机械制造工艺学(第二版)王先逵 课后答案

第一章——分析结构工艺性
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) 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。
v vr ) ) XYZ X Y 限制五个自由度
b)
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；
寸链计算
110.6 = A2 + 27 0.05 = 0.009 + ES 2 − 0.05 = 0 + EI 2
0 041 A2 = 83.6 +0..05 mm −
无过定位，欠定位
) ) Y Z v r ) ) YZ Y Z
• F)
v v r ) ) ) 总体分析：共限制六个自由度 X Y Z Y Z X r ) ) 分体分析：底面三个支承钉，限制三个自由度：Z Y X v ) v 后面两个支承钉，限制： Z 棱形销限制： X Y v vr ) ) ) 三个短V形块共限制六个自由度 X Y Z Y Z X v r
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 • 2）在流水线上加工：底面作为 定位基准，在精加工其它表面前 应先精加工底面（基准）
v v ) ))
d) 限制五个自由度 X Y X Y Z c) 限制六个自由度 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 转动；
移动；用两支承钉给B或C面定位，限制前后移动和一个转动
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 • 精基准——以与导轨两侧接触的两 平面为精基准，加工I孔和其它孔以 及上顶面，遵循基准统一原则和基 准重合原则
+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）
解：先校核 b)图上的工序 尺寸：计算由a),b),c)图有 关尺寸组成的尺寸链， L1=40.30-0.1 L2=10.40-0.2 L3=100-0.1 L4=40
• 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 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 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。 问题：定位方案1 哪个较好？ 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
第四章习题 4-6：选择粗、精加工基 准
• A)图：以外圆面和左端面为粗基准 加工A面和内孔，一次装夹完成， 用机床精度保证垂直度公差；以内 孔和A面为精基准加工外圆和另一 端面 • B)图：液压缸希望壁厚均匀，以不 加工左端外圆和左端面为粗基准， （外圆面被夹持面长，限制了四个 自由度）加工右端阶梯孔和端面； 以已加工的孔和端面为精基准加工 左端外圆和孔及环槽
-0.1
，又设 ES1=ES2 EI1，EI2
EI1=EI2
第四章习题4-16：尺寸链计算
解答提示：L1=15.250-0.05，L3=15+0.018+0.0075， 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
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
第二章补充题：
第一章 1-12题
a)
v vr 总体分析法：三爪卡盘+固定后顶尖——限制 X Y Z v r；固定后顶尖—— v 分件分析法：三爪卡盘—— YZ X v 两者一起限制五个自由度 X v r ) ) YZ YZ
无过定位，欠定位
) Y v Y
) Z r Z
d)
v r ) ) Y ZY Z 总体分析法：前后圆锥销—— v v r 分件分析法：前圆锥销——限制 X Y Z ； v v 浮动后圆锥销——限制 X Y v v r ) ) 两者一起限制五个自由度 X Y Z Y Z 无过定位，欠定位
中心架与跟刀架
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
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？
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 = 65 +0..08 mm −
A1 = 65mm ES A = 0.05mm EI A = −0.08mm
0 -0.3因L3
和L4是图纸上要求的尺寸， 不必校核，因此校核工序尺 寸L1 或L2 。现认可L1，校 核L2

第四章习题4-18：尺寸链计算
画尺寸链图，确定封闭环L4 （因该尺寸是在加工大端端面后自然形成的） 解得L2=10.3+0.10 ，可知，原工序尺寸（10.40-0.2）不正确 也可以认可L2，校核L1 2）校核d)图工序尺寸是否正确 该工序是最后一道工序，与该工序尺寸有关的尺寸是L4和槽深L5 =10+0.40 解尺寸链得L6=30.-0.3-0.4 可知，原工序尺寸（300-0.3）不正确
链计算
如图为箱体简图（图中只标有关尺寸），分析计算： （1）若两孔分别都以M面为基准镗孔时，试标注两孔的工序尺寸 （2）检验孔距时，因80±0.08mm不便于直接测量,故选取测量尺寸 为A1,试求工序尺寸A1及其上下偏差。 解: (1)以M面定位加工 ，两孔的工序尺寸分别 为50±0.1和L，计算工 序尺寸L. 在尺寸链，封闭环是80 ±0.08，其公差小于50 的公差值，因此需重新 分配公差 解尺寸链得： L=130±0.04mm， 50±0.04mm
解答提示：——这是个公差分配的问题 1) L1=40， L2=L3=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) 将封闭环尺寸L4的公差分配给其它组成环： 设TL1 = TL2 = TL3=0.10
0
3）将L1的公差按入体原则标注40 4）画尺寸链图并计算 ES1，ES2
) ) Z X Z
共限制六个自由度，无过定位，无欠定位
• E) • • •
分体分析：前后两块组合限制： X
v ) 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
第一章
第一章 补充题： 根据工件加工技术条件， 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____ 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:
0.08 = 0.0175 + 0.0175 + ES A
第四章补充题：尺
如图为活塞零件（图中只标注有关尺寸），若活塞销孔 φ 54 +00.018 mm 已加工好了，现欲精车活塞顶面，在试切调刀时，须测量尺寸A2， 试求工序尺寸A2及其偏差。 解：孔半径尺寸 27，A2，110.6三尺寸组成尺寸链，且尺寸110.6在 测量中是间接得到的，因此是封闭环，其余都是增环
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 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