機械制造技術(shù)基礎課后習題第三章答案

《機械制造技術(shù)基礎》部分習題參照解答

第五章工藝規(guī)程設計

5-1什么是工藝過程？什么是工藝規(guī)程？

答：工藝過程一零件進行加工的過程叫工藝過程；

工藝規(guī)程——記錄合理工藝過程有關(guān)內(nèi)容的文獻叫工藝規(guī)程，工藝規(guī)程是根據(jù)科學

理論、總結(jié)技術(shù)人員的實踐經(jīng)驗制定出來的。

5-2試簡述工藝規(guī)程的設計原則、設計內(nèi)容及設計環(huán)節(jié)。

5-3確定工藝路線需完畢哪些工作？

5-4試簡述粗、精基準的選擇原則，為何同一尺長方向上粗基準一般只容許用一

次？

答：粗、精基準的選擇原則詳見教材P212?214。

粗基準一般只容許用一次的原因是：粗基準一般是毛面，第一次作為基準加工的表

面，第二次再作基準勢必會產(chǎn)生不必要的誤差。

5-5加工習題5-5圖所示零件，其粗、精基準應怎樣選擇（標有V符號的為加工面,

其他為非加工面）？習題55圖a）、b）、c）所示零件規(guī)定內(nèi)外圓同軸，端面與孔軸線垂直,

非加工面與加工面間盡量保持壁厚均勻；習題5-5圖d）所示零件毛坯孔已鑄出，規(guī)定孔

加工余量盡量均勻。

彩V

V7-

下

d)

習題5-5圖

解：按題目規(guī)定，粗、精基準選擇如下圖所示。

5-6為何機械加工過程一般都要劃分為若干階段進行?

答：機械加工過程一般要劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段和光整加

工階段。其目的是保證零件加工質(zhì)量，有助于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理，有助

于合理使用機床設備。

5-7試簡述按工序集中原則、工序分散原則組織工藝過程日勺工藝特性，各用于什么

場所？

5-8什么是加工余量、工序余量和總余量？

答：加工余量一毛坯上留作加工用的材料層；

工序余量一上道工序和本工序尺寸的差值；

總余量——某一表面毛坯與零件設計尺寸之間的差值。

5-9試分析影響工序余量日勺原因，為何在計算本工序加工余量時必須考慮本工序裝

央誤差和上工序制造公差的影響？

5-10習題5-10圖所示尺寸鏈中（圖中Ao、Bo、Go、是封閉環(huán)），哪些陶成環(huán)是

增環(huán)？那些構(gòu)成環(huán)是減環(huán)?

陷對構(gòu)成環(huán)公差規(guī)定嚴，制造困難，加工成本較高。

而用記錄法尺寸鏈計算公式：考慮誤差的實際分布狀況，按照概率記錄原理進行求

解，其計算成果可以保證設定的合格率（99.73%長處是當已知封閉環(huán)公差時，求得

的構(gòu)成環(huán)公差較大，減少了加工精度規(guī)定，生產(chǎn)成本較低。缺陷是有少許不合格品。

（注意此題改動較大，先前答案有誤!）

5-12習題5-12圖a為一軸套零件圖，習題5-12圖b為車削工序簡圖，習題5-12

圖c給出了鉆孔工序三種不一樣定位方案的工序簡圖，規(guī)定保證習題5-12圖a所規(guī)定日勺

位置尺寸（10土0.1）mm的規(guī)定。試分別計算工序尺寸Ai、4與4的尺寸及公差。為

體現(xiàn)清晰起見，圖中只標出了與計算工序尺寸4、A2、A3有關(guān)的軸向尺寸。

習題5-12圖

A

解：2

4=8上,4=10招

方案一：定位基準與設計基準重疊，

方案二

個=8.(?『口。=104卜4.

Ai=10±0.1mm

4=38.：1

方案二：尺寸鏈如左：

方案三

封閉環(huán)為Ao,4為增環(huán)，A4為減環(huán)。

4=8+10=18；T0=0.2,T4=0.05

T2=TO-T4=O.15

由于ESi^ESz-Eh;因此ES2=ESO+E/4=O.O5

由于EIo=Eh-ES4；因此EI2=EIQ+ES4=-^A

因此,4=18*111111

方案三：尺寸鏈如左：

封閉環(huán)為Ao,4為增環(huán)，A3,4為減環(huán)。

43=38-8-10=20

由于T0=ETi；Ti=To-T4-r5=0.2-0.05-0.1=0.05

由于ESi)=ESs-E/4-Eh;因此E/3=ES5-E/4-ESO=O-(-O.O5)-O.1=0.05；

由于EIo=Ek?ES4?ES3；因此ES3=E75-￡：S4-E7O=-O.1-0-(-0.1)=0；

因此，Ay=200005mm

5-13習題5-13圖為齒輪軸截面圖，規(guī)定保證軸徑尺寸028：器;mm和鍵槽深

,60

r=<mmo其工藝過程為：1）車外圓至。28010mm；2）銃鍵槽槽深至尺寸H；3）熱

處理；4）磨外圓至尺寸。28：黑:mm。試求工序尺寸〃及其極限偏差。

習題5-13圖

解：如下圖所示，實際尺寸鏈如a）圖，求解尺寸鏈如b）圖所示，其中

4=14.25。5,4=14殿，二4；」6〃為封閉環(huán),求解從

4和"為增環(huán)，4為減環(huán)。

7；=0.16,工=0.05,4=0.08；

由于7；=27；可以得到，TH=0.16-0.05-0.008=0.102

(a)(b)

習題5-13圖尺寸鏈

由于，=4十”一4，因此，〃=4.25

由于ES,=ES2+ESH-EI.,因此ESH=ES,-ES2+E/,=0.16-0.012+(-0.05)=0.098

由于W=E7?+EIH-ESI，因此=E(—￡>/?+EH=0—0.004+0=-0.004

因此：〃=4.25：歌:mm,驗證：77尸0.102

0

5-14加T習題5-14型所示零件有關(guān)端面.規(guī)定保證軸向尺寸2503mm和

xr+0.4

%mm。習題5-14圖b,c是加工上述有關(guān)端面H勺工序草圖，試求工序尺寸4、A?、

心及其極限偏差。

習題5-14E

解：如下圖所示，4=50：）」。

4和4,4兩尺寸有關(guān)，4=5臚，4=25=；其中4為封閉環(huán)，則4=30,

72=0.4-0.3=0.1,ES2=0.4+（-0.3）=0.1,￡/2=0,因此：&=30；』m。

4和4、4兩尺寸有關(guān)，其中4為封閉環(huán)，則4=25,73=0.3-0.1=0.2

2

ES3=-0.1+0.3=0.2,EZ3=()-0=0,因此:4=25o

求解4尺寸鏈

5-15習題5-15圖是終磨十字軸端面日勺工序草圖。圖a是磨端面人工位，它以OIOI

軸外圓面靠在平面支承上，限制自由度N、以。2。2軸外圓支承在長V形塊上限制自由

度元），，和冗），轉(zhuǎn)動，規(guī)定保證工序尺寸C。圖b是磨端面8工位，規(guī)定保證圖示工序

尺寸。已知軸徑d=024.98!002mm,試求工序尺寸。及其極限偏差。

習題5-15圖

V-4-A

C

<4--------------------------------------------------------------------------------?

解：如上圖尺寸鏈，4為b)圖加工的的軸徑的二分之一，A=12.4%<“；Ai

為對稱度對尺寸C的影響，取二分之一，4=0；；%4為b)圖加工得到的外形高度的二

分之一，A：=53.98,o”s；由于對稱度為加工規(guī)定保證的位置公差，工序尺寸C直接影

響對稱度，故取人為封閉環(huán)，則有：

公稱尺寸：C=A1+A2+A3=66.47mm

公差：Ti=0.0172=0.057^=0.0175,

由于，ETi=To；因此，Tc=r2-Ti-T3=0.05-0.01-0.0175=0.0225

由于ES2=ESbEh-Eh;因此ESc=ES2+Eh+EZ3=0.05+(-0.01)+(-0.0175)=0.0225

由于Eh=EIc?ESi心3；因此E/c=E/2+ESI+ES3=0+0+0=0；

因此：C=66.4720225

5-16什么是生產(chǎn)成本、工藝成本？什么是可變費用、不變費用？在市場經(jīng)濟條件

下,怎樣對H勺運用經(jīng)濟分析措施合理選擇T藝方案？

答:生產(chǎn)成本、工藝成本、可變費用、不變費用定義詳見教材p242。

在市場經(jīng)濟條件下，產(chǎn)品的競爭除了功能、質(zhì)量之外，就是價格的競爭，相似功能

質(zhì)量的產(chǎn)品，價格低才有較大的競爭能力，因此應想方設法減少生產(chǎn)成本及工藝成本。

減少工藝成本的重要措施是增長生產(chǎn)批量，減少基本時間和輔助時間，減少準備終

止時間，提高生產(chǎn)效率。

5-17試分析成組工藝的科學內(nèi)涵和推廣應用成組工藝U勺重要意義。

5-18應用JLBM-1分類編碼系統(tǒng)為習題5-18圖所示零件進行編碼，并將其轉(zhuǎn)換為

簍件特性矩陣。

習題5-18圖

5-19試述用派生法進行計算機輔助工藝規(guī)程設計的措施環(huán)節(jié)。

5-20在認真分析習題5-20圖所示車床尾座裝配關(guān)系的基礎上，繪制車床尾座部件

日勺裝配工藝系統(tǒng)圖，原則件編號自定。

5-21什么是完全互換裝配法？什么是記錄互換裝配法？試分析其異同，各合用于

什么場所？

答：完全互換裝配法一一采用極值法計算尺寸鏈，裝配時各構(gòu)成環(huán)不需要挑選或修

配，就能到達裝配精度規(guī)定的裝配措施。

合用于大批大量或成批生產(chǎn)中裝配構(gòu)成環(huán)較少、裝配精度規(guī)定不高的機器構(gòu)造。

記錄互換裝配法一采用記錄法計算尺寸鏈，裝配時各構(gòu)成環(huán)不需要挑選或修配，

就能保證絕大部分可以到達裝配精度規(guī)定的裝配措施。

合用于大批大量或成批生產(chǎn)中裝配那些精度規(guī)定較高且構(gòu)成環(huán)較多的機器構(gòu)造。

兩種措施相似點：裝配措施相似，裝配時不需要修配，拿來就裝。

不一樣之處：完全互換法對構(gòu)成環(huán)公差規(guī)定較嚴，制造困難，加工成本高，裝配合

格率很高；記錄互換法對構(gòu)成環(huán)公差規(guī)定較不高，加工成本較低，但會出現(xiàn)少許不合格

品。

5-22由于軸孔配合，若軸徑尺寸為。孔徑尺寸為。80：°2°mm,設軸徑

與孔徑的尺寸均按正態(tài)分布，且尺寸分布中心與公差帶中心重疊，試用完全互爽法和記

錄互換法分別計算軸孔配合間隙尺寸及其極限偏差。

解：尺寸鏈如上圖所示，其中4為孔的直徑4=80：2,4為軸的直徑4=80。?！?

4為所求間隙，為封閉環(huán)。

按極值法求解：4=0,

ESO=ESI-E/2=O.2-(-O,1)=O.3；EZ()=E/I-ES2=0-0=0；因此，4=()Ymm,To=O.3mm。

按概率法求解：

由于T(A)=：J孕2k2T2(A),由于構(gòu)成環(huán)均符合正態(tài)分布，=I,k.=1,=1,

貝!17(4)=C2(4)+/(&)=70.22+0.12=0.2236

由于4)=￡境A+<?,T(A)/2]:。尸0:A,=(ES,+￡/,)/2=(0.2+0)/2=0.1；

1-1

A2=(E52+E/2)/2=(0+(-0.1))/2=-0.05；因此，Ao=A1-A2=0.1-(-0.05)=0.15

ESo=%+T(4)/2=0.15+0.2236/2=0.2618mm

E/o=Ao-T(4)/2=0.15-0.2236/2=0.0382mm

因此：4=0濡;;mm,概率法得到的封閉環(huán)公差不大于極值法計算得到的公差。

5-23習題5-23圖所示減速器某軸構(gòu)造的尺寸分別為：4=4()mm、A2=36mm、

4=4mm：規(guī)定裝配后齒輪端部間隙Ao保持在0.10?025mm范圍內(nèi),如選用完全后換法

裝配，試確定4、4、A3日勺極限偏差。

習題5-23圖習題5-24圖

解：參照例題5?4(p261-263)

⑴計算封閉環(huán)基本尺寸：

由于Ao=A1-42-43=40-36-4=0；4=0：fmm；

⑵計算封閉環(huán)公差：T()=0.25-0.1=0.15o

(3)確定各構(gòu)成環(huán)的公差：首先按等公差法初步確定各構(gòu)成環(huán)公差,

T/avr=T(l/3=0.15/3=0.05mm,考慮到A3輕易加工，取A3為協(xié)調(diào)環(huán),

則Al和A2在同一尺寸間隔，取IT9級精度，Tl=T2=0.062mm,

則T3=0.15-0.062-0.062=0.026mm.

(4)確定各構(gòu)成環(huán)極限偏差：

按照對稱原則：A2=36h9=36°0062mm,按入體原則：A=40js9=40±0.031mm

由于ESo=ES『Eh?Eh,因此：Eh=ESi-EI2-ESa=^31-(-0.062)-0.25=-0.157

由于EIo=Eh?ES2-ES3,因此：ES3=E/I-ES2-EZO=-O.O31-O-O.1=-O.131

因此，4=4瑞mm

⑸校核封閉環(huán)的極限尺寸：

Aomax=Ahnax-A2min~A3rnin=4O.O31-(36-O.O62)-(4-0.157)=0.25

^0min=^lmin~^2max~^3max=(40-0.031)-36-(4-0.131)=0.1

符合規(guī)定。

5-24習題5-24圖所示為車床刀架座后壓板與床身導軌的裝配圖，為保證刀架座在

床身導軌上靈活移動，壓板與床身下導軌面間間隙須保持在0.1?0.3mm范圍內(nèi)，如選

用修配法裝配，試確定圖示修配環(huán)A與其他各有關(guān)尺寸日勺基本尺寸和極限偏差.

B-B

1234

/-

k\\\

〈

<=F|

I

33233

\

B34■

35

31302928272622120

B

習題5-20圖

1一頂尖2一尾座體3一套筒4一定位塊5—注油塞6一絲杠7—螺母8一擋油圈9一后蓋

10一手輪11一螺帽12一墊圈13一半圓鍵14一偏心軸15一銷子16一手柄

17—擋銷18一擋旬T19一拉桿20-底座21-杠桿22一支架23一支承釘

24一壓塊2S—壓板26一校鏈支架27—夾緊決28一螺桿29一彈簧墊圈

30一手柄31一半圓鍵32一調(diào)整螺套33—緊定螺桿34—彈簧35—導向桿

5-25習題5-25圖所示傳動裝置，規(guī)定軸承端面與端蓋之間留有Ao=（）.3?0.5