制造工艺学作业答案

3-6如图所示，在外圆磨床上磨削一根带有键槽的细长轴，已知机床的几何精度很高，但床头床尾的刚度不等（k头》k尾），试分析在只考虑到工艺系统受力变形的影响下，往复磨削一次后，被磨削轴颈在轴向、径向将产生何种形状误差？采取何种措施可提高加工后的形状精度？

解：由于磨除量和正压力较大，工件刚度较低，往复磨削一次会出现两头小、中间大的腰鼓形误差。且在时，靠近机床尾架处直径大于靠近头架处的直径。

如砂轮在轴颈两端的超出量过大，会因砂轮与工件接触面积的变化，出现磨除量的差异，轴颈两端产生锥形误差。工件轴向的形状误差是上述三种形状误差的合成。

在径向截面上，因轴向开有键槽，使轴颈在键槽对称平面内的刚度削弱，磨后会出现圆度误差；砂轮至槽口处，与工件的接触面积小，磨削力减小，靠弹性恢复使磨除量变大，磨后出现槽口塌陷。

为提高形状精度，应适当增加无横向进给的磨削次数，控制砂轮在轴颈两端的超擦出量，并使砂轮在工件各处停留的时间均匀。

4-11如图所示的连杆上钻通孔φd时。需要保证：

1）小头孔φd对端面a的垂直度公差t；

2）小头孔φd对不加工外圆壁厚的均匀性。

试分析：1）工序尺寸的工序基准；2）需要限制的第一类自由度。

答：（1）工序尺寸φd的工序基准是不加工外圆的轴线。

2）要保证小头孔φd对端面a的垂直度公差t，需限制y转，x转；要保证小头孔φd对不加工外圆壁厚的均匀性，需限制x移，y移，z转。

则需要限制的第一自由度有y转，x转，x移，y移，z转。

4-12加工下图所示汽车减速器主动锥齿轮轴两端面及中心孔，需要保证：(1)轴向尺寸47mm和300mm ； 2)中心孔深度尺寸11.5mm ； 3)两端面对轴线的垂直度；(4)两端中心孔与未加工之轴颈的同轴度。

答：1）工序基准为左端面，需限制的自由度为。

2）工序基准为轴线，需要限制的自由度为x移动，y移动，z移动，y旋转，z旋转（同轴度）。

3）工序基准为轴线，需要限制的自由度为。

4）工序基准为未加工之轴颈轴线，需要限制的自由度为。

4-13在图c所示的汽车传动轴总成滑动叉上磨削两个平面，欲保证：

1）两个平面k及q间的工序尺寸为118mm。2）两平面k、q对孔2×φ39轴线b-c的垂直度公差0.1mm。

3）两平面k、q的对称中心平面对外圆φ95轴线a的对称度公差0.15mm。

答：1）工序基准为平面k、q，需限制的自由度为。

2）工序基准为孔2×φ39轴线b-c，需限制的自由度为。

3）工序基准为外圆φ95轴线a，需限制的自由度为。

4-14如图所示的拖拉机差速锁操纵杠杆上铣槽和钻孔。应该保证：

1）铣槽宽度尺寸为4.5+00.016㎜，槽对φ18+00.12和φ12.5㎜两孔中心平面的对称度公差为0.3㎜；

2）钻阶梯孔φ6.7㎜及φ9mm，位置尺寸如图

试分析：1）工序尺寸的工序基准；

2）需要限制的第一类自由度。

答：（1）尺寸4.5+00.

016㎜的工序基准是工件上φ18+00.12和φ12.5㎜两孔中心平面；工序尺寸φ6.

7㎜及φ9mm的工序基准是工件下底面以及孔φ18+00.12的轴线。

（2）需要限制的自由度有：y移，z移，x移，x转，z转。

4-24如图4-91a所示的圆柱体上钻轴向孔，加工要求如图a所示。如果采用图b、c、d所示三种定位方案，v型块夹角α=90°，试分析计算三种定位方案加工要求的定位误差。（图形见课本 140页 4-91图a、b、c、d）

解：该工件的加工要求为所钻孔（8）轴线与工件外圆柱面轴线的同轴度公差为0.02，孔深30的尺寸公差为0.21.

三种定位方案中。孔深度30的定位基准都是工件的底断面，而工序基准为工件上端面。故存在基准不重合定位误差因a=l-d (d为定值)

所以△d(30)=lmax-lmin=tl=t70=0.024(mm)

图2-78图a

2) b方案中8孔同轴度的工序基准与定位基准重合都是工件外圆柱面的轴线。因工件外圆柱面存在制造误差，使定位基准在工序尺寸方向产生位置变化。即存在基准定位误差（根据p41序号5公式）图b

△d (a)=td (或如右图所示△d(a)=o1o2=td)

d=3） c方案中8孔同轴度的工序基准为工件外圆柱面轴线，而定位基准为工件左母线。故存在基准不重合定位误差图c

△d(a)=o1o2===0.0125（mm）

4) d方案中由于采用的是双移动v形块定性抓紧机构 8孔同轴度的工序基准与定位基准重合，且不存在基准位移定位误差，故△d=0（mm）