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第5 章例题[ 例题5.1 ] 表格应用的举例：要求孔的加工精度为H7 级，粗糙度Ra=1.6 ～3.2 μ m ，确定孔的加工方案。
解答：根据教科书表5-8 给出的经济加工方案，可有下面四种方法：•钻—扩—粗铰—精铰；•粗镗—半精镗—精镗；•粗镗—半精镗—粗磨—精磨；•钻（扩）—拉。
方案（1 ）用得最多，在大批大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。
该方案一般用于加工小于80mm 的孔径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。
方案（2 ）用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。
方案（3 ）适用于淬火的工件。
方案（4 ）适用于成批或大量生产的中、小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。
【例题 5.4 】图 5 —22a , 在坐标镗床上加工箱体零件上的两个孔, 中心距为水平夹角为。
求坐标尺寸的基本尺寸及公差。
解: ①画出尺寸链图。
由尺寸组成一平面尺寸链( 图5 — 22b) 。
②中心距是封闭环。
在加工中是由间接得到的, 是组成环。
此题是已知封闭环求组成环的反问题。
图5-22 坐标尺寸计算③计算计算平面尺寸链时, 将各组成环向封闭环做投影, 分别为构成了新的尺寸链且是线性尺寸链。
基本尺寸：=100公差：设本例题采用等公差法进行计算。
因故公差带按对称分布, 则有: = 86.6 ，【例题5.5 】已知一尺寸链, 如图 5 —25, 各环尺寸为正态分布, 废品率为0.27% 。
求封闭环公差值及公差带分布。
图5-25 概率法解尺寸链解: 因各组成环是正态分布, 故。
在尺寸链中为封闭环，A 1 、A 2 为增环，A 3 、A 4 、A 5 为减环。
各组成环公差分别为：各组成环的中间偏差分别为：封闭环公差为：封闭环公差带分布为：因此, 封闭环尺寸为封闭环的尺寸、偏差的分布情况见图5 — 26 。
机械制造技术基础课后习题答案第一章机械加工方法1-1 特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同?答：1加工是不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约故可加工超硬脆材料和精密微细的零件。
2加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等出去多余材料而不是靠机械能切除多余材料。
3加工机理不同于一般金属切削加工不产生宏观切削不产生强烈的弹、塑性变形故可获得很低的表面粗糙度其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
4加工能量易于控制和转换故加工范围光、适应性强。
1-2 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面形成原理和应用范围。
答：1电火花加工放电过程极为短促具有爆炸性。
爆炸力把熔化和企划的金属抛离电极表面被液体介质迅速冷却凝固继而从两极间被冲走。
每次电火花放电后是工件表面形成一个凹坑。
在进给机构的控制下工具电极的不断进给脉冲放电将不断进行下去无数个点蚀小坑将重叠在工件上。
最终工作电极的形状相当精确的“复印”在工件上。
生产中可以通过控制极性和脉冲的长短放点持续时间的长短控制加工过程。
适应性强任何硬度、软韧材料及难切削加工加工的材料只要能导电都可以加工如淬火钢和硬质合金等电火花加工中材料去出是靠放电时的电热作用实现的材料可加工行主要取决于材料的导电性及热学特性不受工件的材料硬度限制。
2电解加工将电镀材料做阳极接电源正极工件作阴极放入电解液并接通直流电源后作为阳极的电镀材料就会逐渐的溶解儿附着到作为阴极的工件上形成镀层。
并由电解液将其溶解物迅速冲走从而达到尺寸加工目的。
应用范围管可加工任何高硬度、高强度。
高韧性的难加工金属材料并能意见单的进给运动一次加工出形状复杂的型面或行腔如锻模、叶片3激光加工通过光学系统将激光聚焦成一个高能晾凉的小光斑再次高温下任何坚硬的材料都将瞬间几句熔化和蒸发并产生强烈的冲击波是融化的物质爆炸式的喷射去处。
激光束的功率很高几乎对任何难度加工的金属和非金属材料如皋熔点材料、内热合金及陶瓷、宝石、金刚石等脆硬材料都可以加工也可以加工异型孔。
机械制造技术基础第二版课后答案第一章机械加工工艺基本知识1.1 机械加工工艺的定义与分类机械加工工艺是指利用机床、工具和切削液等对工件进行形状和尺寸上的加工的过程。
根据加工目的和加工方法的不同，机械加工工艺可以分为精密加工工艺、非精密加工工艺、微型加工工艺、曲面加工工艺等多种分类。
1.2 工件加工经济性的分析工件加工经济性的分析是指在满足工件质量要求的情况下，通过对机械加工过程进行经济分析，寻找最佳的加工方案。
在分析过程中，需要考虑加工周期、切削速度、切削深度、切削力等因素。
第二章机械制图基本知识2.1 机械制图的作用与分类机械制图是指用于描述工程物体的形状、尺寸和位置关系的一种图形语言。
机械制图可以分为工程制图和机械制图两种分类。
工程制图是指用来表示工程物体的整体形状和尺寸的图纸；机械制图是指用来表示机械零件的形状和尺寸的图纸。
2.2 绘图工具与制图常用工具绘图工具是机械制图过程中常用的工具和设备，包括铅笔、直尺、三角板、圆规、半圆尺等。
制图常用工具是指在制图过程中经常使用到的工具，包括衡器、直线型仪、复合仪等。
第三章机床基本知识3.1 机床的功能与分类机床是指用于加工各种金属零件的机械设备。
根据加工方式和加工目的的不同，机床可以分为车床、铣床、钻床、磨床、镗床等多种分类。
3.2 机床的构造和工作原理机床的构造包括床身、主轴、工作台、进给系统等部分。
机床的工作原理是指机床加工过程中相关部件的运动和工作方式。
第四章切削工具的种类与应用4.1 切削工具的分类切削工具根据其形状、切削方式和材料等不同特点可以分为硬质合金刀具、高速钢刀具、陶瓷刀具等多种分类。
4.2 切削工具的应用与选择在使用切削工具时，需要根据工件材料、切削方式和加工要求选择合适的切削工具。
正确选择和应用切削工具可以提高加工效率和质量。
第五章切削液的种类与应用5.1 切削液的作用与分类切削液在机械加工过程中起到冷却、润滑和清洁的作用。
机械制造技术基础课后习题答案第⼆章2-1 什么叫主运动？什么叫进给运动？试以车削、钻削、端⾯铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进⾏说明。
答：主运动：由机床提供的⼑具与⼯件之间最主要的相对运动，它是切削加⼯过程中速度最⾼、消耗功率最多的运动。
进给运动：使主运动能依次地或连续地切除⼯件上多余的⾦属，以便形成全部已加⼯表⾯的运动。
车削时，主运动为⼯件的旋转，进给运动为⼑具沿轴向相对于⼯件的移动；钻削时，主运动为⼯件或钻头的旋转，⽽⼯件或钻头沿钻头轴线⽅向的移动为进给运动；端⾯铣削时，主运动为铣⼑的旋转运动，进给运动为⼯件移动；龙门刨削时，主运动为刨⼑的直线往复运动，进给运动为⼯件的间隙移动；平⾯磨削时，主运动为砂轮的旋转，矩台的直线往复运动或圆台的回转（纵向进给运动）为进给运动，以及砂轮对⼯件作连续垂直移动，⽽周边磨削时还具有横向进给。
2-2 根据表2-2和表2-3，分析下列机床型号所代表的意义：MM7132、CG6125B 、X62W 、M2110、Z5125、T68答：MM7132代表⼯作台⾯宽度为320mm 的精密卧轴矩台平⾯磨床CG6125B 代表最⼤回转直径为250mm 的⾼精度卧式车床重⼤改进顺序号为BX62W 代表⼯作台⾯宽度为20mm 的卧式升降台铣床M2110代表磨削孔径为100mm 的内圆磨床Z5125代表最⼤钻孔直径为25mm 的⽅柱⽴式钻床T68代表卧式镗床2-3 画出Y 0=10°、λs =6°、α0=6°、0α'=6°、K r =60°、r K '=15°的外圆车⼑⼑头部分投影图。
答：参见课本第15页。
2-4 ⽤r r s 70157κκλ'=== 、、的车⼑，以⼯件转速n=4r s ，⼑具每秒沿⼯件轴线⽅向移动1.6mm ，把⼯件直径由54w d mm =，计算切削⽤量（sp c a f v 、、）。
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第二章金属切削过程2-1什么是切削用量三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系? 答：切削用量三要素是指切削速度V、进给量f、背吃刀量即（切削深度）在外圆车削中，它们与切削层参数的关系是：切削层公称厚度：h D= f sin '• r切削层公称宽度：b D =a p/si nr切削层公称横截面积：A D二fa p2-2确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。
答：确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要7个基本角度：前角、后角、主偏角、副偏角、副前角、副后角和刃倾角，这些基本角度如下图所示（其中副前角、副后角不做要求）。
0-02-3试述刀具标注角度和工作角度的区别。
为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？答：刀具标注角度是在静态情况下在刀具标注角度参考系中测得的角度；而刀具工作角度是在刀具工作角度参考系中（考虑了刀具安装误差和进给运动影响等因素）确定的刀具角度。
车刀作横向切削时，进给量取值过大会使切削速度、基面变化过大，导致刀具实际工作前角和工作后角变化过大，可能会使刀具工作后角变为负值，不能正常切削加工（P23）。
2-4 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？答：（P24）（1）高的硬度和耐磨性；（2）足够的强度和韧性；（3）高耐热性；（4）良好的导热性和耐热冲击性能；（5）良好的工艺性。
2-5 常用的硬质合金有哪几类？如何选用？答：（P26）常用的硬质合金有三类：P类（我国钨钻钛类YT）,主要用于切削钢等长屑材料；K类（我国钨钻类YG）,主要用于切削铸铁、有色金属等材料；M类（我国通用类YW ），可以加工铸铁、有色金属和钢及难加工材料。
2-6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？答：切削形成过程分为三个变形区。
第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移区域，第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域；第三变形区刀具后刀面与已加工表面的摩擦区域。
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。
车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。
4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。
答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。
4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。
4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。
解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。
水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。
所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。
4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm 、长为1200mm 的长轴外圆。
已知：工件材料为45钢；切削用量为：v c =120m/min ，a p =0.4mm, f =0.2mm/r; 刀具材料为YT15。
在刀具位置不重新调整的情况下加工50个工件后，试计算由刀具尺寸磨损引起的加工误差值。
解：根据p154公式(4-2)，01000NB K l NB NB ≈+ 根据题意，切削50个工件的切削长度：120050l D f π=⨯⨯ 查p155表4-1得，YT15刀具切45钢时，NB 0=8μm ，K NB =8μm/km ；则1200860500.28460 μm 10001000NB π⨯⨯⨯⨯≈+=⨯=0.46mm 工件直径增大至：60+2×0.46=60.92mm ， 直径误差0.92mm 。
4-6 成批生产图4-69图所示零件，设A 、B 两尺寸已加工至规定尺寸，今以底面定位镗E 孔，试求此镗孔工序由于基准不重合引起的定位误差。
习题4-6图解：假定孔E 的中心至定位面距离为F ±T F /2，则F 和A 、B 、C 组成一直线尺寸链，F 为封闭环，A 、C 为增环，B 为减环。
F =A – B + C封闭环公差jb F A B C T T T T ∆==++，这是基准不重合误差，假定定位基准制造误差为0，则定位误差为：dw jb jw F T ∆=∆+∆=4-7 按图4-70所示方式定位在立式铣床上铣槽，其主要技术要求为：（1）槽宽 00.04312b -=mm 。
（2）槽距尺寸 00.2120l -=mm 。
（3）槽底位置尺寸为 00.1634.8h -=mm 。
（4）槽两侧面对外圆轴线的对称度公差 0.01e =mm 。
已知：外圆尺寸00.01640φ-mm 与内孔尺寸0.021020φ+mm 均已加工至规定尺寸，内外圆的径向圆跳动公差值为0.02mm 。
试分析计算该工序的定位误差。
习题4-7图解：(1) 在工件轴向00.2120l -=mm ，定位基准与设计基准重合，无定位误差。
(2)在工件径向：00.1634.8h -=mm 定位误差分析：定位基准与设计基准不重合，并有内外圆的径向跳动公差T (c )=0.02；400.016()0.020.02822jb T T c φ∆=+=+=mm 工件用内孔和心轴定位，并处于水平心轴位置，按p158公式(4-4)则定位误差为：1()2jw D d s T T ∆=++∆ 其中T D =0.021mm ，定位心轴0.0070.02020620g --=mm ，T d =0.013mm ；min max 20(200.007)0.007s D d ∆=-=--=mm ，代入上式可得1(0.0210.0130.007)0.02052jw ∆=++=mm 所以，径向定位误差为：0.0280.02050.0485dw jb jw ∆=∆+∆=+=mm(3) 键槽对称度e =0.01mm 的影响分析：外圆轴线是键槽对称度的基准轴线，故对称度对h 方向尺寸定位误差没有影响。
4-8 习题4-8 图a)所示为铣键槽工序的加工要求，已知轴径尺寸00.180φ-=mm ，试分别计算习题4-8 图b)、c)两种定位方案的定位误差。
习题4-8图解：图b)定位误差分析：在y 方向：没有基准转换误差，考虑定位元件无制造误差，则在y 方向定位误差为0。
在x 方向：工件外圆公差0.1T φ=mm 对键槽加工有影响，/20.05dw x T φ-∆==mm ，由于对称度要求为0.2，x 向定位误差小于对称度要求，故该方案符合要求。
图c)定位误差分析：按教材p160图4-15 b)的分析结果公式(4-7)，定位误差为010.11110.020712sin(/2)2sin(90/2)d dw T α⎡⎤⎡⎤∆=-=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦mm 4-9 习题4-9图所示齿轮坯在V 形块上定位插齿槽，要求保证工序尺寸0.2038.5mm H +=。
已知：00.0250.1080mm, 35mm d D φφ+-==。
若不计内孔与外圆同轴度误差的影响试求此工序的定位误差。
解：如习题4-9图所示，外圆公差T d =0.1mm ；内孔公差：T D =0.025mm 。
由外圆公差引起的工件中心的变化量可按教材p160公式(4-17)计算：1010.11110.020712sin(/2)2sin(90/2)ddw T α⎡⎤⎡⎤∆=-=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦mm 考虑外圆和内孔无同轴度误差，所以孔的公差变化引起的定位误差为：20.0250.012522D dw T ∆===mm 所以，该工序尺寸H 的定位误差为：12()0.03321dw dw dw H ∆=∆+∆=mm 。
4-10 按习题4-10图所示方式定位加工孔0.045020mm φ+，要求孔对外圆的同轴度公差为0.03mm φ。
已知：00.1460mm, (300.07)mm d b φ-==±。
试分析计算此定位方案的定位误差。
习题4-9图 习题4-10图解：如习题4-10图所示，0.14mm, 0.045mm, 0.14mm d b T T T φ===，只考虑V 型块定位时，定位误差按教材p160公式(4-17)计算： 010.141110.028992sin(/2)2sin(90/2)ddw y T α-⎡⎤⎡⎤∆=-=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦mm 当尺寸b 变化时，在x 方向产生的误差为：0.14dw x b T -∆==mm两部分作用几何和为实际的定位误差，22220.028990.140.1430dw dw y dw x --∆=∆+∆=+=mm4-11 习题4-11图所示工件以大外圆表面及端面M 作定位表面，在小外圆上铣键槽，要保证尺寸H 、L 。
已知：0000.1510.1220.1655mm, 40mm, 60mm A d d φφ---===，大、小外圆的同轴度误差o 0.05mm, =90t α=，试分析计算该工序的定位误差。
习题4-11图解：该题与4-9题类似，不过要考虑在直径方向同轴度的影响。
T d 1=0.12mm ；T d 2=0.16mm 。
外圆d 2产生的定位误差按教材p160公式(4-17)计算：2010.161110.033142sin(/2)2sin(90/2)ddw d T α-⎡⎤⎡⎤∆=-=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦mm 外圆d1产生的定位误差为：11/20.06dw d d T -∆==mm ；同轴度产生的定位误差为：0.05dw t -∆=mm ；所以，该工序工位误差为：210.14314dw dw d dw d dw t ---∆=∆+∆+∆=mm 。
4-12 习题4-12图所示工件采用V 形块（夹角o 90α=）定位，加工两个直径为φ10mm 的小孔。
已知：外圆直径尺寸00.180d φ-=mm ，内孔尺寸0.2050D φ=mm ，内孔与外圆的同轴度误差t =0.05mm ，内孔中心线是工序尺寸R 的工序基准，o 30β=。
试分析计算加工O 1孔的定位误差。
习题4-12图解：根据题意，T d =0.1mm ，T D =0.2mm 。
定位误差分为几个部分。
外圆引起的定位误差按教材p160公式(4-17)计算：1010.11110.020712sin(/2)2sin(90/2)ddw T α⎡⎤⎡⎤∆=-=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦mm 同轴度引起的定位误差为：20.05dw t ∆==mm 。
考虑到R 和β没有误差，所以O 1的定位误差与O 相同；定位误差为120.020710.050.07071dw dw dw ∆=∆+∆=+=mm 。
4-13 在三台车床上分别加工三批工件的外圆表面，加工后经测量，三批工件分别产生了如习题4-13图所示的形状误差，试分析产生上述形状误差的主要原因。
习题4-13图解：产生图a)的原因主要是：工件刚性差，而机床刚性很好；产生图b)的原因主要是：工件刚性好，但机床主轴、尾座刚性均较差；产生图c)的原因主要是：工件和机床主轴刚性都很好，但机床尾座刚性较差。
刀具磨损有一定的影响，但磨不了这么快；磨损影响在切削多个工件才能反映出来。
4-14 在外圆磨床上磨削习题4-14图所示轴类工件的外圆φ，若机床几何精度良好，试分析磨外圆后A-A 截面的形状误差，要求画出A-A 截面的形状，并提出减小上述误差的措施。
习题4-14图解：若工件刚性差，机床刚度好，A-A 截面尺寸会增大；若工件刚性好，机床主轴、尾座刚性差，则A-A 截面尺寸也会变大；若上述两种情况都发生，则A-A 截面尺寸还是会直径增大，形状误差不明显。
改进措施是增大机床主轴、尾座的刚度，增加工件的刚度。
4-15 知某车床的部件刚度分别为：k 主轴=5000N/mm ；k 刀架=23330 N/mm ，k 尾座=34500N/mm 。
