机械制造工艺学计算题题库

1试分析习图2-4-1所示各零件加工所必须限制的自由度：a）在球上打盲孔φB，保证尺寸H；b）在套筒零件上加工φB孔，要求与φD孔垂直相交，且保证尺寸L；c）在轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；d）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。答案：a）必须限制X、Y、Z3个自由度。b）必须限制X、Y、X、Z4个自由度。c）必须限制Y、Z、X、Z4个自由度。d）必须限制X、Y、X、Y、Z5个自由度2试分析习图2-4-2所示各定位方案中：①各定位元件限制的自由度；②判断有无欠定位或过定位；③对不合理的定位方案提出改进意见。a）车阶梯轴小外圆及台阶端面；b）车外圆，保证外圆与内孔同轴；习图2-4-1d）HZYBZXYXZc）HLZBYXZa）HHφBφBL（φD）b）YXZc）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛坯外圆同轴；d）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。答案：a）①三爪卡盘限制X、Y、X、Y4个自由度；前后顶尖限制X、Y、Z、X、Y5个自由度。②X、Y、X、Y4个自由度被重复限制，属过定位。③去掉三爪卡盘，改为拨盘+鸡心卡拨动。b）①圆柱面限制X、Y、X、Y4个自由度；端面限制Z、X、Y3个自由度。②X、Y2个自由度被重复限制，属过定位。③在端面处加球面垫圈（参见图3-23）c）①大平面限制Z、X、Y3个自由度；圆柱销限制X、Y2个自由度；V形块限制X、Z2个自由度。②X自由度被重复限制，属过定位。③将V形块改为在X方向浮动的形式。d）①大平面限制Z、X、Y3个自由度；固定V形块限制X、Y2个自由度；活动V形块限制Y自由度。②Y自由度被重复限制，属过定位。③将两V形块之一改为平板形式。3．根据六点定位原则，试分析题图2-1所示各定位元件所消除的自由度。YXZb）a）YXZ习图2-4-2c）YXXZd）XZYXOOYZXZ图2-1答案．削边销圆柱销支承钉4在习图2-4-3所示工件上加工键槽，要求保证尺寸014.054和对称度0.03。现有3种定位方案，分别如图b，c，d所示。试分别计算3种方案的定位误差，并选择最佳方案。答案：图b定位方案：XYZZXYb）a）d）c）540-0.14（）φ32+0.0300.03A（）φ600-0.1A90°φ32-0.01-0.03习图2-4-3对于尺寸014.054，将产生定位误差。02.0)1290sin1(210.012in1(20）sDDWmm（0.1为工件外圆直径公差）或0207.01.0207.0207.0dDWTmm；（Td为工件外圆直径公差）对于对称度0.03，0DWmm。图c定位方案：对于尺寸014.054，06.0)03.0(03.0min1maxdDDWmm；（Dmax为工件内孔最大直径，d1min为定位心轴最小直径）对于对称度0.03，06.0)03.0(03.0min1maxdDDWmm。图d定位方案：对于尺寸014.054，0DWmm；对于对称度0.03，05.01.05.05.0dDWTmm5习图2-4-6所示零件，外圆及两端面已加工好（外圆直径01.050D）。现加工槽B，要求保证位置尺寸L和H。试：1）定加工时必须限制的自由度；2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出；3）计算所选定位方法的定位误差。答案：①必须限制4个自由度：ZXZY,,,。②定位方法如习图2-4-6ans所示。ZBL（D）YHZX习图2-4-6ans③定位误差：对于尺寸H：0DW对于尺寸L：0DW3习图2-4-7所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（025.0035Dmm，01.080dmm），现在插床上以调整法加工键槽，要求保证尺寸2.005.38Hmm。试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。答案：①工序基准为孔D下母线A，②A点在尺寸H方向上的最大变动量，即为定位误差。③定位误差：0825.0025.05.01.07.05.07.0DdDWTT6图示零件用心轴定位，在端面铣床上加工右侧平面，保证尺寸45021.0，请分析该定位能否满足加工要求？解：△B=0△Y=1/2(δD+δd)=1/2(0.021+0.013)=0.017△D=△B+△Y=0.0170.017＜1/3*0.21=0.07故满足加工要求习图2-4-7AdH90°D注：图示工件欲铣键槽16H7，试分析：①工序基准；②所需要限制的自由度（用坐标表示）；③选择定位基准（在图上用定位符号标注）；④选择相应的定位元件。解：建坐标如图；1、工序基准：Φ20轴线。2、需限制自由度：zxzxˆ,ˆ,,3、定位基准：Φ20轴线（或Φ60外圆柱面）。4、长圆柱销（或长V型块）7如图同时钻两孔，其中V形块的夹角为α=90°,采用b)、c)两种钻模，试分别进行定位误差分析。xyz4（4）xyz4（4）类别△jb△jw△dwb)O20.10.707×0.2＝0.14140.2414相关，异“＋”O10.10.0414相关，同“一”c)O20.100.1O10.10.18图示工件以外园在套筒中定位铣台阶面，保证图示加工要求，试分析计算定位误差。解：尺寸30±0.15的定位误差△B=0.1△Y=0△D=△B+△Y=0.1+0=0.1尺寸100-0.35的定位误差△B=0.02+0.5*0.013=0.0265△Y=Xman=0.025-(-0.025)=0.05△D=△B+△Y=0.0265+0.05=0.07659图示铣键槽，保证图示加工要求，其余表面均已加工，试设计定位方案并计算定位误差.1）定位方案定位基准为底面限制工件、三个自由度，基准A用菱形销限制、菱形销的尺寸为Φ200-0。016基准B支承板限制、2）定位误差对基准A的对称度△B=0△Y-=Xmax=0.02.-(-0.016)=0.036△D=△B+△Y=0+0.036=0.0363)对基准B的垂直度定位误差△B=0△Y=0△D=△B+△Y=010如图钻φ12孔，试分析工序尺寸900-0.1的定位误差。解：△B=0△Y=1/2（0.1+0.02）=0。051△D=△B+△Y=0+0.051=0.05111图示铰φ9H7孔，其余表面均已加工，试设计定位方案并计算定位误差。1）定位方案定位基准B为底面限制工件、三个自由度，Φ8H7孔基准用菱形长销限制、菱形销的尺寸为Φ8g6后侧面基准用挡销限制、2）定位误差尺寸20±0。05的定位误差△B=0△Y=Xmax=0.015-(-0.012)=0.027△D=△B+△Y=0+0.027=0.0273)对基准B的垂直度定位误差△B=0△Y=0△D=△B+△Y=012图示零件用心轴定位，在端面铣床上加工右侧平面，保证尺寸450-0.21，请分析该定位能否满足加工要求？解：△B=0△Y=1/2(δD+δd)=1/2(0.021+0.013)=0.017△D=△B+△Y=0.0170.017＜1/3*0.21=0.07故满足加工要求注：13图示工件以φ30外圆在V形块中定位铣平面，保证图示加工要求，试计算定位误差。解:△B=（0.1/2＋0.06）mm＝0.11mmΔY＝0.707δd＝0.707×0.05＝0.035mmΔD＝ΔB＋ΔY＝0.11+0。035=0.14514在如图所示的工件中，A1＝85-0.01-0.035，A2＝700-0.05，A3＝35+0.150。由于A3不便于直接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸及公差。解：如图尺寸链，测量尺寸A4A3尺寸间接保证，是封闭环，尺寸A2和尺寸A4是增环，尺寸A1是减环。尺寸链环名称上偏差下偏差增环A2700-0.05增环A450xy减环A1-85+0.035+0.01封闭环A335+0.150故25＝60＋A4－75，A4＝400.15=0+x+0.035，x=+0.1150=（-0.05）+y+0.01，y=+0.04故尺寸A4=50+0.115+0.04。15如下图所示之工件，成批生产时用端面A定位加工表面B，以保证尺寸10+0.20，试求铣此缺口时的工序尺寸及公差。解：尺寸L2=10+0.20为间接获得的尺寸，为封闭环，L1、L3为增环，L4为减环。尺寸链计算公式，尺寸链环名称上偏差下偏差增环L145XY增环L330+0.050减环L4-65+0.05-0.05封闭环L210+0.2010＝L1＋30－65L1＝450.2=X+0.05+0.05X=+0.10=Y+0-0.05Y=+0.05铣此缺口时的工序尺寸及公差为45+0.1+0.0516如下图所示，以工件底面1为定位基准，镗孔2，然后以同样的定位基准，镗孔3，设计尺寸25+0.4+0.05不是直接获得，试分析：⑴加工后，如果A1=60+0.20,A2=350-0.2，尺寸25+0.4+0.05能否得到保证？⑵如果在加工时确定A1=60+0.20,A2为何值时才能保证尺寸的精度？解：据加工过程可得尺寸链图（如上图所示）。其中尺寸25+0.4+0.05为封闭环，尺寸A1增环，A2减环。⑴因为封闭环公差TA0=0.4-0.05=0.35各组成环公差和为：（0.2-0）+（0-（-0.2）=0.4封闭环公差TA0（0.35）＜各组成环公差和（0.4）所以保证不了尺寸25+0.4+0.05精度。⑵尺寸间接保证，是封闭环，尺寸A2和尺寸A4是增环，尺寸A1是减环。尺寸链环名称上偏差下偏差增环A160+0.20减环A2-35xy封闭环A025+0.4+0.05A0＝A1－A2A2＝60－25＝35+0.2+x=+0.4,x=+0.2+0.05＝0+yy＝+0.05故A2=35-0.05-0.2时，才能保证尺寸25+0.4+0.05的精度。