机械制造技术习题解答

第一章作业讲解7.结合下图说明铸造应力形成的原因，并用虚线画出铸件的变形方向。+++++++——————答：结构不对称、壁厚不均、冷却速度不一致，厚壁处产生拉应力（热应力），薄壁处产生压应力，产生上图所示的变形。作业出现的问题：截面弯曲而不是长度弯曲？上下分模造型1、分模造型：在批量生产时铸出Ø20孔。凸台要铸出，凸台中的小孔不铸出。2、挖砂造型：单件生产时不铸出Ø20孔；凸台要铸出，凸台中的小孔不铸出。上下挖砂造型上下挖砂造型10.下图所示铸件有哪些分型方法？在单件生产条件下，应采用哪种手工造型方法？答：铸件上垂直于分型面的非加工表面设计出的斜度为结构斜度，数值较大；绘制铸造工艺图或模型图时，零件图上没给出结构斜度的立壁所给予的斜度为起模斜度，一般为加工面，数值较小。问题：分型面的标注？16.什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？下图所示的铸件的结构是否合理？应如何改正？铸件图上下答：铸件结构圆角的作用：防止热节带来的不利影响；防止应力集中；防止冲砂，利于充型；17.为什么铸件要有结构圆角？下图铸件上有哪些圆角不够合理，应如何修改？铸件图上下C.（1）壁厚不均（2）筋板无法铸出（3）结构不合理e.（1）中间改为环形接头（2）壁厚要均匀（3）孔与筋板连接处要有圆弧过渡（4）高度方向应对称18.下图所示铸件的结构有何缺点？该如何改进？19.下图所示铸件的结构有何缺点？该如何改进？书上有答案便于取出金属型芯20.下图为三通铜铸件，原为砂型铸造。现因生产批量加大，为降低成本，拟改用金属型铸造，试分析哪处结构不适宜金属型铸造？请修改。左图分型面为折线左图无法取出模型左图壁间十字交叉，热节较大左图内部空腔很难铸成问题：原因分析欠准确？21.下图中所示铸件各有两种结构方案，请逐一加以分析哪种结构较为合理？为什么？第二章作业讲解轮齿由机械加工形成自由锻件图11.下图所示锻件结构是否适于自由锻的工艺要求？如果不适合，应如何修改？15.下图所示零件的结构是否适合于模锻件生产？为什么？应如何修改？1、壁厚太薄2、深孔不易模锻3、截面急剧变化1、壁厚太薄2、截面急剧变化1、壁厚太薄2、结构上下不对称3、没有模锻斜度4、没有模锻圆角模锻件图绘制时注意要点：1、双点划线；2、模锻斜度；3、模锻圆角；4、冲孔连皮；5、加工余量；6、尺寸及公差。分模面分模面16.下图所示采用锤上模锻制造，选择最合适的分模面的位置，并绘制出相应的模锻件图。边厚1.5t=3无圆角过渡3730或404421.下图所示冲压件的结构是否合理？试修改不合理部位。1、弯曲线在尺寸突变处2、无圆角四个小孔距弯曲处太近直边长度52t=612141214810直边长度32t=47085557021.下图所示冲压件的结构是否合理？试修改不合理部位。2第三章作业讲解6.下图所示拼接大块钢板是否合理？为什么？是否要改变？怎样改变？为减少焊接应力与变形，其合理的焊接次序是什么？答：断裂原因如下：结422焊条：非铸铁焊条，焊缝含碳量高，P、S杂质多，易产生热裂；熔合区易产生白口组织与淬硬组织，抗拉能力差；加之焊件刚性大，从而导致裂纹的出现。钢芯铸铁焊条：无论是氧化型钢芯铸铁焊条，还是高钒钢芯铸铁焊条，其焊缝的塑性都比较好，但熔合处都有白口组织，也容易产生裂纹。12.下图为一直径为500mm的铸铁带轮和齿轮各一件，铸造后出现图示断裂现象。曾先后用结422焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧焊焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因为何？用什么方法能保证焊后不裂，并可进行机械加工？焊接方法：左图焊接接头需要机加工并保证机械性能，宜采用热焊法，并采用相应的铸铁焊条；右图焊接接头不需要机加工，可采用冷焊法，但采用镍基铸铁焊条。12.下图为一直径为500mm的铸铁带轮和齿轮各一件，铸造后出现图示断裂现象。曾先后用结422焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧焊焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因为何？用什么方法能保证焊后不裂，并可进行机械加工？应力集中严重，焊缝收缩困难b.焊缝离得太近a.离加工面太近22.下图所示三种焊件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请加以改正。焊缝有交叉原材料：低碳钢Q195(s=195MPa)焊接方法：焊条电弧焊接头形式：T型坡口形式：I型23.下图所示两种铸造支架，材料为HT150，因单件生产拟改为焊接结构，请选择原材料、焊接方法，并画出简图表示焊缝及接头型式。HT150(b=150MPa)24.下图所示焊接结构哪组合理？为什么？25.下图所示的焊件有何缺点？试提出改进方案。焊缝不对称此两种钢材之间的直接焊接：1、焊缝出现脆硬组织；2、焊缝不具备抗腐蚀性能。改进方案：在二者之间增加垫板，垫板材料与容器相同。25.下图所示的焊件有何缺点？试提出改进方案。第1步：制筒体。下料，钢板卷圆成形，再焊接成形。焊接方法：焊条电弧焊；焊条：HO8A钢丝焊条；对接接头，I形坡口第2步：制端盖。下料，两端盖压制成形，并钻4个孔第3步：焊管接头。将4个管接头依次焊接在两端盖上。焊接方法：焊条电弧焊；焊条：H08A钢丝焊条；角接接头，带钝边单边V形坡口第4步：筒体与端盖间焊接。将两端盖与筒体焊接在一起。焊接方法：焊条电弧焊；焊条：H08A钢丝焊条；对接接头，I形坡口27.汽车刹车用压缩空气储存罐（如下图），用低碳钢钢板制造，筒壁2mm，端盖3mm，4个管接头为标准件M10，工作压力为0.6MPa。试根据工件结构形状决定制造方法及焊缝位置，请选择焊接方法、接头型式与焊接材料，并决定装配焊接次序。拉削加工的特点：1、生产率高；2、加工质量好；3、刀具耐用度高；4、拉床简单、操作方便；5、可加工形状较复杂的内外表面。适用场合：标准化、规格化零件的大批大量生产。26.拉削加工有哪些特点？适用于何种场合？第五章作业讲解略第六章作业讲解（1）紫铜小轴，ф20h7，Ra0.8μm，外圆面加工方案：粗车—半精车—精车（2）40Cr钢轴，ф50h6，Ra0.2μm，表面淬火，外圆面加工方案：粗车—半精车—（表面淬火）—粗磨—精磨1.试决定下列零件外圆面的加工方案。生产类型孔加工方案单件小批粗镗—半精镗—精镗大批大量粗镗—半精镗—精镗（使用镗模）2.分别在单件小批和大批大量生产条件下，为下述零件上的孔选择加工方案。生产类型孔加工方案单件小批钻—半精镗—精镗或者镗钻—扩—粗铰大批大量镗钻—扩—粗铰或者钻—粗拉2.分别在单件小批和大批大量生产条件下，为下述零件上的孔选择加工方案。3.21.61.63.212.53.23.21.6生产类型孔加工方案单件小批1大孔：粗镗—半精镗—精镗。3小孔：钻大批大量使用镗模：1大孔：粗镗—半精镗—精镗，3小孔：镗钻。Ф50H7=Ф50+0.0302.分别在单件小批和大批大量生产条件下，为下述零件上的孔选择加工方案。生产类型孔加工方案单件小批钻—扩—粗铰—精铰大批大量镗钻—粗拉—精拉2.分别在单件小批和大批大量生产条件下，为下述零件上的孔选择加工方案。0.83.21.6H6Ф25H6=Ф25+0.0133CA6140车床床身导轨面的加工方案：粗刨—半精刨—表面淬火—粗磨—刮研4齿轮齿面加工方案：滚齿—淬火—珩齿第七章作业讲解P218--221550.40.46º8º0.40.46º6º50.4A-AAAA-AAAM8M8D2RDR7左顶尖：zx,右顶尖：zx,左圆锥：右圆锥：zyx,,zx,侧面一块支撑板：底面两块支撑板：侧面定位销：zx,yxz,,y7左边上、下V形块：右边短V形块：底平面：滑动V形块：短圆柱销：zyzy,,,xx,yxz,,yx,z8粗基准：外圆面精基准：孔8粗基准：大孔精基准：大径外圆粗基准：主轴孔和与之最远的孔精基准：底面和导向面9)(300013.0毛坯热轧钢差度，确定工序尺寸及偏已知加工余量及经济精精磨，粗磨淬火半精车车小轴加工工艺路线：粗工序名称工序余量经济精度工序尺寸及偏差精磨0.1IT6粗磨0.4IT8半精车1.1IT10粗车2.4IT12毛坯尺寸4（总余量）6.034126.31h105.30h81.30h)(6300013.0h6.0342008)-GB/T702(34见热轧圆钢10加工顺序工序名称工序内容1下料下料Ø90×28或模锻如左图所示锻件.2车卡Ø90外圆，平端面,车外圆，倒角3车调头，粗车端面，粗车外圆；粗、半精镗孔；精车端面、外圆、倒角4车卡大外圆、垫铁皮、找正；车台肩面保证18；车左端面；车小外圆Ø35；倒角5插插键槽6滚滚齿7热处理表面高频淬火8磨磨内孔至尺寸盘套类机械加工工艺路线成批生产相当于Ø20H7Ф90Ф16Ф402430下料锻→粗车镗→半精车镗精车等→插键槽→滚齿→表面高频淬火→磨削单件生产典型的传动轴机械加工工艺路线调质处理200-240HBS位置？调质后要进行？下料锻造→车端面钻中心孔粗车→调质→研修中心孔（钳工，车床）→半精车切槽倒角→（划线）→铣键槽→研修中心孔→磨削P181加上调质处理典型的传动轴机械加工工艺路线p210-213下料锻造→车端面钻中心孔粗车→调质→研修中心孔（钳工，车床）→半精车切槽车螺纹等→（划线）→铣键槽→研修中心孔→磨削；（有热处理要求，很典型）此题5件10加工顺序工序名称工序内容1下料下料Ø35×1262车卡Ø35外圆；车端面见平；车外圆Ø30×403车卡Ø30外圆；车端面，保证尺寸121；车外圆Ø20×90；倒角；车M20×1.5×65螺纹4车卡Ø20外圆；车端面，保证尺寸120；车外圆Ø18×22；倒角5铣15×15×15机械加工工艺路线11006.0136AESEILA21.01.006A05.005.0326A2)基本尺寸计算5)公差验算3)上偏差计算4)下偏差计算1)正确画出尺寸链图，其中A2、A3为增环，A1为减环，36266L16L)06.0(05.01.0ES01.0ES0)05.0(1.0EI05.0EI1.004.006.02.06)最终结果正确01.005.0216A1.01.006A005.0125.14AESEIHA2012.0004.0314A16.0004A02.002.040A12工序尺寸计算轴颈如图所示：加工工艺路线1.半精车外圆至2.铣键槽深H3.淬火热处理4.磨外圆Ø28的设计基准是Ø28的轴线122)基本尺寸计算5)公差验算3)上偏差计算4)下偏差计算1)正确画出尺寸链图，其中A2、A3、A4为增环，A1为减环，25.140144H25.4H)05.0(02.0012.016.0ES078.0ES0)02.0(004.00EI016.0EI04.0008.0062.005.016.06)最终结果正确078.0016.0225.4A005.0125.14AESEIHA2012.0004.0314A16.0004A02.002.040A16.0004A132)求A3，画尺寸链图1，其中A1为增环，A3为减环，5)求A2基本尺寸及上、下偏差3)求A3基本尺寸及上、下偏差4)求A2，画尺寸链图2，其中A2、A3为增环，A1为减环，1)依题意，2.00325A1.00230A01.0150A6)公差验算2.01.03.02.01.01.04.001.0150A?2A4.0005A2.00325A图201.0150A?3A03.0025A图103.0025A01.005A