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钳工技师练习题（含参考答案）

一、理论知识题

1.形位公差标注与解读（20分）

某机床主轴箱输出轴（材料45钢，调制处理）的装配图中，要求：

-轴颈φ60h6（公差带-0.019~0）的圆柱度公差为0.005mm；

-轴肩端面（与齿轮定位面配合）相对于轴颈轴线的垂直度公差为0.01mm；

-轴上键槽（宽度10N9，深度t=5.3）的对称度公差为0.02mm（基准为轴颈轴线）。

问题：

（1）在零件图中画出上述形位公差的标注；

（2）解释圆柱度公差带、垂直度公差带的具体含义；

（3）若实际加工后，轴颈的横截面为椭圆（长轴60.003mm，短轴59.997mm），轴向同一位置直径差0.004mm，判断是否满足圆柱度要求。

参考答案：

（1）标注方法：

-圆柱度：在φ60h6尺寸线附近标注“○”，公差值0.005，基准无（圆柱度为形状公差）；

-垂直度：在轴肩端面引出指引线，标注“⊥”，公差值0.01，基准为轴颈轴线（用带字母A的基准符号表示）；

-对称度：在键槽宽度尺寸线附近标注“◎”，公差值0.02，基准为轴颈轴线（基准A）。

（2）公差带含义：

-圆柱度公差带：半径差为0.005mm的两同轴圆柱面之间的区域，实际圆柱面必须完全位于此区域内；

-垂直度公差带：距离为0.01mm的两平行平面之间的区域，且这两平面垂直于基准轴线（轴颈轴线），轴肩端面必须完全位于此区域内。

（3）圆柱度误差计算：圆柱度误差为同一横截面内最大与最小半径之差的最大值。椭圆截面半径差为（60.003-59.997）/2=0.003mm，轴向直径差0.004mm对应半径差0.002mm，因此最大半径差为0.003mm，小于公差0.005mm，满足要求。

2.过盈配合装配计算（25分）

某减速箱高速轴与齿轮采用H7/s6过盈配合，基本尺寸φ80mm。已知：

-轴的尺寸：φ80s6（上偏差+0.086mm，下偏差+0.065mm）；

-孔的尺寸：φ80H7（上偏差+0.030mm，下偏差0）；

-装配时环境温度20℃，轴与孔材料均为45钢（线膨胀系数α=11.5×10??/℃）；

-压入装配时，摩擦系数μ=0.15，材料弹性模量E=200GPa。

问题：

（1）计算最大、最小过盈量；

（2）若需将轴在-20℃冷冻后装配，计算冷冻后轴的尺寸（忽略孔的温度变化）；

（3）计算最小过盈量对应的压入力（公式：F=πdδminEμ/(2(1-ν2))，ν=0.3）。

参考答案：

（1）过盈量计算：

最大过盈量=孔最小尺寸-轴最大尺寸=80.000-(80+0.086)=-0.086mm（绝对值0.086mm）；

最小过盈量=孔最大尺寸-轴最小尺寸=80.030-(80+0.065)=-0.035mm（绝对值0.035mm）。

（2）冷冻后轴的尺寸：

轴的温度变化ΔT=-20℃-20℃=-40℃，

尺寸变化量=α×d×ΔT=11.5×10??×80×(-40)=-0.0368mm，

冷冻后轴的尺寸范围：(80+0.065)-0.0368=80.0282mm至(80+0.086)-0.0368=80.0492mm。

（3）压入力计算：

δmin=0.035mm=0.035×10?3m，d=0.08m，

F=π×0.08×0.035×10?3×200×10?×0.15/[2×(1-0.32)]

=π×0.08×0.035×200×10?×0.15/(2×0.91)

≈(3.14×0.08×0.035×200×10?×0.15)/1.82

≈(3.14×0.08×0.035×3×10?)/1.82

≈(3.14×8.4×10?)/1.82≈263760/1.82≈144923N≈145kN。

3.液压系统故障分析（20分）

某龙门刨床液压系统运行中，工作台出现“爬行”现象（低速时断续运动）。系统采用叶片泵（额定压力6.3MPa），液压缸为双作用活塞式，导轨为滑动导轨（配刮研接触点12~14点/25mm2）。

问题：

（1）列举可能导致爬行的5个原因；

（2）设计排查步骤（从易到难）；

（3）若检测发现液压缸内泄漏量超标（标准≤5mL/min），分析内泄漏的可能原因及处理方法。

参考答案：

（1）可能原因：

①液压系统混入空气（油液中气泡压缩导致压力波动）；

②导轨润滑不良（润滑油不足或油膜破坏）；

③液压缸密封件磨损（活塞与缸筒间隙过大，内泄漏导致推力不足）；