汽车制造工艺学课后习题参考答案吉大第三版

答案

第一章（略）

第二章 工件的装夹和机床夹具

作业题答案：

三、分析题

1、试分析图示工件加工要求，应限制的第一类自由度

设定坐标系：

（1）连杆小头上钻通孔

1）刀具保证

2）X、Y转动

3）X、Y移动

（2）

1）X移动、Y、Z转动

2）Y、Z转动

3）Y、Z移动、Y、Z转动

（3）

1）Z移动、X、Y 转动

2）X、Y转动

3）Y、Z移动、Y、Z转动

（4）移动

1）刀具保证

2）Z移动、X、Y转动

3）X

（5）

1）刀具保证

2）X移动、Z转动

3）Z移动

2分析下列各专用机床夹具定位元件所限制的自由度情况

设定坐标系：

1）两个短圆柱销1：限制X、Y移动和转动；V型块4：限制Z移动和转动。（图a）

2）定位套11：限制X、Y移动；平面支承6：Z移动，X、Y转动；短菱形销2：限制Z转动。（图b）

3）平面支承6：限制Z移动，X、Y转动；短圆柱销1：限制X、Y移动；定位槽12： 限制Z转动。（图c）

4）平面支承6：限制X移动，Y、Z转动；短圆柱销1：限制Y 、Z移动；活动短V型块5：限制X转动。（图d）

5）平面支承6：限制X移动，Y、Z转动；短圆柱插销13：限制Y 、Z移动；活动短V型块5：限制X转动。（图e）

6）拉刀导向部分9：限制Y、Z移动和转动；自位支承10：限制X移动。（图f）

7）短圆柱销1：限制Y、Z移动和转动，X移动；短菱形销2：X转动。（图g）

8）方案1：圆锥销7：限制X、Y、Z移动；移动圆锥销8：Y、Z转动；菱形圆锥销14：X移动（重复限制）和转动。方案2（好）：圆锥销7：限制X、Y、Z移动；移动圆锥销8：Y、Z转动；移动菱形圆锥销15：X转动。（图h）

9）两个短V型块：限制Y、Z移动和转动；增加1个短V型块：限制X移动和转动，再增加1个短V型块：X、Z移动。（图i）

10）平面支承6：限制X、Y转动和Z移动；短圆柱销1：限制X、Y移动；短菱形插销3：Z转动。（图j）

四、定位误差的分析计算题

1、计算工序尺寸Φ300

-0.28mm的定位误差？

1）如果不考虑阶梯轴两外圆同轴度误差时：

A图）平面定位，只有基准不重合误差：∆d=∆jb=

B图）平面定位，只有基准不重合误差：∆d=∆jb0.16+0.1=0.13mm； 20.16+0.1==0.13mm； 2

C图）V型块定位，有基准不重合和基准位移误差：

∆jb=Td0.160.10.1=0.08mm；∆jy====0.071mm 22sin452×0.7072sin2

所以：∆d=∆jy+∆jb=0.08+0.071=0.151mm

D图）V型块定位，由于工序尺寸方向在V型块对中方向，故仅有基准不重合：

∆jb=0.16=0.08mm 2

E图）定位基准是大外圆轴线，工序基准为小外圆下母线，故仅有基准不重合：∆jb=0.16=0.08mm 2

0.16+0.1+0.03=0.16mm； 2

0.16+0.1=+0.03=0.16mm； 22）考虑两外圆柱的同轴度公差Φ0.03mm： A图）平面定位，只有基准不重合误差：∆d=∆jb=B图）平面定位，只有基准不重合误差：∆d=∆jb

C图）V型块定位，有基准不重合和基准位移误差：

∆jb=Td0.160.10.1+0.03=0.11mm；∆jy====0.071mm 2sin452×0.70722sin2

所以：∆d=∆jy+∆jb=0.11+0.071=0.181mm

D图）V型块定位，由于工序尺寸方向在V型块对中方向，故仅有基准不重合： ∆jb=0.16+0.03=0.11mm 2

0.16+0.03=0.11mm 2E图）定位基准是大外圆轴线，工序基准为小外圆下母线，故仅有基准不重合：∆jb=

结论：D图）和E图）定位误差最小。

2、分析计算工序尺寸56±0.08mm和对称度0.2的定位误差？

解：A图）工序尺寸56±0.08mm的定位误差：无定位误差

对称度0.2的定位误差：无基准不重合误差，仅有基准位移误差

∆jy=Dmax−dmin=0.034−(−0.01)=0.044mm

B图）工序尺寸56±0.08mm的定位误差：仅有基准不重合误差

∆d=∆jb=0.87mm

对称度0.2的定位误差：基准不重合误差和基准位移误差

∆d=∆jy+∆jb=(0.035−(−0.034))+0.1=0.169mm

3、钻孔保证同轴度0.02及距离尺寸70±0.12mm

B图）同轴度0.02的定位误差：

定位基准：外圆轴线，基准重合，仅有基准位移误差：

0.025=0.018mm 2sin45

距离尺寸70±0.12mm的定位误差：仅有基准不重合误差 ∆d=∆jy=

∆d=∆jb=0.24mm

C图）同轴度0.02的定位误差：

定位基准：外圆下母线，基准不重合，仅有基准不重合误差：

∆d=∆jb=0.025=0.0125mm 2

距离尺寸70±0.12mm的定位误差：仅有基准不重合误差

∆d=∆jb=0.24mm

D图）同轴度0.02的定位误差：

定位基准：外圆轴线，基准重合；自动定心，基准位移误差=0

∆d=0

距离尺寸70±0.12mm的定位误差：仅有基准不重合误差

∆d=∆jb=0.24mm

第五章 尺寸链原理与应用

三、分析计算题

1、试分析图5-45a、b、c中尺寸链的增减环

A图）增环：A1、A2、A3、A5

减环：A4、A6

B图）增环：A1、A2

减环：A3、A4

增环：B1

减环：A3

C图）增环：A1、A2

减环：A3、A4

增环：B1、B2、B3

减环：B4

2、图5-46所示尺寸链，各组成环按正态分布进行计算。

（1）增环：A2、A4、A5

减环：A1、A3

m n−1 =−（2）因为： A0基∑Ai基∑Ai基=30+20+40-55-35=0i=1i=m+1

（i)−∑EI(i)=0.26+(−0.022)+0.62−(−0.46−0.06)=+1.258mm=∑ESES（A0）EI（A0）Ii)−∑ES(i)=-0.26+(−0.055)+0−(0+0.16)=-0.475mm =∑E（

mn−1n−1

i=1 T(A)=∑T(A)+∑T(A)=∑T(A)=0.46+0.52+0.1+0.033+0.62=1.733

所以：

0i=1ii=m+1ii

（3）

T(A0)=

m

= 0A=0 A=∑A−∑A0+1.258-0.475mn−10基i=1i基i=m+1i基=30+20+40-55-35=0∑T(A)=i=1in−120.462+0.522+0.12+0.0332+0.622=1.126−∑A∑An−1i=1ii=m+1i=(30+(20-0.0385)+(40+0.31))-((50-0.23)+(30+0.11))

T(A0)=0.2615±0.563所以： A0=±2

3、并联尺寸链的计算（图5-47），试计算：

（1）A3=B2的基本尺寸、公差及极限偏差

A尺寸链中，A1、A2增环，A3、A4减环

A0基=∑（i基)−∑（i基)

所以：A3= A1+A2- A4-A0=35+6-25-0=16mm

=∑ES（i)−∑EI(i) ES（A0）

所以：0.5=0.24+0-EI（A3）-0，EI（A3）=-0.26

EI（A0）Ii)−∑ES(i) =∑E（

所以：0.1=0.11-0.075-ES（A3）-0.084，ES（A3）=-0.149

A3=16-0.149

-0.26

（2）B1的公差及极限偏差

在尺寸链B中：B1增环，B2减环

因为：A3=16-0.149

-0.26=B2

ES（B1）=0.40+（-0.26）=0.14

EI（B1）=0.1+（-0.149）=-0.049

+0.14所以：B1=18-0.049

4、图5-48

计算A1的尺寸

解：增环：A1；减环：A2、A3、A4

A1=A0+A2+A3+A4=0+1.5+48+1.5=51

ES(A1)=ES(A0)+EI(A2)+EI(A3)+EI(A4)=0.430+(-0.04-0.119-0.04)=+0.231 EI(A1)=EI(A0)+ES(A2)+ES(A3)+ES(A4)=0.082+(0+0.080+0)=-+0.162

+0.231所以：A1=18+0.162

6、图

5-50

10 、图5-54

1）A0为封闭环，A1：增环，A2、A3、A4：减环

1.0装配要求：A0=0+

+0.5

2）基本尺寸：A0=A1-A2-A3-A4=20.6-2.6-A3=0

所以：A3=20.6-2.6-0=18

3）计算公差：

ITA3+ITA1=0.5-0.08=0.42

+0.22公差分配：A1=20.60（按入体原则），ITA1=0.20

4）确定协调环为A3：

ES（A0）=∑ES（i)−∑EI(i)

所以：1.0=0.22+0.08-EI（A3），所以：EI（A3）=-0.70

=∑E（EI（A0）Ii)−∑ES(i)

所以：0.5=0-0-ES（A3）-0，所以：ES（A3）=-0.50

0所以：A3=18-0.50

-0.70=17.5-0.20 （按入体原则）

14、图5-56 基本尺寸：A0基=（i基)−（i基) ∑∑

A0=A1-A2-A3-A4-A5=430-80-100-190-60=0

0.50所以： A0=0+

+0.10

Tav=TA0

n−1=0.4=0.18 5

选择A5为协调环，其他组成环的公差分别取： TA1=0.25,TA2=0.10,TA3=0.12,TA4=0.15

协调环公差：TA5=0.42-0.252-0.12-0.122-0.152=0.225

除协调环外的组成环极限偏差，按偏差标注入体原则确定：

00+0.25A1=4300，A2=800，A=100，A=190-0.103-0.124-0.15

协调环的极限偏差：先计算协调环的中间偏差，然后再计算协调环极限偏差： 1）∆A5=∆A1-∆A2-∆A3-∆A4-∆A0=0.125-(-0.05-0.06-0.075)-0.3=0.01 ESA5=∆A5+

EIA5TA5=0.01+0.1125=0.12252 T=∆A5-A5=0.01-0.1125=-0.10252

+0.1225所以：A5=60-0.1025

25、图5-62

尺寸链：其中L4为封闭环。

组成环公差分配：TL1=0.12, TL4=0.18,设：L1=150

-0.12

ES（L2）=0.15=ES(L4)-EI(L1)= ES(L4)-（-0.12）

ES(L4)=0.03

EI（L2）=-0.15=EI(L4)-ES(L1)= ES(L4)-0

ES(L4)=-0.15

0.03 L4=55-+0.15

26、图5-63

建立工艺尺寸链，封闭环为：L2

判断增减环，增环：L1,L4.减环：

L3

L2=L1+L4-L3=48+L4-58=30

L4=40

ES（L2）=0.25=ES(L1)+ES(L4)-EI(L3)=0.05+ ES(L4)-（-0.05） ES(L4)=0.15

EI（L2）=0=EI(L1)+EI(L4)-ES(L3)=-0.05+ ES(L4)-0

ES(L4)=0.05

0.15所以：L4=40+

+0.05