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（ ② ③ ）。
① 主轴径向跳动② 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行④ 刀杆刚性不足 3. 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（ ① ③ ）。
① 工件刚度不足② 前后顶尖刚度不足③ 车床纵向导轨直线度误差④ 导轨扭曲4. 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（ ② ③ 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行5. 如习图4-2-8所示，零件安装在车床三爪卡盘上钻孔（钻头安装在尾座上）。
加工后测量，发现孔径偏大。
造成孔径偏大的可能原因有（ ② ③ ④ ）。
① 车床导轨与主轴回转轴线不平行② 尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴③ 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，若已知其工艺过程为：(1)粗精刨底面和凸台；(2)粗精镗φ32H7习图4-2-5习图4-2-8孔；(3)钻、扩、铰φl 6H9孔。
试选择各工序的定位基准并确定各限制几个自由度。
分析工序(3)的定位基准解：第一道工序按划线找正，刨底面和凸台。
第二道工序粗精镗φ32H7孔。
加工要求为尺寸32±0.1㎜、6±0.1㎜及凸台侧面K 的平行度0.03㎜。
根据基准重合的原则选择底面和凸台为定位基准，底面限制三个自由度，凸台限制两个自由度，无基准不重合误差。
第三道工序钻、扩、铰φ16H9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±0.1㎜、51±0.1㎜及两孔的平行度要求0.02㎜。
根据精基准选择原则，可以有三种不同的方案：(1)底面限制三个自由度，K 面限制两个自由度 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±0.1㎜基准重合；尺寸51±0.1㎜的工序基准是孔φ32H7的中心线，而定位基准是K 面，定位尺寸为6±0.1㎜，存在基准不重合误差，其大小等于0.2㎜；两孔平行度0.02㎜也有基准不重合误差，其大小等于0.03㎜。
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)φ32H7孔限制四个自由度，底面限制一个自由度 此方案对尺寸4±0.1㎜有基准不重合误差，且定位销细长，刚性较差，所以也不好。
(3)底面限制三个自由度，φ32H7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φ32H7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，应当在镗φ32H7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. 要求在轴上铣一个键槽，如图所示。
加工顺序为车削外尺寸为A 2；圆；铣键槽磨外圆，要求磨外圆后保证键槽尺寸为，求键槽尺寸A 2。
画尺寸链图b ，A 2、A 3/2为增环，A 1/2为减环，A 0为封闭环。
A 2=A 0-A 3/2+A 1/2=(62-70/2+70.5/2)mm=62.25mmT 2=ES 2-EI 2=-0.05-(-0.27)=0.22mm 则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。
均为批量生产。
图中除了有不加工符号的表面外，均为加工表面。
习图5-4-1a ） AA t c ）CCt b ） B B t图a ：① 精基准——齿轮的设计基准是孔A 。
按基准重合原则，应选孔A 为精基准。
以A 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——齿轮各表面均需加工，不存在保证加工面与不加工面相互位置关系的问题。
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——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——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 ：① 精基准——液压油缸的设计基准是孔C 。
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——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A1 、A2和 A3。
∆2）图c ：尺寸A 2，005.08-构成一个尺寸链5X4-2c ），其中尺寸10±0.1是封闭环，尺寸A 2和005.08-是组成环，且A 2为增环，005.08-为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= A 2－8，→A 2=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式：0.1=ESA 2－（-0.05），→ESA 2=0.05mm;-0.1=EIA 2－0，→EIA 2=-0.1mm 。
故：05.01.0218+-=A mm3）图d ：尺寸A 3，10±0.1，005.08-和构成一个尺寸链（见习解图5X4-2d ），其中尺寸10±0.1是封闭环，尺寸A 3，005.08-和01.038-是组成环，且01.038-为增环，A 3和005.08-为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= 38－（A 3+8），→A 3=28mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式，有：a ） 习图5-4-3ans c ） d ）0.1=0－（EIA 3+（-0.05）），→EIA 3= -0.05mm;-0.1= -0.1－(ES A 3+0)，→ESA 3=0。
故：005.0328-=A mm10. 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士0.lmm ，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=36—26+6=16mm上偏差=0.05—（—0.05）—0.1=0mm下偏差= —0.1+0.05+0= —0.05mmL=16005.0-mm 12.如图所示，(a)为工件铣槽工序简图，(b)为工件定位简图。
试计算加工尺寸015.090-mm的定位误差（外圆直径0035.0100－φ ，工件内孔025.0040+φ，定位心轴009.0025.040－－φ）。
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： ()mm Y 0205.02009.0025.0025.0--+=∆ 90015.0-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=mm 1.012+-，，方案二，可画出如下的工艺尺寸链：其中，A2为增环，8006.0-mm 为减环，所以，A2的基本尺寸=8+12=20mm上偏差=0.1—0.06=0.04mm下偏差= —0.1—0= —0.1mm所以A2=2004.01.0+-mm方案三，可画出如下的工艺尺寸链：其中，4001.0-为增环，8006.0-和A3为减环，所以的基尺寸=40—（8+12）=20mm上偏差=0.1—0+0.1=0下偏差= 0—(—0.06) —0= —0.04mm所以A3=20004.0-mm14.如图轴套零件在车床上已加工好外圆、内孔及各表面，现需在铣床上以端面A 定位，铣出表面C 保证尺寸20-0.2mm ，试计算铣此缺口时的工序尺寸。
（10分）已知：A 2=40+0.05 A 3=65±0.05 A ∑=20-0.2 求A（1） 尺寸链图（2分）（2） 判断封闭环A ∑=20-0.2（2分）（3）上下偏差与基本尺寸计算（2分）A Σ=A+ A2―A3 A =45BsA Σ= BsA+BsA2-BxA3 BsA=-0.1BxA Σ= BxA+BxA2-BsA3 BxA=-0.15(4)入体尺寸标注：44.9-0.05（2分）(5)校核δ∑= δ+δ2+δ3 = 0.2（2分）15.习图2-4-7所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（025.0035+=φD mm ，01.080-=φd mm ），现在插床上以调整法加工键槽，要求保证尺寸2.005.38+=H mm 。
试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。