机械制造工艺学练习题及解析答案

精车 0.9 h8（0-0.039) 28+0.3=28.3 Φ28.30-0.039
粗车
4-1.2＝ 2.8
h13（0-0.28）
28.3+0.9=29. 2
Φ29.20-0.28
机械制造工艺学
21.如图1-9所示套筒材料为45钢，采用下述 工艺过程进行加工：粗镗——半精镗——热 处理——磨削，试确定Φ500.0250mm孔的各工 序尺寸及公差。
（2）判断封闭环和增减环： 8-0.2为图纸所给尺寸，在此测量方 法下为封闭环；A1为本工序的工序尺 寸，为减环；400.08为上工序得到的 尺寸，为增环； （3）计算： 公称尺寸：A1＝40-8＝32 0＝0.08-b b＝0.08 -0.2＝0-a a＝0.2
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86、如图所示零件，镗孔时为安装方便，定位稳定可靠， 选择表面A为定位基准，试求调刀尺寸L.
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60、在自动机床上加工一批小轴，从中抽检200件， 若以0.01mm为组距，将该批工件安尺寸大小分组， 所测到的数据如下表（见习题集）。 若图纸的加工要求为Ф15-0。04+0.14mm，试求： 1） 绘制该批工件的实际分布曲线； 2） 计算合格率及废品率； 3） 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 4） 分析产生废品的原因，并提出改进方案；
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一、机械制造工艺
14. 图1-2所示零件，毛坯用Φ35mm棒料，其机械加工工艺 过程如下所述，试分析其工艺过程的组成。 （1）在锯床上切断下料Φ35mm×125； （2）在车床上车端面，打中心孔； （3）在一台车床上将整批工件都车至Φ30mm外圆及 Φ20mm外圆（第一刀车至Φ24mm，第二刀车至 Φ20mm），车螺纹，倒角； （4）在车床上车Φ18mm外圆及端面；
XB

2
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二、夹具部分 13.试确定下列图中加工带有 “▽”符号的表 面所需限制的自由度：
（1）解：需限制的自由度： X移动,X转动,Y移动,Y转动,Z转动；
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(2)解：需限制的自由度： X移动,X转动,Y转动,
Z移动,Z转动；
注意：首先要建立坐标系
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(3)解：需限制的自由度： X转动,Y转动,Z移动
度 差
磨削
精镗 粗镗 毛坯
0.4
1.6 3
H7（0.0250）
H10（0.1000） H13（0.340） +-2
50
50-0.4＝49.6 49.6-1.6＝48 48-3=45
Φ50+0.025
Φ49.6+0.1 Φ48+0.34 Φ45+-2
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83.在车床上采用调整法加工图示阶梯轴，加工时， 以端面1定位，先加工端面3，保证尺寸150-0.05而 后加工端面2，加工端面2时以端面1调整刀具，试 解： 计算调整尺寸x。
解：δ＝0.1 σ＝0.025 xA＝δ/2＋0.03＝0.05+0.03＝0.08 xB＝δ/2－0.03＝0.05-0.03＝0.02 ZA＝xA/σ＝3.2 ZB＝xB/σ＝0.8 查表得：ф（ZA）＝0.4993 ф(ZB)＝0.2881 合格率＝49.93％+28.81％＝78.74％
对于不同z值的F(z)，可由表4-4查出。
40
车外圆，端面 1
1
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15.试分析图1-3中各零件加工主要表面时定位基准 （粗、精基准）应如何选择？ C）解： 主要表面Φ32H7， Φ20H7，小大头孔的上 下平面 粗基准：大头外圆弧， 小头外圆弧，平面 精基准：加工过的大小
C) 连杆（毛坯为模锻件）
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D）解： 主要表面： Φ25+0.020，粗糙 度3.2；侧平面， 粗糙度6.3；
解：更改加工过程后，150-0.05为封闭环 这时：δ（150）＝0.05，δ（100）＝0.1 不符合封闭环的公差＝所有组成环公差之和的原则， 则采取措施： （1）减少100+-0.05的公差
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85.套筒零件轴向设计尺寸如图所示，在本道工序 中加工内孔A以及底平面B，为能用普通量具度量， 需换算出工序尺寸A，试求A。 解：（1）建立尺寸链如图：
1 2 3
1 2 3
方案一 a ) 零件图 b ) 车外圆及端面
方案二 c ) 钻孔
方案
三
机械制造工艺学
57.设在某机床上加工一批轴的外圆，其尺寸为 Φ20-0.1，已知该工序的尺寸分布为正态分布，其 均方根偏差σ ＝0.025，若公差带的中点相对曲 线中线向左偏了0.03mm（见图），试求此工序加 工时的合格率和废品率。
粗基准：Φ82外 圆，上平面（C表 面），侧平面； 精基准：加工过
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E）解： 主要表面：Φ500.0270，法兰平面，粗糙度均为 3.2； 粗基准：Φ80，上平面，法兰左平面（内侧）；
e ) 轴承座 （毛坯为铸件）
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16.图1-4所示零件的A、B、C面，Φ10H7及Φ30H7孔 均已加工过，试分析加工Φ12H7孔时，选用哪些表 面定位最合理？为什么？ 答：选用A表面， Φ10H7，Φ30H7 孔定位最合理 基准重合 且Φ30——圆柱 销，Φ10——菱 形销
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20.试计算小轴（图1-8）大端外圆表面加工中各 道工序的工序尺寸及公差，已知：零件材料为普 通精度得热轧圆钢，工件夹在顶尖上加工，零件 的加工过程如下： （1）下料; （2）车端面，钻中心孔; （3）粗车各面; （4）精车各面; （5）热处理; （6）研磨中心孔;
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解：（1）拟订该表面的工艺路线 （题给） （2）查表或计算各工序的加工余量及经济精度： Z磨＝0.3，h6：0.013 ；Z精＝0.9, h8：0.039； Z总＝Φ32-Φ28＝4， h13 ：0.28；由机械加工工 艺 手册：毛坯直径：l/ Φd＝80/28<4, 所以d毛＝ 工序名 工序尺寸 工序尺寸及公 Φ32； 工序余量 工序经济精 称 度 差 热扎毛坯:+/-2; 磨 （3）确定各工序尺寸及公差: 0.3 h9（0-0.013） 28 Φ280-0.013
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（3）待加工面：2－φd 要求：（1）A1，（2）L Z移动过定位，改进：圆柱销改为削边销，削边方向如图。
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已加工面：M,N,P,孔A 待加工面：B,C孔 要求：（1）L+-δL， （2）B垂直 N，C垂直 M 定位方式： （1）台阶面（2）定位销（3）固定V形 块 解：需要限制的自由度为： X移动,X转动,Y移动,Y转动,Z转动 这里销与V形块在X移动方向发生干涉； 台阶面N与大平面M在Z移动方向过定位 改进：固定V形块改为活动V形块，
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59. 在车床上车销一批小轴，经测量实际尺寸大 于要求尺寸，从而必须返修的小轴为24％，小于 要求尺寸而不能返修的为2％。小轴的直径公差为 δ＝0.16mm，整批工件的实际尺寸安正态分布， 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：δ＝0.16;δ/2＝0.08;ф(Za)＝50％-2％＝48％; ф(Zb)=50％－24％＝26％; Za = 2.0571;Zb ＝0.7065 Zb=（0.08-Δ）/σ＝0.7065 Za=（Δ+0.08）/σ＝2.0571 0.16＝0.7065σ+2.0571σ
（1）建立尺寸链如图： （2）判断封闭环和增减环：封闭环N： 100 ±0.05；增环：150;减环：x; （3）计算： 公称尺寸为：150-100＝50 故：调整尺寸X为50-0.05
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84、如果更改上题加工过程，在上工序加工 出尺寸100+-0.05，本工序以面2定位，加工 端面1，试计算本道工序的调整尺寸x应为多 少才能保证尺寸150-0.05，若无法满足，应采 取什么措施？
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58.加工一批工件的外圆，图中要求尺寸为 Ф26±0.07mm，若加工尺寸安正态分布，加工后发 现有8％的工件为废品，且一半废品中的尺寸小于下 偏差，试确定该工序所能达到的加工精度。 解：δ＝0.14 Ф(z)＝92％ Ф(z/2)＝46％=0.46 即 ф(0.07/σ)＝0.46 故：0.07/σ＝1.75 σ＝0.04
机械制造工艺学 （2）等腰三角形板状铸件 待加工面：孔 要求： （1）H；（2）孔位于对顶角平分线； 解：所需限制的自由度： X移动,X转动,Y转动,Z移动,Z转动； 定位方式：平面，外圆柱面； 定位元件：支承板（不带槽与带槽）， 支承钉，活动V型块，兼作夹紧
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29、有一批d＝60-0.012-0.032mm的轴件，欲铣一键槽， 工件定位如图2-17所示，保证b＝10-0.015-0.065mm， h＝55.50-0.05mm，键宽对称于轴的中心线，其对称 解：1.槽宽b的尺寸由铣刀保证 度公差为0.08mm，试计算定位误差。
100 0.2
80 0.08
L
280
0.15
280 0.15
封闭环：100±0.2；增环L，80-0.08; 减环：280＋
0.15
L 300 0..2 0 03
计算得：
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88/p22。图示a)为套筒零件图，b）为车削工序图， c）为钻孔时的三种定位方案的加工简图，钻孔时 10 0.1 A ;A ;A 为保证设计尺寸 mm，试计算三种定位方案得 工序尺寸
解：δ＝0.14－（－0.04）＝0.18 X＝15.0832；σ=0.024181811； 6σ＝0.14509
机械制造工艺学
公差带中心为：15.05 Δ＝15.0832-15.05＝0.0332 合格率和废品率为： 0.0332 0.0568 X 0.09