尺寸链作业
1、有一孔、轴配合，装配前轴和孔均需要镀铬，铬层厚度均为10±2μm ，镀铬后应满足Φ30H 7/f 7的配合要求。问轴和孔在镀前的尺寸应是多少？
解：（1）轴镀后尺寸Φ30f 7（-0.020-0.041）mm ，镀前尺寸d ，镀层厚度10±2μm 封闭环（镀后尺寸）A 0=15-0.010-0.0205mm ，增环（镀前尺寸）A 1=d/2，增环（镀层厚度）A 2=0+0.008+0.012mm
公称尺寸：A 0=A 1+A 2，A 1=15mm
ES 0=ES 1+ES 2，ES 0=-0.010=ES 1+0.012，ES 1=-0.022mm EI 0=EI 1+EI 2，EI 0=-0.0205=EI 1+0.008，EI 1=-0.0285mm A 1=15-0.022-0.0285mm
轴镀前加工直径：d=30-0.044-0.057mm
（2）孔镀后尺寸Φ30H7（+0.0210）mm ，镀前尺寸D ，镀层厚度10±2μm
封闭环（镀后尺寸）B 0=15+0.01050mm ，增环（镀前尺寸）B 1=D/2，减环（镀层厚度）B 2=0+0.008+0.012mm
公称尺寸：B 0=B 1+B 2，B 1=15mm
ES 0=ES 1-ES 2，ES 0=0.0105=ES 1-0.008，ES 1=+0.0185mm
EI 0=EI 1-EI 2，EI 0=0=EI 1-0.012，EI 1=+0.012mm
B 1=15+0.0185+0.012mm
孔镀前加工直径：D=30+0.037+0.024mm
2、某套筒零件的尺寸标注如图所示，试计算其壁厚尺寸。
已知加工顺序为：先车外圆至Φ30-00.04mm ，其次加工内孔至Φ20+00.06mm ，内孔对外圆的同轴度公差为Φ0.02mm 。
解：增环A 1/2=15-00.02mm ，A 3=0±0.01 mm
减环A 2/2=10+00.03mm
A 0=A 1/2+A 3-A 2/2=15+0-10=5mm ES 0=ES 1+ES 3-EI 2=0+0.01-0=+0.01mm EI 0=EI 1+EI 3-ES 2=-0.02+(-0.01)-0.03=-0.06mm 壁厚A 0=5+0.01-0.06mm 或A 0=5.010-0.07mm
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 机械制造工艺学 一、填空题： 1.对那些精度要求很高的零件，其加工阶段可以划分为：粗加工阶段，半精加工阶段， 精加工 ， 光整加工 。 2.根据工序的定义，只要 工人 、 工作地点 、工作对象（工件）之一发生变化或对工件加工不是连续完成，则应成为另一个工序。 3.采用转位夹具或转位工作台，可以实现在加工的同时装卸工件，使 基本 时间与 辅助 时间重叠，从而提高生产率。 4.尺寸链的特征是关联性和 封闭性 。 5.拉孔，推孔，珩磨孔， 铰孔 等都是自为基准加工的典型例子。 6.根据工厂生产专业化程度的不同，生产类型划分为 大量生产 、 成批生产 和单件生产三类。 7.某轴尺寸为043 .0018.050+-φmm ，该尺寸按“入体原则”标注为 mm 。 8.工艺基准分为 工序 、 定位 、测量基准和装配基准。 9.机械加工工艺过程由若干个工序组成，每个工序又依次分为安装、 工位 、 工步 和走刀。 10. 传统的流水线、自动线生产多采用 工序分散 的组织形式，可以实现高生产率生产。 11. 选择粗基准时一般应遵循 保证相互位置要求 、 保证加工表面加工余量分配合理原则 、粗基准一般不得重复使用原则和便于工件装夹原则。 12. 如图1所示一批工件，钻4—φ15孔时，若先钻1个孔，然后使工件回转90 度钻下一个孔，如此循环操作，直至把4个孔钻完。则该工序中有 1 个工步， 4 个工位。 图1 工件 13. 全年工艺成本中，与年产量同步增长的费用称为 全年可变费用 ，如材料费、通用机床折旧费等。 14. 精加工阶段的主要任务是 确保零件达到或者基本达到图纸要求的精度 。 15. 为了改善切削性能而进行的热处理工序如 退火 、 正火 、调质等，应安排在切削加工之前。 16.自位支承在定位过程中限制 1 个自由度。 17.工件装夹中由于 工序 基准和 定位 基准不重合而产生的加工误差，称为基准不重合误差。 18.在简单夹紧机构中， 定心 夹紧机构实现工件定位作用的同时，并将工件夹紧； 偏心 夹紧机构动作迅速，操作简便。 19．锥度心轴限制 5 个自由度，小锥度心轴限制 4 个自由度。 20.回转式钻模的结构特点是夹具具有 分度装置 ；盖板式钻模的结构特点是没有 夹具体 。
第9章尺寸链习题参考答案 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1、尺寸链是指在机器装配或零件加过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。（√） 2、当组成尺寸链的尺寸较多时，一条尺寸链中封闭环可以有两个或两个以上。（×） 3、．在装配尺寸链中，封闭环是在装配过程中形成的一环。（√） 4、在装配尺寸链中，每个独立尺寸的偏差都将影响装配精度。（√） 5、在确定工艺尺寸链中的封闭环时，要根据零件的工艺方案紧紧抓住“间接获得”的尺寸这一要点。（√） 6、在工艺尺寸链中，封闭环按加工顺序确定，加工顺序改变，封闭环也随之改变。（√） 7、封闭环常常是结构功能确定的装配精度或技术要求，如装配间隙、位置精度等。（√） 8、零件工艺尺寸链一般选择最重要的环作封闭环。（×） 9、组成环是指尺寸链中对封闭环没有影响的全部环。（×） 10、尺寸链中，增环尺寸增大，其它组成环尺寸不变，封闭环尺寸增大。（√） 11、封闭环基本尺寸等于各组成基本尺寸的代数和。（√） 12、封闭环的公差值一定大于任何一个组成环的公差值。（√） 13、尺寸链封闭环公差值确定后，组成环越多，每一环分配的公差值就越大。（×） 14、封闭环的最小极限尺寸时，封闭环获得最大极限尺寸。（×） 15、当所有增环为最大极限尺寸时，封闭环获得最大极限尺寸。（×） 16、要提高封闭环的精确度，就要增大各组成环的公差值。（×） 17、要提高封闭环的精确度，在满足结构功能的前提下，就应尽量简化结构，即应遵循“最短尺寸链原则”。（√） 18、封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和。（√） 19、尺寸链的特点是它具有封闭性和制约性。（√） 20、用完全互换法解尺寸链能保证零部件的完全互换性。（√） 二、选择题（将下列题目中所有正确的答案选择出来） 1、对于尺寸链封闭环的确定，下列论述正确的有_B、D、。 A．图样中未注尺寸的那一环。 B．在装配过程中最后形成的一环。 C．精度最高的那一环。 D．在零件加工过程中最后形成的一环。 E、尺寸链中需要求解的那一环。 2、在尺寸链计算中，下列论述正确的有C、E。 A．封闭环是根据尺寸是否重要确定的。 B．零件中最易加工的那一环即封闭环。 C．封闭环是零件加工中最后形成的那一环。 D．增环、减环都是最大极限尺寸时，封闭环的尺寸最小。
一：工艺尺寸链计算 1 ：右图所示衬套，材料为38CrMoAlA ，孔径为040 .00145+Φmm 的表面需要渗氮，精加工渗 层厚度为0.30 05.0-（单边），加工过程为： (1)镗孔Φ144.5 080.00+； (2)粗磨Φ144.75040 .00 +； (3)渗氮； (4)精磨Φ145 040.00+。 求渗氮深度ｔ（单边）。 解：如图所示尺寸链。 0.3＝（275144．＋0.02）＋tmax －（2145 ） 得tmax ＝0.3＋72.5－72.395＝0.405 0.25＝(275144．)＋tmin －(2145 ＋0.02) 得tmin ＝0.25＋72.52－72.375＝0.395 渗碳深度 t ＝0.400500050．＋．－ 2．如图4-17所示齿轮内孔，加工工艺过程为：先粗镗孔至Ф84.8 +0.07 0 mm,插键槽 后，再精镗孔尺寸至Ф85.00 +0.036 0mm,并同时保证键槽深度尺寸87.90 +0.23 0mm ，试求插键槽工序中的工序尺寸A 及其误差。 解：据题意，加工最后形成的深度尺寸87.90+0.23 0㎜为封闭环尺寸，画尺寸链图（答案图4-2）。 根据公式计算计算工序尺寸A 及公差、极限偏差。由画箭头方法可判断出A 、85+0.036 0mm 为增环，84.8+0.07 0/2 mm 为减环。 A=（87.9+84.8/2-85/2） =（87.9+42.4-42.5） mm=87.8mm
ES=（+0.23+0-0.036/2）mm=+0.212mm EI=（0+0.07/2-0）mm=+0.035mm 故工序尺寸为87.8 +0.212 +0.035 mm 85/ 84.4/2 A 87.9 答案图 4-2 3：(10分)如图所示零件加工时，图纸要求保证尺寸6±0.1，因这一尺寸不便直接测量，只好通过度量尺寸L来间接保证，试求工序尺寸L?
一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1．尺寸链是指在机器装配或零件加过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。（） 2．当组成尺寸链的尺寸较多时，一条尺寸链中封闭环可以有两个或两个以上。（） 3．在装配尺寸链中，封闭环是在装配过程中形成的一环。（） 4．组成环是指尺寸链中对封闭环没有影响的全部环。（） 5．尺寸链中，增环尺寸增大，其它组成环尺寸不变，封闭环尺寸增大。（） 6．封闭环基本尺寸等于各组成基本尺寸的代数和。（） 7．封闭环的公差值一定大于任何一个组成环的公差值。（） 11．尺寸链的特点是它具有封闭性和制约性。（） 二、选择题（将下列题目中所有正确的答案选择出来） 1．如图4-1所示尺寸链，属于增环的有____。 A．A1 B．A2 C．A3 D．A4 E．A5 2．如图4-1所示链，属于减环的有______。 A．A1 B．A2 C．A3 D．A4 E．A5 3．如图4-2所示尺寸链，属于减环的有______。 A．A1 B．A2 C．A3 D．A4 E．A5 4．如图4-3所示尺寸链，封闭环N合格的尺寸有_____。 A．6.10mm B．5.90mm C．5.10mm D．5.70mm E．6.20mm 5．如图4-4所示尺寸链，封闭环N合格的尺寸有______。 A．25.05mm B．19.75mm C．20.00mm D．19.50mm E．20.10mm
6．如图4-5所示尺寸链，N为封闭环，组成环A1合格的尺寸有______。 A．15．40mm B．20．40mm C．15．30mm D．15.00mm E．14.90mm 7．如图4－6所示尺寸链，N为封闭环，组成环A1合格的尺寸有。 A．20.10mm B．10.00mm C．5.10mm D．5.00mm E．15.05mm 三、填空题/简答题 2．在如图4-7所示尺寸链中，A0为封闭环，试分析各组成环中，哪些是增环，哪些是减速环？
1. 图示偏心轴零件表面P 要求渗氮处理。渗氮层深度规定为0.5~0.8mm ，工艺安排为：（1）精车P 面，保证尺寸mm 01.04.38-Φ；（2）渗氮处理，控制渗氮层深度；（3）精磨P 面，保证尺寸mm 0016.038-Φ， 同时保证渗氮层深度0.5~0.8mm 。 画出尺寸链，指出封闭环、增环和减环；确定渗氮处理过程需要控制的渗氮 解 因为磨后渗氮层深度为间接保证尺寸，所以为封闭环L 0, L 0=mm 3.005.0， L 1=mm 005.02.19-，L 2为磨前渗氮层深度, L 3=mm 0008.019-。L 1为减环, L 2、L 3为增环。 尺寸链如图所示（2分）： 因为∑∑=-+=∑- =m i n m j j i A A A 11 1 所以L 2的基本尺寸为0.5+19.2-19＝0.7mm 又因为： ∑∑-+==- =1 1 1 0n m q q m p p EI ES ES ∑∑-+==- =1 1 1 0n m q q m p p ES EI EI 所以，ES L2＝0.25mm ，EI L2＝0.008mm ，即L 2＝mm 25 .0008.07.0。 （4分） P
2. 下列三图中：A ）表示了零件的部分轴向尺寸，B ）、C ）为有关工序示意图， 在B ）工序中加工尺寸mm 01.050-和mm 1 .00 10+，在C ）工序中，加工尺寸h H ?+0，试计算H 和Δh 值。(12分 ) 解 设计尺寸中没包括mm H 膆 0,图B 给出的是按照设计要求的尺寸mm 01.050-和mm 1.0010+,基准重合.图C 的加工尺寸mm H 膆0则转换了基准,从而间接保证了mm 3.004.mm 3.004为封闭环, mm H 膆0,mm 1.0010+为减环, mm 01.050-为增环. (3分)尺寸 链如图所示: (1分) 因为∑∑=-+=∑- =m i n m j j i A A 11 1 ,所以H 的基本尺寸为50-4-10＝36mm. 又因为∑∑-+==- =1 1 1 n m q q m p p EI ES ES ，∑∑-+==- =1 1 1 n m q q m p p ES EI EI 所以， ES H ＝-0.2mm ，EI H ＝-0.3mm ，即H ＝mm 362 .03.0--,即H ＝mm 7.351 .00，Δh =0.1mm(8分) H mm 1 .0010+mm 01.050-mm 3.004mm 膆
第十二章尺寸链 12-1填空： 1、零、部件或机器上若干首尾相接并形成封闭环图形的尺寸系统称为尺寸链。 2、尺寸链按应用场合分装配尺寸链零件尺寸链和工艺尺寸链。 3、尺寸链由封闭环和组成环构成。 4、组成环包含增环和减环。 5、封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。 6、当所有的增环都是最大极限尺寸，而所有的减环都是最小极限尺寸，封闭环必为最大极限尺寸。 7、所有的增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和，即为封闭环的下偏差。 8、封闭环公差等于所有组成环公差之和。 9、如图所示，若加工时以Ⅰ面为基准切割A2和A3，则尺寸A1 为封闭环；若以Ⅰ面为基准切割A1和A2，则尺寸A3 为封闭环。 10、“入体原则”的含义为：当组成环为包容尺寸时取下偏差为零。 12-2 选择题： 1、一个尺寸链至少由C 个尺寸组成，有A 个封闭环。 A、1 B、2 C、3 D、4 2、零件在加工过程中间接获得的尺寸称为 C 。 A、增环 B、减环 C、封闭环 D、组成环 3、封闭环的精度由尺寸链中 C 的精度确定。 A、所有增环 B、所有减环 C、其他各环 4、按“入体原则”确定各组成环极限偏差应A 。 A、向材料内分布 B、向材料外分布 C、对称分布 12-3 判断题： 1、当组成尺寸链的尺寸较多时，封闭环可有两个或两个以上。（×） 2、封闭环的最小极限尺寸等于所有组成环的最小极限尺寸之差。（×） 3、封闭环的公差值一定大于任何一个组成环的公差值. ( √) 4、在装配尺寸链中，封闭环时在装配过程中最后形成的一环，（√）也即为装配的 精度要求。（√） 5、尺寸链增环增大，封闭环增大（√），减环减小封闭环减小（×）. 6、装配尺寸链每个独立尺寸的偏差都将将影响装配精度（√）。 四、简答题: 1、什么叫尺寸链它有何特点 答:在一个零件或一台机器的结构中,总有一些互相联系的尺寸,这些尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组,称为尺寸链。 尺寸链具有如下特性： (1) 封闭性：组成尺寸链的各个尺寸按一定的顺序排列成封闭的形式。 (2) 相关性：其中一个尺寸的变动将会影响其它尺寸变动。 2、如何确定尺寸链的封闭环能不能说尺寸链中未知的环就是封闭环 答：装配尺寸链的封闭环往往是机器上有装配精度要求的尺寸，如保证机器可靠工作的相对位置尺寸或保证零件相对运动的间隙等。在建立尺寸链之前，必须查明在机器装配和验收的技术要求中规定的所有集合精度要求项目，这些项目往往就是这些尺寸链的封闭环。 零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，一般在零件图上不需要标注，以免引起加工中的混乱。 工艺尺寸链的封闭环是在加工中自然形成的，一般为被加工零件要求达到的设计尺寸或工艺过程中需要的尺寸。 不能说尺寸链中未知的环就是封闭环。 3、解算尺寸链主要为解决哪几类问题 答：解算尺寸链主要有以下三类任务： （1）正计算：已知各组成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸。 （2）反计算：已知封闭环的极限尺寸和组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。
机械制造工艺复习题含答 案 Prepared on 22 November 2020
工艺复习题 1、误差复映系数反映了（加工）误差与（毛坯）误差之间的比例关系。 2、机床主轴的回转误差包括（径向圆跳动 )、( 轴向圆跳动 )和( 倾角摆动 )。 3、影响机床部件刚度的因素有：( 联结表面间的接触变形 )、( 零件间的摩擦力 )和( 接合面间隙薄弱零件本身的变形 )。 4、工艺系统热源传递方式有( 导热传热 )、( 对流传热 )和( 辐射传热 )三种形式。 5、机械加工中，在没有周期外力作用下，由系统内部激发反馈产生的周期振动称为( 自激 )振动。 6、根据工件加工表面位置尺寸要求必须限制的自由度没有得到完全限制，称为( 欠定位 )。 7、把对加工精度影响最大的方向称为( 误差敏感 )方向。 8、工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件( 2 )个自由度，若在长V形块上定位时，限制了工件( 4 )个自由度。 9、淬硬丝杠螺纹精加工应安排在淬火之( 后 )完成。 10、镗床的主轴径向跳动将造成被加工孔的( 圆度 )误差。 11、安排在切削加工之前的( 退火 )、 ( 正火 )、调质等热处理工序，是为了改善工件的切削性能。 12、机械加工表面质量将影响零件的耐磨性、耐蚀性、___疲劳___强度和_ 零件 __配合__质量。 13.、零件的加工精度包括( 尺寸 )精度、( 形状 )精度和表面 _精度三方面内容。 14、加工过程由，表面层若以冷塑性变形为主，则表面层产生( 残余压 )_应力；若以热塑性变形为主，则表面层产生( 残余拉 )应力。
15、加工表面质量主要对( 耐磨性)， ( 疲劳强度)、(_零件配合质量)和(耐蚀性)等使用性能产生影响。 1、车床主轴的纯轴向窜动对（ AD ）加工无影响。 A.车内圆 B.车端面 C.车螺纹 D. 车外圆 E.车倒角 2、T i 为增环的公差，T j 为减环的公差，M 为增环的数目，N 为减环的数 目，那么，封闭环的公差为( A ) A.T i i M =∑1 + T j j N =∑1 B. T i i M =∑1- T j j N =∑1 C. T j j N =∑1 + T i i M =∑1 D. T i i M =∑1 3、工件在机床上或在夹具中装夹时，用来确定加工表面相对于刀具切削位置的面叫（ D ）。 A 、测量基准 B 、装配基准 C 、工艺基准 D 、定位基准 4、磨削淬火钢时，磨削区温度末超过淬火钢的相变温度，但已超过马氏体的转变温度，可能产生（ B ）。 A 、淬火烧伤 B 、回火烧伤 C 、退火烧伤 D 、不烧伤。 5、 薄壁套筒零件安装在车床三爪卡盘上，以外圆定位车内孔，加工后发现孔有较大圆度误差，其主要原因是（A ）。 A ．工件夹紧变形 B ．工件热变形 C ．刀具受力变形 D ．刀具热变形 6、 车削圆柱表面时，由于机床纵向走刀与主轴回转轴线在垂直面内不平行造成在工件轴向截面上的形状是 （C ）。 A ．矩形 B ．梯形 C ．鼓形 D ．鞍形 7、零件加工尺寸符合正态分布时，其均方根偏差越大，表明尺寸（C ）。
机械制造工艺学课后习 题及参考答案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机械制造工艺学复习题及参考答案 第一章 什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程 答案： 生产过程是指从原材料变为成品的劳动过程的总和。 在生产过程中凡属直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位置关系的过程，称为工艺过程。 在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件，称为机械加工工艺规程，简称工艺规程。 结合具体实例，说明什么是基准、设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。 答案： 基准是指用以确定生产对象几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。 设计基准是指在零件图上标注设计尺寸所采用的基准。 工艺基准是指在零件的工艺过程中所采用的基准。 在工序图中，用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置所采用的基准，称为工序基准。 在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准，称为定位基准。在加工中或加工后，用以测量工件形状、位置和尺寸误差所采用的基准，称为测量基准。 在装配时，用以确定零件或部件在产品上相对位置所采用的基准，称为装配基准。
什么是六点定位原理什么是完全定位与不完全定位什么是欠定位与过定位各举例说明。 答案： 六点定位原理：在夹具中采用合理布置的6个定位支承点与工件的定位基准相接触，来限制工件的6个自由度，就称为六点定位原理。 完全定位：工件的6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的唯一位置，称为完全定位。 不完全定位：没有全部限制工件的6个自由度，但也能满足加工要求的定位，称为不完全定位。 欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位，称为欠定位。 过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度，称为过定位。 （举例在课本page12、13）。 何谓零件、套件、组件和部件何谓套装、组装、部装、总装和装配 答案： 零件是组成机器的最小单元，它是由整块金属或其它材料构成的。 套件是在一个零件上，装上一个或若干个零件构成的。它是最小的装配单元。 组件是在一个基准零件上，装上若干套件而构成的。 部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件构成的。部件在机器中能完成一定的、完整的功用。 将零件装配成套件的工艺过程称为套装。
工艺尺寸链习题解 1、图示零件，在镗D＝mm的内径后，再铣端面A，得 到要求尺寸为mm ，问工序尺寸B的基本尺寸及上、下偏差应为多少？ 解：设计尺寸mm，不便测量，是间接保证尺寸，为封闭环，建立尺寸链如图。 ∵B0max =B2max+Bmax ∴Bmax = B0max -B2max =540-(500+0.15)=40 -0.15 (mm) 又∵B0min =B2min+Bmin ∴Bmin= B0min -B2min=(540-0.35) - 500 = 40-0.35 (mm) -0.15 0 则：B=40 -0.35 mm 即B=39.85 -0.2mm TI+T2=0.15+(-0.15+0.35)=0.35=T0 (合格) 答B的基本尺寸为39.85 -0.2mm。
2、图示零件，成批生产时，用端面B 定位加工表面A ，以保证尺寸，试 标注铣缺口时的工序尺寸及公差。 解：设计尺寸10为封闭环（间接保证），建立尺寸链如下： 增环：A 1、A 3，减环：A 2 。 ∵A 0max =A 1max +A 3max –A 2min ∴A 3max = A 0max – A 1max + A 2min =(10+0.2) – (25+0.06)+(60 -0.05 ) =45+0.09(mm) 又∵A 0min =A 1min +A 3min - A 2max ∴ A 3min =A 0min – A 1min + A 2max =10 –25+(60+0.05)=45+0.05mm 答: 铣缺口时的工序尺寸45为标注如下:
3、下图为某零件的加工路线图。 工序1：粗车小端面外圆、肩面及端面； 工序2：车大外圆及端面； 工序3：精车小端外圆、肩面及端面。 试校核工序3精车端面的余量是否合适？若余量不够应如何改进? 解：按工艺过程画初组成精车端面余量的尺寸链图，如下： Zmax= 52 + 20.5 - (22-0.3) - (50-0.2)=1(mm) Zmin = 51.5 + 20.4 – 22 – 50 = - 0.1(mm) 最小余量为负值，这是不允许的。 为保证加工质量，前工序尺寸（非设计尺寸）20．5、 22或52适当放大些，以留有适当的余量。 若 22 -0.3 改为 21.7 -0.2 (偏差都为0) 52 -0.5 改为 52 – 0.3 则Zmax= 52 + 20.5 - (21.7- 0.2) –( 50-0.2) =1.2(mm) Zmin = 51.7+ 20.4 – 21.7 – 50 = 0.4(mm) (合适) .
1、零、部件或机器上若干首尾相接并形成封闭环图形的尺寸系统称为尺寸链。 2、尺寸链按应用场合分装配尺寸链零件尺寸链和工艺尺寸链。 3、尺寸链由封闭环和组成环构成。 4、组成环包含增环和减环。 5、封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。 6、当所有的增环都是最大极限尺寸，而所有的减环都是最小极限尺寸，封闭环必为最大极限尺寸。 7、所有的增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和，即为封闭环的下偏差。 8、封闭环公差等于所有组成环公差之和。 9、如图所示，若加工时以Ⅰ面为基准切割A2 和A3，则尺寸A1 为封闭环；若以Ⅰ 面为基准切割A1 和A2，则尺寸 A3 为封闭环。 10、“入体原则”的含义为：当组成环为包容尺寸时取下偏差为零。 12-2选择题： 1、一个尺寸链至少由3 个尺寸组成，有1 个封闭环。 2、零件在加工过程中间接获得的尺寸称为 C 。C、封闭环 3、封闭环的精度由尺寸链中 C 的精度确定。C、其他各环 4、按“入体原则”确定各组成环极限偏差应 A 。A、向材料内分布 1、什么叫尺寸链？它有何特点？ 答: 在一个零件或一台机器的结构中,总有一些互相联系的尺寸,这些尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组,称为尺寸链。 尺寸链具有如下特性： (1)封闭性：组成尺寸链的各个尺寸按一定的顺序排列成封闭的形式。 (2)相关性：其中一个尺寸的变动将会影响其它尺寸变动。 2、如何确定尺寸链的封闭环？能不能说尺寸链中未知的环就是封闭环？ 答：装配尺寸链的封闭环往往是机器上有装配精度要求的尺寸，如保证机器可靠工作的相对位置尺寸或保证零件相对运动的间隙等。在建立尺寸链之前，必须查明在机器装配和验收的技术要求中规定的所有集合精度要求项目，这些项目往往就是这些尺寸链的封闭环。 零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，一般在零件图上不需要标注，以免引起加工中的混乱。 工艺尺寸链的封闭环是在加工中自然形成的，一般为被加工零件要求达到的设计尺寸或工艺过程中需要的尺寸。 不能说尺寸链中未知的环就是封闭环。 3、解算尺寸链主要为解决哪几类问题？ 答：解算尺寸链主要有以下三类任务： （1）正计算：已知各组成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸。 （2）反计算：已知封闭环的极限尺寸和组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。 （3）中间计算：已知封闭环的极限尺寸和部份组成环的极限尺寸，求某一组成环的极限尺寸。 4、完全互换法、不完全互换法、分组法、调整法和修配法各有何特点？各运用于何种 场合？ 答：完全互换法的优点是：可实现完全互换，但往往是不经济的。 不完全互换法的优点是：组成环的公差扩大，从而获得良好的技术经济效益，也比较科学合理，常用在大批量生产的情况。 分组互换法优点：既可扩大零件的制造公差，又能保证高的装配精度。缺点：增加了检测费用，宜用于大批量生产中精度要求高，零件形状简单易测。环数少的尺寸链。 调整法的主要优点：可增大组成环的制造公差使制造容易，同时获得很高的装配精度，不需修配； 可以调整补偿环的位置或更换补偿环，以恢复原有精度。主要缺点：有时需要额外增加尺寸链零件数，使结构复杂，制造费用增高，降低结构的刚性。 调整法主要应用在封闭环的精度要求高，组成环数目较多的尺寸链。
尺 寸 链 的 计 算 一、尺寸链的基本术语： 1.尺寸链——在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。如下图间隙A0与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组，形成尺寸链。 2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。如上图中的A0、A1、A2、A3、A4、A5都是环。长度环用大写斜体拉丁字母A，B，C……表示；角度环用小写斜体希腊字母α，β等表示。 3.封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一环，称为封闭环。如上图中 A0。封闭环的下角标“0”表示。 4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环，称为组成环。如上图中A1、A2、A3、A4、 A5。组成环的下角标用阿拉伯数字表示。 5.增环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，该组成环 为增环。如上图中的A3。 6.减环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环的反向变动，该类组 成环为减环。如上图中的A1、A2、A4、A5。 7.补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规 定的要求，该组成环为补偿环。如下图中的L2。
二、尺寸链的形成 为分析与计算尺寸链的方便，通常按尺寸链的几何特征，功能要求，误差性质及环的相互关系与相互位置等不同观点，对尺寸链加以分类，得出尺寸链的不同形式。 1.长度尺寸链与角度尺寸链 ①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链，如图1 ②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链，如图3
2.装配尺寸链，零件尺寸链与工艺尺寸链 ①装配尺寸链——全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图4 ②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图5 ③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链，如图6。工艺尺寸指工艺尺寸，定位尺寸与基准尺寸等。
机械制造工艺学复习题及参考答案 第一章 什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程 ？ 生产过程是指从原材料变为成品的劳动过程的总和。 在生产过程中凡属直接改变生产对象的形状、 尺寸、 性能及相对位置关系的过程， 称为工 艺过程。 在具体生产条件下， 将最合理的或较合理的工艺过程， 用文字按规定的表格形式写成的工 艺文件，称为机械加工工艺规程，简称工艺规程。 、某机床厂年产 CA6140 卧式车床 2000 台，已知机床主轴的备品率为 15%，机械加工废品 率为 5%。试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点？若一 年工作日为 280 天，试计算每月 (按 22 天计算 )的生产批量。 解：生产纲领公式 N=Qn(1+ a )(1+ 3 )= (1 + 15%) (1 + 5%) =2415 台/ 年 查表属于成批生产 , 生产批量计算 : 定位？各举例说明。 六点定位原理： 在夹具中采用合理布置的 6 个定位支承点与工件的定位基准相接触， 来限 制工件的 6 个自由度，就称为六点定位原理。 完全定位： 工件的 6 个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的唯一位置， 定位。 不完全定位： 没有全部限制工件的 6个自由度， 但也能满足加工要求的定位， 定位。 欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位，称为欠定位。 过定位： 工件在夹具中定位时， 若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度， 称为过定 位。 (d ) —面两销定位，X,两个圆柱销重复限制，导致工件孔无法同时与两 销配合，属过定位情况。 7、 “工件在定位后夹紧前 , 在止推定位支承点的反方向上仍有移动的可能性 定” , 这种说法是否正确 ?为什么 ? 答：不正确， 保证正确的定位时， 一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元件的定位表 面相接触， 只要相接触就会限制相应的自由度， 使工件的位置得到确定， 至于工件在支承点 上未经夹紧的缘故。 8、 根据六点定位原理 , 分析图中各工件需要限制哪些的自由度 , 指出工序基准 , 选择定位基准 并用定位符号在图中表示出来。 9、分析图所示的定位方案，指出各定位元件分别限制了哪些自由度，判断有无 欠定位与过定位，并对不合理的定位方案提出改进意见。 何谓零件、套件、组件和部件？何谓套装、组装、部装、总装和装配？ 零件是组成机器的最小单元，它是由整块金属或其它材料构成的。 称为完全 称为不完全 , 因此其位置不
工艺尺寸链习题解 1、图示零件，在镗D＝ mm的内径后，再铣端面A，得 到要求尺寸为 mm ，问工序尺寸B的基本尺寸及上、下偏差应为多少 解：设计尺寸 mm，不便测量，是间接保证尺寸， 为封闭环，建立尺寸链如图。 ∵B0max =B2max+Bmax ∴Bmax = B0max -B2max =540-(500+=40 (mm) 又∵B0min =B2min+Bmin ∴Bmin= B0min -B2min= - 500 = (mm) 则：B=40 -0.35 mm 即B= -0.2 mm TI+T2=++==T0 (合格) 答B的基本尺寸为-0.2 mm。
2、图示零件，成批生产时，用端面B定位加工表面A，以保证尺寸，试标注铣缺口时的工序尺寸及公差。 解：设计尺寸10为封闭环（间接保证），建立尺寸链如下：增环：A1、A3，减环：A2 。 ∵A0max =A1max+A3max–A2min ∴A3max = A0max– A1max +A2min =(10+ – (25++(60 ) =45+(mm) 又∵A0min =A1min+A3min- A2max ∴A3min =A0min– A1min+ A2max =10–25+(60+=45+0.05mm 答:铣缺口时的工序尺寸45为标注如下:
3、下图为某零件的加工路线图。 工序1：粗车小端面外圆、肩面及端面； 工序2：车大外圆及端面； 工序3：精车小端外圆、肩面及端面。 试校核工序3精车端面的余量是否合适若余量不够应如何改进 解：按工艺过程画初组成精车端面余量的尺寸链图，如下： Zmax= 52 + - - =1(mm)
1. 如题图a所示零件加工时，图样要求保证尺寸6±0.1mm，但该尺寸不便于测量，只好通过度量L来间接保证。试求工序尺寸L及其上下偏差。 A b 2. 如题图b所示零件若以A面定位，用调整法铣平面C、D及槽E。已知：L1=60±0.2mm，L2=20±0.4mm，L3=40±0.8mm，试确定铣三个面时的工序尺寸尺寸及其偏差。 3.如题图c所示零件已加工完成外圆、内孔及端面，现需铣床上铣出右端缺口，求调整刀具时的测量尺寸H、A及其偏差。 c
4.如题图d 中小轴的工艺过程为：车外圆至φ 01.05.30-mm ， 铣键槽深度为TH H +0，热处理，磨外圆至φ0.036 +0.01630+mm 。设磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为φ 0.05mm ，求保证键槽深度设计尺寸2.004+mm 的键槽深度TH H +0。 D E 5.如题图e 所示衬套，材料为20Cr ，φ0.021 030+mm 内孔表面要求磨削后保证 渗碳层深度3 .008.0+mm,试求： （1）磨削前精镗工序尺寸及偏差。磨削余量0.03，精镗的经济精度9级 （2）精镗后热处理时渗碳层的深度。
1.如下图所示轴套零件的轴向尺寸，其外圆、内孔及端面均已加工。试求：当以A面定位钻直径为φ10mm孔时的工序尺寸A1及其偏差 32mm，渗碳深度为0.5～08mm，现为2.设某一零件图上规定的外园直径为φ0 -0.05 了使此零件可与另一零件同炉进行渗碳，限定其工艺渗碳深度为0.8～1mm。试计算渗碳前车削工序的工序尺寸。
3.某零件工艺过程如下：（1）精车外圆至φ -0.084 25.3；（2）划键槽线；（3） 铣键槽至 1 2A A T ±；(4)渗碳深度 t + t T ；（5）磨外圆至φ -0.014 25，要求渗碳 深度0.9～1.1mm（单边）。试求： （1）计算洗键槽时用深度尺测量槽深尺寸 1 2A A T ± （2）渗碳时应控制的工艺渗碳层深度 t + 0 t T
第十二章 尺寸链 12-1 填空： 1、零、部件或机器上若干 并形成 的尺寸系统称为尺寸链。 2、尺寸链按应用场合分 尺寸链 尺寸链和 尺寸链。 3、尺寸链由 和 构成。 4、组成环包含 和 。 5、封闭环的基本尺寸等于所有 的基本尺寸之和减去所有 的基本尺寸之和。 6、当所有的增环都是最大极限尺寸，而所有的减环都是最小极限尺寸，封闭环必为 尺寸。 7、所有的增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和，即为封闭环的 偏差。 8、封闭环公差等于 。 9、如图所示，若加工时以Ⅰ面为基准切割A2和A3，则尺寸 为封闭环；若以Ⅰ面为基准切割A1和A2，则尺寸 为封闭环。 10、“入体原则”的含义为：当组成环为包容尺寸时取` 偏差为零。 12-2 选择题： 1、一个尺寸链至少由 个尺寸组成，有 个封闭环。 A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 2、零件在加工过程中间接获得的尺寸称为 。 A 、增环 B 、减环 C 、封闭环 D 、组成环 3、封闭环的精度由尺寸链中 的精度确定。 A 、所有增环 B 、所有减环 C 、其他各环 4、按“入体原则”确定各组成环极限偏差应 。 A 、向材料内分布 B 、向材料外分布 C 、对称分布 12-3 判断题： 1、当组成尺寸链的尺寸较多时，封闭环可有两个或两个以上。（ ） 2、封闭环的最小极限尺寸等于所有组成环的最小极限尺寸之差。（ ） 3、封闭环的公差值一定大于任何一个组成环的公差值.( ) 4、在装配尺寸链中，封闭环时在装配过程中最后形成的一环，（ ） 也即为装配的精 度要求。（ ） 5、尺寸链增环增大，封闭环增大（ ），减环减小封闭环减小（ ）. 6、装配尺寸链每个独立尺寸的偏差都将将影响装配精度（ ）。 12-4 简答题： 1、什么叫尺寸链？它有何特点？ 2、如何确定尺寸链的封闭环？能不能说尺寸链中未知的环就是封闭环？ 3、解算尺寸链主要为解决哪几类问题？ 4、完全互换法、不完全互换法、分组法、调整法和修配法各有何特点？各运用于何种场合？ 12-5 计算题： 1、某厂加工一批曲轴部件，如图12－13所示，（在教材P234页）。经试运转，发现有的曲 轴肩与轴承衬套端面有划分现象。按设计要求A0=0.1~0.2mm ，而A1 = 150 0018 .0+ mm A2 = A3 =7508.002.0--mm,试验算给定尺寸的极限偏差是否合理？ 2、有一孔、轴配合，装配前孔和轴均需渡洛，渡层厚度均为10±2μm，镀层满足Φ30H8/f7的配合，试确定孔和轴在镀前的尺寸（用完全互换法）。
第五章 工艺规程设计 例1:图示零件,2面设计尺寸为 2522 .00 +mm ，尺寸 600 12.0-mm 已经保证，现以1面定位用调整法 精铣2面，试计算工序尺寸。 解:(1)建立尺寸链 设计尺寸2522 .00 +mm 是间接保证的，是封 闭环，A 1（600 12.0-mm ）和A 2为组成环。 （2）计算 根据 A 0＝∑=m i i A 1－∑-+=11 n m i i A A 2 = A 1－A 0＝35 ES 0＝∑=m i i ES 1－ ∑-+=11 n m i i EI EI 2＝ES 1－ES 0＝－0.22 EI 0＝∑=m i i EI 1－∑-+=11 n m i i ES 2＝EI 1－EI 0＝－0.12 则：工序尺寸A 2＝3512.022.0--＝34.880 10.0-mm 。 例2:下图所示工件外圆、内孔及端面均已加工完毕，本序加工 A 面，保证设计尺寸8±0.1 mm 。由于不便测量，现已B 面作为测量基准，试求测量尺寸及其偏差。 解:（1）建立尺寸链 设计尺寸8±0.1是 mm 是封闭环，A 1、 A 2、A 3是组成环。 （2）计算 根据 A 0＝∑=m i i A 1－∑-+=1 1 n m i i A 1 = A 0－A 2＋A 3=18 ES 0＝∑=m i i ES 1－∑-+=1 1 n m i i EI ES 1=ES 0－ES 2＋EI 3=0 EI 0＝∑=m i i EI 1－∑-+=1 1 n m i i EI 1=EI 0－EI 2＋ES 3=－0.05 则：测量尺寸A 1＝180 05.0-＝17.9505 .00 ＋ mm 。
P175页： 5．如图5-41所示轴套零件，在其余表面已经加工的情况下，以A 面定位加工φ20H7孔，试求工序尺寸及偏差。 解：⑴ 确定封闭环如图：根据工艺过程， 可分析出尺寸0 05.01120 -=A ，1.0252±=A ， 011 .00 310-=A （取的φ20H7一半），0 1 .0520-=A 是直接加工形成的，保证011 .00310-=A 的尺 寸，从而间接保证了而A 4的尺寸。故将其 A 4定为封闭环，用A 0表示。 （2）画出工艺尺寸链图 （4分） 分析组成环可知：0 05 .01120 -=A 增环、1.0252±=A ， 011 .00 310=A （取的φ20H7一半），01.0520-=A 为减环。 如图所示。 （3） 计算工序尺寸 0A ： 由封闭环的基本尺寸公式： Ao ＝A 1-A 2-A 3-A 5=120-25－20-10 =65 解得：0A ＝65 （2分） 由封闭环的上偏差公式： ES （0 A ）＝ES （ 1A ）- EI （2A ）- EI （3A ） - EI （5A ）=0-（-0.1）－0-（－0.1）=0.2 解得：ES （ o A ）＝0.2 （2分） 由封闭环的下偏差公式：EI （ Ao ）＝EI （1A ）- ES （2A ）- ES （3A ）- ES （5A ）=-0.05－0.1－（0.011）-0=-0.161 解得：EI o A =- 0.161 （2分） 故 1A ＝2 .0161 .065 +-
补充1、如下图所示轴套零件的轴向尺寸，其外圆、内孔及端面均已加工完毕。试求：当以B 面定位钻直径为φ10mm 孔时的工序尺寸A1及其偏差。（要求画出尺寸链图、指出封闭环、增环和减环） 2、解：⑴ 画出工艺尺寸链图 （4分） 分析可知：封闭环1.0250±=A ，增环、减环如图所示。 ⑵ 计算工序尺寸 1A ： 由封闭环的基本尺寸公式：25＝ 1A +50－60 解得：1A ＝35 （2分） 由封闭环的上偏差公式： 0.1＝ES 1A +0－（－0.1）解得：ES 1A ＝0 （2 分） 由封闭环的下偏差公式：－0.1＝EI 1A －0.05-0 解得：EI 1A =- 0.05 （2分） 故 1A ＝0 05 .035 -
复习题 一、判断题〔正确的打√，错误的打X〕 1．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。（） 2．基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。（） 4．图样标注φ200 -0.021mm的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。（） 5．孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。（） 6．某孔要求尺寸为φ20-0.046 -0.067，今测得其实际尺寸为φ19.962mm，可以判断该孔合格。（） 7．未注公差尺寸即对该尺寸无公差要求。（） 8．基本偏差决定公差带的位置。（） 9．某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0．05mm。（） 10．某圆柱面的圆柱度公差为0．03 mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0．03mm。（） 11．对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。（） 13．某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。（） 15．圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。（）17．零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0．02 mm。这表明只要Φd实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0．02 mm，就能满足同轴度要求。（） 18．若某轴的轴线直线度误差未超过直线度公差，则此轴的同轴度误差亦合格。（）19．端面全跳动公差和平面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。（） 20．端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。（） 29．确定表面粗糙度时，通常可在三项高度特性方面的参数中选取。（） 30．评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度，它可以包含几个评定长度。（） 31．R z参数由于测量点不多，因此在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分。（） 32．R y参数对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。（） 33．选择表面粗糙度评定参数值应尽量小好。（） 34．零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。（） 35．零件的表面粗糙度值越小，则零件的尺寸精度应越高。（） 36．摩擦表面应比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。（） 37．要求配合精度高的零件，其表面粗糙度数值应大。（） 38．受交变载荷的零件，其表面粗糙度值应小。（） 二、选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来） 1．下列论述中正确的有＿＿。 A．因为有了大批量生产，所以才有零件互换性，因为有互换性生产才制定公差制．B．具有互换性的零件，其几何参数应是绝对准确的。 C．在装配时，只要不需经过挑选就能装配，就称为有互换性。 D．一个零件经过调整后再进行装配，检验合格，也称为具有互换性的生产。 E．不完全互换不会降低使用性能，且经济效益较好。 2．下列有关公差等级的论述中，正确的有＿＿。 A．公差等级高，则公差带宽。 B．在满足使用要求的前提下，应尽量选用低的公差等级。