机 械 制 造 技 术 基 础
1.试分析图所示的三种加工情况。加工后工件表面会产生何种形状误差假设工件的刚 度很大，且车床床
头刚度大于尾座刚度。
答：如图a所示，在径向切削力的作用下，尾顶尖处的位移量大于前顶尖处的位移量， 加工后工件外圆 表面呈锥形，右端直径大于左端直径。
如图b所示，在轴向切削力的作用下，工件受到扭矩的作用会产生沿顺时针方向的偏
转。若刀具刚度很大，加工后端面会产生中凹。
如图C所示，由于切削力作用点位置变化，将使工件产生鞍形误差，且右端直径大于 左端直径。 2. 如习图4?2?5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车刀安装在刀架上）。加 工后发现被 ① ② ③ ④ 3. ① ②
加工孔出现外大里小的锥度误差。产生该 误差的可能原因有（②③ ）。 主轴径向跳动
三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 刀杆刚性不足 在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部 直径偏大，两头直径偏小，其可能的原因有
（①③ 工件刚度不足 前后顶尖刚度不足 车床纵向导轨直线度误差 导轨扭曲
在车床上车削光轴（习图4-2-7）,车后发现工件A处直径比B处直径大，其可能的 原因有
（②③④ ）o
③ ④ 4.
①刀架刚度不足
② 尾顶尖刚度不足
③ 导轨扭曲 ④
车床纵向导轨与主轴回转轴线不平 5. 如习图4?2?8所示，零件安装在车床 爪
卡盘上钻孔（钻头安装在尾座上）。
工后测量，发现孔径偏大。造成孔 偏大的
）
可能原因有（②③④ 车床导轨与主轴回转 。
轴线不平行 尾座套筒轴线与主轴回转轴线 不同轴 刀具热变形
④钻头刃磨不对称
6.图所示为车床进刀轴架零件，若已知其工 ⑴粗精刨 底面和凸台；（2）粗精镇0 32H7 扩、较GI6H9
孔。
习图4
?2?7
艺过程为： 孔；⑶钻、 由
度。
试选择各工序的定位基准并确定各限制几个自
分析工序⑶的定位基准
解：第一道工序按划线找正，创底而和凸台。
第二道工序粗精镇（p32H7孔。加工要求为尺寸32如1、6如n及凸台侧而K的平行度mm。根据基准重 合的原则选择底而和凸台为泄位基准，底而限制三个自由度，凸台限制两个自由度，无基准不重合误 差。
第三道工序钻、扩、较（p16H9孔。除孔本身的精度要求外，本工序应保证的位置要求为尺寸4如m、
51 ±nm及两孔的平行度要求rnm。根据精基准选择原则，可以有三种不同的方案：
（1） 底而限制三个自由度，K而限制两个自由度此方案加工两孔采用了基准统一原则。夹具比较简
单。 设计尺寸4如n基准重合：尺寸51加n的工序基准是孔（p32H7的中心线，而左位基准是K而，泄位尺 寸为6inm,存在基准不重合误差，其大小等于伽：两孔平行度伽也有基准不重合误差，其大小等于 mm。可见，此方案基准不重合误差已经超过了允许的范围，不可行。
（2） （p32H7孔限制四个自由度，底而限制一个自由度此方案对尺寸4如n有基准不重合误差，且
左位销 细长，刚性较差，所以也不好。
（3） 底面限制三个自由度，（P32H7孔限制两个自由度此方案可将工件套在一个长的菱形销上来实
现， 对于三个设计要求均为基准重合，唯（p32H7孔对于底面的平行度误差将会影响两孔在垂直平面内的 平行度，应当在锂（P32H7孔时加以限制。
综上所述，第三方案基准基本上重合，夹具结构也不太复杂，装夹方便，故应采用。
7.要求在轴上铳一个键槽，如图所示。加工顺序为车削外 -
铳键槽尺A 说 寸为也磨外圆，血=卩了°?5逼护￡ 要求磨外^3 = 圆后
保证键槽尺寸
为，求键槽尺寸A2。
画尺寸链图b, A2、A3/2为增环，Ai/2为减环，Ao为封闭环。 A2=AO-A3/2+AI/2=伍 2-70/2+2）mm二
° 圆；
T2=ES2-El2==
8.试选择习图5-4-1示三个零件的粗、精基准。其中a）齿轮，m=2, Z=37,毛坯为热 轧棒料；b）液压
油缸，毛坯为铸铁件，孔已铸出。C）飞轮，毛坯为铸件。均为批 号生产。图中除了有不加工符号的表面外，均为加工表面。
t B 尅巒——齿轮（|卿哄|是孔Ao抿基准重合奧 图a： 以A孔 \\力精基准。
it A为统一 为将埜 精基洽可以方便地恥滋汹逾◎念准原则⑥上或］谀
稲基准一一齿轮各表面均需加严亠亠 ------------------ 一丄\\\\
准。 不存在保证加丄面身沐加」wgiE（立
；在加工孔A时，以外圆定位较为方便，且可以保证以孔A定位加工外
置关系的问
圆时获得较均匀的余量，故选外圆表面为粗基准。
图b：①精基准一一液压油缸的设计基准是孔B。按基准重合原则,应选孔B为精基 准。以B为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔A为 统一精基准。②粗基准一一液压油缸外圆没有功能要求，与孔B也没有位置关系要求。 而孔B是重要加工面，从保证其余量均匀的角度出发，应选孔B的毛坯孔作定位粗基 准。
图c： ? 精基准一一液压油缸的设计基准是孔Co按基准重合原则,应选孔C为精基 准。以C为精基准也可以方便地加工其他表面，与统一基准原则相一致。故选孔C为 统一精基准。②粗基准一一为保证飞轮旋转时的平衡，大外圆与不加工孔要求同轴， 且不加工内端面与外圆台阶面距离应尽可能的均匀，故应不加工孔及内端面作定位粗 基准。
9.习图5?4?2所示a）为一轴套零件，尺寸和已加工好，b）、c）、d）为钻孔加工时三 种定位方案的
简图。试计算三种定位方案的工序尺寸Al、A2和A3。
8
答案:
10
:认他2,
I N
0
b)
2）图c：尺寸A2, 10士和
构成一个尺寸链（见习解图
A\\' 习图5-44 ) > |\\\\ T~ 5X4-2C）,其中尺寸10士是封闭
d
习图 5-4-3ans
环，尺
寸A2和8：。5是组成环,且A2
环，时a为减环。山直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，W：
10=八2 —8, ->A2=18mm
山直线尺寸链极值算法偏差计算公式：
=ESA2-（）, TESA2二；
=EIA2-0, TEIA2二。故：如=18為
3）图小 尺寸A3, 10士，时a和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2d）,其中尺寸 10士是封闭环，尺寸A3, 8*05和38=］是组成环，且为增环，A3和8*（）5为减环。山
直线尺寸链极值算法基本尺寸计?算公式，有：10= 38- （A3+8）, ^A3=28mm 由直线尺寸链极值算法偏
差计算公式，有：
=0- （EIA3+ （））, ->EIA3=；
=-（ES A3+0）, TESA3=0。故：= 28^O5 mm
10. 图示零件加工时应如何选择粗精基准，（标有符号为加工面，其余为非加工面）并简 要地说明理
由。（图a、b要求保持璧厚均匀，图c、d所示零件毛坯孔已铸出，要求 该孔加工余量均匀。） 答案：
（1） 图a中以不加工面作粗基准，以孔作精基准。这样可保证壁厚均匀，保证孔与 外圆的同轴
度。
（2） 图b中以不加工面小端外圆作粗基准，以孔作精基准，可保证壁厚均匀。 （3） 图c中以孔作粗基准，以小外圆为精基准，可简化夹具制造，保证孔加工余量 均匀。 （4） 图d中以轴承孔作粗基准，以底面作精基准。可保证轴承孔加工余量均匀。
11 ?在加工如图所示零件时，图样要求保证尺寸6±,因这一尺寸不便于测量，只能通过 测量尺寸L来间
接保证，试求工序尺寸L及其公差。 解：A0为封闭环,可画出如下的工艺尺寸链： 其中：L和A1为增环，
A2
为减环，所以
L的基本尺寸二36—26+6二16mm 上偏差二一（一）一-Omm 下偏差二一++0二 一
L=
16-0.05111111
12.如图所示，@）为工件铳槽工序简图，（b）为工件定位简图。试计算加工尺寸90^l5mm
的定位误差（外圆直径01001°.035，工件内孔040严'，定位心轴040二粒）。
解：工件内孔中心线为定位基准，工件内孔圆柱面为定位基准面；定位心轴的外圆柱面 为限位基面。 基准位移误差：=（）」）2*（（）.（）25 二（）?（）（\） 一0 0205〃沖
2
90；肿尺寸的工序基准为工件外圆柱面的下母线，工序基准与定位基准不重合，基准不 重误差为工序基
准到定位基准尺寸的公差，即：
又因为工序基准不在定位基准面上，所以，定位误差为：
13 ?如图（a）所示为轴套零件简图，其内孔、外圆和各端面均已加工完毕，试分别计算按 图（b）中3
种定位方案钻孔时的工序尺寸及偏差。
解：方案一，由于定位基准与设计基准重合，所以，A1二1210.1〃〃〃，，
方案二，可画出如下的工艺尺寸链：
其中，A2为增环，8-llll（inim为减环，所以，A2的基本尺寸二8+12二20mm 上偏差二一二
下偏差二 -----0二 一
所以人2二20：：：血 方案三，可画出如下的工艺尺寸链：
其中，40爲为增环，8為＞6和八3为减环，所以的基尺寸二40— （8+12）二20mm 上偏差二一0+二0
下偏差二o_( ------ 0=—
所以 A3= 20-0.01^
14?如图轴套零件在车床上已加工好外圆、内孔及各表面，现需在铳床上以端面A定位,
铳出表面C保证尺寸20斗皿，试计算铳此缺口时的工序尺寸。（10分） 已知：A：=40'
A3=65±0.05 Ar= 求 A
（1） 尺寸链图（2分）
（2） 判断封闭环A护（2分）
（3） 上下偏差与基本尺寸计算（2分） AS=A+ A2-A3 A =45 BsA2 = BsA+BsA2-BxA3 BsA= BxA2 = BxA+BxA2-BsA3 BxA= （4）入体尺寸标注：（2分）
⑸校核§讦8 + 8 2+ 8 3 = （2分）
15?习图2?4?7所示齿轮坯，内孔及外圆已加工
格（￡） = 035二严、mm, 〃 =郴0_￡ mm）,现在插 上以调整法加工键槽，要求保证尺寸H=3&5席2
合 床
mm。试计算图示定位方法的定位误差（忽略外 与内孔同轴
度误差）。定位误差：
圆
A =0.7X7； +0.5X7^ = 0.7 x 0.1+0.5 x 0.025 =
DW0.0825
尺
提示：工序基准为孔D下母线A,求A点在 寸H方向上的最大
变动量，即为定位误差。
15. 切削加工图5所示零件的内孔，其材料为45圆钢，尺寸精度及表面粗糙度如图5所 示。试分别
选择在单件小批生产和大批量生产条件下的加工方法及加工顺序。 ① 单件小批生产时的加工方法及加工顺序是钻孔一扩孔一较孔 （或钻孔一扩孔一粗较孔一精狡孔）
② 大批量生产时的加工方法及加工顺序是钻孔一拉孔
16. 某厂加工箱体孔系的粗、精加工工序如图所示，试分析这两道工序的特点。
题1图
a） 箱体孔系的粗加工 b） 箱体孔系精镇加工
答：a）粗加工LI的：尽快去除余量，为半精加工做准备，对精加工不高故釆用双面进刀； b）精加
工以保证精度为主，图示方案易于保证孔的同轴度。
17. 如下图a所示，以工件底面1为定位基准，镇孔2,然后以同样的定位基准镇孔3。设计尺寸+
不是直接获得的，试分析:
（1） 加工后，如果Ai=6Oo, A2=,尺寸+是否能得到保证？
（2） 如果在加工时确定A1的尺寸为6Oo, A2为何值时才能保证尺寸+的精度 建立工艺尺寸链如
图b所示。其中，A0=+为封闭环。 ⑴尺寸+得不到保证。
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机械制造技术基础复习
