1、制造工程制造工程基础基础 作业作业 13: 加工表面质量机械加工工艺规程设计加工表面质量机械加工工艺规程设计 I 作业题：作业题： 1. 在两台相同的自动车床上加工一批小轴外圆，要求保证直径110.02mm， 第一台加工 1000 件，其直径尺寸按照正态分布，平均值 1 11.005mmx ，均方差 1 0.004mm。 第 二 台 加 工 500 件 ， 其 直 径 尺 寸 也 按 正 态 分 布 ， 且 2 11.015mmx ， 2 0.0025mm。试求： 1）在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机 床的精度高？ 2）计算并比较哪台机床的废品率高， 并分析其产生
2、的原因及提出改进方法。 （计算废品率可参见附录提供的图形和表格） 参考答案： 1）尺寸分布图（略） ，注意 6的尺寸分布范围分别为： 机床 1：10.993-11.017 mm；机床 2：11.0075-11.0225 mm 由于 21 ，所以第二台机床的精度高。 2）合格品的尺寸范围 10.98-11.02 mm 对机床 1，平均值 11.005mm，则大于均值的 x=11.02-11.005=0.015， 75. 3 004. 0 015. 0 x ， 成 品 率 （ 表 中 数 据 插 值 ） 0.9997/2 ； 小 于 均 值 的 x=11.005-10.98=0.025，25. 6
3、 004. 0 025. 0 x ，成品率约 0.9999/2；总的废品率 1-0.9997/2-0.9999/2 = 0.02% 对机床 2，平均值 11.015mm，则大于均值的 x=11.02-11.015=0.005， 2 0025. 0 005. 0 x ， 成 品 率 0.9542/2 ； 小 于 均 值 的 x=11.015-10.98=0.035 ， 14 0025. 0 035. 0 x ，成品率约 0.9999/2；总的废品率 1-0.9542/2-0.9999/2 = 2.3% 可见第二台的废品率高， 主要原因是采用静调整法对刀时误差较大对刀时误差较大， 使得平 均值 1
4、1.015mm 偏离公差带中值 11mm 较大。重新对刀，使平均值接近公差带中 值 11mm。 X y x A x 2. T 形螺杆如图 1 所示。其工艺过程如下，请分出工序、安装、工位、工步及 走刀。 在锯床上切断下料35125； 在车床上夹一头车端面，打顶尖孔； 用尾架后顶尖顶住工件后，车30 外圆及 T20 外圆（第一刀车至24， 第二刀车至20） ，车螺纹，倒角； 在车床上车18 外圆及端面； 在卧式铣床上用两把铣刀同时铣18 圆柱上的宽 15 的两个平面，将工 件回转 90（利用转台） ，铣另两个面，这样做出四方头。 图 1 90 120 15 22 85 18 T20 30 245
5、 15 参考答案： 工序 1：在锯床上切断下料35125； 工序 2： 工步 1：车端面 工步 2：打顶尖孔 工序 3： 工步 1：车30 外圆 工步 2：车 T20 外圆 走刀 1：车至24 走刀 2：车至20 工步 3：车螺纹（可能多次走刀） 工步 4：倒角 工序 4： 工步 1：车18 外圆（可能 3 次走刀，分别车至24，20，18） 工步 2：车端面 工序 5： 工位 1： 在卧式铣床上用两把铣刀同时铣18 圆柱上的宽 15 的两个平面 （同时铣两个平面的复合工步） 工位 2：将工件回转 90铣另两个面（同时铣两个平面的复合工步） 注： （1） 也可将上述工序 2-4 作为一道工序（
6、在一台车床上加工） ，这时上述工序 2-4 就变成了三次安装。 （2） 或者上述工序 2-3 作为一道工序，相应的工序 2-3 变成两次安装，而工序 4 在另一台机床加工。 3. 在一般加工条件下，图 2 所示各零件结构工艺性方面存在什么问题？并提出 改进意见。 图 2 参考答案： （a） 两个竖直平面不平齐，需要分两刀加工。改进：设计两个竖直平面平齐， 一次走刀加工完成，提高加工效率。 （b） 加工螺纹孔时，刀具不能接近，有干涉。改进：螺纹孔外移，使刀具能够 接近 （c） 螺纹斜孔无法加工，有干涉。改进：可以设计一个穿过外壁的空，易于加 工。 （图） （d） 底面加工面积太大， 不必要。 改进： 底面中间部分可以设计为不加工 （图） 。 （e） 加工内螺纹时无退刀空间。改进：在螺纹根部设计退刀槽。 （f） 加工外螺纹时无退刀空间。改进：在螺纹根部设计退刀槽。 （g） 三个螺纹孔方位不一致，需要两次安装。改进：将斜的螺纹孔设计成竖直 方向，一次安装可以加工三个孔。 （h） 斜孔加工时，钻头钻入时容易偏斜或折断，很难加工。改进：将斜孔改为 垂直孔。 （i） 三个内圆角尺寸不同，需要三把刀，没必要。改进：将三个内圆角设计为 相同尺寸。
