作业题讲解2-1(尺寸链、定位误差)

1习题课机械制造技术机制教研室1.如图1所示零件的尺寸6±0.1mm不便于直接测量，生产中一般通过测量尺寸A作间接测量。试确定测量尺寸A及其偏差，并分析在这种情况下是否会出现假废品。图1尺寸链作业题1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为A∑=6±0.10。画出尺寸链图。2）判断增减环：A2、A为增环，A1为减环。6±0.10（A∑）26±0.05（A2）A封闭环增环增环减环36-0.05（A1）解：3）计算基本尺寸A∑=A2+A-A16=26+A-36A=16上偏差ESA∑=ESA2+ESA-EIA10.10=0.05+ESA-(-0.05）ESA=0下偏差EIA∑=EIA2+EIA-ESA1-0.10=-0.05+EIA-0EIA=-0.05005.016A工序尺寸6±0.10（A∑）26±0.05（A2）A封闭环增环增环减环36-0.05（A1）4）假废品分析005.016A工序尺寸6±0.10（A∑）26±0.05（A2）A封闭环增环增环减环36-0.05（A1）2.图2所示零件若以A面定位，用调整法铣平面B、C及槽D，试确定其工序尺寸及偏差。图2解：1）确定封闭环加工时，间接保证的尺寸为80±0.18和20±0.4为封闭环，需画出2个尺寸链图。80±0.1816±0.2LD尺寸链120±0.4LCLB尺寸链22）解尺寸链180±0.18为封闭环，公差为0.36，16±0.2为组成环，公差为0.4＞0.36，显然，不合理。组成环16±0.2的公差太大，需减小，取为0.2，即LC=16±0.1。80±0.1816±0.2LD尺寸链1LC则LD=96±0.0820±0.4LCLB尺寸链2LC=16±0.1则LB=36±0.3铣平面B、C及槽D，工序尺寸及偏差分别为LB=36±0.33）解尺寸链220±0.4为封闭环LC=16±0.1LD=96±0.083.图3所示零件，其内外圆均已加工，现要铣键槽。但铣后测量不便。为检验槽深是否合格，需改测哪些尺寸?试计算它们的尺寸及偏差值。图3解：1）确定改测尺寸分别为LA或LBLBLA2）计算LA建立尺寸链，5+0.3为封闭环，45-0.05为增环，其余均为减环。LALA30+0.02545-0.050±0.0255+0.3LA30+0.02545-0.050±0.0255+0.3基本尺寸5=45-LA-30-0LA=10上偏差0.3=0-EILA-0-(-0.025)EILA=-0.275下偏差0=-0.05-ESLA-0.025-0.025ESLA=-0.11.0275.010ALLBLB90-0.15+0.33）计算LB建立尺寸链，5+0.3为封闭环，90-0.1为增环，LB为减环。LB90-0.15+0.3基本尺寸5=90-LBLB=85上偏差0.3=0-EILBEILB=-0.3下偏差0=-0.1-ESLBESLB=-0.11.03.085BL024.0008.02816.004t4.图4为某轴截面图，要求保证轴径尺寸槽深mm。其工艺过程为：mm和键（4）磨外圆至尺寸mm。024.0008.028（1）车外圆至mm;010.05.28（2）铣键槽深至尺寸H;（3）热处理；试求工序尺寸H及其偏差。图4t1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为t=4+0.16。画出尺寸链图。H解：012.0004.014005.025.143）计算基本尺寸4=H+14-14.25H=4.25上偏差0.16=ESH+0.012-(-0.05)ESH=0.098下偏差0=EIH+0.004-0EIH=-0.004H封闭环增环增环减环t012.0004.014005.025.14098.0004.025.4Ht=4+0.162）判断增减环：、H为增环，为减环。005.025.14012.0004.014图55.图5为轴套类零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各端面，现需在铣床铣出右端槽并保证5-0.06及26±0.3的尺寸，求试切调刀时的度量尺寸H、A及上、下偏差。A1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为26±0.3。画出尺寸链图。解：（1）求A26±0.3（A∑）20±0.150-0.110±0.1A2）判断增减环:50-0.1、A为增环，10±0.1、20±0.1为减环。26±0.3（A∑）20±0.1增环减环50-0.110±0.1增环减环封闭环3）计算基本尺寸26=A+50-20-10A=6上偏差0.3=ESA+0-(-0.1)-(-0.1)ESA=0.1下偏差-0.3=EIA+(-0.1)-0.1-0.1EIA=01.006A1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为5-0.06。画出尺寸链图。（2）求HH20-0.025-0.062）计算基本尺寸5=H-20H=25上偏差0=ESH-(-0.02)ESH=-0.02下偏差-0.06=EIH-0EIH=-0.0602.006.025HH20-0.025-0.06图66.轴套零件如下图所示，其内外圆及断面A、B、D均已加工。现后续加工工艺如下：（1）以A面定位，钻φ8孔，求工序尺寸及其上下偏差。（2）以A面定位，铣缺口C，求工序尺寸及其上下偏差。1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为30±0.15。画出尺寸链图。解：A30±0.15（A∑）60+0.1A75-0.1（1）求以A面定位，钻φ8孔的工序尺寸及其上下偏差3）计算基本尺寸30=A+60-75A=45上偏差0.15=ESA+0.1-(-0.1)ESA=-0.05下偏差-0.15=EIA+0-0EIA=-0.1530±0.15（A∑）60+0.1A封闭环增环减环75-0.1增环2）判断增减环:60+0.1、A为增环，75-0.01为减环。05.015.045A1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为20±0.12，画出尺寸链图。A20±0.12（A∑）A（2）求以A面定位，铣缺口C的工序尺寸及其上下偏差BB05.015.045A20±0.12（A∑）AB2）判断增减环:B为增环，A为减环。3）计算基本尺寸20=B-45B=65上偏差0.12=ESB-(-0.15)ESB=-0.03下偏差-0.12=EIB-(-0.05)EIB=-0.1703.017.065B05.015.045A图77.轴承座零件如下图所示，除B面外，其他尺寸均已加工完毕，现工序以A表面定位加工B面，试计算工序尺寸及其偏差。1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为90+0.4。画出尺寸链图。解：90+0.4（A∑）130+0.1L150±0.1L90+0.4（∑）130+0.1L封闭环增环减环150±0.1增环2）判断增减环:130+0.1、L为增环，150±0.1为减环。3）计算基本尺寸90=L+130-150L=110上偏差0.4=ESL+0.1-(-0.1)ESL=0.2下偏差0=EIL+0-0.1EIL=0.12.01.0110L、t为增环，为减环。解：1）建立尺寸链，0.1+0.2为封闭环。（1）车内孔至mm；14.008.318.某零件材料为1Cr13Mo，其内孔的加工工序如下：（2）液体碳氮共渗，工艺要求液体碳氮共渗层深度为t；并要求保证液体碳氮共渗层深度为0.1～0.3mm。试求工序的尺寸及其极限偏差。（3）磨内孔至mm;035.0010.0320.1+0.2t0175.0005.01607.009.1507.009.150175.0005.0162）计算基本尺寸0.1=t+15.9–16t=0.2上偏差0.2=ESt+0.07-0.005ESt=0.125下偏差0=EIt+0-0.0175EIt=0.0175325.0~2175.02.0125.00175.0t0.1+0.2t07.009.150175.0005.0169.某小轴零件图上规定其外圆直径为φ32-0.05，渗碳深度为0.5~0.8mm，其工艺过程为：车一渗碳一磨。已知渗碳时的工艺渗碳层深度为0.8~1.0mm。试计算渗碳前车削工序的直径尺寸及上下偏差。解：1）建立尺寸链，0.5+0.3为封闭环。16-0.025、0.8+0.2为增环，d/2为减环。d/216-0.0250.5+0.30.8+0.2d/216-0.0250.5+0.30.8+0.22）计算基本尺寸0.5=16+0.8–d/2d/2=16.3上偏差0.3=0+0.2-EId/2EId/2=-0.1下偏差0=-0.025+0-ESd/2ESd/2=-0.025025.01.03.162/d05.02.06.32d1.在卧式镗床上加工箱体孔，若只考虑镗杆刚度的影响，试在图1中画出下列四种镗孔方式加工后孔的形状，并说明为什么：1）镗杆送进，有后支承；2）镗杆送进，无后支承；3）工作台送进；4）在镗模上加工。图1不同镗孔方式机械加工精度作业题1）镗杆送进，有后支承；镗杆在径向力的作用下产生弯曲变形（简支梁）。2）镗杆送进，无后支承；镗杆在径向力的作用下产生弯曲变形（悬臂梁）。3）工作台送进；工件进给，镗杆在径向力的作用下产生的弯曲变形不影响工件的形状误差。4）在镗模上加工。镗杆在径向力的作用下产生弯曲变形（简支梁）。2.在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经度量发现整批工件有下列几何形状误差；①锥形（图2a）；②鞍形（图2b）；③腰鼓形（图2c）；④喇叭形（图2d）。试分别说明可能产生上述误差的各种因素?图2光轴几种形状误差②鞍形（图2b）；①锥形（图2a）；毛坯的误差复映刀具磨损导轨倾斜（刀具热伸长或工件热膨胀）毛坯的误差复映头架、尾架变形导轨后凸④喇叭形（图2d）③腰鼓形（图2c）毛坯的误差复映工件受力变形导轨后凸毛坯的误差复映工件受力变形导轨前凸定位误差补充作业题1.分别计算题1图a）、b）、c）中尺寸L的定位误差，其中（1）钻孔（不考虑φ40mm与φ80mm的同轴度）；（2）钻孔（不考虑φ40mm与φ80mm的同轴度）；（3）钻孔（φ40mm与φ80mm的同轴度允差为0.02mm）。题1图解：（1）求钻孔（不考虑φ40mm与φ80mm的同轴度）L的定位误差。轴在垂直套中定位，ΔY=0.025-(-0.025)=0.05mm故，ΔD=ΔY=0.05mmΔB=0工序基准为小端轴线，定位基准也为小端轴线，重合孔Φ40h7=Φ40+0.025轴Φ40g6=009.0025.040（2）钻孔（不考虑φ40mm与φ80mm的同轴度），L的定位误差。2）轴在垂直套中定位，ΔY=0.025-(-0.025)=0.05mmΔB=0.1/2=0.05mm1）工序基准为大端左侧母线，定位基准也为小端轴线，不重合3）工序基准不在定位基面上ΔD=ΔY+ΔB=0.05+0.05=0.1mm（3）钻孔（φ40mm与φ80mm的同轴度允差为0.02mm）L的定位误差。2）轴在垂直套中定位，ΔY=0.025-(-0.025)=0.05mmΔB=0.1/2+0.02=0.07mm1）工序基准为大端左侧母线，定位基准也为小端轴线，不重合3）工序基准不在定位基面上ΔD=ΔY+ΔB=0.05+0.07=0.12mm2.如题2图所示，已知加工尺寸18+0.2mm、25-0.2mm和20+0.3mm,求尺寸A和B的定位误差。题2图工序基准与定位基准不重合定位基面为平面，ΔY=0故，ΔD=ΔB=0.4mmΔB=0.2+0.2=0.4mm解：1）A的定位误差题2图工序基准与定位基准不重合定位基面为平面，ΔY=0故，ΔD=0.3mmΔB=0.3mm2）B的定位误差3.如题3图所示零件，用三爪卡盘夹持φ25-0.1mm铣扁头,求尺寸h的定位误差(不考虑同轴度影响)。题3图三爪卡盘定位并夹紧，ΔY=0故，ΔD=ΔB=0.1mmΔB=0.1mm解：工序基准为大端外圆下母线与定位基准为小端轴线，不重合4.套类工件，定位如题4图所示，欲在外圆铣一键槽，分析计算各种定位方案中H1、