机械制造工程学课后作业答案.docx

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机械制造工程学课后作业答案

第一次作业（部分解答）：

1.试画出下图所示切断刀的正交平面参考系的标注角度

、

、

、

、

（要求标出假定主运动方向

、假定进给运动方向

、基面

和切削平面

）

3.如下图所示，镗孔时工件内孔直径为

，镗刀的几何角度为

，

，

，

。

若镗刀在安装时刀尖比工件中心高

，试检验镗刀的工作后角

。

解答：

在背平面（切深剖面）P-P内：

带入数值，求得：

（1）

代入

（1）式求得：

，

第二次作业部分答案：

6.试按下列条件选择刀具材料或编号。

⑴45钢锻件粗车；（C.YT5（P30））

⑵HT200铸件精车；（A.YG3X（K01））

⑶低速精车合金钢蜗杆；（B.W18Cr4V）

⑷高速精车调质钢长轴；（G.YT30（P01））

⑸中速车削淬硬钢轴；（DYN10（P05））

⑹加工冷硬铸铁。

（F．YG6X（K10））

A．YG3X（K01）B．W18Cr4VC．YT5（P30）D．YN10（P05）

E．YG8（K30）F．YG6X（K10）G．YT30（P01）

7．简要说明车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括

、

、

、

）？

1）

：

细长轴刚性不足，取90°；

2）

：

取正刃倾角。

（0~5°）

3）

：

刚性不足的情况下，前角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较大的值。

4）

：

刚性不足的情况下，后角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较小的值。

第四次作业部分解答：

4．在三台车床上分别用两顶尖安装工件，如下图所示，各加工一批细长轴，加工后经测量发现1号车床产品出现腰鼓形，2号车床产品出现鞍形，3号车床产品出现锥形，试分析产生上述各种形状误差的主要原因。

解答：

（a）主要原因：

工件刚性差，径向力使工件产生变形，“让刀”；误差复映。

（b）主要原因：

工件回转中心（前后顶尖）与走刀方向（导轨）不平行，如：

两顶尖在垂直方向不等高、机床导轨磨损等；工件刚性强，但床头、尾座刚性差；误差复映等。

（c）主要原因：

刀具的磨损；机床前后顶尖在水平方向偏移；误差复映等。

5．在车床上车削一批小轴，经测量实际尺寸大于要求的尺寸从而必须返修的小轴数占24％，小于要求的尺寸从而不能返修的小轴数占2％，若小轴的直径公差

，整批工件的实际尺寸按正态分布，试确定该工序的均方差

，并判断车刀的调整误差为多少？

解答：

已知：

T=0.16，可修复废品率=24%=0.24，不可修复废品率=2%=0.02

查表：

求出：

6、在自动车床加工一批小轴，从中抽检200件，若以0.01mm为组距将该批工件按尺寸大小分组，所测数据如下

尺寸间隔（mm）

零件数

ni

尺寸间隔（mm）

零件数

ni

自

到

自

到

15.01

15.02

2

15.08

15.09

58

15.02

15.03

4

15.09

15.10

26

15.03

15.04

5

15.10

15.11

18

15.04

15.05

7

15.11

15.12

8

15.05

15.06

10

15.12

15.13

6

15.06

15.07

20

15.13

15.14

5

15.07

15.08

28

15.14

15.15

3

若图纸的加工要求为φ15

mm，试求：

⑴绘制整批工件实际尺寸的分布曲线？

⑵计算合格率及废品率？

⑶计算工艺能力系数，若该工序允许废品率为3%，问工序精度能否满足？

解答：

加工要求：

，

，

公差带中心：

合格率=0.5+0.491=0.991=99.1%；废品率=1-0.991=0.9%

第五次作业部分答案

3．切削加工时可以采用哪些措施减小加工表面粗糙度？

答：

减小表面粗糙度值的办法有刀具几何参数，工件材料和加工因素等方面。

①刀具方面：

a减小主偏角，副偏角，增大刀尖圆弧半径，都可以降低残留面积高度，减小表面粗糙度值。

b适当增大前角，可减小变形，有利于减小表面粗糙度值。

c适当增大后角，可减少刀具与工件的摩擦和挤压，有利于减小表面粗糙度值。

d正值的刃倾角使切屑流向工件待加工表面，可以防止切屑拉毛已加工表面。

e车刀刃磨后，进行研磨，减小刀具的表面粗糙程度值，有利于减小表面粗糙度值。

②工件材料：

塑性材料的塑性越大，切削变形越大，与刀具的粘接作用增加，表面粗糙度值增大。

利用物理方法对材料进行退火、正火、时效、调质等办法能提高材料的力学性能，有利于减小表面粗糙度值。

③加工因素：

a进给量影响残留面积高度，进给量减小，表面粗糙度值减小。

b选择适当的切削速度，避开出现积屑瘤，有利于减小表面粗糙度值。

c选用适当的乳化液，增加润滑性能，减小刀具与工件的摩擦，有利于减小表面粗糙度值。

第六次作业答案

1．图示零件，毛坯为

棒料，批量生产时其机械加工工艺过程如下所述，试分析其工艺过程的组成。

机械加工工艺过程：

①在锯床上下料；②车一端面钻中心孔；③调头，车另一端面钻中心孔；④将整批工件靠螺纹一边都车至

；⑤调头车削整批工件的

外圆；⑥车

外圆；⑦在铣床上铣两平面，转

后铣另外两平面；⑧车螺纹、倒角。

工序

安装

工位

工步

1、下料

2、车削

2

1

1）车一端面

2）钻中心孔

3）车另一端面

4）钻另一中心孔

3、车螺纹端外圆至

1

1

1）车外圆

4、车削

外圆

1

1

1）车外圆

5、车螺纹端外圆至

1

1

1）车外圆

6、铣削平面

1

2

1）铣两平面

2）铣另两平面

7、车螺纹

1

1

1）车螺纹

2）倒角

2．图示为在两顶尖间加工小轴小端外圆及台肩面2的工序图，试分析台肩面2的设计基准、定位基准及测量基准。

设计基准、定为基准、测量基准均为1面，基准重合。

3．试分析说明图中各零件加工主要表面时定位基准（粗、精）应如何选择？

1）以Φ180外圆为粗基准，加工Φ60外圆及左侧两端面；

2）以Φ60外圆为精基准，加工Φ180外圆、右侧大端面以及Φ40内孔，保证大端面与内孔的垂直度要求；

3）以内孔为精基准（心轴定位），加工Φ180外圆、Φ60外圆以及齿轮轮齿。

第七次作业答案：

1．某铸件箱体的主轴孔设计要求为

180J6（

），在成批生产中加工顺序为：

粗镗——半精镗——精镗——浮动镗，其各工序的加工余量和相应所达到的公差等级下表所示。

试查阅有关手册计算出各工序的基本尺寸和各工序尺寸及偏差，填入表内。

工序名称

工序余量

mm

工序所能达到

公差等级

工序基本尺寸

工序尺寸及偏差

浮动镗孔

0.2

IT6

Φ180

精镗孔

0.6

IT7

Φ179.8

半精镗孔

3.2

IT9

Φ179.2

粗镗孔

6

IT11

Φ176

总余量

10

IT16

Φ170

2、在成批生产的条件下，加工下图所示零件，其工艺路线如下：

①粗、精刨底面；②粗、精刨顶面；③在卧式镗床上镗孔。

i粗镗、半精镗、精镗孔；ii将工作台准确地移动

后粗镗、半精镗、精镗

孔。

试分析上述工艺路线有何不合理之处，并提出改进方案。

解答：

不合理之处：

不符合粗精分开的原则。

改进后的方案：

①粗刨底面；

②粗刨顶面；

③粗镗Φ80孔；

④粗镗Φ60孔；

⑤精刨底面；

⑥精刨顶面；

⑦半精镗Φ80孔、Φ60孔；

⑧精镗Φ80孔、Φ60孔；

3、如下图所示为被加工零件，要求保证尺寸6±0.1mm。

由于该尺寸不便测量，只好通过测量尺寸L来间接保证。

试求测量尺寸L及其上、下偏差，并分析有无假废品现象存在？

解答：

尺寸链如图所示。

封闭环：

增环：

L

减环：

检验中如果L尺寸超差，可能出现假废品现象。

此时应同时检验L1、L2尺寸，如果有超差，则为废品。

4、下图所示为轴套零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各面，现许在铣床上铣出右端槽，并保证尺寸

及

，求试切调刀时的度量尺寸

、

及其上下偏差。

解答:

尺寸链1如下图所示，

封闭环：

依据尺寸链公式可求出：

尺寸链2如右图所示

封闭环：

依据尺寸链公式可求出：

5．下图所示为箱体零件（图中只标注了有关尺寸），试分析计算：

⑴若孔

、

分别都以

面为基准镗孔时，试标注两镗孔工序的工序尺寸；

⑵检验孔距时，因

不便于测量，故选测量尺寸

，试求工序尺寸

及其上下偏差；

⑶若实测尺寸

超差了，能否直接判断该零件为废品？

解答：

（1）以M为基准镗孔，工序尺寸L1、L2如右图所示，尺寸链如右中图所示。

封闭环：

反计算求L1、L2

取：

L1为协调环，

求出：

（2）尺寸链如右下图所示。

封闭环：

增环：

求出：

第八次作业答案：

⒈如图所示为被加工零件（仅注有关尺寸），其工艺过程如下∶

工序1∶铣上下两端面至尺寸

mm;

工序2∶钻孔d，铣沉孔D至深A2；

工序3∶磨顶面至零件尺寸要求；（

，

）

试确定工序尺寸A2及磨削余量Z。

解答：

计算A2，提取右图尺寸链。

其中：

封闭环

增环：

A2，

减环：

根据极值法公式，求出：

计算Z，提取右图尺寸链。

其中：

封闭环

增环：

，减环：

Z

根据极值法公式，求出：

，Zmin=0.11

2．下图（a）所示为轴套零件简图（图中只标注了有关的轴向尺寸），按工厂资料，其工艺过程的部分工序如图（b）所示：

工序Ⅴ，精车小端外圆、端面及台肩；工序Ⅵ，钻孔；工序Ⅶ，热处理；工序Ⅷ，磨孔及底面；工序Ⅸ，磨小端外圆及肩面。

试求工序尺寸

、

及其偏差。

解答：

分析工艺过程，

尺寸

及

分别为某尺寸链

封闭环。

加工过程如右图所示，提取尺寸链

（1）

尺寸链

（1）中：

为封闭环。

增环：

，

减环：

B

根据极值法公式，求得：

提取尺寸链

（2），其中：

封闭环：

增环：

，

，A

减环：

根据极值法公式，

求得：

3．某零件的加工路线如图所示：

工序Ⅰ，粗车小端外圆、轴肩及端面；工序Ⅱ，车大端外圆及端面；工序Ⅲ，精车小端外圆、轴肩及端面。

试校核工序Ⅲ精车小端外圆端面的余量是否合适？

若余量不够应如何改进？

最小余量须≥0。

解答：

提取尺寸链

（1）

为封闭环。

提取尺寸链

（2），

为封闭环。

，不合理。

改进：

将尺寸

4．图（a）所示为某零件简图，其部分工序如图（b）、（c）、（d）所示。

试校核工序图上所标注的工序尺寸及偏差是否正确？

如不正确应如何改正？

解答：

如右图所示，

，

，

分析工艺过程，

尺寸

及

分别为某尺寸链封闭环。

分析加工过程，提取尺寸链

（1）

尺寸链

（1）中：

封闭环：

增环：

，

减环：

按照尺寸链要求，

，但是：

需修改公称尺寸，将

改为

，按照反计算，取：

取

为协调环，按照入体原则，取：

，

由尺寸链公式，求出：

分析加工过程，提取尺寸链

（2）

尺寸链

（2）中：

封闭环：

增环：

，

减环：

，

显然，

尺寸不合理，现以

为协调环，按尺寸链公式求出：

第九次作业答案

1．应用夹紧力的确定原则，分析下图所示夹紧方