机械制造工艺设计学课后答案解析.docx
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机械制造工艺设计学课后答案解析
第一章1-11题一定加工图示待加工表面应限制的自由度数
a）限制五个自由g%rZ*Y
保证尺寸I一限制沿X移动；绕X转动
保证尺寸B—制沿z移动；
保证孔轴线通过外圆轴线平面——限制沿Y移动
保证孔轴线与底面垂直一限制绕Y转动。
b）六个自由度都必须限制
保证尺寸1——限制沿Y移动;保证尺寸h——限制沿Z移动;保证槽底与轴线平行一限制绕X・Y转动
保证对称度——限制沿X移动和Z转动；
c）限制六个自由度
保证尺寸Lh,L,—限制三个移动;保证与基准A平行度一艮制绕Z转动。
保证与底面平行一制绕X.Y转动。
d）限制五个自由度xYXYZ保证尺寸1——限制沿X移动；保证与左孔的平行度一制绕X.Y转动
保证对称度一限制沿、'移动和Z转动；
第一華1・12顾
a）总体分析法：
三爪卡盘+固定后顶尖——限制XYZYZ
分件分析法：
三爪卡盘？
刁；固定后顶尖yy
两者起限制丑个白由度XYXY7无过定位，欠定位
d）总体分析浓：
前后圆锥销
Y—
YZYZ
分件分析Ji：
fiijR锥销限制
XYZ
浮动后圆锥销限制
XY
两者一起限制五个口由度XYZYZ无过定位，欠定位
两者一起限制五个自rti度，无过定位，欠定位
c）弹性夹头限制工件四个自山度：
YZYZ
（前后顶尖限制弹性夹头五个门由度：
XYZYZ
无过定位，欠定位
分体分析：
底⑥三个支承钉*限制三个自由度：
2YX后廁两个支承钉.限剧：
牙Z棱形销限制：
Y共限制六个自由厦*无过定位，无欠定位
-E）三个短v形块玮限制六个自由度XYZYZX
*分体分析：
前后两块组合限制：
XzX7
-右侧v形块限制Y;与前后v形块组合限制：
Y
-无过定位*无欠定位
3-1在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，岀现图3-80a、b、c所示误差是什么原因，分
别可采用什么办法来减少或消除？
C）
答：
a）误差原因：
1）由于细长轴工件的刚性差，在加工过程中因受力变形而使加工岀的工件呈两端细中间
粗的鼓形。
随着切削力作用点位置变化，在两端，工件刚度最大，变形最小，切去的金属层厚；中间工件刚度最小，变形最大，切去的金属层薄。
2）误差复映减小误差的措施：
向受拉。
b）误差原因：
1机床的刚性较差。
随着切削力作用点位置变化，在两端，机床变形较大，切去的金属层薄；中间机床变形较小，切去的金属层厚。
因此因工件受力变形而使加工岀的工件呈两端粗、中间细的鞍形。
2）误差复映减小误差的措施：
1提高机床部件的刚度，减小载荷及其变化
2）减小误差复映系数或减小毛坯形状误差
c）误差原因：
1机床导轨与主轴不平行
2）主轴回转误差中的倾角摆动
3）尾座偏移（前后顶尖连线与导轨扭曲）
减小误差的措施：
合理选择切削用量和刀具几何参数，并给以充分冷却和润滑，以减少切削热。
提高导轨副的导向精度。
3-2试分析在转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆时，影响直径误差的因素中，导轨在垂直面内和水平面内的弯曲，哪个影响大？
与卧式车床比较有什么不同？
为什么？
解：
D:
工件直径；△Dy,△Dz工件直径误差；△y:
导轨在水平面内的弯曲；△z:
导轨在垂直面内的
弯曲；
车刀垂直安装时误差的敏感方向在垂直方向较大
因此导轨在垂直面内的弯曲对工件直径误差的影响
^=（Av）2/D
车刀垂直安装：
ARZ=Az
z方向为误差敏感方向
AT?
』=Av
在卧式车床中：
翠=（AZ）2/D
y方向为误差敏感方向
4.试分析濮动轴承的内环外撥i自閔»a##内滚im用対的陥状谀師l轴回转轴蝇的运
/JJiX1.XKJJIII-：
tl'ififiXm
［解樹:
却于工件阿斡美机A府廉等）、主辆曙*工
件冋林，刀臭七网*片运动.由于切刖力的污向是一定的，啟动转承崔切削力的柞用下,内坏外锻建以苹切那住知外环刈瀝遒泉一固定部位梱按融*爭內坏蚌渭_道（图机）苹圏’吧聘引起主牯的桎向繼动，舸工底帕上舛产生風度黛誥’便缶疫较少.
对于刀具问转耗机廉（證廉军人左轴帝号丹具囘斡，工件总呵詣底动，曲子切刖力的方向特曲舟主轴旳i可转百＜jL滚动満讥扈切杷力的件讯下*内灯，卜:
真述总疋以共一冋足祢位心吓坏内康追齐冊部忧松恋誑，当外塔刈锻道〔图和英阴.佬主柚产电植向側琬动，令说刀具产生桂向琬翁.
地臟工舛圜度洪差.
2sin—
2
1）关于对称度的定位误差：
A
2）关于工序尺寸54的定位误差：
Adw=AAjb=Td/2-
△族-0.05-0.1x0.707-0.0207
C方案:
1）关于对称度的定位误差：
Adw=Ajw+Ajb=0.08
Ajw=D„lax-dnin=0.06（考虑任意边接触）A沖二0・02（考虑同轴度）
定位廁是内孔，工序基准是外圆轴线，不在同一要素上，两误差相加
2）关于工序尺寸54的定位误差：
Adw=Aw+Ajb=0.13
D方案：
1）关于对称度的定位误差：
A触==T（1/2=0.05
2）关于工序尺寸54的定位误差：
人血二0方案比较：
1）由于C.D方案关于对称度的定位误差＞对称度公差,不能用
2）B方案:
关于工序尺寸54的定位误差：
A旅二04207,只占该工序尺寸公羞的15%;
关于对称度的定位误差：
Adw=0,因此该方案◎用
关于同轴度误差引起的定位误差：
如下图，工艺基准为孔的下母线，而定位基准为轴的中心线，若外圆及孔的尺寸无误差，则引起工序基准位置变化的原因为孔轴的同轴度误差，工序基准位置最大的变动量刃（同轴度公差值），即Ad、、=Ajb=T;若考虑外圆
第四章习题4-13:
足计算
1-20在图1-97所示工件中，厶=70二；：
鷹nun,厶=
6O_：
o2smm»厶=20+严mm,L3不便直接测竝.试巫新给
岀测ht尺寸，并标注该测就尺寸的公羞.
解：
测量尺寸L1,四个尺寸组成的尺寸链中：
封闭环为13增环：
L2.1.4;减环：
L1
20=60+厶4一70
L4=30/zz/n
+0.15=ESL44-0-（-0.05）
ESf4=+0.1mm
0=£7/4-0.025-（-0.025_
£7/4=0〃"刃
•・•Z3=30；°S"
第四章习题/•'
匚2「由1・98为臬零件的一个视图，图中槽深为
5+?
-3mm,该尺寸不便克接测凰•为检验槽深是否合格，可-
L3
£L4
K接测册哪些尺寸？
试标出它们的尺寸及公差.
■
解答提示：
——可测量L或者U；L,=45«0055=30'°°%l3=5,0-30L4=0±0.25
1）测量L,则L“L2,L3,-和L组成尺寸链;
I©为封闭环，-为增环,L,-,【“为减环
2）若测量L仁贝lj2L|tL3和L'组成尺寸链；5为
封闭环，2L1为增环，L'为减环
1-22某齿轮零件，其轴向设计尺寸如图1・99所示，试根据卜述匸艺方案标注各匸序尺寸的公差：
1.车端而1和端面4$
2.以端1为轴向定位基准车端面3$直接测嚴端面4和端面3之间的距离；
3.以端面4为轴向定位歴准乍端面2,直接测量端面1
和端面2之间的距离…
L2匕L4卜L3
解答提示：
这是个公差分配的问题
1）Li=40,L2=L3=15,L4=10组成尺寸链,工序2,3分别保证尺寸LjL3,
工序1保证尺寸L“因此匚为封闭环（间接保证的尺寸）
2）将封闭环尺寸L“的公差分配给其它组成环：
设T|」=TjnTL3=0.10
3）将L］的公差按入体原则标注40°°」，又设ESt=ES2EIt=EI2
4）画尺寸链图并计算ESUES2El,EI2
1-23所示小轴的鄙分丄艺过程为，车外圆:
笙030.5麗“im,铳键槽深度为日中•热处理*磨外例至030：
豔抽呱设庚后外関纭军后外岡的同轴度公養为砂5mm,求保证键槽深度为4fm的铳槽深度H化
h.=0±0,025L严T%和H组成尺寸链，直接可以保证的尺寸有L“5,QH;G为封闭环（间接保证的尺寸）
增环：
QH；减环打；g既可看成增环也可是减环（因其基本尺寸=。
）
解得:
>4.25^'^aoizr4.2675也嗎
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