第三版机械制造工艺学第三章习题解答
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
机械制造工艺学习题集(第3章)参考答案(1211修订)
《机械制造工艺学习题集》第三章参考答案南昌大学机电学院饶锡新编著2006 年11 月第3 章练习题（单项选择）3X1-1 答案：④工艺系统的精度3X1-2 答案：③过刀尖的加工表面的法向3σ3X1 -3 答案：③n3X1-4 答案：②1/5～1/23X1-5 答案：①轴承孔的圆度误差3X1-6 答案：②卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴3X1-7 答案：④保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴3X1-8 答案：②降速3X1-9 答案：②末端3X1-10 答案：④倒数之和的倒数3X1-11 答案：④远小于3X1-12 答案：②反比3X1-13 答案：②反比3X1-14 答案：④被切屑所带走3X1-15 答案：①传给工件3X1-16 答案：④采用热对称结构3X1-17 答案：①成正比3X1-18 答案：③消除工件主轴运动误差对加工精度的影响3X1-19 答案：①法线方向（Y 向）3X1-20 答案：②机床与刀具热平衡后3X1-21 答案：①工件的夹紧变形3X1-22 答案：③刀具磨损3X1-23 答案：①切削热3X1-24 答案：④安装误差3X1-25 答案：②恒温第四章练习题（多项选择）3X 2-1 答案：①试切法②调整法③定尺寸刀具法④自动控制法3X 2-2 答案：①径向跳动②轴向窜动③倾角摆动3X 2-3 答案：①零件材料②表面粗糙度③名义压强3X 2-4 答案：②三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行3X 2-5 答案：①工件刚度不足③车床纵向导轨直线度误差3X 2-6 答案：②尾顶尖刚度不足③导轨扭曲④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行3X 2-7 答案：①切削热②摩擦热3X 2-8 答案：②尾座轴线与主轴回转轴线不同轴③刀具热变形④钻头刃磨不对称3X 2-9 答案：①机床几何误差③调整误差3X 2-10 答案：②工件定位误差③夹紧误差④毛坯余量不均引起的误差复映3X 2-11 答案：①确定工序能力②估算不合格品率③判别常值误差大小13X 2-12 答案：②工艺过程是否稳定④是否存在变值系统误差第3 章练习题（判断题）3X3-1 答案：∨3X3-2 答案：×3X3-3 答案：×3X3-4 答案：∨3X3-5 答案：∨3X3-6 答案：∨提示：参考图4-31。
机械制造工艺学_部分课后题答案
• 4）修配装配法：适用于成批或单件小批生产，装配精度要求较高， 组成环较多的场合；
• 5）调整装配法：适用于装配精度要求高，组成环较多的场合；
• 第六章习题6-7 说明装配尺寸链中的组成环、封闭环、协调环、补偿环、和 公共环的含义、它们各有何特点？
• 解答：课本第六章各小节中的概念，自行寻找答案。 • （注：互换装配法：协调环；修配法：补偿环；）
D方案: 1) 关于对称度的定位误差:Δdw = Δjb =Td/2 =0.05 2)关于工序尺寸54的定位误差: Δdw = 0
方案比较: 1)由于C、D方案关于对称度的定位误差 >对称度公差,不能用 2) B方案：
关于工序尺寸54的定位误差: Δdw = 0.0207，只占该工序尺寸公差的15%； 关于对称度的定位误差：Δdw = 0，因此该方案可用
保证对称度——限制沿X移动和Z 转动；
c) 限制六个自由度 保证尺寸l，h，l2——限制三个移动； 保证与基准A平行度——限制绕Z转动。
保证与底面平行——限制绕X，Y转动。
d) 限制五个自由度 X Y X Y Z
保证尺寸l——限制沿X移动；
保证与左孔的平行度——限制绕X，Y 转动
保证对称度——限制沿Y移动和Z转 动；
第三章习题 3-4：定位误差计算
D 3500.025
d
80
0 0.1
H 38.500.2
Td
基准位置误差 Δjw = 2 sin
2
=0.0707
Δjb = TD/2 = 0.0125
Δdw = 0.0832 >0.2/3
• 第四章习题 4-1
• 4-1 车床导轨在垂直面平面内及水平平内的直线度对车削圆轴类 零件的加工误差有什么影响，影响程度有什么不同？
机械制造工艺学习题及参考答案3[全文5篇]
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机械制造工艺学习题及参考答案3[全文5篇]第一篇：机械制造工艺学习题及参考答案3机械制造工艺学习题及参考答案3单项选择题1.（）的基本尺寸等于各组成环基本尺寸的代数和。
A、组成环B、封闭环C、增环D、减环2.装配尺寸链的计算方法有（）。
A、分层计算和累积计算B、排列组合计算和归纳总结计算C、正计算与反计算D、分解计算和组合计算3.（）在零件加工或机器装配过程中最终形成的环或间接得到的环。
A、增环B、减环C、组成环D、封闭环4.组合夹具可以分为（）两大类。
A、大型和小型B、孔系和槽系C、旋转式和直线式D、集中型和分散型5.（）原则是指尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准。
A、自为基准B、互为基准C、统一基准D、基准重合6.机械加工表面缺陷主要有表层加工冷作硬化、表层金相组织变化和（。
）A、位置误差B、形状误差C、圆柱度不达标D、表层残余应力7.（）是把零件装配成部件的过程。
A、套装B、组装C、部装D、总装8.长V型块作为定位元件时，可以限定（）个自由度。
A、6B、5C、4D、39.在机械加工过程中，（）是工件实际定位中绝不允许的。
A、完全定位B、不完全定位C、过定位D、欠定位10.（）是安排作业计划、进行成本核算、确定设备数量、人员编制以及规划生成面积的重要依据。
A、人员定额B、产量定额C、时间定额D、效率定额11.（）在特定领域内具有与该领域人类专家相当智能水平的计算机知识程序处理系统。
A、自动化系统B、专家系统C、控制系统D、数控系统2.工艺规程规划时，产品基本不变的大批、大量生产，选用（）。
A、数控机床B、普通机床C、专用组合机床D、自动机床13.在绝大多数产品中，装配时各组成环不需要挑选或改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度的要求，但有少数产品有出现废品的可能性的装配方法是（）。
A、完全互换法B、基本互换法C、强制互换法D、大数互换法多项选择题1.装配工艺规程的主要内容有（）等。
A、分析产品图样，划分装配单元B、拟定装配顺序，划分装配工序C、计算装配时间定额D、确定各工序装配技术要求E、确定装配时零、部件的输送方法及所需要的设备和工具2.机械加工工艺规程规划所需原始资料有（）等。
机械制造工艺学典型习题解答(DOC)
典型习题和解答第一章机械加工工艺规程的制定〔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。
〔例1。
10〕设某一零件图上规定的外圆直径为Ф32mm,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-R min，R min=16.2mm0。
5=0.8+15.975—R max， R max=16。
275mm故车削工序的直径尺寸及公差应标注为Φ32。
55 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。
8（2）氰化，要求工艺氧化层深度为磨内孔Φ32，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t？[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t: 0.3=t max+15。
97-16。
0050.1=t min+15.9—16。
0175得 t max=0.335mmt min=0.2175mm故氰化工序的工艺氰化层深度t=0.2175mm。
〔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Ф30㎜，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Φ30mm为封闭环30=A1max+0。
08 得A1max=29.92mm30-0。
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。
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• B)图：液压缸希望壁厚均匀，以不 加工左端外圆和左端面为粗基准， （外圆面被夹持面长，限制了四个 自由度）加工右端阶梯孔和端面； 以已加工的孔和端面为精基准加工 左端外圆和孔及环槽
解：先校核 b)图上的工序 尺寸：计算由a),b),c)图有 关尺寸组成的尺寸链， L1=40.30-0.1 L2=10.40-0.2 L3=100-0.1 L4=40 0-0.3因L3 和L4是图纸上要求的尺寸， 不必校核，因此校核工序尺 寸L1 或L2 。现认可L1，校 核L2
第四章习题4-18：尺寸链计算
第一章 1-11题——确定加工图示待加工表面应限制的自由度数
a) 限制五个自由度 X Y Z X Y
保证尺寸l——限制沿X移动；绕X转动 保证尺寸a——限制沿移动； 保证孔轴线通过外圆轴线平面——限制
沿Y移动 保证孔轴线与底面垂直——限制绕Y转
动。
b) 六个自由度都必须限制 保证尺寸l——限制沿Y移动； 保证尺寸h——限制沿Z移动； 保证槽底与轴线平行——限 制绕X，Y转动 保 证 对 称 度 —— 限 制 沿 X 移 动和Z转动；
在尺寸链，封闭环是80 ±0.08，其公差小于50 的公差值，因此需重新 分配公差 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
角度变化而不同，形成内凹或者外凸端面，也可能没有平面度误 差 • C）工件的偏转角度随位置不同而不同，由此造成工件加工成鞍 形，产生圆柱度误差
机械制造工艺学(第三版)王先逵--课后答案
共限制六个自由度，无 过定位，无欠定位
• •
E) 三个短V形块共限制六个自由度 X
分体分析：前后两块组合限制：
X
Y Z
ZX
Y
Z
Z
X
•
右侧Ｖ形块限制 Y ；与前后Ｖ形块组合限制：Y
•
无过定位，无欠定位
第一章
第一章 补充题： 根据工件加工技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
第二章补充题：
• 加工通槽,试分析在只考虑工艺系统静误差影响的条件下,造成加 工后通槽侧面与工件侧面A平行度误差的主要因素
1. 夹具左侧定位元件的定位表面与定向键槽侧面间的平行度误差 2. 夹具定位键与铣床工作台T形槽之间的配合间隙 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：
角度变化而不同，形成内凹或者外凸端面，也可能没有平面度误 差 • C）工件的偏转角度随位置不同而不同，由此造成工件加工成鞍 形，产生圆柱度误差
第二章补充题：
• 外圆磨床加工带键槽的细长槽，机床的几何精度很高，且床头、尾架 刚度K头>K尾，试分析只考虑工艺系统受力变形影响下，往复一次后，被 加工轴颈在轴向和径向将产生何种形状误差？采取何措施可提高警惕 加工后的形状精度？
• 1）轴向：下列三种形状误差的合成：工件刚度低而产生腰鼓形； K头 >K尾而使靠近尾架处直径>靠近头架处直径；砂轮在轴颈两端超出量过 大时，因砂轮与工件接触面积的变化使两端产生锥形；
• 2）径向：键槽使径向刚度不相等，产生圆度误差；键槽口塌陷
• 采取的措施：无进给多次走刀；控制砂轮超出量，并使砂轮在各处停 留时间均匀；尽量磨削后再加工键槽
A1 65mm
机械制造工艺学(王先逵)第三章参考答案(部分)
3-1 机械加工表面质量包括哪些具体内容？机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容：1．加工表面层的几何形貌主要由以下几部分组成：⑴表面粗糙度；⑵波纹度⑶纹理方向⑷表面缺陷2．表面层材料的力学物理性能和化学性能表面层材料的力学物理性能和化学性能主要反映在以下三个方面：⑴表面层金属冷作硬化；⑵表面层金属的金相组织变化；⑶表面层金属的残余应力。
3-2为什么机器零件一般总是从表面层开始破坏的？加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？一、机器零件的损坏，在多数情况下都是从表面开始的，这是由于表面是零件材料的边界，常常承受工作负荷所引起的最大应力和外界介质的侵蚀，表面上有着引起应力集中而导致破坏的微小缺陷，所以这些表面直接与机器零件的使用性能有关。
二、加工表面质量对机器的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、零件配合质量都有影响(一)表面质量对耐磨性的影响1．表面粗糙度、波纹度对耐磨性的影响表面粗糙度值越小，其耐磨性越好；但是表面粗糙度值太小，因接触面容易发生分子粘接，且润滑液不易储存，磨损反而增加；因此，就磨损而言，存在一个最优表面粗糙度值。
2．表面纹理对耐磨性的影响圆弧状、凹坑状表面纹理的耐磨性好；尖峰状的表面纹理由于摩擦副接触面压强大，耐磨性较差。
在运动副中，两相对运动零件表面的刀纹方向均与运动方向相同时，耐磨性较好；两者的刀纹方向均与运动垂直时，耐磨性最差3．冷作硬化对耐磨性的影响加工表面的冷作硬化，一般都能使耐磨性有所提高。
(二)表面质量对耐疲劳性的影响1．表面粗糙度对耐疲劳性的影响表面粗糙度值越小，表面缺陷越少，工件耐疲劳性越好2．表面层金属的力学物理性质对耐疲劳性的影响表面层金属的冷作硬化能够阻止疲劳裂纹的生长，可提高零件的耐疲劳强度。
(三)表面质量对耐蚀性的影响1．表面粗糙度对耐蚀性的影响表面粗糙度值越大，耐蚀性能就越差。
2．表面层金属力学物理性质对耐蚀性的影响表面层金属力学物理性质对耐蚀性的影响当零件表面层有残余压应力时，能够阻止表面裂纹的进一步扩大，有利于提高零件表面抵抗耐蚀的能力。
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解：如左图所示，该加工要求需要限制 6 个自由度，完全定位。 但实际上采用了底面、短锥销和 A 面的两个侧销，出现过定位。 可限制了 8 个自由度，上述定位方案不合理。 改进方法： 底平面：限制 3 个自由度； A 面的 2 点，限制 2 个自由度； 在左侧面或右侧面加 1 点，限制 1 个自由度即可。
可以看出，显然是采用 V 型块定位，定位误差最小，且小于对称度的公差要求。
3-4
如图
3-93
所示齿轮坯、内孔和外圆均已加工合格(d=Φ80
0 0.1
mm,
D=35
0.025 0
mm)，现在插床上用调整法
加工键槽，要求保证尺寸
h=38.5
0.2 0
，定位方法如图，试求尺寸
h
的定位误
差；并分析能否满足加工要求（要求定位误差不大于工件尺寸公差的 1/3）。
Th / 3 0.2 (1 / 3) 0.067 mm
上述定位方式不能否满足加工精度的要求。
3-5 图 3-94 所示零件，锥孔和各平面均已加工好，现在铣床上铣键宽为 b-△b 的键槽，要求保证槽的对称线与锥孔轴线相交，且与 A 面平行，还要求保 证尺寸 h-△h。图示定位方案是否合理？如不合理，应如何改进？
3-3 在图 3-92 所示套筒零件上铣键槽，要求保证尺寸
mm。现有三种定位方案，分别如图 b、c、
d 所示。计算三种不同定位方案的定位误差，并从中选择最优方案（已知内孔与外圆的同轴度误差不大于
0.02mm）
解：（1）V 形块定位情况 (图 b))，只计算槽深方向误差；
2
根据第三版教材 P110 式（3-8），可得
DW
Td 2
1 ( sin(
/ 2)
1)
0.1 1 (
2 sin 45
1)
0.0207
mm
（1） 心轴定位情况 (图 c))：以圆心为定位基准，心轴水平放置 根据第三版教材 P107 式（3-3），可以得到孔销间隙配合的定位误差为
JW Dmax dmin (32 0.03) (32 0.03) 0.06 mm
4
解：在图 a）中，三爪卡盘这端夹持太长，有过定位，应向右适当移动；图 b）夹紧力和定位销钉 不在同一条线上，定位销钉应上移；图 c）夹紧力在连杆中部薄弱环节，易变性，应夹持在大头、小头 端；图 d）钻孔的位置下面没有定位销钉，可能会在钻孔时产生变形，加支撑销钉。
5
机械制造工艺学部分习题解答 3
第三章 机床夹具设计(第 3 版 P156-159)
3-1. 分析图 6-83 所示的定位方案，① 指出各定位元件分别限制了哪些自由度，② 判断有无欠定位与过定 位，③ 对不合理的定位方案提出改进意见。
3-2 分析图 3-91 所列加工中零件必须限制的自由度，选择定位甚准和定位元件，并在图中示意画出；确定 夹紧力作用点的位置和作用方向，并用规定的符号在图中标出。
图 a) 过球心打一孔； 图 b) 加工齿轮坯两端面，要求保证尺寸 A 及两端面与内孔的垂直度；
1
图 c) 在小轴上铣槽，保旺尺寸 H 和 L 图 d) 过轴心打通孔，保旺尺寸 L 图 e) 在支座零件上加工两通孔，保证尺寸 A 和 H。
解：图 a）至少限制 x, y 两个移动自由度；图 b）至少限制 5 个自由度，除绕 z 的转动之外；图 c）至 少限制 5 个自由度，除绕 y 的转动之外；图 d）至少限制 5 个自由度，除绕 y 的转动之外；图 e）需要限制 6 个自由度，完全定位。
3-6
图
3-95
所示工件，用一面两孔定位加工
A
面，要求保证尺寸
18±0.05
mm。若两销直径为
160.01 0.02
mm
，
试分析该设计能否满足要求？(要求工件安装无干涉现象，且定位误差不大于加工尺寸公差的 1/2)，若满足 不了，提出过改进办法。
解：根据第三版教材 P108 一面两孔定位误差的计算公式（3-5），可得 在此转角误差作用下，工件在 Y 方向的最大摆动误差为： 80*tan(0.0286)=0.0399 mm<Tw=0.05 mm。 所以，该定位方案是满足加工精度要求的。 6-7 指出图 6-89 所示各定位、夹紧方案及结构设计中不正确的地方，并提出改进意见。
此外，考虑到基准不重合和同轴度的影响：
JB
TD 2
0.05 0.02
0.07
mm
所以，
DW JW JB 0.06 0.07 0.13 mm
（3）平面定位情况 (图 d))：以外圆定位（圆心为定位基准），有基准不重合误差和基准位置误差 无基准不重合误差，但有基准位置误差
DW
TD 2
0.05
（忽略内外圆同轴度误差）。 解：以外圆定位有基准不重合误差和基准位置误差
根据第三版教材 P110 式（3-7），可得
基准位置误差： JW
Td 2 sin(
/ 2)
0.1 2sin 450
0D 2
0.025 2
0.0125
mm
DW JW JB 0.071 0.0125 0.0832 mm