机械制造工程学习题答案(1)

工艺尺寸链
1. 图为一轴套零件图，图2 b)为车削工序简图，图2 c)为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图，均需保证图a所规定的位置尺寸10 0.1mm的要求，试分别计算
工序尺寸A
1、A
2
与A
3
的尺寸及公差图2 a)为一轴套零件图，图2 b)为车削工序简
图，图2 c)为钻孔工序三种不同定位方案的工序简图，均需保证图a所规定的位置
尺寸10 0.1mm的要求，试分别计算工序尺寸A
1、A
2
与A
3
的尺寸及公差
解：
（1）方案一
设计基准和工序基准重合，工序尺寸等于设计尺寸，即：
mm A1.0
10
1
（2）方案二
① 建立工艺尺寸链图：
其中：A
0为封闭环，A
2
为增环，A
4
为减环。

A
2
A
=10±0.1
A
4
=8
-0.05
mm A mm A 0
05
.04
8
,1.010
② 计算工序尺寸及其公差：
mm
A A 188102
2
mm
ESA ESA 05.0)05.0(10.02
2
mm
EIA EIA 10.0010.02
2
结果：mm A 05.010
.0218
（2）方案三
① 建立工艺尺寸链图：
其中：A 0为封闭环，A 5为增环，A 3和A 4为减环。

mm
A mm A mm A 0
01
.05
005
.04
38
,8
,1.010
② 计算工序尺寸及其公差：
mm
A A 20838103
3
mm
EIA EIA 05.0)05.0(010.03
3
mm
ESA ESA 001.010.03
3
结果：
mm
A 0
05
.03
20
2.設一零件，材料为2Cr13，其内孔的加工顺序如下：
（1）车内孔Φ31.814.00 （2）氰化，要求工艺氧化层深度为磨内孔Φ320.035
0.010＋＋，要求保证氧化
层深度为0.1~0.3mm, 试求氰化工序的工艺氧化层深度t T
?
[解] 按加工顺序画出形成氰化层深度0.1 ~0.3mm的尺寸链计算图。

图中0.1~0.3 mm是最后形成的尺寸应为封闭环。

A 0
=10±0.1
A 4=8 -0.050 A 3
A 5=38 -0.1
计算 t T
: 0.3=t max +15.97-16.005
0.1=t min +15.9-16.0175
得 t max =0.335mm
t min =0.2175mm 故氰化工序的工艺氰化层深度t
T
=0.21751175
.00
mm
3.设某一零件图上规定的外圆直径为Ф320
05
.0 mm，渗碳深度为0.5～0.8 mm。

现为使此零件可和
另一种零件同炉进行渗碳，限定其工艺渗碳层深度为0.8～1.0 mm。

试计算渗碳前车削工序的直径尺寸及其上、下偏差？
[解] 渗碳深度是间接保证的尺寸，应为封闭环。

并作出尺寸链计算图。

车削外圆的半径及公差R δR 为组成环之一。

求R δR ： 0.8=1+16-R min ，R min =16.2mm
0.5=0.8+15.975-R max , R max =16.275mm
故车削工序的直径尺寸及公差应标注为Φ32.55015.0
mm。

4.加工主轴时，要保证键槽浓度15
.004 t ，如图所示，其工艺过程如下：
1）车外圆尺寸mm 010
.05.28 mm； 2）铣键槽至尺寸H
T H 0；
3）热处理；
4）磨外圆至mm 024.0008
.028 。

设磨外圆与车外圆的同轴度误差为
04.0 mm。

试用极值法确定铣键槽的工
序尺寸H
T H 0？
解：5.20 解：
（1） 找出封闭环，画尺寸链图，明确增、
减环
最后工序间接保证15.00
4 t mm ，故为封闭环：尺寸H 和 mm r 012.0004
.024 为增环； mm R 0005025.24 和同轴度mm e 02.00 为减环。

R r t H
e
（2）求基本尺寸H ：
25.41425.144)()( r e R t H e R H r t （3）求H 的上、下偏差：
mm EI EI ES ES EI ES ES EI EI EI mm ES ES EI EI ES
EI EI ES ES ES r
t e R H e
R
H
r
t
r
t
e
R
H
e
R H r t
016.0,
,
068.0, 所以得：mm A 052.00
058.0016.0266.425.4
定位原理分析
1.根据六点定位原理．试分析图2—6各定位方案中各个定位元件所消除的自由度。

如果属于过定位或欠定位，请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。

2.根据六点定位原理分析图2—2中各定位方案中各个定位元件所消除的自由度。

3.图2—7分别为连杆及圆盘铸件中孔加工的定位方案。

铸件两端面均已加工过，其余表面未加工。

试分析各定位方案中，各个定位元件所消除的自由度。

如果居于过定位或欠定位．请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。

定位误差计算 1.
2．有一批套类零件，如下图所示。

欲在其上铣一键糟，试分析计算各种定位方案中：H 1、H 2、H 3的定位误差。

（１） 在可涨心轴上定位（b）。

（２） 在处于水平位置的刚性心轴上具有间隙的定位。

定位心轴直径为 d Bsd Bxd （见图c）。

（３） 在处于垂直位置的刚性心轴上具有间隙定位。

定位心轴直径为 d Bsd Bxd
（４） 如果计及工件内外圆同轴度为t ，上述三种定位方案中，H 1、H 2、H 3 的定位误
差各是多少？
d
-δ
d 00
D +δ
D 1
h h 23h
a) b) c)
〔解〕（1）ΔDh1=δd /2，ΔDh2=δd
/2，ΔDh3=0 （2）ΔDh1=δd /2+δD +X min
，ΔDh2=δd /2+δD +X min ，ΔDh3=δD
+X min
（3）单边接触
ΔDh1=δd /2+(δD +X min )/2，ΔDh2=δd /2+（δD +X min
）/2，ΔDh3=（δD
+X min ）/2 任意边接触
ΔDh1=δd /2+δD +X min ，ΔDh2=δd /2+δD +X min ，ΔDh3=δD +X min
工件尺寸如题图4-5a所示，欲钻O 孔并保证尺寸
300
1.0mm。

试分析计算图示各种定位方案
的定位误差（加工时工件轴线处于水平位置），a 均为900。

o
o
00
0-
0.02B
3
0403
5
0-0.13
00
a) b)
-0.103
0 o
0-
0.130
c) d) o
3
0-0.100-0.1-0.01+0.053035 e) f)
〔解〕（b）ΔD =0.045 （c）ΔD =0.039（d）ΔD =0.039（e）ΔD =0.035（f ）ΔD =0.07。