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机械制造工艺学典型习题解答

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典型习题和解答 第一章 机械加工工艺规程的制定 2 〔例1.3〕试举例说明下列各组的概念、特点以及它们之间的区别：(1)零件尺寸链、工艺过程尺寸链，工艺系统尺寸链，装配尺寸链；(2)封闭环．组成环，增环．减环。 3 4 5 6

〔例 1.10〕设某一零件图上规定的外圆直径为Ф32005.0mm，渗碳深度为0.5～0.8 mm。现为使此零件可和另一种零件同炉进行渗碳，限定其工艺渗碳层深度为0.8～1.0 mm。试计算渗碳前车削工序的直径尺寸及其上、下偏差？ [解] 渗碳深度是间接保证的尺寸，应为封闭环。并作出尺寸链计算图。

车削外圆的半径及公差RδR为组成环之一。 求RδR： 0.8=1+16-Rmin ，Rmin=16.2mm 0.5=0.8+15.975-Rmax , Rmax=16.275mm

故车削工序的直径尺寸及公差应标注为Φ32.55015.0 mm。 〔例 1.11〕設一零件，材料为2Cr13，其内孔的加工顺序如下： （1）车内孔Φ31.814.00（2）氰化，要求工艺氧化层深度为磨内孔Φ320.0350.010＋＋，要求保

证氧化层深度为0.1~0.3mm, 试求氰化工序的工艺氧化层深度tT? [解] 按加工顺序画出形成氰化层深度0.1 ~0.3mm的尺寸链计算图。 图中0.1~0.3 mm是最后形成的尺寸应为封闭环。

计算 tT: 0.3=tmax+15.97-16.005 0.1=tmin+15.9-16.0175

得 tmax=0.335mm tmin=0.2175mm

故氰化工序的工艺氰化层深度tT=0.21751175.00mm。 7

〔例 1.12〕某小轴系成批生产，工艺过程为车、粗磨、精磨、镀铬。所得尺寸应为Ф300045.0㎜，镀层厚度为0.03～0.04㎜。试求镀铬前精磨小轴的外径尺寸及公差。

[解] 列尺寸链如图示，镀铬后外径尺寸Φ300045.0mm为封闭环

30=A1max+0.08 得 A1max=29.92mm 30-0.045=A1min+0.08-0.02 A1min=28.895mm

所以镀铬前精磨小轴的外径尺寸及公差大小为A1=Φ29.920025.0 mm

〔例 1.13〕某轴套的部分工艺过程为：粗磨内孔到Ф04.0076.154㎜，再渗氮，最后精磨内孔至04.00155㎜，单边渗氮层深度要求为0.3～0.5㎜，试计算渗氮工序的渗入深度。 [解] 列尺寸链如图，应保证的渗碳层深度为封闭环0.6—1.0mm（双边）.

解尺寸链 1.0=154.76+0.04+tmax-155 0.6=154.76+tmin-(155+0.04) tmax=1.2mm 得 tmin=0.88mm

所以渗碳工序的渗入深度2t =0.44—0.6mm。

〔例 1.14〕选择题 1.在机械加工中直接改变工件的形状，尺寸和表面性能使之变成所需零件的过程称为（D）。 A生产过程；B工艺过程；C工艺规程；D机械加工工艺过程。 2.编制零件机械加工工艺规程，编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是（C）。 8

A工步；B工位；C工序；D安装 3.工艺规程对指导生产，组织生产的作用很大。工艺文件的形式主要决定于生产类型，试指出下列各种生产类型大多采用哪种形式的工艺文件 (l)单件小批生产（A）; (2)成批生产（C）；(3)大批大量生产（B） A工艺过程卡；B机械加工工序卡；C机械加工工艺卡。 4.确定毛坯种类及制造方法时，应综合考虑各种因素的影响，合理选用时主要应使（D）。 A毛坯的形状与尺寸尽可能接近成品的形状与尺寸，因而减少加工工时，减少材料损耗并节省加工成本；B毛坯制造方便，以节省毛坯成本；C加工后零件的物理机械性能好；D零件的总成本低，且物理机械性能好。 5.为改善机器和零件的结构工艺性，应在满足机器工作性能的前提下能采用优质、高产、低成本的方法制造，因此综合评定工艺性的要求是（(C, D) A便于达到零件图上规定的加工要求；B有利于减少加工、装配的劳动量;C注意使机器和零件的结构与生产规模、生产条件相适应；D注意全面评价毛坯、加工、装配和维修的整个工艺过程。 6.零件在加工过程中使用的基准叫做（B,D） A设计基准；B工艺基准；C装配基准；D定位基准。 7．自为基准是以加工面本身为精基准，多用于精加工或光整加工工序，这是由于（C） A符合基准重合原则；B 符合基准统一原则；C 保证加工面的余量小而均匀；D 保证加工面的形状和位置精度。 8．轴类零件定位用的顶尖孔是属于（A,C）: A精基准；B粗基准；C辅助基准；D自为基准。 9

第二章 机械加工质量 1．一批工件加工误差的性质分为哪几类?试举例说明它们的概念以及它们之间的区别?

2．何谓误差敏感方向与误差不敏感方向7试举例说明不同方向的原始误差对加工误差影响程度有何不同?

3. 10 5．在车床上加工园盘件的端面时，有时会出现圆锥面(中凸或中凹)或端面凸轮似的形状(如螺旋面)，试从机床几何误差的影响分析造成图3—2所示的端面几何形状误差的原因是什么?

图3-2 6．何谓加工原理误差?由于近似加工方法都将产生加工原理误差，因而都不是完善的加工方法，这种说法对吗？

7．为什么机床部件的加载和卸载过程的静刚度曲线既不重合，又不封闭．且机床部件的刚度值远比其按实体估计的要小得多？

8．镗孔公差为o．1mm，该工序精度的均方差σ＝o．025mm．已知不能修复的废品率为o．5%，试求产品的合格率为多少？ 11

图3—0—10 9．为什么机器上许多静止连接的接触表面〔如车床床头箱与床身接合面，过盈配合的轴

10．为什么有色金属用磨削加工得不到小粗糙度?通常为获得小粗糙度的加工表面应采用哪些加工方法?若需要磨削有色金属，为减小表面粗糙度应采取什么措施? 12 12． 在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经度量若整批工件发现在下列几何形状误差（图示）。鞍形，喇叭形。试分别说明可能产生上述误差的各种因素？

解： 对图（a）：产生鞍形误差的原因：（1）机床纵导轨在水平面内不直；（2）导轨扭曲或机床两顶尖与纵导轨在垂直面内不平行；（3）加工粗而短工件时，由于机床刚度沿床身纵向不一致；（4）加工长轴时，开始因刀具热伸长，使加工直径减小，热平衡后，又因刀具磨损使加工直径增大。 对图（b）：产生喇叭形误差的原因：（1）机床导轨在水平面不直；（2）悬臂加工，工件刚度随长度变化；（3）加工开始时，刀具因热伸长逐渐增大而使加工直径减小。 13．在车床上加工心轴时（图示），粗、精车外圆A及肩台面B，经检测发现A有圆柱度误差，B对A有垂直度误差。试从机床几何形状误差的影响，分析产生以上误差的主要原因有哪些？ 13

解： 产生A面圆度误差的主要原因是车床主轴回转线的径向跳动。 产生A面圆柱度误差的主要原因有：（1）车床导轨在水平面内的直线度误差；（2）主轴回转轴线的角向摆动；（3）床身导轨和主轴回转轴线在水平面内不平行 ；（4）床身导轨的扭曲。 产生B面对A面不垂直的主要原因有：（1）主轴回转轴线的轴向串动；（2）刀架横溜板导轨于主轴回转轴线不垂直。

14．在生产现场测量一批小轴的外圆（计1000件），其最大尺寸Dmax=25.030㎜，最小尺寸Dmin=25.000㎜，若整批工件尺寸为正态分布，图纸要求该轴的外径为Ф25025.0005.0mm，求这批零件的废品有多少件？能否修复？（已知 Q(2)=0.4772） 解：整批工件的尺寸分散范围为6σ=Dmax-Dmin 所以 均方差 σ=(Dmax-Dmin)/6=(25.030-25.000)/6=0.005mm。 算术平均值 D=(Dmax+Dmin)/2=(25.030+25.000)/2=25.015mm 按图纸要求确定公差带中心尺寸 25025.0005.0=25.010 ±0.015mm 公差带中心与分布中心偏移值 ⊿0=25.015-25.010=0.005mm

所以 Z=2005.0005.0203.020 查表得Q（2）=0.4772 废品率=0.5-0.4772=0.0228 废品的件数N=0.0228×1000=23件 依题意分析废品尺寸都偏大，属于可修复废品

15．选择题 1）误差的敏感方向是指产生加工误差的工艺系统的原始误差处于加工表面的（A）。

A法线方向（Y向）；B切线方向（Z向）；C轴线方向（Y向）。 2）车床主轴的几何偏心（纯径向跳动）使加工阶梯轴时产生的误差是（C）。 A圆度误差；B端面平面度误差；C加工面与装夹面的同轴度误差。 3）主轴具有纯角度摆动时，车削外圆得到的是（B）形状，产生（F）误差；镗出的孔得到的是（A）形状，产生（E）误差。 14

A椭圆；B圆锥；C棱圆；D腰鼓形；E圆度；F圆柱度；G直线度。 4）车床主轴的纯轴向窜动对（B, C）加工有影响： A车削内外圆；B车削端平面；C车削螺纹。 5）试指出下列刀具中，哪些刀具的制造误差会直接影响加工精度（A, D, E, F）。 A齿轮滚刀；B外圆车刀；C.端面铣刀；D铰刀；E成形铣刀；F键槽铣刀；G内圆磨头。 6）判别下列误差因素所引起的加工误差属于何种误差类型及误差性质：(1)夹具在机床上的安装误差（C, D); (2)工件的安装误差（C, F); (3)刀具尺寸调整不准确引起的多次调整误差（A, F); (4)车刀磨损发生在加工一批套筒的外圆（A, E); (5)工件残余应力引起的变形（B, C, F）。 A尺寸误差；B 几何形状误差；C 相互位置误差；D常值误差；E变值规律性误差；F随机误差。 7）加工齿轮、丝杠时，试指出下列各情况哪些属于加工原理误差（C， D, E）。 A传动齿轮的制造与安装误差；B母丝杠的螺距误差；C用阿基米德滚刀切削渐开线齿轮；D用模数铣刀加工渐开线齿轮；E用近似传动比切削螺纹。 8）测定机床部件静刚度的实验曲线说明（C）： A机床部件的静刚度是不变的；B机床部件的静刚度是变化的，但与载荷无关；C机床部件的静刚度是随载荷大小而变化的 9）研究工艺系统受力变形时，若以车床两顶尖间加工光轴为例，试分别指出下列三种条件下，由于切削过程受力点位置的变化引起工件何种形状误差：（1）只考虑机床变(C)；(2)只考虑车刀变形（D）； (3)只考虑工件变形（B）。 A圆锥形；B腰鼓形；C马鞍形（双曲线）；D圆柱形。 10）工艺系统的热变形只有在系统热平衡后才能稳定，可采取适当的工艺措施予以消减，其中系统热平衡的含义是（B）。 A机床热平衡后；B机床与刀具热平衡后；C机床刀具与工件都热平衡后。 11）在卧式镗床上，精镗车床尾架长孔时，为减小粗糙度一般应先考虑采用哪种工艺措施较有效（B）?

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第三版机械制造工艺学第二章习题解答

第三版机械制造工艺学第二章习题解答

机械制造工艺学部分习题解答2第二章：机械加工工艺规程设计（第3版P94）2-1何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起何作用？概念题，见教材P25.2-2简述机械加工工艺过程卡和工序卡的主要区别以及它们的应用场合？概念题，见教材P25.2-3简述机械加工工艺过程的设计原则、步骤和内容。

见教材P25-31.2-4试分析图所示零件有哪些结构工艺性问题并提出正确的改进意见。

解：1）键槽设置在阶梯轴90°方向上，需两次装夹加工。

将阶梯轴的两个键槽设计在同一方向上，一次装夹即可对两个键槽加工。

2）车螺纹时，螺纹根部易打刀；且不能清根。

设置退刀槽，可使螺纹清根；操作相对容易，可避免打刀。

3）两端轴颈须磨削加工，因砂轮圆角而不能清根；设置退刀槽，磨削时可以清根。

2-7何谓经济精度？选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些？答：（P34）经济精度——在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。

选择加工方法时应考虑（P35）：根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率要求，考虑本厂现有的工艺条件，考虑加工经济精度等因素。

2-8在大批量生产条件下，加工一批直径为，长度为58mm的光轴，其表面粗糙度，材料为45钢，试安排其加工路线。

答：粗车——半精车——粗磨——精磨——精密磨削。

2-9图4-71所示箱体零件的两种工艺安排如下：(1)在加工中心上加工：粗、精铣底面；粗、精铣顶面；粗镗、半精镗、精镗Φ80H7孔和60H7孔；粗、精铣两端面。

(2)在流水线上加工：粗刨、半精刨底面，留精刨余量；粗、精铣两端面；粗镗削、半精镗Φ80H7孔和60H7孔，留精镗余量；粗刨、半精刨、精刨顶面；精镗Φ80H7孔和60H7孔；精刨底面。

试分别分析上述两种工艺安排有无问题，若有问题请提出改进意见。

答：(1)应在先加工底面、顶面之后，加工两端面，因为底面、端面是定位表面，定位表面加工之后，再进行镗孔。

机械制造工艺学课后习题答案

机械制造工艺学课后习题答案

机械制造工艺学（上）思考题及参考答案1、什么叫生产过程，工艺过程，工艺规程答：生产过程：从原材料变成成品的劳动过程的总和。

工艺过程：在生产过程中，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。

工艺规程：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。

2、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+α)(1+β)=（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。

答：六点定位原理：在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位基准相接触，来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理。

完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置。

不完全定位：没有全部限制在六个自由度，但也能满足加工要求的定位。

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。

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。

（d）一面两销定位，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,因此其位置不定”,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。

机械制造工艺学(第三版)王先逵_课后答案

机械制造工艺学(第三版)王先逵_课后答案



保证对称度——限制沿Y移动和Z 转动；
第一章 1-12题
a)
总体分析法：三爪卡盘+固定后顶尖——限制 X Y Z ；固定后顶尖—— 分件分析法：三爪卡盘—— YZ X 两者一起限制五个自由度 X Y Z Y Z Y ZY Z 总体分析法：前后圆锥销—— 分件分析法：前圆锥销——限制 X Y Z ； 浮动后圆锥销——限制 X Y 两者一起限制五个自由度 X Y Z Y Z
L2=0±0.025 L4=4+0.20和H组成尺寸链，直接 可以保证的尺寸有L1，L2 ，L3，H；L4为封
闭环（间接保证的尺寸）
增环：L2，H；减环L1；L3既可看成增环也 可是减环（因其基本尺寸=0） 解得：H=4.25+0.107+0.0175=4.2675
+0.0895 0
第四章习题4-18：尺寸链计算
3. 铣床工作台T形槽侧面对工作台燕尾槽导轨的平行度误差
第二章补充题：
• 在车床上加工心轴，粗、精车外圆及台肩面，经检测发现外圆面 有圆柱度误差，台肩面对外圆轴线有垂直度误差，试从机床几何 误差的影响，分析产生以上误差的主要原因
第二章补充题：
图示零件的A、B、C面， Φ10H7及Φ30H7孔均已加工。试分析加工Φ12H
解尺寸链得： L=130±0.04mm， 50±0.04mm
解: (2)直接测量的尺寸为：A1 ，及两孔直径，尺寸80 ±0.08 在测量工序中是间接得到的，因 此是封闭环是80 ±0.08
80 A1 7.5 7.5 0.08 0 0 EI A
0 05 A1 650..08 m m
无过定位，欠定位
习题册参考答案-《机械制造工艺学(第二版)习题册》-B01-4148.docx

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全国技工院校机械类专业通用（高级技能层级）机械制造工艺学（第二版）习题册参考答案1第一章机械加工精度与表面质量第一节机械加工精度一、填空题1．符合2．加工精度表面质量3．尺寸精度形状精度位置精度4．测量5．φ40 .008φ606．φ18.010φ18.018mm7．工艺系统8．静态动态9．“让刀”10．垂直度11．平面度12．锥形圆柱度二、选择题1A2C3D4C5C6C三、判断题1（×） 2（×）3（√） 4（×）5（√） 6（√） 7（× ）8（√） 9（√） 10（×）四、名词解释1．工艺系统由机床、夹具、刀具和工件组成的系统。

2．加工误差加工误差是指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面的相互位置）与理想几何参数的偏离程度。

3.定尺寸刀具法是指用具有一定尺寸精度的刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）来保证工件被加工部位（如孔）的尺寸精度。

五、简答题1．答：加工精度是指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面的相互位置）与理想几何参数的符合程度。

2机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三方面的内容。

获得机械加工精度的方法有：（1）获得尺寸精度的方法：试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法、数字控制法。

（2）获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法。

（3）获得相互位置精度的方法：一次安装法、多次安装法。

2.答：通常在设计机器零件及规定零件加工精度时，应注意将形状误差控制在位置公差内，位置误差又应小于尺寸公差。

精密零件或零件重要表面，其形状精度要求应高于位置精度要求，位置精度要求应高于尺寸精度要求。

3.答：第一种误差是马鞍形圆柱度误差，其原因：（1）径向力方向改变。

（2）加工粗短轴时，轴的刚度比较机床的大，工艺系统的变形主要是由主轴箱、尾座、刀架等形成（3）由机床误差引起。

改进措施：（1）加工细长轴，可采用与上述消除腰鼓形圆柱度误差相同的方法。