机械制造技术基础习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/25 9:11:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

习图4-4-1

4-1答案:

键槽底面对?35mm下母线之间的平行度误差由3项组成:

① 铣床工作台面与导轨的平行度误差:0.05/300 ② 夹具制造与安装误差(表现为交点A的连线与夹具体底面的平行度误差):0.01/150 ③ 工件轴线与交点A的连线的平行度误差:

为此,首先计算?20?0.05mm外圆中心在垂直方向上的变动量:?0?0.7?Td?0.7?0.1?0.07mm

可得到工件轴线与交点A的连线的平行度误差:0.07/150

最后得到键槽底面(认为与铣床导轨平行)对工件轴线的平行度误差: ?P?0.05/300 ?0.01/150?0.07/150?0.21/3004-2 试分析习图4-4-2所示的三种加工情况,加工后工件表面会产生何种形状误差?假设

工件的刚度很大,且车床床头刚度大于尾座刚度。

a) b) c)

习图4-4-2

4-2 答案:

a) 在径向切削力的作用下,尾顶尖处的位移量大于前顶尖处的位移量,加工后工件外圆表面成锥形,右端直径大于左端直径。

b) 在轴向切削力的作用下,工件受到扭矩的作用会产生顺时针方向的偏转。若刀具刚度很大,加工后端面会产生中凹。

c) 由于切削力作用点位置变化,将使工件产生鞍形误差,且右端直径大于左端直径,

加工后零件最终的形状参见图4-34。 4-6 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σ = 0.003。试:

① 画出销轴外径尺寸误差的分布曲线; ② 计算该工序的工艺能力系数; ③ 估计该工序的废品率;

④ 分析产生废品的原因,并提出解决办法。

4-6 答案:

① 分布图

分布曲线 11.9912 (公差带) 习图4-4-6ans ② 工艺能力系数CP=0.2/(6×0.003)=1.1 ③ 废品率约为 50%

⑤ 产生废品的主要原因是存在较大的常值系统误差,很可能是砂轮位置调整不当所

致;改进办法是重新调整砂轮位置。

04-7 在车床上加工一批小轴的外圆,尺寸要求为?20?0.1mm。若根据测量工序尺寸接近正

态分布,其标准差为??0.025mm,公差带中心小于分布曲线中心,偏差值为0.03 mm。试计算不合格品率。 4-7 答案:

分布曲线 不合格品率 19.98 19.9 (公差带) 20 19.95。 习图4-4-7ans

画出分布曲线图,可计算出不合格品率为21.055%

0例1 有一批小轴,其直径尺寸要求为?18?0.035mm,加工后尺寸属正态分布,测量计算得一批工件直径的算术平均值=17.975mm,均方根差=0.01mm。试计算合格品率,分析废品产生的原因,提出减少废品率的措施。

解:1、画尺寸分布区与于公差带间的关系图 2、设计尺寸可写作

180?0.035??17.9825?0.0175

3、系统误差 ⊿

=X?x?17.9825?17.975?0.0075 4、计算合格率和废品率

??x1?T2???0.025

x1??0.0250.01?2.5

A1?0.9876

x2?T2???0.01 A2?0.6826

合格品率为 A?12(A1?A2)?83.5100

废品率为 1-A=16.49%

产生废品的原因:一是对刀不准,存在系统误差;二是本工序加工的精度较差。减少废品的有效措施是在消除系统误差基础上进一步改善工艺条件,使?减少至6?

例:在两台自动切割机上加工工一批小轴的外园,要求保证直径?11±0.02mm,第一台加工1000件,其直径尺按正态分布,平均值x1?11.005mm,均方差?1?0.004mm。第二台加工500件,其直径也按正态分布,且=x2?11.015mm,?1?0.0025=mm。试求: 1) 在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图,并指出哪台机床的精度高? 2) 计算并比较那台机床的废品率高,并分析其产生的原因及提出改进的办法。 解:两台机床加工的两批小轴,其加工直径分布曲线如下图所示; 1、 第一台机床的加工精度 6?1?6?0.004?0.024 第二机床的加工精度

6?2?6?0.0025?0.015

所以,6?2?6?1,故第二台机床的加工精度高。

2、 第一台机床加工的小轴,其直径全部落在公差内,故无废品。第二台机床加工的小轴,

有部分直径落在公差带外,成为可修复废品。 A(??x1??0.010.01?1

x2?x??2)?11.02?11.015?A(2)

0.0025 A(2)?0.9542

废品率为 0.5?0.9542?2?2.2800

从图中可见,第二台机床产生废品的主要原因是刀具调整不当,使一批工件尺寸分布重心偏大于公差中心,从而产生可修复废品。

改进的办法是对第二机床的车刀重新调整,使之再进刀0.0075mm为宜。

例:在车床上车一批轴,要求为Φ

025?0.1mm。已知轴径尺寸误差按正待分布,

x=24.96mm,

?σ=0.02mm,问这批加工件合格品率是多少?不合格平率是多少?能否修复? 解:1)标准化变化

Z=(x-x)/σ=(25-24.96)/0.02=2 2)偏大不合格平率为:0.5-?F2=0.4772

F2=0.5-0.4772=2.28%(不可

修复的不合格品)

3)偏小不合格平率为:0.5-0.49865=0.00135=0.135%(可修复的不合格品)

4)合格品为:1-2.28%-0.135%=97.595%

1. 单项选择

1-1 表面粗糙度的波长与波高比值一般( )。

① 小于50 ② 等于50~200 ③ 等于200~1000 ④ 大于1000

1-2 表面层加工硬化程度是指( )。

① 表面层的硬度 ② 表面层的硬度与基体硬度之比 ③ 表面层的硬度与基体硬

度之差

④ 表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比 1-22 强迫振动的频率与外界干扰力的频率( )。

① 无关 ② 相近 ③ 相同 ④ 相同或成整倍数关系 1-24 自激振动的频率( )工艺系统的固有频率。 ① 大于 ② 小于 ③ 等于 ④ 等于或接近于

4. 分析计算题

4-1 试选择习图5-4-1示三个零件的粗﹑精基准。其中a)齿轮,m=2,Z=37,毛坯为热轧棒料; b)液压油缸,毛坯为铸铁件,孔已铸出。c)飞轮,毛坯为铸件。均为批量生产。图中除了有不加工符号的表面外,均为加工表面。

t A

t B

A C B a)

b) 习图5-4-1

t C c)

4-1答案:

1. 图a:① 精基准——齿轮的设计基准是孔A。按基准重合原则,应选孔A为精基准。以A为精基准也可以方便地加工其他表面,与统一基准原则相一致。故选孔A为统一精基准。 ② 粗基准——齿轮各表面均需加工,不存在保证加工面与不加工面相互位置关系的问题。在加工孔A时,以外圆定位较为方便,且可以保证以孔A定位加工外圆时获得较均匀的余量,故选外圆表面为粗基准。

2. 图b:① 精基准——液压油缸的设计基准是孔B。按基准重合原则,应选孔B为精基准。以B为精基准也可以方便地加工其他表面,与统一基准原则相一致。故选孔B为统一精基准。② 粗基准——液压油缸外圆没有功能要求,与孔B也没有位置关系要求。而孔B是重要加工面,从保证其余量均匀的角度出发,应选孔B的毛坯孔作定位粗基准。

3. 图c:① 精基准——飞轮的设计基准是孔C。按基准重合原则,应选孔C为精基准。以C为精基准也可以方便地加工其他表面,与统一基准原则相一致。故选孔C为统一精基准。② 粗基准——为保证飞轮旋转时的平衡,大外圆与不加工孔要求同轴,且不加工内端面与外圆台阶面距离应尽可能的均匀,故应不加工孔及内端面作定位粗基准。

04-2 今加工一批直径为?25?0.021mm,Ra = 0.8mm,长度为55mm的光轴,材料为45钢,

毛坯为直径φ28±0.3mm的热轧棒料,试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。 4-2 答案:

5. 确定工艺路线:粗车—半精车—粗磨—精磨

2. 确定各工序余量:根据经验或查手册确定,精磨余量=0.1mm,粗磨余量=0.3mm,半精车余量=1.0mm,粗车余量=总余量-(精磨余量+粗磨余量+半精车余量)=4-(0.1+0.3+1.0)=2.6 mm。

3. 计算各工序基本尺寸:精磨基本尺寸=24 mm,粗磨基本尺寸=(24+0.1)=24.1 mm,半精车基本尺寸=(24.1+0.3)=24.4 mm,粗车基本尺寸=(24.4+1.0)=25.4 mm。

4. 确定各工序加工经济精度:精磨IT6(设计要求),粗磨IT8,半精车IT11,粗车IT13。

5. 按入体原则标注各工序尺寸及公差:

00精磨—?24?0.013mm,粗磨—?24.1?0.033mm,半精车—?24.4?0.13mm,粗车

0—?25.4?0.33mm。

0004-3 习图5-4-2所示a)为一轴套零件,尺寸38?0.1mm和8?0、c)、d).05mm已加工好,b)

为钻孔加工时三种定位方案的简图。试计算三种定位方案的工序尺寸A1 、A2和 A3。

0

10±0.1 8 -0.05 A1 A2

38 -0 0.1

a)

b)

c)

d)

A3 习图5-4-2

4-3答案: