1-11 在图示的加工工件中，试分别确定应限制的自由度。 答：a)应限制x? 、y?、 z?、x?、y?5个自由度。 底面1限制了z?、x?、y?，（用支承钉或平板） 外圆2限制了x? 、y?，（用扁V形铁，自动定心） (b) 应限制全部6个自由度
槽1（用短圆销）限制y?，平面2（用支承钉）
限制y?，外圆面3（用厚 V形铁）限制x? 、z?、x?、z?
(c) 限制所有6个自由度
平面1限制（三个支承钉或平板）z?、x?、y? 平面2限制（用支承条）x?、z?， 平面3限制（一个支承钉）y?。 (d) 应限制全部6个自由度。 面1限制（用支承板）z?、x?、y?， 孔2限制（用短圆销）x? 、y?，
外圆弧3限制（用扁V形铁，x?可移动的）z?。
1-10 根据六点定位原理，分析各图示定位 方案，并判断各定位元件分别限制了哪些 自由度？
答： (a)左端卡盘限制z?、y?，右端尾顶尖 限制x?、y?、z?，共限制5个自由度； (b)左端顶尖限制x? 、y?、 z? ，右端滑动 顶尖限制y?、z?，共限制5个自由度； (c)心轴+开口弹性套限制y?、 z? 、y?、z? 4个自由度；
(d)左端圆锥销限制x? 、y?、 z? ，右端滑
动圆锥销限制y、z，共限制5个自由度；
????????(e)左侧两个短V形块限制x 、y、x、y4个自由度，右侧一个短V形块限制z、z 2个
自由度，共限制6个自由度，完全定位；
(f) 底面两块长支撑板限制 z 、x、y，侧面下端两个支撑钉限制x 、z，侧面上端菱形销限制y，共限制6个自由度，完全定位。
6-3图2—96a所示套筒零件上铣键槽，要保证尺寸540现有三种定位方案，-0.14mm及对称度。分别如图b、c、d所示。试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)。
??????
???位??不重合?答：方案(b)：对尺寸540?0.14，定Td10.11[?1]?[?1]?0.0207
?22sin450sin2对槽对称度，???0
方案(c) 对尺寸540?0.14，?定??位??不重合 指定边接触（上母线），?位=
11(T心轴?TD)?e?(0.02?0.03)?0.01，式中TD为零件22内孔公差，e为心轴与内孔的最小间隙。
?不重合=Td=?0.1 ?定??位??不重合=0.085
对槽对称度，????位??不重合?0
方案(d) 对尺寸540?0.14，?定??位??不重合=0+0=0
1212对槽对称度，????位??不重合?0+
方案(b)最优。
11Td=?0.1=0.05?0.03/3?0.01
22?0.0250?0.154-13 1-20 在图1—97所示工件中，Ll=70-mm，L3不便直0.050mm，L2=60-0.025 mm，L3=200接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。
LxL3L2L1
答：作尺寸链图, L3为封闭环，Lx、L2为增环，L1为减环。列表解：
?0.10解得Lx=300（测量尺寸）。
?TH4-16图4-76所示小轴的部分工艺过程为：车外圆至￠30.50，热-0.1mm，铣键槽深度为H00.036处理，磨外圆至￠30?0.05mm，求保证键?0.015mm。设磨后外圆与车后外圆的同轴度公差为￠?TH?0.2槽深度为40mm的铣槽深度H0。
L0L2HL1L同
答：画尺寸链图，L0为封闭环, H、L2为增环，L1、L同为减环。列表解：
L1 L同 L2 L0 公称尺寸 -15.25 0 15 4 ES +0.107 +0.05 +0.025 +0.018 +0.2 EI +0.0175 0 -0.025 +0.0075 0 H（待求） 4.25 0.107?0.0895铣槽尺寸H=4.25? ?0.0175=4.267504-17一批小轴其部分工艺过程为：车外圆至￠20.60渗碳淬火，磨外圆至￠200-0.04mm，-0.02mm。试计算保证淬火层深度为0.7～1.0mm的渗碳工序渗入深度t。 答：画尺寸链图，L0为封闭环, t、L2为增环，L1为减环。 列表解： L1 L2 L0 0.28铣槽尺寸t=1.0??0.01
公称尺寸 -10.3 10 0.7 ES +0.28 +0.02 0 +0.3 EI +0.01 0 -0.01 0 L0L2tL1t（待求） 1.0 2-16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?
答：补充：曲线顶峰位置偏于公差带中值的左侧0.003mm. 计算Cp?T0.10??0.667?1, 工艺能力不足，产生不合格品。 6?6?0.025z1?dmax?x?x?dmin?(25?0.05)?(25?0.003)?2.12,0.025(25?0.003)?(25?0.05)?1.88,0.025F(z1)?0.463
z2???F(z2)?0.4680
合格率：Fz1?Fz2?95.1%
调整尺寸分布中心与公差中心重合，减少背吃刀量：0.003/2=0.0015mm
z1?z2?0.05?20.025F(z1)?0.4772
合格率：0.4772*2=95.44%
2-21在车床上加工一批工件的孔，经测量实际尺寸小于要求的尺寸而必须返修的工件数占22.4%，大于要求的尺寸而不能返修的工件数占1.4%，若孔的直径公差T=0.2mm，整批工件尺寸服从正态分布，试确定该工序的标准差σ，并判断车刀的调整误差是多少? 答：转化为合格率
Fz1?0.5?1.4% 查表z1=2.2 Fz2?0.5?22.4% 查表z2=0.74
合格率：1-0.224-0.014=77.46% 画分布图
?x1???z1?2.2?x1?0.15???x2 解得?z?0.74?x2?0.05 ?2???0.068????x1?x2?T?0.2??让尺寸分布中心与尺寸公差带中心重合，车刀调整误差为0.05/2=0.025mm（偏大方向调） z1’=
0.1?1.47 F(z1)?0.43 合格率：0.43*2=0.86=86% 0.0685-14减速机中某轴上零件的尺寸为A1=40mm，A2=36mm，A3=4mm，要求装配后齿轮轴向
0.25间隙，A0=0??0.10mm，结构如图5-47所示。试用极值法和统计法分别确定A1、A2、A3的
公差及其分布位置。
A2A3A0A1 答：A0为封闭环，A1增环，A2、A3减环 （1） 极值法
T0=0.15mm，T0/3=0.05mm，选易加工A3为协调环 分配公差取T1=0.07mm，T2=0.06mm，（按尺寸和加工难易）T3=T0-T1-T2=0.02mm
?0.07A1为内尺寸、A2为外尺寸，A1按基孔制，A2按基轴制：A1=400mm，A2=360?0.06mm
?1??0.035mm，?2??0.03mm，?0??3??1??2??0??0.11mm
0.25?0.10?0.175mm
211T3??0.11??0.02??0.1mm 2211下偏差EI3??3?T3??0.11??0.02??0.12mm
22上偏差ES3??3?0.1A3=4??0.12mm
机械制造工艺学答案
