武汉科技大学机械制造工艺学习题答案

mm
试求：精镗后热处理时渗碳层的深度尺寸及偏差。
解：设渗碳层的深度为t， 画尺寸链图，封闭环为最 后的渗碳层厚度，尺寸15 为减环，其余为增环
00.8.8tt1144.9.91155 00.3.300.0.0110055EESSt t 00 0000EEIIt t 00.0.0110055 tt00.9.90000..20..20818190905555mmmm
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Z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；
tt00.9.9mmmm EESStt 00.2.2889955mmmm EEIItt 00.0.0110055mmmm
第六章习题 6-3：定位 误差计算:
B方案:
1) 关于对称度的定位误差:Δdw =0 2)关于工序尺寸54的定位误差: Δdw = Δjw+Δjb =Td/2 -
Td
解：(a)为保证尺寸100,限制___；为保证对称度,限制___；为保证 垂直度（或平行度）,限制____
定位方案:
(b) 为保证尺寸15,限制___ ；为保证对称度,限制___；为保证垂直 度,限制_____
定位方案:
(a)
(b)
第一章 补充题： 根据工件加工面的技术条件，指出工件定位应限制的自由度并确定定位方案
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 无过定位，欠定位

b) 前后顶尖——总体分析法：前后顶尖—— X Y Z Y Z
分件分析法：前顶尖限制——X NhomakorabeaY
Z
；

浮动后顶尖——限制 X Y
两者一起限制五个自由度，无过定位，欠定位

A2

83.6
0.041 0.05
mm
A2 83.6mm ES2 0.041mm EI2 0.05mm
第四章补充题：尺寸 链计算
如图所示衬套，材料为20钢， 30
0.021 0
mm
内孔表面要求磨削后保证渗
碳层厚度为
0.8
0.3 0
mm，磨削前精镗工序的工序尺寸

29
.8
0.021 0
c) 弹性夹头限制工件四个自由度： Y Z Y Z
（前后顶尖限制弹性夹头五个自由度：
X
Y
Z
YZ
无过定位，欠定位
• F) 总体分析：共限制六个自由度 X Y Z Y Z X
分体分析：底面三个支承钉，限制三个 自由度：Z Y X 后面两个支承钉，限制：X Z 棱形销限制：Y
第四章补充题：选择粗、精加工基准
图示为一锻造或铸造的轴套，通常内孔加工余量较大，外圆的加工 余量较小，试选择粗、精基准
分析：因为外圆加工余量小， 根据加工余量合理分配的原则， 以外圆为粗基准加工孔，保证 外圆表面不会在加工过程中由 于加工余量小而留下毛面；再 以孔为精基准加工外圆，
第四章习题4-13：尺寸链计算
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
关于对称度的定位误差：Δdw = 0，因此该方案可用
关于同轴度误差引起的定位误差:
如下图,工艺基准为孔的下母线,而定位基准为轴的中心线,若外圆及孔的
尺寸无误差,则引起工序基准位置变化的原因为孔轴的同轴度误差,工序基
准位置最大的变动量=T(同轴度公差值),即Δdw =Δjb =T; 若考虑外圆
和孔的尺寸的公差Td和TD,则Δjw =
画尺寸链图，确定封闭环L4 （因该尺寸是在加工大端端面后自然形成的） 解得L2=10.3+0.10 ，可知，原工序尺寸（10.40-0.2）不正确 也可以认可L2，校核L1 2）校核d)图工序尺寸是否正确 该工序是最后一道工序，与该工序尺寸有关的尺寸是L4和槽深L5 =10+0.40 解尺寸链得L6=30.-0.3-0.4 可知，原工序尺寸（300-0.3）不正确
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
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 时，选用哪些表面定位最合理？为什么？ 分析：应限制的自由度数为：除 沿Φ12轴线方向的移动外的其余5 个自由度
定位方案1：选用A面为主要定位 基准，限制三个自由度（保证尺 寸40以及加工孔轴线与底面平 行）；以Φ30孔为第二基准，用 短圆柱销定位，保证尺寸30；用 棱形销给Φ10孔定位，保证加工 孔轴线与工件的对称线垂直。
问题：定位方案1、2哪个较好？
定位方案2：用A面为主要定位基准；用棱形销给Φ30定位，限制左右 移动；用两支承钉给B或C面定位，限制前后移动和一个转动
a)
总体分析法：三爪卡盘+固定后顶尖——限制
X YZ
Y
Z
分件分析法：两三者爪一卡起盘限—制—五个Y自Z由；度固定X后 顶Y尖Z—Y— ZX
Y
Z
无过定位，欠定位

d) 总体分析法：前后圆锥销——
Y Z Y Z
分件分析法：前圆锥销——限制
X Y Z；
补充习题:定位误差计算
以A 面定位加工φ20H8孔，求:1)加工尺寸40±0.1mm的定位误差 ; 2)若以A为基准标注工序尺寸,计算工序尺寸及其定位误差;
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 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
链计算
如图为箱体简图（图中只标有关尺寸），分析计算：
（1）若两孔分别都以M面为基准镗孔时，试标注两孔的工序尺寸
（2）检验孔距时，因80±0.08mm不便于直接测量,故选取测量尺寸 为A1,试求工序尺寸A1及其上下偏差。 解: (1)以M面定位加工 ，两孔的工序尺寸分别 为50±0.1和L，计算工 序尺寸L.
A1 65mm
0.08 0.0175 0.0175 ESA
ESA 0.05mm
0.08 0 0 EIA
EIA 0.08mm
A1

650.05 0.08
mm
第四章补充题：尺
寸链计算
如图为活塞零件（图中只标注有关尺寸），若活塞销孔

54
0.018 0
mm
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 某零件的轴向尺寸如图a),轴向尺寸加工工序如图b),c),d，试校核工序图 上标注的工序尺寸及公差是否正确（加工符号表示本道工序的加工面）
Td

; Δjb =T+ Td/2;
Δdw =Δjb+ Δjw
2 s in 2
第六章习题 6-4：定位误差计算
D


35
0.025 0
d


80
0 0.1
H 38.500.2
Td
基准位置误差 Δjw = 2sin
2
=0.0707
Δjb = TD/2 = 0.0125
Δdw = 0.0832 >0.2/3
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
3）将L1的公差按入体原则标注40
0 -0.1
，又设
ES1=ES2
EI1=EI2
4）画尺寸链图并计算 ES1，ES2 EI1，EI2
第四章习题4-16：尺寸链计算
解答提示：L1=15.250-0.05，L3=15+0.018+0.0075， 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）