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1、1,习题课,机械制造技术,机制教研室,1.如图1所示零件的尺寸60.1mm不便于直接测量，生产中一般通过测量尺寸A作间接测量。试确定测量尺寸A及其偏差，并分析在这种情况下是否会出现假废品。,图1,尺寸链作业题,1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为A =60.10。画出尺寸链图。2）判断增减环 ：A2、A 为增环 ， A1为减环。,60.10 （A）,260.05（A2）,A,封闭环,增环,增环,减环,36-0.05（A1）,解：,3）计算 基本尺寸 A= A2 +A- A1 6= 26+A-36 A=16 上偏差ESA= ESA2+ESA-EIA1 0.10= 0.05+ESA-(-0.05
2、） ESA=0 下偏差EIA= EIA2+EIA-ESA1 -0.10 = -0.05+EIA-0 EIA=-0.05,工序尺寸,60.10 （A）,260.05（A2）,A,封闭环,增环,增环,减环,36-0.05（A1）,4）假废品分析,工序尺寸,60.10 （A）,260.05（A2）,A,封闭环,增环,增环,减环,36-0.05（A1）,2.图2所示零件若以A面定位，用调整法铣平面B、C及槽D，试确定其工序尺寸及偏差。,图2,解：1）确定封闭环 加工时，间接保证的尺寸为800.18和200. 4为封闭环，需画出2个尺寸链图。,2）解尺寸链1 800.18为封闭环，公差为0.36，160
3、.2为组成环，公差为0.40.36，显然，不合理。 组成环160.2的公差太大，需减小，取为0.2， 即LC=160.1。,则 LD= 960.08,LC=160.1,则 LB= 360.3,铣平面B、C及槽D，工序尺寸及偏差分别为,LB= 360.3,3）解尺寸链2 200.4为封闭环 LC=160.1,LD= 960.08,3.图3所示零件，其内外圆均已加工，现要铣键槽。但铣后测量不便。为检验槽深是否合格，需改测哪些尺寸?试计算它们的尺寸及偏差值。,图3,解：1）确定改测尺寸分别为LA或LB,LB,LA,2）计算LA 建立尺寸链，5+0.3为封闭环， 45-0.05为增环，其余均为减环。,
4、LA,30+0.025,45-0.05,00.025,5+0.3,基本尺寸 5= 45-LA -30 -0 LA=10 上偏差0.3= 0-EILA-0-(-0.025) EILA=-0.275 下偏差0= -0.05-ESLA-0.025-0.025 ESLA=-0.1,3）计算LB建立尺寸链，5+0.3为封闭环，90-0.1为增环， LB为减环。,基本尺寸 5= 90-LB LB=85 上偏差0.3= 0-EILB EILB=-0.3 下偏差0= -0. 1-ESLB ESLB=-0.1,（4）磨外圆至尺寸 mm。,（1）车外圆至 mm;,（2）铣键槽深至尺寸H;,（3）热处理；,试求工序
5、尺寸H及其偏差。,图4,t,1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为t=4+0.16。画出尺寸链图。,H,解：,3）计算基本尺寸 4= H+14-14.25 H=4.25上偏差0.16= ESH+0.012-(-0.05) ESH=0.098 下偏差0= EIH+0.004-0 EIH=-0.004,H,封闭环,增环,增环,减环,t,t=4+0.16,2）判断增减环 ： 、H 为增环 ， 为减环。,图5,5.图5为轴套类零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各端面，现需在铣床铣出右端槽并保证5-0.06及260.3的尺寸，求试切调刀时的度量尺寸H、A及上、下偏差。,A,1）确定封闭环：加工时间接保证
6、的尺寸为260.3。画出尺寸链图。,解：（1）求A,260.3 （A）,200.1,50-0.1,100.1,A,2）判断增减环 :50-0.1 、A 为增环 ，100.1、20 0.1为减环。,260.3 （A）,200.1,增环,减环,50-0.1,100.1,增环,减环,封闭环,3）计算基本尺寸 26= A+50-20-10 A=6上偏差0.3= ESA+0-(-0.1)-(-0.1) ESA=0.1 下偏差-0.3= EIA+(-0.1)-0.1-0.1 EIA=0,1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为5-0.06。画出尺寸链图。,（2）求H,H,20-0.02,5-0.06,2）计
7、算基本尺寸 5= H-20 H=25 上偏差0= ESH-(-0.02) ESH=-0.02 下偏差-0.06= EIH-0 EIH=-0.06,图6,6.轴套零件如下图所示，其内外圆及断面A、B、D均已加工。现后续加工工艺如下：（1）以A面定位，钻8孔，求工序尺寸及其上下偏差。（2）以A面定位，铣缺口C，求工序尺寸及其上下偏差。,1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为300.15。画出尺寸链图。,解：,A,300.15 （A）,60+0.1,A,75-0.1,（1）求以A面定位，钻8孔的工序尺寸及其上下偏差,3）计算基本尺寸 30= A+60-75 A=45上偏差0.15= ESA+0.1-
8、(-0.1) ESA=-0.05 下偏差-0.15= EIA+0-0 EIA=-0.15,300.15 （A）,60+0.1,A,封闭环,增环,减环,75-0.1,增环,2）判断增减环 :60+0.1 、A 为增环 ，75-0.01为减环。,1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为200.12，画出尺寸链图。,A,200.12 （A）,A,（2）求以A面定位，铣缺口C的工序尺寸及其上下偏差,B,B,200.12 （A）,A,B,2）判断增减环 :B为增环 ， A为减环。,3）计算基本尺寸 20= B-45 B=65上偏差0.12= ESB-(-0.15) ESB=-0.03 下偏差-0.12=
9、EIB-(-0.05) EIB=-0.17,图7,7.轴承座零件如下图所示，除B面外，其他尺寸均已加工完毕，现工序以A表面定位加工B面，试计算工序尺寸及其偏差。,1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为90+0.4。画出尺寸链图。,解：,90+0.4（A）,130+0.1,L,1500.1,L,90+0.4（）,130+0.1,L,封闭环,增环,减环,1500.1,增环,2）判断增减环 :130+0.1 、L 为增环 ，1500.1为减环。,3）计算基本尺寸 90= L+130-150 L=110上偏差0.4= ESL+0.1-(-0. 1) ESL=0.2 下偏差0= EIL+0-0.1 EI
10、L=0.1,、t为增环， 为减环。,解：1）建立尺寸链，0.1+0.2为封闭环。,（1）车内孔至 mm；,8.某零件材料为1Cr13Mo，其内孔的加工工序如下：,（2）液体碳氮共渗，工艺要求液体碳氮共渗层深度为t；,并要求保证液体碳氮共渗层深度为0.10.3mm。试求工序的尺寸及其极限偏差。,（3）磨内孔至 mm;,0.1+0.2,t,2）计算 基本尺寸 0.1= t +15.9 16 t= 0.2上偏差0.2= ESt+0.07-0.005 ESt= 0.125 下偏差0= EIt+0-0.0175 EIt= 0.0175,0.1+0.2,t,9.某小轴零件图上规定其外圆直径为32-0.05
11、，渗碳深度为0.50.8mm，其工艺过程为：车一渗碳一磨。已知渗碳时的工艺渗碳层深度为0.81.0mm。试计算渗碳前车削工序的直径尺寸及上下偏差。,解：1）建立尺寸链，0.5+0.3为封闭环。,16-0.025、0.8+0.2为增环，d/2为减环。,d/2,16-0.025,0.5+0.3,0.8+0.2,2）计算 基本尺寸 0.5= 16 +0.8 d/2 d/2= 16.3上偏差0.3= 0+0.2-EId/2 EId/2= -0.1 下偏差0= -0.025+0-ESd/2 ESd/2= -0.025,1.在卧式镗床上加工箱体孔，若只考虑镗杆刚度的影响，试在图1中画出下列四种镗孔方式加工
12、后孔的形状，并说明为什么：,1）镗杆送进，有后支承；2）镗杆送进，无后支承；3）工作台送进；4）在镗模上加工。,图1 不同镗孔方式,机械加工精度作业题,1）镗杆送进，有后支承；,镗杆在径向力的作用下产生弯曲变形（简支梁）。,2）镗杆送进，无后支承；,镗杆在径向力的作用下产生弯曲变形（悬臂梁）。,3）工作台送进；,工件进给，镗杆在径向力的作用下产生的弯曲变形不影响工件的形状误差。,4）在镗模上加工。,镗杆在径向力的作用下产生弯曲变形（简支梁）。,2.在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经度量发现整批工件有下列几何形状误差；锥形（图2a）；鞍形（图2b）；腰鼓形（图2c）；喇叭形（图2d）。试分别说
13、明可能产生上述误差的各种因素?,图2 光轴几种形状误差,鞍形（图2b）；,锥形（图2a）；,毛坯的误差复映刀具磨损导轨倾斜（刀具热伸长或工件热膨胀）,毛坯的误差复映头架、尾架变形导轨后凸,喇叭形（图2d）,腰鼓形（图2c）,毛坯的误差复映工件受力变形导轨后凸,毛坯的误差复映工件受力变形导轨前凸,定位误差补充作业题,1.分别计算题1图a）、b）、c）中尺寸L的定位误差，其中（1）钻孔（不考虑40mm与80mm的同轴度）；（2）钻孔（不考虑40mm与80mm的同轴度）；（3）钻孔（40mm与80mm的同轴度允差为0.02mm）。,题1图,解：,（1）求钻孔（不考虑40mm与80mm的同轴度） L的
14、定位误差。,轴在垂直套中定位，Y=0.025-(-0.025)=0.05mm,故，D=Y=0.05mm,B=0,工序基准为小端轴线，定位基准也为小端轴线，重合,孔40h7=40+0.025,轴40g6=,（2）钻孔（不考虑40mm与80mm的同轴度）， L的定位误差。,2）轴在垂直套中定位，Y=0.025-(-0.025)=0.05mm,B=0.1/2=0.05mm,1）工序基准为大端左侧母线，定位基准也为小端轴线，不重合,3）工序基准不在定位基面上 D=Y+B=0.05+0.05=0.1mm,（3）钻孔（40mm与80mm的同轴度允差为0.02mm） L的定位误差。,2）轴在垂直套中定位，Y
15、=0.025-(-0.025)=0.05mm,B=0.1/2+0.02=0.07mm,1）工序基准为大端左侧母线，定位基准也为小端轴线，不重合,3）工序基准不在定位基面上 D=Y+B=0.05+0.07=0.12mm,2.如题2图所示，已知加工尺寸18+0.2mm、25-0.2mm和20+0.3mm,求尺寸A和B的定位误差。,题2图,工序基准与定位基准不重合,定位基面为平面，Y=0,故，D=B=0.4mm,B=0.2+0.2=0.4mm,解：1）A的定位误差,题2图,工序基准与定位基准不重合,定位基面为平面，Y=0,故，D=0.3mm,B=0.3mm,2）B的定位误差,3.如题3图所示零件，用
16、三爪卡盘夹持25-0.1mm铣扁头,求尺寸h的定位误差(不考虑同轴度影响)。,题3图,三爪卡盘定位并夹紧，Y=0,故，D=B=0.1mm,B=0.1mm,解：工序基准为大端外圆下母线与定位基准为小端轴线，不重合,4.套类工件，定位如题4图所示，欲在外圆铣一键槽，分析计算各种定位方案中H1、H2、H3的定位误差。（1）在可涨心轴上定位，如题4图b）所示；（2）在处于水平位置具有间隙的刚性心轴上定位，如题4图c）所示；（3）在处于垂直位置具有间隙的刚性心轴上定位；（4）如果计入工件内外圆同轴度误差t，上述三种定位方案中H1、H2、H3的定位误差又各为多少？,题4图,解：（1）在可涨心轴上定位，如题
17、4图b）时，计算H1、H2、H3的定位误差。,可涨心轴定位，Y=0,1）H1的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,D=B=Td1/2+t,可涨心轴定位，Y=0,2）H2的定位误差,工序基准为大端外圆上母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,D=B=Td1/2+t,可涨心轴定位，Y=0,3）H3的定位误差,工序基准为大端外圆轴线，定位基准为孔轴线，两者不重合，由于不考虑二者的同轴度误差。,B=0,D=0,B=t,D=t,（2）在处于水平位置具有间隙的刚性心轴上定位，如题4图c）所示；计算H1、H2、H3的定位误差。,水平心轴定
18、位，Y=（TD+Td）/2,1）H1的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,工序基准不在定位基面上 D=Y+B= （TD+Td+Td1）/2+t,2）H2的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,水平心轴定位，Y=（TD+Td）/2,工序基准不在定位基面上 D=Y+B= （TD+Td+Td1）/2+t,3）H3的定位误差,水平心轴定位，Y=（TD+Td）/2,工序基准不在定位基面上 D=Y= （TD+Td）/2+t,工序基准为大端外圆轴线，定位基准为孔轴线，两者不重合，由于不考虑二者的同轴度误差。
19、,B=0,B=t,（2）在处于垂直位置具有间隙的刚性心轴上定位，如题4图c）所示；计算H1、H2、H3的定位误差。,垂直心轴定位，Y=Dmax-dmin=TD+Td,1）H1的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,工序基准不在定位基面上 D=Y+B= TD+Td+（Td1）/2+t,2）H2的定位误差,工序基准为大端外圆下母线，定位基准为孔轴线，两者不重合。,B=Td1/2+t,垂直心轴定位，Y=Dmax-dmin=TD+Td,工序基准不在定位基面上 D=Y+B= TD+Td+（Td1）/2+t,3）H3的定位误差,工序基准为大端外圆轴线，定位
20、基准为孔轴线，两者不重合，由于不考虑二者的同轴度误差。,B=0,垂直心轴定位，Y=Dmax-dmin=TD+Td,工序基准不在定位基面上 D=Y+B= TD+Td+（Td1）/2+t,B=t,（4）如果计入工件内外圆同轴度误差t，上述三种定位方案中H1、H2、H3的定位误差。,在基准不重合误差中，加上同轴度误差t即可。,5.工件尺寸如题5图a）所示，欲钻O孔并保证尺寸30-0.1mm，计算图示b)、c）、d）、e）、f）五种定位方案的定位误差（加工时工件轴线处于水平位置，=90）。,题5图,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆下母线，两者不重合，B =0.03/2+0.02/2
21、+0.02=0.045mm 2）以小端圆柱面下母线在的平面上定位，,Y=0,3）D=B=0.045mm,0.015,B,0.02,0.01,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合， B =0.03/2+0.02=0.035mm 2）以小端圆柱面在的V型块上定位，,3）工序基准不在定位基面上D=Y+B=0.014+0.035=0.049mm,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是大端轴线，两者不重合， B =0.03/2=0.015mm2）以大端圆柱面在的V型块上定位，,当定位基面直径由大变小，定位基准朝下变动；若定位基准位置不动时，工序基准朝上变动；两者的变
22、动方向相反，取“-”号。所以45的定位误差为,3）工序基准在定位基面上 D=YB “+”、“-”的判别：,D=Y-B=0.021-0.015=0.007mm,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合， B =0.03/2+0.02=0.035mm2）以小端圆柱面在的水平V型块上定位，,3）D=B=0.035mm,Y=0,解：1）工序基准是大端外圆下母线，定位基准是小端外圆轴线，两者不重合， B =0.03/2+0.02=0.035mm 2）以小端圆柱面在圆套上水平放置定位，,Y=（0. 04 +0.02）/2=0.03mm,3）工序基准不在定位基面上 D=Y+B=0.03+0.035=0.065mm,
