机械制造技术基础部分习题解答

机械制造技术基础部分习题解答内容摘要：

mm、长为 1200mm的长轴外圆。 已知：工件材料为 45 钢；切削用量为： vc=120m/min， ap=, f =。 刀具材料为 YT15。 在刀具位置不重新调整的情况下加工 50 个工件后，试计算由刀具尺寸磨损引起的加工误差值。 解： 根据 p145 公式 (42)， 0 1000NBKlNB NB 根据题意，切削 50 个工件的切削长度： 1200 50lDf   查 p155 表 41 得， YT15 刀具切 45 钢时， NB0=8μm， KNB=8μm/km； 则 12020 60 46 0 μ m10 00 10 00NB      = 11 工件 直径增大至： 60+2 =， 直径误差。 46 成批生产习题 46 图所示零件，设 A、 B 两尺寸已加工至规定尺寸，今以底面定位镗 E 孔，试求此镗孔工序由于基准不重合引起的定位误差。 习题 46 图 解： 假定孔 E 的中心至定位面距离为 F177。 TF/2，则 F 和 A、 B、 C 组成一直线尺寸链，F 为封闭环， A、 C 为增环， B 为减环。 F =A – B + C 封闭环公差 jb F A B CT T T T    ，这是基准不重合误差， 假定定位基准制造误差为0，则定位误差为： dw jb jw FT      47 按习题 47 图所示方式定位在立式铣床上铣槽，其主要技术要求为： （ 1）槽宽  mm。 （ 2）槽距尺寸  mm。 （ 3）槽底位置尺寸为  mm。 （ 4）槽两侧面对外圆轴线的对称度公差  mm。 已知：外圆尺寸   mm 与内孔尺寸   mm 均已加工至规定尺寸，内外圆的径向圆跳动公差值为。 试分析计算该工序的定位误差。 习题 47 图 解： (1) 在工件轴向  mm，定位基准与设计基准重合，无定位误差。 (2)在工件径向：  mm 定位误差分析： 12 定位基准与设计基准不重合，并有内外圆的径向跳动公差 T(c)=； 40 0 . 0 1 6( ) 0 . 0 2 0 . 0 2 822jb T Tc     mm 工件用内孔和心轴定位，并处于水平心轴位置，按 p158 公式 (44)则定位误差为： 1 ()2jw D d sTT     其中 TD=，定位心轴 6 20g  mm， Td=； m in m a x 2 0 ( 2 0 0 .0 0 7 ) 0 .0 0 7s Dd      mm，代入上式可得 1 ( 0 . 0 2 1 0 . 0 1 3 0 . 0 0 7 ) 0 . 0 2 0 52jw    mm 所以，径向定位误差为： 28 20 5 48 5dw jb jw       mm (3) 键槽对 称度 e=： 外圆轴线是键槽对称度的基准轴线，故对称度对 h 方向尺寸定位误差没有影响。 48 习题 48 图所示为铣键槽工序的加工要求，已知轴径尺寸   mm，试分别计算习题 48 图 b、 c 两种定位方案的定位误差。 习题 48 图 解：图 b)定位误差分析： 在 y 方向：没有基准转换误差，考虑定位元件无制造误差，则在 y 方向定位误差为0。 在 x 方向：工件外圆公差  mm 对键槽加工有影响， / 2 x T  mm，由于对称度要求为 ， x 向定位误差小于对称度要求，故该方案符合要求。 图 c)定位误差分析： 按教材 p160 图 415 b)的分析结果 公式 (47)，定位误差为 01 0 . 1 11 1 0 . 0 2 0 7 12 s in ( / 2 ) 2 s in ( 9 0 / 2 )ddw T               mm 13 49 习题 49 图所示齿轮坯在 V 形块上定位插齿槽，要求保证工序尺寸 mmH 。 已知： 0 0. 02 50. 1 080 m m, 35 m mdD 。 若不计内孔与外圆同轴度误差的影响试求此工序的定位误差。 解： 如 习题 49 图所示，外 圆公差 Td=；内孔公差： TD=。 由外圆公差引起的工件中心的变化量 可按教材 p160 公式 (417)计算 ： 1 01 0 . 1 11 1 0 . 0 2 0 7 12 s in ( / 2 ) 2 s in ( 9 0 / 2 )ddw T               mm 考虑外圆和内孔无同轴度误差，所以孔的公差变化引起的定位误差为： 2 0 .0 2 5 0 .0 1 2 522Ddw T   mm 所以，该工序尺寸 H 的定位误差为： 12( ) 332 1dw dw dwH     mm。 410 按习题 410 图所示方式定位加工孔 mm  ，要求孔对外圆的同轴度公差为 。 已知： 0 0. 1460 m m, ( 30 7 ) m mdb   。 试分析计算此定位方案的定位误差。 习题 49 图 习题 410 图 解 ： 如 习题 410 图所示， 0 .1 4 m m, 0 .0 4 5 m m, 0 .1 4 m mdbT T T  ， 只考虑 V 型块定位时，定位误差按教材 p160 公式 (417)计算 ： 01 0 . 1 4 11 1 0 . 0 2 8 9 92 s in ( / 2 ) 2 s in ( 9 0 / 2 )dd w y T                mm 当尺寸 b 变化时，在 x 方向产生的误差为： x bT   mm 两部分作用几何和为实际的定位误差， 2 2 2 20 . 0 2 8 9 9 0 . 1 4 0 . 1 4 3 0d w d w y d w x       mm 411 习题 411图所示工件以大外圆表面及端面 M作定位表面，在小外圆上铣键槽， 14 要保证尺寸 H、 L。 已知： 0 0 00 . 1 5 1 0 . 1 2 2 0 . 1 65 5 m m , 4 0 m m , 6 0 m mA d d    ，大、小外圆的同轴度误差 m m , =90t  ，试分析计算该工序的定位误差。 习题 411 图 解： 该题与 49 题类似，不过要考虑在直径方向同轴度的影响。 Td1=； Td2=。 外圆 d2产生的定位误差按教材 p160 公式 (417)计算 ： 2 01 0 . 1 6 11 1 0 . 0 3 3 1 42 s in ( / 2 ) 2 s in ( 9 0 / 2 )dd w d T                mm 外圆 d1 产生的定位误差为： 11/ 2 d dT  mm； 同轴度产生的定位误差为： t mm； 所以，该工序工位误差为： 21 dw d dw d dw t         mm。 412 习题 412 图所示工件采用 V 形块（夹角 o90 ）定位，加工两个直径为 φ10mm 的小孔。 已知：外圆直径尺寸   mm，内孔尺寸  mm，内孔与外圆的同轴度误差 t =，内孔中心线是工序尺寸 R 的工序基准， o30。 试分析计算加工 O1孔的定位误差。 习题 412 图 解： 根据题意， Td=， TD=。 定位误差分为几个部分。 外圆引起的定位误差按教材 p160 公式 (417)计算： 15 1 01 0 . 1 11 1 0 . 0 2 0 7 12 s in ( / 2 ) 2 s in ( 9 0 / 2 )ddw T               mm 同轴度引起的定位误差为： 2 t   mm。 考虑到 R 和 β 没有误差，所以 O1的定位误差与 O 相同； 定位误差为 12 0 .0 2 0 7 1 0 .0 5 0 .0 7 0 7 1dw dw dw       mm。 413 在三台车床上分别加工三批工件的外圆表面，加工后经测量，三批工件分别产生了如习题 413 图所示的形状误差，试分析产生上述形状误差的主要原因。 习题 413 图 解： 产生图 a)的原因主要是：工件刚性差，而机床刚性很好； 产生图 b)的原因主要是：工件刚性好，但机床主轴、尾座刚性均较差； 产生图 c)的原因主要是：工件和机床主轴刚性都很好，但 机床尾座刚性较差。 刀具磨损有一定的影响，但磨不了这么快；磨损影响在切削多个工件才能反映出来。 414 在外圆磨床上磨削习题 414 图所。