一、简单应用题1. 某精密轴承材料为GCr15钢,为保证其高耐磨性、疲劳强度及尺寸的稳定性,在加工过程中需进行哪几道热处理工序?每道热处理工序的工艺目的是什么?
双细化处理、保护气氛加热淬火、冷处理、回火、稳定化处理。
双细化处理是细化晶粒,细化碳化物尺寸,获得细小针状马氏体组织,提高冲击韧度、耐磨性;保护气氛加热淬火是为了避免氧化和脱碳,获得高硬度;冷处理是使残留奥氏体转变为稳定马氏体组织;回火是获得回火马氏体组织和消除应力;稳定化处理是进一步消除残余应力,稳定组织,保证尺寸的稳定性。
2. 某锥齿轮减速器输入轴的轴系结构如图所示,指出其设计错误并说明理由。
左侧轴承无法装入
2)轴系的轴向位置无法调整,不能保证两齿轮锥顶重合
3)轴受向左的轴向力,轴向无固定。
4)轴承游隙无法调整
3. 某外圆车削工序的刀具角度为前角10°、后角8°、主偏角75°、副偏角15°和刃倾角-5°,试画出刀具草图并标注上述刀具角度(注意正负方向)。
4. 某企业生产的产品A,其全国固定成本总额为500万元,市场销售单价为每台1万元,每台产品可变成本0.75万元。试求:1)该产品实现盈亏平衡的保本销售量;2)保毛利50万元时的销售量;3)税后净利50万元时的销售量(所得税率为25%)。
1)保本销量
2)保毛利50万元时的销量
3)税后50万元净利时的销量
二、综合应用题1. 设计齿轮传动箱的某一轴系。已知:1)传动功率3KW,转速750r/min,用浸油润滑;2)轴系上应有皮带轮、直齿轮、轴承等零件。要求:1)选用轴的材料并计算轴的直径;2)设计该轴系的结构方案图;3)说明方案的设计特点(应答出4项以上)。
1)用
公式,计算轴的直径,可选φ30mm~φ40mm,材料可选45钢。
2)满足该设计要求可以有不同方案,图示方案供评分时参考。
3)图示方案的设计特点:(1)皮带轮在高速传动端采用轴伸联接,方便安装。(2)齿轮外径小于轴承孔,便于轴和轴承直接装配。(3)端盖上装有固定和回转密封圈,防止润滑油渗透;(4)两端深沟向心球轴承定位,拆装方便,允许少量轴向移动;(5)轴左端盖上配防尘圈,保证润滑油清洁度。
2. 铣削如图所示的板材工件,材料为45钢,厚度为10mm。使用的数控铣床具有刀具半径补偿功能,偏置号D01,主轴转速为900r/min,进给速度150mm/min。工件坐标系如图所示,Z轴方向的原点设在工件上表面。刀具起刀点也是加工的终点,刀具端面距离工件上表面50mm,加工时要求刀具端面超过工件下表面2mm。顺铣精加工零件轮廓。请:1)确定铣刀类型及直径范围;2)计算点A、B、C、D、E、F的坐标值。3)确定零件轮廓的加工路线;4)手工编制相对坐标编程的加工程序。
1)≤φ10的立铣刀
2)A(15,15)、B(20、15)、C(40、15)、D(56、15)、E(56、35)、F(15、35)
3)加工路线:O→A→F→E→D→C→B→A→O
4)程序如下:
G91 G17 G00 Z-62.0 S900 M03;
G41 G01 X15.0 Y15.0 F150 DO1M08(或M07);
Y20.0
X41.0
Y-20.0
X-16.0
G03 X-20.0I-10.0J0(或R10.0)
G01 X-5.0
G40 X-15.0Y-15.0M09;
G00 Z-62.0 M05;
M30(或M02)
3. 如图所示的叶片泵传动轴加工工艺过程如下:工序Ⅰ,粗车外圆至
;工序Ⅱ,精车外圆至
;工序Ⅲ,铣键槽深度至尺寸
;工序Ⅳ,磨外圆至
。要求:磨后保证键槽深度
,试求:铣键槽时的槽深尺寸
。
第一解答方案:
为封闭环,
和
为增环,
为减环
1)正确画出尺寸链关系图。
2)以下计算过程和结果正确。
21.2=12.5+12.65-A
∴A=3.95
∵δ
A=0.091
第二解答方案:
以下计算过程同第一解答方案。
4. 用一台机床加工一批尺寸要求为φ65+0.12mm的零件,测得的结果是:尺寸为正态分布,平均值为
,标准偏差为σ=0.03mm,试判定:1)机床的工序能力是否胜任加工精度要求,为什么?2)该工序的调整是否正确(用图说明);3)这批零件的合格概率为多少(如已知6σ的合格概率为99.73%,4σ为95.45%,2σ为68.26%);4)应采取怎样的改善措施。
1)因该机床的工序能力6σ=6×0.03=0.18<公差带T=0.24,而且工序能力指数,
,顾其工序能力是胜任加工精度要求的。
2)机床的工序调整不正确,因刀尖调整过多地偏离了公差带中心(φ65),导致尺寸偏差的概率增大,见图。
3)由图可见,尺寸分布6σ中有4σ在公差带内,有2σ在公差带外,故这批零件的合格概率为50%+34.13%=84.13%。
4)重新对刀,使刀尖尽可能地与公差带中心(φ65)相重合。