先计算外圆中心在垂直方向上的变动量:
mm
可得到工件轴线与交点A的连线的平行度误差:
最后得到键槽底面(认为与铣床导轨平行)对工件轴线的平行度误差:
4-2试分析习图4-4-2所示的三种加工情况,加工后工件表面会产生何种形状误差?
假设工件的刚度很大,且车床床头刚度大于尾座刚度。
4-2答案:
a)在径向切削力的作用下,尾顶尖处的位移量大于前顶尖处的位移量,加工后工件外圆表面成锥形,右端直径大于左端直径。
b)在轴向切削力的作用下,工件受到扭矩的作用会产生顺时针方向的偏转。
若刀具刚度很大,加工后端面会产生中凹。
c)由于切削力作用点位置变化,将使工件产生鞍形误差,且右端直径大于左端直径,加工后零件最终的形状参见图4-34。
4-6在无心磨床上磨削销轴,销轴外径尺寸要求为φ12±
。
现随机抽取100件进行测量,结果发现其外径尺寸接近正态分布,平均值为X=,均方根偏差为σ=。
1画出销轴外径尺寸误差的分布曲线;
2计算该工序的工艺能力系数;
3估计该工序的废品率;
4分析产生废品的原因,并提出解决办法。
4-6答案:
①分布图
习图4-4-6ans
②工艺能力系数CP=(6×
)=
③废品率约为50%
5产生废品的主要原因是存在较大的常值系统误差,很可能是砂轮位置调整不当所致;
改进办法是重新调整砂轮位置。
4-7在车床上加工一批小轴的外圆,尺寸要求为mm。
若根据测量工序尺寸接近正态分布,其标准差为mm,公差带中心小于分布曲线中心,偏差值为mm。
试计算不合格品率。
4-7答案:
习图4-4-7ans
画出分布曲线图,可计算出不合格品率为%
例1有一批小轴,其直径尺寸要求为?
mm,加工后尺寸属正态分布,测量计算得一批工件直径的算术平均值=,均方根差=。
试计算合格品率,分析废品产生的原因,提出减少废品率的措施。
解:
1、画尺寸分布区与于公差带间的关系图
2、设计尺寸可写作
¢
3、系统误差
⊿=
4、计算合格率和废品率
合格品率为
废品率为1-A=%
产生废品的原因:
一是对刀不准,存在系统误差;
二是本工序加工的精度较差。
减少废品的有效措施是在消除系统误差基础上进一步改善工艺条件,使减少至6<
T.
例:
在两台自动切割机上加工工一批小轴的外园,要求保证直径?
11±
第一台加工1000件,其直径尺按正态分布,平均值mm,均方差mm。
第二台加工500件,其直径也按正态分布,且=mm,=mm。
试求:
1)在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图,并指出哪台机床的精度高?
2)计算并比较那台机床的废品率高,并分析其产生的原因及提出改进的办法。
两台机床加工的两批小轴,其加工直径分布曲线如下图所示;
1、第一台机床的加工精度
第二机床的加工精度
所以,,故第二台机床的加工精度高。
2、第一台机床加工的小轴,其直径全部落在公差内,故无废品。
第二台机床加工的小轴,有部分直径落在公差带外,成为可修复废品。
废品率为
从图中可见,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重心偏大于公差中心,从而产生可修复废品。
改进的办法是对第二机床的车刀重新调整,使之再进刀为宜。
在车床上车一批轴,要求为Φ25mm。
已知轴径尺寸误差按正待分布,=,σ=,问这批加工件合格品率是多少?
不合格平率是多少?
能否修复?
1)标准化变化
Z=(x-)/σ=/=2=
2)偏大不合格平率为:
=(不可修复的不合格品)
3)偏小不合格平率为:
(可修复的不合格品)
4)合格品为:
%%=%
1.单项选择
1-1表面粗糙度的波长与波高比值一般()。
①小于50②等于50~200③等于200~1000④大于1000
1-2表面层加工硬化程度是指()。
1表面层的硬度②表面层的硬度与基体硬度之比③表面层的硬度与基体硬度之差
④表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比
1-22强迫振动的频率与外界干扰力的频率()。
①无关②相近③相同④相同或成整倍数关系
1-24自激振动的频率()工艺系统的固有频率。
①大于②小于③等于④等于或接近于
4.分析计算题
4-1试选择习图5-4-1示三个零件的粗﹑精基准。
其中a)齿轮,m=2,Z=37,毛坯为热轧棒料;
b)液压油缸,毛坯为铸铁件,孔已铸出。
c)飞轮,毛坯为铸件。
均为批量生产。
图中除了有不加工符号的表面外,均为加工表面。
习图5-4-1
1.图a:
①精基准——齿轮的设计基准是孔A。
按基准重合原则,应选孔A为精基准。
以A为精基准也可以方便地加工其他表面,与统一基准原则相一致。
故选孔A为统一精基准。
②粗基准——齿轮各表面均需加工,不存在保证加工面与不加工面相互位置关系的问题。
在加工孔A时,以外圆定位较为方便,且可以保证以孔A定位加工外圆时获得较均匀的余量,故选外圆表面为粗基准。
2.图b:
①精基准——液压油缸的设计基准是孔B。
按基准重合原则,应选孔B为精基准。
以B为精基准也可以方便地加工其他表面,与统一基准原则相一致。
故选孔B为统一精基准。
②粗基准——液压油缸外圆没有功能要求,与孔B也没有位置关系要求。
而孔B是重要加工面,从保证其余量均匀的角度出发,应选孔B的毛坯孔作定位粗基准。
3.图c:
①精基准——飞轮的设计基准是孔C。
按基准重合原则,应选孔C为精基准。
以C为精基准也可以方便地加工其他表面,与统一基准原则相一致。
故选孔C为统一精基准。
②粗基准——为保证飞轮旋转时的平衡,大外圆与不加工孔要求同轴,且不加工内端面与外圆台阶面距离应尽可能的均匀,故应不加工孔及内端面作定位粗基准。
4-2今加工一批直径为,Ra=,长度为55mm的光轴,材料为45钢,毛坯为直径φ28±
的热轧棒料,试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。
5.确定工艺路线:
粗车—半精车—粗磨—精磨
2.确定各工序余量:
根据经验或查手册确定,精磨余量=,粗磨余量=,半精车余量=,粗车余量=总余量-(精磨余量+粗磨余量+半精车余量)=4-(++)=mm。
3.计算各工序基本尺寸:
精磨基本尺寸=24mm,粗磨基本尺寸=(24+)=mm,半精车基本尺寸=(+)=mm,粗车基本尺寸=(+)=mm。
4.确定各工序加工经济精度:
精磨IT6(设计要求),粗磨IT8,半精车IT11,粗车IT13。
5.按入体原则标注各工序尺寸及公差:
精磨—mm,粗磨—mm,半精车—mm,粗车—mm。
4-3习图5-4-2所示a)为一轴套零件,尺寸和已加工好,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A1、A2和A3。
4-3答案:
1)图b:
基准重合,定位误差,mm;
2)图c:
尺寸A2,10±
和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2c),其中尺寸10±
是封闭环,尺寸A2和是组成环,且A2为增环,为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式,有:
10=A2-8,→A2=18mm
由直线尺寸链极值算法偏差计算公式:
=ESA2-(),→ESA2=;
=EIA2-0,→EIA2=。
故:
3)图d:
尺寸A3,10±
,和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2d),其中尺寸10±
是封闭环,尺寸A3,和是组成环,且为增环,A3和为减环。
10=38-(A3+8),→A3=28mm
由直线尺寸链极值算法偏差计算公式,有:
=0-(EIA3+()),→EIA3=;
=-(ESA3+0),→ESA3=0。
mm
4-4习图5-4-4所示轴承座零件,mm孔已加工好,现欲测量尺寸80±
由于该尺寸不好直接测量,故改测尺寸H。
试确定尺寸H的大小及偏差。
4
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