机械制造技术基础 复习资料

习图4-2-7
②③④
）。
床三爪卡盘 后测量，发
习图4-2-8
6. 图所示为车床进刀轴架零件，若已知其工艺过程为：(1)粗精刨底面和凸台；(2)粗精镗φ32H7 孔；(3)钻、扩、铰φl 6H9 孔。
试选择各工序的定位基准并确定各限制几个自由度。
分析工序(3)的定位基准
解：第一道工序按划线找正，刨底面和凸台。
12 解：方案一，由于定位基准与设计基准重合，所以，A1= 0.1mm ，， 方案二，可画出如下的工艺尺寸链：
8 其中，A2 为增环， 0 mm 为减环，所以，A2 的基本尺寸=8+12=20mm 0.06
上偏差=0.1—0.06=0.04mm 下偏差= —0.1—0= —0.1mm
20 所以 A2=
综上所述，第三方案基准基本上重合，夹具结构也不太复杂，装夹方便，故应采用。
7. 要求在轴上铣一个键槽，如图所示。加工顺序为车削外
寸为 A2；磨
外圆，要求
圆；铣键槽尺 磨外圆后
保证键槽尺寸为，
求键槽尺寸 A2。
画尺寸链图 b，A2、A3/2 为增环，A1/2 为减环，A0 为封闭环。 A2=A0-A3/2+A1/2=(62-70/2+70.5/2)mm=62.25mm T2=ES2-EI2=-0.05-(-0.27)=0.22mm
③④
）。
①刀架刚度不足
② 尾顶尖刚度不足 ③ 导轨扭曲
B
A
④ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平
行
5. 如习图 4-2-8 所示，零件安装在车 上钻孔（钻头安装在尾座上）。加工
现孔径偏大。造成孔径偏大的可能原因有（ ① 车床导轨与主轴回转轴线不平行 ② 尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴 ③ 刀具热变形 ④ 钻头刃磨不对称
证尺寸 20-0.2mm，试计算铣此缺口时的工序尺寸。（10 分）
已知：A2=40+0.05 A3=65±0.05 （1） 尺寸链图（2 分）
A∑=20-0.2 求 A
（2） 判断封闭环 A∑=20-0.2（2 分） （3）上下偏差与基本尺寸计算（2 分）
AΣ=A+ A2―A3
A =45
BsAΣ= BsA+BsA2-BxA3
2
900 尺寸的工序基准为工件外圆柱面的下母线，工序基准与定位基准不重合，基准不重误差为工序 0.15
基准到定位基准尺寸的公差，即：
精品
.
B 0.035 0.0175mm 2
又因为工序基准不在定位基准面上，所以，定位误差为： D B Y 0.0205 0.0175 0.038mm
13·如图(a)所示为轴套零件简图，其内孔、外圆和各端面均已加工完毕，试分别计算按图(b)中 3 种定位方案钻孔时的工序尺寸及偏差。
A2，10±0.1
和
8
0 0.05
构成一个尺寸链（见习解图
5X4-2c），其中尺寸
10±0.1
是
封闭环，尺寸
精品
.
A2
和
8
0 0.05
是组成环，且
A2
为增环，
8
0 0.05
为减环。由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，
有： 10= A2－8，→A2=18mm
由直线尺寸链极值算法偏差计算公式： 0.1=ESA2－（-0.05），→ESA2=0.05mm;
0.04 mm
0.1
方案三，可画出如下的工艺尺寸链：
精品
.
40 8 其中， 0 为增环， 0 和 A3 为减环，所以的基尺寸=40—（8+12）=20mm
0.1
0.06
上偏差=0.1—0+0.1=0
下偏差= 0—(—0.06) —0= —0.04mm
20 所以 A3= 0 mm 0.04
14.如图轴套零件在车床上已加工好外圆、内孔及各表面，现需在铣床上以端面 A 定位，铣出表面 C 保
钻孔→拉孔
16. 某厂加工箱体孔系的粗、精加工工序如图所示，试分析这两道工序的特点。
题1图 a)箱体孔系的粗加工
b) 箱体孔系精镗加工 答：a)粗加工目的：尽快去除余量，为半精加工做准备，对精加工不高故采用双面进刀； b)精加工以保证精度为主，图示方案易于保证孔的同轴度。
精品
.
解：A0 为封闭环,可画出如下的工艺尺寸链：
其中：L 和 A1 为增环，
A2 为减环，所以
L 的基本尺寸=36—26+6=16mm
上偏差=0.05—（—0.05）—0.1=0mm
下偏差= —0.1+0.05+0= —0.05mm
16 L= 0 mm 0.05
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12.如图所示，(a)为工件铣槽工序简图，(b)为工件定位简图。试计算加工尺寸
8
0 －0.05
10±0.1
A1
A2
A3
38
0 －0.1
a）
b）
c）
d）
习图 5-4-2
答案： 1）图 b：基准重合，定位
8
0 －0.05
A1 10 0.1mm；
A2
10±0.1
8
0 －0.05
10±0.1
A3
c精） 品
习图 5-4-3ans
38－00.1 d）
误 差 DW 0 ，
.
2）图
c：尺寸
38.5
0.2 0
mm。试计算图
精品
d H
D 90°
A
习图 2-4-7
合格 以调整法加工
示定位方法的
.
定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。
精品
.
定位误差： DW 0.7Td 0.5TD 0.70.1 0.50.025 0.0825
提示：工序基准为孔 D 下母线 A，求 A 点在尺寸 H 方向上的最大变动量，即为定位误差。
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： 0.1=0－（EIA3+（-0.05）），→EIA3= -0.05mm;
-0.1= -0.1－(ES A3+0)，→ESA3=0。故： A3 2800.05 mm
10. 图示零件加工时应如何选择粗精基准，（标有符号为加工面，其余为非加工面）并简要地说明理 由。（图 a、b 要求保持璧厚均匀，图 c、d 所示零件毛坯孔已铸出，要求该孔加工余量均匀。）
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。② 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。
9. 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。
BsA=-0.1
BxAΣ= BxA+BxA2-BsA3
BxA=-0.15
(4)入体尺寸标注：44.9-0.05（2 分） (5)校核δ∑= δ+δ2+δ3 = 0.2（2 分）
15.习图 2-4-7 所示齿轮坯，内孔及外圆已加工
（
D
3500.025
mm，
d
80
0 0.1
mm），现在插床上
键槽，要求保证尺寸 H
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 A 为统一精基准。② 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。
图 c：① 精基准——液压油缸的设计基准是孔 C。按基准重合原则，应选孔 C 为精基准。以 C 为精
15. 切削加工图 5 所示零件的内孔，其材料为 45 圆钢，尺寸精度及表面粗糙度如图 5 所示。试分别 选择在单件小批生产和大批量生产条件下的加工方法及加工顺序。
①单件小批生产时的加工方法及加工顺序是
精品
钻孔→扩孔→铰孔
.
(或钻孔→扩孔→粗铰孔→精铰孔)
精品
.
②大批量生产时的加工方法及加工顺序是
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 A 为统一精基准。 ② 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。
图 b：① 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
90
0 0.15
mm
的定位误差
（外圆直径
100
0 －0.035
，工件内孔
40
0.025 0
，定位心轴
40
－0.009 －0.025
）。
解：工件内孔中心线为定位基准，工件内孔圆柱面为定位基准面；定位心轴的外圆柱面为限位基面。
基准位移误差： Y 0.025 0.025 0.009 0.0205mm
则 精品
.
8. 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。
tA
tB
A
a）
C B
b） 9.
tC c）
习图 5-4-1
图 a：① 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
如图 c 所示，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。
2. 如习图 4-2-5 所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔
孔车刀安装在刀架上）。加工后发现被加工孔出现外
小的锥度误差。产生该误差的可能原因有（ ②
③
）。
① 主轴径向跳动
② 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴
③ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行
④ 刀杆刚性不足
习图4-2-5
（内 大里
3. 在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏大，两头直径偏小，其可能的原因有
（ ①③
）。
① 工件刚度不足
② 前后顶尖刚度不足
③ 车床纵向导轨直线度误差
④ 导轨扭曲
精品
.
4. 在车床上车削光轴（习图 4-2-7），车后发现工件 A 处直径比 B 处直径大，其可能的原因有（ ②
精品
. 第二道工序粗精镗 φ32H7 孔。加工要求为尺寸 32±0.1 ㎜、6±0.1 ㎜及凸台侧面 K 的平行度 0.03 ㎜。根据基准重 合的原则选择底面和凸台为定位基准，底面限制三个自由度，凸台限制两个自由度，无基准不重合误差。 第三道工序钻、扩、铰 φ16H9 孔。除孔本身的精度要求外，本工序应保证的位置要求为尺寸 4±0.1 ㎜、51±0.1 ㎜及两孔的平行度要求 0.02 ㎜。根据精基准选择原则，可以有三种不同的方案： (1)底面限制三个自由度，K 面限制两个自由度 此方案加工两孔采用了基准统一原则。夹具比较简单。设计尺寸 4±0.1 ㎜基准重合；尺寸 51±0.1 ㎜的工序基准是孔 φ32H7 的中心线，而定位基准是 K 面，定位尺寸为 6±0.1 ㎜，存在基准不重合误差，其大小等于 0.2 ㎜；两孔平行度 0.02 ㎜也有基准不重合误差，其大小等于 0.03 ㎜。可 见，此方案基准不重合误差已经超过了允许的范围，不可行。 (2)φ32H7 孔限制四个自由度，底面限制一个自由度 此方案对尺寸 4±0.1 ㎜有基准不重合误差，且定位销细长， 刚性较差，所以也不好。 (3)底面限制三个自由度，φ32H7 孔限制两个自由度 此方案可将工件套在一个长的菱形销上来实现，对于三个 设计要求均为基准重合，唯 φ32H7 孔对于底面的平行度误差将会影响两孔在垂直平面内的平行度，应当在镗 φ32H7 孔时加以限制。
.
机械制造技术基础
1. 试分析图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。
答：如图 a 所示，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 圆表面呈锥形，右端直径大于左端直径。
如图 b 所示，在轴向切削力的作用下，工件受到扭矩的作用会产生沿顺时针方向的偏转。若刀具 刚度很大，加工后端面会产生中凹。
精品
.
答案： （1） 图 a 中以不加工面作粗基准，以孔作精基准。这样可保证壁厚均匀，保证孔与外圆的同轴 度。 （2） 图 b 中以不加工面小端外圆作粗基准，以孔作精基准，可保证壁厚均匀。 （3） 图 c 中以孔作粗基准，以小外圆为精基准，可简化夹具制造，保证孔加工余量均匀。 （4） 图 d 中以轴承孔作粗基准，以底面作精基准。可保证轴承孔加工余量均匀。 11.在加工如图所示零件时，图样要求保证尺寸 6 士 0.lmm，因这一尺寸不便于测量，只能通过测量 尺寸 L 来间接保证，试求工序尺寸 L 及其公差。
-0.1=EIA2－0，→EIA2=-0.1mm。故：
A2
18
0.05 0.1
mm
3）图
d：尺寸
A3，10±0.1，
8
0 0.05
和构成一个尺寸链（见习解图
5X4-2d），其中尺寸
10±0.1
是封闭环，尺寸
A3，
8
0 0.05
和
3800.1
是组成环，且
3800.1
为增环，A3
和
8
0 0.05
为减环。由直线尺寸链极值