24-2

試分析滾動軸承的外環(huán)內滾道及內環(huán)外滾道的形狀誤差（圖4-87a、b）所引起主軸回轉軸線的運動誤差，對被加工零件精度有什么影響？答：1）圖a（軸承的外環(huán)內滾道形狀誤差）①車床：由于切削力方向基本不變，對加工精度沒有影響。②鏜床：由于切削力方向在360°內變動，影響加工零件圓度誤差。2）圖b（軸承的內環(huán)外滾道形狀誤差）①車床：由于切削力方向基本不變，影響加工零件圓度誤差。②鏜床：由于切削力方向在360°內變動，對加工精度沒有影響。a）外環(huán)內滾道形狀誤差b）內環(huán)外滾道形狀誤差圖4-874-3試分析在車1

在車加工時，產生下述誤差的原因：鏜孔時，引起被加工孔圓度誤差和圓柱度誤差。2

在車床自定心卡盤上鏜孔時，引起內孔與外圓同軸度誤差；端面與外圓的垂直度誤差。答：1）車床鏜孔造成圓度誤差原因：①車床主軸徑向跳動；②毛坯誤差復映車床鏜孔造成圓柱度誤差原因：①車床主軸徑向跳動；②車床主軸傾角擺動；③車床導軌直線度誤差；④車床導軌與主軸回轉軸線不平行；⑤毛坯誤差復映；⑥刀具磨損；⑦刀具、工件或機床熱變形（注：后兩項在加工孔很大，很長，或工件材料很難加工情況下顯著）2）引起內孔與外圓同軸度誤差原因：①定心卡盤裝夾面與車床主軸回轉軸線不同軸；②毛坯誤差復映引起端面與外圓垂直度誤差原因：①定心卡盤裝夾面與車床主軸回轉軸線不同軸；②車床主軸傾角擺動；③車床橫向導軌直線度誤差；④車床橫向導軌與車床主軸回轉軸線不垂直；⑤毛坯誤差復映；⑥刀具磨損；⑦刀具、工件或機床熱變形（注：后兩項在加工孔很大，很長，或工件材料很難加工情況下顯著）34-4

在車 用兩頂尖裝夾并車削細長軸時，出現圖4-88a、b、c４所示的三種誤差，原因是什么？分別采用什么辦法來減少或消除？答：1）圖a：①工件剛度不足；減小措施：加中心架或跟刀架；減小背吃刀量ap和進給量f；增大刀具主偏角。②車床導軌直線度誤差；減小措施：更換（或維修）機床。2圖b：①車床前后頂尖剛度不足；減小措施：加大前后頂尖剛度；調整切削用量和刀具角度，使由于工件剛度不足引起的變形與前后頂尖剛度不足引起的變形相抵消。②車床導軌直線度誤差；減小措施：更換（或維修）機床。3圖c：①車床縱向導軌與前后頂尖連線不平行；減小措施：調整后頂尖位置，使縱向導軌與前后頂尖連線平行。②車床導軌

；減小措施：更換（或維修）機床。③刀具熱變形或工件熱變形；減小措施：選擇合適切削用量，加冷卻液，減小刀具和工件熱變形。④后頂尖剛度不足；減小措施：加大后頂尖剛度。a）b）c）圖4-884M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）4-5

試分析在轉塔車

將車刀垂直安裝加工外圓（圖4-89）時，影響

直徑誤差的因素中，導軌在垂直面內和水平面內的彎曲，哪個影響大？與臥式車床比較有什么不同？為什么？圖4-89轉塔刀架座答：1）導軌在垂直面內的彎曲影響大；2與臥式車床相比完全不同，臥式車床加工，導軌在水平面內的彎曲對直徑誤差影響大；3其原因是兩者誤差敏感方向不同：本題（圖4-89）誤差敏感方向為垂直方向；而臥式車床誤差敏感方向為水平方向。5M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）b）圖4-90a）4-6

在磨削錐孔時，用檢驗錐度的塞規(guī)

檢驗，發(fā)現只在塞規(guī)中部接觸或在塞規(guī)兩端接觸（圖4-90）。試分析造成誤差的各種因素。答：1）圖a（中間接觸）：①磨床導軌直線度誤差；②砂輪換向處，未越出加工面（換向處砂輪停留時間相對較長，使錐面兩端被多磨去一些）；③誤差復映（光磨次數不足）。2）圖b（兩端接觸）；①磨床導軌直線度誤差；②砂輪修正不規(guī)矩（中間大，兩頭?。?；③導軌

；④誤差復映（光磨次數不足）。6M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）4-7

如果被加工齒輪分度圓的直徑D

=100

mm，滾齒機滾切傳動鏈中最后一個交換齒輪的分度圓直徑d

=200

mm，分度蝸輪副的降速比為1：96。若此交換齒輪的齒距累積誤差ΔF

=0.12

mm，試求由此引起的工件的齒距偏差是多少？解：最后一個交換齒輪的轉角誤差：200

/

20.12

0.0012(弧度)

0.069d2Δ

ΔF

960Δ

Δ

1

0.000719

0.0000125(弧度)由此引起的工件轉角誤差：此轉角誤差對應的齒距累積誤差：ΔF

0

Δ0

D

0.0000125

100

0.00125

(mm)7M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）4-8設已知一工藝系統(tǒng)的誤差復映系數為0.25，工件在本工序前有圓度誤差0.45mm。若本工序形狀精度規(guī)定允差0.01mm，問至少進給幾次方能使形狀精度合格？8解：n

次進給的誤差復映系數為：n

1

2

n

0.25nn

次進給后工件誤差為：W

b

n

0.45

0.25n將有關數據代入：0.01

0.45

0.25n可得到：n

=2.75，取n

=3即進給3

次，可使工件形狀精度合格。M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）4-9

在車加工絲杠，工件總長為2650

mm，螺紋部分的長度L=2000mm，工件材料和母絲杠材料都是45鋼，加工時室溫為20℃，加工后工件溫升至45℃，母絲杠溫升至30℃。試求工件全長上由于熱變形而引起的螺距累積誤差。解：查手冊，45鋼的線膨脹系數為：11.59×10－6

(1/℃)工件絲杠與車床母絲杠材料相同，線膨脹系數也相同。由于熱變形而引起的螺距累積誤差，實質上是由于工件絲杠與車床母絲杠溫差而引起的熱伸長量之差，即：ΔS

ΔT

L

11.59106

(45

30)

2000

0.3477

(mm)9M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）圖4-91FAFBAB4-10

橫磨工件時（圖4-91），設橫向磨削力Fp

=

100N，主軸箱剛度ktj=5000N/mm，尾座剛度kwz=4000N/mm，加工工件尺寸如圖4-91所示，求加工后工件的錐度。解：A處受力：FA

=

Fp×100/300=33.3

(N)B處受力：FB

=

Fp×200/300=66.7

(N)A處位移：XA

=

FA/50000=0.00067

(mm)B處位移：XB

=

FB/40000=0.00167

(mm)加工后出現錐度（左小右大）形狀誤差為：30010S

X

A

100

0.00067

(mm)

0.67

(μm)

2

XBM

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）4-11

試說明磨削外圓時，使用固定頂尖的目的是什么？哪些因素引起外圓的圓度和錐度誤差（圖4-92）。解：1）使用固定頂尖的目的：為避免工件主軸回轉誤差影響加工精度。

2引起外圓圓度誤差因素：①前后頂尖錐面誤差；②前后頂尖孔錐面誤差；③前后頂尖不同軸。3引起外圓錐度誤差因素：①機床縱向導軌與前后頂尖連線不平行；②單爪撥盤傳動力影響；③前后頂尖剛度不一致。圖4-9211M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）4-12

在車床或磨 加工相同尺寸及相同精度的內、外圓柱表面時，加工內孔表面的進給次數往往多于外圓面，試分析其原因。解：與外圓加工相比，加工內孔的刀具（砂輪）剛度?。欢`差復映系數與工藝系統(tǒng)剛度成反比；又多次進給誤差復映系數等于各次進給誤差復映系數的乘積。故要消除毛坯誤差，加工內孔表面的進給次數往往多于外圓面。124-13

在車 加工一長度為800mm、直徑為60mm的45鋼光軸?，F已知機床各部件的剛度分別為ktj

=90000

N/mm，kwz

=50000

N/mm，kdj

=40000

N/mm，加工時的切削力

Fc

=

600N，Fp

=

。試分析計算一次進給后的工件軸向形狀誤差（工件裝夾在兩頂尖之間）。解：工藝系統(tǒng)變形為微小量，可只考慮誤差敏感方向（x方向）的變形；切削力是定值，刀具引起的變形為常量，不影響工件形狀誤差；只需考慮由于切削力作用點位置變化引起的機床變形（參考圖4-29）：

tj

wz

L

k1

L

z21

z

2

Lxjc

FP

k圖4-29變形隨受力點變化規(guī)律xt

j

xw

z

ΔxA′B′CC′FpzLAFABFBxz當z

=L=800時，變形量最大：500000wzmax

0.4

600

0.00048

FPxL

時，變形量最小：kkwzktj

kwz當z

tj

wzmin0.4

600

0.00017k

k

900000FPx

工件形狀誤差：Δ=2(xmax－xmin)=0.00062

(mm)13M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）圖4-93xy4-14

在臥式銑

銑削鍵槽（圖4-93），經測量發(fā)現工件兩端深度大于中間，且都比調整的深度尺寸小。試分析產生這一現象的原因。解：（1）由于工藝系統(tǒng)變形引起在切削力的作用下，機床前后頂尖、刀具及工件均會產生變形（y方向的變形與切削力方向相反），故比調整的深度要小。又由于切削力作用點改變，引起變形量發(fā)生改變：前后頂尖變形：在工件兩端大，工件中間位置??；工件變形：兩端變形小，中間變形大；3刀具變形：兩端和中間同樣大?，F鍵槽中間深度小，說明中間位置變形大，主要由于工件變形引起，即在本例系統(tǒng)中，工件是剛度薄弱環(huán)節(jié)。（2）由于導軌在垂直面內直線度誤差引起14M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）4-15

圖4-94所示為床身零件。當導軌面在龍門刨

粗刨之后便立即進行精刨。試分析若床身剛度較低，精刨后導軌面將會產生什么樣的誤差？解：粗刨時產生較多熱量，導軌面受熱膨脹，基體部分溫度較低，有阻止導軌面膨脹的傾向，承受拉應力；導軌面膨脹受阻，產生壓應力。粗刨之后立即進行精刨，將會部分破壞壓應力層，使內應力不再平衡。內應力重新分配，將使床身發(fā)生變形，導軌面產生中凹的形狀誤差。圖4-9415M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）24.89525.045

x(z)24.9724.95

25分布曲線25.05不合格品SΔ

=0.030.025z

x

x

24.95

24.97

0.8查正態(tài)分布表，得到：F(z)=0.2881

陰影部分面積：A=0.5－0.2881=0.2119即不合格品率：Δ=0.2119=21.19%2）降低不合格品率的措施：①重新對刀，使分布中心盡量接近公差帶中心；②調整機床，減小工件誤差分散范圍。4-16

車削一批軸的外圓，其尺寸為φ25±0.05mm。已知此工序的加工誤差分布曲線是正態(tài)分布曲線，其標準差σ=0.025mm，曲線的頂峰位置偏于公差帶中值的左側0.03mm。試求零件的

和廢品率。工藝系統(tǒng)經過怎樣的調整可使廢品率降低？解：1）畫出分布曲線，如圖示。左面陰影部分為不合格品率。作標準化變量：16M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）n

54-17

在無心磨

用貫穿法磨削加工φ20mm的小軸，已知該工序的標準差σ=0.003mm?，F從一批工件中任取五件，測量其直徑，求得算術平均值為φ20.008mm。試估算這批工件的最大尺寸及最小尺寸。解：以±3σ作為尺寸分散范圍，樣本平均值的分散范圍為：x

3

20.008

3

0.003

20.008

0.004樣本與總體尺寸分布x3σLmaxLmin樣本均值分布總體分布3

3

nn3σ其最大、最小值分別為20.012和20.004，也即總體的平均值最大、最小值可能為20.012和20.004。若總體的平均值為20.012，則工件最大尺寸為：20.012＋3×0.003=20.021

(mm)若總體的平均值為20.004，則工件最小尺寸為：20.004－3×0.003=19.995

(mm)17M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）4-18

有一批零件，其內孔尺寸為φ70+0.03mm，屬正態(tài)分布。試求尺寸在φ70+0.03mm之間的概率。0＋0.010.005

1x

x

70.01

70.015z

70.070.03

x(z)A1A270.01570.01分布曲線查正態(tài)分布表，得到：F(z)=0.3413，該值即為陰影部分A1的面積。陰影部分A2的面積顯見為0.5?？纱_定尺寸在φ70+0.03mm之間的概率為：＋0.01P

=0.3413+0.5

=0.8413

=84.13%18解：以±3σ作為尺寸分散范圍，得到：σ=0.05。畫出分布曲線，如圖示。作標準化變量：4-19

在自上加工一批尺寸為φ8±0.09mm的工件，機床調整完后試車50件，測得尺寸列于表4-50中。試繪制分布曲線圖、直方圖，計算工序能力系數和廢品率，并分析誤差產生的原因。表4-15

一批零件加工尺寸結果試件號尺寸/mm試件號尺寸/mm試件號尺寸/mm試件號尺寸/mm試件號尺寸/mm17.920117.970217.895318.000418.02427.970127.982227.992328.012417.92837.980137.991238.000338.024427.96547.990147.998248.010348.045437.98057.995158.007258.022357.960447.98868.005168.022268.040367.795457.99578.018178.040277.957377.988468.00488.030188.080287.795387.994478.02798.060197.940297.985398.002488.065107.935207.972307.992408.015498.017解：1）確定分組數、組距、組界、組中值①按表3-2初選分組數k′=7③確定分組數k：k

=R/d

+1=77

1

8.08

7.795

0.0475

，取整，d′→0.048k

1

xmin②確定組距d：d

xmax19④確定各組組界、組中值，統(tǒng)計各組頻數，如下表組號1234567組界7.771~7.8197.819~7.8677.867~7.9157.915~7.9637.963~8.0118.011~8.0598.059~8.107組中值7.79457.84257.89057.93857.98658.03458.0825頻數2016251332）計算樣本平均值和標準差：1nn

i1x

xi

7.988412ni1ix

x

0.05373n

1s

7.771

7.8678.059x3）畫直方圖與分布曲線圖（分布曲線圖按正態(tài)分布處理）y（頻數）-7.8197.9637.915

8.0118.107分布曲線8.09（公差帶）7.91

8.0直方圖與分布曲線圖204）計算工序能力系數：P

0.5586

6

0.05373

T

0.18C5）計算不合格品率：PK6

0.053736

T

2S

0.18

2(8

7.9884)

0.486C0.053731

x1

x

7.91

7.9884

1.460.053732

x2

x

8.09

7.9884

1.89①左面陰影部分：作標準化變量：z②右面陰影部分：作標準化變量：zx(z)分布曲線7.9884（公差帶）7.91

8.0

8.09分布曲線與公差帶A1A2Δ=0.0722＋0.0294=0.1016=10.16％6）分析誤差產生的原因：主要是工序能力不足（CP=0.558），應找出原因，加以改進。查正態(tài)分布表得到

F(z)=0.4278，陰影部分面積：A1=0.5－0.4278=0.0722查正態(tài)分布表得到

F(z)=0.4706，陰影部分面積：A2=0.5－0.4706＝0.0294不合格品率為兩部分陰影面積之和，故不合格品率：21表4-16

一批零件加工尺寸結果試件號尺寸/mm試件號尺寸/mm試件號尺寸/mm試件號尺寸/mm試件號尺寸/mm128.10628.101128.201628.002128.10227.90727.801228.381728.102228.12327.70828.101328.431827.902327.90428.00927.951427.901928.042428.06528.201028.261527.842027.862527.80解：1）取樣組容量為5，計算各樣組平均值與極差，如下表4-20

加工一批零件，其外徑尺寸為φ28±0.6mm。已知從前在相同工藝條件下加工同類零件的標準差為0.14mm，試設計加工該批零件的x－R圖。如該批零件尺寸如表4-16，試分析該工序的工藝穩(wěn)定性。組號測量值平均值極差x1x2x3x4x5128.1027.9027.7028.0028.2027.980.5228.0027.8028.1027.9528.2628.0420.46328.2028.3828.4327.9027.8428.150.59428.0028.1027.9028.0427.8627.980.24528.1028.1227.9028.0627.8027.9960.3222

LCL

02）計算中心線和控制限x

圖中心線：x

28.030

R圖中心線：R

0.4222

UCL

x

A2

R

28.030

0.58

0.422

28.275x圖控制限：

LCL

x

A

R

28.030

0.580.422

27.785R圖控制限：UCL

D1

R

2.110.422

0.890123x

圖樣組序號45LCL＝27.085UCL＝28.275xiUR＝0.890123樣組序號45R

＝0.422RiR

圖x

R

圖x＝28.030作x－R圖（右圖）判斷穩(wěn)定性：根據所作x－

R圖，可以判斷工藝過程穩(wěn)定。注：本題只供練習使用，不能作為真正的控制圖使用，因x－R

控制圖要求大樣本，

(一般要求樣本容量n

≥100)而本題樣本容量只有25，無法得到準確判斷。23M

M

T機械制造工藝學習題解答（第四章）分布曲線-3σ03σx(z)0.2需要修復不合格品ΔS=0.048z1不可修復廢品z24-21

在車

加工一批工件的孔。經測量，實際尺寸小于要求的尺寸而必須返修的工件數占22.4％，大于要求的尺寸而不能返修的工件數占1.4％。若孔的直徑公差T＝0.2mm，整批工件尺寸服從正態(tài)分布，試確定該工序的標準差σ，并判斷車刀的調整誤差是多少？解：1）畫出分布曲線，如圖示。左面陰影部分為需要返修的不合格品率(22.4%)，可得到：F(z)=0.5－0.224=0.276。查正態(tài)分布表可得：z1=0.76σ右面陰影部分為不能返修的廢品率，有：F(z)=0.5－0.014=0.486。查正態(tài)分布表可得：z2=2.2σ由(0.76＋2.2)σ=T=0.2可求出：σ=0.068(mm)2）調整誤差：ΔS=T/2－z1=0.1－0.76×0.068=0.048

(mm)24M

M

T機械制造工藝學習題解答（第五章）5-3

車削一鑄鐵零件的外圓表面，若進給量f

=0.40mm/r，車刀刀尖圓弧半徑rε=3mm，試估算車削后表面粗糙度的數值。解：最大殘留面積高度：ε8

r

8

3R

0.4

0.4

0.0067

(mm)

6.7

(μm)max

f

2由于鑄鐵零件塑性變形對粗糙度影響較小，此值可近似為Rz值。5-2為什么機器零件一般總是從表面層開始破壞的？答：表面層是機器零件的邊界，常承受由于工作負荷而引起的最大應力和外界介質的侵蝕，表面層上的微小缺陷（如微小裂紋、凹坑、軟質點等）又會引起局部應力集中、腐蝕等，因此機器零件一般總是從表面層開始破壞。255-4

高速精鏜45鋼工件的內孔時，采用主偏角κr=75°、副偏角κr′=15°的鋒利尖刀，當加工表面粗糙度要求Ra=3.2~6.3μm時，問：（1）在不考慮工件材料塑性變形對表面粗糙度影響的條件下，進給量f

應選擇多大合適？23分析實際加工表面表面粗糙度與計算值是否相同，為什么？進給量f

越小，表面粗糙度值是否越?。縭

r解：（1）最大殘留面積高度：f

f

fRmax

cot

cot

cot

75

cot15

4在不考慮工件材料塑性變形及其他因素對表面粗糙度影響的條件下，根據Ra值定義，有（參見右圖）：ba

cdefRmaxRmax2殘留面積高度與Ra值關系Ra

=(Sabc+Scde)/f

=Rmax/4=f

/16（Sabc與Scde為三角形面積）可求出：f

=0.0512~0.1008(mm/r)2實際加工表面表面粗糙度與計算值不同，實際切削加工有塑性變形等因素影響（會引起積屑瘤和鱗刺等）。3理論上講，進給量f

越小，表面粗糙度值越小。但實際切削加工中因為有塑性變形等因素影響，進給量f

小到一定程度后對降低表面粗糙度不再起作用。26M

M

T機械制造工藝學習題解答（第五章）5

采用粒度為36

號的砂輪磨削鋼件外圓，其表面粗糙度要求為

Ra=1.6μm；在相同的磨削用量下，采用粒度為60號的砂輪可使Ra減小為0.2μm，這是為什么？答：砂輪粒度越大，表示砂輪中磨粒越小，單位體積內的磨粒數越多，也即在相同的磨削用量下，單位時間內參與磨削的磨粒數越多，致使磨削表面粗糙度減小。6為什么提高砂輪速度能減小磨削表面的粗糙度數值，而提高工件速度卻得到相反的結果？答：砂輪速度越高，單位時間內通過被磨表面的磨粒數就越多，刻痕的等高性越好，因而工件表面粗糙度值越小。工件速度對表面粗糙度的影響剛好相反，增大工件速度，單位時間內通過被磨表面的磨粒數減少，刻痕等高性變差，表面粗糙度值將增大。27M

M

T機械制造工藝學習題解答（第五章）8為什么切削速度越大，硬化現象越小？而進給量增大，硬化現象增大？答：增大切削速度有兩方面因素影響加工硬化：1刀具與工件的作用時間減少，使塑性變形擴展深度減小，因而冷硬層深度減小；2

溫度增高，弱化傾向增大，冷硬程度降低。進給量增大，切削力也增大，表層金屬的塑性變形加劇，冷硬程度增大。5-14

磨削外圓表面時，如果同時提高工件和砂輪的速度，為什么能夠減輕燒傷且又不會增大表面粗糙度？答：增大工件回轉速度vw，熱量不容易傳入工件內層，具有減小燒傷層深度的作用。且在相同材料去除率條件下，提高工件轉速可以減小背吃刀量ap，從而減小磨削熱和磨削溫度，更有利于減輕燒傷。增大工件速度vw會使表面粗糙度值增大，為此可以相應提高砂輪速度vs，既能減輕燒傷又不會增大表面粗糙度。28M

M

T機械制造工藝學習題解答（第五章）5-18

磨削淬火鋼時，因冷卻速度不均勻，其表層金屬出現二次淬火組織（馬氏體），在表層稍下深處出現回火組織（近似珠光體的托氏體或索氏體）。試分析二次淬火層及回火層各產生何種殘余應力。解：二次淬火層組織為馬氏體，其密度較小，比容較大；而回火層組織為托氏體或索氏體，比容較小；金相組織變化，使表層膨脹，受到里層金屬阻礙，產生壓縮殘余應力，里層則產生拉伸殘余應力。29M

M

T機械制造工藝學習題解答（第五章）圖5-575-19

試解釋磨削淬火鋼件，磨削表面層的應力狀態(tài)與磨削深度的實驗曲線（圖5-57）。解：磨削淬火鋼件時，磨削表面會產生很高的溫度，表層較深處（圖中0.01～0.05mm）將發(fā)生回火，淬火馬氏體轉變成近似珠光體的托氏體或索氏體，比容減小，體積縮小，受到里層金屬阻礙，產生拉伸殘余應力。最表層（0～0.01mm）由于冷卻速度快，會產生二次淬火馬氏體，其比容較里層回火組織大，因而產生壓縮殘余應力。305-27

在車削時，當刀具處于水平位置時振動較強（圖5-58a）；若將刀具反裝（圖5-58b），或采用前后刀架同時切削（圖5-58c），或設法將刀具沿工件旋轉方向轉過某一角度時（圖5-58d），振動可能會減弱或

。試分析和解釋上述四種情況的原因。動。圖a滿足此條件，振動較強；圖b和圖d改變切削力方向，使α

不再落入β角內，破壞了耦合條件；圖c則使兩切削力相平衡，合力數值接近于0。c）a）

b）圖5-57解：圖示振型耦合模型中k1為小剛度主軸，其與x軸夾角α落在切削力

F與x軸夾角β之內將引起自激振車床刀架振型耦合模型Fmcbd

ax1x1x2x2βk2k1αxβFFFβ

Fd）31M

M

T機械制造工藝學習題解答（第五章）5-28

試分析、比較下列刀具結構中哪一種對減振有利？為什么？（參）考圖5-59）解：圖b和圖d對減振有利。因為刀桿剛度較低，可以降低切削厚度變化效應（再生效應的作用，因而有利于提高切削過程穩(wěn)定性。圖5-59a）b）c）d）32M

M

T機械制造工藝學習題解答（第六章）2）大數互換法計算平均值：ΔM

=(50+0.1)－(50－0.05)=0.156-10

現有一軸、孔配合，配合間隙要求為0.04～0.26mm，已知軸的尺寸為φ50mm，孔的尺寸為φ50+0.20mm。若用完全互換裝配法進行裝配，能否保證裝配精度要求？用大數互換裝配法裝配能否保證裝配精度要求？解：設軸的直徑尺寸為d，孔的直徑尺寸為D，配合間隙為Δ。三者構成尺寸鏈如圖示，其中Δ為封閉環(huán)，D為增環(huán)，d為減環(huán)。0－0.10

01）完全互換法計算，可得：Δ

=

0+0.30不能保證裝配精度要求。0d

T

2

0.12

0.22

0.22DT

2公差：T

因此有：Δ

=0.15±0.11，剛好為0.04～0.26mm，滿足要求。d=φ50－0.10D=φ50+0.20Δ軸孔裝配尺寸鏈33M

M

T機械制造工藝學習題解答（第六章）2）大數互換法計算平均值：ΔM

=(80+0.1)－(80－0.05)=0.156-11設有一軸、孔配合，軸的尺寸為φ80mm，孔的尺寸為φ80+0.20mm。試用完全互換裝配法和大數互換裝配法裝配，分別計算其0封閉環(huán)公稱尺寸、公差和分布位置。解：設軸的直徑尺寸為d，孔的直徑尺寸為D，配合間隙為Δ。三者構成尺寸鏈如圖示，其中Δ

為封閉環(huán)，D

為增環(huán)，d

為減環(huán)。0—

0.101）完全互換法計算，可得：Δ

=0+0.300d

T

2

0.12

0.22

0.22DT

2公差：T

d=φ80－0.10D=φ80+0.20Δ軸孔裝配尺寸鏈因此有：Δ=0.15±0.11=0+0.26+0.04346-12

在CA6140車床尾座套筒裝配圖中，各組成環(huán)零件的尺寸如圖6-48所示，若分別按完全互換裝配法和大數互換裝配法裝配，試分別計算裝配后螺母在頂尖套筒內的軸向圓跳動量。圖6-480

1

T

2

T

2

3

0.12

0.1732

3T

2公差：T

平均尺寸：A0M

=A1M－(A2M+A3M)=60.05－(56.95+2.95)=0.15故有：A0

=0.15±0.0865，螺母串動量為0.0635～0.2365mm。解：1）建立尺寸鏈（圖6-48a），其中尺寸A0是間接保證的，是封閉環(huán)，尺寸A1是增環(huán)，尺寸A2和A3是減環(huán)。2）完全互換法計算：基本尺寸：A0

=A1－(A2+A3)=0；偏差計算：ESA0A0=

0.1－(－0.1－0.1)

=

0.3；EI

=

0－(0+0)

=

0；故有：A

=0+0.3

=0.15±0.150

0A00

1A

601020

1A

57

03

0

1A

30圖6-48a螺母在頂尖套筒內的軸向圓跳動量為0～0.3mm。3）大數互換法計算：假設各環(huán)接近正態(tài)分布356-13

現有一活塞部件，其各組成零件的有關尺寸如圖6-49所示，試分圖6-49TA0

1.4

0.3

0.4

0.15

0.2

0.7842

2

2

2平均尺寸：0MA

=

(31.2+11.075＋39.9)

－49.85=

32.325別按極值公差公式和統(tǒng)計公差公式計算活塞行程的極限尺寸。解：1）建立尺寸鏈（圖6-49a、b），圖a中尺寸A0是封閉環(huán)，圖b中尺寸AS是封閉環(huán)。2）極值法計算：A0

=

32+0.85

，A

=13+1.1=

13.45±0.65(mm)－0.2

S

－0.23）統(tǒng)計公差公式計算：假設k0

=1，ki

=1.4，尺寸鏈a中，公差：1A

=50A04A

=405A

=19AS圖6-49b圖6-49aA00—0.3A2=31+0.40A3=11+0.1500－0.20－0.25有：A0

=32.325±0.392尺寸鏈a

中，公差：TAS 0.7842

(1.4

0.25)2

0.86SM36平均尺寸：

A

=

32.325－18.875=

13.45有：

A

=

13.45±0.43，即按統(tǒng)計公差公式計算S最小行程為13.02mm，最大行程為13.88mm。M

M

T圖6-506-14

器中某軸上零件的尺寸為A1=40mm，A2=36mm，A3=4mm，0要求裝配后齒輪軸向間隙A

=0＋0.25mm，其結構如圖6-50所示。試用極+

0.1值法和統(tǒng)計法分別確定A1、A2、A3的公差及其分布位置。解：A1、A2、A3和A0構成尺寸鏈（如圖示），其中尺寸A0是封閉環(huán)。1）極值法計算：平均公差：Tm

=T0

/3=0.15/3=0.05按加工難易程度調整：取T1

=0.08，T2

=

0.05，T3

=

0.02令A3

為調節(jié)環(huán)，按入體原則確定A1、A2偏差＋0.08A

=40

，A

=36

，已知A

=0＋0.251

0

20—0.050

+

0.13解尺寸鏈，可求出：A

=4—0.10－0.12機械制造工藝學習題解答（第六章）3，

A

=

4最終有：A1

=40＋0.08，A

=360

20－0.05—0.10－0.1237M

M

T平均尺寸：0.175=40.006－35.96－A3M圖6-501A

=

40＋0.12，A

=

362

—0.080按加工難易程度調整：取T1

=0.12，T2

=

0.08，T3

=

0.04令A3

為調節(jié)環(huán)，按入體原則確定A1、A2偏差：0m

0.15

0.87n

1

3T0T

可求出：A3M

=3.871，得到：A3

=3.871±0.02=4—0.109－0.149機械制造工藝學習題解答（第六章）0已知：A

=0＋0.25+0.1，解尺寸鏈3，

A

=

4最終有：A1

=40＋0.12，A

=360

20－0.08—0.109－0.1496-14（續(xù)）2）統(tǒng)計法計算：假定各環(huán)接近正態(tài)分布，則平均公差：38M

M

T圖6-516-15圖6-51所示為軸類部件，為保證彈性擋圈順利裝入，要求保持軸0

1

2向間隙A

=0++0.41mm。已知各組成環(huán)公稱尺寸A

=32.5mm，A

=35mm，0.05A3=2.5mm，試用極值法和統(tǒng)計法分別確定各組成零件上、下極限偏差。解：A1、A2、A3和A0構成尺寸鏈（如圖示），其中尺寸A0是封閉環(huán)。1）極值法計算：平均公差：Tm

=T0/3=0.36/3=0.12按加工難易程度調整：取T2

=0.18，T1

=

0.12，T3

=

0.06令A3

為調節(jié)環(huán)，按入體原則確定A1、A2偏差＋0A

=32.5

，A

=35

，已知：A

=0＋0.4101

－0.12

20.180+

0.053解尺寸鏈，可求出：A

=2.5—0.05－0.11機械制造工藝學習題解答（第六章）最終有：

A

=

32.5＋，A

=

35

，

A

=

2.50.18

—0.0510