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1、机械制造技术基础1. 试分析图所示的三种加工情况。加工后工件表面会产生何种形状误差?假设工件的刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度。答：如图a所示，在径向切削力的作用下，尾顶尖处的位移量大于前顶尖处的位移量，加工后工件外圆表面呈锥形，右端直径大于左端直径。 如图b所示，在轴向切削力的作用下，工件受到扭矩的作用会产生沿顺时针方向的偏转。若刀具刚度很大，加工后端面会产生中凹。 如图c所示，由于切削力作用点位置变化，将使工件产生鞍形误差，且右端直径大于左端直径。2. 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
2、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3. 在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏大，两头直径偏小，其可能的原因有（ ）。 工件刚度不足 前后顶尖刚度不足 车床纵向导轨直线度误差 导轨扭曲4. 在车床上车削光轴（习图4-2-7），车后发现工件A处直径比B处直径大，其可能的原因有（ ）。BA习图4-2-7刀架刚度不足 尾顶尖刚度不足 导轨扭曲 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行5. 如习图4-2-8所示，零件安装在车床三爪卡盘上钻孔（钻头安装在尾座上）。加工后测量，发现孔径偏大。造成孔径偏大的可能原因
3、有（ ）。 车床导轨与主轴回转轴线不平行 习图4-2-8 尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴 刀具热变形 钻头刃磨不对称6. 图所示为车床进刀轴架零件，若已知其工艺过程为：(1)粗精刨底面和凸台；(2)粗精镗32H7孔；(3)钻、扩、铰l 6H9孔。试选择各工序的定位基准并确定各限制几个自由度。分析工序(3)的定位基准解：第一道工序按划线找正，刨底面和凸台。第二道工序粗精镗32H7孔。加工要求为尺寸320.1、60.1及凸台侧面K的平行度0.03。根据基准重合的原则选择底面和凸台为定位基准，底面限制三个自由度，凸台限制两个自由度，无基准不重合误差。第三道工序钻、扩、铰16H9孔。除孔本身的精度要
4、求外，本工序应保证的位置要求为尺寸40.1、510.1及两孔的平行度要求0.02。根据精基准选择原则，可以有三种不同的方案：(1)底面限制三个自由度，K面限制两个自由度此方案加工两孔采用了基准统一原则。夹具比较简单。设计尺寸40.1基准重合；尺寸510.1的工序基准是孔32H7的中心线，而定位基准是K面，定位尺寸为60.1，存在基准不重合误差，其大小等于0.2；两孔平行度0.02也有基准不重合误差，其大小等于0.03。可见，此方案基准不重合误差已经超过了允许的范围，不可行。(2)32H7孔限制四个自由度，底面限制一个自由度此方案对尺寸40.1有基准不重合误差，且定位销细长，刚性较差，所以也不好
5、。(3)底面限制三个自由度，32H7孔限制两个自由度此方案可将工件套在一个长的菱形销上来实现，对于三个设计要求均为基准重合，唯32H7孔对于底面的平行度误差将会影响两孔在垂直平面内的平行度，应当在镗32H7孔时加以限制。综上所述，第三方案基准基本上重合，夹具结构也不太复杂，装夹方便，故应采用。7. 要求在轴上铣一个键槽，如图所示。加工顺序为车削外圆；铣键槽尺寸为A2；磨外圆，要求磨外圆后保证键槽尺寸为，求键槽尺寸A2。画尺寸链图b，A2、A3/2为增环，A1/2为减环，A0为封闭环。A2=A0-A3/2+A1/2=(62-70/2+70.5/2)mm=62.25mmT2=ES2-EI2=-0.
6、05-(-0.27)=0.22mm则8. 试选择习图5-4-1示三个零件的粗精基准。其中a）齿轮，m=2，Z=37，毛坯为热轧棒料； b）液压油缸，毛坯为铸铁件，孔已铸出。c）飞轮，毛坯为铸件。均为批量生产。图中除了有不加工符号的表面外，均为加工表面。a）AAtb）BBtc）CCt 9.习图5-4-1图a： 精基准齿轮的设计基准是孔A。按基准重合原则，应选孔A为精基准。以A为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔A为统一精基准。 粗基准齿轮各表面均需加工，不存在保证加工面与不加工面相互位置关系的问题。在加工孔A时，以外圆定位较为方便，且可以保证以孔A定位加工外圆时获得较均
7、匀的余量，故选外圆表面为粗基准。图b： 精基准液压油缸的设计基准是孔B。按基准重合原则，应选孔B为精基准。以B为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔A为统一精基准。 粗基准液压油缸外圆没有功能要求，与孔B也没有位置关系要求。而孔B是重要加工面，从保证其余量均匀的角度出发，应选孔B的毛坯孔作定位粗基准。图c： 精基准液压油缸的设计基准是孔C。按基准重合原则，应选孔C为精基准。以C为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔C为统一精基准。 粗基准为保证飞轮旋转时的平衡，大外圆与不加工孔要求同轴，且不加工内端面与外圆台阶面距离应尽可能的均匀，故应不加工孔及
8、内端面作定位粗基准。9. 习图5-4-2所示a）为一轴套零件，尺寸 和 已加工好，b）、c）、d）为钻孔加工时三种定位方案的简图。试计算三种定位方案的工序尺寸A1 、A2和 A3。c）d）a）b）习图5-4-2A3A2A1100.1800.053800.1 习图5-4-3ansc）A2100.1800.05d）A33800.1100.1800.05答案：1）图b：基准重合，定位误差，mm；2）图c：尺寸A2，100.1和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2c），其中尺寸100.1是封闭环，尺寸A2和是组成环，且A2为增环，为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= A28，A2=1
9、8mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式：0.1=ESA2（-0.05），ESA2=0.05mm;-0.1=EIA20，EIA2=-0.1mm。故：mm3）图d：尺寸A3，100.1，和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2d），其中尺寸100.1是封闭环，尺寸A3，和是组成环，且为增环，A3和为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= 38（A3+8），A3=28mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式，有：0.1=0（EIA3+（-0.05），EIA3= -0.05mm;-0.1= -0.1(ES A3+0)，ESA3=0。故：mm 10. 图示零件加工时应如何选择粗精基准，（标有符号
10、为加工面，其余为非加工面）并简要地说明理由。（图a、b要求保持璧厚均匀，图c、d所示零件毛坯孔已铸出，要求该孔加工余量均匀。）答案：（1） 图a中以不加工面作粗基准，以孔作精基准。这样可保证壁厚均匀，保证孔与外圆的同轴度。（2） 图b中以不加工面小端外圆作粗基准，以孔作精基准，可保证壁厚均匀。（3） 图c中以孔作粗基准，以小外圆为精基准，可简化夹具制造，保证孔加工余量均匀。（4） 图d中以轴承孔作粗基准，以底面作精基准。可保证轴承孔加工余量均匀。11.在加工如图所示零件时，图样要求保证尺寸6士0.lmm，因这一尺寸不便于测量，只能通过测量尺寸L来间接保证，试求工序尺寸L及其公差。 解：A0为封
11、闭环,可画出如下的工艺尺寸链：其中：L 和 A1 为增环， A2 为减环，所以L的基本尺寸=3626+6=16mm上偏差=0.05（0.05）0.1=0mm下偏差= 0.1+0.05+0= 0.05mmL=mm12.如图所示，(a)为工件铣槽工序简图，(b)为工件定位简图。试计算加工尺寸mm的定位误差（外圆直径 ，工件内孔，定位心轴）。解：工件内孔中心线为定位基准，工件内孔圆柱面为定位基准面；定位心轴的外圆柱面为限位基面。基准位移误差： 尺寸的工序基准为工件外圆柱面的下母线，工序基准与定位基准不重合，基准不重误差为工序基准到定位基准尺寸的公差，即：又因为工序基准不在定位基准面上，所以，定位误差
12、为：13如图(a)所示为轴套零件简图，其内孔、外圆和各端面均已加工完毕，试分别计算按图(b)中3种定位方案钻孔时的工序尺寸及偏差。解：方案一，由于定位基准与设计基准重合，所以，A1=，方案二，可画出如下的工艺尺寸链：其中，A2为增环，mm为减环，所以，A2的基本尺寸=8+12=20mm上偏差=0.10.06=0.04mm下偏差= 0.10= 0.1mm所以A2=mm方案三，可画出如下的工艺尺寸链：其中，为增环，和A3为减环，所以的基尺寸=40（8+12）=20mm上偏差=0.10+0.1=0下偏差= 0(0.06) 0= 0.04mm所以A3=mm14.如图轴套零件在车床上已加工好外圆、内孔及
13、各表面，现需在铣床上以端面A定位，铣出表面C保证尺寸20-0.2mm，试计算铣此缺口时的工序尺寸。（10分）已知：A2=40+0.05 A3=650.05 A=20-0.2 求A（1） 尺寸链图（2分）（2） 判断封闭环A=20-0.2（2分）（3）上下偏差与基本尺寸计算（2分）A=A+ A2A3 A =45BsA= BsA+BsA2-BxA3 BsA=-0.1BxA= BxA+BxA2-BsA3 BxA=-0.15(4)入体尺寸标注：44.9-0.05（2分）(5)校核= +2+3 = 0.2（2分）习图 2-4-7AdH90D15.习图2-4-7所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（mm， mm），现在插床上以调整法加工键槽，要求保证尺寸 mm。试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。定位误差：提示：工序基准为孔D下母线A，求A点在尺寸H方向上的最大变动量，即为定位误差。15. 切削加工图5所示零件的内孔，其材料为45圆钢，尺寸精度及表面粗糙度如图5所示。试分别选择在单件小批生产和大批量生产条件下的加工方法及加工顺序。单件小批生产时的加工方法及加工顺序是钻孔扩孔铰孔(或钻孔扩孔粗铰孔精铰孔)大批量生产时的加工方法及加工顺序是钻孔拉孔16. 某厂加工箱体孔系的粗、精加工工序如图
