1、精品文檔機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)部分習(xí)題參考解答第五章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5-1什么是工藝過(guò)程？什么是工藝規(guī)程？答：工藝過(guò)程一一零件進(jìn)行加工的過(guò)程叫工藝過(guò)程；工藝規(guī)程是依據(jù)科學(xué)工藝規(guī)程記錄合理工藝過(guò)程有關(guān)內(nèi)容的文件叫工藝規(guī)程, 理論、總結(jié)技術(shù)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)制定出來(lái)的。5-2試簡(jiǎn)述工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟。5-3擬定工藝路線需完成哪些工作？5-4試簡(jiǎn)述粗、精基準(zhǔn)的選擇原則，為什么同一尺長(zhǎng)方向上粗基準(zhǔn)通常只允許用一 次?答：粗、精基準(zhǔn)的選擇原則詳見(jiàn)教材 P212-214粗基準(zhǔn)通常只允許用一次的原因是：粗基準(zhǔn)一般是毛面，第一次作為基準(zhǔn)加工的表 面，第二次再作基準(zhǔn)勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生不必要的誤差。5-5加工習(xí)題5

2、-5圖所示零件，其粗、精基準(zhǔn)應(yīng)如何選擇（標(biāo)有-符號(hào)的為加工面, 其余為非加工面）？習(xí)題5-5圖a）、b）、c）所示零件要求內(nèi)外圓同軸，端面與孔軸線垂直, 非加工面與加工面間盡可能保持壁厚均勻；習(xí)題 5-5圖d）所示零件毛坯孔已鑄出，要求 孔加工余量盡可能均勻。習(xí)題5-5圖解：按題目要求，粗、精基準(zhǔn)選擇如下圖所示vC粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn) /一777 呂 0精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)"%器Kd/粗基準(zhǔn)n岸5-6為什么機(jī)械加工過(guò)程一般都要?jiǎng)澐譃槿舾呻A段進(jìn)行?答：機(jī)械加工過(guò)程一般要?jiǎng)澐譃榇旨庸るA段、半精加工階段、精加工階段和光整加 工階段。其目的是保證零件加工質(zhì)量，有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時(shí)處理，有利 于合

3、理使用機(jī)床設(shè)備。5-7試簡(jiǎn)述按工序集中原則、工序分散原則組織工藝過(guò)程的工藝特征，各用于什么場(chǎng)合？5-8什么是加工余量、工序余量和總余量？ 答：加工余量一一毛坯上留作加工用的材料層； 工序余量上道工序和本工序尺寸的差值；總余量一一某一表面毛坯與零件設(shè)計(jì)尺寸之間的差值5-9試分析影響工序余量的因素，為什么在計(jì)算本工序加工余量時(shí)必須考慮本工序裝夾誤差和上工序制造公差的影響?5-10習(xí)題5-10圖所示尺寸鏈中（圖中Ao、Bo、Co、Do是封閉環(huán)），哪些組成環(huán)是 增環(huán)？那些組成環(huán)是減環(huán)？a)b)1 1c)習(xí)題5-10圖解：如圖a）, Ao是圭寸閉環(huán)，Ai, A2, A4, A5, A7, A8是增環(huán)，其

4、余均為減環(huán)如圖b）,可以分解為兩個(gè)尺寸鏈，藍(lán)色，Ao是圭寸閉環(huán)，Ai是增環(huán)，A2，A3是減環(huán)。粉 色：Bo是封閉環(huán)，Bi, B2, B3是增環(huán)，B4是減環(huán)。如圖c）,可以分解為兩個(gè)尺寸鏈，藍(lán)色,Co是封閉環(huán)，Ci是增環(huán),C2是減環(huán)；粉色:5-11試分析比較用極值法解尺寸鏈計(jì)算公式與用統(tǒng)計(jì)法解尺寸鏈計(jì)算公式的異同。答：極值法尺寸鏈計(jì)算公式：考慮誤差的最大、最小值，計(jì)算結(jié)果保證 100%合格 優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算方法簡(jiǎn)單，直觀。所以，在已知封閉環(huán)公差時(shí)，求得的組成環(huán)公差較小。缺 點(diǎn)對(duì)組成環(huán)公差要求嚴(yán)，制造困難，加工成本較高。而用統(tǒng)計(jì)法尺寸鏈計(jì)算公式：考慮誤差的實(shí)際分布情況，按照概率統(tǒng)計(jì)原理進(jìn)行求 解，其計(jì)算

5、結(jié)果可以保證設(shè)定的合格率（99.73% ）。優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)已知封閉環(huán)公差時(shí)，求得 的組成環(huán)公差較大，降低了加工精度要求，生產(chǎn)成本較低。缺點(diǎn)是有少量不合格品。（注意此題改動(dòng)較大，先前答案有誤?。?-12習(xí)題5-12圖a為一軸套零件圖，習(xí)題5-12圖b為車(chē)削工序簡(jiǎn)圖，習(xí)題5-12 圖c給出了鉆孔工序三種不同定位方案的工序簡(jiǎn)圖， 要求保證習(xí)題5-12圖a所規(guī)定的位 置尺寸（10± 0.1） mm的要求。試分別計(jì)算工序尺寸 A1、A與A3的尺寸及公差。為表 達(dá)清晰起見(jiàn)，圖中只標(biāo)出了與計(jì)算工序尺寸 A1、A2、A3有關(guān)的軸向尺寸。習(xí)題5-12圖解：方案一：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，Ai=10±

6、; 0.1mm方案二：尺寸鏈如左：封閉環(huán)為Ao，A為增環(huán)，A4為減環(huán)A2=8+10=18; To=O.2， T4=0.05T 2=To-T 4=0.15由于 ESo=ES2-El4；所以 ES2=ESo+El4=O.O5由于 Elo=El2-ES4;所以 El2=Elo+ES4=-o.1所以，A2 =18°5 mm方案三：尺寸鏈如左：封閉環(huán)為Ao，A5為增環(huán)，A3，A4為減環(huán)。A3=38-8-1o=2o由于 To=ETi； T3=To-T4-T5=o.2-o.o5-o.1=o.o5由于 ESo=ES5-El4-El3；所以 El3=ES5-El4-ESo=o-(-o.o5)-o.1=

7、o.o5;由于 Elo=El5-ES4-ES3；所以 ES3=El5-ES4-Elo=-o.1-o-(-o.1)=o；°Aj =20q.°5 mm兄斗=8遍匕合尸10器方案一所以,5-13t = 400.16 mm方案二習(xí)題5-13圖為齒輪軸截面圖，要求保證軸徑尺寸-28：0：0°8mm和鍵槽深。其工藝過(guò)程為：1）車(chē)外圓至28.1° mm ； 2）銑鍵槽槽深至尺寸H; 3）熱處理；4）磨外圓至尺寸©28芳02；mm。試求工序尺寸H及其極限偏差。習(xí)題5-13圖(a)r*4H*加工習(xí)題5-14圖所示零件有關(guān)端面，要求保證軸向尺寸50mm, 25 習(xí)

8、題5-14圖b，c是加工上述有關(guān)端面的工序草圖，試求工序尺寸A3及其極限偏差。5-145004 mm。0-0.3mm和Ai、 A2、解：如下圖所示，實(shí)際尺寸鏈如a）圖，求解尺寸鏈如b）圖所示，其中A, =14.25 _0.05 , A2 = 140.004 , t = 40, t 為封閉環(huán)，求解 H。A2和H為增環(huán)，Al為減環(huán)。Tt =0.,6, T, =0.05, T2 =0.08 ；由于Tt = 3T 可以得至V，Th =0.16 -0.05 -0.008 =0.102(b)習(xí)題5-13圖尺寸鏈由于t 二 A2 H -A，所以，H=4.25由于 ESt =ES2 ESh -El,，所以 E

9、R =ES -E£ El, 716-0.012 (-0.05)=0.098由于 Elt 二 El 2 El H - ES,，所以 EIH = Elt -El2 ES, = 0 - 0.004 0 = -0.004 所以：H =4.25_0：098mm,驗(yàn)證:Th=0.102a)b)c)習(xí)題5-14圖解：如下圖所示，Ai =50°衛(wèi).1。A和A4 , A5兩尺寸有關(guān)，人4=5右4, A5=25；3;其中A4為封閉環(huán)，貝U A2=30,T2=0.4-0.3=0.1, ES2=0.4+(-0.3)=0.1, El2=0,所以：A2=30T m。A3和A5、Ai兩尺寸有關(guān)，其中 A

10、為封閉環(huán)，則A3=25, T3=0.3-0.1=0.2ES3=-0.1+0.3=0.2, El 3=0-0=0,所以：A3=25；2求解尺寸鏈求解雄尺寸鏈5-15習(xí)題5-15圖是終磨十字軸端面的工序草圖。圖a是磨端面A工位，它以O(shè)iOi一 4軸外圓面靠在平面支承上，限制自由度z、以O(shè)2O2軸外圓支承在長(zhǎng)V形塊上限制自由 度x, y,和x, y轉(zhuǎn)動(dòng)，要求保證工序尺寸C。圖b是磨端面B工位，要求保證圖示工序 尺寸。已知軸徑d =©24.98(0o.o2mm，試求工序尺寸C及其極限偏差。a)b)習(xí)題5-15圖解：如上圖尺寸鏈，Al為b）圖加工的OlOi的軸徑的一半，A1 =12.4900.

11、0! ； A為對(duì) 稱度對(duì)尺寸C的影響，取一半，A =00.°5 ； A3為b）圖加工得到的外形高度的一半， A =53.98°°.°175 ；由于對(duì)稱度為加工要求保證的位置公差，工序尺寸C直接影響對(duì)稱度， 故取A2為封閉環(huán)，則有：公稱尺寸：C=Ai+A2+A3=66.47mm公差：Ti=0.01 T2=0.05 T3=0.0仃5,由于，工 Ti=To;所以，Tc=T2-Ti-T3=0.05-0.01-0.0175=0.0225由于 ES2=ESc-Eli-El3；所以 ESc=ES2+Eli+El3=0.05+（-0.01）+（-0.0仃5）=0.022

12、5由于 El2=EIc-ES1-ES3；所以 Elc=El2+ES1+ES3=0+0+0=0;所以：C =66.47°.°2255-16什么是生產(chǎn)成本、工藝成本？什么是可變費(fèi)用、不變費(fèi)用？在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件 下，如何正確運(yùn)用經(jīng)濟(jì)分析方法合理選擇工藝方案？答：生產(chǎn)成本、工藝成本、可變費(fèi)用、不變費(fèi)用定義詳見(jiàn)教材p242。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)除了功能、質(zhì)量之外，就是價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)，相同功能 質(zhì)量的產(chǎn)品，價(jià)格低才有較大的競(jìng)爭(zhēng)能力，所以應(yīng)想方設(shè)法降低生產(chǎn)成本及工藝成本。降低工藝成本的主要方法是增加生產(chǎn)批量，減少基本時(shí)間和輔助時(shí)間，減少準(zhǔn)備終 結(jié)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。5-17試分析成組工

13、藝的科學(xué)內(nèi)涵和推廣應(yīng)用成組工藝的重要意義。5-18應(yīng)用JLBM-1分類編碼系統(tǒng)為習(xí)題5-18圖所示零件進(jìn)行編碼，并將其轉(zhuǎn)換為 零件特征矩陣。習(xí)題5-18圖5-19試述用派生法進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的方法步驟。5-20在認(rèn)真分析習(xí)題5-20圖所示車(chē)床尾座裝配關(guān)系的基礎(chǔ)上，繪制車(chē)床尾座部件 的裝配工藝系統(tǒng)圖，標(biāo)準(zhǔn)件編號(hào)自定。5-21什么是完全互換裝配法？什么是統(tǒng)計(jì)互換裝配法？試分析其異同，各適用于 什么場(chǎng)合？答：完全互換裝配法一一采用極值法計(jì)算尺寸鏈，裝配時(shí)各組成環(huán)不需要挑選或修 配，就能達(dá)到裝配精度要求的裝配方法。適用于大批大量或成批生產(chǎn)中裝配組成環(huán)較少、裝配精度要求不高的機(jī)器結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)互換

14、裝配法一一采用統(tǒng)計(jì)法計(jì)算尺寸鏈，裝配時(shí)各組成環(huán)不需要挑選或修配， 就能保證絕大部分能夠達(dá)到裝配精度要求的裝配方法。適用于大批大量或成批生產(chǎn)中裝配那些精度要求較高且組成環(huán)較多的機(jī)器結(jié)構(gòu)。兩種方法相同點(diǎn)：裝配方法相同，裝配時(shí)不需要修配，拿來(lái)就裝。不同之處：完全互換法對(duì)組成環(huán)公差要求較嚴(yán)，制造困難，加工成本高，裝配合格 率很高；統(tǒng)計(jì)互換法對(duì)組成環(huán)公差要求較不高，加工成本較低，但會(huì)出現(xiàn)少量不合格品。5-22由于軸孔配合，若軸徑尺寸為©8O°n.iomm，孔徑尺寸為4)8000.20 mm，設(shè)軸徑 與孔徑的尺寸均按正態(tài)分布，且尺寸分布中心與公差帶中心重合，試用完全互換法和統(tǒng) 計(jì)互換法

15、分別計(jì)算軸孔配合間隙尺寸及其極限偏差。解：尺寸鏈如上圖所示，其中Ai為孔的直徑Ai =800.2，A為軸的直徑A2 = 80；i，Ao為所求間隙，為封閉環(huán)。按極值法求解：Ao=O，ESo=ESi-El2=O.2-(-O.1)=O.3; Elo=Eli-ES2=O-O=O;所以，代=。0.3mm，To=O.3mm。按概率法求解:由于 T(A) =丄上嚴(yán)k2 T2(j A)由于組成環(huán)均符合正態(tài)分布，©2=1,K= ko= , 1 ko N i 二則 T(Ao)T2(A)T2(A2)八 0.220.12 =0.2236m由于血=遲即+eT(A)/2 ； ei=o；心1 =(ES+Eli)/

16、2 = (0.2+0)/2=0.1；i 二 ：2=(ES2 EI2)/2=(0 (-0.1)2 二£.05;所以， ：0 二爲(wèi)- ：2 = 0.1-0.050.15ES0 = ."：0 T(A)/2 =0.15 0.2236/2 =0.2618mmEl0 = 0 -T(A)/2 =0.15-0.2236/2 =0.0382mm所以：A)=0；0682 mm，概率法得到的封閉環(huán)公差小于極值法計(jì)算得到的公差。5-23習(xí)題5-23圖所示減速器某軸結(jié)構(gòu)的尺寸分別為：A1=40mm、A2=36mm、A3=4mm;要求裝配后齒輪端部間隙A。保持在0.100.25mm范圍內(nèi)，如選用完全互

17、換法 裝配，試確定A1、Az、A3的極限偏差。習(xí)題5-23圖習(xí)題5-24圖解：參照例題5-4 (p261-263)(1) 計(jì)算封閉環(huán)基本尺寸：由于 Ao=Ai-A2-A3=40-36-4=0; A0 = 00；5mm；(2) 計(jì)算封閉環(huán)公差：To=0.25-0.1=0.15(3) 確定各組成環(huán)的公差：首先按等公差法初步確定各組成環(huán)公差，Tiavr=To/3=0.15/3=0.05mm,考慮到A3容易加工，取 A3為協(xié)調(diào)環(huán)，則A1和A2在同一尺寸間隔，取IT9級(jí)精度，T仁T2=0.062mm，則 T3=0.15-0.062-0.062=0.026mm.(4) 確定各組成環(huán)極限偏差：按照對(duì)稱原則：

18、A2 = 36h9 = 36九62 mm，按入體原則：A = 40js9 = 40 士 0.031 mm由于 ESo=ESi-El2-El3,所以：El3=ESi-El2-ESo=O.O31-(-O.O62)-O.25=-O.157由于 EIo=EIi-ES2-ES3，所以：ES3=EIi-ES2-El0=-O.O31-O-O.1=-O.131所以，民=4眷3； mm(5) 校核圭寸閉環(huán)的極限尺寸：AOmax=A1max-A2min-A3min=4O.O31-(36-O.O62)-(4-O.157)=O.25AOmin=A1min-A2max-A3max=(4O-O.O31)-36-(4-O.131)=O.1符合要求。5-24習(xí)題5-24圖所示為車(chē)床刀架座后壓板與床身導(dǎo)軌的裝配圖，為保證刀架座在 床身導(dǎo)軌上靈活移動(dòng)，壓板