【導(dǎo)讀】1．現(xiàn)代汽車制造技術(shù)正進入剛性自動化階段。2．生產(chǎn)過程是將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程。3．產(chǎn)品依次通過的全部加工內(nèi)容稱為工藝路線。4．工位是指工件在一次安裝內(nèi)，工件連同夾具在機床上所占有的相對位置。5．工序是機械加工工藝過程的基本組成部分。7．成形法是依靠刀具運動軌跡來獲得工件形狀的一種方法。8．加工的經(jīng)濟精度指以最有利的時間消耗能達到的加工精度。9．生產(chǎn)綱領(lǐng)就是生產(chǎn)計劃。它的特點是什么？簡述其工作原理。

　　

【正文】 第 52 頁 共 96 頁 第 53 頁 共 96 頁 2．圖 22 為鏜銷連桿小頭孔工序定位簡圖。定位時在連桿小頭孔插入削邊定位插銷，夾緊 后，拔出削邊定位插銷，就可進行鏜削小孔。試分析各個定位元件所消除的自由度。 解： 第 54 頁 共 96 頁 3．圖 23 為滾齒時齒的定位和所用的夾具的簡圖。根據(jù)六點定位原理，試分析各個定位元 件所消除的自由度。如果屬于欠定位或過定位， 清指出可能出現(xiàn)什么不良后果，并提出改進 方案。 解： 4．根據(jù)六點定位原理，試分析圖 24 中各個定位方案中各個定位元件所消除的自由度。如 果屬于過定位或前定位，請指出可能出現(xiàn)什么不良后果，并提出改進方案。 解： 第 55 頁 共 96 頁 第 56 頁 共 96 頁 5．圖 25 中分別為連桿及圓盤鑄件中孔加工的定位方案。鑄件兩端面均以加工過，其余表 面未加工。試分析各定位方案中，各個定位元件所消除的自由度。如果屬于過定位或前定位， 請指出可能出現(xiàn)什么不良后果，并提出改進方案。 解： 第 57 頁 共 96 頁 第 58 頁 共 96 頁 2. 定位誤差計算演練 1．有一批工件，如圖 26（ a）所示，采用鉆模夾具鉆削工件上 248。5mm 和 248。8mm 兩孔，除保證 圖紙尺寸要求外，還要求保證兩孔連心線通過 248。60 0 mm 的軸線，其偏移量公差為 。現(xiàn)采用如圖（ b） ,(c),(d)三種定位方案，若定位誤差不得大于加工允差的 1/2。 試問這三種定位方案是否可行（ɑ =90176。）。 第 59 頁 共 96 頁 ： 圖（ b） : ε O1= ?????????????? 12sin12 ??D= ?????? ?? = ?????? ?? 2 mmmm ε O2= ?????????????? 12sin12 ??D= ?????? ?? = ?????? ?? mmmm 第 60 頁 共 96 頁 ε 偏移量 = ?????? ?? mmmm 圖（ C）： ε O1 = ??????????????12sin12 ??D= ?????? ?? = ?????? ?? mmmm ε O2= ?????????????? 12sin12 ??D= ?????? ?? = ?????? ?? mmmm ε 偏移量 = ?????? ?? mmmm 圖（ d） : ε O1=ε O2= 2D? = =????????????????22mmmmmm ε 偏移量 = 2sin2??D= ? = ?????? ?? 2 mm 只有圖（ b）定位方案可行，起定位誤差滿足要求。 ，以圓孔在圓柱形軸上定位車外圓，如圖 210。要求保證內(nèi)外同軸度 公差為φ 。如果心軸圓柱表面與中心孔同軸度公差為φ ,車床主軸徑向跳動量 為 ,試確定心軸的尺寸和公差。（已知圓孔 直徑為φ 30+ 0mm）。 解 : 設(shè)工件內(nèi)孔公差為δ D；心軸公差為δ d；配合最小間隙為 min? ，則 第 61 頁 共 96 頁 in ?????? dD ?? 已知δ D= ???d? 若考慮工件與心軸裝配，為方便起見需要最小間隙，則心軸的尺寸和公差選 φ 30g6（φ ） （φ 20H7）用心軸（φ 20g6）定位，在立式銑床上用頂尖頂住心軸銑槽。 定位簡圖如圖 213 所示。其φ 40h6 外圓，φ 20H7 內(nèi)孔及兩端面均以加工合格，而且φ 40h6 外圓對φ 20H7 內(nèi)孔徑向跳動在 之內(nèi)。今要保證 銑槽的主要技術(shù)要求為： （ 1）槽寬 b=12h90 (2)槽具一端面尺寸為 20h120 (3)槽底位置尺寸為 (4)槽兩側(cè)面對外圓軸線的對稱度公差為 。 試分析其定位誤差對保證各項技術(shù)要求的影響。 解 : 逐項分析如下 。 (1)槽寬尺寸，由銑刀的相應(yīng)尺寸來保證。 （ 2）尺寸 20h12（ 0 ），其設(shè)計基準和定位基準重合，且又是平面定位，故ε =0。 （ 3）槽底位置尺寸 （ 0 ），其設(shè)計基準是外圓最低點，而定位基準是圓心，設(shè)計 第 62 頁 共 96 頁 基準和定位基準不重合，有基準不重和誤差。又圖可知，其值為φ 40h6（ 0 ）公差之半即 ? 。 由于心軸與定位孔是間隙配合，故有基準誤差，其值為最大間隙量： 心軸φ 20g6（ ）；孔φ 0H7（ + 0） 配合最大間隙量為 += 又因為定位基準是內(nèi)孔中心，設(shè)計基準是外圓最低點，故外圓對內(nèi)孔的徑向跳動，也會引起 基準的位移而產(chǎn)身定位誤差為 。 故 ε =++= （ 4）槽兩側(cè)的理論對稱中心線，就是外圓的軸線，是設(shè)計基準。 定位基準是內(nèi)孔的軸線。由于外圓對內(nèi)孔有徑向跳動，便是基準不重合誤差，引起槽對 稱中心線的偏移為： ???最大配合間隙 由于心軸與孔為間隙配合，其最大配合間隙量為基準位置誤差，引起槽對稱中心線的偏 移為： ???最大配合間隙 9． 工件定位如圖 214 所示，若定位誤差控制在工件尺寸的 1/3 內(nèi)，試分析改定位方案能否滿足要求？并繪制簡圖表示。 第 63 頁 共 96 頁 解 : 設(shè)計基準均為φ 80 軸現(xiàn)，起 定位誤差為： 對尺寸 8: in2 2s in2?????? ??? D 對尺寸 4： 0?? 該定位方案達不到要求，應(yīng)改為如下圖所示方案，此時對尺寸 8 獲其定位誤差均為： ?????????????? o ? 10．在軸上銑一平面，工件定位方案如圖 215 所示。試求尺寸 A 的定位誤差。 第 64 頁 共 96 頁 解： ?? B tgDCFGEFCA ?????? c o s2 ?? BtgDCA ??? c osm a x ? ? ?? tgBBDDCA ??????? c os2m i n ??? B tgDAAA ?????? c os2m i nm a x 已知 ??D ??B ??45? ?????A? 11．在鉆模上加工φ 20+ 0mm 孔，其定位方案如圖 2— 16 所示。設(shè)與工件定位無關(guān)的加工誤 差為 (指加工時相對于外圓中心的同軸度誤差 )，試求加工后與外圓的最大同軸度誤 差為多少？ 第 65 頁 共 96 頁 解： 設(shè)計基準為φ 60 外圓的軸線 ，求加工后孔與外圓的最大同軸度誤差，就是求設(shè)計 基準的最大變動量。即求圖中外圓軸線 E 的定位誤差。 22 垂直水平 ??? ??E +加與定位無關(guān)的加工誤差。 ?? 的公差尺寸水平? ??? BtgD ???? c os2垂直 ) 0 7 ( 22 ???????E? 14．加工如圖 219（ a）所示零件，以加工好底面，側(cè)面及大孔φ 20+ 0mm 本工序加工二孔 φ 10+ 0mm，保證尺寸 30+ 及兩孔中心連線與 A 面平行度為 ,若定位誤差控 制在公差的 1/3 時，試分析計算圖示三種定位方案的定位誤差，并確定哪種定位方案可行。 第 66 頁 共 96 頁 解： 圖（ b）對 尺寸 30 及 25 來說，設(shè)計基準為φ 20 孔的軸線，設(shè)計基準和定位基準重 合，但因銷和孔為間隙配合，故有基準位置誤差。 ?????? ?????? 對于兩孔中心連線與 A 面平行度方面的定位誤差，按下圖連接 O1O2，并假象成一面二銷 定位，求其α角。 第 67 頁 共 96 頁 當(dāng) A 面與φ 20 孔距離為最小時，而夾具上圓柱銷與支承釘距離為最大時，間隙為 2? ， 此時繞 O1順時針轉(zhuǎn)，反之逆時針轉(zhuǎn)。 ε 平行 = ? ? 100 21 ??? ????????? ）（Ltg ? 圖（ c） 對于尺寸 25 來說設(shè)計基準和定位基準重合，應(yīng)有配合間隙，故有基準位置誤差。 4 2 2 3125 ?????? 對于尺寸 30 來說，設(shè)計基準為φ 20 孔軸線， 而定位基準為 A 面，設(shè)計基準和定位基準不重 合，而定位基準位已加工過的平面，其基準位置客人為 0，因此 ?????? 對于平行度來說，基準重合。因此 ε 平行 =0 圖（ d） 對于尺寸 25 來說，設(shè)計基準和定位基準重合，雖然有配合間隙存在，但因工件 A 面的定位 元件始終使工件φ 20 孔壁與圓柱心軸下母線接觸。因此在尺寸 25 方向，設(shè)基準變動量為： ε 25=0 對于尺寸 30 來說，也由于Φ 20 孔壁始終與圓柱心軸下母線接觸，因此在尺寸 30 方向的審 計基準變動量為最大配合間隙的一半。 第 68 頁 共 96 頁 ε 30= 02 ???? 對于一批各種 不同孔徑的圓孔和各種不同直徑的圓柱銷相配而言，最小間隙始終是不變的 常量。這個數(shù)值，可以在調(diào)整刀具體尺寸是預(yù)先加以考慮，則最小間隙的影響便可消除。因 此最后得出的定位誤差為： ε 30= ? ? 01 00 ??? 對于平行度來說，設(shè)計基準和定位基準重合。因此 ε 平行 =0 3. 夾緊力裝置及夾緊力計算演練 ，與打中心孔，為了提高中心孔與鑄呸外圓的同軸度，采用定心定位法方 案。圖 222 為夾具的示意圖。示分析該夾具夾緊方案是否合理，若有不合理之處，應(yīng)如何 改進？ 解： 第 69 頁 共 96 頁 由于鑄坯存在較大的不柱度誤差 ，縱長方向的直徑誤差造成一頭夾住一頭夾不住，橫 截面形狀的誤差造成定心的雙 V 形塊底內(nèi)裝置只能三點接觸，造成夾緊不可靠。 針對上述問題作如圖的改進方案。 第三章 機械加工精度 四、 分析、計算題演練 31 所示工件鉆孔時，若因鉆孔部位壁薄，可能會產(chǎn)生怎樣的加工誤差 ?為什么？ 第 70 頁 共 96 頁 解 : 鉆工時，由于工件呈懸臂狀且壁薄，剛度差，在切削力作用下一變形。加工后，工件產(chǎn) 生彈性恢復(fù)，是上下孔產(chǎn)生不同軸度誤差。 2．拉削一批齒輪呸的內(nèi)孔（圖 32a），或拉 削一批薄板零件的孔（圖 32b），試推想加工表 面可能會出現(xiàn)怎樣的幾何形狀誤差并提出相應(yīng)的改進措施？ 第 71 頁 共 96 頁 解 : 1）由于工件的孔壁沿軸向不均勻（左端薄，右端厚），拉銷是徑向受力變形，沿軸向 也是不均勻的，左端變形大，右端變形小，所以加工后孔有錐度偏差，右端孔徑小，左 端孔徑大，因此必然影響齒輪孔裝配時與軸的配合精度。 為減少孔的錐度誤差，可把孔做成階梯孔，即左端薄壁處孔稍大，不拉削，裝配時不與 第 72 頁 共 96 頁 軸配合。 （ 2）加工后孔近似于橢圓狀，產(chǎn)生圓度誤差。 由于孔沿圓軸各點的壁厚不均勻， b 處最薄，在拉削力作用下沿徑向變形大，實際切削 量變少，且加工后彈性恢復(fù)較大，因此加工后， bb 尺寸小了，孔成為扁圓狀。（ bbaa） 3．精鏜連桿大小頭孔時，其安裝情況如圖所示。精鏜后在機床上測量兩孔中心距，平行度 都合格。工件卸下后在測量發(fā)現(xiàn)兩孔的平行度超差，試問是什么原因引起的？ 第 73 頁 共 96 頁 解 : 由于工件的剛性差，夾緊時工件因變形稱腰鼓形。磨削時，工件中部的余量加大。多 磨除去，磨至尺寸要求后卸下