机械制造工艺学习题答案_第二版_王先奎著

L3为封闭环，L1为增环，L，L2 ， L4为减环
2) 若测量L′，则2L1，L3和L′组成尺寸链；L3为
封闭环，2L1为增环，L′为减环
第四章习题4-15：尺寸链计算,
解答提示：——这是个公差分配的问题 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
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:
(a)
(b)
第一章 补充题： 根据工件加工面的技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
第一章 补充题： 根据工件加工面的技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
Z X Z
无过定位，无欠定位 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
右侧Ｖ形块限制 Y ；与前后Ｖ形块组合限制： Y
第一章
第一章 补充题： 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____
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
L3 30 0 0.1 mm
L1
L4 30 mm
第四章习题4-14：尺寸链计 算
L3 L L1 L2 L4
解答提示：——可测量L或者L’； L1=45
0 -0.05
L2=30
1)
+0.025 0
L3=5+0.30
L4=0±0.25
L3 L' 2L1
测量L，则L1，L2，L3 ， L4和L 组成尺寸链；
b)
前后顶尖——总体分析法：前后顶尖—— X Y Z Y Z 分件分析法：前顶尖限制—— X Y Z ； 浮动后顶尖——限制 X Y
两者一起限制五个自由度，无过定位，欠定位
c)
弹性夹头限制工件四个自由度： YZ （前后顶尖限制弹性夹头五个自由度： X
中心架与跟刀架
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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？
如图为箱体简图（图中只标有关尺寸），分析计算：
链计算
（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
第一章 1-12题
a)
总体分析法：三爪卡盘+固定后顶尖——限制 X Y Z ；固定后顶尖—— 分件分析法：三爪卡盘—— YZ X 两者一起限制五个自由度 X YZ YZ
无过定位，欠定位
Y Y
Z Z
d)
Y ZY Z 总体分析法：前后圆锥销—— 分件分析法：前圆锥销——限制 X Y Z ； 浮动后圆锥销——限制 X Y 两者一起限制五个自由度 X Y Z Y Z 无过定位，欠定位
• 采取的措施：无进给多次走刀；控制砂轮超出量，并使砂轮在各处停 留时间均匀；尽量磨削后再加工键槽
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
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；
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）
第四章补充题：选择粗、精加工基准
图示为一锻造或铸造的轴套，通常内孔加工余量较大，外圆的加工 余量较小，试选择粗、精基准
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。
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；
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
• 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
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
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
A1 65mm ES A 0.05mm EI A 0.08mm
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：
• 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
无过定位，欠定位
Y Z YZ Y Z
• F)
总体分析：共限制六个自由度 X Y Z Y Z X 分体分析：底面三个支承钉，限制三个自由度：Z Y X 后面两个支承钉，限制： Z 棱形销限制： X Y 三个短V形块共限制六个自由度 X Y Z Y Z X
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
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
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，
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
0
-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，
第二章习题：2-3, 2-4
2-3 试分析在车床上加工时，产生下述误差的原因：
1)在车床上镗孔时，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差。
2）在车床三爪自定心卡盘上镗孔时，引起内孔与外圆同轴度误差； 端面与外圆的垂直度误差。 2-4 在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图3-80a,b,c 所示误差是什么原因，分别可采用什么办法来减少或消除
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、2哪个较好？
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
+0.0895 0
第四章习题4-18：尺寸链计算
第二章补充题：
• 外圆磨床加工带键槽的细长槽，机床的几何精度很高，且床头、尾架 刚度K头>K尾，试分析只考虑工艺系统受力变形影响下，往复一次后，被 加工轴颈在轴向和径向将产生何种形状误差？采取何措施可提高警惕 加工后的形状精度？ • 1）轴向：下列三种形状误差的合成：工件刚度低而产生腰鼓形； K头 >K尾而使靠近尾架处直径>靠近头架处直径；砂轮在轴颈两端超出量过 大时，因砂轮与工件接触面积的变化使两端产生锥形； • 2）径向：键槽使径向刚度不相等，产生圆度误差；键槽口塌陷
解尺寸链得： L=130±0.04mm， 50±0.04mm
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
分析：因为外圆加工余量小，
根据加工余量合理分配的原则，
以外圆为粗基准加工孔，保证 外圆表面不会在加工过程中由 于加工余量小而留下毛面；再 以孔为精基准加工外圆，
第四章习题4-13：尺寸链计算
L4
解：测量尺寸L4，四个尺寸组成的尺寸 链中：封闭环为L3，增环：L2，L4；减 环：L1
L3 L2
20 60 L4 70 0.15 ES L 4 0 0.05 ES L 4 0.1mm 0 EI L 4 0.025 ( 0.025 _ EI L 4 0mm
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
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