机械结构设计作业分析

kr=750，kr′=150，γ0=-50，α0=80，α0′=60和λs =+50
Po‘ 剖面
Po剖面
Ps’ α0′
α0
Po’
Po
kr′
kr
Ps
γ0 Pr
Ps
Pr
λs
γ0 Po
α0
450车刀镗孔
kr=450，kr′=450，γ0=-100，α0=50，α0′=50 λs =-50
Po剖面
Pr
Po‘剖面
5-1
主轴实际回转轴向相对于理想回转轴线 漂移在误差敏感方向上的最大变动量称 为主轴回转误差，它包括：
纯径向跳动 纯轴向串动 纯角度摆动
5-4
毛坯有误差时，因切削力的变化，会引 起工艺系统产生与余量相对应的受力变 形，加工后在工件上仍留有与毛坯误差 相对应的误差，这种现象称为复映误差
与系统的刚性及 进给量有关。
答案
第五章
选作
（1）5-1 5-4 5-8 5-13
(2)作业
5-10 5-11 5-17 5-18（1）（2）
统计补充作业1
1.镗孔的公差为0.1mm，该工序的均方差 ＝0.025mm,已知不能修复的废品率为 0.5%，求产品的合格率为多少？
补充作业2
一批圆柱销,外圆的设计尺寸为 , 加工后测量发现外圆尺寸按正态规律分 布.其均方偏差为0.003mm,曲线顶峰位置 偏离公差带中心,向右偏移0.005mm.试绘 出分布曲线图, 分析废品能否修复及产生 的原因.并求出合格品率和废品率,
第四章作业
P145: 4-3(2) 4-5 4-7 4-9 4-10 4-11：图a中300.01改为30 0. 1 4-12：试分析计算22 0.2的定位误差。
作业分析
4-3（2）
4-7
4-10
4-11
4-12
补充作业1
补充作业2
铣键槽。 保证54尺寸
和对称度
B方案
对加工精度和已加工表面质量影响较大。
进给力：常用以设计机床进给机构或校核其强度。
2-13解答
初期磨损阶段：磨损较快 正常磨损阶段：磨损缓慢均匀 急剧磨损阶段：磨损速度迅速增加
刀具磨损应限制在正常磨损阶段急剧磨 损阶段发生之前。
2-18解答
粗加工：提高生产率，降低成本 ap f Vc
2）对加工的影响 ➢ 前角 ➢ 保护切削刃 ➢ 切削厚度 ，加工精度
➢ Ra 对精加工有害，对粗加工无害。 3）有效控制积屑瘤的方法 积屑瘤的形成条件：塑性材料、中低等速度、形成带状切
屑 从积屑瘤的形成条件可知提高切削速度是有效的控制措施。
2-5解答
刀具的标注角度： 按主剖面参考系在设计图纸上标注刀具 角度，常用于刀具制造和刃磨的场合。 不考虑进给运动和刀具安装位置的影响 。
α0=80，α0′=60和λs =+50
2-2解答
1)第一变形区 – 剪切滑移变形并产生加工 硬化 第二变形区—挤压摩擦变形 第三变形区 ---挤压摩擦变形并产生加工 硬化
2) 三个变形区汇聚于切削刃附近，产生的 应力集中且复杂，使得工件上的多余材 料形成切屑和已加工表面留下硬化层。
2-3解答
1)积屑瘤的形成 在第二变形区由于摩擦＋塑性变形、堆积、硬化而形成；
刀具的工作角度： 考虑进给运动和刀具安装位置的影响。 以切削加工中实际的工作主剖面参考系 来标注刀具的工作角度
2-7解答
（1）为了便于分析切削力对加工过程的影响，常把切削 力分解成：
主切削力Fz（切向力Fc）—主运动切削速度方向的分力 ；
切深抗力Fy（背向力Fp）—切深方向的分力； 进给力 Fx (轴向力Ff ) —进给方向的分力。 （2）各切削分力的作用为： 切削力：是计算切削功率和设计机床的主要依据。 背向力：虽不作功，但能使工件变形或造成振动，
C方案
D方案
结论：方案B为最优方案
补充作业3
定位基准
工序基准
计算其定位误 差
答案
补充作业4
答案
补充作业如圆5 图已所加示工齿，轮现坯 在， 插内 床孔 上和 用外 调
整法加工内键槽，要求保证 尺寸H,试分析采用图示定位 法能否满足要求（定位误差 不大于工件公差的1/3）？ 若不能满足要求，应如何改 进？（忽略内外圆同轴度）
Pr Pr
λs
α0′
Ps
Ps
kr
Po
kr′
90度左偏刀 kr=900，kr′=100，γ0=+80，α0=50，α0′=50和λs =50
第三章 机床型号识别练习
CG6125B：卧 Z3040：摇臂 MM7132：平面磨床 XK5040 ：立式升降台 B6050：牛头 Y3150E：滚齿机 CK6163 CM6132 YB3120 CX5250
2-23解答
➢ 常用的刀具材料： 碳素工具钢 合金工具钢 高速钢 硬质合金 涂层刀具 陶瓷 立方氮化硼 金刚石
端面车刀
kr=450，kr′=150，γ0=+100，α0=80，α0′=60和λs =-30
Po‘剖面
Po剖面
α0′ Vf
α0 kr
Po Ps
kr′
Leabharlann Baidu
γ0 Pr
Ps Pr λs
外圆车刀
机械结构设计作业分析
第二章作业
作业：P 53 2-2 2-3 2-7 2-13 2-5（第一问号不做） 2-23
补充作业 作图表示端面车刀的kr=450，kr′=150，γ0=+100
，α0=80，α0′=60和λs =-30 作图表示外圆车刀的kr=750，kr′=150，γ0=-50，
精加工：保证加工精度 Vc f ap
考虑机床动力： ap f Vc 因为径向方向不做功，进给运动消耗功率小； 主运动消耗功率大
（考虑切削力影响：选用 Vc f ap） 考虑刀具寿命：ap f Vc
2-23解答
➢ 刀具材料的性能要求 1）高的硬度 2）高的耐磨性 3）足够的强度、韧性 4）高的耐热性（热稳定性） 5）良好的工艺性 6）良好的热物理性能和耐热冲击性能
5-8
1.工件两端处的深度大于中间：工件刚性差导致中间处弯曲变形； 2.键槽深度比未铣键槽前的调整深度小：
工件变形向下让刀； 机床热变形导致主轴上翘。
5-13
工件刚性好，机床头架和尾座刚性差；
5-10 求工序基准的基准不重合误 差
5-11计算工序尺寸L的定位误 差
5-17解答
常值系统性误差（）=0.03mm 随机误差+变值系统性误差（变值系统性