机械制造计算题

1.车削一批轴的外圆，其尺寸要求为mm 05.025±φ，已知此工序的加工误差分布曲线是正态分布，其标准差σ=0.025mm ，曲线的峰值偏于公差带的左侧0.03mm 。试求零件的合格率和废品率。工艺系统经过怎样的调整可使废品率降低？

1.①画

正态分布曲线： ②

③

合

格率为：（＋）×100％＝％

④不合格率为：％＝％

⑤曲线的峰值偏于公差带的左侧，调整工艺系统，使得曲线的分部中心和公差带的中心重合，可以减少不合格率，调整距离为2

03.0＝0.015mm 2.如图所示键槽孔加工过程如下：

1)拉内孔至mm 025.00

75.35+φ；2) 插键槽，保证尺寸x ；3) 热处理 4) 磨内孔至mm 025

.0038+φ ，同时保证尺寸mm H 25.0040+=。试确定尺寸 x 的大小及公差。 2.①画尺寸链如图所示：

z

?(z) z

?(z)

②封闭环H=25.0040+，

增环R 1=0125.0019+，ES EI x ，

减环R 2=0125.00875.17+

③875.38875.171940=⇒-+=x x

∴2375.00125.0875.38++=ES EI x

3一带有键槽的内孔要淬火及磨削，其设计尺寸如图a 所示，内孔及键槽的加工顺序是:

1．镗内孔至φ+；

2．插键槽至尺寸A ；

3．热处理:淬火;

4．磨内孔，同时保证内孔直径φ400+ 和键槽深度+ 两个设计尺寸的要求。

现在要确定工艺过程中的工序尺寸A 及其偏差 (假定热处理后内孔没有胀缩)。

如图轴套零件在车床上已加工好外圆、内孔及各表面，现需在铣床上以端面A 定位，铣出表

面C 保证尺寸20-0.2mm ，试计算铣此缺口时的工序尺寸。

已知：A 2=40+0.05 A 3=65±0.05 A ∑= 求A

（1） 尺寸链图

（2） 判断封闭环A ∑=

（3）上下偏差与基本尺寸计算

A Σ=A+ A2―A3 A =45

BsA Σ= BsA+BsA2-BxA3 BsA=

BxA Σ= BxA+BxA2-BsA3 BxA=

(4)入体尺寸标注：校核δ∑= δ+δ2+δ3 =

4. 镗削一批零件尺寸为mm 24

.0080+φ的内孔，已知内孔尺寸按正态分布，均方根偏差

mm 04.0=σ，分布曲线中心小于公差带中心为mm 04.0=ε，试计算：

1) 该批工件的不合格品率为多少？

2) 常值系统误差多大？随机误差的分散范围多大？

3) 出现的不合格品是否可修复？

4) 要想消除常值系统误差，刀具的调整量应为多少。

5. 某阶梯轴的尺寸mm A 0

15.0100-=已加工好，今在轴径1d 上铣键槽，要求保证尺寸H 、L 。

已知该轴小外圆直径mm d 01.0130-=φ，大外圆直径mm d 0

18.0260-=φ。工件以大外圆2d 表面

及端面M 作为定位表面，定位元件采用V 形块（α=90°）及安装在V 形块上的挡块。 试求：

1)工序尺寸H、L的定位误差。(计算结果精确到小数点后2位) ；

2)若想消除尺寸L的定位误差应采取怎样的定位方案？

6.图2所示零件，外圆、内孔、端面已加工好，现加工孔φ10H8，要求保证孔轴线与外圆轴线垂直相交，误差不大，以及位置尺寸40±。试：1）选择加工方法与加工刀具．

2）确定加工的必须限制的自由度

3）选择定位方法和定位元件，并示意画出．

4）计算所评选定位方法的定位误差．

5）画出该工序的工序简图

7加工图3所示零件，要求保证尺寸（6±）mm。由于该尺寸不便测量，只好通过测量尺寸L来间接保证。试求测量尺寸L及其上、下偏差？

解：（1）由题意，列尺寸链为：

图3 零件图

6 为封闭环。

1.0

（2）解尺寸链可得测量尺寸L及其上下偏差：

01.005.016-

-=L mm

8有一批小轴，其直径尺寸要求为mm 0

035.018-φ，加工后尺寸属正态分布，测量计算得一批

工件直径的算术平均值mm x 975.17_

=，均方根差mm 01.0=σ。

（1）试画出尺寸分布曲线与公差带间的关系图，计算合格品率及废品率并分析可修复性。 （2）求系统误差，分析其产生系统误差的原因，找出改进的措施。

（3）计算工序能力系数。

附表 ⎰-=z z z d e z 20221π

φ）（

【解】：（1）画尺寸分布曲线与公差带间的关系如图所示，

作标准化变化，令

查表得：4938.05.2=）

（φ，3413.0)1(=φ 偏大不合格率%62.04938.05.05.25.0=-=-=）

（大φP ，这些不合格品可修复。 偏小不合格率%86.153413.05.015.0=-=-=）（

小φP ，这些不合格品不可修复。 废品率为%48.16%86.15%62.0=+=P

合格率为%52.83%86.15%62.01=--=P

（2）mm x x 0075.02/035.018-17.975-=-=-=∆）（公

产生废品的原因：是对刀不准，_

x 比公差带中心尺寸小，存在系统误差0.0075mm ，车刀位置调得稍稍靠近机床主轴中心了. 改进措施：再把车刀位置调远离机床中心线一个系统误差＝0.0075mm 的距离。从而消除常值系统误差存在。

（3）工序能力系数583.001

.06035.06=⨯==σT C p 9图示齿坯在V 型块上定位插键槽，要求保证工序尺寸mm H 2.00

5.38+=。已知：mm d 01.080-=φ，mm D 025.00

35+=φ。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。

2）δ定位（H ）=Td/(2sin a )+TD/2=

图a 所示在工件上加工键槽，要求保证尺寸54和对称度。现有2种

定位方案，分别如图b ，c ，所示。试分别计算2种方案的定位误差，

并选择最佳方案。

图b 定位方案：对于尺寸54，

DW ∆=

对于对称度，

DW ∆=