机械制造工艺学答案

1、1-11在图示的加工工件中，试分别确定应限制的自由度。答： a) 应限制 x 、 y 、z 、 x 、 y 5 个自由度。底面 1 限制了 z 、 x 、 y ，（用支承钉或平板）外圆 2 限制了 x 、 y ，（用扁 V 形铁，自动定心）(b) 应限制全部 6 个自由度槽 1（用短圆销）限制 y ，平面 2（用支承钉）限制 y ，外圆面 3（用厚V 形铁）限制 x 、 z 、 x 、 z(c) 限制所有 6 个自由度平面1 限制（三个支承钉或平板）z 、 x 、y平面2 限制（用支承条）x 、 z ，平面3 限制（一个支承钉）y 。(d) 应限制全部 6 个自由度。面 1 限制（用支承板）

2、z 、 x 、 y ，孔 2 限制（用短圆销） x 、 y ，外圆弧 3 限制（用扁V 形铁， x 可移动的） z 。1-10 根据六点定位原理，分析各图示定位方案，并判断各定位元件分别限制了哪些自由度？答： (a) 左端卡盘限制z 、 y ，右端尾顶尖限制 x 、 y 、 z ，共限制 5 个自由度；(b) 左端顶尖限制 x 、 y 、 z ，右端滑动顶尖限制 y 、 z ，共限制 5 个自由度；(c) 心轴 +开口弹性套限制y 、z 、 y 、 z4 个自由度；(d) 左端圆锥销限制 x 、 y 、 z ，右端滑动圆锥销限制 y 、 z，共限制 5 个自由度；(e) 左侧两个短V 形块限制

3、 x、y 、x 、y 4 个自由度， 右侧一个短 V 形块限制 z 、z 2 个自由度，共限制6 个自由度，完全定位；(f)底面两块长支撑板限制z 、 x 、 y ，侧面下端两个支撑钉限制x、 z ，侧面上端菱形销限制y ，共限制 6 个自由度，完全定位。6-3 图 2 96a 所示套筒零件上铣键槽，要保证尺寸540-0.14 mm及对称度。现有三种定位方案，分别如图b、 c、 d 所示。试计算三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)。答： 方案 (b) ： 对尺 寸 540，Td110.1110.14定位不重合sin4502sin22

4、0.0207对槽对称度，0方案 (c) 对尺寸 5400.14 ， 定位不重合指定边接触 （上母线）， 位 = 1 (T心轴TD )e1 (0.020.03)0.01，式中 TD 为零件22内孔公差， e 为心轴与内孔的最小间隙。不重合 =1Td= 10.122定位不重合 =0.085对槽对称度，位不重合0方案 (d) 对尺寸 5400.14 ，定位不重合 =0+0=0对槽对称度，位不重合0+ 1 Td = 10.1=0.050.03 / 3 0.0122方案 (b) 最优。0.025mm，L=6000.15mm，L不便1-20 在图 1 97 所示工件中， L =70-0.050-0.025

5、 mm，L =2004-1l233直接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。答：作尺寸链图 , L3为封闭环， L 、 L 为增环， L 为减环。列表解：x21解得 Lx=30 0 0.10 （测量尺寸）。4-16 图 4-76 所示小轴的部分工艺过程为：车外圆至 30.5 0-0.1 mm，铣键槽深度为H0TH ，热处理，磨外圆至 3000.036015 mm。设磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为0.05mm，求保证键槽深度为 400.2 mm的铣槽深度 H0TH 。答：画尺寸链图， L0 为封闭环,H、L2为增环， L1、 L 同 为减环。列表解：公称尺寸ESEIH （待求）4.

6、25+0.107+0.0175L 1-15.25+0.050L 同0+0.025-0.025L 215+0.018+0.0075L 04+0.20铣槽尺寸 H=4.25 00.1070175 =4.2675 0 0.08954-17 一批小轴其部分工艺过程为：车外圆至 20.6 -00.04 mm，渗碳淬火，磨外圆至20-00.02 mm。试计算保证淬火层深度为0.7 1.0mm的渗碳工序渗入深度t 。答：画尺寸链图， L0 为封闭环 , t、L2 为增环， L1 为减环。L0tL1列表解：L2公称尺寸ESEIt（待求）1.0+0.28+0.01L 1-10.3+0.020L 2100-0.0

7、1L 00.7+0.30铣槽尺寸 t= 1.0 00.28012-16 车削一批轴的外圆，其尺寸为25± 0.05mm，已知此工序的加工误差分布曲线是正态分布，其标准差=0.025mm，曲线的顶峰位置偏于公差带中值的左侧。试求零件的合格率，废品率。工艺系统经过怎样的调整可使废品率降低?答：补充：曲线顶峰位置偏于公差带中值的左侧0.003mm.T0.100.667 1,工艺能力不足，产生不合格品。计算 C p60.0256合格率： Fz1Fz295.1%调整尺寸分布中心与公差中心重合，减少背吃刀量：0.003/2=0.0015mm合格率： 0.4772*2=95.44%2-21 在车床

8、上加工一批工件的孔，经测量实际尺寸小于要求的尺寸而必须返修的工件数占22.4%，大于要求的尺寸而不能返修的工件数占1.4%，若孔的直径公差 T=0.2mm，整批工件尺寸服从正态分布，试确定该工序的标准差，并判断车刀的调整误差是多少?答：转化为合格率Fz10.51.4%查表 z1=2.2Fz20.522.4%查表 z2=0.74合格率： 1-0.224-0.014=77.46%画分布图x1z12.2x2x10.15z20.74解得 x20.05x1 x2T 0.20.068让尺寸分布中心与尺寸公差带中心重合，车刀调整误差为0.05/2=0.025mm （偏大方向调）z1 = 0.11.47F(z

9、1 )0.43合格率： 0.43*2=0.86=86%0.0685-14 减速机中某轴上零件的尺寸为A1=40mm，A2=36mm，A3=4mm，要求装配后齿轮轴向间隙， A0=0 00.1025mm，结构如图5-47 所示。试用极值法和统计法分别确定A1、 A2、 A3 的公差及其分布位置。答： A0 为封闭环， A1 增环， A2、 A3 减环（1） 极值法T0=0.15mm，T0/3=0.05mm，选易加工A3为协调环分配公差取 T1=0.07mm，T2=0.06mm，（按尺寸和加工难易）T3=T0-T1-T2=0.02mmA1为内尺寸、A2为外尺寸，A1按基孔制，A2 按基轴制：A1=

10、4000.07 mm ，A2=360 0.06 mm1 0.035mm， 20.03mm， 00.250.100.175mm2上偏差ES3310.1110 02mmT32.0.12下偏差 EI 331 T30.1110.020.12mm22A3=4 00.112 mm列表法解：公称尺寸ESEIA140+0.070A2-36+0.060A3（待求）-4+0.12+0.1A00+0.25+0.1故： A3=4 00.11 2 mm(1) 大数法（统计法）基本尺寸校核同上。计算平均公差： TT/30 15/30.09mm，avq0.选难加工A1为协调环，分配公差T2=0.10mm, T3=0.03m

11、mA2、 A3 均为外尺寸， A2=3600.1 mm A3=4 00.03 mm2 0.05mm ， 30.015 mm ，0.250.100.175mm02计算 TT 2T 2T 20 1520 120 0320 10mm1023.上偏差ES11 T0 110.050 16 mm11.2下偏差EI111 T0.110 0506 mm1.0.2A1=40 00.1606 mm , A2=3600.1 mm ， A3=4 00.03 mm3、如图所示为一主轴部件，为保证弹性挡圈能顺利装入，要求保持轴向间隙A 0=0+0+0.4205mm。已知 A1=33mm，A2=36mm，A3=3mm，试计算确定各组成零件尺寸的上、下偏差。解： T1=0.1mm, （ 1 分）