《机械制造技术基础》计算题分析

标注如图1所示端面车刀的γ0、α0、α0'、γκ、γκ'、λs(>0︒)六个角度，并画图标注切削层参数a p 、a w 、a c 和进给量f （10分）。

图1 端面车刀
1. 图2所示为滚切直齿圆柱齿轮的传动原理图。

试分析直齿圆柱齿轮的母线、导线分
别是什么线？分别用什么方法形成？分别需要几个成形运动（用图中符号表示）？列出全部传动链，并分别说明是内联系还是外联系（10分）。

图2 滚切直齿圆柱齿轮传动原理图
答：
母线：渐开线，由展成法形成，需要一个复合的表面成型运动，可分解为滚刀旋转运动11B 和工件旋转运动12B ；
导线：直线，由相切法形成，需要两个独立的成形运动，即滚刀旋转运动和滚刀沿工件的轴向运动2A 。

展成运动传动链：滚刀----4----5---x u ----6-----7-----工件，滚刀旋转运动11B 和工件旋转运动12B 之间保持严格的相对运动关系，属于内联系传动链；
主运动传动链：电动机-----1----2----v u ------3----4----滚刀，与动力源直接相连，属于外联系传动链；
进给运动传动链：工件-----7-----8-----f u -----9-----10------刀架升降丝杠，工作台为间接动力源，属于外联系传动链。

3. 零件部分设计要求如图3所示，上工序已加工出0
02
.020－Φ，
005
.035-Φ，本工序以如
图4所示的定位方式，用调整法来铣削平面。

试确定工序尺寸及其偏差。

（10分）
，
图3
图4
解：在本题中有三个设计尺寸和一个加工余量。

可以建立三个设计尺寸链和一个余量尺寸链（在此题中可以不建）。

在本题中包含三个工序尺寸，20φ端工序尺寸A ，35φ端工序尺寸B ，完工尺寸H 。

建立如下图(a)、(b)、(c)尺寸链。

由尺寸链得：0
10.01/2/210A D mm -==，0
20.025/2/217.5B D mm -==，根据第三个尺寸链可得：对于H ，/2B 为减环，其余为增环
则工序尺寸H 为：3/2/2103217.524.5H A D B mm =+-=+-= 极限偏差，根据公式
005
.035-0.035-Φ
(a) (b)
(c)
带入式中可以求得：00(0.025)0.025ES mm =+--=+
0.0100.0900.10EI mm =---=-
4. 如图5所示，以外圆柱面在V 形块上定位，在插床上插内键槽，已知外径
003.050－＝ΦA ，内径05
.00
30+Φ=d ，外径A 对内径d 的同轴度允差为φ0.02mm,试计算加工尺寸H 的定位误差。

解：外圆柱面在V 形块上定位，定位基准为外圆柱面的中心线，外圆柱面为定位基面。

W ∆，B ∆的方向均与工序尺寸H 的方向相同，所以0,0αγ==。

由于外圆柱面制造公差d T =0.03mm ，则基准位移误差为：
0.03
0.0212mm 902sin
2sin
2
2
d W T α
∆=
=
=⨯ 工序基准为内圆柱面的下母线，与定位基准不重合，会产生基准不重合误差。

则 基准不重合误差为：
'0.050.020.015mm 2222
d B T T ∆=-=-=
工序基准与定位基准有公共变量d T ，当定位基准变化时，工序基准呈反向变化，因此加工尺寸H 的定位误差为：
0.02120.0150.0062mm D W B ∆=∆-∆=-=
加工下述零件，以B 面定位，加工表面A ，保证尺寸10
＋0.2
mm ，试画出尺寸链并求出
工序尺寸L 及公差。

（8分）
图5
七、在一圆环形工件上铣键槽，用心轴定位，要求保证尺寸34.8-0.16mm，试计算定位误差并分析这种定位是否可行。

（8分）
°
八、试制定图示零件（单件小批生产）的工艺路线。

（12分）
一、
°
加工下述零件，要求保证孔的尺寸B＝30＋0.2，试画出尺寸链，并求工序尺寸L。

（8分）
七、滚斜齿时需要多少种运动？列出每条运动链的首末端元件及计算位移。

（8分）
八、制订下述零件的机械加工工艺过程，具体条件：45钢，圆料ф70，单件生产。

（12分）
九．在一杆状形工件铣键槽，要求保证尺寸50-0.2mm与34.8-0.16mm，设计该工件的定位方案，并进行定位误差分析。

（10分）
四、
加工下述零件，以B面定位，加工表面A，保证尺寸10＋0.2mm，试画出尺寸链并求出工序尺寸L及公差。

（8分）
五、指出下列定位方案所消除的自由度。

（8分）
六、图示拨叉零件，材料HT300，单件小批生产（12分）
1．对零件进行工艺分析。

2,制订该零件的加工工艺过程。

其余
A
±
3．图2所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔05.00
40+φmm 需淬硬，键槽尺寸深度
为
30.00
46+mm 。

孔和键槽的加工顺序是：1）镗孔至
10
.00
6.39+φmm 。

2）插键槽，工序
尺寸为A 。

3）淬火热处理。

4）磨内孔至05.00
40+φmm ，同时保证05.00
40+φmm （假设磨
孔和镗孔时的同轴度误差很小，可忽略）。

试求插键槽的工序尺寸及其公差。

解：（1）由题意，列尺寸链如图所示。

（2）解尺寸链，可得插键槽工序尺寸及公差为： 尺寸
3.00
46+为封闭环，解之得：
23
.00
85.45+=A
图2 齿轮孔的局部图
11
4．在车床上加工一批轴的外圆，加工后经测量有如图3所示的锥形形状误差，试分析可能产生上述形状误差的主要原因。

解：（1）车床纵导轨在水平面内的直线度误差；
（2）刀具线性磨损；
（3）车床纵导轨与工件回转轴线在水平面内不平行；
（4）误差复映。

5．在轴上铣一键槽，工件的定位方案如图4所示，试求尺寸A 的定位误差。

解：（1）求A 的基准不重合误差：由定位
方案可知，基准不重合误差等于零，即0=∆j 。

（2）求A 基准位移误差：
1）求工件外圆尺寸变化引起的基准位移误
差
由V 型块定位误差可知：工件外圆尺寸变
化引起的基准位移误差为：
354.045sin 25.01==∆ y
2）尺寸10的变化引起的基准位移误差为：
由于V 型块角度为45度，尺寸10的变化
所引起的基准位移误差为： 3.0453.02==∆
tg y
（3）尺寸A 的定位误差为：
654
.021=∆+∆+∆=∆y y j
图3 锥形加工误差
图4 铣平面定位方案。