机械制造工艺学(第三版)王先逵--课后答案PPT课件
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第一章——分析 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 XY Z XY
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。
2021
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
2021
18
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
2021
19
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 时，选用哪些表面定位最合理？为什么？ 分析：应限制的自由度数为：除 沿Φ12轴线方向的移动外的其余5 个自由度
2021
17
第二章补充题：
• 加工通槽,试分析在只考虑工艺系统静误差影响的条件下,造成加 工后通槽侧面与工件侧面A平行度误差的主要因素
1. 夹具左侧定位元件的定位表面与定向键槽侧面间的平行度误差 2. 夹具定位键与铣床工作台T形槽之间的配合间隙 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
• 1）轴向：下列三种形状误差的合成：工件刚度低而产生腰鼓形； K头 >K尾而使靠近尾架处直径>靠近头架处直径；砂轮在轴颈两端超出量过 大时，因砂轮与工件接触面积的变化使两端产生锥形；
• 2）径向：键槽使径向刚度不相等，产生圆度误差；键槽口塌陷
• 采取的措施：无进给多次走刀；控制砂轮超出量，并使砂轮在各处停 留时间均匀；尽量磨削后再加工键槽
2021
10
第二章习题：2-3, 2-4
2-3 试分析在车床上加工时，产生下述误差的原因： 1)在车床上镗孔时，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差。 2）在车床三爪自定心卡盘上镗孔时，引起内孔与外圆同轴度误差； 端面与外圆的垂直度误差。 2-4 在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图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
XY
4
两者一起限制五个自由度 XY ZY Z 无过定位，欠定位
b) 前后顶尖——总体分析法：前后顶尖—— XYZYZ
分件分析法：前顶尖限制—— XY Z； 浮动后顶尖——限制 XY
两者一起限制五个自由度，无过定位，欠定位
c) 弹性夹头限制工件四个自由度： Y ZY Z
（前后顶尖限制弹性夹头五个自由度： XY Z Y Z
• 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
角度变化而不同，形成内凹或者外凸端面，也可能没有平面度误 差 • C）工件的偏转角度随位置不同而不同，由此造成工件加工成鞍 形，产生圆柱度误差
2021
16
第二章补充题：
• 外圆磨床加工带键槽的细长槽，机床的几何精度很高，且床头、尾架 刚度K头>K尾，试分析只考虑工艺系统受力变形影响下，往复一次后，被 加工轴颈在轴向和径向将产生何种形状误差？采取何措施可提高警惕 加工后的形状精度？
定位方案:
(b) 为保证尺寸15,限制___ ；为保证对称度,限制___；为保证垂直 度,限制_____
定位方案:
(a)
2021(b)
8
第一章 补充题： 根据工件加工面的技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
2021
9
第一章 补充题： 根据工件加工面的技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
XYZ Y
X ZX Z
Z
X
•
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 2021
6
第一章
2021
7
第一章 补充题： 根据工件加工技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
解：(a)为保证尺寸100,限制___；为保证对称度,限制___；为保证 垂直度（或平行度）,限制____
保 证 对 称 度 —— 限 制 沿 X 移 动和Z转动；
2
c) 限制六个自由度
d)
限制五个自由度
XY
XY
Z
保证尺寸l，h，l2——限制三个移动；
保证尺寸l——限制沿X移动；
保证与基准A平行度——限制绕Z转动。
保证与左孔的平行度——限制绕
保证与底面平行——限制绕X，Y转动。
X，Y转动
保证对称度——限制沿Y移动和Z
2021
转动；
3
第一章 1-12题
a)
分总件体分分析析法法：：两三三者爪爪一卡卡起盘盘限—+固制—五定个后Y顶自Z由尖；度—固—定限X后制顶Y尖ZX—YY— ZZXYY
Z Z
无过定位，欠定位
d) 总体分析法：前后圆锥销——
Y Z Y Z
分件分析法：前圆锥销——限制 XY Z；
浮动后圆锥销——限制2021
无过定位，欠定位
2021
5
• F) 总体分析：共限制六个自由度 XY Z Y Z X
分体分析：底面三个支承钉，限制三个自由度：Z Y X 后面两个支承钉，限制：XZ 棱形销限制：Y
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：
• 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？
2021
15
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？
2021
11
中心架与跟刀架
2021
12
2021
13
第二章习题：2-11, 2-12
2-11 试说明磨削外圆时，使用死顶尖的目的是什么？哪些因素引 起外圆的圆度和锥度误差
2-12在车床或磨床上加工相同尺寸及相同精度的内外圆柱表面时， 加工内孔表面的走刀次数往往多于外圆,试分析其原因
2021
14
第二章习题：2-14, 2-15
定位方案1：选用A面为主要定位 基准，限制三个自由度（保证尺 寸40以及加工孔轴线与底面平 行）；以Φ30孔为第二基准，用 短圆柱销定位，保证尺寸30；用 棱形销给Φ10孔定位，保证加工 孔轴线与工件的对称线垂直。
a) 限制五个自由度 XY Z XY
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。
2021
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
2021
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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
2021
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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 时，选用哪些表面定位最合理？为什么？ 分析：应限制的自由度数为：除 沿Φ12轴线方向的移动外的其余5 个自由度
2021
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第二章补充题：
• 加工通槽,试分析在只考虑工艺系统静误差影响的条件下,造成加 工后通槽侧面与工件侧面A平行度误差的主要因素
1. 夹具左侧定位元件的定位表面与定向键槽侧面间的平行度误差 2. 夹具定位键与铣床工作台T形槽之间的配合间隙 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
• 1）轴向：下列三种形状误差的合成：工件刚度低而产生腰鼓形； K头 >K尾而使靠近尾架处直径>靠近头架处直径；砂轮在轴颈两端超出量过 大时，因砂轮与工件接触面积的变化使两端产生锥形；
• 2）径向：键槽使径向刚度不相等，产生圆度误差；键槽口塌陷
• 采取的措施：无进给多次走刀；控制砂轮超出量，并使砂轮在各处停 留时间均匀；尽量磨削后再加工键槽
2021
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第二章习题：2-3, 2-4
2-3 试分析在车床上加工时，产生下述误差的原因： 1)在车床上镗孔时，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差。 2）在车床三爪自定心卡盘上镗孔时，引起内孔与外圆同轴度误差； 端面与外圆的垂直度误差。 2-4 在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图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
XY
4
两者一起限制五个自由度 XY ZY Z 无过定位，欠定位
b) 前后顶尖——总体分析法：前后顶尖—— XYZYZ
分件分析法：前顶尖限制—— XY Z； 浮动后顶尖——限制 XY
两者一起限制五个自由度，无过定位，欠定位
c) 弹性夹头限制工件四个自由度： Y ZY Z
（前后顶尖限制弹性夹头五个自由度： XY Z Y Z
• 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
角度变化而不同，形成内凹或者外凸端面，也可能没有平面度误 差 • C）工件的偏转角度随位置不同而不同，由此造成工件加工成鞍 形，产生圆柱度误差
2021
16
第二章补充题：
• 外圆磨床加工带键槽的细长槽，机床的几何精度很高，且床头、尾架 刚度K头>K尾，试分析只考虑工艺系统受力变形影响下，往复一次后，被 加工轴颈在轴向和径向将产生何种形状误差？采取何措施可提高警惕 加工后的形状精度？
定位方案:
(b) 为保证尺寸15,限制___ ；为保证对称度,限制___；为保证垂直 度,限制_____
定位方案:
(a)
2021(b)
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第一章 补充题： 根据工件加工面的技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
2021
9
第一章 补充题： 根据工件加工面的技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
XYZ Y
X ZX Z
Z
X
•
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 2021
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第一章
2021
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第一章 补充题： 根据工件加工技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
解：(a)为保证尺寸100,限制___；为保证对称度,限制___；为保证 垂直度（或平行度）,限制____
保 证 对 称 度 —— 限 制 沿 X 移 动和Z转动；
2
c) 限制六个自由度
d)
限制五个自由度
XY
XY
Z
保证尺寸l，h，l2——限制三个移动；
保证尺寸l——限制沿X移动；
保证与基准A平行度——限制绕Z转动。
保证与左孔的平行度——限制绕
保证与底面平行——限制绕X，Y转动。
X，Y转动
保证对称度——限制沿Y移动和Z
2021
转动；
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第一章 1-12题
a)
分总件体分分析析法法：：两三三者爪爪一卡卡起盘盘限—+固制—五定个后Y顶自Z由尖；度—固—定限X后制顶Y尖ZX—YY— ZZXYY
Z Z
无过定位，欠定位
d) 总体分析法：前后圆锥销——
Y Z Y Z
分件分析法：前圆锥销——限制 XY Z；
浮动后圆锥销——限制2021
无过定位，欠定位
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• F) 总体分析：共限制六个自由度 XY Z Y Z X
分体分析：底面三个支承钉，限制三个自由度：Z Y X 后面两个支承钉，限制：XZ 棱形销限制：Y
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：
• 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？
2021
15
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？
2021
11
中心架与跟刀架
2021
12
2021
13
第二章习题：2-11, 2-12
2-11 试说明磨削外圆时，使用死顶尖的目的是什么？哪些因素引 起外圆的圆度和锥度误差
2-12在车床或磨床上加工相同尺寸及相同精度的内外圆柱表面时， 加工内孔表面的走刀次数往往多于外圆,试分析其原因
2021
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第二章习题：2-14, 2-15
定位方案1：选用A面为主要定位 基准，限制三个自由度（保证尺 寸40以及加工孔轴线与底面平 行）；以Φ30孔为第二基准，用 短圆柱销定位，保证尺寸30；用 棱形销给Φ10孔定位，保证加工 孔轴线与工件的对称线垂直。