机械制造技术基础第版课后习题答案Word下载.docx
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加工余量——毛坯上留作加工用的材料层;
工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值;
总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。
5-9试分析影响工序余量的因素,为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和工序制造公差的影响?
5-10习题5-10图所示尺寸链中(图中A0、B0、C0、D0是封闭环),哪些组成环是增环?
那些
组成环是减环?
习题5-10图
如图a),A0是封闭环,A1,A2,A4,A5,A7,A8是增环,其余均为减环。
如图b),可以分解为两个尺寸链,蓝色,A0是封闭环,A1是增环,A2,A3是减环。
粉色:
B0是封闭环,B1,B2,B3是增环,B4是减环。
如图c),可以分解为两个尺寸链,蓝色,C0是封闭环,C1是增环,C2是减环;
D0是封闭环,D1,D2是增环,D3是减环。
5-11试分析比较用极值法解尺寸链计算公式与用统计法解尺寸链计算公式的异同。
答:
极值法尺寸链计算公式:
考虑误差的最大、最小值,计算结果保证100%合格。
优点是计
算方法简单,直观。
所以,在已知封闭环公差时,求得的组成环公差较小。
缺点对组成环公差要求严,制造困难,加工成本较高。
而用统计法尺寸链计算公式:
考虑误差的实际分布情况,按照概率统计原理进行求解,其计算结果可以保证设定的合格率(99.73%)。
优点是当已知封闭环公差时,求得的组成环公差较大,降低了加工精度要求,生产成本较低。
缺点是有少量不合格品。
(注意此题改动较大,先前答案有误!
)
5-12习题5-12图a为一轴套零件图,习题5-12图b为车削工序简图,习题5-12图c给出了钻孔工序三种不同定位方案的工序简图,要求保证习题5-12图a所规定的位置尺寸(10±
0.1)mm的要求。
试分别计算工序尺寸A1、A2与A3的尺寸及公差。
为表达清晰起见,图中只标出了与计算工序尺寸A1、A2、A3有关的轴向尺寸。
习题5-12图
方案一:
定位基准与设计基准重合,
A1=10±
0.1mm
方案二:
尺寸链如左:
封闭环为A0,A2为增环,A4为减环。
A2=8+10=18;
T0=0.2,T4=0.05
T2=T0-T4=0.15
由于ES0=ES2-EI4;
所以ES2=ES0+EI4=0.05
由于EI0=EI2-ES4;
所以EI2=EI0+ES4=-0.1
所以,A2180.00.51mm
方案三:
封闭环为A0,A5为增环,A3,A4为减环。
A3=38-8-10=20
由于T0=∑Ti;
T3=T0-T4-T5=0.2-0.05-0.1=0.05由于ES0=ES5-EI4-EI3;
所以EI3=ES5-EI4-ES0=0-(-0.05)-0.1=0.05;
由于EI0=EI5-ES4-ES3;
所以ES3=EI5-ES4-EI0=-0.1-0-(-0.1)=0;
所以,A3200.05mm
5-13习题5-13图为齿轮轴截面图,要求保证轴径尺寸2800..000248mm和键槽深t400.16mm。
其工艺过程为:
1)车外圆至2800.10mm;
2)铣键槽槽深至尺寸H;
3)热处理;
4)磨外圆至尺寸
2800..002084mm。
试求工序尺寸H及其极限偏差。
习题5-13图
如下图所示,实际尺寸链如a)图,求解尺寸链如b)图所示,其中
00.0120.16
A114.250.05,A2140.004,t40,t为封闭环,求解H。
A2和H为增环,A1为减环。
Tt0.16,T10.05,T20.08;
由于TtTi可以得到,TH0.160.050.0080.102
习题5-13图尺寸链
由于tA2HA1,所以,H=4.25
由于EStES2ESHEI1,所以ESHEStES2EI10.160.012(0.05)0.098
由于EItEI2EIHES1,所以EIHEItEI2ES100.00400.004
所以:
H4.250.004mm,验证:
TH=0.102
习题5-14图b,c是加工上述有关端面的工序草图,试求工序尺寸A1、A2、A3及其极限偏差。
习题5-14图
如下图所示,A15000.1
A2和A4,A5两尺寸有关,A4500.4,A52500.3;
其中A4为封闭环,则A2=30,T2=0.4-0.3=0.1,
0.1
ES2=0.4+(-0.3)=0.1,EI2=0,所以:
A23000.1m。
A3和A5、A1两尺寸有关,其中
A5为封闭环,则A3=25,T3=0.3-0.1=0.2
0.2
ES3=-0.1+0.3=0.2,EI3=0-0=0,所以:
A32500.2
习题5-15图
如上图尺寸链,A1为b)图加工的O1O1的轴径的一半,A112.4900.01;
A2为对称度对尺寸C的影响,取一半,A2000.05;
A3为b)图加工得到的外形高度的一半,A353.9800.0175;
由于对称度为加工要求保证的位置公差,工序尺寸C直接影响对称度,故取A2为封闭环,则有:
公称尺寸:
C=A1+A2+A3=66.47mm
公差:
T1=0.01T2=0.05T3=0.0175,
由于,ΣTi=T0;
所以,Tc=T2-T1-T3=0.05-0.01-0.0175=0.0225
由于ES2=ESC-EI1-EI3;
所以ESC=ES2+EI1+EI3=0.05+(-0.01)+(-0.0175)=0.0225
由于EI2=EIC-ES1-ES3;
所以EIC=EI2+ES1+ES3=0+0+0=0;
C66.4700.0225
5-16什么是生产成本、工艺成本?
什么是可变费用、不变费用?
在市场经济条件下,如何正确运用经济分析方法合理选择工艺方案?
生产成本、工艺成本、可变费用、不变费用定义详见教材p242。
在市场经济条件下,产品的竞争除了功能、质量之外,就是价格的竞争,相同功能质量的产品,价格低才有较大的竞争能力,所以应想方设法降低生产成本及工艺成本。
降低工艺成本的主要方法是增加生产批量,减少基本时间和辅助时间,减少准备终结时间,提高生产效率。
5-17试分析成组工艺的科学内涵和推广应用成组工艺的重要意义。
5-18应用JLBM-1分类编码系统为习题5-18图所示零件进行编码,并将其转换为零件特征矩阵。
习题5-18图
5-19试述用派生法进行计算机辅助工艺规程设计的方法步骤。
5-20在认真分析习题5-20图所示车床尾座装配关系的基础上,绘制车床尾座部件的装配工艺系统图,标准件编号自定。
5-21什么是完全互换装配法?
什么是统计互换装配法?
试分析其异同,各适用于什么场合?
完全互换装配法——采用极值法计算尺寸链,装配时各组成环不需要挑选或修配,就能达到装配精度要求的装配方法。
适用于大批大量或成批生产中装配组成环较少、装配精度要求不高的机器结构。
统计互换装配法——采用统计法计算尺寸链,装配时各组成环不需要挑选或修配,就能保证绝大部分能够达到装配精度要求的装配方法。
适用于大批大量或成批生产中装配那些精度要求较高且组成环较多的机器结构。
两种方法相同点:
装配方法相同,装配时不需要修配,拿来就装。
不同之处:
完全互换法对组成环公差要求较严,制造困难,加工成本高,装配合格率很高;
统计互换法对组成环公差要求较不高,加工成本较低,但会出现少量不合格品。
5-22由于轴孔配合,若轴径尺寸为8000.10mm,孔径尺寸为8000.20mm,设轴径与孔径的
尺寸均按正态分布,且尺寸分布中心与公差带中心重合,试用完全互换法和统计互换法分别计算轴孔配合间隙尺寸及其极限偏差。
尺寸链如上图所示,其中A1为孔的直径A18000.2,A2为轴的直径A28000.1,A0为所求间隙,为封闭环。
按极值法求解:
A0=0,
0.3
ES0=ES1-EI2=0.2-(-0.1)=0.3;
EI0=EI1-ES2=0-0=0;
所以,A0000.3mm,T0=0.3mm。
按概率法求解:
由于T(A0)12k2T2(Ai),由于组成环均符合正态分布,21,ki1,k01,
0k0i1i
则T(A0)T2(A1)T2(A2)0.220.120.2236
m
由于0i[ieiT(Ai)/2];
ei=0;
1(ES1EI1)/2(0.20)/20.1;
i1
2(ES2EI2)/2(0(0.1))/20.05;
所以,0120.1(0.05)0.15ES00T(A0)/20.150.2236/20.2618mm
EI00T(A0)/20.150.2236/20.0382mm
0.2618
A000.0382mm,概率法得到的封闭环公差小于极值法计算得到的公差。
5-23习题5-23图所示减速器某轴结构的尺寸分别为:
A1=40mm、A2=36mm、A3=4mm;
要求装配后齿轮端部间隙A0保持在0.10~0.25mm范围内,如选用完全互换法装配,试确定A1、A2、A3
习题5-24图
的极限偏差。
习题5-23图
参照例题5-4(p261-263)
(1)计算封闭环基本尺寸:
0.25
由于A0=A1-A2-A3=40-36-4=0;
A000.1mm;
(2)计算封闭环公差:
T0=0.25-0.1=0.15。
(3)确定各组成环的公差:
首先按等公差法初步确定各组成环公差,
Tiavr=T0/3=0.15/3=0.05mm,考虑到A3容易加工,取A3为协调环,
则A1和A2在同一尺寸间隔,取IT9级精度,T1=T2=0.062mm,则T3=0.15-0.062-0.062=0.026mm.
(4)确定各组成环极限偏差:
按照对称原则:
A236h93600.062mm,按入体原则:
A140js9400.031mm由于ES0=ES1-EI2-EI3,所以:
EI3=ES1-EI2-ES0=0.031-(-0.062)-0.25=-0.157由于EI0=EI1-ES2-ES3,所以:
ES3=EI1-ES2-EI0=-0.031-0-0.1=-0.131所以,A3400..113517mm
(5)校核封闭环的极限尺寸:
A0max=A1max-A2min-A3min=40.031-(36-0.062)-(4-0.157)=0.25
A0min=A1min-A2max-A3max=(40-0.031)-36-(4-0.131)=0.1
符合要求。
5-24习题5-24图所示为车床刀架座后压板与床身导轨的装配图,为保证刀架座在床身导轨上
试确定图
灵活移动,压板与床身下导轨面间间隙须保持在0.1~0.3mm范围内,如选用修配法装配,示修配环A与其他各有关尺寸的基本尺寸和极限偏差。
6
7
8
4
5
10
13
14
3233
15
16
34
£
26
31
25
21
20
19
18
17
B
23
30292827
B-B
35•
习题5-20图
1一顶尖2—尾座体3—套筒4一定位块5—注油塞6—丝杠7—螺母8—挡油圏9一后盖
10—手轮11-螺竭12-垫圈13—半圆键14一偏心轴15—销子16—手柄
17—挡销18—挡钉19—拉杆20—底座21—杠杆22—支架23—支承钉
24—压块25—压板26—養链支架27—夹紧块28—螺杆29—弹簧垫圈
30—手柄31—半圆键32-调整螺套33—紧定螺杆34—弹簧35-导向杆
5-25习题5-25图所示传动装置,要求轴承端面与端盖之间留有A0=0.3~0.5mm的间隙。
已知:
A14200.25mm(标准件),A2=A215800.08mm,A34000.25mm(标准件),A42300.045mm,A525000.09mm,A63800.05mm,B500.03mm。
如采用固定调整法装配,试确定固定调整环B的分组数和分组尺寸。
习题5-25图
5-26对习题5-26图所示各零件的工艺性进行评价,指出其存在的问题,并提出改进意见。
习题5-26图
具体问题和改进办法如下图所示。
退刀槽
A
、
黑1姜需悩琴皐丄
e)
G
2
3
退刀槽尺寸应相等f)
在小圆柱表面用盘铳刀铳橹不方便,应该用立铳刀铳直槽。
h)
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