轴几何精度设计-机械制造基础4个大作业
机械设计轴系大作业(最新版)
轴系部件设计计算说明书学院（系）：机械工程与自动化学院专业：机械工程及自动化学院班：机械1209设计者：鲍涛（20123067）指导老师：闫玉涛2014 年 12 月13日东北大学目录一、设计任务书及原始数据 (1)二、根据已知条件计算传动件的作用力 (2)2.1计算齿轮处转矩T、圆周力Ft及径向力Fr (2)2.2计算支座反力 (2)三、初选轴的材料，确定材料的机械性能 (3)四、进行轴的结构设计 (3)4.1确定最小直径 (4)4.2设计其余各轴段的直径和长度，且初选轴承型号 (4)4.3选择连接形式与设计细部结构 (5)五、轴的疲劳强度校核 (5)5.1轴的受力图 (5)5.2绘制弯矩图 (6)5.3绘制转矩图 (7)5.4确定危险截面 (8)5.5计算安全系数，校核轴的疲劳强度 (8)六、选择轴承型号，计算轴承寿命 (13)6.1计算轴承所受支反力 (13)6.2计算轴承寿命 (14)七、键连接的计算 (14)八、轴系部件的结构装配图 (14)一、设计任务书及原始数据题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合结构设计轴系结构简图带轮受力分析简图原始数据见表1传动件计算结果T=36836NF t=1169.4NF r=425.6N理（ΣM z=0）得出求解b点垂直面支反力R bz的计算公式：R bz=F r/2代入圆周力F t的值，得：R bz=425.6/2=212.8N根据垂直面受力平衡原理（ΣF z=0），得出d点垂直面支反力R dz的计算公式：R dz=F r－R bz带入以求得的b点垂直面支反力的值R bz，得：R dz=425.6－212.8=212.8N2、计算水平面（XOY）支反力根据受力分析图，我们可以利用水平面力矩平衡原理（ΣM y=0）得出求解d点水平面支反力R dy的计算公式：R dy=(Q•s＋F t•l/2)/l代入径向力F r与a点带传动轴压力Q的值，得：R dy=(900×100＋1169.4×160/2)/160 =1147.2N根据水平面受力平衡原理（ΣF y=0），得出求解b点水平面支反力R by的计算公式：R by=F t－Q－R dy带入d点水平力支反力R dy的值，得：R by=1169.4－900－1147.2=－877.8N三、初选轴的材料，确定材料的机械性能支座反力计算结果R bz=212.8NR dz=212.8NR dy=1147.2NR by=－877.8N四、进行轴的结构设计4.1确定最小直径按照扭转强度条件计算轴的最小值d min。
机械制造基础大作业
机械制造基础大作业金属的强韧化一．金属的强韧化：提高金属的强度和韧度。
二．1.金属的塑性变形：金属材料在外力的作用下产生变形，当应力超过材料的弹性变形时就产生塑性变形。
它是当外力除去后不能恢复的永久变形。
2.单晶体金属塑性变形的机制：单晶体塑性变形的基本形式有两种：滑移和孪生。
其中滑移是最基本的，最重要的变形方式。
（1）滑移：当金属晶体受到外力作用时，不论外力的方向、大小与作用方式如何，均可将总的应力G分解成垂直于某一滑移面的正应力X和平行于滑移面的切应力Y。
在正应力X 的作用下，发生弹性伸长，并在X足够大的时候发生断裂。
切应力Y能使试样发生弹性歪扭，当切应力Y增大到一定值时则一定晶面两侧的两部分晶体产生相对滑动，滑动的距离超过一个原子间距事晶格的弹性歪扭随之消失，而原子滑移到新位置重新处于平衡状态，于是晶体就产生微量的塑性变形。
当许多晶体面滑移总和就产生了宏观的塑性变形。
滑移：在外力的作用下不断增值新的位错，大量的位错移出晶体表面就产生了宏观的塑性变形。
（通过滑移面上的位错逐步实现的。
）位错：所谓位错，是晶体某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象。
刃型位错是金属晶体中最常见最简单的位错。
（2）孪生:孪生是晶体的一部分沿一定的晶面和晶向进行剪切变形的现象。
在这部分晶体中每个相邻的原子间相对位移只有一个原子间距的几分之一。
但是许多层晶面积累起来的位移便可形成比原子间距大许多的位的切变。
3.单晶体金属塑性变形的特点：滑移总是沿晶体中原子排列最紧密的晶面和晶向进行；滑移是晶体的相对滑动，不应期晶格的类型变化。
4.多晶体金属塑性变形的机制：多晶体金属塑性变形除了滑移和孪生外，还有晶界滑动和迁移，以及点缺陷的定向扩散。
（1）晶界的滑动和迁移：是高温下的塑形变形方式，此时外应力往往低于该温度下的屈服极限。
列如：高温合金经常进行蠕变实验就是在高温下远低于屈服极限的外应力作用下的长时间力学实验。
此时试样会发生随时间不断增加的缓慢塑性变形（蠕变），其微观变形就是晶界滑动和迁移。
轴几何精度设计-机械制造基础4个大作业
北京交通大学《机械制造技术基础》研究性教学训练载体1-1班级： ____姓名： _____学号：—研究性训练载体1-1:车床传动轴的几何精度设计1•问题提出零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床传动轴进行几何精度设计。
2. 专题研究的目的（1）理解零件几何精度对其使用性能的影响；（2）根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求；（3）掌握正确的零件公差标注方法；（4）掌握零件的几何精度设计方法；3. 研究内容完成图1所示传动轴零件的几何精度设计。
（1）对轴上各部分的作用进行分析研究；（2）对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究；（3）根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值；包括传动轴的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。
（4）把公差正确的标注在零件图上。
4. 设计过程4.1轴上各部分的作用分析及主要技术要求分析与设计(1)车床传动轴连接于电机与主轴箱车轮间，用于传动。
因此，作为传递力矩的关键零件，为保证力矩传送的平稳性，要求传动轴整体有较高的同轴度。
(2)两端的圆柱面与轴承内圈配合，表面要求较高。
要求其与配合件之间配合性质稳定、可靠，故表面粗糙度的数值应取较小值，同时该数值还应和尺寸公差相协调，采取Ra值不大于1.6um。
(3)轴肩的位置是为了便于轴与轴上零件的装配，是止推面，起定位作用。
轴肩表面既不是配合面，与相连的零件也没有相对运动，从加工经济性角度出发，选取Ra值不大于3.2um。
(4)键槽通过与键配合实现扭矩的传递，保证连接可靠。
键槽侧面是键的配合表面，底面为非配合表面。
根据普通平键国家标准，对侧面选取Ra值不大于3.2um，底面选取Ra值不大于6.3um。
(5)砂轮越程槽与退刀槽为工艺设计。
其表面为非工作表面，从经济性和外表美观出发，选取Ra值不大于12.5um,并以“其余”要求标注在图样中。
机械制造基础大题及答案-打印
机械制造基础⼤题及答案-打印3.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 所⽰零件⽑坯孔已铸出，要求该孔加⼯余量均匀。
）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，保证孔与外圆の同轴度。
（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。
4.在铣床上加⼯⼀批轴件上の键槽，如习图4-4-1所⽰。
已知铣床⼯作台⾯与导轨の平⾏度误差为0.05/300，夹具两定位V型块夹⾓，交点Aの连线与夹具体底⾯の平⾏度误差为0.01/150，阶梯轴⼯件两端轴颈尺⼨为。
试分析计算加⼯后键槽底⾯对⼯件轴线の平⾏度误差（只考虑上述因素影响，并忽略两轴颈与外圆の同轴度误差）。
4-1答案：键槽底⾯对Φ35mm下母线之间の平⾏度误差由3项组成：①铣床⼯作台⾯与导轨の平⾏度误差：0.05/300②夹具制造与安装误差（表现为交点Aの连线与夹具体底⾯の平⾏度误差）：0.01/150③⼯件轴线与交点Aの连线の平⾏度误差：为此，⾸先计算200.05mmΦ±外圆中⼼在垂直⽅向上の变动量：00.70.70.10.07dT mm===可得到⼯件轴线与交点Aの连线の平⾏度误差：0.07/150最后得到键槽底⾯（认为与铣床导轨平⾏）对⼯件轴线の平⾏度误差00.05/3000.01/1500.07/1500.21/300=++=5.在⽆⼼磨床上磨削销轴，销轴外径尺⼨要求为φ12±0.01。
现随机抽取100件进⾏测量，结果发现其外径尺⼨接近正态分布，平均值为X = 11.99，均⽅根偏差为S = 0.003。
试：（1）画出销轴外径尺⼨误差の分布曲线；（2）计算该⼯序の⼯艺能⼒系数；（3）估计该⼯序の废品率；（4）分析产⽣废品の原因，并提出解决办法。
机械制造基础作业及答案
机械制造基础作业及答案 Last updated on the afternoon of January 3, 2021一、问答题(每题4分，共20分)1·影响切削变形的因素有哪些，分别是怎样影响切削变形的?答：影响切屑变形的因素很多，主要有：工件材料、刀具前角、切削速度、切削厚度。
工件材料的强度，硬度越大，切屑变形越小，刀具的前角越大，切削刃就越锋利，对切削层金属的挤压也就越小，剪切角就越大，所以，切屑变形也就越小。
切削速度主要是通过积屑瘤和切削温度使剪切角变化而影响切屑变形的，随着切削厚度的增加，使切屑的平均变形减小。
2·简述定位基准中的精基准和粗基准的选择原则。
（1）基准重合原则应尽量选择加工表面的工序基准作为定位基准，称为基准重合原则。
采用基准重合原则，可以直接保证加工精度，避免基准不重合误差。
（2）基准统一原则在零件的加工过程中，应采用同一组精基准定位，尽可能多地加工出零件上的加工表面。
这一原则称为基准统一原则。
（3）自为基准原则选择加工表面本身作为定位基准，这一原则称为自为基准原则。
（4）互为基准原则对于零件上两个有位置精度要求的表面，可以彼此互为定位基准，反复进行加工。
粗基准的选取择原则。
（1）有些零件上的个别表面不需要进行机械加工，为了保证加工表面和非加工表面的位置关系，应该选择非加工表面作为粗基准。
（2）当零件上具有较多需要加工的表面时，粗基准的选择，应有利于合理地分配各加工表面的加工余量。
（3）应尽量选择没有飞边、浇口、冒口或其他缺陷的平整表面作为粗基准，使工件定位可靠。
（4）粗基准在零件的加工过程中一般只能使用一次，由于粗基准的误差很大，重复使用必然产生很大的加工误差。
3·简述提高主轴回转精度应该采取的措施。
答：①提高主轴部件的制造精度首先应提高轴承的回转精度，如选用高精度的滚动轴承或采用高精度的多油楔动压轴承和静压轴承。
其次是提高与轴承相配合零件（箱体支承孔、主轴轴颈）的加工精度。
上海电大《机械制造基础》形考作业(四)及答案
《机械技术基础》形考作业（四）答案一、单选题（每题1分，共25分）1、影响标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的最重要基本参数是（b）。
A．齿数Z B．模数m C．齿顶高系数ha* D．顶隙系数c* 2、一对齿轮连续传动的条件是（d）。
A．传动比恒定B．模数相等C．压力角相等D．重合度大于1 3、理论上，采用展成法加工标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最小齿数是（c）。
A．Zmin=14 B．Zmin=24 C．Zmin=17 D．Zmin=214、一对齿轮啮合时，两齿轮的（a）始终相切。
A．节圆B．分度圆C．基圆D．齿根圆5、一渐开线标准直齿圆柱外啮合齿轮的齿距为15.7mm，齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为（b）。
A．82B．78C．80D．766、一渐开线标准直齿圆柱外啮合齿轮的齿距为15.7毫米，齿根圆直径为367.5mm，则该齿轮的齿数为（d）。
A．82B．78C．80D．767、两轴在空间交错90º的传动，如已知传递载荷及传动比都较大，则宜选用（c）。
A．直齿轮传动B．直齿斜齿轮传动C．蜗轮蜗杆传动D．锥齿轮传动8、多头大升角的蜗杆，通常应用在（b）蜗杆传动装置中。
A．手动起重设备B．传递动力的设备C．传递运动的设备D．需要自锁的设备9、较理想的蜗杆和蜗轮的材料组合是（d）。
A．青铜和铸铁B．钢和钢C．钢和铸铁D．钢和青铜10、当尺寸相同时，下列轴承轴向载荷承载能力最大的是（d）。
A．深沟球轴承B．滚针轴承C．圆锥滚子轴承D．推力球轴承11、当滚动轴承的润滑和密封良好、不转动或转速极低时，其主要失效形式是（b）。
A．疲劳点蚀B．永久变形C．胶合D．保持架损坏12、当滚动轴承的润滑和密封不良、使用不当时，其主要失效形式是（d）。
A．疲劳点蚀B．永久变形C．胶合D．磨损和破碎13、在正常条件下，滚动轴承的主要失效形式是（b）。
A．滚动体碎裂B．滚动体与滚道的工作表面产生疲劳点蚀C．保持架破坏D．滚道磨损14、通常（c）用于轮毂沿键滑动，且滑动距离较大的联接。
国家开放大学电大专科《机械制造基础》形考任务2及任务4答案
差的综合性指标。〔 〕 选择一项：
要求填表〔单位: mm〕。
对 错 题目 26 接受包涵要求时，若零件加工后的实际尺寸在最大、最小
解：
尺寸之间，同时样子误差小于等于尺寸公差，则该零件确定合格。〔 〕 题目 34 已知，按下表项目要求填表〔单位: mm〕。
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对 错 题目 22 为了实现互换性，零件的公差规定得越小越好。〔 〕 选 选择一项：
择一项：
对 错 题目 30 外表粗糙度值的大小影响零件的耐磨性。〔 〕 选择一
对 错 题目 23 公差通常为正，在个别状况下也可以为负。〔 〕 选择 项：
一项：
对 错 题目 31 外表粗糙度值的大小不影响零件的疲乏强度。〔 〕 选
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国家开放大学电大专科《机械制造基础》形考任务 2 及任务 4 答案
最新国家开放大学电大专科《机械制造基础》形考任务 2 及任务 4 答案 盗传必究 考核说明：形成性考核占课程综合成果的 50%，终结性 考试占课程综合成果的 50%。
形考任务二 一、填空题 题目 1 根据孔、轴公差带之间的关系，协 作分为三大类，即间隙协作、过盈协作和过渡协作。
“机械制造技术基础”课程大作业1
“机械制造技术基础”课程大作业
本课程安排大作业的目的在于，训练学生根据多样性的题目自主收集查询相关资料、综合运用各方面知识、系统解决较为复杂工程问题的能力，以深化对课程内容的理解和掌握。
题目一：工件的装夹方案设计
设计要求：
从教师所提供的各类工件及其加工要求中自选某个工件的加工，运用夹具设计和有关机构设计原理，查阅相关设计手册，综合分析、计算并设计符合该工序要求的装夹方案。
工作要求：
1、定位方案设计，主要包括定位原理分析、定位元件选择和定位误差计算。
2、夹紧方案选择，主要定性分析适合本序加工的工件夹紧方式，并选择夹紧机构。
3、完成设计说明书一份，装夹方案草图一张。
题目（自选其一）：
题1：图示为中批量加工的某盘状零件的各部尺寸和技术要求，若该零件的
孔，试为该工序设计装夹方案。
最后加工工序为钻削8
题2：某零件主要加工要求如图，其加工的铣槽工序为最后工序，试为之设计装夹方案。
参考资料：
[1] 李旦．机械加工工艺手册：第1卷，工艺基础卷 ．2版．北京：机械工业出
版社，2007．
[2] 徐鸿本．机床夹具设计手册．沈阳：辽宁科学技术出版社，2004．
[3] 王光斗，等．机床夹具设计手册．上海：上海科学技术出版社，2000．
[4] 赵家齐．机械制造工艺学课程设计指导书．2版．北京：机械工业出版社，
2002．
[5] 李益民．机械制造工艺设计简明手册．北京：机械工业出版社，1994．
[6] 李旦，等．机械制造工业学课程设计机床专用夹具图册．2版．哈尔滨：哈
尔滨工业大学出版社，2005．
50。
机械制造技术基础作业1～8参考答案
习表 4-18 组号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测量值 x1 30 37 31 35 36 43 35 21 20 26 x2 25 29 30 40 30 35 18 18 15 31 x3 18 28 33 35 43 38 25 11 21 24 x4 21 30 35 35 45 30 21 23 25 25 x5 29 35 30 38 35 45 18 28 19 26 平均值 24.6 31.8 31.8 36.6 37.8 38.2 23.4 20.2 20 26.4 极差 12 9 5 5 15 15 17 17 10 7 组号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 测量值 x1 26 22 28 24 29 38 28 30 28 33
习图 4-3
解：加工后形状误差如习图答 4-3 所示：a）锥度（圆柱度）误差；b）平面度误差；c）圆柱度误差
a）
b）
习图答 4-3
c）
（2） 教材 201 页习题 4-8： 横磨一刚度很大的工件时， 径向磨削力F x 为 100N， 头、 尾架刚度分别为 50000N/mm 和 40000N/mm，工件尺寸示于习图 4-8，试分析加工后工件的形状，并计算形状误差。 解： A处受力：FA = F x ×100/300=33.3N B处受力：FB = F x ×200/300=66.7N A 处位移：XA = FA/50000=0.00067mm B 处位移：XB = FB/40000=0.00167mm 加工后出现锥度（左小右大） 形状误差为（右大左小） ：
“机械制造技术基础”作业 1 参考答案
（1）写出图 1 所示阶梯轴（材料：45，毛坯：棒料）的 JLBM-1 成组编码，要求画出零件结构简图，标明 与编码有关的尺寸与技术要求，并说明各位编码对应的特征。
《机械精度设计》大作业示例模板
机械精度设计课程大作业题目：圆柱齿轮减速器输出轴的精度设计
班级：
姓名：
学号：
圆柱齿轮减速器输出轴的精度设计
如图所示为一圆柱齿轮减速器输出轴，该轴材料为45钢，生产批量为大批量，该轴上的φ55mm轴颈分别与两个规格相同的0级滚动轴承的内圈配合，轴承工作时外圈固定，内圈与轴颈一起旋转，负荷状态为轻负荷，φ60mm的轴径和φ45mm轴头分别与齿轮基准孔配合，φ62mm轴段的两端面分别为齿轮和滚动轴承内圈的轴向定位基准面，试设计该轴的尺寸精度、几何精度、表面精度，并将设计结果以零件图的形式表达。
1、轴类零件的结构简图(电子版)
说明：表达出零件的结构和基本尺寸即可，各项公差要求是要设计的部分，无需标注。
2、评分标准（该表可单独作为1页）
3、轴类零件的精度设计图（A3手绘）TG801 65 P224。
《机械制造技术基础》作业2
作业1：P131 2－1、3、4、5、8、9作业2：P131-132 2－10、11、14、18、21作业3：P132 2－25、34、37作业4：P133-134 2－40、41、42、43、44、45第2章习题2—1 切削加工由哪些运动组成?它们各有什么作用?2—3 刀具正交平面参考系由哪些平面组成?它们是如何定义的?2—4 刀具的基本角度有哪些?它们是如何定义的?2—5 已知外圆（或端面）车刀切削部分的主要几何角度；试绘出构成外圆（或端面）车刀标注角度参考系的四个参考平面：Pr、Ps、Po、Pn。
局部视图及其相应的七个刀具角度：γo 、αo 、γn 、αn 、Kr 、Kr′、λS。
（各视图均按其投影规则布置）2—8 什么是硬质合金?常用的牌号有哪几大类?一般如何选用?2—9 刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角各有何作用?如何选用合理的刀具切削角度?2—10 常用的车刀有哪几大类?各有何特点?2—11 什么是逆铣?什么是顺铣?各有什么特点?2—14 砂轮的特性主要由哪些因素所决定?一般如何选用砂轮?2—18 以简图分析进行下列加工时的成形方法，并标明机床上所需的运动。
（1）用成形车刀车外圆锥面；（2）在卧式车床上钻孔；（3）用丝锥攻螺纹；（4）用螺纹铣刀铣螺纹。
2—21 机床的传动链中为什么要设置换置机构?分析传动链一般有哪几个步骤?2—25 CA6140型车床主轴箱中有几个换向机构?能否取消其中一个?为什么?2—34 什么是组合机床?它与通用机床及一般专用机床有哪些主要区别?有什么优点? 2—37 数控机床是由哪些部分组成的?各有什么作用?2—40 试分析下列图示零件的基准：(1)题图2—2所示为齿轮的设计基准、装配基准及滚切齿形时的定位基准、测量基准。
(2)题图2—3所示为小轴零件图及在车床顶尖间加工小端外圆及台肩面2的工序图。
试分析台肩面2的设计基准、定位基准及测量基准。
2—41 试分析下列情况的定位基准：(1)浮动铰刀铰孔；(2)珩磨连杆大头孔；(3)浮动镗刀镗孔；(4)磨削床身导轨面；(5)无心磨外圆；(6)拉孔；(7)超精加工主轴轴颈。
机械制造基础作业4参考答案
2
式中 v 为切削速度（单位 m/min） ，f 为进给量（单位 mm/r）
φ200
1000 图c 轧辊精车工序示意图
2
H
解：作图（图 c1） 1）由车床转速范围 n＝5~500 转/分和进给量范围 f ＝0.05~2.0 mm/r，确定约束边界 v1、v2、f1、 f2（切削速度 v1＝(π×d×n)/1000＝(π×200×5)/1000＝3.14 m/min；v1＝(π×d×n)/1000＝(π×200×500)/1000 ＝314 m/min） 2）车削过程中不能换刀表示刀具寿命要求大于或等于切削时间 ： t m = π ⋅ d ⋅ l = π ⋅ 200 ⋅ 1000 = 628 切削时间（取被吃刀量 ap＝1mm） 1000 ⋅ vc ⋅ f 1000 ⋅ vc ⋅ f vc ⋅ f
B 60° C
பைடு நூலகம்
O A
∆DW = 0.366 × d(d ) = 0.366 × 0.1 = 0.037
图a 圆盘铣扁定位示意图
（2）图 b 所示为在车床上车削工件端面示意图，试标出刀具的前角（=15°） 、后角（=8°） 、主偏角、 副偏角和刃倾角（=5°） 。 解：如图 b1 所示。 后角 αo K 主偏角 κ r
最优点 f3=0.28
3
（1）剪切角φ 是 剪切面 与 切削速度 之间的夹角。 （2）在切削用量不变的条件下，增大主偏角将使背向力 减小 ，进给力 增大 。 （3）切削用量中对切削力影响最大的是 被吃刀量 ，对切削热影响最大的是 被吃刀量 。 （4）切削用量中对刀具寿命影响最大的是 切削速度 ，影响最小的是 被吃刀量 。 （5）选择切削用量，应首先确定 被吃刀量 ，其次确定 进给量 。
江苏开放大学机械制造基础形考课程大作业
1.分析确定零件的定位粗基准和精基准；
答：定位粗基准 外园。精基准 孔及端面A.
2.填写零件的加工工艺表。
摇杆零件加工工艺表
工序号
工序名称及内容
定位基准
使用夹具
使用机床
1
车端面内孔A：车端面A，保证尺寸7，钻孔 。车孔置 ；倒角
外圆
孔端面A及 孔
钻夹具
立式钻床Z525
6
攻丝M8
孔端面A及 孔
钻夹具
立式钻床Z525
三爪卡盘
普通车床C6132
2
车端面:车端面D,保证尺寸40；倒角
孔及端面A可涨心轴普通 Nhomakorabea床C6132
3
铣端面：铣端面B C,保证尺寸10 ，及尺寸9.5和45
孔及端面A
铣夹具
卧式铣床X61W
4
钻铰孔：钻铰孔 ，保证尺寸60
孔端面A及R12园
钻夹具
立式钻床Z525
5
钻螺纹底孔：钻螺纹底孔 ，保证尺寸18
江苏开放大学形成性考核作业次任务江苏开放大学机械制造基础课程大作业课程大作业是运用所学基础理论专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练
江苏开放大学
形成性考核作业
学号
姓名
课程代码110036
课程名称机械制造基础
评阅教师
第5次任务
共5次任务
江苏开放大学
《机械制造基础》课程大作业
课程大作业是运用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。
最新国家开放大学电大专科《机械制造基础》形考任务4试题及答案
最新国家开放大学电大专科《机械制造基础》形考任务4试题及答案最新国家开放大学电大专科《机械制造基础》形考任务4试题及答案形考任务四一、填空题（每空2分，共44分）题目1 工艺基准可分为下述几种：（1）装配基准，（2）测量基准，（3）工序基准，（4）定位基准。
题目2 夹紧装置的组成包括：力装置、传力机构、夹紧元件。
题目3 生产中最常用的正确的定位方式有完全定位和不完全定位两种。
题目4 零件的加工精度通常包括尺寸精度、形状精度和位置精度。
题目5 机床主轴的回转运动误差有三种基本形式，分别为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动。
题目6 在机械加工过程中，工件表层金属受到切削力的作用产生强烈的塑性变形，使工件表面的强度和硬度提高，塑性降低，这种现象称为加工硬化，又称冷作硬化。
题目7 加工阶段一般可划分为粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段三个阶段。
题目8 确定加工余量的方法有（1）计算法，（2）经验估计法，（3）查表修正法。
二、是非判断题（每题1分，共23分）题目9 欠定位在机械加工中是不允许的。
（）选择一项：对错题目10 工件的六个自由度全部被限制的定位，称为完全定位。
（）选择一项：对错题目11 欠定位在一定条件下是允许的。
（）选择一项：对错题目12 在一定条件下是允许采用过定位的。
（）选择一项：对错题目13 固定支承在装配后，需要将其工作表面一次磨平。
（）选择一项：对错题目14 夹紧力的作用点应处在工件刚性较差的部位。
（）选择一项：对错题目15 夹紧力应尽可能靠近加工表面。
（）选择一项：对错题目16 夹紧力的方向应有利于增加夹紧力。
（）选择一项：对错题目17 根据工件的加工要求，不需要限制工件的全部自由度，这种定位称为不完全定位。
选择一项：对错题目18 固定支承在使用过程中不能调整，高度尺寸是固定不动的。
（）选择一项：对错题目19 专为某一种工件的某道工序的加工而设计制造的夹具，称为组合夹具。
( ) 选择一项：对错题目20 工件加工时，采用完全定位、不完全定位都是允许的。
机械制造基础形成性考核第四次作业答案
1、举例说明生产纲领在生产活动中的作用,说明划分生产类型的规律。
答：产品的年生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划.在计算出零件的生产纲领以后，即可根据生产纲领的大小，确定相应的生产类型。
2、何谓机床夹具?夹具有哪些作用?答：在机械加工中，为了保证工件加工精度,使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。
作用:1）保证产品加工精度,稳定产品质量。
2）提高生产效率，降低加工成本.3）改善工人的劳动条件。
4) 扩大机床的工艺范围.3、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？答:机床夹具大致可以分为6部分。
1）定位部分：用以确定工件在夹具中的正确位置。
2）夹紧元件：用以夹紧工件，确保工件在加工过程中不因外力作用而破坏其定位精度。
3）导向、对刀元件：用以引导刀具或确定刀具与被加工工件加工表面间正确位置。
4）连接元件:用以确定并固定夹具本身在机床的工作台或主轴上的位置.5）夹具体：用以连接或固定夹具上各元件使之成为一个整体.6）其他装置和元件。
4、工件夹紧的基本要求是什么？答：1）夹紧既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，同时又不应产生过大的夹紧变形，不允许产生振动和损伤工件表面。
2）夹紧动作迅速，操作方便、安全省力.3）手动夹紧机构要有可靠的自锁性；机动夹紧装置要统筹考虑其自锁性和稳定的原动力.4）结构应尽量简单紧凑，工艺性要好。
5、什么叫“六点定位原则”？什么是欠定位？过定位?答：夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法,使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原理。
根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位.同一个自由度被几个支承点重复限制的情况,称为过定位（也称为重复定位、超定位）6、什么是粗基准?如何选择粗基准？答：采用毛坯上未经加工的表面来定位,这种定位基准称为粗基准。
选择粗基准时，应该保证所有加工表面都有足够的加工余量，而且各加工表面对不加工表面具有一定的位置精度。
国开作业《机械制造基础》 (36)
题目：表面粗糙度代号在图样标注时尖端应（）。
选项A：以上二者均可选项B：从材料外指向标注表面选项C：从材料内指向标注表面答案：从材料外指向标注表面题目：由于（）在结晶过程中收缩率较小，不容易产生缩孔、缩松以及开裂等缺陷，所以应用较广泛。
选项A：蠕墨铸铁选项B：灰铸铁选项C：可锻铸铁选项D：球墨铸铁答案：灰铸铁题目：在车床最适于加工的零件是（）。
选项A：轴类选项B：平板类选项C：轮齿成型选项D：箱体类答案：轴类题目：在车削加工中，车刀的纵向或横向移动，属于进给运动。
（）选项A：对选项B：错答案：对题目：前刀面是指与工件上过渡表面相对的刀面。
（）选项A：对选项B：错答案：错题目：平行度公差属于（）。
选项A：方向公差选项B：位置公差选项C：不确定选项D：形状公差答案：方向公差题目：对高精度零件淬火后要进行冷处理，目的是尽量减少过冷奥氏体。
（）选项A：对选项B：错答案：错题目：氮化和渗碳相比，氮化温度低，故变形大。
（）选项B：错答案：错题目：获得尺寸精度的方法一般可分为试切法、调整法、定尺寸刀具法和（）四种方法。
选项A：自动控制法选项B：展成法选项C：成形法选项D：仿形法答案：自动控制法题目：一个（或一组）工人在一个工作地，对一个（或同时加工几个）工件所连续完成的那部分机械加工工艺过程称为（）。
选项A：工步选项B：工序选项C：安装选项D：工位答案：工序题目：回转体零件上较大直径的孔可采用铰削。
（）选项A：对选项B：错答案：错题目：在常用尺寸段内，对于较高精度等级的配合时，由于孔比轴难加工，选定孔比轴高一级精度，使孔、轴的加工难易程度相同。
（）选项A：对选项B：错答案：错题目：用直流电流焊接时，焊件接正极，焊条接负极，称为正接。
（）选项A：对选项B：错答案：对题目：凡是夹具，其中一定有（）。
选项A：定位元件选项B：平衡配重块选项C：分度装置选项D：对刀装置答案：定位元件题目：积屑瘤的存在对切削过程总是有害的，所在地以要尽力消除它。
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北京交通大学《机械制造技术基础》研究性教学训练载体1-1班级：姓名：学号：研究性训练载体1-1：车床传动轴的几何精度设计1.问题提出零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床传动轴进行几何精度设计。
2.专题研究的目的（1）理解零件几何精度对其使用性能的影响；（2）根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求；（3）掌握正确的零件公差标注方法；（4）掌握零件的几何精度设计方法；3.研究内容完成图1所示传动轴零件的几何精度设计。
（1）对轴上各部分的作用进行分析研究；（2）对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究；（3）根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值；包括传动轴的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。
（4）把公差正确的标注在零件图上。
图1 传动轴4.设计过程4.1轴上各部分的作用分析及主要技术要求分析与设计(1)车床传动轴连接于电机与主轴箱车轮间，用于传动。
因此，作为传递力矩的关键零件，为保证力矩传送的平稳性，要求传动轴整体有较高的同轴度。
(2)两端的圆柱面与轴承内圈配合，表面要求较高。
要求其与配合件之间配合性质稳定、可靠，故表面粗糙度的数值应取较小值，同时该数值还应和尺寸公差相协调，采取Ra值不大于1.6um。
(3)轴肩的位置是为了便于轴与轴上零件的装配，是止推面，起定位作用。
轴肩表面既不是配合面，与相连的零件也没有相对运动，从加工经济性角度出发，选取Ra值不大于3.2um。
(4)键槽通过与键配合实现扭矩的传递，保证连接可靠。
键槽侧面是键的配合表面，底面为非配合表面。
根据普通平键国家标准，对侧面选取Ra值不大于3.2um，底面选取Ra值不大于6.3um。
(5)砂轮越程槽与退刀槽为工艺设计。
其表面为非工作表面，从经济性和外表美观出发，选取Ra值不大于12.5um，并以“其余”要求标注在图样中。
4.2轴基本尺寸设计(1)φ17的圆柱面与轴承过渡配合，采用基孔制，上偏差取+0.012下偏差取+0.001。
(2)键槽所在φ24的圆柱面为过渡配合，上偏差取+0.015下偏差取+0.002。
(3)两端φ17圆柱面有倒角C1，键槽上偏差0，下偏差-0.036。
4.3表面粗糙度设计(1)φ17的轴表面因为要与轴承配合，所以表面粗糙度要求为1.6。
(2)中间的φ24圆柱面，圆柱面承受载荷较大且属于摩擦面，表面粗糙度要求3.2(3)键槽所在侧面为工作面，所以表面粗糙度要求为3.2。
(4)φ32的轴端面因为在与其他零件配合时，可能有相互转动，设计粗糙度要求为3.2。
(5)轴肩为了便于轴与轴上零件的装卸，表面粗糙度要求1.6。
4.4形状位置精度设计(1)对于φ17的两个面为了与轴承获得更好的配合，遵循包容要求，圆柱度公差为0.008mm(2)两个键槽用于实现扭矩传输，所以其对于AB两个基准面的对称度公差为0.03mm.(3)两端圆柱面及轴肩和有键槽的圆柱表面有圆跳动要求，为便于检测采取径向圆跳动0.02mm(4)轴整体有较高的同轴度，同轴度公差为φ0.02mm5.尺寸标注如图2.车床传动轴零件图几何精度设计所示。
图2 车床传动轴零件图北京交通大学《机械制造技术基础》研究性教学训练载体1-2班级：姓名：学号：研究性训练载体1-2：车床传主轴箱齿轮的几何精度设计1.问题提出零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而零件的配合表面和非配合表面的精度要求高低各不相同；即便是配合表面，其工作性质不同，提出进度要求及公差项目也不相同，针对车床主轴箱齿轮进行几何精度设计。
2.专题研究的目的（1）理解零件几何精度对其使用性能的影响；（2）根据零件不同表面的工作性质及要求提出相应的公差要求；（3）掌握正确的零件公差标注方法；（4）掌握零件的几何精度设计方法；3.研究内容完成图1所示齿轮零件的几何精度设计。
（1）对零件各表面主要部分的技术要求进行分析研究；（2）根据零件不同表面的工作性质及要求，提出相应的公差项目及公差值；包括齿轮的尺寸精度设计、形状精度设计、位置精度设计及表面粗糙度。
（3）把公差正确的标注在零件图上。
图1 齿轮4.设计过程4.1尺寸设计（1）为保证齿轮啮合时存在顶隙，在齿顶圆直径采取上偏差为零的设计，公差为IT11，查表得下偏差为0.22。
（2）为保证孔与轴的小过盈配合φ40孔公差为IT7，选用基孔制，下偏差为0，查表得上偏差为0.025。
（3）为保证便于装配及装配精确，齿轮毂空端面倒角C1。
4.2表面粗糙度设计（1）齿轮的工作表面为齿面。
要保证传动的平稳性，同时减小摩擦等要求，齿面应采用零件较高的表面粗糙度要求，即选择Ra0.4。
（2）主轴箱齿轮与主轴为过盈配合，且其孔的内表面为摩擦表面，应采取高的表面粗糙度要求。
选择Ra1.6。
（3）齿轮两端面的运动精度要求不高，故选择Ra6.3。
（4）齿轮外圆表面为非工作面，根据教材表5-6推荐值，选择其表面粗糙度为Ra6.3。
4.3形状位置精度设计为了便于检测，齿轮两端面采用跳动公差中的端面圆跳动0.018。
这样同时保证了端面与轴线的垂直度要求与齿轮轴向的圆柱度要求。
5.尺寸标注如图2. 车床主轴箱齿轮零件图几何精度设计所示。
图2 车床主轴箱齿轮零件图北京交通大学《机械制造技术基础》研究性教学训练载体2-1班级：姓名：学号：研究性训练载体2-1：车床传动轴机械加工工艺过程设计1.问题提出零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。
针对车床传动轴，应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。
2.专题研究的目的（1）掌握零件主要部分技术要求的分析方法；（2）掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺；（3）掌握工艺分析方法；（4）掌握定位基准的选择方法；（5）掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法；（6）掌握制定出合理的零件加工路线的方法。
3.研究内容图1所示为车床的传动轴，轴上开有键槽用来安装齿轮以传递运动和动力，两端是安装滚动轴承的支承轴颈。
完成该传动轴零件的机械加工工艺过程设计。
工艺设计的具体内容包括：（1）进行零件主要部分的技术要求分析研究；（2）确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺；（3）进行加工工艺分析；（4）确定定位基准；（6）制定传动轴的加工顺序；（6）制定传动轴的加工路线；图1 传动轴4.设计过程4.1零件主要部分的技术要求分析（1）本零件是传动轴，传动过程中只传递转矩而不承受弯矩，可以通过热处理方法提高轴的耐磨性和抗疲劳强度。
（2）此传动轴的形状简单，属于对称零件，同时阶梯轴很少，而且各段直径相差不太大。
（3）轴上需磨削的轴段都设计出了砂轮越程槽，而且砂轮越程槽都是统一大小的。
（4）传动轴上的各个键槽开在同一母线的位置上，便于加工。
键槽和齿轮通过与键配合，实现动力的传递。
（5）轴端设有倒角，以便于装配，并且轴肩高度不妨碍零件的拆卸。
（6）此传动轴设计成两端小中间大的形状，便于零件从两端装拆。
（7）Φ17圆柱表面为支撑轴颈与滚动轴承相配合，对其要求圆柱度公差及可控制横剖面和轴剖面内的各种形状误差。
（8）Φ24圆柱面要与齿轮配合，为保证其平稳性和减少噪音，对其表面有径向全跳动的要求。
（9）Φ24和Φ32轴段处的轴肩用于定位，防止其端面圆跳动产生偏心。
（10）轴上键槽有对称度要求，一般来说键槽都有对称度公差。
4.2确定传动轴的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺（1）选用材料为45钢，由于此车床传动轴是一般的阶梯轴，并且各阶梯的直径相差小，则可以直接以热轧圆柱棒料做毛坯。
（2）选用调质和表面淬火的热处理工艺。
4.3进行加工工艺分析（1）传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。
（2）该传动轴加工划分为三个加工阶段，粗车，半精车，粗精磨各处外圆。
各加工阶段大致以热处理和铣键槽为界。
4.4确定定位基准（1）此传动轴是精度要求高的轴类零件，因此先以毛坯外圆为粗基准，加工两端面及中心孔，再以中心孔定位完成各表面的粗加工；（2）精加工开始先再修整中心孔，以提高轴在精加工时的定位精度，再以中心孔为精基准加工外圆。
4.5制定传动轴的加工顺序（1）外圆表面加工顺序应为，先加工大直径外圆，然后再加工小直径外圆，以毛坯外圆为粗基准，加工两端面及中心孔，再以中心孔定位完成各表面的粗加工。
（2）轴上的键槽等表面的加工应在外圆精车或粗磨之后，精磨外圆之前。
（3）为了改善工件材料的力学性质而进行的热处理工艺调质、表面淬火通常安排在粗加工之后、精加工之前进行。
4.6制定传动轴的加工路线车端面和钻中心孔—粗车—半精车—调质—表面淬火—粗磨—铣键槽—精磨外圆—去毛刺车床传动轴的机械加工工艺路线5.零件图图2 车床传动轴零件图北京交通大学《机械制造技术基础》研究性教学训练载体2-2班级：姓名：学号：研究性训练载体2-2：车床主轴箱齿轮机械加工工艺过程设计1.问题提出零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。
针对车床主轴箱齿轮，应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。
2.专题研究的目的（1）掌握零件主要部分技术要求的分析方法；（2）掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺；（3）掌握工艺分析方法；（4）掌握定位基准的选择方法；（5）掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法；（6）掌握制定出合理的零件加工路线的方法。
3.研究内容图1所示为车床的一根传动轴车床主轴箱齿轮，完成该齿轮零件的机械加工工艺过程设计。
工艺设计的具体内容包括：（1）进行零件主要部分的技术要求分析研究；（2）确定车床主轴箱齿轮的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺；（3）进行加工工艺分析；（4）确定定位基准；（6）制定齿轮的加工顺序；（6）制定齿轮的加工路线；图1 齿轮4.设计过程4.1零件主要部分的技术要求分析φ内孔是和轴进行配合，然后传递转矩的，因此有圆柱度要求。
（1）740Hφ的断面，由于要通过轴上大的轴肩进行定位，所以要有垂直度要求，（2）70以便于控制其传递运动时的方向。
（3）齿轮要与其他齿轮进行配合，所以对它的齿顶圆提出径向跳动的要求，以便控制顶隙高度，以防卡死。
对于齿面，要提高其耐磨性和疲劳强度。
4.2确定车床主轴箱齿轮的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺（1）由于齿轮要大批量运用，同时要传递转矩，要求具有良好的机械性能，综合这几项要求，再考虑经济因素，材料选用45号钢。
（2）在齿轮工作过程中，由于在齿面位置要承受弯曲载荷而不能承受剪切应力，所以要求其内部杂质分布不能沿其工作方向。