机械制造技术基础习题.docx

1、机械制造技术基础习题1. 下图为车削工件端面的示意图，图上标注的进给运动是 ，主偏角是 ，刀具后角是 ，已加工表面是 。2、图2-4-5所示为在车床上车孔示意图，试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。答案3、图3所示为车外园示意图，试在图中标出刀具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。答案：1前角、2后角、3副偏角、4主偏角、5刃倾角图31-11 锥度心轴限制（ ）个自由度。 2 3 4 51-12 小锥度心轴限制（ ）个自由度。 2 3 4 51-13 在球体上铣平面，要求保证尺寸H（习图2-1-13），必须限制（ ）个自由度。 1 2 3 41-14 在球体上铣平面，若采用习图2-

2、1-14所示方法定位，则实际限制（ ）个自由度。 1 2 3 41-15 过正方体工件中心垂直于某一表面打一通孔，必须限制（ ）个自由度。 2 3 4 54. 分析题4-1 试分析习图2-4-1所示各零件加工所必须限制的自由度： a）在球上打盲孔B，保证尺寸H；b）在套筒零件上加工B孔，要求与D孔垂直相交，且保证尺寸L；c）在轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；d）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。4-2 试分析习图2-4-2所示各定位方案中： 各定位元件限制的自由度； 判断有无欠定位或过定位； 对不合理的定位方案提出改进意见。a）车阶梯轴小外圆及台阶端面；b）车外圆

3、，保证外圆与内孔同轴；c）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛坯外圆同轴；d）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。4-3 在习图2-4-3所示工件上加工键槽，要求保证尺寸和对称度。现有3种定位方案，分别如图b，c，d所示。试分别计算3种方案的定位误差，并选择最佳方案。1 图1为工件加工平面BD的三种定位方案,孔O1已加工,1,2,3为三个支钉,分析计算工序尺寸A的定位误差,并提出更好的定位方案.图14-4 某工厂在齿轮加工中，安排了一道以小锥度心轴安装齿轮坯精车齿轮坯两大端面的工序，试从定位角度分析其原因。4-5 习图2-4-5所示为在车床上车孔示意图，试在图中标出刀

4、具前角、后角、主角、副偏角和刃倾角。4-6 习图2-4-6所示零件，外圆及两端面已加工好（外圆直径）。现加工槽 B ，要求保证位置尺寸 L 和 H 。试：1）定加工时必须限制的自由度；2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出；3）计算所选定位方法的定位误差。4-7 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）。（4-8 在车床上，切断工件时，切到最后时工件常常被挤断。试分析其原因。4-9 试分析习图2-4-9所示零件在结构工艺性上有哪些缺陷？如何改进？ 习图2-4-9

5、4. 分析题4-1 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差为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）。习图4-4-14-1答案：键槽底面对下母线之间的平行度误差由3项组成：1 铣床工作台面与导轨的平行度误差：3002 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）：1503 工件轴线与交点A的连线的平行度误差：为此，首先计算外圆中心在垂直方向上的变动量：mm可得到工件轴

6、线与交点A的连线的平行度误差：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：4-2 试分析习图4-4-2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。4-2 答案：a） 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成锥形，右端直径大于左端直径。b） 在轴向切削力的作用下，工件受到扭矩的作用会产生顺时针方向的偏转。若刀具刚度很大，加工后端面会产生中凹。c） 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，加工后零件最终的形状参见图4-34。4-6 在无心磨床上磨

7、削销轴，销轴外径尺寸要求为12。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 = ，均方根偏差为 = 。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。4-6 答案： 分布图习图4-4-6ans 工艺能力系数CP=（6）= 废品率约为 50%5 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。4-7 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mm，公差带中心小于分布曲线中心，偏差值为 m

8、m。试计算不合格品率。4-7 答案：习图4-4-7ans画出分布曲线图，可计算出不合格品率为%例1 有一批小轴，其直径尺寸要求为?mm,加工后尺寸属正态分布，测量计算得一批工件直径的算术平均值=，均方根差=。试计算合格品率，分析废品产生的原因，提出减少废品率的措施。解：1、画尺寸分布区与于公差带间的关系图2、设计尺寸可写作 3、系统误差 =4、计算合格率和废品率合格品率为 废品率为 1-A=%产生废品的原因：一是对刀不准，存在系统误差；二是本工序加工的精度较差。减少废品的有效措施是在消除系统误差基础上进一步改善工艺条件，使减少至6T.例：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?1

9、1,第一台加工1000件，其直径尺按正态分布，平均值mm，均方差mm。第二台加工500件，其直径也按正态分布，且=mm，=mm。试求：1） 在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的精度高？2） 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；1、 第一台机床的加工精度第二机床的加工精度所以，故第二台机床的加工精度高。2、 第一台机床加工的小轴，其直径全部落在公差内，故无废品。第二台机床加工的小轴，有部分直径落在公差带外，成为可修复废品。废品率为 从图中可见，第二台机床产生废品的主要原因是刀具调

10、整不当，使一批工件尺寸分布重心偏大于公差中心，从而产生可修复废品。改进的办法是对第二机床的车刀重新调整，使之再进刀为宜。例：在车床上车一批轴，要求为25mm。已知轴径尺寸误差按正待分布，=,=,问这批加工件合格品率是多少？不合格平率是多少?能否修复？解：1）标准化变化Z=(x-)/=/=2 =2）偏大不合格平率为：=（不可修复的不合格品）3）偏小不合格平率为：（可修复的不合格品）4）合格品为：%=%1. 单项选择1-1 表面粗糙度的波长与波高比值一般（ ）。 小于50 等于50200 等于2001000 大于10001-2 表面层加工硬化程度是指（ ）。1 表面层的硬度 表面层的硬度与基体硬度

11、之比 表面层的硬度与基体硬度之差 表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-22 强迫振动的频率与外界干扰力的频率（ ）。 无关 相近 相同 相同或成整倍数关系1-24 自激振动的频率( )工艺系统的固有频率。 大于 小于 等于 等于或接近于4. 分析计算题4-1 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。习图5-4-14-1答案：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

12、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匀的余量，故选外圆表面为粗基准。2. 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B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。3. 图c： 精基准飞轮的设计基准是孔C。按基准重合原则，应

13、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，故应不加工孔及内端面作定位粗基准。4-2 今加工一批直径为，Ra = ，长度为55mm的光轴，材料为45钢，毛坯为直径28的热轧棒料，试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。4-2 答案：5. 确定工艺路线：粗车半精车粗磨精磨2. 确定各工序余量：根据经验或查手册确定，精磨余量=，粗磨余量=，半精车余量=，粗车余量=总余量（精磨余量+粗磨余量+半精车余量）=4（+

14、）= mm。3. 计算各工序基本尺寸：精磨基本尺寸=24 mm，粗磨基本尺寸=（24+）= mm，半精车基本尺寸=（+）= mm，粗车基本尺寸=（+）= mm。4. 确定各工序加工经济精度：精磨IT6（设计要求），粗磨IT8，半精车IT11，粗车IT13。5. 按入体原则标注各工序尺寸及公差：精磨mm，粗磨mm，半精车mm，粗车mm。4-3 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。4-3答案：1）图b：基准重合，定位误差，mm；2）图c：尺寸A2，10和构成一个尺寸链（见习解图5X4-

15、2c），其中尺寸10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=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式：=ESA2（），ESA2=;=EIA20，EIA2=。故：mm3）图d：尺寸A3，10，和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2d），其中尺寸10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（EIA3+（），EIA3= ;= (ES A3+0)，ESA3=0。故：mm 4-4 习图5-4-4所示轴承座零件，mm孔已加工好，现欲测量尺寸80。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。4