机械制造工艺学第二版到章答案.docx

机械制造工艺考试救星（以下为要考的题目）1-11 在图1-30中，注有加工符号的表面为待加工表面，试分别确定应限制的自由度1-12 根据六点定位原理， 试用总体分析法和分件分析分析法， 分别分析图1-31中6种定位方案所限制的自由度，并分析是否有欠定位和过定位，其过定位是否允许？2-4在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图 2-80a、b、c所示误差是什么原因，分别 可采用什么办法来减少或消除？答：a）主要原因是工件在切削力作用下弯曲变 形，产生鼓形圆柱度误差主要采用提高工件刚度的 方法减小这类误差，例如采用中心架或者跟刀架，减 小切削力的作用点到支承之间的距离，以增大工件在 切削时的刚度b）主要原因是机床在切削力作用下变形，产生 马鞍形的圆柱度误差主要采用提高机床部件刚度的 方法减小这类误差，例如加工中采用支撑套，增大机床的刚度c）主要原因是机床导轨与主轴回转轴线不平行造成的误差 主要采用减小导轨对主轴回转轴线的平行度误差来减小这类误差，或者采用校正装置补偿该误差产生的影响2-5试分析在转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆时，影响直径误差的因素中，导轨在垂直面内 和水平面内的弯曲，哪个影响大？与卧式车床比较有什么不同？为什么？答：D:工件直径； A Dy, A Dz工件直径误差； A y:导轨在水平面内的弯曲； Az：导轨在垂直面内的弯曲；车刀垂直安装时误差的敏感方向在垂直方向。

因此导轨在垂直面内的弯曲对工件直径误差的影响较大车刀垂直安装：z方向为误差敏感方向 在卧式车床中： y方向为误差敏感方向2-8设已知一工艺系统的误差复映系数为 0.25 ,工件在本工序前有圆度误差 0.45mm,若本工序形状精度规定允差0.01mm,问至少进给几次方能使形状精度合格？解：已知Ag = 5=,为保证工序形状精度规定允差0.01mm,则:0.010.45=0.02由于每进给一次，误差复映系数为:01 =0.25n= n 23 时 s = 0.016 <0.02因此至少进给3次方能使形状精度合格3-10横磨工件时（图3 — 83）,设横向磨削力 Fy=100N,主轴箱刚度 Kj =5000N/ mm尾座刚度Kwz=4000N/mm加工工件尺寸如图示，求加工后工件的锥度l» 3-83 题 3-1Q 图答：设主轴箱支反力为Ftj ,尾座支反力为Fwz100Fy =33.33NFtj = 300Ftj 33.33——= =0.006mmYtj 二 K tj 5000200 Fy = 66.67 Nwz = 300FwzYwz K wz66.67= =0.016mm4000Yw^ 2=°.016 -0.006 2 , 零件锥度为： L 300 15003-5采用粒度为36号的砂轮磨削钢件外圆，其表面粗糙度要求为 ；在相同的磨削用量下，采用粒度为60号的砂轮可以使 ，这是为什么？答：砂轮的粒度越大，则砂轮的磨粒尺寸和磨粒间距就越小，在相同磨削条件下参与磨削的磨粒 就越多，工件表面单位面积上刻痕越多，磨削表面的粗糙度值越小。

3-6为什么提高砂轮高速能减小磨削表面的粗糙度数值，而提高工件速度却得到相反结果答：砂轮的速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，因而工件表面的粗糙度值就越 小砂轮速度越高，工件材料来不及形变，表层金属的属性变形减小，磨削表面的粗糙度值将明显减小工件速度表面粗糙度的影响刚好与砂轮速度的影响相反，增大工件速度时，单位时间内通过被磨 表面的磨粒数减小，表面粗糙度值将增大工件速度增加，塑性变形增加，表面粗糙度值将增大3-19试解释磨削淬火钢件，磨削表面层的应力状态与磨削深度的实验曲线答：淬火钢件表面为马氏体当磨削量很小时，温度影响很小，更没有金相组织变化，主要是冷 态塑性变形的影响，故表面产生浅而小的残余压应力；当磨削量开始增大时，热塑性变形起了主导作用， 表面产生很浅的残余拉应力；随着磨削量的增大，磨削热量导致钢件表面金相组织发生变化， 表面淬火层的马氏体开始回火变为珠光体，密度增大体积减小，导致残余拉应力继续增大；随着磨削量的增加， 表面热量增加，工件表面层温度超过相变温度， 如果这时有充分的切削液， 则表面层将急冷形成二次淬火马氏体，表面产生了一薄层一次淬火层，下层是回火组织， 导致表面残余压应力减小，直至产生表面的压应力。

4-11图1 — 96所示小轴系大量生产，毛坯为热轧棒料，经过粗车、精车、淬火、粗磨、精磨后达到图纸要求现给出各工序的加工余量及工序尺寸公差如表 1-27毛坯的尺寸公差为土 1.5mmo试计算工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工序的最大余量和最小余量答：列表解：注：毛坯尺寸圆整为 35;精磨工序的最大余量为( 0.1+0.013 ) /2=0.0565mm,精磨工序的最小余量为(0.1-0.033 ) /2=0.0335mm4-12欲在某工件上加工0 72.5 00.03mm孔，其材料为45钢，加工工序为：扩孔；粗链孔；半精链、精像孔；精磨孔已知各工序尺寸及公差如下：精磨一0 72.5 00.03 mm 精链—0 71.8 滑046 mm 半精链一0 70.5 产9 mm粗链—6 680P.3 mm 扩孔一0 64 00.46mm 模锻孔- 0 59-2 mm试计算各工序加工余量及余量公差答：列表解：余量公差=本道工序尺寸公差+上道工序尺寸公差4-14在图1 — 97所示工件中，Li=70 0L0}5；mm L2=60°0 025 mm, L3=20，.15mm L3不便直接测量，试重新给 .出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。

答：作尺寸链图，L 3为封闭环，Lx、L2为增环，L1为减环列表解：解得1*=307.10 （测量尺寸）4-14图4-74为某零件的一个视图， 图中槽深为5f3 mm该尺寸不便直接测量， 为检验槽深是否合格, 可直接测量哪些尺寸 ？试标出它们的尺寸及公差… …、一4一 ....... ' ' 一 •一 . 一 ,,.答：（1）若测量L3,回尺寸链图，L为封闭环，L 2、L同为增环，L1、L3 （待求）为减环列表解:公称尺寸ESEIL2450-0.05L同0+0.025-0.025L1300-0.025L3 （待求）］10+0.275+0.1Lg5+0.30测量尺寸L3=10 _0.275（2）若测量L4,画尺寸链图，L0为封闭环，L 2为增环，L4为减环列表解:公称尺寸ESEIL2900-0.1L4 （待求）］85+0.3+0.1Lg5+0.30测量尺寸L4=855-11设有一轴、孔配合，若轴的尺寸为0 8000.10 mm孔的尺寸为0 80 f 20 mm试用完全互换法和大数互换法装配，分别计算其封闭环公称尺寸、公差和分布位置 —. 答：装配尺寸链如图 ^!.,— “A0为轴和孔装配后的间隙，封闭环； A1轴，减环；A2孔，增环(1)完全互换法A0=A2-A1=80-80=0 T0l=T1+T2=0.1+0.2=0.3mm封闭环中间偏差 ，0 一劣=0.1 -(-0.05) =0.15mm封闭环上偏差 ES0 = ；：0 ・巨= 0.15 ・ 0.15 = 0.3mm2封闭环下偏差 EI0 -,■■■■■- 0 -3=0.15-0.15 = 0mm 2A0=0003mm装配后间隙100%& A0范围内列表法解：公称尺寸ESEIA1-80+0.10A80+0.20A00+0.30故：A3=000.3mm(2)大数互换法A0=0 T0q= ,T12 T22 =、；0.12 0.22 -0.224mm封闭环中间偏差 ；：0 =.』f - =0.1 -(-0.05) = 0.15mm封闭环上偏差 ES° = ° Tq = 0.15 0.112 = 0.262mm2封闭环下偏差 EI0 =. \0 一包=0.15 -0.112 = 0.038mm 2A0=00.068 mmT0q在正态分布下取值 6b时，装配后间隙在 T0q范围内的概率为 99.73%,仅有0.27%的装配结果超出 T0q,成为废品。

5-125-14减速器中某轴上的零件的尺寸为 A1=40mm A2=36mm A3=4mm要求装配后齿轮轴向间隙A0= mm,结构如图5-43所示试用极值法和统计法分别确定 A1, A2 , A3的公差及分布位置解：尺寸链如上图所示， A0为封闭环，A1为增环，A2和A3为减环，封闭环公称尺寸 A0=0(1)采用极值法求解 (尺寸链反计算问题)根据第二版教材 P231,按等公差原则进行初步分配，根据式( 5-4):所以,Tav1=T0/3=0.15/3=0.05由于A3为垫圈，便于加工，取 A3为协调环根据加工的难易程度，取 T1=T2=0.062,则T3=0.026 ,基本为IT9级精度A2为外尺寸，按基轴制确定极限偏差，则mm A1为内尺寸，按基孔制确定极限偏差，则mm计算协调环的公差和极限偏差： T3=T0-T1-T2=0.15-0.062-0.062=0.026mm 由于：ES0=ES1-(EI2+EI3),所以：EI3=ES1-EI2-ES0=0.062-(-0.062)-0.25=-0.126由于：EI0=EI1-(ES2+ES3), 所以：ES3=EI1-ES2-EI0=0-0-0.1= - 0.1所以： mm。

2)采用大数互换法(统计法)求解：假定工艺过程稳定，各组成环和封闭环均符合正态分布，根据第二版教材 P235式(5-17 )= mm选取A1为协调环，按IT11级精度，取T2=0.12mm T3=0.06mm,由于A2, A3均为外尺寸，均按基轴制选择极限偏差，则 ， mm确定各已知环的中间偏差：A0=0.175mm, A 2=-0.06mm, A 3=-0.03mm计算协调环的公差： mm计算协调环中 间偏差： 由于 ： A 0= A 1-( A 2+A 3), 所以 A 1 = A 0+A 2+A 3=0.175+(-0.06)+(-0.03)=0.085mm 计算协调环的上下偏差： ES1=A 1+T1/2=0.085+0.067/2=0.1185mmEI1= A 1-T1/2=0.085-0.067/2=0.0515mm所以，协调环 A1的尺寸为： mm由此可以看出，采用统计法进行尺寸链的反计算，可以增大组成环的公差，降低加工精度等级此外，尺寸链的反计算结果是不唯一的，要根据实际情况来确定5-15如图5-44所示轴类部件，为保证弹性挡圈顺利装入，要求保持轴向间隙 A =01.：5mm 。

已知各.组成环的基本尺寸 A=32.5mm, A2=35mm Aa=2.5mni试用极值法和统计法分别确定各组成零件的上下偏 差解：a)封闭环 A0=0《.：1mm,封闭环公差 T0 =0.41 -0.05 = 0.36 oAa是增环，Ai、As是减环，3=+1 ,匕=\ = -1封闭环基本尺寸为：由计算可知，各组成环基本尺寸无误2)确定各组成环公差和极限偏。