1、在车床上车削外圆，请指出工艺系统产生下列主要原始误差对工件精度的影响（作图说明）。

1)车削细长轴外圆时的刀具磨损（工件采用两顶尖定位）

2)机床主轴箱和尾架刚性不足（工件采用两顶尖定位）

3)车削刚性不足工件的外圆（工件采用两顶尖定位）

4)工件轴向热伸长受阻（工件采用两顶尖定位）

5)机床纵向导轨与主轴不平行（工件采用两顶尖定位）

6)机床横手板导轨与主轴不平行（工件采用两顶尖定位）

7)工件毛坯横截面呈椭圆（工件采用三爪卡盘定位）

2、采用一端面和孔定位，另一端面夹紧，磨削薄壁套筒外圆。磨削表面呈现马鞍状。试分析主要原因，并提出改进措施。

3、图1为两种典型的镗孔方式，试回答：

1)分别说明它们所需要的主运动和进给运动（直接在图上标出并加以说明）。

2)若仅考虑镗杆刚度的影响，试分析两种情况下所加工孔的形状误差。

(b) 镗床上镗孔

(a) 车床上镗孔

(a) 主运动：工件旋转运动V w； 进给运动：刀具直线运动f。

(b) 主运动：刀具旋转运动V； 进给运动：工件的直线运动f，或者刀具的直线运动f’ 

(a)孔的圆度误差主要取决于机床主轴的回转精度。

(b)其中，工件进给影响尺寸精度，刀具进给使得镗杆的悬伸长度变化，因此镗杆的受力变形时变化的，使得孔产生形状误差 （靠近主轴箱处的孔径大，原理主轴箱处的孔径小） 。

4、图2为两种工件的工序定位夹紧示意图，试分析图中定位元件所的自由度，并判断有无过定位或欠定位现象，若有，请提出改进方案。

(a) 滚齿

(b)

(a) 长芯轴：　支承板： 

过定位：；改进：将长芯轴改为短芯轴，或者下底面支承板改为一个自由度的支撑（小支承板或多点浮动支承，如球面多点浮动）。

(b) 右端面支撑： 

右活动顶尖： 

左活动顶尖：起夹紧作用。

5、试确定图2(a)、(b)所示零件相关加工工序的定位夹紧方案，并写出定位元件的名称及约束自由度的类型（假设其他表面已加工）。

图2(a) 铣床上加工孔

6、在外圆磨床上加工(如图)，当n1=n2,若只考虑主轴回转误差的影响，试分析在图中给定的两种情况下，磨削后工件的外圆应是什么形状？为什么？

7、在车床上加工芯轴时，粗，精车外圆A及肩台面B，经检测发现A有圆柱度误差，B对A有垂直度误差。试从机床几何误差的影响，分析产生以上误差的主要原因有哪些？

[解]产生A面圆柱度误差的主要原因是车床主轴回转轴线的径向跳动。

产生A面圆柱度误差的主要原因有：

（1）床身导轨在水平面内的直线度误差；

（2）床身导轨和主轴回转轴线在水平面内不平行；

（3）床身导轨的扭曲；

（4）主轴回转轴线的角向摆动。

产生B面对A面不垂直的主要原因有：

（1）主轴回转轴线的轴向窜动；

（2）刀架横溜板导轨与主轴回转轴线不垂直。

８、在车床的三爪卡盘上精镗一批薄壁铜套的内孔，工作以定位，用调整法加工，试分析影响镗孔的尺寸，几何形状，及孔对已加工外圆的同轴度误差的主要因素有哪些项目？并分别指出这些因素产生的加工误差的性质属于哪一类？

[解]影响孔径尺寸精度的因素：

（1）镗刀的尺寸调整误差——常值系统误差；

（2）镗刀的磨损——变值规律性误差；

（3）铜套的均匀热变形（加工后孔缩小）——常值系统误差；

影响孔几何形状精度的因素：

圆度误差：

（1）薄壁铜套的夹紧变形——随机误差；

（2）车床主轴的径向跳动——常值系统误差。

圆柱度误差：

（1）机床导轨的几何误差（纵导轨在水平面不直；前后导轨扭曲；纵导轨与机床主轴不平行）——常值系统误差；

（2）机床主轴的摆动——常值系统误差；

（3）工件的刚度在纵向变化引起变形不均——常值系统误差。

影响孔对外圆的同轴度误差的因素：

（1）基准不符误差（与的同轴度误差）——随机误差；

（2）工件外圆的形状误差引起工件安装误差——随机误差；

（3）三爪卡盘的制造和安装误差——常值系统误差。

8、长丝杠外圆表面磨削后形状为圆锥（靠近头架部位尺寸小）。试分析主要原因，并提出改进措施。

(1)长丝杠外圆表面磨削常采用纵向进给磨削方式，磨削热较多，使得砂轮随着轴向进给热膨胀现象越来越明显，造成靠近头架部位切除的工件材料多，故磨削后形状为圆锥。措施：提高冷却效果，往复多次走刀。

(2)丝杠为细长轴类零件，刚性较砂轮架，机床的头架与尾架低，且机床头架处刚度较尾架处高，因此工件在尾架处受力变形（让刀）大于头架处，故磨削后形状为圆锥。措施：提高工件中间，尾架处部位刚度。

(3)加工过程中存在在误差复映现象。措施：往复多次走刀。

8、若加工图3所示零件，试问如何选择粗、精基准（标有符号的为加工面，其余为非加工面）。

(b)

(a)

9、根据六点定位原理分析下列各图各定位零件所的自由度。

10、车床尾架的结构如下图所示，判断加工外圆时，是否会产生自激振动。如果会，则可采取什么措施提高工艺系统的抗振性而防止或消除自激振动？

11、试根据图示的加工要求，选择合理的定位方案。要求：

1. 在图中画出定位元件 2.说明各定位元件的作用

12、齿轮箱部件如图所示，为保证齿轮轴的轴向窜动量，试以尺寸链最小环原则标注装配尺寸链。

13、试从结构工艺性观点出发，修改下列各图。

四、一对孔轴配合件均需镀铬，镀铬层厚度应控制在0.01±0.002mm（零件镀层后不再加工），装配后应满足配合要求Φ30H7 / f7（即配合间隙为0.020—0.062mm）

问：轴在镀铬前的工序尺寸应该为多少？

五、图示轴套零件，在车床上已加工好外圆，内孔及各面，现须在铣床上铣出右端槽，并保证尺寸以及26±0.2，试求调整尺寸H和A（基本尺寸及上下偏差）。

六、工件定位的两种方案如图所示，要求加工上表面BD，距孔01的尺寸为A（A=20±0.15，V型块夹角90度）

1、分析两种定位方法中各定位元件所的自由度；

2、计算两种定位方法的定位误差，哪种方案较好？

附：正态分布曲线下的面积函数

八、有一批小轴，其直径尺寸要求为，加工后尺寸属正态分布，测量计算得一批工件直径的算术平均值，均方根差。

（1）试画出尺寸分布曲线与公差带间的关系图，计算合格品率及废品率并分析可修复性。

（2）求系统误差，分析其产生系统误差的原因，找出改进的措施。

（3）计算工序能力系数。

附表 

作标准化变化，令

查表得：， 

偏大不合格率，这些不合格品可修复。

偏小不合格率，这些不合格品不可修复。

废品率为

合格率为

（2）

产生废品的原因：是对刀不准，比公差带中心尺寸小，存在系统误差0.0075mm，车刀位置调得稍稍靠近机床主轴中心了.

改进措施：再把车刀位置调远离机床中心线一个系统误差＝0.0075mm的距离。从而消除常值系统误差存在。

（3）工序能力系数

九、在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外园，要求保证直径φ11±0.02mm，第一台加工1000件，其直径尺寸按正态分布，平均值=11.005mm,均方差σ1=0.004mm。第二台加工500件，其直径尺寸也按正态分布，平均值=11.015mm,均方差σ2=0.0025mm。试求：

1）在同一图上画出两台机床加工两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的工序精度高？

2）计算并比较哪台机床的废品率高，并分析其产生的原因以及提出改进的方法。

表 标准正态分布概率密度积分值

1)绘图

2)第一台机床：6σ1=6×0.004=0.024mm，第二台机床：6σ2=6×0.0025=0.015mm，6σ2<6σ1，第二台机床精度高

3)第一台机床加工直径范围 （0.005-0.012，0.005+0.012）全部在公差带以内，故无废品。

4)第二台机床：Z==(11.02-11.015) /0.0025=2，Φ(2)=0.4772

废品率=0.5-0.4772=2.28%（可修复废品）

5)第二台机床产生废品的原因是刀具调整不当，车刀应重新调整退刀11.015-11=0.015mm

十、如图所示，本工序在镗床上镗Φ40孔。要求保证尺寸50±0.1，若以M面作为定位基准，试求其定位误差？若要求定位误差≤1/3工件公差，问此定位方案是否合适？如不允许，如何改进？

十一、某机床主轴部件的局部装配关系如图所示，为保证弹簧档圈A3能顺利装入，要求轴向间隙A∑＝0.05—0.42mm，已知A1＝32.5，A2＝35，A3＝2.5（es=0，ei = －0.12）（标准件），试以概率法确定A1，A2两尺寸。

十二、拟定图示零件的机械加工工艺路线，包括工序名称，加工方法和定位基准。已知该工件的毛坯为铸件（孔未铸出），生产规模为成批生产。

十三、如图所示为在套类工件圆柱面上铣键槽的工序简图。已知：工件内孔尺寸为，外圆尺寸为；定位元件心轴尺寸为，公差为。用间隙配合定位心轴定位，轴向夹紧，属于任意边接触。求工序尺寸、的定位误差？

十四、零件的设计要求如图所示，试确定指定加工面的定位夹紧方案，说明各定位元件的作用，并计算（A）图所示零件的定位误差，以校核定位方案的合理性。

十五、工件定位如图3所示，本工序欲钻孔和，并保证尺寸和。已知：，，，，。试分析计算该定位的定位误差，并判断能否满足工序要求。若不满足要求，应如何改进？

十六、按图4所示定位方式铣轴键槽，要求保证尺寸A。已知：轴径，。求此工序的定位误差，并判断能否满足工序要求。

十七、如图所示的定位方式在阶梯轴上铣槽，V型块的V型角α=90。，试分析定位元件所的自由度，计算加工尺寸74±0.1mm的定位误差，并判断该定位方案是否合理。

【解】

(1)(1+3分)列式计算：L=C+ (△+d外园 /2- d轴/2sin45。)，其中：L=74±0.1，C为调刀尺寸，△为小中心与大外园中心的距离（不同轴），d外园、d轴分别为大小轴段直径。(

(2)定位误差计算：(5分)

△dw(L)=T(△)+T(d外园)/2+T(d轴)/(2sin45)

=0.02+0.074/2+0.062/(2sin45)=0.100847mm

(3) △dw(L)=0.100847十八、如图所示的定位方式铣削连杆的两个侧面，试分析定位元件所的自由度，计算加工尺寸mm的定位误差，并判断该定位方案是否合理。

【解】

1)列式计算：L=S—C—△，其中：L=mm，S=65±0.05mm，C为调刀尺寸，△为心轴中心与孔中心距离。

2)定位误差计算：

△的最大变动量T(△)=(0.013+0.021)/2=0.017mm

dw(L)=T(△)+T(S)=0.017+0.1=0.117mm

3)△dw(L)=0.117十九、零件A、B、C、D、E各面要求如图所示。前道工序加工左端A、B、C三个端面及肩胛面，其中以E定位加工A，以A为测量基准加工B，以B为测量基准加工C，本工序以E为测量基准加工D，保证设计尺寸为10±0.1，同时要求保证10±0.4和35±0.2两个尺寸。试求各道工序需要保证的工序尺寸（用图表跟踪法求解，附加5分）。

二十、CA6140车床尾架部分要求如图所示。为了使各零件按经济精度制造，现采用修配法装配，若选端盖为修配件，试按修配件最小原则确定A2的相关要求，已知T(A2)＝0.1，其余要求如图所示。

二十一、图所示为车床前后两顶尖的不等高装配简图，已知：要求装配后，尾座顶尖中心线和主轴中心线同轴度公差，装配前已经确定各个组成环尺寸及极限偏差，，，，，取为修配环。试绘制装配尺寸链，计算实施修配前和修配后封闭环极限尺寸，分析并重新确定及其修配量范围，确定修配环的尺寸及偏差。

二十二、如图所示装配关系。要求保证轴向间隙A∑=0.1~0.35，各尺寸环按经济精度加工， mm， mm， mm， mm，A5=5mm(公差带T5=0.10mm)，选用修配法装配，A5为修配环，试绘制装配尺寸链、计算A5的上下偏差以及修配量范围。

【解】

1）如图建立装配尺寸链，封闭环为，A5为修配环，减环

2）T∑’=T1+T2+T3+T4+t5=0.20+0.10+0.20+0.05+0.10=0.65mm

按要求：T∑=0.35-0.1=0.25mm

3）A5为修配环，减环，修配后，封闭环尺寸变大，应使ES∑’= ES∑，即：0.35=0.20-(-0.20-0.10-0.05+EI(A5))  

所以  EI(A5)=0.20mm， ES(A5)=0.20+0.10=0.30mm

4）最小修配量=0，最大修配量= T∑’- T∑=0.65-0.25=0.40m下载本文