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1、3.图示零件加工时应如何选择粗精基准, (标有符号为加工面,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 所示零件毛坯孔已铸出,要求该孔加工余量均匀。),答案: 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。 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。 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。 4. 在铣床上加工一批轴件上的键槽,如习图 4-4-1 所示。已知铣床工作台面与导轨的平行度误
2、差为 0.05/300,夹具两定位 V 型块夹角 ,交点 A 的连线与夹具体底面的平行度误差为 0.01/150,阶梯轴工件 两端轴颈尺寸为 。试分析计算加工后键槽底面对工件轴线的平行度误差(只考虑上述因素影响,并忽略 两轴颈与 外圆的同轴度误差)。,1,4-1 答案: 键槽底面对 35mm 下母线之间的平行度误差由 3 项组成: 铣床工作台面与导轨的平行度误差:0.05/300 夹具制造与安装误差(表现为交点 A 的连线与夹具体底面的平行度误差):0.01/150 工件轴线与交点 A 的连线的平行度误差: 为此,首先计算20 0.05mm 外圆中心在垂直方向上的变动量: 0 0.7 Td 0
3、.7 0.1 0.07mm 可得到工件轴线与交点 A 的连线的平行度误差:0.07/150 最后得到键槽底面(认为与铣床导轨平行)对工件轴线的平行度误差 0 0.05 / 300 0.01 / 150 0.07 / 150 0.21 / 300,5. 在无心磨床上磨削销轴,销轴外径尺寸要求为120.01。现随机抽取 100 件进行测量, 结果发现其外径尺寸接近正态分布,平均值为 X = 11.99,均方根偏差为S = 0.003。 试:(1)画出销轴外径尺寸误差的分布曲线; (2)计算该工序的工艺能力系数; (3)估计该工序的废品率; (4)分析产生废品的原因,并提出解决办法。 答案: 分布图
4、, 工艺能力系数 CP=0.2/(60.003)=1.1 废品率约为 50% 产生废品的主要原因是存在较大的常值系统误差,很可能是砂轮位置调整不当所致;改进办法是 重新调整砂轮位置。 6.在车床上加工一批小轴的外圆尺寸要求为mm。若根据测量工序尺寸接近正 态分布其标准差为 0.025mm 公差带中心小于分布曲线中心偏差值为 0.03 mm。试计算不合 格品率.已知 Q(3.2)=0.4993Q(3)=0.49865 Q(1)=0.3413 Q(0.8)=0.0.2881,解 :1) 求 QA Z A = X A 0.5T 0.5 0.1 0.03 3.2 0.025 查 表 QA =0.499
5、3 . 求 QB,B,2,Z, XB 0.5T 0.5 0.1 0.03 0.8 0.025,查表QA =0.2881 合格率: Q合=QA QB 0.4993 0.2881 78.74% 废品率: Q废=1-78.74%=21.26%,7. 在两台自动切割机上加工工一批小轴的外园,要求保证直径 110.02mm,第一台加工 1000 件,其 直径尺按正态分布,平均值 2 =11.005mm,均方差1 = 0.004mm。第二台加工 500 件,其直径也按正态 分布,且 x2 = 11.015mm, 2 =0.0025mm。试求: 在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图,并指出哪台机
6、床的精度高? 计算并比较那台机床的废品率高,并分析其产生的原因及提出改进的办法。 解 :两台机床加工的两批小轴,其加工直径分布曲线如下图所示;,解:(1) 21 ,第二台机床工序精度高 (2)机床 1: 31 3 0.004 0.012 11.005 31 尺寸分布 11.005 31 废品率为零 机床 2: 32 3 0.0025 0.0075 11.015 32 尺寸分布 11.015 3211.02 即有可修废品产生,2,0.0025,x x11.02 11.015, 2 ,查表 F(2)=0.4472,废品率为:0.5-0.4772=0.0228=2.28% 机床 1 废品率为零,机床
7、 2 废品率为 2.28%,可调整刀具 x2 =11,消除废品,8. 习图 5-4-2 所示 a)为一轴套零件尺寸80380mm 和80 0.050.10.05,mm 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.,答:1)图 b:基准重合,定位误差 DW 0 A1 10 0.1mm,3,0.05,2)图 c:尺寸 A2,10 0.1和80构成一个尺寸链,其中尺寸10 0.1是封闭环,尺寸,A2 和80是组成环,且 A2 为增环, 80 0.050.05,为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公,式,有:10=A2-8 A2=
8、18mm 由直线尺寸链机制算法偏差计算公式: 0.1 ESA2 (0.05) ESA2 0.05mm,A2,A2,0.1,0.1 EI 0 EI 0.1mm 故 :A2=180.05 mm,0,9. 习图 5-4-4 所示轴承座零件, 50 0.03 mm 孔已加工好,现欲测量尺寸 750.05 。由于,该尺寸不好直接测量,故改测尺寸H。试确定尺寸H 的大小及偏差。 答:尺寸 750.05 、H 和半径 R 组成一个尺寸链,其中尺寸 750.05 是间接得到的,是封闭环。半径尺 寸 R= 250.015 和 H 是增环,解此尺寸链可得到:H= 500.035 00.05,P2y,量a1mm,C
9、 f y HBSn 1500N / mm,11. 在车床两顶尖上安装工件,车轴类时出现图 53 所示误差,试分析可能的原因. a-车后发现工件中部直径偏大 两头直径偏小其可能的原因: 工件刚度不足,车床纵向导轨直线度误差,工件刚度低,受 FY 力作用, 变形所致。 B-车后发现工件中凹,其可能的原因有:尾顶尖刚度不足:导轨扭曲, 车床纵向导轨与主轴回转线不平行;扭曲变形而产生的形状误差 C-车后发现工件左端直径大于右端面直径其可能的原因有:车床纵向导 轨与主轴在水平面内平行度误差;车床纵向导轨直线度误差,加工路程 长,刀具磨损(刀尖磨损)所致 12. 已知车床车削工件外圆时的 k系 15000
10、 N/mm ,毛坯偏心e 2mm ,毛坯最小背吃刀 问:毛坯最大背吃刀量 a P1 ?第一次走刀后,反映在工件上的残余偏心误差 x1 多大? 第二次走刀后的 x 2 多大?第三次走刀后的 x3 多大? 若其他条件不变,让 k系 10000 N/mm ,求x1、x2、x3 为多大?并说k系 对残余偏心的影响规律。,2,2,ap1 ap2,ap1 1,解 :a) e , 2 毛坯最大背吃刀量ap1 =5mm,c,k系20000N / mm,b) = 1500N / mm 0.075 第一次走刀后,反映在工作上的残余偏心误差,x1 0.075 2 0.15mm C) 第二次走刀后的x 2 0.075
11、 0.15 0.01125mm d) 第三次走刀后: 0.011250.075 0.00084375 ,,系,e) 若其他条件不变,让 K 10000N / mm ,k 系 10000N / mm,c = 1500N / mm 0.15,x1 0.15 2 0.3mm x 2 0.15 0.3 0.045mm 0.0450.15 0.00675 f) k系对残余偏心的影响规律是k系越大,对残余偏心纠正能力越大,4,13.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完毕。试求:当以 B 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,指出封闭环,增环 和减
12、环),尺寸链图: 2)封闭环: 25 0.1 增环:500减环: 600 0.050.1 3) 计 算 :25=50+B-60 B=35 0.1=0+ESB-(-0.1), ESB=0 -0.1=-0.05+EIB-0 EIB=-0.05 B 350 35.025 0.075 0.05 4) 验算:0.2=0.06+0.05+0.1 14.刀按图习题 5-17a 方式安装加工时如有强烈振动发生,此时若将刀具反装(习题 5-17b)、或采用前后 刀架同时车削(习题 5-17c)、或设法将刀具沿工件旋转方向转过某一角度装夹在刀架上(图 d),加工中的 振动就可能会减弱或消失,试分析其原因,图 a:
13、强烈振动的原因工艺系统刚度差。 图 b:前刀具向下,改变切削力与刚度主轴的位置,使得模态组合变化,因而减少振动,由于车床刀架部分 向上的方向刚度差,车刀反装,切削力上升,刀架产生变形,切削力变化小,切削稳定,振动变小 图 c.车刀产生径向切削力相互抵消,因而振动减小 图 d.角为最佳安装方位角,可以是振动减弱。,5,15.59 在卧室铣床上按图装夹方式用铣刀 A 铣削键槽,精测量发现。工件两端处的深度大于中间的,且 都比未铣键槽前的调整深度小。试分析产生这一现象的原因。,答:1.刀杆、机床导轨或两顶尖刚度差等因素,在细长轴上铣长键槽,会因为工件刚度低,特别是中段, 将产生受力变形而让刀。故两端
14、深,中间段浅 2.由于系统刚度差,铣刀杆也会因受力变形而反向让刀。故 上述深度比调整深度尺寸小. 16. 在某车床上加工一根为 1632mm 的丝杠,要求加工 8 级精度,其螺距累积误差的具体要求为:在 25mm 长度上不大于 0.018mm;在 100mm 长度上不大于 0.025mm;在 300mm 长度上不大于 0.035mm;在全长度上不 大于 0.08mm 。在精车螺纹时,若机床丝杠的温度比室温高 2 ,工件丝杠的温度比室温高 7 ,从工 件热变形的角度分析,精车后丝杠能否满足预定的加工精度?(钢材的线胀系数=1210 6 / c ) 答案:1.从工件热变形物理公式可知: L LT
15、1210 61632(7 2) 0.09792mm80um 2.精车后丝杆不能满足预定的加工要求,6,17.图 6-52 为齿轮轴截面图,要求保证轴径尺寸 28,0.024,0.0080,0.16,m 和键槽深t 4mm 。其,0,0.10,工艺过程为: 车外圆至 28.5mm ; 铣键槽深至 H;热处理;磨外圆至尺,寸 280.024 mm 。试求工序尺寸 H 及其极限偏差。,0.008 (要求画出尺寸链图、指出封闭环、增环和减环),7,答案:1)建立工艺尺寸链 2)指出增环、减环和封闭环(注:以下是竖式计算法表格,增环上下偏差照写,减环上下 偏差对调、变号),8,H,0.16 0.012 ES (0.05),H,ES 0.098,H,0 0.004 EI 0,H,EI 0.004,0.004,H 4.250.098 mm,