机械制造技术基础(第版)第五章课后习题答案()

《机械制造技术基础》部分习题参考解答

第五章工艺规程设计

5-1什么是工艺过程？什么是工艺规程？

答：工艺过程一一零件进行加工的过程叫工艺过程；

工艺规程一一记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程，工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。

5-2试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。

5-3拟定工艺路线需完成哪些工作？

5-4试简述粗、精基准的选择原则，为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次？

答：粗、精基准的选择原则详见教材P212-214

粗基准通常只允许用一次的原因是：粗基准一般是毛面，第一次作为基准加工的表面，第二次再作基准势必会产生不必要的误差。

5-5加工习题5-5图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有一符号的为加工面，其余为非加工面）？习题5-5图a）、b）、c）所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；习题 5-5图d）所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。

习题5-5图

解：按题目要求，粗、精基准选择如下图所示。

5-6为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行？

答：机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。其

目的是保证零件

加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理使用机床设备。

5-7试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？

5-8什么是加工余量、工序余量和总余量？

答：加工余量一一毛坯上留作加工用的材料层；

工序余量一一上道工序和本工序尺寸的差值；

总余量一一某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。

5-9试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？

5-10习题5-10图所示尺寸链中（图中A。、B o、C o、D o是封闭环），哪些组成环是增环？那些

组成环是减环?

习题5-10图

/粗基准

a) b)

7一

a)b)

解：如图a）, A o是封闭环，A i, A2, A4, A5, A7, A s是增环，其余均为减环。

如图b）,可以分解为两个尺寸链，蓝色，A o是封闭环，A i是增环，A2, A3是减环。粉色：B o是封闭环，B i，B2，B3是增环，B4是减环。

如图c）,可以分解为两个尺寸链，蓝色，C o是封闭环，C i是增环，C2是减环；粉色：D o是封闭环，

D i，D2是增环，D3是减环。

b) c)

5-ii试分析比较用极值法解尺寸链计算公式与用统计法解尺寸链计算公式的异同。

答：极值法尺寸链计算公式：考虑误差的最大、最小值，计算结果保证ioo%合格。优点是计

算方法简单，直观。所以，在已知封闭环公差时，求得的组成环公差较小。缺点对组成环公差要求严，制造困难，加工成本较高。

而用统计法尺寸链计算公式：考虑误差的实际分布情况，按照概率统计原理进行求解，其计算

结果可以保证设定的合格率（99.73%）。优点是当已知封闭环公差时，求得的组成环公差较大，降低了加工精度要求，生产成本较低。缺点是有少量不合格品。

（注意此题改动较大，先前答案有误！）

5-i2习题5-i2图a为一轴套零件图，习题 5-i2图b为车削工序简图，习题5-i2图c给出了钻孔工序三种不同定位方案的工序简图，要求保证习题5-i2图a所规定的位置尺寸（io± o.i）mm的

要求。试分别计算工序尺寸A i、A2与A3的尺寸及公差。为表达清晰起见，图中只标出了与计算工

序尺寸A i、A2、A3有关的轴向尺寸。

习题5-12图解:

方案一：定位基准与设计基准重合,

A1=10± 0.1mm 方案二：尺寸链如左: 兄円握尸10聘--- ------- ►

方案一

封闭环为A o, A2为增环，A A为减环。

A2=8+10=18 ；T°=0.2，丁4=0.05

丁2= T 旷丁

4=0・15

由于 ES0=ES-EI A;所以ES=ES o+El4=O.05

由于 EI O=EI2-ES4;所以 EI2=EI O+ES A=-0.1

方案二所以，A^ 1800.5 mm

方案三：尺寸链如左:

封闭环为A o，A5为增环，A3，A A为减环。

A3=38-8-10=20

由于T o=刀T i； T3=T O-T A-T5=O.2-O.O5-O.仁0.05

由于ES0= ES5-EI4-EI3；所以El 3= ES5-EI4-E$0=0-(-0.05)-0.1=0.05j

由于El0= El5-ES J-ES3；所以 ES B= El5-ES A-EI0=-0.1-0-(-0.1)=0 ;

所以，A5=2O；.05mm

5-13习题5-13图为齿轮轴截面图，要求保证轴径尺寸28 0.°°04mm和键槽深t二4°0.16mm。其工艺过程为：1）车外圆至*2800.10mm ； 2）铳键槽槽深至尺寸H； 3）热处理；4）磨外圆至尺寸

28 0.02；mm。试求工序尺寸H及其极限偏差。

习题5-13图

解：如下图所示，实际尺寸链如a）图，求解尺寸链如b）图所示，其中

0 0012 016

A =14.25_Q.05

, A

2 =

14

0.004 , t = 4°, t为封闭环，求解H。

A2和H为增环，A i为减环。

T t=0.16, T, =0.05, T2=0.08 ；

由于Tt = UT 可以得到，T H =0.16 -0.05 -0.008 =0.102

(a)

习题5-13图尺寸链

由于^A2H -A，所以，H=4.25

由于ES t =ES2ES H -EI1，所以ES H =ES -E$ Eh =0.16-0.012 (-0.05)=0.098

由于El t= El2EI H -ES1，所以EI H二El t-El2=0 - 0.004 0 = -0.004 所以：H = 4.25 _0』04 mm，验证：T H=0.102

od

n

r-i 0

I p a

「G

oc

n

(b)

5-14加工习题5-14图所示零件有关端面, 要求保证轴向尺寸0

50』.1mm,

25°n.3mm 和

0.4

5。mm。