天津商业大学机械制造工艺学复习试题.doc

1.如习图4-2-5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车刀安装在刀架上）。加工后发现被加工孔出现外大里小的锥度误差。产生该误差的可能原因有（）习图4-2-5 主轴径向跳动 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 刀杆刚性不足2.试分析习图示各定位方案中： 各定位元件限制的自由度； 判断有无欠定位或过定位； 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。a） 三爪卡盘限制 4个自由度；前后顶尖限制 5个自由度。4个自由度被重复限制，属过定位。 去掉三爪卡盘,改为固定顶尖+活顶尖b） 圆柱面限制4个自由度；端面限制3个自由度。 2个自由度被重复限制，属过定位。 在端面处加球面垫圈 c） 大平面限制3个自由度；圆柱销限制2个自由度；V形块限制 2个自由度。自由度被重复限制，属过定位。 将V形块改为在 方向浮动的形式。 d） 大平面限制3个自由度；固定V形块限制 2个自由度；活动V形块限制自由度。 自由度被重复限制，属过定位。 将两V形块之一改为平板形式。5.在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经度量若整批工件发现有下列几何形状误差（图示）：（a）锥形，（b）鞍形，（c）腰鼓形，（d）喇叭形，试分别说明可能产生上述误差的各种因素。解：（图示）（a）锥形：（1）车床两顶尖与纵向导轨在水平面不平行；（2）车刀的均匀磨损。（b）鞍形：（1）车床两顶尖与纵向导轨在垂直面内不平行；（2）纵向导轨在水平面不直（鞍形）或纵导轨的扭曲；（3）加工短而粗工件时，机床刚度沿床身纵向不一致；（4）加工大长轴开始时，刀具热伸长为主使工件直径减小，刀具热平衡后，刀具磨损为主使工件直径逐渐增大。（c）腰鼓形：（1）加工细长轴时，工件弹性变形引起的；（2）纵向导轨在水平面不直（腰鼓形）。（d）喇叭形：（1）悬臂加工，工件弹性变形引起的；（2）车刀的热伸长；（3）纵向导轨在水平面内不直。6. 在车床上镗孔时，若主轴回转运动与刀具的直线进给运动均很准确，只是它们在水平面内或垂直面上不平行（图示），试分别分析在只考虑机床主轴与导轨的相互位置误差的影响时，加工后工件内孔将产生什么样的形状误差？解：图（a）所示为两个成形运动在水平面内不平行，加工后工件内孔产生较大的圆柱度误差（锥形）。 图（b）所示为两个成形运动在垂直面内不平行，加工后工件内孔产生较小的圆柱度误差（喇叭形）。7、试提出成批生产如右图所示盘状零件的机械加工工艺过程的组成（从工序到工步），并指出各工序的定位基准，图中20的孔数量为6个。（列表表示）（10分）解答：工序号工 步定位基准（面）1车端面C，粗、精镗60H9mm孔，内孔倒角小端外圆面2粗车、半精车这批工件的200mm外圆，并车96mm外圆及端面B，粗、精车端面A，内孔倒角60H9mm内孔面3拉键槽60H9mm内孔及端面4钻、扩、铰6-20mm孔60H9mm内孔及端面5钳工去毛刺6检验8、如下图所示之两模板零件，欲钻孔O1及O2，要求距A面和O孔的尺寸分别为a1和a2，且其轴心线与A面平行。l为自由尺寸，孔O及其他表面均已加工。试选择加工这两个零件的孔O1及O2时的定位基准，所用定位元件，并指出各定位元件所限制的自由度数。（10分）解答：图a)模板零件选择下底面为主要定位基准,定位元件为两长条板或三个支承钉,限制三个自由度;以孔O为第二定位基准, 定位元件为长菱形销, 限制二个自由度,如下图c).图b) 模板零件选择孔O为为主要定位基准, 定位元件为长销, 限制四个自由度;以下底面为第三定位基准, 定位元件为活动支承板, 限制一个自由度,如下图d).9.名词解释1.误差复映2.选配装配法11.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。试求：当以A面定位钻直径为10mm孔时的工序尺寸A1及其偏差。（要求画出尺寸链图）12.分析图6-84所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。图a）过球心打一孔；图b）加工齿轮坯两端面，保证尺寸A及两端面与内孔的垂直度；图c）在小轴上铣槽，保证尺寸H和L；图d）过轴心打通孔，保证尺寸L；图e）在支座零件上加工两通孔，保证尺寸A和H。13、在下图所示套筒零件上铣槽，要求保证尺寸mm，现有三种定位方案，分别如图 b、c、d所示。试计算3种不同定位方案的定位误差，并从中选择最优方案（已知内孔与外圆的同轴度误差不大于0.02mm）。（15分）解答: 1）图b)定位方案2）图c)定位方案心轴垂直放置时定位误差：心轴水平放置单边接触时定位误差：3）图d)定位方案由上可知，保证尺寸mm的最优定位方案为图d)14、如下图所示小轴的部分工艺过程为：车外圆至mm，铣键槽深度为，热处理。磨外圆至。设磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为mm，采用概率法求保证键槽深度为mm的铣槽深度。（10分）解答：尺寸链如下图所示，由题意并将各环换算成平均尺寸得：为封闭环，为减环，、为增环，（同轴度影响尺寸）。计算A2的基本尺寸及公差所以，15、 工件加工要求如图（a）所示，本工序钻8孔，为最后工序，拟采用如图（b）所示夹具方案，在立式钻床上进行加工。（1）计算定位误差，并根据夹具设计原理，分析该方案中有哪些欠妥之处？能否满足工序要求？（2）提出二种可满足本工序加工要求的定位方案，用简图表示之。（15分）解答：（1）计算定位误差定位误差为0.16mm，超差；欠定位；无钻套；夹紧部位工件风度较弱；多点夹紧元件未浮动；。（2）选定原理如下图，定位方案如下图16、如图所示，在圆盘上铣一个圆弧槽，已知槽半径为R5+0.3，图纸要求槽中心应落在外圆以外0.3至0.8mm，试选取合理的检测方法并计算工序尺寸及其上、下偏差。（15分）解答：铣圆弧槽R5时，为方便起见，应测量B尺寸较合理。此时，圆弧槽中心距圆盘外圆尺寸成为几道工序联合保证的间接尺寸，应为封闭环，并以此作出尺寸链如下图为封闭环，为减环，、为增环， 计算A1的基本尺寸及上、下偏差所以，17、用固定式钻模钻一批工件15孔，要求保证孔轴与端面间尺寸500.08mm，若工序尺寸按正态分布，分布中心的尺寸50.05mm，均方根差0.02mm，求： (1)这批工件的废品率是多少？ (2)产生废品的原因是什么性质的误差？ (3)可采取什么改进措施？注：11.522.53F0.34310.43320.47720.49830.5 解：（1） 查表F20.4332 废品率 （2）产生废品的原因在于常值性误差 （3）将钻套中心位置朝向孔轴与端面间尺寸减小的方向调整0.0518、车削一批轴的外圆，其尺寸要求为200.06。若此工序尺寸呈正态分布，公差带中心大于分布中心，其偏值=0.03mm，均方根差=0.02mm，求： (1)这批工件的废品率是多少? (2)指出该工件常值系统误差和随机误差的大小； (3)可采取什么改进措施以消除废品?注：11.522.53F0.34130.43320.47720.49830.5解：（1） 查 则 废品率为 （2） （3）采用将刀具朝着尺寸变化的方向调整0.015(即直径上增加0.03)，使与公差带中心重合以消除废品。