机制工艺计算题和分析题

机制工艺计算题和分析题第1页，共210页。一、分析题1、用调整法加工图示工件，试根据工序要求按给定的坐标，进行分析并确定定位方案：（1）必须消除的自由度有哪些？（2）应选何种定位元件？理由是什么？（3）在图中标注定位符号？3XYZφD第2页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院3分析：（1）按加工要求必须消除：X、Y的移动与转动四个自由度。（2）以底平面为第一定位基准，用定位支承板为定位元件可消除Z的移动和X、Y的两个转动自由度。采用定心定位夹紧机构于外圆面，可消除X、Y两个移动自由度。共可消除工件的除Z转动的五个自由度，满足加工要求，属部分定位。（3）符号（在图中表示）略

[1题答案]第3页，共210页。2．按下面工件的加工要求确定定位方案，并论述理由。（要求标示定位符号）

ZL

φ

hX

32第4页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院5分析：（1）按加工要求必须消除除Z移动外的其它五个自由度（2）以工件底平面为第一定位基准消除Z移动与X、Y转动并可主要承受切削力。以尺寸h的工序基准面为第二定位基准，消除Y移动与Z转动，且基准重合。以尺寸L的工序基准面为止推基准消除X移动，并基准重合。共消除了工件全部六个自由度，为完全定位。（3）定位符号（略）。[2题答案]第5页，共210页。3．工件在图示夹具中定位及夹紧，试分析：（1）找出定位元件和相当的定位支承点数并在图中标注正确的定位符号？（2）说明该方案属何种定位？找出夹紧元件并在图中标注符号？第6页，共210页。

4．工件在图示夹具中定位及夹紧，试分析：（1）欲加工图示键槽时该定位方案有无问题？若有问题如何改正？（2）在原图中标注定位符号？第7页，共210页。5．用调整法加工图示零件，试根据本工序要求按给定的坐标指出必须限制的自由度？选择恰当的定位元件并说明理由？并用符号标示定位部位及夹紧力施加部位与方向？（加工键槽）LH4第8页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院9答：按加工要求必须消除除绕X轴转动之外的其它五个自由度；采用长V型块为定位元件，消除Y、Z移动与转动，因V型块为对中性定位元件则可保证加工键槽的对称度要求；在有键槽轴端采用挡销定沿X轴一点自由度，也使该定位基准与尺寸H的工序基准重合；这样可分析出，此方案工件被消除了除绕X轴转动之外的其它五个自由度，且满足加工要求，为部分定位；（定位与夹紧符号标注略）。第9页，共210页。6．试以车床导轨直线度误差对加工精度影响，分析得出误差敏感方向的结论？第10页，共210页。7、试分析加工图示轴上键槽时的定位方案是否合理并提出改进方案？第11页，共210页。(一)定位误差分析与计算:1、图示工件定位，其中A、B、C、D面已经加工，加工孔时以A面定位，问保证工序尺寸60±0.21时的定位误差为多少?已知:H=60±0.21,L1=300-0.08,L2=170+0.06

L3=90±0.04二、计算题L1L2L3HABCD第12页，共210页。解：依据ΔDW=ΔJB+ΔJW，ΔJB=ΣＴ（Li），且ΔJW=0则：ΔDW=ΔJB=ΣＴ（Li）

=0.08+0.06+20.04=0.22第13页，共210页。2、欲加工内孔键槽的工件定位方案如图所示,以V型块定位.试计算该定位情况下,工序尺寸L的定位误差为多少?

φ60+0.08Φ90-0.06L90°

第14页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院15解:求工序尺寸H的定位误差:

因工序基准与定位基面相互独立，所以:有：ΔDW=Δjb+Δjw且:Δjb=Td/2=0.08/2=0.04Δjw=TD/2sin(α/2)=0.06/2sin(45°/2)=0.042得到:ΔDW=Td/2+TD/2sin(α/2)=0.082[2题答案]第15页，共210页。3.在铣床上加工键槽,零件定位方案如图所示.试计算工序尺寸H的定位误差为多少?Φ80-0.14

90°H第16页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院17解:Δjw=0.14/2sin45°=0.099Δjb=0.14/2=0.07ΔDW=Δjw–Δjb=0.099–0.07=0.029答:工序尺寸H的定位误差为ΔDW=0.029[3题答案]第17页，共210页。4.工件定位方案如图所示,欲加工一平台.试计算该定位情况下工序尺寸A的定位误差为多少?φ60-0.14

A45°

20±0.08第18页，共210页。4题解解:为一斜面与一平面的组合定位.分析:影响工序基准O在加工尺寸方向变动时：1）对于φ60-0.14对工序基准沿加工尺寸方向上的影响:Δφ=0.14/2sin45°=0.0992）对于20±0.08对工序基准沿加工尺寸方向上的影响:

Δ=2X0.08=0.163）则:ΔDWA=Δφ+Δ=0.259答:工序尺寸A的定位误差为ΔDWA=0.259.ΔφΔ第19页，共210页。5.工件定位方案如图所示,欲加工孔φd.试计算工序尺寸B的定位误差为多少?φ80-0.14

B45°

30±0.06φd第20页，共210页。5题解解:为一斜面与一平面的组合定位.分析:影响工序基准O在加工尺寸方向变动时：1）对于φ80-0.14对工序基准沿加工尺寸方向上的影响:Δφ=0.14/2sin45°-0.07=0.0292）对于30±0.06对工序基准沿加工尺寸方向上的影响:

Δ=2X0.06=0.123）则:ΔDWB=Δφ+Δ=0.029+0.12=0.149答:工序尺寸B的定位误差为ΔDWB=0.149.第21页，共210页。6.工件在图示夹具中定位并夹紧,欲加工φ8H7孔.试计算加工该孔时其工序尺寸的定位误差为多少?90°φ80-0.28

20±0.12

φ8H7

第22页，共210页。7.如图所示,工件以“一面两孔”定位,加工φ30H7孔.已知:L1=62-0.10,L2=45-0.08,且两孔中心距为53±0.12φ16H7(+0.016),φ16g6(-0.006-0.017),试计算工序尺寸L和H的定位误差各为多少?Φ16H7/g6

53±0.12

φ30H7

LL1

L2

H第23页，共210页。7题解解:(1)工序尺寸L的定位误差:

因工序基准与定位基准重合故基准不重合误差为零，即ΔJBL=0则ΔDWL=ΔJWLΔDWL=0.016+0.017=0.033(2)工序尺寸H的定位误差:因工序基准与定位基准不重合故基准不重合误差不为零，而定位基准为支承定位，则ΔJWH=0ΔDWH=ΔJBHΔDWH=0.1第24页，共210页。8.按图示定位方案，试计算保证工序尺寸A的定位误差为多少？V型块夹角为90°øD-TD

ød-Td

第25页，共210页。8题解解：1）分析：工序基准在øD-TD

上，定位基准在ød-Td

上，则存在基准不重合误差；且两基准不在同一基面上（是两个独立的随机变量），因此应计算工序基准在这两个独立的随机变量的影响下沿加工尺寸方向上最大位置可能产生的偏移量。2）计算：因øD-TD的影响Δ=TD/2，因ød-Td的影响Δ=Td/2sin(45º)，则ΔDWA={TD+Td/sin(45º)}/2第26页，共210页。9.在一阶梯轴上加工偏槽（如图所示）若在此定位方案下，试计算能否满足加工要求？

4+0.15

65-0.2α=90°

Φ50-0.06Φ80-0.08

第27页，共210页。10.工件定位如图所示,欲加工φd孔.试计算该孔加工后相对于φD-TD可能产生的最大偏心量为多少?

ΦD-TD

45°

B±TB/2φd第28页，共210页。11．工件定位方案如图所示加工Φ16孔.试计算定位误差为多少?Φ16HΦ40+0.10Φ40-0.06-0.16第29页，共210页。(二).工艺尺寸链分析与计算1、图示工件已知A1=70–0.025,A2=60-0.025,A3=20+0.15.当外圆各部加工完毕后加工内孔时,A3尺寸不便测量,试给出新的测量尺寸及上下偏差?

A3A1A2A4A0A2A1第30页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院31解：根据题意建立尺寸链:A0=A3=20为封闭环

A4为测量尺寸尺寸链图:A4A0A2A1计算A4:名义尺寸:A4=A0+A1-A2=20+70-60=30上偏差ES(A4):ES(A4)=ES(A0)+EI(A1)-ES(A2)=0.15+(-0.025)-0=0.125下偏差EI(A4):EI(A4)=EI(A0)+ES(A1)-EI(A2)=0+0-(-0.025)=0.025结果:测量尺寸A4=30+0.125+0.025A0=A320+0.150A430+0.125+0.025A2600-0.025A1-70+0.0250表格法:环ESEI第31页，共210页。

2、图(a)所示为零件部分轴向尺寸,经(b)、(c)两道工序完成轴向尺寸加工.试确定工序尺寸L及偏差?(a)(b)(c)22±0.160-0.0560.3-0.1060-0.05L第32页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院33解:分析题意建立尺寸链:尺寸链图:

其中:A0=22±0.1为封闭环,A1=L,A2=60-0.05,A3=60.3-0.10计算A1=L:名义尺寸A1:A1=A0+A3-A2=22+60.3-60=22.3上偏差ES(A1):ES(A1)=ES(A0)+EI(A3)-ES(A2)=0.1+(-0.1)-0=0下偏差EI(A1):EI(A1)=EI(A0)+ES(A3)-EI(A2)=-0.1+0-(-0.05)=-0.05结果:L=A1=22.3-0.05A1A0A2

A3A2600-0.05

A022+0.1-0.1A122.30-0.05

A3-60.3+0.10表格法:环ESEI第33页，共210页。

3、图示零件，因设计图上所注尺寸8+0.3在加工后无法直接测量.试确定如何保证该尺寸的直接测量方法?并计算该测量尺寸及其偏差?

R20-0.1

25-0.18+0.3

第34页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院35

A0R

A1

A解:由题意分析可知,设置测量尺寸A来间接保证尺寸8+0.3

则建立相关尺寸链图图中:A0=8+0.3为封闭环,R=20-0.1,A1=25-0.1

计算A:

名义尺寸:A=R+A1-A0=20+25-8=37

上偏差ES(A):ES(A)=EI(R)+EI(A1)-EI(A0)=-0.1+(-0.1)-0=-0.2

下偏差EI(A):EI(A)=ES(R)+ES(A1)-ES(A0)=0+0-0.3=-0.3

结果:测量尺寸A=37-0.2

-0.3第35页，共210页。

4、加工轴上键槽,其工艺过程如下:（1）精车外圆至尺寸φ42-0.14;（2）在铣床上按尺寸A铣键槽;（3）热处理;（4）在外圆磨床上磨外圆至尺寸φ41.5-0.006的同时保证键槽深为H=37-0.18.求工序尺寸A及上下偏差?φ42-0.14AHφ41.5-0.006第36页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院37AA0A2A1解:根据题意画尺寸链图表格法:环ESEI

其中:A0=H=37-0.18A220.750-0.003A1=21-0.07A1-21+0.070A2=20.75A37.25-0.07-0.177

计算:A=?A0370-0.018

得:A=37.25-0.003-0.07-0.177第37页，共210页。

5、加工齿轮内孔中的键槽,其有关工艺过程如下:

（1）镗孔至尺寸φ40.5+0.1;

（2）键槽保证尺寸A;

（3）热处理;

（4）磨内孔至尺寸φ41+0.027的同时保证尺寸H=47+0.30

求工序尺寸A及上下偏差?φ40.5+0.1

φ41+0.027HAH=A0第38页，共210页。

6.某零件设计图部分尺寸标注如图所示，其中A1=26±0.025与装配要求有关必须保证，试分析计算图中所标注的尺寸A2=44-0.05是否合理?应如何调整?调整后A2为多少?

Φ32Φ27

44-0.05A1第39页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院40解:由零件的结构工艺性,A1尺寸不能直接得到,可通过控制A2与Φ孔的深度尺寸间接获得.因此可得到相关尺寸链:其中A0=A1=26±0.025为封闭环;由尺寸链极值法计算式

T(A0)=ΣT(Ai)可知:T(A2)=0.05与T(A0)相等,按极值法公式,A3和A4已无允差,故不合理.以等公差法进行调整,则有:T(Ai)M=T(A0)/(N-1)即令各组成环公差值相等,得到:T(Ai)M=0.05/3≈0.0167据此查对应精度为[IT7]，即T(A3)=T(A4)=0.015进行调整,则:T(A2)=0.020当A3与A4的公差按入体正偏差标注,即:A3=A4=9+0.015由此重新计算A2尺寸偏差:ES(A2)=ES(A0)+EI(A3)+EI(A4)=0.025EI(A2)=0.005得到调整后A2尺寸:A2=44+0.025+0.005A2A1A3A46题.注：查<标准公差数值表>GB1800-79基本尺寸为6~10时的相近公差值0.015且对应IT7第40页，共210页。7、如图（a）所示为某零件轴向尺寸简图，（b）、（c）图示为两次装卡。试标注工序尺寸H1、H2及其公差？

5+0.425-0.250-0.10（a）

H1

50-0.10（b）H250-0.10（c）第41页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院42解:画尺寸链图:A图B图

50-0.10

H2

A0=25-0.2H2H1A0=5+0.4

其中:A图中的5+0.4为封闭环,B图中的25-0.2为封闭环.

计算:环ESEI

500-0.1

H2–250-0.1

250-0.2环ESEI

H225+0.10

H1–20+0.305+0.40结果:H2=25+0.1H1=20-0.37题.第42页，共210页。8.图示为轴套零件,在车床上已加工好外圆、内孔等。现需在铣床上铣出右端槽保证尺寸为5-0.06及26±0.2.求试切调刀的度量尺寸H和A应如何标注?

5-0.06φ40-0.04

50-0.126±0.2A

10+0.0520±0.1H第43页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院44A图中，A0=26±0.2为封闭环，A2=10，A3=20±0.1，A4=50-0.1。求AB图中，A0=5-0.06为封闭环，A1=(φ40-0.04)/2=20-0.02

。求H环ESEI环ESEI

A4500-0.1

A6+0.1+0.05

A2-100-0.05

A3-20+0.1-0.1

H25-0.02-0.06

A1–20+0.020A050-0.06A026+0.2-0.2结果:A=6+0.1,H=25-0.02

+0.05-0.06解:建立尺寸链画尺寸链图:A图B图A0AA3A4A2A0HA18题.第44页，共210页。9.加工一批连杆两端大小孔，如图所示。试问加工后如何测量？其工序尺寸如何标注？

φ65.5+0.018φ28+0.007217±0.1-0.003C第45页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院46解:可在加工后测量两孔内壁或外壁间距,间接地得出是否满足217±0.1的要求.

由此建立尺寸链:环ESEI

A214+0.0035-0.0015

A132.75+0.0090

C170.25+0.0875-0.0985A0217+0.10-0.10

A1CA2

A0其中:A0=217±0.1为封闭环;A1=(φ65.5)/2=32.75+0.009A2=14+0.0035

求测量尺寸C及上下偏差:-0.0015结果:测量尺寸C=170.25+0.0875

-0.09859题.第46页，共210页。10.大批量生产轴承碗,尺寸如图.当以B端定位车C面时如何保证设计尺寸50-0.20?

10-0.150-0.2ABC第47页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院48解:建立尺寸链,画尺寸链图:

其中:A0=50-0.2为封闭环,求测量工序尺寸A1A160-0.1-0.2环ESEI

A2–10+0.10

A0500-0.2A2=10-0.1A0

A1结果:当测量尺寸A1=60-0.1

可保证设计尺寸50-0.2.-0.210题.第48页，共210页。11.图示夹具中定位心轴与夹具体的联接情况.各零件的有关尺寸如图,试计算定位心轴压入部分的上端与工作台下端面之间的空隙N的下限值,验证工件夹紧后,其下端面是否会发生与定位心轴压入部分的上端面相碰?已知:A1=24-0.15A2=4.4±0.1A3=14±0.2A4=5-0.2

A3A1

N工件A4A2A1240-0.15A2-4.4+0.1-0.1A3-14+0.2-0.2A4-5+0.200N0.6+0.5-0.45第49页，共210页。12.一泵的部件装配如图所示.试求活塞移动的极限尺寸,根据技术条件,行程误差不得大于3毫米.问:在以上条件下能否满足要求?40-0.6231+0.67

N19-0.5250-0.6211+0.43第50页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院51

解:由题意画尺寸链图其中:A0=N为封闭环;

A1=50-0.62

A2=31+0.67A3=40-0.62

A4=19-0.52

A5=11+0.43

求:T(A0)与N的极限尺寸:A1-50+0.620环ESEI

A231+0.670

A3400-0.62A511+0.430

A4-19+0.520

A0=N13+2.24-0.62得:T(A0)=2.86<3Nmax=15.24Nmin=12.38A1A2A4A5A3A0=N[12题]第51页，共210页。13.已知滑块尺寸A3=23-0.28,A4=30-0.04,导轨尺寸A1=24+0.28,A2=30+0.14,滑块上下两侧对称度允差A5=0±0.05,导轨上下两侧对称度允差A6=±0.07.求:滑块与导轨出口处间隙N值及上下偏差?-0.08A1A3A2A4A5A6N第52页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院53解:建立尺寸链,画尺寸链图其中:A0=N为封闭环

环ESEIA1/212+0.140A4/215-0.02-0.04A2/2–150-0.07A3/2–11.5+0.140A60+0.07-0.07A50+0.05-0.05A0=N0.5+0.38-0.23得:N=0.5+0.38-0.23

A1/2A3/2N=A0

A5

A4/2A6A2/2[13题]第53页，共210页。(三)装配尺寸链计算

1、一批孔与轴的零件装配,孔的尺寸为φ70+0.12,轴的尺寸为φ70-0.10

且尺寸分布具有相同的规律.要求装配最大间隙不得超过0.26,试求分组互换法装配时的分组数和孔与轴各组的尺寸与偏差?-0.22第54页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院55解:设分组后轴与孔的分组间隔为Td1和TD1,且Td=TD=0.12及Xmax=0.26为已知.

则分组后满足装配要求时,应使:TD1=Xmax-Td-0.1=0.26-0.12-0.1=0.04

得到分组数:N=TD/TD1=0.12/0.04=3(组)

各组尺寸及偏差如表所示:

组序φ70轴φ70孔配合间隙

1-0.22~-0.180~0.040.18～0.262-0.18~-0.14+0.04~+0.080.18～0.263-0.14~-0.10+0.08~+0.120.18～0.26

装配方法[1]第55页，共210页。

2、一批孔与轴的零件装配,孔的尺寸为φ60+0.28,轴的尺寸为φ60-0.06

且尺寸分布具有相同的规律.要求装配最大间隙不得超过0.4,试求分组互换法装配时的分组数和孔与轴各组的尺寸与偏差?-0.34第56页，共210页。3.图示车床拖板与导轨装配简图，要保证间隙A0=0.01～0.02，若选取A3为修配环且修M平面.已知：A1=50-0.125，A2=30+0.12,T(A3)=0.1,给定最小修配余量ΔK=0.12。试按修配法装配时，求修配环A3的尺寸及上下偏差?最大修配量为多少?压块

A1A2A3A0导轨拖板M第57页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院58解：根据封闭环越修越小的最小劳动量条件：A'0min=A0min+ΔK得A'0min=0.01+0.12=0.13

则:环ESEIA1-50+0.1250

A230+0.120

A320+0.23+0.13T(A3)=0.1

A’00+0.475+0.13得到:A3=20+0.23

最大修配量:ΔZ=|A'0max-A0max|=0.475-0.02=0.455

+0.13装配方法[3]+0.475______A'0max+0.130_______A'0min

ΔZ=|A'0max-A0max|+0.020_______A0max+0.010_______A0min第58页，共210页。4.图示车床拖板与导轨装配简图，要保证间隙A0=0.01～0.02，若选取A3为修配环且修N平面。已知：A1=40-0.12，A2=30+0.10,T(A3)=0.1,给定最小修配余量ΔK=0.10.试按修配法装配时，求修配环A3的尺寸及上下偏差?最大修配量为多少?压块

A1A2A3A0导轨拖板N第59页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院60解：越修M面封闭环A0越大,则根据最小劳动量条件:A'0max=A0max-ΔK取A'0max=0.02-0.10=-0.08

由表格法计算:

环ESEIA1-40+0.120

A230+0.100

A310-0.30-0.40T(A3)=0.1

A’00-0.08-0.40

得到:A3=10-0.30

最大修配量:ΔZ=|A。min-A'。min|=0.01+0.40=0.41-0.40装配方法[4]+0.02_______A0max+0.01_______A0min-0.08______A'0maxΔZ=|A。min-A'。min|-0.40_______A'0min第60页，共210页。

5.图示三联齿轮在轴上装配关系,若采用固定调整法装配,选A4为调整件,且T(A4)=0.05要求满足轴向装配间隙为AΣ=0.1～0.3,求调整件分组数及各组尺寸与偏差?

已知:A1=45+0.18A2=8-0.07

A3=30-0.2

A2A3AΣA4A1第61页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院62解:空位尺寸[封闭环+调整环]变动量:ΣT(Ai)=0.18+0.07+0.2=0.45[除封闭环、调整环之外其它组成环的变动量]

分组间隔:T(AΣ)-T(A4)=0.2-0.05=0.15

分组数N=ΣT(Ai)/[T(AΣ)-T(A4)]=0.45/0.15=3(组)

调整件A4的基本尺寸:A41max=A1min-A2max-A3max-AΣmin=45-8-30-0.1=6.9(第一组最大尺寸)

各组尺寸与偏差:各组尺寸范围装配后间隙范围A41=6.9-0.057~7.150.1~0.3A42=7.05-0.057.15~7.300.1~0.3A43=7.2-0.057.30~7.450.1~0.3第62页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院63A’Σmax=7.45A41=6.90.050.150.150.15A42=7.05A43=7.20A’Σmin=7AΣmin=0.1AΣmax=0.3AΣminAΣmax=0.30.05AΣmax=0.30.05AΣminT(A’Σ)=Σ’T(Ai)分档尺寸关系图AΣ=0.1～0.3T(A4)=0.05第63页，共210页。6、一轴上零件装配如图所示,已知A1=100+0.10,A2=15-0.05,A3=60-0.08,A4=5-0.05,T(A5)=0.03,若要保证装配间隙AΣ=0.02～0.1选A5为固定调整件采用固定调整法装配,试计算调整件分组数N及各组尺寸与偏差?

Ａ

Ａ4Ａ3Ａ2Ａ1Ａ5第64页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院65解:空位尺寸变动量:ΣT(Ai)=0.1+0.05+0.08+0.05=0.28

分组间隔:T(AΣ)-T(A5)=0.08-0.03=0.05

分组数N=ΣT(Ai)/[T(AΣ)-T(A5)]=0.28/0.05=6(组)调整件A5的基本尺寸:A51max=A1min-A2max-A3max-A4max-AΣmin=100-15-60-5-0.02=19.98

各组尺寸与偏差:各组尺寸范围装配后间隙范围

A51=19.98-0.0320~20.050.02~0.10A52=20.03-0.0320.05~20.100.02~0.10A53=20.08-0.0320.10~20.150.02~0.10A54=20.13-0.0320.15~20.200.02~0.10A55=20.18-0.0320.20~20.250.02~0.10A56=20.23-0.0320.25~20.280.02~0.08第65页，共210页。(四)加工误差统计分析(不合格品率估算)

1、连续车削一批小轴,图纸要求直径为φ20-0.1,测量结果表明该批小轴尺寸符合正态分布,且已知均方根偏差σ=0.025,曲线分布中心比公差带中心大0.03.

试求该批工件可能的合格品率与不合格品率?第66页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院67

解:由题意可知X=X0+0.03=19.95+0.03=19.98尺寸分散范围ω=6×0.025=0.15且Xmin=19.98-0.075=19.905,Xmax=20.055可知:不存在不可修复品,但存在可修复品为不合格品.求可修复品率:Z=(20-19.98)/0.025=0.8由Z查表得F(Z)=0.2881不合格品率为:0.5-0.2881=0.2119×100%=21.19%合格品率为:100%-21.19%=78.81%X=19.98ω=0.1520.05519.905T=0.1X0=19.9519.9201、第67页，共210页。2、在自动车床上加工一批小轴,其外径尺寸要求为φ25-0.046,若该机床加工工序尺寸的分布曲线符合正态分布,且均方根偏差σ=0.003,分布曲线中心尺寸为24.96。求该批工件可能产生的不合格品率为多少?常值系统误差为多少?第68页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院69

解:X=24.96,X0=(25+25-0.046)/2=24.977

常值系统误差为:|X-X0|=0.017

尺寸分散范围ω=6×0.003=0.018Xmax=24.96+0.009=24.969,Xmin=24.951

并已知:X0max=25,X0min=24.954

可知:只存在不可修复品为不合格品.

求不可修复品率:0.5-F(Z)Z=(24.96-24.954)/0.003=2由Z查表得F(Z)=0.4772

故不合格品率为(0.5-0.4772)100%=2.28%X=24.96ω=0.01824.96924.951T=0.046X0=24.97724.95425Δ常2、第69页，共210页。

3、加工φ80-0.03

的轴,已知加工尺寸符合正态分布,且均方根偏差σ=0.005时,其可修复品率为5.48%.若当σ=0.006时,不合格品率为多少?-0.01第70页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院71解：根据题意已知：T=0.02，X0=79.98，依据σ=0.005时,可修复品率为5.48%，F0.005=0.5-0.0548=0.4452，查表Z0.005=1.6=|79.99-X|/0.005则可求出X=79.982.当σ=0.006时,ω=6×0.006=0.036，由Z0.006=|79.99-79.982|/0.006得到：Z0.006=1.3333,查表且用插值法求出F（1.3333）=0.4085，则：当σ=0.006时的可修复率F=0.5-0.4085=9.15%，又，由图可见，存在不可修复品率，Z0.006=|79.97-79.982|/0.006=2，查表F（2）=0.4772，则：当σ=0.006时的不可修复率F=0.5-0.4772=2.28%当σ=0.006时,不合格品率为（9.15+2.28）%=11.43%80.00X=79.982ω0.005=0.0379.99779.967T=0.02X0=79.9879.9779.99ω0.006=0.03679.9640.002

3、σ=0.006σ=0.005第71页，共210页。

4、加工一批零件内孔要求为φ60+0.12,加工后测量得到实际尺寸的分散范围从59.98到60.16,并服从正态分布.问此批零件可能产生的不合格品率为多少?第72页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院73解:根据题意已知：T=0.12，X0=60.06，ω=60.16-59.98=0.18，可得出σ=0.03曲线分布中心：X=（60.16+59.98）/2=60.07作分布曲线图。由图可知：存在可修复品和不可修复品。求可修复品率：Z1=（60.07-60)/0.03=2.3333，查表插值计算得出F(Z1)=0.4901，可修复品率F1=0.5-0.4901=0.99%求不可修复品率：Z2=（60.12-60.07)/0.03=1.6667，查表插值计算得出F(Z2)=0.4518，不可修复品率F2=0.5-0.4518=4.82%由此，不合格品率F=F1+F2=5.81%X=60.07ω=0.1860.1659.98T=0.12X0=60.0660.0060.124、第73页，共210页。5、生产现场测量一批小轴,测得最大外圆直径Dmax=25.030,最小直径为Dmin=25.000,若该批零件符合正态分布,且图纸要求直径为φ25+0.025.求这批零件的不合格品率?-0.005第74页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院75解:由尺寸分散范围ω=6σ=25.03-25=0.03

得σ=0.005且尺寸分散范围中心X=(25.03+25)/2=25.015可修复品率:0.5-F(Z)Z=(25.025-25.015)/0.005=2查表得F(Z)=0.4772得到(0.5-0.4772)100%=2.28%为不合格品率.Φ25.025Φ25.03Φ24.995Φ25ω=6σ=0.03X=25.015X0=25.0105、第75页，共210页。6.车床上加工一批小轴，经测量实际获得尺寸大于要求的尺寸而需返修的为24%，小于要求的尺寸而不能返修的为2%，若小轴图纸上要求公差T=0.16且该批工件的实际尺寸按正态分布,试确定该批工件的尺寸分散范围为多少?常值系统误差为多少?第76页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院77解:由不可修复品率得F(Z1)=0.5-0.02=0.48

查表Z1=(X-X0min)/σ=2.05(1式)

由可修复品率得F(Z2)=0.5-0.24=0.26

查表Z2=(X0max-X)/σ=0.71(2式)

两式联立,并根据T=X0max-X0min=0.16

可得:均方根偏差σ=0.16/(0.71+2.05)=0.058,2[X-(X0max+X0min)/2]=(2.05-0.71)σ

尺寸分散范围ω=6σ=0.348

常值系统误差为[X-(X0max+X0min)/2]=0.67×0.058=0.03886X0maxF(Z1)

X0minω=6σ=0.348XT=0.16X0F(Z2)6.第77页，共210页。7、在自动机上加工一批直径要求为φ25±0.07的小轴,已知该机的均方根偏差σ=0.03如果调整时无误差,试判断是否会有不合格品产生?不合格品率为多少?第78页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院79解:根据题意,可知:常值系统性误差为零则有:X=X0=25且分散范围ω=6σ=6×0.03=0.18因T=0.14故存在不合格品,并且可修复品率等于不可修复品率;由Z=(25.07-25)/0.03=2.33

查表F(Z)=0.4905

得出不合格品率为:(1-2×0.4905)100%=1.9%X=X0=25T=0.14ω=6σ=6×0.03=0.1825.0724.9325.0924.917、第79页，共210页。8、已知加工出的一批小轴服从正态分布,分布中心为φ20.015,且均方根偏差σ=0.005若工件尺寸要求为φ20+0.008

时,求该批产品可能出现的不合格品率为多少?+0.032第80页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院81解:由已知条件得到

X0=20.02X=20.015ω=6σ=6×0.005=0.03Xmin<X0min=20.008即存在不可修复品;Xmax<=20.032不存在可修复品.

由Z=(20.015-20.008)0.005=1.4

查表得F(Z)=0.4192

得出不合格品率为(0.5-0.4192)100%=8.08%.X=20.015ω=0.0320.03020.000T=0.024X0=20.02020.00820.032Δ常8、第81页，共210页。9、用钻模钻一批工件的孔φ15，图纸要求保证孔轴线与端面尺寸为50±0.08,若工序尺寸按正态分布,且分布中心的尺寸为50.050均方根偏差σ=0.02.试求这批产品可能产生的不合格品率为多少?50±0.08第82页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院83解:由已知条件得到T=0.16，X0=50.00，X=50.05，ω=6σ=6×0.02=0.12可知，存在不合格品率F1=0.5-F2由Z=(50.08-50.05)/0.02=1.5，查表得F2=0.4332则：不合格品率F1=0.5-F2=6.68%50.08F149.92ω=0.12X=50.05T=0.16X0=50.00F250.1149.999、第83页，共210页。10、加工出一批小轴,经实测其尺寸服从正态分布且分布中心为Φ19.985,均方根偏差б=0.005,若图纸要求尺寸为Φ20-0.024,试计算不合格品率为多少?可否修复?并求出常值系统误差Δ常为多少?解:由已知条件得到T=0.024，X0=19.988，X=19.985，Δ常=0.003，ω=6σ=6×0.005=0.03Xmax=20.00，Xmin=19.97；X0max=20.00，X0min=19.976由图看出存在不合格品，且不可修复，不合格品率F1=0.5-F2由Z=(19.985-19.976)/0.005=1.8，查表得F2=0.4641则：不合格品率F1=0.5-F2=3.59%10X=19.985ω=0.0320.0019.97T=0.024X0=19.98819.97620.00Δ常F1F2第84页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院85解:由已知条件得到T=0.024，X0=19.988，X=19.985，Δ常=0.003，ω=6σ=6×0.005=0.03Xmax=20.00，Xmin=19.97；X0max=20.00，X0min=19.976由图看出存在不合格品，且不可修复，不合格品率F1=0.5-F2由Z=(19.985-19.976)/0.005=1.8，查表得F2=0.4641则：不合格品率F1=0.5-F2=3.59%10X=19.985ω=0.0320.0019.97T=0.024X0=19.98819.97620.00Δ常F1F2第85页，共210页。11、加工出一批小轴,经实测其尺寸服从正态分布且尺寸分散范围ω=0.03,常值系统误差Δ常=0.003,且实际分布中心在理想中心的左侧.若图纸要求尺寸为Φ30-0.024,试计算不合格品率为多少?可否修复?解:由已知条件得到：σ=0.005，T=0.024，X0=29.988因Δ常=0.003且实际分布中心在理想中心的左侧则：X=29.985，Xmax=30.00，Xmin=29.97；X0max=30.00，X0min=29.976由图看出存在不合格品，且不可修复，不合格品率F1=0.5-F2由Z=(29.985-29.976)/0.005=1.8，查表得F2=0.4641则：不合格品率F1=0.5-F2=3.59%11、X=29.985ω=0.0330.0029.97T=0.024X0=29.98829.97630.00Δ常F1F2第86页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院87解:由已知条件得到：σ=0.005，T=0.024，X0=29.988因Δ常=0.003且实际分布中心在理想中心的左侧则：X=29.985，Xmax=30.00，Xmin=29.97；X0max=30.00，X0min=29.976由图看出存在不合格品，且不可修复，不合格品率F1=0.5-F2由Z=(29.985-29.976)/0.005=1.8，查表得F2=0.4641则：不合格品率F1=0.5-F2=3.59%11、X=29.985ω=0.0330.0029.97T=0.024X0=29.98829.97630.00Δ常F1F2第87页，共210页。三、问答题1．机制工艺学主要研究对象及要达到的目标是什么？2．何谓生产过程，它所包含的内容有哪些？3．何谓机械加工工艺过程？它由哪些单元组成？各单元之间的关系？基本单元是哪个？4．工序及特点是什么？5．工步及特点是什么？6．何谓工作行程（走刀）？7．何谓安装？是否一个工序只含有一次安装？8．什么是工位？

第88页，共210页。第89页，共210页。19．何谓不完全定位（部分定位）？它是否也满足六点定位原理？20．采用部分定位的原因？21．何谓欠定位？它与不完全定位有何区别？22．何谓过定位？允许其存在的条件？23．是否在夹具中定位支承点数少于六个就不会出现过定位？24．何谓通用夹具、专用夹具？各有什么特点？25．定位支承中，可调支承、自位支承的作用各是什么？自位支承相当于几个定位支承点？26．辅助支承的作用？为什么不起定位作用？27．何谓“一面两孔“定位？为何要在其中一孔中采用削边销定位？

第90页，共210页。28．何谓三项误差不等式？其中各项含意？29．何谓定位误差？其产生的因素？30．何谓基准不重合误差？基准位置误差？31．定位误差的表现形式？32．在夹具中以试切法加工一批工件是否存在定位误差？为什么？33．计算定位误差的实质是什么？34．工件夹紧的目的是什么？施加夹紧的有关原则有哪些？35．斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构的作用原理及其特点？第91页，共210页。36．何谓夹具的对定？所包含的内容有哪些？

37．什么是夹具的定位？其实质是什么？38．钻模中的对刀——导向元件叫什么？分几类？各自特点与工作原理？39．固定钻套与钻模板常选用何种配合？40．快换钻套与衬套之间常选何种配合？41．钻套高度设计时应考虑哪些因素？钻套底面与工件距离有关因素？第92页，共210页。42．何谓工艺规程？其作用和制定原则？43．编制工艺规程的原始资料有哪些？44．何谓零件的结构工艺性？45．确定毛坯的因素有哪些？46．表面加工方法的选择依据？47．何谓经济精度？编制工艺规程时在何处体现？48．粗加工、半精加工、精加工、光整加工各阶段的目的是什么？49．定位基准中，粗、精基准选择顺序的原则？50．粗、精基准的选择原则各有哪些？各项原则的目的是什么？51．加工顺序的安排原则？划分加工阶段的原因？第93页，共210页。2026/7/9天津科技大学机械工程学院94附加题和参考答案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:第94页，共210页。52．何谓工序集中？工序分散？个有何特点？53．预备热处理的目的、方法及主要用途？54．何谓加工余量？工序余量？影响加工余量的因素？55．加工余量与工序间公差的关系？56．尺寸链的定义、组成及各项特征？57．尺寸链的基本特征？58．何谓加工精度、加工误差？59．何谓工艺系统？60．何谓原始误差？原理误差？61．机床导轨的直线度误差，在水平面与在垂直面哪个对加工精度影响大？为什么？第95页，共210页。62．何谓主轴回转精度？主轴回转误差？主轴回转误差可分几项描述？分析产生原因？63．试分析产生径向跳动因素中，针对车床及镗床什么因素影响工件的形状精度？64．传动链误差如何影响加工精度的？决定传动链误差的因素是什么？65．何谓工艺系统刚度？影响部件刚度的因素有哪些？66．何谓误差复映？如何消除或减小其对加工精度的影响？67．何谓接触刚度？影响接触刚度的因素是什么？68．什么是残余内应力？其特点及产生的因素有哪些？69．何谓系统性误差？其特点及属于它们的误差有哪些？70．何谓随机性误差？其特点及属于它的误差有哪些？第96页，共210页。71．分布曲线法分析时，影响曲线形状的因素及影响曲线位置的因素是什么？72．分布曲线法应用中，不产生不合格品的条件？73．工艺验证时工艺能力系数的含意及计算方法？74．产品装配精度包含的内容？75．影响接触刚度及配合质量是哪项装配精度？76．为何说在装配精度给定的条件下，组成环数越少越好？77．何谓装配尺寸链的最短路线原则？78．互换法装配的实质是什么？79．什么是协调环？其作用是什么？80．何谓大数互换法？它与完全互换法比较有何优点？第97页，共210页。81．采用分组选配法应满足什么条件？82．何谓可动调整法？试举例说明？83．试说明固定调整法满足装配精度的方法及实质？84．为什么机器结构应能分成独立的装配单元？85．修配法装配时，最小修配工作量的条件？86．修配法装配满足装配精度的实质是什么？87．装配方法与组织形式主要取决于何种因素？88．箱体零件加工时的定位基准选择时为何常遵循“基准统一”的原则？89．箱体零件加工顺序安排应主要遵循哪些原则？90．若以箱体内壁作为粗基准时，其主要目的是什么？第98页，共210页。91．加工箱体以铸出的主轴孔为粗基准时，其主要目的是什么？92．为什么主轴零件的毛坯常采用锻件？且根据毛坯材料不同常采用什么预备热处理？93．主轴零件加工过程中，定位基准的选择及加工顺序安排有何特点？分别遵循哪些原则？94．齿轮零件加工中定位基准选择时精基准的方案主要有哪些？各自的特点？95．轮齿加工方法中试比较滚齿与插齿加工各自的特点？96．齿形精加工提高齿形精度降低粗糙度的主要加工方法及各自的特点是什么？97．何谓加工表面质量？所包含的内容有哪些？第99页，共210页。98．影响表面粗糙度的主要因素有哪些？99．波纹度产生的主要原因？100．表面冷作硬化如何产生的？一般用哪两个指标来衡量？101．表面层的残余应力产生的原因？102．对零件疲劳强度影响最大的因素是什么？103．在切削用量的三个要素中，哪些对粗糙度影响很大？谁不是主要影响因素？104．提高零件表面质量的加工方法有哪些？105．超精加工属于何种加工工艺？它的特点是什么？第100页，共210页。106．确定时间定额时，什么是单件时间？有哪些项组成？各项的含意？107．提高机械加工生产率的工艺措施有哪些？108．什么是合并工步？采用合并工步的主要目的是什么？109．多件加工的主要目的是什么？110．工艺成本分为哪两大类？各类的相关因素有哪些？111．磨外圆时为什么采用“死顶尖”定位方式？第101页，共210页。四、判断改正题1．用于工件在机床上固定的工艺装备称为机床夹具。改正：2、通用夹具中的三爪卡盘就是用来夹持紧固工件的工艺装备。改正：3．所谓工件的安装就是使工件紧固于机床上便于加工。改正：4．只要夹具中有六个定位支承点则放入的工件就为完全定位。改正：5．夹具中的定位支承点数少于六点的定位为工件的部分定位。改正：第102页，共210页。6．工件被消除的自由度数少于六点的定位即为欠定位。改正：7．工件的欠定位与不完全定位因不满足加工要求而不许存在。改正：8．夹具中的定位支承点数少于六点就不会出现过定位。改正：9．工件被消除的自由度数多于按加工要求所必须消除的自由度数时即为过定位。改正：10．由于工件几何形状的特点使其某些自由度不能被限制因而出现了欠定位。改正：第103页，共210页。11．圆球形零件所能被消除的自由度至少三个且为移动的自由度。改正：12．工件内圆孔以小锥度心轴定位时，可消除其五个自由度。改正：13．工件内圆孔以可涨式心轴定位后又被涨紧，则它被消除了五个自由度。改正：14．轴工件以前后两顶尖在其两端的顶尖孔内定位固定之后，则被消除了全部六个自由度。改正：15．短轴零件被三爪盘长夹持并被固定时则被消除了六个自由度。改正：第104页，共210页。16．确定自位支承相当的定位支承点数，要看与工件定位面接触点数，三点接触时则相当于两个定位支承点。改正：17．定位支承中不起定位作用的是浮动支承。改正：18．辅助支承一般是用来补充消除工件出现欠定位时没有但必须限制的自由度。改正：19．在实际加工中，对工件限制的