机械制造技术基础期课后作业答案Word文档下载推荐.docx
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试计算三种定位方案的工序尺寸A1、A2和A3。
答案:
1)图b:
基准重合,定位误差,mm;
2)图c:
尺寸A2,10±
0.1和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2c),其中尺寸10±
0.1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:
0.1=ESA2-(-0.05),→ESA2=0.05mm;
-0.1=EIA2-0,→EIA2=-0.1mm。
故:
mm
3)图d:
尺寸A3,10±
0.1,和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2d),其中尺寸10±
0.1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:
0.1=0-(EIA3+(-0.05)),→EIA3=-0.05mm;
-0.1=-0.1-(ESA3+0),→ESA3=0。
三、计算题(本大题共计10分。
)
如图示套筒零件,除缺口B外,其余表面均已加工,尺寸分别为。
试分析当加工缺口B保证尺寸时,有几种定位方案?
计算出各种定位方案的工序尺寸,并选择其最佳方案。
关键点:
第一种方案:
(本关键点3分)
如果可以的话,以D面为定位基准。
则工序尺寸为:
mm。
第二种方案:
以C面定位,则工序尺寸为Xc=。
尺寸链图是:
()Xc
第三种方案:
(本关键点3分)
以A面定位,则工序尺寸为XA=。
显然,T8<
T15+T40+TXA,该尺寸链没有意义。
也就是说,XA
以A面定位时,无论如何加工,无法达到图样尺寸,()
即:
(mm)。
综合考虑上述三种情况,可能第二种方案比较可行。
(结论1分)
5-13、如图所示。
已知工件的相关尺寸,,,不便
测量。
试重新给出可以测量的尺寸,并标注该测量尺寸及偏差。
(10分)
1、(尺寸链图)
5-4.在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆,要求保证直径φ11±
0.02mm,第一台加工1000件,其直径尺寸按正态分布,平均值=11.005mm,均方差=0.004mm。
第二台加工500件,其直径尺寸也按正态分布,且=11.015mm,=0.0025mm。
试求:
(1)哪台机床的精度高?
(2)加工中有无变值系统误差和常值系统误差,有无废品产生?
如有,可否修复?
并分析其产生的原因及提出改进的方法。
(1)第一台机床的精度6σ=6×
0.004=0.024mm
(1分)
第二台机床的精度6σ=6×
0.0025=0.015mm
所以,6σ<
6σ,故第二台机床的精度高。
工序能力均足够(1分)
(2)呈正态分布,无变值系统误差,但均有常值系统误差(1分)
第一台机床加工的小轴,其直径全部落在公差内,故无废品。
(1分)
第二台机床加工的小轴,有部分小轴的直径落在公差带外,成为可修复废品。
从可见,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中心偏大于公差中心,从产生可修废品。
改进的办法是对第二台机床的车刀重新调整,使之再进給0.002~0.028mm为宜。
(2分)
一、试分析图中的各定位方案中定位元件所限制的自由度?
判断有无欠定位或过定位?
是否合理?
如何改进?
图(a)的三个V型块各限制工件的2个自由度,共同完成工件的六个自由度(即、、、、、)的限制,属于完全定位,无欠定位和过定位,合理。
图(e)的底平面限制了3个自由度(即、、)、圆柱销限制了2个自由度(即、)、V型块限制了2个自由度(即、),三个元件共限制了7个自由度,出现了重复限制自由度的情况,属于过定位,不合理。
其改进办法是:
将V型块改为挡销限制1个自由即可。
5下图所示连杆在夹具中定位,定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2和固定短V形块3。
试分析图中所示定位方案的合理性并提出改进方法。
1-支承平面2-短圆柱销
3-固定短V形块
底面限制,短销限制,左侧V型块由于是固定的,很难保证和工件接触,因而实现不了定位功能,属于欠定位。
改进:
把左侧V型块变成可移动的。
图(C)的前顶尖限制了三个自由度(即、、)、后顶尖限制了二个自由度(即、)、三爪卡盘限制了二个自由度(即、),三个定位元件共限制了7个自由度,出现了过定位,不合理。
①取掉三爪卡盘即可;
②将前顶尖改为一个挡销即可。
图(d)的端面限制了三个自由度(即、、)、左边的V型块限制了二个自由度(即、),两个定位元件共限制了5个自由度,还有一个自由度未限制,此定位属于不完全定位,合理。
且不完全定位
图(b)圆柱表面限制了4个自由度(即、、、)、端面限制了一个自由度,还的一个自由度未限制,属于不完全定位,无欠定位和过定位,合理。
图2
滚切直齿圆柱齿轮传动原理图
母线:
渐开线,由展成法形成,需要一个复合的表面成型运动,可分解为滚刀旋转运动和工件旋转运动
导线:
直线,由相切法形成,需要两个独立的成形运动,即滚刀旋转运动和滚刀沿工件的轴向运动
展成运动传动链:
滚刀----4----5-------6-----7-----工件,滚刀旋转运动和工件
旋转运动
之间保持严格的相对运动关系,属于内联系传动链;
主运动传动链:
电动机-----1----2----------3----4----滚刀,与动力源直接相连,属
于外联系传动链;
进给运动传动链:
工件-----7-----8----------9-----10------刀架升降丝杠,工作台
为间接动力源,属于外联系传动链
11
根据以下给定的刀具几何角度,在正交平面静止参考系中,画出o75=rK
o15=og,
o8=¢
=o
oaa,o5=sl,o15=¢
rK外圆车刀的几何角度,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。
图2所示为齿轮孔的局部图,设计尺寸是:
孔mm需淬硬,键槽尺寸深度为mm。
孔和键槽的加工顺序是:
1)镗孔至mm。
2)插键槽,工序尺寸为A。
3)淬火热处理。
4)磨内孔至mm,同时保证mm(假设磨孔和镗孔时的同轴度误差很小,可忽略)。
试求插键槽的工序尺寸及其公差。
解:
(1)由题意,列尺寸链如图所示。
(2)解尺寸链,可得插键槽工序尺寸及公差为:
尺寸为封闭环,解之得:
1.如图所示为齿轮孔的局部图,设计尺寸是:
(7分)
按加工路线作出如图四环工艺尺寸链。
其中尺寸46为要保证的封闭环,A和20为增环,19.8为减环。
按尺寸链基本公式进行计算:
基本尺寸:
偏差:
+0.30=(+0.025+△sA)-0∴△sA=0.275
+0=(0+△xA)-(+0.05)∴△xA=0.050
因此A的尺寸为:
按“入体”原则,A也可写成:
2如下图所示轴套零件的轴向尺寸,其外圆、内孔及端面均已加工。
当以B面定位钻直径为φ10mm孔时的工序尺寸A1及其偏差。
(要求画出尺寸链图)
如图A1:
封闭环;
A2、A4:
增环;
A3:
减环
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=-0.2
所求A1及其偏差为:
A1=
1.如图所示工件成批加工时用端面用B定位加工表面A(用调整法),以保证尺寸,试计算铣削表面A时的工序尺寸及上、下偏差。
尺寸链如图所示,L0间接获得为封闭环,L3为工序尺寸在加工过程要使用,需要计算出来。
经分析可知,L1,L3为循环,L2为减环。
依据公式:
L0=L1+L3-L2,可以得出L3=L0+L2-L1=10+60-30=40mm
ESL0=ESL1+ESL3-EIL2,可以得出ESL3=ESL0+EIL2-ESL1=0.2+0.05-0=0.25mm
EIL0=EIL1+EIL3-ESL2,可以得出EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0+0.05+0=0.05mm
所以L3=40-0.05+0.25mm
3.加工如图所示一轴及其键槽,图纸要求轴径为,键槽深度尺寸为,有关的加工过程如下:
1)半精车外圆至;
2)铣键槽至尺寸A1;
3)热处理;
4)磨外圆至,加工完毕。
求工序尺寸A1。
AO是要通过加工保证的尺寸,是封闭环;
A1是加工要使用的工序尺寸,需要计算出来,且为增唤;
A3也为增环,A2为减环。
A2=15.3-O.O50;
A3=15-O.O160,A0=26-O.O20
A0=A1+A3-A2,A1=A0+A2-A3=26+15.3-15=26.3mm
ESA0=ESA1+ESA3-EIA2,ESA1=ESA0+EIA2-ESA3=0-0.05=-0.05mm
EIA0=EIA1+EIA3-ESA2,EIA1=EIA0+ESA2-EIA3=-02+0+0.016=-0.184mm
所以A1=26.3-0.05-0.184mm
4.磨削一表面淬火后的外圆面,磨后尺寸要求为mm。
为了保证磨后工件表面淬硬层的厚度,要求磨削的单边余量为0.3±
0.05,若不考虑淬火时工件的变形,求淬火前精车的直径工序尺寸。
建立尺寸链如图所示,其中Z=0。
3±
0。
05是尺寸链的封闭环;
R2=300-0.015mm,是尺寸链的减环;
R1是尺寸的增环,待求。
解此尺寸链可得到;
R1=30.3+0.035-0.05mm
由此可求出淬火前精车的直径工序尺寸为;
D1=60.6+0.07-0.1mm
5.如图所示一批小轴零件,部分加工过程如下:
1.半精车端面A、B,保证两者之间的尺寸A1=mm;
2.调头,以A面为基准半精车端面C,保证总长度A2=;
3.热处理;
8.如图所示零件,A、B两端面已加工完毕。
在某工序中车削内孔和端面C时,图中,。
车削时以端面B定位,图样中标注的设计尺寸不便直接测量,如以端面A为测量基准测量孔深尺寸,试求的基本尺寸及其上下偏差。
解:
尺寸链如图所示:
在该尺寸链中,A0为封闭环,A1为减环,A2为增环,按尺寸链计算公式有:
基本尺寸:
A2=A0+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,所求尺寸为A2=40-0.2-0.1mm
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