机械制造装备设计期末考试分析及应用题.doc
《机械制造装备设计期末考试分析及应用题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造装备设计期末考试分析及应用题.doc（35页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
分析题
1、图示为加工示意图中的工作循环图，试分析如何确定图中的工进距离？
解：
工作进给长度应按加工长度最大的孔来确定。
工作进给长度等于刀具的切入值加工孔深及切出值之和
2、看图分析滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法？
答：
松开螺钉，调整垫片的厚度，旋转螺母产生轴向移动，旋紧螺钉。
3、看图分析滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法？
松开右螺母，旋转左螺母产生轴向移动调整间隙，旋转右螺母将左螺母锁紧。
4、试分析图中的夹紧方案并回答下列问题：
①该夹紧方案会发生什么问题？
②如何改进？
解：
①会使工件变形
②将夹紧力作用点分散移至工件的立筋上。
或画图示意
5下图所示连杆在夹具中定位，定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2和固定短V形块3。
试分析图中所示定位方案的合理性并提出改进方法。
1-支承平面2-短圆柱销
3-固定短V形块
答：
底面限制，短销限制，左侧V型块由于是固定的，很难保证和工件接触，因而实现不了定位功能，属于欠定位。
改进：
把左侧V型块变成可移动的。
6、分析图中零件的定位情况，回答下列问题：
（
（1）各定位元件所限制的自由度？
（2）判断定位是否合理？
（3）若定位不合理，提出改进意见？
解：
（1）三爪卡盘：
；
双顶尖：
（2）不合理（3）三爪卡盘改成拨盘
7、试分析图中的定位方案并回答下列问题：
①指出定位元件限制哪些自由度？
②该定位方案是否合理；
解：
①定位销：
卡盘：
浮动顶尖：
Y、Z得转动
②合理
8、试分析图中的定位方案并回答下列问题：
①指出定位元件限制哪些自由度？
②该定位方案是否合理；
解：
①V型铁：
Y、Z的转动和移动
定位销：
②合理
9、试分析图中的定位方案并回答下列问题：
①指出定位元件限制哪些自由度？
②如果在中心O处钻孔；判断定位方案是否合理；
解：
定，，，，，；
定位方案合理。
10、试分析图中的定位方案并回答下列问题：
①指出定位元件限制哪些自由度？
②如果加工零件外圆；定位方案是否合理；
解：
图b，定，，，，；
定位方案合理。
11、试分析图中的定位方案并回答下列问题：
①指出定位元件限制哪些自由度？
②如果加工零件外圆；判断定位方案是否合理；
解：
定，，，，，，，；
或定，，，，，，，；
定位方案不合理。
12、试分析图中的定位方案并回答下列问题：
①指出定位元件限制哪些自由度？
②如果在工件轴线方向钻孔，定位方案是否合理；
解：
图c，定，，，，，，；
定位方案不合理。
13、试分析图中的夹紧方案并回答下列问题：
①该夹紧方案会发生什么问题？
②如何改进？
解：
①会使工件翻转，脱离定位面。
②将夹紧力Fj向左移动，到定位板的支撑范围以内。
或在图上画出Fj位置。
14、图示是一种夹紧力的选择方案，试回答：
①该方案是否正确？
为什么？
②如何改进？
解：
①该方案不正确。
因为夹紧点与支承点不对应。
②将左侧支承点提高到夹紧作用点上部。
或将夹紧作用点降低到左侧支承点下部。
15、如图所示为多轴箱主轴的安装结构，试分析说明：
（1）该主轴的结构特点？
（2）该主轴适用于何种加工情况？
答：
（1）前后支承均为圆锥滚子轴承，可承受较大的径向力和轴向力；轴承数量少；结构简单、装配调整方便。
（2）广泛用于扩、镗、铰孔和攻螺纹工序。
16、分析图所示定位方式，并回答以下问题：
（1）各定位件所限制的自由度；
（2）判断有无欠定位或过定位现象，为什么？
答：
（a）两个顶尖分别限制。
不存在过定位和欠定位
（b）定位套筒相当于长轴限制，左侧台阶面限制存在过定位现象即被重复限制
（c）底平面限制，左V型块限制因为要加工上平面，所以不存在过定位和欠定位
（d）两个同轴的V型块限制了左侧V型块限制和另外两个V型块组合限制，是完全定位。
17试分析图中各定位元件所限制的自由度数。
答a）两顶尖限制
b）一个锥面限制另一个锥面组合限制
c）底面两个支撑板限制侧面两个支撑钉限制菱形销限制
18.分析如下图所示定位方式各定位元件分别限制了工件的哪几个自由度？
答V型铁限制y、z移动和转动、平面限制x移动、支撑钉限制x转动。
19、根据图中给出的加工要求，分析需要限制哪些自由度？
20、根据图中给定的定位状态，分析各定位元件限制了工件的哪些自由度？
a）三爪卡盘限制y、z的移动自由度，定位块限制x移动自由度,中心架限制y、z的转动自由度。
无重复定位现象。
b）定位平面限制了z轴的移动和x、y轴的转动自由度。
两定位销限制了工件y轴的移动及转动自由度，重复限制了x轴的移动自由度。
为重复
21.如图所示为拉削圆孔的示意图，试分析：
1）问拉削圆孔时能不能修正孔轴线的位置误差？
为什么？
2）拉削时，没有进给运动，其切削余量是怎样被切除的？
答：
1）不能。
因为加工是以自身轴线为定位的故不能改变轴线的位置。
2）是以刀具的齿升量代替进给量来切除余量的。
22.图示零件的A、B、C面以及10H7和30H7两孔均已加工完毕，试分析加工
12H7孔时，必须限制哪些自由度？
选用哪些表面定位最合理，为什么？
定位基准面应选择A面、B面和φ30H7孔分别作为工件的第一定位基准面、第二定位基
准面和第三定位基准面。
A面定位，可保证Ø12H7孔加工孔轴线与A面的平行度和孔的中心高；选c面作为定位基准面，可保证Ø12H7孔轴线与c面的垂直度；选择φ30H7孔作为定位基准面可保证两孔的中心距要求。
加工Ø12H7孔必须限制的自由度：
、、、。
23、试分析图示铣夹具，要求：
．指出各定位元件、调整元件和安装元件；
1-夹具体2-支座
3-对刀块4圆柱销
5-V型块6-心轴
7-螺母8-卡块
9-钩形压板
10-圆柱销
11-夹紧螺钉
12-支座
13-定位键
14-螺钉
15-圆柱销
16-圆柱销17-螺钉
18圆柱销19-螺栓
24、若镗床、车床主轴均采用滑动轴承支承，当镗床、车床主轴轴径和轴承内孔均存在圆度误差时，试分别分析上述误差对两种机床主轴回转精度的影响。
答：
车削时，车床切削力方向固定，支承轴径的圆度误差对主轴回转精度影响最直接，而轴径内孔圆度误差影响很小；
镗削时，由于切削力方向变化，两者对主轴回转精度的影响恰好相反。
25.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。
25、试分析为什么对车床床身导轨在水平面的直线度要求高于垂直面的直线度要求？
答：
对于车床，车削外圆时：
导轨在水平面内的误差∆y，引起工件在半径上的误差∆R，且∆R=∆y；
导轨在垂直面内的误差∆z，引起工件在半径上的误差∆R'≈（∆z）²/2R'；可见，导轨在水平面的误差对工件加工精度的影响比在垂直面的误差影响大得多。
27、图示箱体的零件图和工序图，试分析指出：
（1）平面2的设计基准和定位基准;
（2）孔4的设计基准和定位基准；
答：
平面2的设计基准为平面3、定位基准为平面1；
孔4的设计基准为孔5、定位基准为平面1。
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和工件旋转运动；
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。
展成运动传动链：
滚刀----4----5-------6-----7-----工件，滚刀旋转运动和工件旋转运动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----------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----------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。
29、试分析下图的定位基准？
答：
定位基准
a）、b）基准为实际表面；c）基准为表面的几何中心（中心要素）
43、分析下图的定位原理？
答：
不完全定位
a）可以绕y轴旋转；b、c）可以沿Y轴移动；
d）可以沿Y轴移动和旋转；e）可以沿X、Y轴移动，绕Z轴旋转
30、是分析如图（a）所示铣36±02.mm的工序简图、（b）为铣夹具简图，定位原理？
31、试分析图1-3中各零件加工主要表面时定位基准
（粗、精基准）应如何选择？
图1-3
解：
主要表面Φ32H7，Φ20H7，小大头孔的上下平面
粗基准：
大头外圆弧，小头外圆弧，平面
精基准：
加工过的大小头孔，加工过的平面
32、分析零件25图，确定粗、精基准？
25图
解：
主要表面：
Φ25+0.020，粗糙度3.2；侧平面，粗糙度6.3；
粗基准：
Φ82外圆，上平面（C表面），侧平面；
精基准：
加工过的底平面，两销孔；
33、试分析图示翻转式钻夹具，要求：
1．指出各定位元件、调整元件和安装元件；
2．指出影响加工精度的三类尺寸；
3．计算中心距78±0.5的定位误差。
解：
1、定位元件：
件7定位销（圆柱和台阶面）；件11可调支承。
调整元件：
钻套3和钻套13。
安装元件：
底平面E、F。
2、定位尺寸：
调整尺寸：
安装尺寸：
3
、
34、根据图中给出的加工要求，分析需要限制哪些自由度？
a答案：
y轴转动不需要限制。
b答案：
y轴移动不需要限制。
35、根据图中给出的定位状态，分析各定位元件限制了工件的哪些自由度？
有无重复定位现象，如果有将如何改进？
a答案：
三爪卡盘限制y、z轴移动自由度，定位块限制x轴移动自由度，后顶尖限制y、z轴转动自由度。
b答案：
长V块限制x、z轴的移动和转动自由度，同时也限制了y轴移动自由度，短V块限制y轴的移动和转动自由度，为重复定位，改变短V块的位置或变成支撑钉即可。
36根据图中给出的加工要求，分析需要限制哪些自由度？
a）除y转动自由度外都需要限制；
b）都需要限制
58、根据图中给出的加工要求，分析需要限制哪些自由度？
a只需要限制X轴的转动和Z的移动自由度；
b除Z移动自由度外都需要限制。
37.根据六点定位原理分析图中各定位元件所限制的自由度。
a:
5个除x转动
b:
5个除x转动
c:
4个除x转动移动
d:
5个除x转动
38、试分析图示回转式车夹具，要求：
1．指出各定位元件和安装元件；
2．指出影响加工精度的二类尺寸；
答：
定位元件：
2、5、7
安装元件；无
2．指出影响加工精度的二类尺寸；Φ10、Φ22、78
39.如图所示，在内圆磨床上磨削一个圆环工件。
工件用三爪卡盘夹持，试分析情况下产生什么样的加工误差，画图说明。
（1）磨杆刚性较高，工件为薄壁环，受力变形产生什么样的加工误差？
工件为厚壁环，磨杆刚性较低，受力变形产生什么样的加工误差？
答：
（1）加工中工件变形，加工孔是圆的，加工后工件恢复弹性变形，孔为三棱形；
（2）加工时工件变形可忽略不记，抹杆产生变形，加工后孔为一个倒圆锥形，左边孔径较小。
40、如图（a）所示的一批工件，工件上四个表面均已加工，现采用如图（b）所示的钻夹具加工两平行孔，试分析该夹具存在的主要错误。
（10分）
底面无定位元件、无辅助支撑、夹紧行程长
夹具体整体式制造工艺性差
42、图示为滚齿时齿坯的定位及夹具简图，试分析定位心轴和定位盘所限制的自由度，有无过定位和欠定位现象，定位方案是否合理？
件1心轴限制了四个自由度；件2定位盘上表面限制了三个自由度。
共限制了七个自由度，其中被重复限制属于重复定位。
而未被限制。
为了保证齿轮的加工精度和承受滚齿时的较大冲击该重复定位是允许的而且是必要的。
为此，可将齿坯端面和内孔的垂直度精度提高（由一次装夹加工保证），夹具中的心轴与支承定位盘的表面垂直度也较容易保证。
故可避免因重复定位造成的干涉。
该定位方案未限制是因为齿坯是圆形，根据工序要求无需限制，并不属于欠定位。
42．图1为X6132型万能外圆卧式升降台铣床的传动系统图，
（1）写出工作进给传动路线表达式，
（2）分析纵向、横向及垂直方向各获得几级进给运动。
（3）按用途，把铣刀分为几种？
解：
（1）由传动系统图可写出工作进给传动路线表达式为：
（2）根据上述的工作进给传动路线表达式可知，给向、横向及垂向进给均可获得21级进给运动。
（3）按用途把铣刀分为：
圆柱铣刀、面铣刀、盘形铣刀、锯片铣刀、键槽铣刀、模具铣刀、角度铣刀和成形铣刀等。
43在车床上加工一批轴的外圆，加工后经测量分别有如图4所示的鞍形形状误差，试分析可能产生误差的主要原因。
解：
（1）车床纵导轨在水平面内的直线度误差。
（2）车床纵导轨与工件回转轴线在垂直面内不平行
（3）工件刚度远远大于车床刚度。
（4）误差复映现象。
44、．根据结构式Z=23×32×26分析，
（1）该传动系统有何特点？
（2）可以采用的最大公比是多少？
（3）如采用双速电机时，公比应为多少？
答：
（1）无基本组，双公比，上下各空一级转速。
（2），
（3），
45、在如图所示零件上铣槽，要求保证尺寸和槽宽12h9。
现有三种定位方案，如图b、c、d所示，试计算三种方案的定位误差，从中选出最优方案。
解1）分析键宽尺寸，由铣刀的相应尺寸来保证。
槽底位置尺寸540-0.14的加工误差，在三种定位方案中不同。
方案b、c产生基准位移误差Δj.y（b）、Δj.y（c）和基准不重合误差Δj.b（b）、Δj.b（c）；方案d的定位基准与设计基准重合，Δj.b（d）=0。
2）计算误差已知工件内孔的TD=0.03mm，工件外径的Td=0.10mm，心轴的Td1=0.02mm，工件的δ54=0.14mm。
方案b的定位误差
方案c的定位误差
方案d的定位误差
3）比较、判断根据计算得：
因
而且，
故方案d是能满足加工要求的最优方案。
46、如图所示工件的定位方式，已知工件直径mm，mm，
mm，，试计算、分析此定位方案能否满足加工尺寸A的精度要求。
若不能，应怎样改进，画图示意改进方法。
1.误差分析及计算此定位方式属多基准定位。
直接求出定位过程中一批工件工序基准在工序尺寸A方向上的最大位置变动量，即为尺寸A的定位误差△D,W。
见图，当工件直径D和B均为最小值时，工序基准处于最低位置O1，当工件D和B均为最大时，工序基准处于最高位置O2，定位误差△D,W为O1O2在工序尺寸方向的投影OO2。
则：
2.判断由于δA=0.25mm，△D,W>δA，所以不能满足尺寸A的加工要求。
3.提改进方法画图示意。
应用题
1在三台车床上分别加工三批工件的外圆表面，加工后经测量，三批工件分别产
生了如图4-59所示的形状误差，试分析产生上述形状误差的主要原因。
答（a）是工件刚度不够（b）是导轨和主轴轴线不平行（c）前后支撑刚度不一致
2加工如图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有符号的为加工面，其余为非加工面）？
图a、b、c所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；图d所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。
答a）先以外圆表面为粗基准加工内孔，然后再以孔为精基准加工其它表面
b）以法兰盘外圆柱面和左侧面为粗基准加工内孔和法兰盘右侧面，再以孔和右侧面为精基准加工其它表面
c）以外圆柱面和左端面为粗基准加工内孔和右端面，然后以孔和右端面为精基准加工其它表面
d）以上表面为出粗基准加工下表面，然后以下表面为精基准加工其它表面
3指出下列定位方案所消除的自由度。
，，，，；，
，，；，，，，，
4如图所示的一批工件的工序简图，除槽未加工外，其余表面均已加工完毕，本工序加工槽B，请回答下列问题：
（1）为保证本工序加工技术要求，应限制工件的哪些自由度？
（2）应选择工件上哪些合适的表面为定位基准面（选择一组），并用定位符号标在图上？
（3）根据确定的一组定位基准面，选择相应的定位元件来限制工件的自由度，并将每个定位元件的名称及所限制的自由度写出？
（4）上述的定位方案中属何种定位形式（完全定位、不完全定位、欠定位、过定位）？
（5）将夹紧力的方向和作用点用符号的形式标注在工序简图上？
（1）、
（2）、底面和两孔O1、O2即一面两孔
（3）、底面：
大支承板
孔O1：
圆柱销
孔O2：
菱形销
（4）、完全定位
（5）、铅垂两点
5如图所示零件的A、B、C面，Φ10H7及Φ30H7孔均已加工过，试分析加工Φ12H7孔时，选用哪些表面定位最合理？
为什么？
答：
选用A表面，Φ10H7，Φ30H7孔定位最合理
基准重合
且Φ30——圆柱销，Φ10——菱形销
6根据加工要求确定所需限制的自由度，并确定定位方式和定位元件：
1）已加工面：
M，ΦD，待加工面：
2-Φd及沉头座，加工要求：
（1）H；
（2）B；（3）壁厚均匀；
解：
所需限制的自由度：
X移动,X转动,Y移动,Y转动,Z移动,Z转动；
定位方式：
平面，外圆柱面定位；定位元件：
定位套筒，活动V块；
7根据图中给出的加工要求，分析需要限制哪些自由度？
a答案：
y轴的移动和转动不需要限制。
b答案：
x轴移动不需要限制。
8下列图示中零件受夹紧力作用点是否正确，如果不正确可在图示中修改
答：
不正确，对准支撑
2.
答：
不正确，作用在立壁上
9用调整法钻2-φD孔、磨台阶面，试根据加工要求，按给定的坐标，用符号分别标出该两工序应该限制的自由度，并指出属于何种定位？
答：
钻孔：
5个自由度（除z移动），不完全定位；磨台阶面：
5个自由度（除y移动），不完全定位
10下图所示定位方案，回答如下问题：
⑴带肩心轴、手插圆柱销各限制工件的哪些自由度？
⑵该定位属于哪种定位类型？
⑶该定位是否合理，如不合理，请加以改正。
⑴带肩心轴限制了，手插圆柱销限制了
⑵属于过定位
⑶不合理。
将手插圆柱销改成削边销
11说明卧式车床的工艺范围有哪些？
车内外圆柱面；环行槽；回转体成形面；车削端面和各种常用的公制、英制、模数制、径节制螺纹，还可以钻中孔、锪孔、铰孔，攻螺纹、套螺纹和滚花。
12．铣床的类型主要分为哪几种?
铣床的工艺范围有哪些?
铣床的类型有卧式升降台铣床，立式升降台铣床，工作台不升降铣床，圆工作台铣床，龙门铣床，仿形铣床和专门铣床。
铣床的工艺范围：
加工平面（水平面、垂直面、台阶面），沟槽（T形槽、燕尾槽、键槽），分齿零件（齿轮、链轮、棘轮、花键轴）螺旋表面以及各种曲面。
镗内孔、切断等。
13机床附件的作用是什么？
写出车床和铣床的附件名称。
机床附件的作用在于扩大机床的工艺范围。
车床附件：
三爪卡盘、顶尖、花盘、角铁、中心架、跟刀架等。
铣床附件：
圆形工作台、分度头、平口钳等。
14若在CA6140卧式车床上车削时发生闷车现象,分析其产生的原因并指出解决办法。
原因：
（1）摩擦片之间间隙过大。
（2）机床超载。
（3）摩擦片磨损使表面太光滑，摩擦力不够。
解决的措施：
（1）调整摩擦片之间的间隙。
（2）减小机床负荷。
（3）将摩擦片表面打毛，增加摩擦片之间的摩擦力。
15.车削加工细长轴时产生中间尺寸偏大的主要原因是什么？
工件刚度不足
16车削加工细长轴时，工人经常在车削加工一刀后，将后（右）顶尖松一下再继续车下一刀，请问是什么原因要这样做的？
关键是消除热变形此次是应力
17指出下图所示零件需限制的自由度。
左图需限制五个自由度即:
右图需限制五个自由度即:
18指出下图所示零件若要满足图示加工要求，工件需限制那几个自由度？
左图限制4个自由度即:
右图限制5个自由度即:
19下图为某机床主轴组件结构图，要求：
（1）在图上画出主轴双向轴向力的传递路线；
（2）说明主轴轴承间隙的调整方法？
答：
（1）见图。
（2）前端双列短圆柱滚子轴承的间隙调整：
采用螺母轴向移动，推动轴承内圈轴向移动，通过轴承内圈1：
12锥度涨大，调整径向间隙。
后端轴承间隙调整：
采用螺母轴向移动，调整圆锥滚子轴承和轴向止推轴承间隙。
20、下图为某机床主轴组件结构图，要求：
（1）在图上画出主轴双向轴向力的传递路线；
（2）说明主轴轴承间隙的调整方法？
解：
（1）见图
（2）前端双列短圆柱滚子轴承的间隙调整：
采用螺母轴向移动，推动轴承内圈轴向移动，通过轴承内圈1：
12锥度涨大，调整径向间隙。
止推轴承间隙调整：
采用螺母轴向移动，调整前、后轴向止推轴承间隙。
21、如图所示为多轴箱主轴的安装结构，试说明：
（1）该主轴的结构特点？
（2）该主轴适用于何种加工情况？
答：
（1）前支承为向心球轴承和推力轴承，承受的轴向力、径向力大；（后支承为圆锥滚子轴承，可以承受另一方向轴向力及径向力；主轴转速较低。
（2）适用于钻孔工序。
22图示是一种钻床夹具的夹紧方案，试回答：
①该方案是否正确？
为什么？
②如何改进？
解：
①该方案不正确。
因为夹紧力会使薄壁工件变形。
②应用一块活动压板将夹紧力的着力点分散成两个或四个。
23图示是一种车床三爪卡盘的夹紧方案，试回答：
（1）该夹紧方案会产生什么问题？
（2）绘图说明如何改进？
解：
（1）夹紧力会使薄壁工件变形。
（2）夹紧方案改进如图b所示
24.根据图1所示某车床主传动系统转速图，回答下列问题？
（1）写出其结构式：
（2）写出Ⅲ-Ⅳ轴间变速组的变速范围及
（3）Ⅳ轴变速范围公式及其大小：
（4）找出各轴的计算转速
（5）找出Ⅲ轴上齿轮的计算转速：
答：
（1）结构式：
；
（2）；
（3）
或；
（4）取200r/min
轴号
I
II
III
Ⅳ
nc
800
310
200
200
（5）
齿轮
Z8
Z10
Z13
Z11
nc
200
500
200
升级会员 