机械制造工艺学第3版王先奎习题解答6(精)
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机械制造工艺学(王先逵)-第六章-夹具设计习题及答案
机械制造工艺学（王先逵）习题及答案第六章机床夹具设计1、什么是机床夹具?举例说明夹具在机械加工中的作用。
答：机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。
机床夹具的功用：①稳定保证工件的加工精度；②减少辅助工时，提高劳动生产率；③扩大机床的使用范围，实现一机多能。
举例：用V形块，用三爪卡盘，顶尖可很好的保证工件的定位精度，以及工件相对于刀具和机床的位置精度.如图a.b2、机床夹具通常由哪几部分组成?答：机床夹具的组成部分：1．定位元件, 2．夹紧装置 3．对刀引导元件 4．连接元件5．夹具体， 6．其它元件或装置3、常见的定位方式、定位元件有哪些?答:⑴工件以平面定位：圆柱支承、可调支承、自位支承、辅助支承⑵工件以外圆定位：V形块、定位套、半园套、圆锥套⑶工件以圆孔定位：定位销、圆锥销、定位心轴⑷工件以组合表面定位:一面两销4、辅助支承与自位支承有何不同？答：辅助支承用来提高支承件零件刚度,不是用作定位支承点，不起消除自由度作用；自位支承是支承本身在定位过程中所处的位置，是随工件定位基准位置的变化而自动与之适应，但一个自位支承只起一个定位支承点的作用.5、什么是定位误差?试述产生定位误差的原因。
答：定位误差：是由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差,由于对同一批工件说，刀具调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的,因此定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量.造成定位误差的原因：⑴定位基准和工序基准不一致所引起的基准不重合误差Δjb⑵由于定位副制造误差及配合间隙所引起的定位误差,即基准位移误差Δjw7、工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求？答：⑴方向：①夹紧力的作用方向不破坏工件定位的准确性和可靠性②夹紧力方向应使工件变形尽可能小③夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小；⑵夹紧力作用点：①夹紧力作用点应靠近支承元件的几何中心或几个支承元件所形成的支撑面内②夹紧力作用点应落在工件刚度较好的部位上③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面；⑶夹紧力的大小：夹紧力的大小主要确定方法有经验类比和分析计算法。
机械制造工艺学(第三版)王先逵_课后答案
保证对称度——限制沿Y移动和Z 转动；
第一章 1-12题
a)
总体分析法：三爪卡盘+固定后顶尖——限制 X Y Z ；固定后顶尖—— 分件分析法：三爪卡盘—— YZ X 两者一起限制五个自由度 X Y Z Y Z Y ZY Z 总体分析法：前后圆锥销—— 分件分析法：前圆锥销——限制 X Y Z ； 浮动后圆锥销——限制 X Y 两者一起限制五个自由度 X Y Z Y Z
L2=0±0.025 L4=4+0.20和H组成尺寸链，直接 可以保证的尺寸有L1，L2 ，L3，H；L4为封
闭环（间接保证的尺寸）
增环：L2，H；减环L1；L3既可看成增环也 可是减环（因其基本尺寸=0） 解得：H=4.25+0.107+0.0175=4.2675
+0.0895 0
第四章习题4-18：尺寸链计算
3. 铣床工作台T形槽侧面对工作台燕尾槽导轨的平行度误差
第二章补充题：
• 在车床上加工心轴，粗、精车外圆及台肩面，经检测发现外圆面 有圆柱度误差，台肩面对外圆轴线有垂直度误差，试从机床几何 误差的影响，分析产生以上误差的主要原因
第二章补充题：
图示零件的A、B、C面， Φ10H7及Φ30H7孔均已加工。试分析加工Φ12H
解尺寸链得： L=130±0.04mm， 50±0.04mm
解: (2)直接测量的尺寸为：A1 ，及两孔直径，尺寸80 ±0.08 在测量工序中是间接得到的，因 此是封闭环是80 ±0.08
80 A1 7.5 7.5 0.08 0 0 EI A
0 05 A1 650..08 m m
无过定位，欠定位
机械制造工艺学王先逵课后答案
六个自由度都必须限制
保证尺寸l——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——限制 绕X，Y转动 保证对称度——限制沿X移动
和Z转动；
第二页，编辑于星期日：十二点 十四分。
c) 限制六个自由度 保证尺寸l，h，l2——限制三个移动； 保证与基准A平行度——限制绕Z转动。
保证与底面平行——限制绕X，Y转动。
第一章——分析结构工艺性
第一页，编辑于星期日：十二点 十四分。
第一章 1-11题——确定加工图示待加工表面应限制的自由度数
a) 限制五个自由度 X Y Z X Y
b)
保证尺寸l——限制沿X移动；绕X转动
保证尺寸a——限制沿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——限制绕Y转动。
第十四页，编辑于星期日：十二点 十四分。
第二章习题：2-14, 2-15
• 2-14在卧式铣床上铣削键槽，经测量发现靠工件两端深度大于中间，且 都比调整的深度尺寸小。试分析这一现象的原因。
• 2-15如图所示床身零件，当导轨面在龙门刨床上粗刨之后便立即进 行精刨。试分析若床身刚度较低，精刨后导轨面将会产生什么样的 误差？
分析：因为外圆加工余量小，根 据加工余量合理分配的原则，以 外圆为粗基准加工孔，保证外圆 表面不会在加工过程中由于加工 余量小而留下毛面；再以孔为精 基准加工外圆，
第二十五页，编辑于星期日：十二点 十四分。
第四章习题4-13：尺寸链计算
解：测量尺寸L4，四个尺寸组成的尺寸 链中：封闭环为L3，增环：L2，L4；减环
保证的尺寸有L1，L2 ，L3，H；L4为封闭环（间
接保证的尺寸）
增环：L2，H；减环L1；L3既可看成增环也可是减 环（因其基本尺寸=0）
机械制造工艺学第3版王先奎习题解答6
0 0.062
mm。
计算协调环的公差和极限偏差：T3=T0-T1-T2=0.15-0.062-0.062=0.026mm。 由于：ES0=ES1-(EI2+EI3)，所以：EI3=ES1-EI2-ES0=0.062-(-0.062)-0.25=-0.126 由于：EI0=EI1-(ES2+ES3), 所以：ES3=EI1-ES2-EI0=0-0-0.1= - 0.1
T
i 1
m
2
i
T12 T22 0.052 0.12 0.112 mm，双边公差为 T0q=0.224mm。
分布位置：大数互换法分布范围为 6σ，合格率为 99.73%，有 0.27%可能不合格； 而完全互换法分布范围约为 8σ（0.3/(0.224/2)≈8） ，合格率为 100%。 以上分析是假定两种互换法的分布中心和公差中心重合。 6-14 减速器中某轴上的零件的尺寸为 A1=40mm，A2=36mm，A3=4mm，要求装配后齿轮轴向间隙 A0= mm，结构如图 5-43 所示。试用极值法和统计法分别确定 A1, A2，A3 的公差及分布位置。
解：尺寸链如上图所示，A0 为封闭环，A1 为增环，A2 和 A3 为减环，封闭环公称尺寸 A0=0 （1）采用极值法求解（尺寸链反计算问题） 根据第三版教材 P282，按等公差原则进行初步分配，根据式（6-4）: Tav1 T0 / m
所以，Tav1=T0/3=0.15/3=0.05 由于 A3 为垫圈，便于加工，取 A3 为协调环。 根据加工的难易程度，取 T1=T2=0.062，则 T3=0.026，基本为 IT9 级精度。A2 为外尺寸，按基轴制确 定极限偏差，则 A2 360.062 mm，A1 为内尺寸，按基孔制确定极限偏差，则 A1 400
mm。
计算协调环的公差和极限偏差：T3=T0-T1-T2=0.15-0.062-0.062=0.026mm。 由于：ES0=ES1-(EI2+EI3)，所以：EI3=ES1-EI2-ES0=0.062-(-0.062)-0.25=-0.126 由于：EI0=EI1-(ES2+ES3), 所以：ES3=EI1-ES2-EI0=0-0-0.1= - 0.1
T
i 1
m
2
i
T12 T22 0.052 0.12 0.112 mm，双边公差为 T0q=0.224mm。
分布位置：大数互换法分布范围为 6σ，合格率为 99.73%，有 0.27%可能不合格； 而完全互换法分布范围约为 8σ（0.3/(0.224/2)≈8） ，合格率为 100%。 以上分析是假定两种互换法的分布中心和公差中心重合。 6-14 减速器中某轴上的零件的尺寸为 A1=40mm，A2=36mm，A3=4mm，要求装配后齿轮轴向间隙 A0= mm，结构如图 5-43 所示。试用极值法和统计法分别确定 A1, A2，A3 的公差及分布位置。
解：尺寸链如上图所示，A0 为封闭环，A1 为增环，A2 和 A3 为减环，封闭环公称尺寸 A0=0 （1）采用极值法求解（尺寸链反计算问题） 根据第三版教材 P282，按等公差原则进行初步分配，根据式（6-4）: Tav1 T0 / m
所以，Tav1=T0/3=0.15/3=0.05 由于 A3 为垫圈，便于加工，取 A3 为协调环。 根据加工的难易程度，取 T1=T2=0.062，则 T3=0.026，基本为 IT9 级精度。A2 为外尺寸，按基轴制确 定极限偏差，则 A2 360.062 mm，A1 为内尺寸，按基孔制确定极限偏差，则 A1 400
机械制造工艺学王先逵课后答案
（前后顶尖限制弹性夹头五个自由度：
无过定位，欠定位
机械制造工艺学王先逵课后答案
• F) 总体分析：共限制六个自由度
分体分析：底面三个支承钉，限制三个自由度：
后面两个支承钉，限制：
棱形销限制：
共限制六个自由度，无过定位，无欠定位
• E) 三个短V形块共限制六个自由度
• 分体分析：前后两块组合限制：
•
问题：定位方案1、2哪个较好？
定位方案2：用A面为主要定位基准；用棱形销给Φ30定位，限制左右 移动；用两支承钉给B或C面定位，限制前后机移械制动造工和艺学一王先个逵课转后答动案
第四章习题 4-5 I为主轴孔，加工时希望加工余量均匀，试选择加工主轴孔的粗、精基准
• 粗基准——以孔I为粗基准，加工与 导轨两侧接触的两平面———遵循 保证加工余量合理分配的原则
L4
L3
L2
L1
机械制造工艺学王先逵课后答案
第四章习题4-14：尺寸链计 算
L3
L
L1
L2
L4
解答提示：——可测量L或者L’；
L1=45
0 -0.05
L2=30
+0.025 0
L3=5+0.30
L4=0±0.25
L3
1) 测量L，则L1，L2，L3 ， L4和L 组成尺寸链；
L'
L3为封闭环，L1为增环，L，L2 ， L4为减环
d) 总体分析法：前后圆锥销——
分件分析法：前圆锥销——限制
；
浮动后圆锥销——限制
两者一起限制五个自由度
机械制无造工过艺学定王先位逵课，后欠答案定位
b) 前后顶尖——总体分析法：前后顶尖——
分件分析法：前顶尖限制——
机械制造工艺学(第三版)王先逵-课后答案_图文
第四章习题 4-6：选择粗、精加工基准
• C)图：以右孔和右端面（或内 底面）为粗基准加工左端外圆 （或者各外圆）、内孔和各端 面（保证各表面相互位置要求 的原则）；以已加工的左端外 圆和端面为精基准加工右端面
第四章习题 4-9：选择粗、精加工基准
• 1）加工中心上加工：原工艺安 排没有遵循先加工平面，后加工 孔的原则
L3
1) 测量L，则L1，L2，L3 ， L4和L 组成尺寸链
L'
；L3为封闭环，L1为增环，L，L2 ， L4为减环
2L1
2) 若测量L′，则2L1，L3和L′组成尺寸链；L3为 封闭环，2L1为增环，L′为减环
第四章习题4-15：尺寸链计算,
解答提示：——这是个公差15， L4=10 组成尺寸链，工序2，3分别保证尺寸L2 L3 ，工序1保证尺寸L1，因此L4为封闭环（间接保证的尺寸）
• 2-15如图所示床身零件，当导轨面在龙门刨床上粗刨之后便立即 进行精刨。试分析若床身刚度较低，精刨后导轨面将会产生什么 样的误差？
第二章补充题：
• 假设工件的刚度极大，且车床头、尾架刚度K头>K尾，试分析下列 三种加工情况下，加工表面会产生何种形状误差？
• A) 加工外圆面将产生左小右大的圆柱度误差 • B）端面形状根据工件在切削力作用下的偏转和刀架偏转的相对
增环：L2，H；减环L1；L3既可看成增环也 可是减环（因其基本尺寸=0）
解得：H=4.25+0.107+0.0175=4.2675
+0.0895 0
第四章习题4-18：尺寸链计算 某零件的轴向尺寸如图a),轴向尺寸加工工序如图b),c),d，试校核工序图 上标注的工序尺寸及公差是否正确（加工符号表示本道工序的加工面）
机械制造工艺学(第三版)王先逵_课后答案 共46页PPT资料PPT48页
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
机械制造工艺学(第三版)王先逵_课后
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
答案
共46页PPT资料
•
ห้องสมุดไป่ตู้
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
机械制造工艺学(第三版)王先逵_课后
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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ห้องสมุดไป่ตู้
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭