第一次作业（部分解答）：
1. 试画出下图所示切断刀的正交平面参考系的标注角度o γ、o α、r K 、r K '、s λ（要求标出假定主运动方向c v 、假定进给运动方向f v 、基面r P 和切削平面s P ）
3. 如下图所示，镗孔时工件内孔直径为mm 50φ，镗刀的几何角度为ο10=o γ，ο0=s λ，
ο8=o α，ο75=r K 。若镗刀在安装时刀尖比工件中心高mm h 1=，试检验镗刀的工作后角o α。
解答：
在背平面（切深剖面）P-P 内： 带入数值，求得：
)
cos(cos )tan(tan s s s
o o oe θλλθαα++=
（1）
代入(1)式求得：1510.tan =oe α，
第二次作业部分答案：
6. 试按下列条件选择刀具材料或编号。 ⑴ 45钢锻件粗车；（C. YT5(P30)） ⑵ HT200铸件精车；（A. YG3X(K01)） ⑶ 低速精车合金钢蜗杆；（B. W18Cr4V ） ⑷ 高速精车调质钢长轴；（G. YT30(P01)） ⑸ 中速车削淬硬钢轴；（D YN10(P05)） ⑹ 加工冷硬铸铁。（ F ．YG6X(K10)）
A ．YG3X(K01)
B ．W18Cr4V
C ．YT5(P30)
D ．YN10(P05)
E ．YG8(K30)
F ．YG6X(K10)
G ．YT30(P01)
7．简要说明车削细长轴时应如何合理选择刀具几何角度（包括r K 、s λ、o γ、o α）？
1）r K ：细长轴刚性不足，取90°； 2）s λ：取正刃倾角。（0~5°）
3）o γ：刚性不足的情况下，前角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较大的值。 4）o α：刚性不足的情况下，后角应取正值，并根据不同的材质尽可能取较小的值。
第四次作业部分解答：
4．在三台车床上分别用两顶尖安装工件，如下图所示，各加工一批细长轴，加工后经测量发现
1号车床产品出现腰鼓形，2号车床产品出现鞍形，3号车床产品出现锥形，试分析产生上述各种形状误差的主要原因。 解答：
(a) 主要原因：工件刚性差，径向力使工件产生变形，“让刀”；误差复映。
（b ）主要原因：工件回转中心（前后顶尖）与走刀方向（导轨）不平行，如：两顶尖在垂直方向不等高、机床导轨磨损等；工件刚性强，但床头、尾座刚性差；误差复映等。 (c) 主要原因：刀具的磨损；机床前后顶尖在水平方向偏移；误差复映等。
5．在车床上车削一批小轴，经测量实际尺寸大于要求的尺寸从而必须返修的小轴数占24％，小于要求的尺寸从而不能返修的小轴数占2％，若小轴的直径公差mm T 16.0=，整批工件的实际尺寸按正态分布，试确定该工序的均方差σ，并判断车刀的调整误差为多少？ 解答：
已知：T=，可修复废品率=24%=，不可修复废品率=2%=
查表：
71.0=a z 05.2=b z
求出：
039.0=?
6、在自动车床加工一批小轴，从中抽检200件，若以0.01 mm 为组距将该批工件按尺寸大小分组，所测数据如下
若图纸的加工要求为φ1514
.004.0+-mm ，试求： ⑴绘制整批工件实际尺寸的分布曲线？ ⑵计算合格率及废品率？
⑶计算工艺能力系数，若该工序允许废品率为3%，问工序精度能否满足？ 解答：
024
.0)3)0832.15145.15(4)0832.15025.15(2)0832.15015.15((2001
222≈?-++?-+?-?=
Λσ加工要求：14.004.015+-φ， 96.14min =x ， 14.15max =x
公差带中心： 05.152
14
.1596.14≈+=
T x
合格率=+==%； 废品率==% 第五次作业部分答案
3．切削加工时可以采用哪些措施减小加工表面粗糙度？
答：减小表面粗糙度值的办法有刀具几何参数，工件材料和加工因素等方面。 ①刀具方面：
a 减小主偏角，副偏角，增大刀尖圆弧半径，都可以降低残留面积高度，减小表面粗糙度值。
b 适当增大前角，可减小变形，有利于减小表面粗糙度值。
c 适当增大后角，可减少刀具与工件的摩擦和挤压，有利于减小表面粗糙度值。
d 正值的刃倾角使切屑流向工件待加工表面，可以防止切屑拉毛已加工表面。
e 车刀刃磨后，进行研磨，减小刀具的表面粗糙程度值，有利于减小表面粗糙度值。 ②工件材料：
塑性材料的塑性越大，切削变形越大，与刀具的粘接作用增加，表面粗糙度值增大。利用物理方法对材料进行退火、正火、时效、调质等办法能提高材料的力学性能，有利于减小表面粗糙度值。
③加工因素：
a 进给量影响残留面积高度，进给量减小，表面粗糙度值减小。
b 选择适当的切削速度，避开出现积屑瘤，有利于减小表面粗糙度值。
c 选用适当的乳化液，增加润滑性能，减小刀具与工件的摩擦，有利于减小表面粗糙度值。 第六次作业答案
1．图示零件，毛坯为mm 35φ棒料，批量生产时其机械加工工艺过程如下所述，试分析其工艺过程的组成。
机械加工工艺过程：①在锯床上下料；②车一端面钻中心孔；③调头，车另一端面钻中心孔；④将整批工件靠螺纹一边都车至mm 30φ；⑤调头车削整批工件的mm 18φ外圆；⑥车mm 20φ外圆；
ο2．图示为在两顶尖间加工小轴小端外圆及台肩面2的工序图，试分析台肩面2的设计基准、定位基准及测量基准。
设计基准、定为基准、测量基准均为1面，基准重合。
3．试分析说明图中各零件加工主要表面时定位基准（粗、精）应如何选择？ 1）以Φ180外圆为粗基准，加工Φ60外圆及左侧两端面；
2）以Φ60外圆为精基准，加工Φ180外圆、右侧大端面以及Φ40内孔，保证大端面与内孔的垂直度要求；
3）以内孔为精基准（心轴定位），加工Φ180外圆、Φ60外圆以及齿轮轮齿。 第七次作业答案：
1． 某铸件箱体的主轴孔设计要求为φ180J6（018
.0007.0+-），在成批生产中加工顺序为：粗镗——半
精镗——精镗——浮动镗，其各工序的加工余量和相应所达到的公差等级下表所示。试查阅有关手册计算出各工序的基本尺寸和各工序尺寸及偏差，填入表内。 工序名称 工序余量
mm 工序所能达到 公差等级 工序基本尺寸
工序尺寸及
偏差 浮动镗孔 IT6 Φ180 精镗孔 IT7 Φ 半精镗孔 IT9 Φ 粗镗孔 6 IT11 Φ176 总余量
10
IT16
Φ170
2、 在成批生产的条件下，加工下图所示零件，其工艺路线如下：①粗、精刨底面；②粗、精刨顶面；③在卧式镗床上镗孔。i 粗镗、半精镗、精镗孔；ii 将工作台准确地移动mm )03.080(±后粗镗、半精镗、精镗760H φ孔。
试分析上述工艺路线有何不合理之处，并提出改进方案。 解答：不合理之处：不符合粗精分开的原则。 改进后的方案：① 粗刨底面；
② 粗刨顶面； ③ 粗镗Φ80孔； ④ 粗镗Φ60孔； ⑤ 精刨底面； ⑥ 精刨顶面；
⑦ 半精镗Φ80孔、Φ60孔； ⑧ 精镗Φ80孔、Φ60孔；
3、 如下图所示为被加工零件，要求保证尺寸6±0.1mm 。由于该尺寸不便测量，只好通过测量尺寸L 来间接保证。试求测量尺寸L 及其上、下偏差，并分析有无假废品现象存在？ 解答：尺寸链如图所示。 封闭环：1.060±=L 增环：L
减环：0
05.0236-=L
01.0210-=+-=EIL ESL ESL ESL 检验中如果L 尺寸超差，可能出现假废品现象。此时应同时检验L 1 、L 2尺寸，如果有超差，则为废品。 4、 下图所示为轴套零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各面，现许在铣床上铣出右端槽，并保证尺寸mm
006.05-L
L 0
L 1 L 2
及mm 2.026±，求试切调刀时的度量尺寸H 、A 及其上下偏差。 解答:
尺寸链1如下图所示， 封闭环：2.026±
依据尺寸链公式可求出：1
.005.06++=A
尺寸链2如右图所示 封闭环：0
06.05-
依据尺寸链公式可求出：02
.006.025--=H
5．下图所示为箱体零件（图中只标注了有关尺寸），试分析计算：
⑴ 若孔1O 、2O 分别都以M 面为基准镗孔时，试标注两镗孔工序的工序尺寸；
⑵ 检验孔距时，因mm )08.080(±不便于测量，故选测量尺寸1A ，试求工序尺寸1A 及其上下偏差；
⑶ 若实测尺寸1A 超差了，能否直接判断该零件为废品？ 解答：
（1）以M 为基准镗孔，工序尺寸L 1、L 2如右图所示，尺寸链如右中图所示。 封闭环：08.0800±=L 反计算求L 1、L 2
取：1.01=TL 06.02=TL L 1为协调环，03.0502±=L 求出：05.01301±=L （2）尺寸链如右下图所示。
封闭环：08.0800±=A 增环：0175
.003220+==A A
求出：045
.008.0140+-=A 第八次作业答案：
⒈ 如图所示为被加工零件(仅注有关尺寸)，其工艺过程如下∶
A
H
L 0
L 2
L 1
A 2
A 3
A 0
A 1
工序1∶铣上下两端面至尺寸A 125010018
=++.. mm; 工序2∶钻孔d ，铣沉孔D 至深A2；
工序3∶磨顶面至零件尺寸要求；(25005001
--..，100024
+.)
试确定工序尺寸A2及磨削余量Z 。 解答：
计算A 2，提取右图尺寸链。
其中：封闭环
24
00010.+=A
增环：A 2，01
0050325..--=A
减环：
180100125..++=A
根据极值法公式，求出：35
0230210..++=A
计算Z ，提取右图尺寸链。
其中：封闭环
24
00010.+=A
增环：
350230210..++=A ， 减环：Z
根据极值法公式，求出：23
01100..++=Z ， Z min=
2．下图（a ）所示为轴套零件简图（图中只标注了有关的轴向尺寸），按工厂资料，其工艺过程的部分工序如图（b ）所示：工序Ⅴ，精车小端外圆、端面及台肩；工序Ⅵ，钻孔；工序Ⅶ，热处理；工序Ⅷ，磨孔及底面；工序Ⅸ，磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸A 、B 及其偏差。 解答：分析工艺过程，
尺寸30550..±=A 及3
00
023.+=B 分别为某尺寸链
封闭环。加工过程如右图所示，提取尺寸链（1） 尺寸链（1）中：3
00023.+=B 为封闭环。
增环：1
00226.+=C ，1
00
326.+=C
减环：B
根据极值法公式，求得：01029.-=B
提取尺寸链（2），其中： 封闭环：30550..±=A 增环：10251..±=C ，1
00326.+=C ，A
减环：01029.-=B
根据极值法公式，
求得：
02033..-=A
3．某零件的加工路线如图所示：工序Ⅰ，粗车小端外圆、轴肩及端面；工序Ⅱ，车大端外圆及端面；工序Ⅲ，精车小端外圆、轴肩及端面。
试校核工序Ⅲ精车小端外圆端面的余量是否合适？若余量不够应如何改进？最小余量须≥0。 解答：提取尺寸链（1）
5Z 为封闭环。
提取尺寸链（2），4Z
104.min -=Z 改进：
将尺寸 0500
5
05352.
.--?
4．图（a ）所示为某零件简图，其部分工序如图（b c ）、（d ）所示。试校核工序图上所标注的工序尺寸及偏差是否正确？如不正确应如何改正？ 解答：
如右图所示，4
00110.+=A ，0
10210.-=A ，0
30340.-=A
分析工艺过程， 尺寸4
00
110.+=A 及0
30340.-=A 分别为某尺寸链封闭环。分析加工过程，提取尺寸链（1） 尺寸链（1）中：
封闭环：0
3030340.-==A A
增环：0
1031340..-=A ，0
102210.-=A 减环：02021410..-=A
按照尺寸链要求，21223130A A A A -+=， 但是：4101034040..-+≠ 需修改公称尺寸，将41021.=A 改为31021.=A 3030.=TA Θ
，按照反计算，取：10212231.===TA TA TA
取21A 为协调环，按照入体原则，取：0
102210.-=A ，0
1031340..-=A
由尺寸链公式，求出：
1
0021310..+=A
分析加工过程，提取尺寸链（2） 尺寸链（2）中：
Z 4
3
Z 2
Z 1
Z 5
05
052.-03
022.-01
0520..-02050.-01
020.-（1）
封闭环：4
00
10110.+==A A
增环：0
1031340..-=A ，0
102210.-=A 减环：
10021310..+=A ，0
303330.-=A
显然，33A 尺寸不合理，现以33A 为协调环，按尺寸链公式求出： 第九次作业答案
1．应用夹紧力的确定原则，分析下图所示夹紧方案，指出不妥之处并加以改正。 2．根据六点定位原理，分析下图所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。
解答：
（a ）双顶尖部分定位，消除5个自由度，即：X 、Y 、Z 、Y )、Z )
（b ）部分定位，消除5个自由度，即：X 、Y 、Z 、Y )、Z )
（c ）部分定位，消除4个自由度，即：Y 、Z 、Y )、Z )
（d ）长销小平面组合，部分定位，消除5个自由度，即：X 、Y 、Z 、Y )、Z )
（e ）完全定位，消除6个自由度，即：X 、Y 、Z 、X )
、Y )、Z ) （f ）部分定位，消除5个自由度，即：X 、Y 、Z 、X )
、Y )
3．根据六点定位原理，分析下图所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。如果属于过定位或欠定位，请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。
解答：
（a ）Y )、Z )
两个自由度过定位，改进：（1）改为双顶尖定位，或（2）三爪卡盘夹持部分缩短。
（b ）短圆销大平面限制X 、Y 、Z 、X )
、Y ) 5个自由度，V 型块限制Z 、Z )两
个自由度过定位，但弹性支撑的
V 型块，释放了Z 方向自由度。所以，属完全定
位。
（c ）部分定位，消除5个自由度。
4．如下图所示，工件以A 、B 面定位加工孔710H φ，试计算尺寸mm )1.012(±和mm )1.030(±的定位误差。
解答：
对于尺寸mm )1.030(±： 对于尺寸mm )1.012(±：
5．一批工件如下图所示，以圆孔mm H )(.021
00
720+φ用芯轴mm g )(..007
00200620--φ定位，在立式
铣床上用顶尖顶住芯轴铣槽。其中外圆mm h )(.0
0160640-φ、720H φ内孔及两端面均已加工合格，外圆对内孔的径向跳动在mm 02.0之内。要保证铣槽的主要技术要求为:
⑴槽宽b 为)(.0
0430912-h ； ⑵槽距端面尺寸为)(.0
2101220-h ； ⑶槽底位置尺寸为)(..016011834-h ；
⑷槽两侧对外圆轴线的对称度公差为mm 1.0。 试分析其定位误差对保证各项技术要求的影响。
解答：
（1） 槽宽b ：由刀具决定槽宽的尺寸精度，定位误差对此项精度没有影响。 （2） 槽距端面尺寸：基准重合。0=?D
（3） 槽底位置尺寸：
16
03
1
035001602
1
0200130021021...)...(?<=?+++=
?+?=?B Y D
（4） 槽两侧对外圆轴线的对称度公差：103
1
01002021...?<=?=
?D 第十次作业答案
1、有一批工件，如下图（a ）所示。采用钻模夹具钻削工件上mm 5φ（O 1）
和mm 8φ（O 2）两孔，除保证图纸要求外，还要求保证两孔连心线通过mm
600
1.0-φ的轴线，其对称度公差为mm 08.0。现采用图（b ）、（c ）、（d ）所示三种定位方案，若定位误差不得大于工序公差的1/2。试问这三种定位方案是否都可行？（ο90=α） 解答：
（b ）图：对于O 2孔，25021
12102104521022
22...sin .sin
?<≈+=+
=
?ο
Td Td D α
对于O 1孔，1021
02102104521022
21...sin .sin
?<≈-=-
=
?οTd Td D α
（c ）图：对于O 2孔，25021021021045
21022
22...sin .sin
?<≈-=-
=
?οTd Td D α
对于O 1孔，1021121021045
21022
21...sin .sin
?>≈+=+
=
?οTd Td D α
（d ）图： 0502
1
0221..===?=?Td D D
通过中心的偏移量：08021
0710452102
2..sin .sin
?>≈==?ο
αTd D 综上：只有b 方案可行。
2．如下图所示，在工件上铣一键槽，其要求见图示，试计算各方案在尺寸
mm 450 2.0-及槽宽对称度方面的定位误差，并分析哪种定位方案正确？
解答：
（b ）图，对尺寸45：
203
1
0795002502110013002102145...)...(?>=?+++=
?+?=?B Y D 对称度：0=?对称D
（c ）图，对尺寸45：203
1
01250025021045...?<=?+=?+?=?B Y D
对称度：对称对称T D 3
1
05010>=?=?..21，050.=对称T
（d ）图，对尺寸45：203
1
045.?<=?D
对称度：对称对称T D 3
1
0625010025021>=?+?=?..21.，050.=对称T
（e ）图，对尺寸45：203
1
045.?<=?D
对称度：对称对称T D 3
1
05010>=?=?..21，050.=对称T
（f ）图，对尺寸45：203
1
01250025021045...?<=?+=?+?=?B Y D
对称度：对称对称T D 3
1
05010>=?=?..21，050.=对称T
各定位方案均不能满足要求。
3．在轴上铣一平面，工件定位方案如下图所示，试求尺寸A 的定位误差。
解答：
4．下图所示为某铣键槽工序的加工要求：键宽1.00 8+mm 、键槽深度尺寸0
1.076-mm 及键槽对φ80轴线对称度为0.2mm 。已知轴径尺寸0 1.080-φmm ，试分别计算如图b 、
图c 所示两种定位方案的定位误差，并判断哪个方案更好。 解：①对于方案b ：
定位误差：由于定位基准重合，故0=?Db mm 对称误差：0502
1
02..===?D b T 对称 mm ②对于方案c ： 定位误差：021012
901
2
1
012
12
.)(.)(=-=
-=
?οSin
Sin
T D
Dc α
mm 对称误差：0=?c 对称 mm ③方案b 中，
2502
0050...==
?对称
对称T b ，方案c 中，21.01.0021
.0==
?T Dc 比较方案b 及方案c 中定位误差及对称误差的比值，方案c 更好。
第十一次作业答案
1．图所示为CA6140车床主轴法兰盘装配图，根据技术要求，主轴前端法兰盘与床头箱端面间保持间隙在mm ～95.038.0范围内，试查明影响装配精度的有关零件上的尺寸，并求出有关尺寸的上下偏差。 解答： 极值法求解：
等公差法：110TA TA TA 521.=== 取A 2为协调环 经验法：取
080TA 090TA 160TA 521.,.,.===
取A 2为协调环
08
0050120401203016014A 41A 25A 94A ....,
,,+---====
2．图所示为齿轮箱部件，根据使用要求，齿轮轴肩与轴承端面间的轴向间隙应在mm ～75.11之间范围内。若已知各零件的基本尺寸为mm A 1011=、mm A 502=、mm A A 543==、
mm A 1404=。试确定这些尺寸的公差及偏差。（采用等公差法）
24 4
解答： 极值法：1505
75
0TA i
..==
取：
015
040
15
0315
00
215001140
A 5
A 50A 101A ....,,--++====
取A 5为协调环 求出：0
15055A .-= 概率法： 取：
034
040
34
0334
00
234001140
A 5
A 50A 101A ....,,--++====
取A 5为协调环：
5
5