机械制造技术基础复习题倪小丹

2 在三台车床上分别加工三批工件的外圆表面，加工后经测量，三批工件分别产生了如图

4-59所示的形状误差，试分析产生上述形状误差的主要原因。

答（a）是工件刚度不够 （b）是导轨和主轴轴线不平行 （c）前后支撑刚度不一

致

3 加工如图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有符号的为加工面，其余为非加工

面）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；图d所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。

答a）先以外圆表面为粗基准加工内孔，然后再以孔为精基准加工其它表面

b）以法兰盘外圆柱面和左侧面为粗基准加工内孔和法兰盘右侧面，再以孔和右侧面为

精基准加工其它表面

c）以外圆柱面和左端面为粗基准加工内孔和右端面，然后以孔和右端面为精基准加工

其它表面

d）以上表面为出粗基准加工下表面，然后以下表面为精基准加工其它表面

4 图5-70所示尺寸链中（图中Ao、Bo、Co、Do是封闭环），那些组成环是增环那些组成环

是减环 答）a）A1A2A4A5A7A8是增环，A3A6A9A10是减环

b）BBB是增环，B4是减环

123 c）DD是增环D是减环

3125 下图所示连杆在夹具中定位，定位元件分别为支承平面1、短圆柱销2和固定短V形块3。

试分析图中所示定位方案的合理性并提出改进方法。

1-支承平面 2-短圆柱销

3-固定短V形块

y x zx答：底面限制，短销限制 y，左侧V型块由于是固定的，很难保证

和工件接触，因而实现不了定位功能，属于欠定位。改进：把左侧V型块变成可移动的。

6 试分析图中各定位元件所限制的自由度数。

答a）两顶尖限制y y x z z

y x z z b）一个锥面限制另一个锥面组合限制 y

z x侧面两个支撑钉限制y z 菱形销限制x c）底面两个支撑板限制 y

7 试制定图示零件（单件小批生产）的工艺路线。

工序1：粗车各外圆、端面、Φ60圆孔；精车Φ200外圆与端面，精镗Φ60孔；

精车Φ96外圆、端面B与端面C（车床）

工序2：插槽（插床）

工序3：钻6－Φ20孔（钻床）

工序4：去毛刺（钳工台）

8 制订下述零件的机械加工工艺过程，具体条件：45钢，圆料ф70，单件生产。（12分）

工序1：粗测各外圆、端面、钻Φ14孔，精车Φ40外圆及端面；以Φ40为基准面，精镗

Φ30孔，精车Φ60及端面（车床）。

工序2：铣键槽（铣床）

工序3：钻4－Φ6孔（钻床）

工序4：去毛刺（钳工台）

9 指出下列定位方案所消除的自由度。

x，y，z ，y，z； x，y，z； x，y，z，10 图示拨叉零件，材料HT300，单件小批生产（12分）

1． 对零件进行工艺分析。

2． 制订该零件的加工工艺过程。

工序1： 粗精铣尺寸40左右端面（铣床）

工序2： 钻绞Φ24孔（车床）

工序3： 粗精铣尺寸12左右端面、R25圆弧面（铣床）

工序4： 钻攻M8螺纹孔（钻床）

y，z

x，y，z

工序5： 去毛刺（钳工台）

12 如图所示的一批工件的工序简图，除槽未加工外，其余表面均已加工完毕，本工序加工槽B，请回答下列问题：

（1）为保证本工序加工技术要求，应限制工件的哪些自由度

（2）应选择工件上哪些合适的表面为定位基准面（选择一组），并用定位符号标在图上

（3）根据确定的一组定位基准面，选择相应的定位元件来限制工件的自由度，并将每个定位元件的名称及所限制的自由度写出

（4）上述的定位方案中属何种定位形式（完全定位、不完全定位、欠定位、过定位）

（5）将夹紧力的方向和作用点用符号的形式标注在工序简图上

（1）、x x y z z （2）、底面和两孔O1、O2 即一面两孔

（3）、底面：大支承板z x y 孔O1：圆柱销 x y 孔O2：菱形销 z （4）、完全定位 （5）、铅垂 两点

15. 编制如图所示箱体零件中批以上生产的加工工艺路线。（材料HT200）

铸造－－时效－－漆底漆－－粗精铣底面－－粗精铣前后面、上面－－磨底面－－粗、半精镗两孔－－精镗两孔－－浮动精镗两孔－－钳工去毛刺、清洗－－检验

17、根据图中给定的定位状态，分析各定位元件限制了工件的哪些自由度

a) 三爪卡盘限制y、z的移动自由度，定位块限制x移动自由度,中心架限制y、z的

转动自由度。无重复定位现象。

b)定位平面限制了z轴的移动和x、y轴的转动自由度。两定位销限制了工件y轴的移动及转动自由度，重复限制了x轴的移动自由度。为重复定位。改进方法：改变一个短圆柱销为菱形销，方向也必须正确。

21. 如图所示为拉削圆孔的示意图，试分析：1）问拉削圆孔时能不能修正孔轴线的位置误差为什么2）拉削时，没有进给运动，其切削余量是怎样被切除的

答：1）不能。因为加工是以自身轴线为定位的故不能改变轴线的位置。

2）是以刀具的齿升量代替进给量来切除余量的。

22. 图示零件的A、B、C面以及10H7和30H7 两孔均已加工完毕，试分析加工12H7

孔时，必须限制哪些自由度选用哪些表面定位最合理，为什么

定位基准面应选择A面、B面和φ30H7孔分别作为工件的第一定位基准面、第二定位

基准面和第三定位基准面。 A面定位，可保证12H7孔加工孔轴线与A面的平行度和孔的中心高； 选c面作为定位基准面，可保证12H7孔轴线与c面的垂直度；选择φ30H7孔作为定位基准面可保证两孔的中心距要求。

加工12H7孔必须限制的自由度：X 、Y 、X 、Y 。

23、试分析图示铣夹具，要求： 指出各定位元件、调整元件和安装元件；

1-夹具体 2-支座

3-对刀块 4圆柱销

5-V型块 6-心轴

7-螺母 8-卡块

9-钩形压板

10-圆柱销

11-夹紧螺钉

12-支座

13-定位键

14-螺钉

15-圆柱销

16-圆柱销 17-螺钉

18圆柱销 19-螺栓

24、若镗床、车床主轴均采用滑动轴承支承，当镗床、车床主轴轴径和轴承内孔均存在圆度误差时，试分别分析上述误差对两种机床主轴回转精度的影响。

答： 车削时，车床切削力方向固定，支承轴径的圆度误差对主轴回转精度影响最直接，而

轴径内孔圆度误差影响很小；

镗削时，由于切削力方向变化，两者对主轴回转精度的影响恰好相反。

25、编制图2所示阶梯轴零件的工艺规程。零件材料为45#钢，毛坯为棒料，生产批量：10件。

工序号 1 2 3 204 图2 阶梯轴

工序名称及内容 定位基准

下料 外圆表面

夹左端，车右端面，打中心孔；粗车右端 外圆表面

、 35、25外圆。

调头，夹右端，车做端面，保证全长150mm, 外圆表面

打中心孔；粗车左端 32、 20外圆。

顶尖定位，半精车 40外圆；精车 35、 顶尖孔

25外圆；切退刀槽，倒角。

调头，顶尖定位，半精车 32外圆；精车 顶尖孔

外圆；切退刀槽，倒角。

铣键槽 顶尖孔

40 5 磨一端 35 、 25外圆； 顶尖孔

调头，磨另一端 20外圆

6 去毛刺

7 检验

4．在车床上加工一批轴的外圆，加工后经测量有如图3所示的形状误差，

试分析可能产生上述形状误差的主要原因。 图3 锥形加工误差

解：（1）车床纵导轨在水平面内的直线度误差；

（2）刀具线性磨损；

（3）车床纵导轨与工件回转轴线在水平面内不平行；

（4）误差复映。

5．在轴上铣一键槽，工件的定位方案如图4所示，试求

尺寸A的定位误差。

图4 铣平面定位方案

解：（1）求A的基准不重合误差：由定位方案可知，基

准不重合误差等于零，即j0。

锥形

（2）求A基准位移误差：

1）求工件外圆尺寸变化引起的基准位移误差由V型

块定位误差可知：工件外圆尺寸变化引起的基准

0.50.354

2sin45 位移误差为：y12）尺寸10的变化引起的基准位移误差为：由于V型块角度为45度，尺寸10的变化所引起的基准位移误差为：y20.3tg450.3

（3）尺寸A的定位误差为：jy1y20.654

六、计算题

如图所示的零件图及工序简图 ，（图的右端为零件的设计尺寸，左端为工艺尺寸）两孔O1O2都以底面A为定位基准镗出。试确定镗两孔的工序尺寸H1、H2（基本尺寸及偏差）

1） H1500.04(基准重合） 2）

H0=60±

增环H2 减环H1=60±

H2= H0+ H1=60+50=110

ES（H2）=ES（H0）+EI（H1）=（H2）= EI（H0）+ ES（H1）=+=

所以：H2=110±

0.050.30图2所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔400mm需淬硬，键槽尺寸深度为460mm。0.10孔和键槽的加工顺序是：1）镗孔至39.60mm。2）插键槽，工序尺寸为A。3）淬火热处0.050.05理。4）磨内孔至400mm，同时保证400mm（假设磨孔和镗孔时的同轴度误差很小，

可忽略）。试求插键槽的工序尺寸及其公差。

解：（1）由题意，列尺寸链如图所示。

0.3（2）解尺寸链，可得插键槽工序尺寸及公差为：尺寸460为封闭环，解之得：A45.8500.23

1． 如图所示为齿轮孔的局部图，设计尺寸是：孔

0.05400mm需淬硬，键槽尺寸深度为

0.30mm。孔和键槽的加工顺序是：1）镗孔至 4600.1039.60mm。2）插键槽，工序尺寸为A。3）

0.05淬火热处理。4）磨内孔至400mm，同时保

0.05证400mm（假设磨孔和镗孔时的同轴度误差

很小，可忽略）。试求插键槽的工序尺寸及其公差。

（7分）

解：按加工路线作出如图四环工艺尺寸链。其中尺寸46为要保证的封闭环, A和20为增

环,为减环。按尺寸链基本公式进行计算：

基本尺寸：

偏差： +＝(+＋△ sA)－0 ∴ △ sA＝

+0＝(0＋△ xA)－（+） ∴ △ xA＝

0.27545.80.050因此A的尺寸为：

0.22545.80按“入体”原则，A也可写成 ：

如下图所示轴套零件的轴向尺寸，其外圆、内孔及端面均已加工。试求：当以B面定位钻直径为φ10mm孔时的工序尺寸A1及其偏差。（要求画出尺寸链图）

解：如图 A1:封闭环；A2、A4:增环；A3:减环

A1=A2+A4-A3=60+25-50=35

ESA1= ESA2 +ESA4-EIA3=0+=

0.15 EIA1= EIA2 +EIA4+ESA3= 所求 A1及其偏差为：A1=350.20

0.201.如图所示工件成批加工时用端面用B定位加工表面A(用调整法)，以保证尺寸 100mm，

试计算铣削表面A时的工序尺寸及上、下偏差。

答：尺寸链如图所示， L0间接获得为封闭环，L3为工序尺寸在加工过程要使用，需要计算出来。经分析可知，L1，L3为循环，L2为减环。依据公式：

L0=L1+L3-L2,可以得出L3=L0+L2-L1=10+60-30=40mm

ESL0=ESL1+ESL3-EIL2, 可以得出ESL3=ESL0+EIL2-ESL1=+=

EIL0=EIL1+EIL3-ESL2, 可以得出EIL3=EIL0+ESL2-EIL1=0++0=

所以L3=

03.加工如图所示一轴及其键槽，图纸要求轴径为3000.032 ，键槽深度尺寸为2602 ，有关的加

+

工过程如下：1）半精车外圆至30.6 ；2）铣键槽至尺寸A1；3）热处理；4）磨外圆至3000.100.032，

加工完毕。求工序尺寸A1。

解：AO是要通过加工保证的尺寸，是封闭环；A1是加工要使用的工序尺寸，需要计算出来，且为增唤；A3也为增环，A2为减环。

A2= ESA1+ ESA3- EIA2, ESA1= ESA0+ EIA2- ESA3==

EIA0= EIA1+ EIA3- ESA2, EIA1= EIA0+ ESA2- EIA3=-02+0+=

所以A1=磨削一表面淬火后的外圆面，磨后尺寸要求为mm 。为了保证磨后工件表面淬

硬层的厚度，要求磨削的单边余量为±，若不考虑淬火时工件的变形，求淬火前精车的直径工序尺寸。

解：建立尺寸链如图所示，其中Z=0。3±0。05是尺寸链的封闭环；R2=，是尺寸链的减环；R1是尺寸的增环，待求。解此尺寸链可得到；R1=+由此可求出淬火前精车的直径工序尺寸为；D1=+如图所示一批小轴零件，部分加工过程如下：1.半精车端面A、B，保证两者之间的尺寸A1=49.60.1 mm；2.调头，以A面为基准半精车端面C，保证总长度A2= 800.05；3.

00.20热处理；

8.如图所示零件，A、B两端面已加工完毕。在某工序中车削内孔和端面C时，图中A03000.20mm，。车削时以端面A11000.10mmB定位，图样中标注的设计尺寸A0不便直接测量，如以端面A

为测量基准测量孔深尺寸A2，试求A2的基本尺寸及其上下偏差。

解: 尺寸链如图所示:在该尺寸链中,A0为封闭环,A1为减环,A2为增环,按尺寸链计算公式有:

基本尺寸:A2=A0+A1=30+10=40mm

上偏差:ES2=ES0+EI1==

下偏差:EI2=EI0+ES1==

因此,所求尺寸为A2=