机械制造技术基础典型例题(精心整理).docVIP

试确定在批量生产条件下，上图所示阶梯轴的加工工艺过程。材料为45钢,外表硬度要求35-40HRC。请拟定工序，定位粗基准和精基准，工序内容，加工方法。〔7分〕

根据所给条件可知，该轴为一般精度和外表粗糙度要求的普通轴，材料为45钢，外表硬度要求35-40HRC，所以可通过调质处理到达〔0.5分〕。因两端φ20的轴颈要求同轴度0.02，所以应该以轴线作为外圆车削加工的定位粗、精基准〔0.5分〕。毛坯可采用热轧45钢棒料，尺寸为φ40×100经过锻造后形成〔0.5分〕。根本工艺过程为锻造-调质处理-粗车-半精车〔0.5分〕。其工序及相关内容如下表所示：批量生产45钢阶梯轴的加工工艺过程

2、试确定在单件小批量生产条件下，下列图所示阶梯轴的加工工艺过程。材料为40Cr,外表硬度要求45-50HRC。请拟定工序，定位粗基准和精基准，工序内容，加工方法。〔6分

根据所给条件可知，该轴为具有较高精度和较低的外表粗糙度要求的精密轴，材料为40Cr钢,外表硬度要求45-50HRC，所以需通过淬火加中温回火到达〔0.5分〕。尽管两端φ50的轴颈没有同轴度要求,但因轴的长度为600，为便于加工和定位，应该以轴线和外圆作为外圆和端面车削加工的定位粗、精基准〔0.5分〕。毛坯可采用热轧40Cr钢棒料，尺寸为φ105×380经过锻造后形成〔0.5分〕。根本工艺过程为锻造-粗车-半精车-淬火+中温回火-粗磨-精磨〔0.5分〕。其工序及相关内容如下表所示：单件小批量生产40Cr钢阶梯轴的加工工艺过程

如上图所示，工件外径mm，内孔直径mm，用V形块定位在内孔上加工键槽，要求保证工序尺寸mm。假设不计内孔和外径的同轴度误差，求此工序的定位误差，并分析定位质量。

解：〔1〕基准不重合误差mm

〔2〕定位副制造不准确误差=0.01414mm

〔3〕定位误差

〔4〕定位质量，T=0.2mm，由于定位方案可行。

在车床加工一批孔，其设计尺寸为mm，加工后内孔直径尺寸呈正态分布，其平均尺寸为49.96mm。均方根偏差为mm。求：〔1〕试画出正态分布图；〔2〕计算常值系统性误差；〔3〕计算工序能力系数；〔4〕计算该批零件的合格率、废品率。

Z

1.80

2.00

3.0

3.2

3.4

4.0.

0.4641

0.4772

0.49865

0.49931

0.49966

0.5

.解：〔1〕作工件尺寸分布图

常值系统性误差mm

〔3〕工艺能力系数4〕作标准变换，令

查表，可得

右图为一带键槽的内孔简图。孔径mm，键槽深度尺寸mm。其工艺过程为：

1〕精镗内孔至mm；2〕插键槽至尺寸A

3〕热处理：淬火4〕磨内孔至尺寸，同时保证键槽深度mm。

画出尺寸链图，指出尺寸链中的增环，减环和封闭环，并求工序尺寸A及其公差和上下偏差。

解：〔1〕求出直径尺寸和的半径值及其公差，画出尺寸链图：

〔2〕尺寸mm为封闭环，尺寸A、mm为增环，尺寸mm为减环。

〔3〕A0=∑A增-∑A减，

ES0=∑ES增-∑EI减，那么有ES〔90.4〕＝ES〔A〕+ES(42.5)-EI(42.4)

EI0=∑EI增-∑ES减，那么有EI〔90.4〕＝EI〔A〕+EI(42.5)-ES(42.4)

于是A＝90.4+42.4-42.5＝90.3mm

ES〔A〕＝0.2＋0－0.0175＝0.1825mmEI〔A〕＝0＋0.035－0=0.035mm

T〔A〕＝ES〔A〕－EI〔A〕＝0.1475＝0.148mm

故：

(4)按入体原那么标注

3.分析如下列图所示定位方案，答复如下问题：⑴带肩心轴、手插圆柱销各

限制工件的哪些自由度？

⑵该定位属于哪种定位类型？

⑶该定位是否合理，如不合理，请加以改正。

答案：

1〕带肩心轴限制X、Y、Z的直线移动和旋转运动四个自由度；手插圆柱销限制Y的直线移动，X的旋转运动。

2〕属于自为基准定位方式：目的是使小孔获得较均匀的加工余量，以提高孔本身的加工精度。

3〕不合理。因为带肩心轴和手插圆柱销重复限制了沿两孔中心线方向的自由度，即都限制了Y的直线移动。

改良方法为将手插圆柱销改为削边销，削边销的长轴与图中Y轴相垂直，如下图。

6.简述建立装配尺寸链的过程。为什么要对装配尺寸链进行简化？如何简化？

答：装配尺寸链是由各有关装配尺寸〔零件尺寸和装配精度要求〕组成的尺寸链。建立过程如下：首先明确封闭环：装配精度要求就是封闭环；再以封闭环两端的两个零件为起点，沿封闭环的尺寸方向分别找出影响装配精度要求的相关零件，直到找到同一个基准零件或同一基准面为止。

因为机械产品的结构通常比拟复杂，影响某一装配精度的因素很多，在查找该装配尺寸链时，在保证装配精度的前提下，可以忽略那些影响较小的因素，使装配尺寸链适当简化。