【难点讲解】:
这一部分,将重点针对初试题目中可能出现的重点、难点的部分以例题的形式给出,并详细解答。从近几年来看,最后一部分的大题有稍微加难的趋势。尺寸链部分是大题经常出现的一道,定位误差分析这一部分在近几年没出现过,但作为本书的一个难点问题,需要好好为大家讲解。另外,加工误差因素分析也是重点,可能出现在第五大题中,以下也为大家详解。
【例1】如图所示零件的A、B、C面,?10H7mm孔已加工。试分析加工?12H7孔时, 选用哪些定位表面最合理?为什么?
分析:此定位为典型的“一面两孔”,常用“一面两销”的定位方式。
【题解】:选A面(定位元件为支承板)、?30H7孔(定位元件为圆柱销)、?10H7(定位元件为削边销)作为定位基准面。选?30H7孔和A面可以符合基准重合原则。
【例2】如下图所示为轴类零件加工的几种装夹情况。试分析各属于何种定位?都限制了工件哪些自由度?有无不合理之处?怎样改进?
分析:考察定位限制自由度的知识。
【题解】:图a三抓卡盘限制工件的x、y、z的移动自由度,y、z的转动自由度,而后顶尖单独限制x、y、z的移动自由度,与三抓卡盘配合后转化为y、z的移动自由度。属于过定位现象。应该将卡盘的夹持长度减少一些,去掉y、z的移动自由度的限制,而且将后顶尖改为可移动后顶尖去掉x移动自由度的重复定位,以避免重复定位造成的干涉。 图b卡盘限制了y、z的移动和转动自由度,中心架单独限制y、z的移动自由度,与卡盘配合则转化为y、z的转动自由度。属于过定位现象。应该将卡盘夹持长度减短一点。
图c卡盘限制工件的y、z的移动自由度,后顶尖单独限制x、y、z的移动自由度,
与卡盘配合则转化为限制y、z的转动自由度和x的移动自由度。此定位是合理的。
【例3】在三台车床上各加工一批工件的外圆表面,加工后经度量发现有如图所示的形状误差:(a)锥形;(b)腰鼓形;(c)鞍形。试分析产生上述各种形状误差的主要原因。
分析:加工误差因素是一个比较繁琐的地方,要分析加工误差的产生就要明白加工误差产生的来源,然后一步一步解答。
【题解】:对于(a)——
1)导轨对主轴的回转轴线在水平面内的平行度误差(由床头向后斜); 2)刀具磨损; 3)误差复映。 对于图(b)——
1)导轨在水平面内的直线度误差(导轨前凸); 2)工件的刚度差; 3)误差复映。 对于图(c)——
1)导轨在水平面内的直线度误差(导轨后凸); 2)机床床头和尾座的刚度较差; 3)误差复映。
【例4】:精车薄壁内孔,试分析加工后工件的尺寸、形状、位置误差的来源有哪些?
分析:也是需要知道加工误差因素的来源,主要从原始误差进行分析。 【题解】:(1)产生孔径尺寸误差的主要原始误差项目有—— 1)车刀的尺寸调整误差;
2)车刀与刀架的受力变形;(调整法加工一批工件时可不计此项) 3)车刀的尺寸磨损;(单件小批加工小尺寸工件时可不计此项) 4)工件的热变形; 5)测量误差。
(2)产生形状误差的主要原始误差项目有—— 1)工件的夹紧变形;
2)工件的径向刚度不足受切削力作用变形; 3)工件的热变形;(工件两端散热条件差异大时) 4)加工前,内孔原有的圆度误差; 5)机床主轴回转误差及机床导轨误差。
(3)产生内孔与外孔同轴度误差的主要原始误差有—— 1)三抓卡盘的制造与安装误差;
2)加工前内孔与外圆的同轴度误差; 3)机床主轴几何偏心; 4)定位基准不重合误差。
【补充总结】:加工误差综合分析
(1)机床导轨误差产生的加工误差——
(2)由工艺系统刚度引起的加工误差——
(3)由工艺系统热变形引起的 (4)刀具的磨损,万能的误差复映等。
说明:分析时一定是从原始误差影响因素开始的,这是主要,其次从别的方面再分析。
【例5】:如图为连杆小端孔精镗工序的定位简图。选择大端孔及其端面和小端孔为定位基准,分别用带台肩定位销和可插拔的削边销定位。试分析各定位元件限制工件的自由度。
分析:由于是精镗小端孔,其位置精度由镗杆轴线保证,且小孔与大孔轴线的平行度较好。
【题解】:台肩定位销限制x、y、z的移动自由度和y、z的转动自由度,削边销配合限制x、z的转动自由度。由于镗小孔前,工件大小孔之间有较好的平行度,故不会由于表面上y转动自由度的过定位而产生干涉。
0【例6】:如图所示零件简图,其内、外圆均已加工完毕,外圆尺寸为? 90 mm,?0.1?0.3?0.05内孔尺寸为? 60 mm。现铣键槽,其深度要求为 0 mm,该尺寸不便直接测量,为50检验槽深是否合格,可直接测量哪些尺寸?试标出它们的尺寸及公差。
【题解】:可直接测量键槽底部至内孔上母线的尺寸。 设此尺寸为L。则画出尺寸链如