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1、教育科学“十五”国家规划课题研究成果 机械制造技术基础 周宏甫 主编 作 业 目 录 绪论 第1章 机械加工工艺装备 第2章 金属切削基本原理 第3章 工艺规程设计 第4章 典型零件加工 第5章 机械制造质量分析与控制 第6章 先进制造技术简介 1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 限制 三爪卡盘限制 1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 三爪卡盘限制 尾架顶尖限制 1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 三爪卡盘限制 中心架限制 1.24 根据六
2、点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 端面限制 圆销限制 1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 端面限制 圆销限制 1.24 根据六点定则，分析图中所示各定位元件 所限制的自由度。 V形块限制 V形块限制 V形块限制 1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？ 1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？ 图a）过球心钻一小孔 理论上应限制 实际上限制 锥套定位 1.26 根据图中所示的工件
3、加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？ 图b）在圆盘中心钻一孔 理论上应限制 三爪卡盘定位（夹长） 实际上限制 1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？ 图c）在轴上铣横槽 理论上应限制 长V形块及支承钉定位 实际上长V形块限制 支承钉限制 1.26 根据图中所示的工件加工要求，试确定工件 理论上应限制的自由度，并选择定位元件， 这些定位元件实际上限制了哪些自由度？ 图d）在套筒上钻孔，尺寸L 理论上应限制 长圆销及端面定位 实际上长圆销限制 端面限
4、制 3.2图示零件，毛坯为35mm棒料，批量生产时其机械 加工过程如下：在锯床上切断下料，车一端面钻中 心孔，调头，车另一端面钻中心孔，在另一台车床 上将整批工件一端外圆都车至30mm及20mm，调 头再用车刀车削整批工件的18外圆，又换一台车 床，倒角，车螺纹。最后在铣床上铣两平面，转90 后，铣另外两平面。试分析其工艺过程的组成。 工序、安装、工位 、工步、工步划分示意表 序号工序名安装工位工步内 容走刀次数 10下料切断20 20车11车端面 2钻中心孔 23车另一端面 4钻另一中心孔 30车1车30mm 外圆 2车20mm 外圆 40车车18mm 外圆 50车1倒角145 2车螺纹M2
5、08 60铣11铣两平面 22铣另两平面 3.5试选择图示支架和法兰盘零件加工时定位的精基准 和粗基准 精基准选择： 基准重合 基准统一 在大多数工序中使用 定位稳定可靠、夹具结构简单 定位面积最大且平整 是跳动、15、52等尺寸的设计基准 精基准选择： 基准重合 基准统一 在大多数工序中使用 定位稳定可靠、夹具结构简单 定位夹紧简单方便（三爪卡盘） 是跳动、各外圆、孔的设计基准 精基准选择： 基准统一 定位稳定可靠、夹具结构简单 离中心远，转角误差小 支承钉定位，简单方便 在大多数工序中使用 粗基准选择： 定位稳定可靠、夹紧方便 定位面平整光洁、可用三爪卡盘装夹 定位稳定可靠、夹紧方便 直接
6、靠在三爪卡盘卡爪上 3.15轴承座零件如图所示，除B面外，其他尺寸均已 加工完毕。现工序以表面A定位加工B面， 试计算工序尺寸及其偏差。 解 : 画尺寸链 判断：封闭环 增环 减环 计算： 90=130+X-150X=110 0.4=0.1+ ESX (-0.1) ESX=0.2 0=0+EIX-0.1 EIX=0.1 3.16轴套零件如图所示，其内外圆及端面A、B、D均已 加工。现后续加工工艺如下： 以A面定位，钻8孔，求工序尺寸及其偏差。 以A面定位，铣缺口C，求工序尺寸及其偏差。 X 解: 工序1 画尺寸链 判断：封闭环 增环 减环 计算： 30=60+X-75X=45 0.15=0.1
7、+ ESX (-0.1) ESX=-0.05 -0.15=0+EIX-0EIX=-0.15 3.16轴套零件如图所示，其内外圆及端面A、B、D均已 加工。现后续加工工艺如下： 以A面定位，钻8孔，求工序尺寸及其偏差。 以A面定位，铣缺口C，求工序尺寸及其偏差。 Y X 解: 工序2 画尺寸链 判断：封闭环 增环 减环 计算： 20=Y-44.9Y=64.9 0.12=ESY (-0.05)ESY=-0.07 -0.12=EIY-0.05EIX=-0.07 3.17 铣削加工一轴类零件的键槽时，如图所示，要求保证 ，其工艺过程为： 考虑到磨外圆与车外圆的中心不重合，设同轴度误差 为0.04mm。
8、试求铣键槽的工序尺寸H及其偏差。 车外圆至 键槽深度为 ；铣键槽保证尺寸H； 热处理； 磨外圆至 解: 画尺寸链 判断：封闭环 增环 减环 计算： 4=14+H-14.25-0 H=4.25 0.16=0.012+ ESH (-0.05-0.02)ESH=0.078 0=0.004+EIH-0-0.02EIH=0.016 3.19 某零件规定的外圆直径为 ，渗碳深度为0.5 0.8mm。现为使此零件能和其它零件同炉渗碳，限定其工 艺渗碳层深度为0.81.0 mm。试计算渗碳前车削工序的直 径尺寸及其偏差。 解: 画尺寸链 判断：封闭环 增环 减环 计算： 0.5=0.9+16-RR=16.4
9、0.3=0.1+0-EIR EIR=-0.2 0=-0.1-0.025-ESRESR=-0.125 3.27 轴在箱体上的装配关系如图所示（左右两套筒零件 尺寸相同），要求带轮与套筒之间保留有0.5 0.8mm的间隙。试按装配尺寸链最短路线原则绘制 出与轴向间隙有关的装配尺寸链简图，且分别用极 值法和概率法确定有关零件尺寸的上下偏差。 解: 画尺寸链 判断：封闭环 增环 减环 计算：L0=150-8-133.5-8 L0=0.5 极值法 L1=150 8，133.5，8 0.50.8 组成环平均公差 按加工难易，设T1=0.12，T2=0.04，T3=0.1，T4=0.04 T1+ T2+ T
10、3+T4=0.12+0.04+0.1+0.04=0.3 = T0 选L1为协调环，按单向入体，令 各环中间偏差 0=0.15，2=-0.02，3=0.05， 4=-0.02 0.15= 1-（-0.020.05-0.02） 1=0.06 答:（极值法） 概率法 组成环平均公差 按加工难易，设T1=0.24，T2=0.08，T3=0.14，T4=0.08 概率法 组成环平均公差 按加工难易，设T1=0.24，T2=0.08，T3=0.14，T4=0.08 选L1为协调环，按单向入体，令 各环中间偏差 0=0.15，2=-0.04，3=0.07， 4=-0.04 0.15=1-（-0.040.07
11、-0.04） 1=0 答:（概率法） 3.29 镗夹具如图所示，要求定位面到孔中心距离为 1550.01mm，定位板厚20mm。试用修配法确定各 组成环尺寸及其偏差，并确定最小修配量。 解: 画尺寸链 判断：封闭环 增环减环 计算： 155=A1-20A1=175 A120 1550.01 修配法:按经济精度, T1=0.1，T2=0.15 选底板A2为修配环，按单向入体，令 修刮底板使封闭环变大 越修越大 0.01 = 0.05-EI2 EI2=0.04 最多修配量=TiT0=0.1+0.150.02=0.23 最小修配量=0 补充修正,令最小修配量=0.06 最大修配量=0.29 答： 4
12、.8编制图示挂轮架轴的机械加工工艺过程。零件材 料：45钢，小批生产。技术要求： 和方头 处淬火4045HRC，未注倒角145。 挂轮架轴加工工艺过程 工序工 序 内 容 定位基准 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 下料（棒料） 热处理：正火 粗车端面、外圆、中心孔 热处理：调质 精车外圆、切槽、倒角 铣方头、两平面，修毛刺 淬火 车螺纹M16、M18 粗精磨 外圆及两端面 检验 外圆 一夹一顶 一夹一顶 一夹一顶 一夹一顶 4.15编制图示轴套的机械加工工艺过程。零件材料： 45钢，小批生产。技术要求：淬火4045HRC， 未注倒角145。 轴套加工工艺过程 工序
13、工 序 内 容 定位基准 10 20 30 40 50 60 棒料50mm150mm 车端面、外圆、内孔、切断、倒角等（ 内外圆留余量0.3mm） 淬火4045HRC 磨内孔至要求 磨外圆至要求 检验 外圆 外圆 内孔 4.30编制图示双联齿轮单件小批生产的机械加工工艺 过程， 材料45钢，齿部高频淬火48HRC，精度等 级766HL。 双联齿轮加工工艺过程 工序工 序 内 容 定位基准 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 毛坯锻造 热处 理：正火 粗车端面、外圆、钻孔、切槽 精车大头端面（基准面）、镗孔、外圆、倒角 精车小头端面、外圆等 滚齿 Z=2
14、6 插齿Z=22 倒角修毛刺 剃齿Z=26 剃齿Z=22 热处 理：齿部高频淬火48HRC 推孔 珩齿Z=26，珩齿Z=22 检验 大头外圆 小头外圆 内孔 大端面及内孔 大端面及内孔 大端面及内孔 大端面及内孔 大端面及内孔 大端面及内孔 图示工件，外圆端面均已加工，现要钻孔保证尺寸 试分析计算各定位方案的定位误差。 方案a： 钻孔尺寸钻孔尺寸 工序基准大圆下母线K K 定位基准小圆下母线M M 基准不重合 平面定位 定位误差 0.037 不合格 方案b： 钻孔尺寸钻孔尺寸 工序基准大圆下母线K K 定位基准小圆中心O O 基准不重合 V形块定位 工序基准K不在定位基面小圆外圆上 0.037
15、 不合格 方案c： 钻孔尺寸钻孔尺寸 工序基准大圆下母线K K 定位基准小圆中心O O 基准不重合 孔销定位，任意方向位移 工序基准K不在定位基面小圆外圆上 0.037 不合格 方案d： 钻孔尺寸钻孔尺寸 工序基准大圆下母线K K 定位基准小圆中心O O 基准不重合 V形块定位 工序基准K不在定位基面小圆外圆上 0.037 不合格 方案e： 钻孔尺寸钻孔尺寸 工序基准大圆下母线K K 定位基准小圆中心O O 基准不重合 双V形块自动定心 定位误差 0.037 合格 图示工件要钻孔、，用一面两销定位，两 销垂直安放，销距1800.04，圆销 ， 菱形销 ， 计算能否满足两孔加工的精 度要求： 解：O1最大位移 O2最大位移 孔尺寸600.2 工序基准孔中心 定位基准孔中心 基准重合 孔销
