机械制造技术基础典型例题精心整理.docx
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机械制造技术基础典型例题精心整理
机械制造技术基础习题
表面硬度要求,1、试确定在批量生产条件下,上图所示阶梯轴的加工工艺过程。
材料为45钢35-40HRC。
请拟定工序,定位粗基准和精基准,工序内容,加工方法。
(7分)钢,表面硬度2、根据所给条件可知,该轴为一般精度和表面粗糙度要求的普通轴,材料为45,所0.02φ20的轴颈要求同轴度分)要求35-40HRC,所以可通过调质处理达到(0.5。
因两端尺寸45钢棒料,0.5以应该以轴线作为外圆车削加工的定位粗、精基准(分)。
毛坯可采用热轧。
粗车--半精车(0.5分)。
基本工艺过程为锻造φ40×100为经过锻造后形成(0.5分)-调质处理钢批:
量生产45示表如内相序其工及关容下所
阶梯轴的加工工艺过程
页页,共第19
机械制造技术基础习题
表面硬度40Cr,2、试确定在单件小批量生产条件下,下图所示阶梯轴的加工工艺过程。
材料为分(6要求45-50HRC。
请拟定工序,定位粗基准和精基准,工序内容,加工方法。
钢根据所给条件可知,该轴为具有较高精度和较低的表面粗糙度要求的精密轴,材料为40Cr的轴颈没分)。
尽管两端φ50表面硬度要求45-50HRC,所以需通过淬火加中温回火达到(0.5,为便于加工和定位,应该以轴线和外圆作为外圆和端面车,但因轴的长度为600有同轴度要求经过锻造钢棒料,尺寸为φ105×380分)削加工的定位粗、精基准(0.5。
毛坯可采用热轧40Cr。
其工0.5分)-+半精车-淬火中温回火-粗磨精磨(--分)后形成(0.5。
基本工艺过程为锻造粗车钢阶梯轴的加工工艺过程序及相关内容如下表所示:
单件小批量生产40Cr
页2第页,共9
机械制造技术基础习题
?
0.025?
025?
D?
50d?
00.02?
形块定位在内孔Vmm如上图所示,已知工件外径,用mm,内孔直径?
0.228.5?
H0。
若不计内孔和外径的同轴度误差,求此工序mm上加工键槽,要求保证工序尺寸
的定位误差,并分析定位质量。
Tmm1)基准不重合误差解:
(D0.0125?
?
?
jb2Td?
?
0.01414mm
(2)定位副制造不准确误差=
db?
2)2sin(0.027mm0.0266?
?
=?
?
?
=)定位误差(3dbjbdw1T?
?
mm0.027?
=,由于,T=0.2mm(4定位方案可行。
)定位质量
dwdw3050?
,加工后内孔直径尺寸呈正态分布,其平均尺寸在车床加工一批孔,其设计尺寸为mm0.1?
?
02?
0.)计算常值系统性误。
均方根偏差为为49.96mm2)试画出正态分布图;((mm。
求:
14(差;3)计算工序能力系数;()计算该批零件的合格率、废品率。
4.0.
3.03.23.42.00Z1.80
页第3页,共9
机械制造技术基础习题
?
)(zx
0.4641
0.4772
0.49865
0.49931其余
0.49966
0.5
(1)作工件尺寸分布图.解:
误差)常值系统性(2?
0.01?
49.95?
x?
49.96?
?
mm
010.T33?
?
C?
0.83)工艺能力系数(3)(3
p?
2606?
0.)作标准变换,令4
x?
x49.96?
50
max?
2?
Z?
r?
0.02x?
x49.949.96?
min3?
?
Z?
l?
0.02?
?
0.4772
(2)?
?
(z)max查表,可得?
?
0.49865(3)?
?
(z)min?
0.0350.2?
?
90.485mmmm右图为一带键槽的内孔简图。
孔径,键槽深度尺寸。
其工艺过程为:
000.07+?
84.8A
;1)精镗内孔至2)插键槽至尺寸mm0?
0.35?
0.2?
90.485mm,同时保证键槽深度4)磨内孔至尺寸。
3)热处理:
淬火00A及其公差和上下偏差。
画出尺寸链图,指出尺寸链中的增环,减环和封闭环,并求工序尺寸
035.07?
0.?
0?
?
85.884的半径值及其公差,画出尺寸链图:
)求出直径尺寸和解:
(100
0.0350.0175?
?
0.2?
42.490.442.5为减A
(2)尺寸mm为封闭环,尺寸、mm为增环,尺寸mm000环。
A+42.5-42.4
=90.4=∑A-∑A,则有A)(3减增0+ES(42.5)-EI(42.4)((90.4)=ESA)∑EI=∑ES-,则有ESES减增0+EI(42.5)-ES(42.4))EI(A90.4-=∑EI∑ES,则有EI()=EI减增090.3mm
==90.4+42.4-42.5A于是0=0.035mm
+0.035-=-0.01750.1825mmEI(A)=)=ES(A00.2+00.148mm
)=0.1475=AAAT()=ES()-EI(
0.1825?
mm?
A90.3故:
0.035?
页第4页,共9
机械制造技术基础习题
?
?
0.14750.14890.335A?
?
90.335mm按入体原则标注(4)003.分析如下图所示定位方案,回答如下问题:
⑴带肩心轴、手插圆柱销各限制工件的哪些自由度?
⑵该定位属于哪种定位类型?
⑶该定位是否合理,如不合理,请加以改正。
答案:
的直线移动,手插圆柱销限制YY、Z的直线移动和旋转运动四个自由度;1)带肩心轴限制X、的旋转运动。
X)属于自为基准定位方式:
目的是使小孔获得较均匀的加工余量,以提高孔本身的加工精度。
2Y)不合理。
因为带肩心轴和手插圆柱销重复限制了沿两孔中心线方向的自由度,即都限制了3的直线移动。
轴相垂直,如图所示。
改进方法为将手插圆柱销改为削边销,削边销的长轴与图中Y简述建立装配尺寸链的过程。
为什么要对装配尺寸链进行简化?
如何简化?
6.答:
装配尺寸链是由各有关装配尺寸(零件尺寸和装配精度要求)组成的尺寸链。
建立过程如下:
首先明确封闭环:
装配精度要求就是封闭环;再以封闭环两端的两个零件为起点,沿封闭环的尺寸方向分别找出影响装配精度要求的相关零件,直到找到同一个基准零件或同一基准面为止。
因为机械产品的结构通常比较复杂,影响某一装配精度的因素很多,在查找该装配尺寸链时,在保证装配精度的前提下,可以忽略那些影响较小的因素,使装配尺寸链适当简化。
在同一装配结构中,装配尺寸链的组成环最少原则和装配尺寸链的方向性原则:
在简化中遵循:
在不同的方向都装配精度要求时应按不同方向分别建立装配尺寸链。
六、分析计算题,试),以保证尺寸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200.?
mm100A时的工序尺寸及上、下偏差。
计算铣削表面
?
L3=+0.2L0=10+0.05L1=300.05
L2=60±
为工序尺寸在加工过程要使用,需要计L0间接获得为封闭环,L3答:
尺寸链如图所示,
L2为减环。
依据公式:
,算出来。
经分析可知,L1L3为循环,L3=L0+L2-L1=10+60-30=40mm
L0=L1+L3-L2,可以得出ESL3=ESL0+EIL2-ESL1=0.2+0.05-0=0.25mm可以得出ESL0=ESL1+ESL3-EIL2,
EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0+0.05+0=0.05mm可以得出EIL0=EIL1+EIL3-ESL2,
+0.25mm
所以L3=40-0.05,公差带中点小于σ=0.025的小轴外圆,若尺寸为正态分布,均方差2.加工一批尺寸为0?
201.?
0尺寸分布中心0.03mm。
试求:
这批零件的合格率及废品率?
解:
正态分布曲线如图所示,依据分析计算如下:
页5第页,共9
机械制造技术基础习题
)=0.4993σ=0.08/0.025=3.2F(ZZ=(0.5T+a)/σ=(0.05+a)/AA)=0.2881σ=(0.05-0.03)/0.025=0.8F(ZZ=(0.5T-a)/σ=(0.05-a)/BB)]%=0.82%=[0.5-F(Z)+F(Z合格率=F(Z)=78.74%不可修复废品率ABA=21.26%
合格率=[0.5-F(Z)]%=15.87%总废品率=100%-可修复废品率B00?
,有关的加工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2630032.?
002?
0,)磨外圆至2)铣键槽至尺寸A1;3)热处理;4)半精车外圆至过程如下:
1;?
030?
6.3010.?
0320.?
。
加工完毕。
求工序尺寸A1是加工要使用的工序尺寸,需要计算出来,AO是要通过加工保证的尺寸,是封闭环;A1解:
为减环。
且为增唤;A3也为增环,A200,A0=026A2=15.3;A3=15-O.O2-O.O16-O.O5A0=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
-0.05mm
所以A1=26.3-0.184
。
为了保证磨后工件表面淬硬层的厚4.磨削一表面淬火后的外圆面,磨后尺寸要求为mm
,若不考虑淬火时工件的变形,求淬火前精车的直径工度,要求磨削的单边余量为0.3±0.05序尺寸。
0,是尺寸链mmR=300解:
建立尺寸链如图所示,其中Z=0。
3±。
05是尺寸链的封闭环;-0.0152的减环;R1是尺寸的增环,待求。
解此尺寸链可得到;
+0.035mm
R1=30.3-0.05由此可求出淬火前精车的直径工序尺寸为;+0.07mmD1=60.6-0.1用无心磨床磨削一批销轴的外圆,整批工件直径尺寸服从正态分布,其中不可修复废品率6.
,若销轴直径公差15.87%为0.82%,实际尺寸大于允许尺寸而需修复加工的零件数占,mmT?
0.17?
试确定代表该加工方法的均方根偏差为多少?
2zz1?
2?
?
dzez)?
F?
(?
2
?
22.2z120解:
解:
∵若正态分布曲线与公差中心点重合的话,则0.4772F(z)0.34130.4861
可修废品与不可修废品率是对称分布的,但本题不是对4
4.5
2.4
称分布,并且可修废品率高,据此可以知道正态分布曲0.49999
0.4999680.4918
线顶峰偏离公差中心点且处于右端a
∴设偏移量为=(0.5T+a)/∴有下式:
Zσ=(0.05+a)/σA=2.4→4918Z)=0)]%=0.82%不可修复废品率=[0.5-F(Z→F(Z。
AAA=(0.085-a)/Z=(0.5T-a)/σσB=1
F(Z→)=0.3413,Z)]%=15.87%=[0.5-F(Z可修复废品率BBB页第页,共69
机械制造技术基础习题
=0.05mm,a=0.035mm
:
σ所以公差带中点小于尺=0.025,公差T=0.3mm均方差σ7.加工一批小轴外圆,若尺寸为正态分布,0.05mm。
试求:
这批零件的可修复废品率和不可修复废品率?
寸分布中心2zz1?
2?
?
dz?
e(z)F?
?
2?
20
:
正态分布曲线如图所示解:
依题意,z122.2
)=F(ZZ=(0.5T+a)/σ=0.48610.4772F(z)0.3413AA)=
F(ZZ=(0.5T-a)/σ=2.7
2.4
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