计算题1. 使用中心距为200mm的正弦规测量时所垫量块组的高度为10mm,求工件的角度是多少?(sin2°=0.035,sin3°=0.052,sin4°=0.069。)
解:①sin2α=h/L=10/200=0.05
②由已知三角函数值得:2α≈3°
答:被测工件的角度为3°。
2. 使用中心距为200mm的正弦规,检验锥度为2°30′的圆锥体工件的锥度误差,求正弦规的圆柱下需垫多少高度的量块组?(已知sin2°30′=0.436。)
解:因为sin2α=h/L
所以h=L·sin2α=200×sin2°30′=200×0.436=8.72(mm)
答:正弦规的圆柱下需垫8.72mm高的量块组。
3. 用刻度值为0.02/1000mm的水平仪测量600mm长的平面,其气泡移动了2格,求平面两端的高度差。
解:Δh=气泡移动格数×两支点间距离×水平仪精度
=2×600×0.02/1000
=0.024(mm)
答:平面两端的高度差为0.024mm。
4. 用刻度值为0.02/1000mm的水平仪测量400mm长的平面,其气泡移动了2.5格,求平面两端的高度差。
解:Δh=气泡移动格数×两支点间距离×水平仪精度
=2.5×400×0.02/1000
=0.02(mm)
答:平面两端的高度差为0.02mm。
5.
的孔与
的轴相配合时,其最大过盈量是多少毫米?
解:最大过盈量=轴的上偏差-孔的下偏差
=0.095-0=0.095(mm)
答:最大过盈量是0.095mm。
6.
的孔与
的轴配合,其最大间隙为多少毫米?
解:最大间隙=孔的上偏差-轴的下偏差
=0.025-(-0.018)=0.043(mm)
答:最大间隙为0.043mm。
7. 某硫酸盐镀铜液的配方是:结晶硫酸铜250g/L,纯硫酸70g/L,现要用结晶硫酸铜和浓度为96%的硫酸配制镀铜液700L,需这种原料各多少千克?
解:配制700L镀铜液需结晶硫酸铜的质量是:(700×250)/1000=175(kg)
配制700L镀铜液需纯硫酸的质量是:(700×70)/1000=49(kg)
49kg的纯硫酸折合96%的硫酸质量是:49÷96%=51(kg)
答:需结晶硫酸铜175kg,浓度为96%的硫酸51kg。
8. 现有一工件需要镀铜,先采用1.5A/dm
2的电流密度进行氰化镀铜打底,然后采用2A/dm
2的电流密度进行酸性镀铜加厚,如果底层铜厚度要求5μm,加厚度要求15μm,问总共要镀多少时间?(铜的密度8.92g/cm
3,氰化镀铜的电流效率为70%,酸性镀铜电流效率为98%,一价铜的电化摩尔质量2.372g/(A·h),二价铜的电化摩尔质量为1.186g/(A·h)。)
解:计算公式:
t=(δ·ρ×1000)/(D
K·η·k)
将数据代入公式:
=0.179+0.576=0.755(h)=45(min)
答:总共需镀45min。
9. 有一个用20mm厚塑料制成的镀镍槽,其外形尺寸为:长1540mm,宽840mm,高1020mm。现要配制深为900mm的镀深液,配方如下:硫酸镍300g/L,氯化钠14g/L,硼酸40g/L,糖精0.8g/L,1,4-丁炔二醇0.6g/L,十二烷基硫酸钠0.05g/L,求各种原料需要多少千克?
解:镀液的体积为:1.5×0.9×0.8=1.08(m3)m=1080(L)
需硫酸镍的质量是:1080×300=324000(g)=324(kg) (1)
需氯化钠的质量是:1080×14=15120(g)=15.12(kg) (2)
需硼酸的质量是:1080×40=43200(g)=43.2(kg) (3)
需糖精的质量是:1080×0.8=864(g)=0.864(kg) (4)
需1,4-丁炔二醇的质量是:1080×0.6=648(g)=0.648(kg) (5)
需十二烷基硫酸钠的质量是:1080×0.05=54(g)=0.054(kg) (6)
答:需硫酸镍324kg,需氯化钠15.12kg,需硼酸43.2kg,需糖精0.864kg,需1,4-丁炔二醇0.648kg,需十二烷基硫酸钠0.054kg。
10. 镀镍槽的内侧有效尺寸为:长1100mm,宽800mm,高900mm,若按硫酸镍350g/L、硫酸钠60g/L、氯化钠15g/L、硼酸40g/L的配方配制镀液,求各种原料各需多少千克?
解:镀槽的有效容积是:1.1×0.8×0.9=0.792(m3)=792(L) (1)
需硫酸镍的质量是:792×350=277200(g)=277.2(kg) (2)
需硫酸钠的质量是:792×60=47520(g)=47.52(kg) (3)
需氯化钠的质量是:792×15=11880(g)=11.88(kg) (4)
需硼酸的质量是:792×40=31680(g)=31.68(kg) (5)
答:配制镀液需硫酸镍277.2kg,硫酸钠47.52kg,氯化钠11.88kg,硼酸31.68kg。
11. 某镀铬液槽的内侧有效尺寸为:长1.5m,宽1m,高0.9m。镀液的深度为0.8m,其中含铬酐300g/L,硫酸3g/L。欲将其改为含酐80g/L、硫酸0.8g/L的低浓度镀铬液(体积不变),求需要将原槽液面降到什么位置再加水?
解:镀液的体积为:1.5×0.8×1=1.2(m3)=1200(L)
高浓度镀液铬酐含量是:300×1200=360000(g)=360(kg) (1)
1200L低浓度镀液中应含铬酐的量是:80×1200=96000(g)=96(kg)
高浓度溶液中硫酸的含量是:3×1200=3600(g)=3.6(kg)
含96kg铬酐的高浓度镀液的体积是:96000÷300=320(L)
320L镀液在镀铬槽中所占的高度是:0.32÷1.5≈0.213(m)=213(mm)
低浓度镀液中所含硫酸的量是:0.8×1200=960(g)
320L高浓度镀液中所含硫酸的量是:320×3=960(g)
答:需要将原槽液面降至213mm时再加水。
12. 通过电流40A,经2h后,在阴极上析出铬的质量为3.4g,求镀铬溶液的电流效率?(铬的电化摩尔质量为0.324g/(A·h)。)
解:计算公式:η=m/(I·t·k)×100%
已知:m=3.4g,I=40A,k=0.324g/(A·h),t=2h
将数据代入公式:
η=3.4÷(40×2×0.324)×100%=13.1%
答:镀铬溶液的电流效率为13.1%。
13. 在镀铬时,常加入碳酸钡将过量的硫酸除掉,如果除掉300g硫酸,需加碳酸钡多少克?
解:①写出反应方程式,并列出数量关系:
②列出比例式进行计算,设需加碳酸钡X(g),则:
98.07:197.34=300:X
X=(197.34×300)÷98.07=603.67(g)
答:如果除掉300g硫酸,需加碳酸钡603.67g。
14. 有一工件要求镀银,使用的镀银溶液的电流效率为95%,镀层厚度要求为8μm,并准备镀45min,计算在电镀过程中的阴极电流密度应该是多少?(银的电化摩尔质量为4.025g/(A·h),银的密度为10.5g/cm
3。)
解:计算公式:Dk=(δ·ρ×1000)/(t·η·k),45min=45÷60=0.75h,将数据代入公式有:
Dk=(0.008×10.5×1000)/(.75×95×4.025)
=0.3(A/dm2)
答:在电镀过程中的阴极电流密度为0.3A/dm2。
15. 一镀银槽的容积:600mm×400mm×500mm,液面距槽顶100mm,计算槽液配制体积?如果按氯化银的含量为40g/L配制镀液时,需要用硝酸银多少千克?(相对原子质量:Ag为108,N为14,O为16,Cl为35。)
解:①镀银槽的容积:6×4×5=120(L)
槽液配制体积:120-(6×4×1)=120-24=96(L)
②氯化银的配制需要量:96×40=3840(g)
设需要用硝酸银X(kg):
X=(170×3840)÷143=4565(g)=4.57(kg)
答:需要用硝酸银4.57kg。
16. 写出碱性镀锡溶液的工艺配方,然后计算配制镀槽为2000mm×800mm×1200mm的碱性镀锡溶液中各种成分的所需量。(成分含量按配方上限,液面距槽顶100mm。)
解:①工艺配方:锡酸钠75~90g/L,氢氧化钠8~15g/L,醋酸钠15~20g/L。
②镀锡槽的容积:20×8×12=1920(L)
③槽液配制体积:1920-(20×8×1)=1920-160=1760(L)
④各种成分的需要量:
锡酸钠1760×90=158400(g)=158.4(kg)
氢氧化钠1760×15=26400(g)=26.4(kg)
醋酸钠1760×20=35200(g)=35.2(kg)
答:需锡酸钠158.4kg、氢氧化钠26.4kg、醋酸钠35.2kg。
17. 已知酸性镀锡溶液的电流效率为95%,阴极电流密度为1.2A/dm
2,求镀30min所得的镀层厚度。(锡的密度为7.3g/cm
3,二价锡的电化摩尔质量为2.214g/(A·h)。)
解:30min=30÷60=0.5h,计算公式δ=Dk·t·η·k/(ρ×1000)
=1.2×0.5×95×2.214÷(7.3×1000)
=0.017(mm)=17(μm)
答:镀30min所得的镀层厚度为17μm。
18. 某轴进行修复镀铬,采用50A/dm
2阴极电流密度电镀310min后,轴的直径增加多少毫米?(镀铬溶液的电流效率为13%,铬的密度为7.1g/cm
3,铬的电化摩尔质量为0.324g/(A·h)。)
解:计算公式δ=(Dk·t·η·k)/(ρ×1000),310min=310÷60=5.17h,将数据代入公式有:
δ=(50×5.17×13×0.324)/(7.1×1000)=0.15(mm)
轴的直径增加量=26=2×0.15=0.3(mm)
答:轴的直径增加0.3mm。
19. 写出标准型普通镀铬溶液的工艺配方,现有一个直径为1500mm,高为3000mm的圆形镀槽,若配制标准镀铬溶液,各种成分需要多少千克?(成分含量按配方上限,液面距槽顶100mm,假设铬酐中的硫酸忽略不计。)
解:工艺配方:铬酐200~250g/L,硫酸2~2.5g/L。
镀铬槽的容积:πR2h=3.1416×(15÷2)2×30=5300(L)
槽液配制体积:5300-3.1416×(15÷2)2×1=5300-176=5124(L)
各种成分的需要量:
铬酐5124×250=128000(g)=1281(kg)
硫酸5124×2.5=12810(g)=12.8(kg)
答:需要铬酐1281kg、硫酸12.8kg。
20. 工艺要求镀铬溶液中铬酐的含量为250g/L。镀槽内侧有效尺寸:长1200mm,宽800mm,高900mm。镀液面低于槽上边沿200mm。从槽中取样化验结果是:六价铬150g/L,硫酸2.7g/L。现要使镀液液面升高到离槽上边沿50mm处,并按要求调整,问如何调整?
解:未调整前镀液的体积为:1.2×0.8×0.7=0.672m3=672(L)
铬酐含量是:150×672=100800(g)=100.8(kg)
硫酸含量是:2.7×672=1814.4(g)=1.814(kg)
液面离槽上边沿50mm处,镀液的体积为:1.2×0.8×0.85=0.816m3=816(L)
调整后的铬酐含量是:250×816=204000(g)=204(kg)
按816L计,需补加铬酐量是:204-100.8=103.2(kg)
816L的硫酸含量是:2.5×816=2040(g)=2.04(kg)
还需加硫酸的量是:2.04-1.81=0.23(kg)
0.23kg的纯硫酸折合为98%的硫酸量是:0.23÷98%=0.235(kg)
答:液面离槽上边沿50mm处时,镀液的体积为816L,需补加铬酐量是103.2kg、98%的硫酸0.235kg。
21. 用银量法测定镀镍液中氯化物含量。吸取镀液2.00mL,加水100mL,加入铬酸钾作指示剂,用0.1023mol/L硝酸银标准溶液进行滴定,用去5.40mL,求镀液中氯化钠含量(以g/L表示)。
解:加入硝酸银的物质的量=0.1023×0.0054=5.524×10-4(mol)
由物质的量相等,得:
ρ氯化钠=5.524×10-4×58.5×1000/2.00
=16.16(g/L)
答:氯化钠含量为16.16g/L。
22. 使用转速n为2900r/min的抛光机抛光钢铁零件,选择最佳圆周速度v为24m/s,问需直径为多少毫米的抛光轮?
解:已知圆周速度v=24m/s;圆周率π=3.1416;抛光轮转速n=2900r/min。
根据公式:抛光轮直径d=60v/(π·n)
=60×24÷(3.1416×2900)
=0.158(m)
=158(mm)
答:需直径为158mm的抛光轮。
23. 在外圆直径为70mm,厚度为25mm的圆盘上,用直径为d
0=15mm的麻花钻孔,切削速度选v=21m/min,求钻孔时的钻削深度a
p和主轴转速n。
解:根据公式
根据公式
答:钻孔时的切削深度为7.5mm,主轴转速为445r/min。
24. 有一直径为d
m=60mm的铸造孔,用一次进给车制得直径为d
w=70mm,主轴转速n=135r/min,求切削深度a
p和钻削速度v各为多少?
解:根据公式
根据公式
答:切削深度为5mm,钻削速度为30m/min。
25. 已知砂轮直径为400mm,砂轮转速1670r/min,试求砂轮圆周速度。
解:根据公式W砂=(πD·n)/(1000×60),求得:
W砂=(3.1416×400×1670)÷(1000×60)≈35(m/s)
答:砂轮圆周速度为35m/s。
26. 已知工件直径为20mm,工件安装高度为10mm,导轮直径为300mm,试求修整导轮时金刚石的偏移量h
1。
解:根据公式h1=[D导轮/(D导轮+d)]·h,求得:
h1=300÷(300+20)×10=9.375(mm)
答:金刚石偏移量为9.375mm。