工艺学课后习题参考答案

《机械制造工艺学》课后习题参考答案1.试指出习题图-1（a ），（b ），（c ）的表面A,B 的设计基准是哪些表面？解：a ）表面A 的设计基准是D 的轴线表面B 的设计基准是表面Cb ）表面A 的设计基准是表面C ，D表面B 的设计基准是A 的轴线，Dc ）表面A 的设计基准是表面C 的轴线，D 的下母线表面B 的设计基准是表面C 的轴线2.试指出习题图-2（a ），（b ），（c ），（d ）的工序基准和工序尺寸及加工要求。

（a ）本工序是加工槽，工序基准：左端面， 中轴线，以及下母线工序尺寸：0.1015+，00.120-，槽宽6±0.2 加工要求：槽两侧面关于轴线A 的对称度为0.1（b ）本工序是加工两侧面，工序基准：大端圆柱中轴线，大、小端圆柱相接处的凸肩面工序尺寸：10±0.1，00.28-加工要求：加工的两侧面满足尺寸20±0.1要求（C ）本工序是加工孔，工序基准：A 的轴线工序尺寸0.1030+Φ加工要求：加工面对A 轴线的径向跳动为0.1.（d ）本工序是加工孔，工序基准：中轴线B ，平面A ，孔B 左端面工序尺寸20±0.04，0.108+Φ 加工要求：孔中心线与平面A 的垂直度为0.06，孔对B 中心轴线的对称度为0.13.试计算习题图-3所示尺寸链，其中0A 为封闭环，i A 为组成环。

习题图-3（a ） 0503020A =-=故000EsA EiA A =00.320- (b) 030504040A =+-= 故000.150.3040EsA EiA A +-= （c ） 20=A-40 A=600=EsA-0 EsA=0-0.2=EsA-(+0.2) EiA=0故其为0060（d ） 78=62+44+18-A A=46+0.4=0+0.15+0.1-EiA EiA=-0.15-0.35=0+(-0.1)+(-0.1)-EsA EsA=+0.15故0150.1546EsA EiA A +-=4.习题图-2（a ），（b ），（c ），（d ）为工序简图，定位时应限制工件的哪几个自由度？最好选择哪几个表面作为定位基准？解：a）应至少限制工件五个自由度，工件绕自身轴线转动自由度可以不限制。

定位基准最好为左端面和A的中轴线b）应至少限制工件五个自由度，工件绕自身轴线转动自由度可以不限制。

定位基准最好为凸肩面和A的中轴线c）应至少限制工件四个自由度，工件绕自身轴线转动自由度、沿自身轴线移动自由度可以不限制。

定位基准最好为A的中轴线d）应至少限制工件五个自由度，工件沿竖直方向移动自由度可以不限制。

定位基准最好为平面A，孔B的中轴线，孔B的左端面5. 计算下列各题的基准不重合误差。

a）定位基准为工件左端面, 工序基准为工件右端面△不重合=T1+T2=0.07+0.1=0.17b) 水平方向：定位基准为中间孔的轴线，工序基准也为中间孔的轴线，因此在水平方向△不重合=0竖直方向：定位基准为工件的底面，工序基准为中间孔的轴线，因此在竖直方向△不重合=0.06 1/2=0.03c）定位基准为圆孔中轴线，工序基准为下母线△不重合=0.06+0.04=0.10d ）定位基准为小端圆柱中轴线，工序基准为大端圆柱下母线，△不重合=0.06+0.1/2=0.117.如习题图-2（b ）所示，工件以外圆0.0750.04618++Φ及凸肩端面作为定位基准；如图（c ）所示，工件以外圆0.0250.064--Φ50为定位基准。

试确定定位圆孔的基本尺寸和偏差，分析定位误差，并说明能否保证加工要求。

解：（1）0.0750.04618++Φ可按入体原则转换为00.02918.075-Φ，故孔的基本尺寸为Φ18.075，用G7配合，故为0.0280.00718.075++△定位=△移动+△不重合=0.029+0.021+0.007+0.1=0.157 > 0.2/3因此不能满足加工要求。

（2）0.0250.06450--Φ可按入体原则转换为00.039-Φ49.975，配合选G7，故为0.0340.00949.975++Φ，△定位=△移动+△不重合=0.039+0.025+0.009=0.073，因为△定位=0.073>13⨯0.1=0.033，所以不能保证加工要求8.如习题图-4（d ）所示工件，若用V 形块实现定位，当V 形块的对称中线与工序尺寸方向分别垂直和水平放置，计算两种情况的定位误差，V 形块如何放置最好。

1)当V 形块对称中线与尺寸方向垂直时△不重合=0.10.120.112+= △移动=0 所以△定位=0.11 2）当V 形块对称中线与工序尺寸方向水平平行时△不重合=0.11 △移动=1sin 2Td θ-⨯ △定位=0.1220.110.1952⨯+=所以V 形块中线与工序尺寸方向垂直放最好。

9.如习题图-6所示的铣平面工序，保证工序尺寸32±0.2。

（1）若定位基准孔为0.021020+Φ，试确定定位销的基本尺寸和偏差，估算能否保证加工要求。

（2）若定位基准孔为0.2020+Φ，能否再用定位销？试做详细说明。

解：1）定位销基本尺寸为20Φ，配合用g7，故为0.0070.02820--Φ。

△不重合=0.05 △移动=0.021+0.021+0.007=0.049△定位=△移动+△不重合=0.049+0.05=0.099>13TA=0.067 所以不能保证加工要求。

2）若定位基准孔为0.2020+Φ，其公差为0.2，而本工序的工序尺寸公差为仅为0.2，故不可采用定位销定位。

12.习题图-9所示为钻φ10孔工序，由于工序基准不同，就产生（a ）、（b ）、（c ）所示的三种工序图，试确定定位方案，计算定位误差。

习题图-9解：选择一面双孔定位，选用平面为第一定位基准，孔2为第二定位基准，孔1为第三定位基准，对于水平方向尺寸：△定位=△不重合+△移动=0+TD2+Td2+△=0.051<0.2/3=0.067 对于竖直方向尺寸：因为a 孔在1、2孔中间，故△定位=TD2+Td2+△=0.051<0.2/3=0.067因为b 孔孔1、2外侧，故先求其转角误差：111222tan 2TD Td TD Td a L ++∆+++∆=△定位= 2（L/2+10)tan a =0.714>0.2/3, 故不合要求。

（a ）、（c ）略。

15. 习题图-10所示为一套筒零件，其中A 、B 、C 各表面在前面几个工序已加工完成。

本工序铣D 面，保证尺寸0.2010+。

(1)若以A 面为定位基准，用调整法加工D 面，能否保证加工要求，为什么？（2）若以C 面为定位基准，用调整法加工，铣D 面，能否可能保证加工要求？保证加工要求的条件是什么？并给予说明。

（3）若以A 面为定位基准，用试削法加工，铣D 面，能否保证加工要求为什么？解：由尺寸链可计算得到A 面与B 面的尺寸公差为0.3（自行计算）（1）若以A 为定位基准，不能保证加工要求，因为△定位=△不重合=0.3>0.2/3。

（2）若以C 面为基准，可能保证加工要求。

因为△定位=△不重合=0.1，由于0.2*2/3>△定位>0.2/3,因此如果仔细调整夹具安装以及对刀，减少相应误差，就能够满足加工要求。

条件为：△安对<=0.2*2/3-0.1=0.1/3（3）能满足加工要求，因为试削法是在加工时通过不断测量已加工表面的尺寸并进行刀具调整，直至达到尺寸精度的加工方法，与定位方案无关。

16.习题图-11（a ）为零件部分尺寸要求。

图中（b ）、（c ）、（d ）为零件的最后三个加工工序。

选择工序基准，标注工序尺寸，并说明为什么（工序尺寸画图标注）习题图-11解：工序（b ）工序基准选A ，因该工序是设计尺寸60-0.2的最终工序，因此工序基准与设计基准重合，工序尺寸及公差选取设计尺寸及公差即可。

故本工序尺寸为： 60-0.2工序（d ）是设计尺寸40+0.1、10-0.2的最终工序，属于多尺寸保证问题。

应选取精度高的设计尺寸及其公差作为本工序尺寸及公差，该尺寸的设计基准C 作为本工序的工序基准，故工序尺寸为40+0.1。

工序（c ）的工序基准选B ，因该工序是中间工序，工序基准选B 的时候，组成尺寸链的环数最少，尺寸链如下：计算所得工序尺寸以及工序基准标在（C ）上（略）。

17. 习题-13所示，（a ）为零件的部分尺寸要求。

（b ）、（c ）、（d ）为该零件有关加工工序，试问： （1）零件图尺寸能否保证？ （2）求工序尺寸。

工序尺寸为：29.7-0.2 19.习题图-14所示，（a)为套筒零件的部分设计尺寸要求;（b ）(c)为该套筒的最后两个加工工序，求尺寸 011h H -∆ 、022h H -∆ 、330h H +∆、044h H -∆。

解：由于（c ）图中044h H -∆是直接来保证00.450-这个尺寸的，故初步确定450H =,40.4h ∆=。

由尺寸链此处00.28-为封闭环：所以有： 8=50-A, 所以A=420=0-iA E ，iA E =0-0.2=-0.4-sA E ，sA E =-0.2此时计算结果出现了错误，所以我们可将044h H -∆的精度调高定为00.150-，求得330h H +∆=0.1042+图（c ）磨削加工，其基本余量Z=0.5，故24500.550.5H H Z =+=+=。

图（b ）为半精加工取其加工精度为IT10，查表知其公差为0.10，所以022h H -∆=00.150.5-可得如下的尺寸链：其中加工余量为封闭环；SZE =0-(-0.1)=0.1 iZ E =-0.1-0=-0.1可得Z=0.5±0.1 而对于尺寸011h H -∆，可得其尺寸链如下：此处，00.310-为封闭环，A=10+0.5=10.50=SA E -（-0.1） 所以，SA E =-0.1-0.3=iA E -0.1 iA E =-0.2所以，011h H -∆=0.10.210.5--=0.110.4- 综上有：011h H -∆=00.110.4- 022h H -∆=00.150.5- 330h H +∆=0.1042+ 044h H -∆=00.150-21. 某零件内孔0.0130106+Φ表面要求渗碳，零件图要求单边渗碳层深度为0.9mm - 1.1mm 。

内孔的加工顺序为：渗碳前磨内孔尺寸至0.030105.4+Φ然后渗碳淬火，再磨内孔尺寸至0.0130106+Φ。

试画出尺寸链，并求出渗碳工序的渗入深度。

解：由尺寸链知道，增环为 ：SA IA E E A 0.0015052.5+减环：0.0065053+ 封闭环为 0.200.9+所以有 0.9=A+52.5-53 即 A=1.40.2=SA E +0.0015-0 即 SA E =0.1850= 0-IA E -0.0065 即 IA E =0.0065所以渗入深度为0.1850.00651.4。