机械制造工艺学习题剖析
第三版机械制造工艺学第二章习题解答
机械制造工艺学部分习题解答2第二章：机械加工工艺规程设计（第3版P94）2-1何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起何作用？概念题，见教材P25.2-2简述机械加工工艺过程卡和工序卡的主要区别以及它们的应用场合？概念题，见教材P25.2-3简述机械加工工艺过程的设计原则、步骤和内容。
见教材P25-31.2-4试分析图所示零件有哪些结构工艺性问题并提出正确的改进意见。
解：1）键槽设置在阶梯轴90°方向上，需两次装夹加工。
将阶梯轴的两个键槽设计在同一方向上，一次装夹即可对两个键槽加工。
2）车螺纹时，螺纹根部易打刀；且不能清根。
设置退刀槽，可使螺纹清根；操作相对容易，可避免打刀。
3）两端轴颈须磨削加工，因砂轮圆角而不能清根；设置退刀槽，磨削时可以清根。
2-7何谓经济精度？选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些？答：（P34）经济精度——在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。
选择加工方法时应考虑（P35）：根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率要求，考虑本厂现有的工艺条件，考虑加工经济精度等因素。
2-8在大批量生产条件下，加工一批直径为，长度为58mm的光轴，其表面粗糙度，材料为45钢，试安排其加工路线。
答：粗车——半精车——粗磨——精磨——精密磨削。
2-9图4-71所示箱体零件的两种工艺安排如下：(1)在加工中心上加工：粗、精铣底面；粗、精铣顶面；粗镗、半精镗、精镗Φ80H7孔和60H7孔；粗、精铣两端面。
(2)在流水线上加工：粗刨、半精刨底面，留精刨余量；粗、精铣两端面；粗镗削、半精镗Φ80H7孔和60H7孔，留精镗余量；粗刨、半精刨、精刨顶面；精镗Φ80H7孔和60H7孔；精刨底面。
试分别分析上述两种工艺安排有无问题，若有问题请提出改进意见。
答：(1)应在先加工底面、顶面之后，加工两端面，因为底面、端面是定位表面，定位表面加工之后，再进行镗孔。
华东地区大专院校教材 机械制造工艺学习题分析与计算(王树兜 陈榕)习题
经典题库（一）基本概念1.为什么说加紧不等于定位？解：工件的定位就是使同一批工件逐次放置到夹具中，都能占据同一位置。
为了保持工件在定位过程中获得既定的位置以及在加工过程中工件受到力的作用（如切利力、惯性力及重力等）而不发生移动，就必须把工件夹紧。
因此定位和夹紧有不同的概念。
工件被夹紧而不动了，并不能说它已定位了，还要看是否在夹具中都能占据同一位置．一般来说，定位是在夹紧之前实现的，但也有在夹紧过程中同时实现的，即边定位边夹紧，如三爪卡盘等定心夹紧机构。
2. 为什么说六点定位原理只能解决工件自由度的消除问题，即解决定与不定”的矛盾，不能解决定位精度问题即不能解决“准与不准”的矛盾？解：六点定位原理是把工件作为统一的整体来分析它在夹具中位置的确定和不确定。
而不针对工件上某一具体表面。
因此六点定位原理只是解决了工件自由度的消除问题。
由于一批工件中，每个工件彼此在尺寸、形状、表面状况及相互位置上均有差异（在公差范围内的差异）。
而在加工过程中某一工序加工要求都是针对工件的某一具体表面而言的。
因此工件即使六点定位后，就一批工件来说每个具体表面都有自己不同的位置变动量。
即工件每个表面都有不同的位置精度。
这就是说定位后，还存在准确与不准确问题，还要进行定位精度的分析与计算。
3.试述基准不重合误差、基准位置误差和定位误差的概念及产生的原因。
解：基准不重合误差：设计基准相对定位基准在加工方向上的位置最大变动量。
基准位置误差；定位基准本身相对位置的最大变动量定位误差：由于工件定位所造成的加工面相对其设计（工序）基准的位置误差。
定位误差产生的原因：一是基准位置误差（由于定位元件和定位基准本身有制造误差而引起）；另一个是基准不重合误差（是由于定位基准和设计基准不重合而引起的）。
4.为什么计算定位误差就是计算设计基准（一批工件的）沿加工要求方向上的最大位置解：由于采用调整法加工时，夹具相对刀具及切削成形运动的位置，经调定后不再变动。
机械制造工艺学第三版王先逵习题解答
机械制造工艺学第三版王先逵习题解答The pony was revised in January 2021机械制造工艺学习题解答第五章：机械加工表面质量及其控制（第3版P267）5-1机械加工表面质量包括哪些具体内容？答：（P229）机械加工表面质量，其含义包括两个方面的内容：A．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。
B．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。
5-2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答：（P231）(1)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。
(2)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。
5-3车削一铸铁零件的外圆表面，若进给量f=r，车刀刀尖圆弧半径re=3mm，试估算车削后的表面粗糙度。
5-6为什么提高砂轮速度能减小磨削表面的粗糙度数值，而提高工件速度却得到相反的结果？答：（P224）砂轮速度越高，单位时间内通过被磨表面的磨粒数就越多，工件材料来不及变形，因而工件表面粗糙度值越小。
而工件速度增大，单位时间内通过被磨表面的磨粒数减少，塑性变形增加，表面粗糙度值将增大。
5-7为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？答：（P240）机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长，进一步变形受到阻碍，这些都会使表面层金属的硬度增加，统称为冷作硬化（或称为强化）。
5-8为什么切削速度越大，硬化现象越小而进给量增大，硬化现象增大答：（P240-241）增大切削速度，(1)刀具与工件的作用时间减少，使塑性变形的扩展深度减小，因而冷硬层深度减小；(2)温度增高，弱化倾向增大，冷硬程度降低。
机械制造工艺学第3版王先奎习题解答3
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） 。 （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 0.1 0.071 mm 2sin( / 2) 2sin 450
0.01 16 0.02 mm ，
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
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
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 1 0.1 1 ( 1) ( 1) 0.0207 mm 2 sin( / 2) 2 sin 45
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005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
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 3-90 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。
机械制造工艺学典型习题讲解
机械加工工艺典型习题和解答第一章机械加工工艺规程的〔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Ф32 00.05mm，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 00.15mm。
〔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Φ 31.8 00.14（ 2）氰化，要求工艺氧化层深度为磨内孔Φ32＋＋0.0100.035，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 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 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 T =0.21750.1175 mm。
〔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Ф300㎜，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。
0.045[解 ]列尺寸链如图示，镀铬后外径尺寸Φ30 0 .045 mm 为封闭环30=A+0.08得A1max=29.92mm 1max30-0.045=A 1min +0.08-0.02 A 1min=28.895mm所以镀铬前精磨小轴的外径尺寸及公差大小为A 1=Φ29.92 0.025 mm〔例 1.13〕某轴套的部分工艺过程为：粗磨内孔到Ф154.7600.04 ㎜，再渗氮，最后精磨内孔至15500. 04 ㎜，单边渗氮层深度要求为0.3～0.5 ㎜，试计算渗氮工序的渗入深度。
机械制造工艺学练习题及解析答案
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
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
2020/4/8
机械制造工艺学
与工序余量有关的概念
•外表面（轴）的最小、最大公称余量的计算公式：
①Zimin=Zi-1min-Aimax=Zi-TAi-1 最小工序余量：上工序的最小工序尺寸与本工序的最大工序尺寸之差 （本工序公称余量与上工序尺寸公差之差） ②Zimax=Ai-1max-Aimin=Zi+TAi 最大工序余量：上工序的最大工序尺寸与本工序的最小工序尺寸之差 （本工序的公称余量与本公序的尺寸公差之和） ③Zi=Zimin+TAi-1=Ai-1+Ai 公称余量：本工序的最小余量与上工序的尺寸公差之和 （上工序的基本尺寸与本工序的基本尺寸之差） ④Tzi=Zimax-Zimin=TAi+TAi-1 工序余量公差：本工序的最大与最小工序余量之差 （本工序的尺寸公差与上工序的尺寸公差之和）
2020/4/8
机械制造工艺学
• 定位基面的形式：粗基面、精基面 • 精基面：辅助精基面、基本精基面 • 粗基面：用作定位的表面，是没有加工过的毛坯面。 • 精基面：用作定位的表面、是已加工过的表面。 • 辅助精基面：作为定位的表面，只是为满足工艺需
要，而在工件上专门设计的表面，而非零件的工作 表面。 • 基本精基面：作为定位的表面，既是定位表面，也
机械制造工艺学练习题及解析答案共57页文档
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
机械制造工艺学练习题及解析答案
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
机械制造工艺学习题解答
1、什么叫生产过程，工艺过程，工艺规程？答：生产过程：从原材料变成成品的劳动过程的总和。
工艺过程：在生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、性能及相对位置关系的过程。
工艺规程：在具体生产条件下，将最合理的或较合理的工艺过程，用文字按规定的表格形式写成的工艺文件。
2、某机床厂年产CA6140 卧式车床2000台，已知机床主轴的备品率为15%，机械加工废品率为5%。
试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点？若一年工作日为280天，试计算每月(按22天计算)的生产批量。
解：生产纲领公式N=Qn(1+α)(1+β)=（1＋15％）（1＋5％）=2415台/年查表属于成批生产,生产批量计算:定位？各举例说明。
答：六点定位原理：在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位基准相接触，来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理。
完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置。
不完全定位：没有全部限制在六个自由度，但也能满足加工要求的定位。
欠定位：根据加工要求，工件必须限制的自由度没有达到全部限制的定位。
过定位：工件在夹具中定位时，若几个定位支承重复限制同一个或几个自由度。
（d）一面两销定位，X，两个圆柱销重复限制，导致工件孔无法同时与两销配合，属过定位情况。
7、“工件在定位后夹紧前,在止推定位支承点的反方向上仍有移动的可能性,因此其位置不定”,这种说法是否正确?为什么?答：不正确，保证正确的定位时，一定要理解为工件的定位表面一定要与定位元件的定位表面相接触，只要相接触就会限制相应的自由度，使工件的位置得到确定，至于工件在支承点上未经夹紧的缘故。
8、根据六点定位原理,分析图中各工件需要限制哪些的自由度,指出工序基准,选择定位基准并用定位符号在图中表示出来。
9、分析图所示的定位方案，指出各定位元件分别限制了哪些自由度，判断有无欠定位与过定位，并对不合理的定位方案提出改进意见。
机械制造工艺学思考题(1)
机械加工工艺规程设计作业题：l-10 根据六点定位原理分析图1–92各图的定位方案并判断各定位元件分别限制了哪些自由度？1-18 图1-96所示小轴系大量生产，毛坯为热轧棒料，经过粗车、精车、淬火、粗磨、精磨后达到图纸要求。
现给出各工序的加工余量及工序尺寸公差如表1-27。
毛坯的尺寸公差为±1.5mm。
试计算各工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工序的最大余量和最小余量。
1-20在图1-97所示工件中，315.03025.02025.005.01,20,60,70L L mm L mm L mm+--===不便直接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。
l-21 某齿轮零件，其轴向设计尺寸如图1-99所示，试根据下述工艺方案标注各工序尺寸的公差：1.车端面l 和端面4；2.以端面l 为轴向定位基准车端面3；直接测量端面4和端面3之间的距离；3.以端面4为轴向定位基准车端面2，直接测量端画l 和端面2之间的距离(提示：属公差分配问题)。
1-23 图1-100所示小轴的部分工艺过程为：车外圆至φ30.5-0.1mm ，铣键槽深度为H+TH，热处理，磨外圆至mm 036.0015.030++φ。
设磨后外圆与车后外圆的同度公差为φ0.05mm ，求保证键槽深度为4+0.2mm 的铣槽深度H +TH 。
讨论题：1-5某机床厂年产CA6140车床2000台，已知机床主轴的备品率为14％，机械加工[废品率为4％，试计算机床主轴的年生产纲领并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点？若一年工作日为282天，试计算每月(按26天计算)的生产批量。
1-6 试分析图1-90所示零件有哪些结构工艺性问题并提出正确的改进意见。
l-9 在图l-91中，注有加工符号的表面为待加工表面，试分别确定应限制的自由度。
l-12 图1-93为车床主箱体的一个视图，图中Ⅰ孔为主轴孔，是重要孔，加工时希望加工余量均匀。
试选择加工主轴孔的粗、精基准。
机械制造工艺学 王先奎习题解答
机械制造工艺学王先奎习题解答第一章机械制造工艺学概述1.1 机械制造工艺学的定义机械制造工艺学是研究机械制造过程及其相关问题的学科，包括机械加工、焊接与连接、铸造、锻造、喷涂和表面处理等内容。
1.2 机械制造工艺学的研究内容机械制造工艺学的研究内容包括：•机械制造的基本概念与原理•机械制造工艺的分类与特点•机械加工工艺与装备•焊接与连接工艺与装备•铸造工艺与装备•锻造工艺与装备•喷涂与表面处理工艺与装备•数控机床及其应用•智能制造技术在机械制造中的应用1.3 机械制造工艺学的研究意义机械制造工艺学的研究意义体现在以下几个方面：•可以提高机械制造工艺的生产效率和产品质量。
•可以推动机械工业的发展和技术进步。
•可以为机械制造企业提供技术支持和指导。
•可以为工程师及相关从业人员提供专业知识和技能培训。
1.4 机械制造工艺学的研究方法机械制造工艺学的研究方法主要包括实验方法和理论分析方法：•实验方法：通过设计和进行实验来研究机械制造过程中的各种问题，了解各种参数对加工质量和效率的影响，并提出相应的改进措施。
•理论分析方法：基于数理模型和理论分析来研究机械制造过程中的原理和规律，为实际生产提供科学依据。
第二章机械加工工艺学2.1 机械加工的定义和分类机械加工是指通过机械力对工件进行切削、磨削、抛光、铆接等工艺过程，以获得特定形状、尺寸和表面质量的工艺。
机械加工可以分为以下几类：•切削加工：通过刀具对工件进行切削，包括车削、铣削、钻削等。
•磨削加工：通过磨料对工件进行磨削，包括磨床、磨轮、砂带等。
•成形加工：通过对工件施加压力，使其产生塑性变形，包括锻造、冲压、拉伸等。
2.2 机械加工的工艺流程机械加工的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.工件准备：选择合适的工件材料和尺寸，并进行必要的加工前处理，如清洗、除锈等。
2.加工工艺选择：根据工件的形状、尺寸和加工要求，选择合适的加工工艺和工具。
3.刀具选用：选择适当的刀具，并进行刀具磨损检测和更换。
机械制造工艺学部分问题分析
SIT DOLOR AMET
浙江师范大学
1、自由度问题
2020/5/30
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2、工艺尺寸链的计算
(1)、定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸的计算
例：如图a所示零件，B、C、D面均已加工完毕。本道工序是在成批生
产时（用调整法加工），用端面B定位加工表面A(铣缺口)，以保证尺寸
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加工误差统计分析应用举例
1.车削一批销的外圆，其尺寸要求为φ20-0.012mm，经测量统计 计算，该工序尺寸按正态分布，标准偏差σ=0.025mm，公差带 中心小于分布曲线中心的尺寸，其偏移量为Δ=0.03mm（如图 所示），试指出该批工件的常值系统性误差和随机性误差。计 算合格品率和废品率。
加工误差统计分析应用举例
1、该批工件的常值系统性误差为Δ=0.03mm，该批工件的尺寸分
散范围为6σ=0.15mm，其中主要以随机性误差为主。
2、零件要求的尺寸平均值为
X
•
20-0.06=19.94mm
• 零件要求的最小值为： 20-0.12=19.88mm。dmin
dmax
• 零件要求的最大值为20mm。
内孔及键槽的加工顺序为：
1.精镗孔至84.400.07mm；
2.插键槽至尺寸A（通过工艺计算确定） 3.热处理；
4.磨内孔至8500.035mm，同时间接保证键槽深度90.400.20mm的要求。
求尺寸A=?
2、工艺尺寸链的计算
(3).基准不重合时的工序尺寸换算
测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸的计算
中南大学机械工艺制造习题与答案剖析
第1章思考题1、有人说:“工件在夹具中装夹,只要有6个定位支承点就是完全定位”,“凡是少于6个定位支承点,就是欠定位”,“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位"，上面这些说法都对吗？为什么？试举例说明。
2、“工件夹紧后,位置不动了，其所有自由度就都被限制了”，这种说法对吗？为什么？3、某机床厂年产CW6140普通车床500台,已知机床主轴的备品率为20％,废品率为4%,试计算主轴的年生产纲领。
此主轴属于何种生产类型？工艺过程应有什么特点？4、如图1所示一批工件，钻4—φ15孔时，若加工过程分别为：（1）用4轴钻同时钻4个孔；（2）先钻1个孔，然后使工件回转90度钻下一个孔，如此循环操作,直至把4个孔钻完.以上两种加工情况各有几个工步和工位？图1 工件5、根据六点定位原理，分析图2所示定位方案中定位元件限制自由度的情况。
图2 定位分析3—活动锥销6、图3所示为某箱体零件的零件图及工序图，试在图中指出：（1）铣削平面2时的设计基准，定位基准及测量基准；（2）镗孔4时的设计基准,定位基准及测量基准。
图3 基准分析第1章思考题答案1、有人说:“工件在夹具中装夹，只要有6个定位支承点就是完全定位”，“凡是少于6个定位支承点，就是欠定位”,“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位”，上面这些说法都不对。
例如:在球体上铣通平面只需一个定位支承点限制一个自由度就可满足要求，而这种定位方式并不是欠定位.2、“工件夹紧后，位置不动了，其所有自由度就都被限制了",这种说法不对.因为在分析定位时不应考虑力的影响。
“工件的自由度被限制”,是指工件在某座标方向上有了确定的位置，而不是指工件在受到使之脱离支承点的外力时,不能运动。
“工件夹紧后，位置不动了”，这是夹紧的任务，并不一定就说明工件的所有自由度就都被限制了。
4、都只有1个工步.工位：（1）1；（2）45、限制5个自由度6、(1）铣削平面2时的设计基准：3；定位基准：1；及测量基准：1 （2）镗孔4时的设计基准：5;定位基准：1及测量基准:不定第2章思考题1、试分析下图所示的三种加工情况,加工后工件表面会产生何种形状误差？假设工件的刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度.2、横磨一刚度很大的工件(见下图），若径向磨削力为300N，头、尾架刚度分别为50000 N/mm 和40000N/mm，试分析加工后工件的形状,并计算形状误差。
机械制造工艺学习题参考解答(部分)
孔2限制（用短圆销） 、 ，
外圆弧3限制（用扁V形铁， 可移动的） 。
1-10
自由度？
答：
(a)左端卡盘限制 、 ，右端尾顶尖
限制 、 、 ，共限制5个自由度；
(b)左端顶尖限制 、 、 ，右端滑动
图a)过三通管中心o打一孔，使孔轴线与管轴线ox、oz垂直相交；
图b)车外圆，保证外圆与内孔同轴；
图c)车阶梯轴外圆；
图d)在圆盘零件上钻孔，保证孔与外圆同轴；
图e)钻铰连杆零件小头孔，保证小头孔与大头孔之间的距离及两孔的平行度。
答：a)合理，三个短V型块各限制2个自由度，完全定位；
b)合理，内孔长心轴限制 、 、 、 四个自由度，小端面限制 自由度；
答：
第三章
3-1车床床身导轨在垂直平面内及水平面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
程度各有何不同?
答：导轨水平面内直线度影响， ；导轨垂直平面内直线度影响， ，对于车外圆，影响可忽略；
3-3试分析在车床上加工时，产生下述误差的原因：
1)在车床上镗孔时，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差。
答： 不符合
不符合
符合，至少走三刀。
3-10横磨工件时(图3—83)，设横向磨削力Fy=100N，
主轴箱刚度Ktj=5000N／mm，尾座刚度Kwz=4000N／mm，
加工工件尺寸如图示，求加工后工件的锥度。
答：设主轴箱支反力为 ，尾座支反力为
= =
= =
零件锥度为：
3-16车削一批轴的外圆，其尺寸为ф25±0.05mm，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，曲线的顶峰位置偏于公差带中值的左侧。试求零件的合格率，废品率。工艺系统经过怎样的调整可使废品率降低?
机械制造工艺学第三版王先奎习题解答第三章
DW
tan1
D1max
d1min D2max 2L
d2min
tan1 0.04 0.04 0.0286 2 80
由此引起的加工误差：JG 120 tan1 0.0286 0.06
此值已大于加工误差。
2）改进：在工件一边上施加作用力，使工件孔与定位销保持单边接 触（如图示） ，此时转角定位误差：
图3-96 b）
图3-96 b1）
17
MMT图3-96 c
解：1）存在过定位（x 轴移动被重复限 x 制）。
2）夹紧力W会引起工件变形，加工 后变形恢复，影响精度。
x
改进：右面V形块改为活动V形块， 并在 x 方向施加夹紧力。
图3-96 d 解：1）顶销A、B不能同时压紧工件。
2）压板C右端开口太长，需整个螺 母退出后，才能打开。
夹紧力作用在钻模板上会引起钻模板变形影响导向精度快换钻套不能直接装在夹具体上应加衬套工件悬空受力变形无法保证加工精度使用不加工面做主要定位基准不合理应先加工端面并以端面做主要定位基准加工孔夹具体连同钻模板v形块定位锥孔等做成一体不便加工也难保证加工精度快换钻套头部缺口位置不对钻套顺时针方向旋转退刀时摩擦力会将钻套带出该固定v形块与定位锥孔一起引起过定位解
3-7 指出如图3-96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。
图3-96 a
解：三后顶爪尖卡限盘制限制2 个4个自自由由度度xx, ,yy。, x, y ；
o x
z
x,
y
2个自由度被重复限制，存在过
定位，会引起工件或夹具变形，影响
y
图3-96 a）
加工精度。
②
机械制造工艺学第三版王先奎习题解答(1-2)
B
a）
b）
c）
图2-74
解：1）图a：粗基准－外圆柱面；精基准－孔＋端面A 2）图b：粗基准－外圆A；精基准－孔B＋端面C 3）图c：粗基准－不加工孔；精基准－孔B＋左端面
10
MMT
2-9 图2-75所示箱体零件的两种工艺安排如下： （1）在加工中心上加工－粗、精铣底面；粗、精铣顶面；粗镗、半精
解：列表计算（题2-12工序余量计算表）
题2-12工序余量计算表
工序名称
工序尺寸 及公差
加工余量
余量公差
精磨 精镗 半精镗 粗镗 扩孔 模锻孔
72.500.03 71.800.046 70.500.19
6800.3 6400.46 5912
72.5－71.8＝0.7 71.8－70.5＝1.3 70.5－68＝2.5
公差，见表2-26。毛坯的尺寸公差为±1.5mm。试 计算工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工
序的最大余量和最小余量。
图2-76
解：列表计算（题2-11工序尺寸计算表）
题2-11工序尺寸计算表
表2-26加工余量及工 序尺寸公差（mm）
工序 名称
加工 余量
工序基本尺寸
加工经济 精度(IT)
工序尺寸 及公差
大端内锥孔
摇臂钻床
12 热处理（高频淬火：轴颈、短锥及莫氏6锥孔）
高频淬火设备
13 精车各外圆并切槽、倒角
锥堵顶尖孔
数控车床
14 粗磨外圆φ75h6、φ90g5及φ100h6外圆及端面 锥堵顶尖孔
组合外圆磨床
15 粗磨大端内锥孔（配莫氏6锥堵，涂色法检查） 主轴颈及φ75h5外圆 内圆磨床
16 铣花键
定位。
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一、填空1、在万能升降台铣床上用盘状铣刀螺纹时，通常采用的附件是（万能分度头）2、机械加工中达到尺寸精度的方法有：（试切法）、(定尺寸刀具法)、(调整法) 和(自动控制法）3、主轴的回转误差可分解为（纯径向跳动）（纯角度摆动）和（纯轴向窜动）三种基本形式。
4、精密齿轮高频淬火后需磨削齿面和内孔，以提高齿面和内孔的位置精度，常采用(定位原则互为基准)5、按加工过程中质量的变化，零件（毛坯）的制造工艺方法可分为：(材料成型工艺)(材料去除工艺)、（材料累积工艺)6、正态分布曲线的均方根误差σ越大，则加工精度（越低）。
7、机械制造技术的发展主要沿着“广义制造”方向发展，其具体可归纳为（现代设计技术）、（现代成形及改性技术）、（现代加工技术和制造系统和管理技术）四个方面。
8、零件的加工质量包括_零件的机械(加工精度)和(表面质量)两大方面9、机械加工遵循的原则可分为：(继承性原则)和(创造性原则)。
10、根据产品和生产类型的不同，达到装配精度的工艺方法有(互换法)、（选配法）、（修配法）、（调整法)等。
11、加工误差按其统计规律可分为(系统误差)、（随机误差)12、根据工件加工时误差出现的规律，加工误差可分为(系统误差)和(随机误差);其中系统误差的大小、方向基本不变或有规律的变化。
二、简答13、自激振动有何特点？切削加工中的自激振动主要有哪几种形式？（P106）答：特点：①自激振动的频率等于接近系统的固有频率，即系统本身的参数所决定。
②自激振动是由外部激振力的偶然触发而产生的一种不衰减运动，维持振动所需的交变力是由振动过程本身产生的。
③自激振动能否产生和维持取决于每个振动周期内摄入和消耗的能量。
形式：负摩擦型、耦合型、再生型、切削力滞后型。
14、工艺过程、工序、工位、安装？（P5）答：（1）工艺过程：工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为半成品或者成品的过程，它是生产过程的一部分。
工艺过程分为毛坯制造、机械加工、热处理和装配等。
（2）工序：一个或者一组工人在一个工作地对同一个或者同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程称为工序。
（3）工位：工件在机床上所占据的每一个位置，称为工位。
（4）安装：将工件在机床或者夹具中每定位、夹紧一次所完成的那部分工序内容称为安装。
15、分布图分析法和点图分析法在生产中有何应用？答：分布图分析法：计算合格率，分析误差性质，确定工艺能力.点图分析法：在加工中控制加工质量，分析加工过程中是否稳定.16、车薄壁零件时，难点在哪里？一般采用哪些措施？答：难点：工件易产生变形（切削力、夹紧力引起的）措施：①夹紧力尽可能径向截面分布均匀.②夹紧力位置选在刚性强部位.③轴向夹紧.④工件上制出力加强，刚性的辅助凸边.17、保证装配精度的方法有哪些？各应用在何种场合？（P188）答：①互换装配法：装配时各配合零件(组成环)不经修理、选择或改变其大小和位置，即可达到装配精度的方法。
②分组装配法：在成批大量生产中，将产品各配合副的零件按实测尺寸分组，装配时按组进行互换装配以达到装配精度的方法。
内燃机、轴承大批量生产中。
③修配装配法：在单件生产和成批生产中，对那些装配精度要求很高的多环尺寸链。
④调整装配法：对于装配精度要求很高的多环尺寸链的产品或者部件。
18、深孔加工的难点及应采取的工艺措施？答：难点：①刀具细长，刚性差，易振动，易引偏.②排屑困难.③钻头散热条件差，冷却困难，易失去切削能力.措施：①采用工件旋转刀具进给的方法，使钻头自定中心②采用特殊结构的深孔钻；③预先加工一个导向孔，防止引偏④采用压力输送切削液，既使冷却充分又使切屑排出.19、在设计机床时，一般要求：普通车床床身导轨在水平面内的直线度误差小于在垂直面内的度误差；平面磨床床身导轨在垂直面内的直线度误差小于在水平面内的直线度误差，为什么？卧式镗床导轨直线度误差又该提出什么要求?为什么？答：普通车床敏感方向水平；平面磨床敏感方向垂直；卧式镗床敏感方向圆周,因此规定其导轨在水平和垂直方向直线度误差相同。
20、切削加工中与工艺过程有关的原始误差有哪些？答：①初始有关：原理误差、定位误差、调整误差、刀具误差、主轴回转导轨导向，机床传动链误差等；②工艺过程：工艺系统受力变形、受热变形、刀具磨损、测量误差及工件内应力引起的误差。
21、在车床或磨床上加工相同尺寸及相同精度的内、外圆柱表面时，加工内孔表面的进给次数往往多于外圆表面，试分析其原因。
答：因加工内孔刀具与外圆刀具比，刀具悬伸长，刀具刚度差，受力变形大，排屑困难，冷却效果差，刀具受热影响大等多因素；所以仅能采用比加工外圆时较小的切深，因此进给次数较多。
22、自激振动与强迫振动的主要特点各是什么？（P104；P105）答：自激振动：①自激振动的频率等于或接近系统的固有频率，即由系统本身的参数所决定；②自激振动是由外部激振力的偶然触发而产生的一种不衰减运动，维持振动所需的交变力是由振动过程本身产生的；③自激振动能否产生和维持取决于每个振动周期内摄入和消耗的能量。
强迫振动：①强迫振动是由周期性激振力引起的，不会被阻尼衰减掉，振动本身也不能使激振力变化；②强迫振动的振动频率与外界激振力的频率相同，而与系统的固有频率无关；③强迫振动的振幅值既与激振力幅值有关，又与工艺系统的动态特性有关。
23、举例说明何谓常值系统误差？（P78）答：在顺序加工一批工件中，加工误差的大小和方向都保持不变，这种加工误差称为长值系统误差。
24、降低传动链误差的措施有哪些？(P56)答：①尽可能缩短传动链；②减少各传动元件装配时的几何偏心，提高装配精度；③提高传动链末端元件的制造精度；④传动比i应小；⑤采用校正装置；⑥采用数控技术；25、分组互换法应用在何种场合？答：互换法分为两类：完全互换法和不完全互换法；分组互换法是典型的不完全互换法。
用于精度特别高的精密制造。
将制造公差适当加大，进行加工；在装配时，先分组后装配，用于满足精度高的场合。
特点是：组内可以互换，组与组之间不能互换。
26、数控切削过切和欠切是怎样产生的，如何避免？答：1.选择进给速度不当产生过切现象或欠切现象,在轮廓加工中,当零件轮廓有拐角时,刀具容易产生超程现象.解决办法:编程时,在接近拐角前适当地降低进给速度,过拐角后再逐渐增速.2.指令不当会产生过切现象或欠切现象，加工斜面时,使用刀具位置偏置指令不当，会产生过切或欠切现象.解决办法:在加工斜面时!尽量避免使用刀具位置偏置指令.27、机床专用夹具包括哪几个部分？各有什么作用？（P203）答：①定位元件；由于夹具的首要任务是对工件进行定位和夹紧，因此无论何种夹具都必须有用以确定工件正确加工位置的定位元件；②夹紧装置；作用是将工件在夹具中压紧夹牢，保证工件在加工过程中受外力作用时，其正确的定位位置保持不变；③夹具体；是机床夹具的基础支撑件，是基本骨架.④其他装置或元件（分度装置、引导装置、对刀元件）三、选择1、刀具磨损所引起的加工误差属于( B ). （P79）A、常值系统误差B、变值系统误差C、随机误差D、形位误差.2、选择装配方法时应兼顾生产类型，大批量生产应优先选用的是：（A）。
（P188）A、完全互换法，B、修配法；C、调整法；D、极值法3、数控精车铝合金零件时，一般应选用（C）。
A.较大的吃刀量、较低的主轴转速、较高的进给速度；B、较小的吃刀量、较低的主轴转速、较高的进给速度；C、较小的吃刀量、较高的主轴转速、较低的进给速度。
4、为减少误差复映的影响，可采取的工艺措施为（B）（P63）A降低切削速度；B.减少进给量；C.减少切削深度；D.减少走刀次数。
5、（C ）所引起的误差属于变值系统误差。
(P78)A.工件内应力，B.毛坯复映，C.机床热变形，D.加工原理。
6、固定调整法是靠改变调整件的（ D ）来达到装配精度。
（P192）A.形状；B.位置；C.方向；D.大小。
7、影响滚齿齿轮的公法线长度变动误差的主要因素是（B）。
A.几何偏心；B运动偏心；C.滚刀制造误差；D.机床导轨误差。
8、球头铣刀的球头半径通常（A ）加工曲面的曲率半径。
（A）小于；（B）大于；（C）等于；（D）都可以。
9、双刃镗刀的好处是（D ）得到平衡。
A.轴向力B.振动C.扭矩D.径向力10.误差复映所引起的加工误差属于：（C） (P62)A、变值系统误差B、常值系统误差C、随机误差D、形位误差11、夹具的制造误差通常应控制在其装夹工件该工序中允许误差的（B）。
（A）1～3倍（B）1/3～1/5 （ C）1/10～1/100 （ D）等同值b12、一般而言，增大工艺系统的（A）可有效地降低振动强度。
（A）刚度；（B）强度；（C）精度；（D）硬度。
13.原理误差所引起的加工误差属于：（ A）(P78)A、常值系统误差B、随机误差C、形位误差D、变值系统误差14.数控编程时，编程员应首先设定的是：（ D）A机床原点 B固定参考点 C机床坐标系 D工件坐标系。
15.某工序的加工尺寸为正态分布，但分布中心与公差带中点不重合，则可以认为：（ D ）A、无随机误差B、无常值系统误差C、变值系统误差很大D、同时存在常值系统误差和随机误差d16.下面哪项不是机械加工中获得尺寸精度的方法：（ D ）A、试切法B、定尺寸刀具法C、调整法D、选配法17.指出下刀具的制造误差会直接影响加工精度的是：（ D ）A、外圆车刀B、刨刀C、端面车刀D、铰刀18、要提高数控车床加工精度措施很多，但不能提高加工精度的是：（ A ）A.将绝对编程改变为增量编程B.正确选择车刀类型C.控制刀尖中心高误差D.减小刀尖圆弧半径对加工的影响a19.定位误差所引起的加工误差属于：（ B ）A、常值系统误差B、随机误差C、变值系统误差D、形位误差20、加工外圆表面采用粗车→半精车→精车加工方案,一般而论，能达到的经济精度是：（ B）A. IT5～IT6B. IT7～IT8C. IT8～IT10D. IT2～IT4三：计算题1、某厂加工箱体孔系的粗、精加工工序如图所示，试分析这两道工序的特点。
题1图 a)箱体孔系的粗加工 b) 箱体孔系精镗加工答：a)粗加工目的：尽快去除余量，为半精加工做准备，对精加工不高故采用双面进刀；b)精加工以保证精度为主，图示方案易于保证孔的同轴度。
2.图示为车床进刀轴架零件，若已知其工艺过程为：(1)粗精刨底面和台；(2)粗精φ32H孔；(3)钻、扩、铰φl6H9孔。
试选择(2)序的定位基准并说明原因。
答：大底面为第一定位基准，限制3个自 由度，凸台为第二定位基准，限制2个自由度。
该 方案符合基准重合原则。
3、如图所示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.16～0.41。