天津商业大学机械制造工艺学复习试题电子教案

1.如习图4-2-5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车

刀安装在刀架上）。加工后发现被加工孔出现外大里小的锥度误差。产生该误差的可能原因有（②③） ① 主轴径向跳动 ② 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 ③ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 ④ 刀杆刚性不足 2.试分析习图示各定位方案中： 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；

c ）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。

a ）① 三爪卡盘限制 Y X Y X 、、、 4个自由度；前后顶尖限制Y X Z Y X

、、、、 5个自由度。②Y X Y X

、、、4个自由度被重复限制，属过定位。③ 去掉三爪卡盘,改为

固定顶尖+活顶尖

b ）① 圆柱面限制Y X Y X 、、、4个自由度；端面限制Y X Z 、、3个自由度。②Y X

、

2个自由度被重复限制，属过定位。③ 在端面处加球面垫圈

c ）① 大平面限制Y X Z 、、3个自由度；圆柱销限制Y X

、2个自由度；V 形块限制

习图4-2-5

Z X 、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Y X Z 、、3个自由度；固定V 形块限制 Y X

、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。

5.在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经度量若整批工件发现有下列几何形状误差（图示）：（a）锥形，（b）鞍形，（c）腰鼓形，（d）喇叭形，试分别说明可能产生上述误差的各种因素。

解：（图示）

（a）锥形：（1）车床两顶尖与纵向导轨在水平面不平行；（2）车刀的均匀磨损。

（b）鞍形：（1）车床两顶尖与纵向导轨在垂直面内不平行；（2）纵向导轨在水平面不直（鞍形）或纵导轨的扭曲；（3）加工短而粗工件时，机床刚度沿床身纵向不一致；（4）加工大长轴开始时，刀具热伸长为主使工件直径减小，刀具热平衡后，刀具磨损为主使工件直径逐渐增大。

（c）腰鼓形：（1）加工细长轴时，工件弹性变形引起的；（2）纵向导轨在水平面不直（腰鼓形）。

（d）喇叭形：（1）悬臂加工，工件弹性变形引起的；（2）车刀的热伸长；（3）纵向导轨在水平面内不直。

6. 在车床上镗孔时，若主轴回转运动与刀具的直线进给运动均很准确，只是它们在水平面内或垂直面上不平行（图示），试分别分析在只考虑机床主轴与导轨的相互位置误差的影响时，加工后工件内孔将产生什么样的形状误差？

解：图（a）所示为两个成形运动在水平面内不平行，加工后工件内孔产生较大的圆柱度误差（锥形）。

图（b）所示为两个成形运动在垂直面内不平行，加工后工件内孔产生较小的圆柱度误差（喇叭形）。

7、试提出成批生产如右图所示盘状零件的机械加工工艺过程的组成（从工序到工步），并指出各工序的定位基准，图中φ20的孔数量为6个。（列表表示）（10分）

[解答]：

工序号工步定位基准（面）

1 车端面C，粗、精镗φ60H9mm孔，内孔倒角小端外圆面

2 粗车、半精车这批工件的φ200mm外圆，并

车φ96mm外圆及端面B，粗、精车端面A，

内孔倒角

φ60H9mm内孔面

3 拉键槽φ60H9mm内孔及端面

4 钻、扩、铰6-φ20mm孔φ60H9mm内孔及端面

5 钳工去毛刺

6 检验

8、如下图所示之两模板零件，欲钻孔O1及O2，要求距A面和O孔的尺寸分别为a1和

a2，且其轴心线与A面平行。l为自由尺寸，孔O及其他表面均已加工。试选择加工这两个零件的孔O1及O2时的定位基准，所用定位元件，并指出各定位元件所限制的自由度数。（10分）

[解答]：

图a)模板零件选择下底面为主要定位基准,定

位元件为两长条板或三个支承钉,限制三个自由度;

以孔O为第二定位基准, 定位元件为长菱形销, 限

制二个自由度,如下图c).

图b) 模板零件选择孔O为为主要定位基准, 定位元件为长销, 限制四个自由度;以下底面为第三定位基准, 定位元件为活动支承板, 限制一个自由度,如下图d).

9.名词解释

1.误差复映

2.选配装配法

钻直径为φ10mm孔时的工序尺寸A1及其偏差。（要求画出尺寸链图）

12.分析图6-84所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。

图a）过球心打一孔；

图b）加工齿轮坯两端面，保证尺寸A及两端面与内孔的垂直度；

图c）在小轴上铣槽，保证尺寸H和L；

图d）过轴心打通孔，保证尺寸L；

图e）在支座零件上加工两通孔，保证尺寸A和H。

13、在下图所示套筒零件上铣槽，要求保证尺寸0

14.054 mm ，现有三种定位方案，分别如图 b 、c 、d 所示。试计算3种不同定位方案的定位误差，并从中选择最优方案（已知内孔与外圆的同轴度误差不大于0.02mm ）。（15分） [解答]:

1）图b)定位方案

021.0145sin 121.01sin 12

2

a d

T 定

2）图c)定位方案

心轴垂直放置时定位误差：

13.006.007.006.003.003.007.002.02

1

.0min max 基不定基

不d D

心轴水平放置单边接触时定位误差：

1

.003.007.003.0)03.003.0(2

1

)(2107.002.021

.0min max 基不定

基不d D 3）图d)定位方案

0 基不定

由上可知，保证尺寸014.054 mm 的最优定位方案为图d)

14、如下图所示小轴的部分工艺过程为：车外圆至

0 1.05.28 mm ，铣键槽深度为H

T H 0 ，热处理。磨外圆至

024.0008.028 。设磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为04.0 mm ，