制造技术习题与答案

1－1刀具正交平面参考系由哪些平面组成？它们是如何定义的？ 1－2刀具的基本角度有哪些？它们是如何定义的？ 1－3已知下列车刀切削部分的主要几何角度为：

'00k15、s＝－15； 158r001） 外圆车刀：、、

2） 端面车刀： γ0=15°、α0=10° 、κr=45° κr’= 45°

3） 切断刀： γ0=10° α0=6° κr=90° κr’=2°（见题图） 试绘出这三种刀具的刀切削部分的工作图。

1－3题图 切断刀立体图

1－4普通高速钢有什么特点？常用的牌号有哪些？主要用来制造哪些刀具？

1－5什么是硬质合金？常用的牌号有哪几大类？一般如何选用？如何选用合理的刀具切削角度？ 1－6常用的车刀有哪几大类？各有何特点？

1—1 外圆车削直径为100mm．长度200mm的45＃钢棒科，在机床CA6140上选用

a的切削用量为p＝4mm．f＝0.5mm/r，n＝240 r／min。

v试 1)选择刀具材料；2)计算切削速度vc、刀具移动的速度f；

3)如果kr＝75°，计算切削层宽度ac、切削层厚度aw和切削层横截面积Ac。 第2章 切削过程与控制

1.切削力是怎样产生的?与哪些因素有关?

2.切削深度和进给量对切削力的影响有何不同？为什么2 3.切削热是怎样传出的?影响切削热传出的因素有哪些? 4.切削深度和进给量对切削温度的影响有何不同?为什么? 5.刀具磨损过程分为哪几个阶段?各阶段的磨损持点如何? 6.何谓刀具耐用度?它与刀具寿命有何不同? 7.何谓积屑瘤?如何减少或避免它产生?

8.为什么当加工工艺系统刚性差时，特别是车削细长轴时，应取大的主偏角。

2-4 试述积屑瘤的形成原因，分析其对切削过程的影响；生产中应如何控制积屑瘤? 2-5 试述工件材料、刀具前角、切削速度和切削厚度等因素对切削变形的影响规律。生

产中如何利用这些规律来提商生产率。

2-6 简要分析Fc、Fp、Ff对切削过程的影响；背吃量ap和进结量f对切削力的影响有何不同？为什么?当机床功率超载时，应采取哪些措施？实际生产中采用哪些计算切削力的方法，各有何特点，

2-7 何谓单位切削力?什么参数直接影响其大小?如何利用其减小切削力?

2-8用硬质合金车刀粗车外圆，工件材科为45钢(调质229HBS)，已知：v=100m/min，f =0.3mm/r；0=15°，r＝60°。s＝—5°。试求：F和P。

c

E

2-9 试述影响切削温度的主要因素及理由；采取哪些措施控制切削温度?

2-10 简述刀具磨损的各种原因，刀具磨损与一般机器零件磨损相比，有何特点。 2-11 何谓刀具耐用度?试分析切削用量三要素对刀具耐用度的影响。 2-12 为何说工件材料的切削加工性是一个相对概念? 2-13 试述改善工件材料的切削加工性的途径。

2-14 刀具角度中0、r、s各有何功用，应如何选择？ 2-15 切削液有何作用，生产中应如何正确选用切削液？

第3章金属切削机床与刀具

3－1在车床上钻孔或在钻床上钻孔，由于钻头弯曲都会产生“引偏”，它们是如何产生的？对所加工的孔有何不同的影响？在随后的加工中，哪一种比较容易纠正？为什么？

3－2若用周铣法铣带黑皮的铸件或锻件上的平面，为减少刀具的磨损，应采用逆铣还是顺铣？为什么？

3－3下列运动哪一个不属于卧式镗床的进给运动。 A、主轴的轴向运动 B、平旋盘刀具溜板径向运动

C、工作台的转位运动 D、主轴箱垂直运动

3－4试例举车床上常使用的几种车刀，并说明它们的使用加工情况。

3－5为何在普通机床传动链中需要设置换置（挂轮）机构?数控机床传动链为何可以不必设置换置机构? 3-6简述数控车削系统的工作原理。

3－7 在什么情况下，使用数控车床能取得良好的经济效益?

3－8在单件车削加工中，什么类型的车床应占大多数？什么类型的车床适合批量的生产?什么类型的车床适合大批量的生产? 3－9车床丝杠和光杠的作用有何不同?为什么数控车床不用光杠？

3－10在车床上，怎样使安装在两顶尖间的工件旋转？ 3－11在车床上，支承工件的4种方法是什么？

3－12如果工件安装在两顶尖之间，而不在一水平线将会产生什么结果？ 3－13转塔车床的优点是什么？全功能数控车床与其相比较有何优点？

3－14为什么卧式镗床能保证孔的轴线的同轴度、和工件孔系轴线平行度？而普通钻床则不能？ 3－15何谓顺铣法和逆铣法，各有何优缺点？用图示说明之。 3－16为什么常取每齿进给量 第4章 几何精度标准与检测

习题

1．设某配合的孔径为φ15 + 0mm，轴径为φ15 -0.034mm，试分别计算其极限尺寸、尺寸极限间隙（或过盈）、平均间隙（或过盈）、配合公差。

2．设某配合的孔径为φ45 + +0.080mm，轴径为φ45 0 -0.039mm，试分别计算其极限间隙（或过盈）及配合公差，画出其尺寸公差带及配合公差带图。

3．有一孔、轴配合，基本尺寸L=60 mm，最大间隙Xmax=+40μm，孔公差Th=30μm。轴公差Ts=20μm。试按标准规定标注孔、轴的尺寸。

4．某孔、轴配合，基本尺寸为φ50 mm，孔公差为IT8，轴公差为IT7，已知孔的上偏差为十0．039 mm，要求配合的最小间隙是十0．009 mm，试确定孔、轴的尺寸。

5．某孔、轴配合，基本尺寸为φ35mm，要求X max =+120μm，Xmin=+50μm，试确定基准制、公差等级及其配合。 6．设孔、轴配合，基本尺寸为φ60mm，要求X max =+50μm，Y max =-32μm，试确定其配合公差带代号。 7．某孔、轴配合，基本尺寸为φ45mm，配合要求的过盈量为μm ～-50μm，试确定其配合公差带代号。 8．什么叫做“未注公差尺寸”？这一规定适用于什么条件？其公差等级和基本偏差是如何规定的？ 改正图39中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图39

8． 改正图40中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图40

9．改正图41中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图41

10．将下列技术要求标注在图42上。 （1）φ100h6圆柱表面的圆度公差为0.005mm。

（2）φ100h6轴线对φ40P7孔轴线的同轴度公差为φ0.015mm。 （3）φ40P７孔的圆柱度公差为0.005mm。

（4）左端的凸台平面对φ40P7孔轴线的垂直度公差为0.01 mm。 （5）右凸台端面对左凸台端面的平行度公差为0.02 mm。

图42 11．试将下列技术要求标注在图43上。 （1）圆锥面a的圆度公差为0．1 mm。

（2）圆锥面a对孔轴线b的斜向圆跳动公差为0．02mm。 （3）基准孔轴线b的直线度公差为0．005mm。 （4）孔表面c的圆柱度公差为0．0lmm。

（5）端面d对基准孔轴线b的端面全跳动公差为0．01mm。 （6）端面e对端面d的平行度公差为0．03mm。

图2-43

12．试将下列技术要求标注在图44上。 （1）φ30K7和φ50M7采用包容原则。

（2）底面F的平面度公差为0．02mm；φ30K7孔和φ50M7孔的内端面对它们的公共轴线的圆跳动公差为0．04 mm。

（3）φ30K7孔和φ50M7孔对它们的公共轴线的同轴度公差为0．03mm。

（4） 6-φ11H10对φ50M7孔的轴线和F面的位置度公差为0．05mm，基准要素的尺寸和被测要素的位置度公差应用最大实体要求。

图44

13．按表1的内容，说明图45中形位公差代号的含义。 表2-1 图45

14．按表2中的内容，说明图46中的公差代号的含义。 表2

第5章 特种加工与精密加工

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.

常规加工工艺和特种加工工艺有何区别？

电火花加工的工作原理中，大致可分为哪几个阶段？

电火花线切割加工和电火花成型加工有哪些共性和不同点？ 影响电火花加工精度的主要因素是什么？ 电解加工的工作原理是什么？

什么是超声波？为什么超声波加工工具必须做成上粗下细的棒杆？ 电子束和离子束加工在原理上和在应用范围上有何异同？

金刚石拉丝模和化纤喷丝头一般是用哪一种方法加工出来的？

电火花线切割加工的工艺和机理与电火花成形加工有哪些相同点和不同点？ 电火花线切割加工的零件有何特点？

试论述线切割加工的主要工艺指标及其影响因素。 试述激光加工中材料蚀除的微观物理过程。

激光与普通光相比有何特点？为什么激光可直接用于材料的蚀除加工，而普通光则不能？ 简述影响激光打孔质量的因素，并举例说明采用什么措施可以提高激光打孔的工艺质量？ 超声波加工时，工具系统的振动有何特点？

为什么超声波加工技术特别适合于加工硬脆材料？

何谓电子束加工？试说明电子束加工的分类、特点及应用范围。

试述离子束加工的基本原理和应用范围，并比较它与电子束加工的优缺点。 试述超高压水射流切割技术的原理和特点。

试述纯水高压水切割与磨料高压水切割之间的异同及应用。 试述影响超高压水射流切割速度、切割精度的因素。

分析该图示零件上的弯孔Ф0.06mm可采用特种加工中的哪种加工工艺，零件材料为钢？

第6章：机械制造工艺过程设计

1．什么是生产过程、工艺过程、机械加工工艺过程和工艺规程？

2．什么是工序、工步和走刀？

3．不同的生产类型对零件的工艺过程有什么影响？

4．什么是基准、设计基准、原始基准、定位基准和测量基准？并举例说明。 5．拟定零件工艺过程的技术依据有哪些？

6．制定工艺过程时，对零件进行工艺分析的主要内容有哪些？ 7．制定工艺过程时为什么要划分加工阶段？

8．什么是工序集中和工序分散？各有什么优缺点？

9．选择原始基准的原则有哪些？选择定位基准的原则有哪些？

10．什么是余量、总余量和工序余量？影响工序余量的因素有哪些？ 11．举例说明尺寸链的组成环与封闭环、增环与减环。

12．什么是时间定额？它包括那几个组成部分？怎样提高劳动生产率？ 13．机床夹具由哪几个主要组成部分？机床夹具有什么作用？ 14．简述六点定位原理。

15．夹具设计时，怎样确定夹紧力的作用点和方向？

16．什么生产成本和工艺成本？什么是可变费用和不变费用？讨论在市场经济条件下，如何运用技术经济分析方法合理选择工艺方案。

17．保证产品装配精度的方法有哪些？

18．简述派生式CAPP系统的基本原理。 二、简答题

1、 1．加工精度要求高，表面粗糙度小的紫铜或铝合金轴类零件外圆时，应选用哪种加工方法？ 2．

三、分析、计算题

1．分析图1所示的各种定位方案中，各定位元件所的自由度。

2．试设计图2所示拨叉零件，材料为QT400-18，毛坯为精铸件，大批量生产，工件上φ28+及其两端面已经加工好。下两道工序铣叉口两侧面和钻M16—6H螺纹底孔。试设计这两工序的定位和夹紧方案。

习题图6-1 图2

3．轴承套零件图如图3所示，表面H、G与本体配合，表面N、L用以安装滚珠轴承，六个螺钉通过φ六孔，将轴承套固定在本体上，φ4四孔用以通润滑油，该零件材料为钢45，硬度为HRC32∽36，自由尺寸公差IT12。试对该零件进行工艺分析，并拟订其工艺路线。

图3

4．图4（a）所示为零件的部分要求，（b）、（c）为有关工序。问零件图要求的尺寸能否保证？

图4

5．图5（a）所示为零件的部分要求，（b）、（c）、(d)为有关工序。计算工序尺寸A、B及其偏差。

图5

6．某零件的工艺过程如图六所示，试校核端面K的加工余量是否足够？

图6

7．某成批生产的小轴，工艺过程为车、粗磨，精磨、镀铬。镀铬后尺寸要求为φ52-0.03mm，镀层厚度为~0.012mm。试求镀前精磨小轴的外径尺寸及公差。

8．某批工件其部分工艺过程为：车外圆至φ-0.04mm，渗碳淬火，磨外圆至φ20-0.02mm。试计算保证渗碳层深度~1.0mm的渗碳工序渗入深度T。 考试题型及例题： 一．选择题

1、加工精度的高低是指加工后零件尺寸、形状、位置等几何参数与下列参数的符合程度：[ ]。

A、机器使用时要求的集合参数 B、装配时要求的几何参数

C、测量时要求的集合参数 D、设计零件图中理想零件的几何参数 2、有色金属的加工不宜采用[ ]方式。

A.车削 B.刨削 C.铣削 D.磨削 3、在切削平面中测量的主切削刃与基面之间的夹角是[ ]。

A、前角 B、后角 C、主偏角 D、刃倾角

4、柔性制造系统是[ ]。

A、成组生产流水线 B、大量生产的自动流水线 C、组合机床自动线 D、小批量生产的自动加工线

5、顺铣与逆铣相比较，其优点是[ ]。

A、工作台运动稳定 B、刀具磨损减轻 C、散热条件好 D、生产效率高 6、磨削硬金属材料时，应选用的砂轮是[ ]。

A、硬度较低 B、硬度较高 C、中等硬度 D、细粒度 7．周铣刀的材料一般为 。 A．硬质合金 B．高速钢

C．碳素工具钢

D．合金工具钢

8．加工脆性材料，刀具应 。

A．增大前角 B．减小前角 C．增大后角 D．前角为零 9．车削细长轴时，其主偏角应为 。 A．0 B．45 C．90 D．135

10．齿面淬硬的5级精度齿轮，齿轮的最终加工方法为 。 A．插齿

B．滚齿 C．磨齿

D．剃齿

二．填空

1．滚齿加工的啮合运动是指 。 2、常用的光整加工方法中，能自动停止加工的是_______________________。

3．在车床上加工螺距为3的双头螺纹，车床丝杆螺距为6，当工件转1圈时，车床丝杆应转 圈。

4．当车刀的刀刃低于工件的中心线时，则实际工作前角变 ，工作后角变 。 5．各切削用量中，对刀具耐用度影响最大的是 。

三简答题

1．什么是积屑瘤？积屑瘤对于加工有什么利弊？如何避免其产生？ 2．什么是粗基准？什么是精基准？如何选用？ 3．画图说明顺铣和逆铣的不同之处？

4．低速精车机床丝杠，其车刀切削部分的材料宜选用什么材料？ 5．什么是主运动？什么是进给运动？各自有何特点？ 四．改错及作图分析题 1．结构工艺性改错题 2．刀具角度 五．计算题 1．切削三要素

2．计算切削加工时间 六．工艺题

第二章 几何量精度习题解答

一、判断题

1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 7.× 8.√ 9.√ 10.√ 11.× 12.× 13.× 14.× 15.√ 16.√ 17.× 18.× 19.√ 20.× 21.√ 22.× 23.√ 24.× 25.× 26.√ 27.× 28.√ 29.√ 30.× 31.√ 32.√ 33.× 34.√ 35.× 36.√ 37.× 38.√

二、选择题

1. A；D；E 2. B；C 3. A；B 4. A；C；D 5. A；B 6. B；C 7. B；C；E 8. B；D 9. C；D；E 10. A；C；E ；C；E ；D 13. A；D；E 14. B；C；D 15. B；D 16. B；C 17. A；C 18. A；B 19. B；C；D 20. A；E 21. A；B；D

三、填空题

1．几何量误差 采用相应的技术措施

2．零（部）件在装配前，允许有附加地选择；装配时允许有附加地调整但不允许修配；装配后能满足预定使用性能要求。

3．零（部）件在装配或换前，不作任何地选择；装配时不作调整或修配；装配后能满足预定使用性能要求。

4．实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差 最大（或最小）极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差

5．标准公差 基本偏差 6．+ 7．IT7 S 8．Ф Ф 9．-17 Ф

10．+ 0 + 11．

12．增大 减小 13．0

14．高一 同 15．基轴

16．公差带形状相同 前者公差带轴线位置浮动而后者轴线的位置是固定的。 17．距离为公差值t的两平行平面 直径为公差值t的圆柱面内

18．半径差为公差值t的两同心圆之间的区域 半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域 19．距离为公差值t，且相对基准中心平面（或中心线、轴线）对称配置的两平行平面之间的区域 21．距离分别为公差值t1 、t2的两对平行平面之间的区域 22．径向全跳动误差 径向全跳动误差 23．内凹或中凸

24．满足其功能要求

25．相同 固定 浮动

26．直径为公差值t，且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域 直径为公差值t，且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域 27．

28．给定任意方向的线相对第一基准B，第二基准A的位置度公差为Ф，且遵守最小实体要求。 29．Ф Ф Ф 30．Ф Ф Ф 31． Ф

32．MMC（最大实体边界） Ф20 0 33．最小实体状态 Ф

34．在满足使用功能的前提下，选用最经济的公差值

35．表述加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性的术语 36．评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度 取样长度

37．能在测量范围内保持表面粗糙度特征，达到和减弱表面波纹度对表面粗糙度测量结果的影响

38．Ra、Rz、Ry 四、综合题

1．互换性是指制成的同一规格的零（部）件中，在装配时不作任何选择，附加调整或修配，能达到预定使用性能的要求。它在机械制造业中的作用反映在以下几方面。在设计方面，可简化设计程序，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计；在制造方面，可保证优质高效生产；在使用方面，使机器维修方便，可延长机器寿命。

2．生产中常用的互换性有两种；完全互换和不完全互换。当某产品结构复杂，装配精度要求较高，生产条件又不能完全适应时，常采用不完全互换，即装配时允许有附加选择、调整。这样既保证了装配精度要求，又使加工容易，成本降低。如轴承内、外圈滚道直径与滚珠之间的分组装配。

3．最大实体尺寸指孔、轴允许材料量最多状态下的尺寸。轴的最大实体尺寸等于其最大极限尺寸，孔的最大实体尺寸等于其最小极限尺寸。最小实体尺寸指孔、轴允许材料量最少状态下的尺寸。轴的最小实体尺寸等于其最小极限尺寸，孔的最小实体尺寸等于其最大极限尺寸。

4．泰勒原则即极限尺寸判断原则，其内容是：

（1）孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸。

（2）孔或轴任意位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。

5．公差是指允许尺寸的变动量。偏差是指某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差，有实际偏差和极限偏差之分。公差和极限偏差都是设计时给定的，前者是绝对值，后者是代数值，有正负号。公差用于控制一批零件实际尺寸的差异程度，反映加工难易程度。极限偏差是判断完工零件尺寸合格与否的根据，是决定切削工具与工件相对位置的依据。在数值上，公差等于两极限偏差之差的绝对值。

6．图样上没有注出公差的尺寸称未注公差尺寸。这一规定，适用于以下几种情况： （l）非配合尺寸的要求很低。 （2）由工艺方法保证公差的尺寸。 （3）为简化制图，使图面清晰。

标准规定未注公差尺寸的公差等级为IT12～IT18。基本偏差孔用H，轴用h，长度用土IT/2，也可不分孔、轴和长度，均按士IT/2。

7．改正后见答案图2-1。

答案图2-1

8．改正后见答案图2-2。

答案图2-2

9．改正后见答案图2-3。

答案图2-3

10．改正后见答案图2-4。 答案图2-4

11．改正后见答案图2-5。

答案图2-5

12．改正后见答案图2-6。 答案图2-6 13．改正后见答案图2-7。

答案图2-7

14．改正后见答案图2-8。

答案图2-8

15．见答案图2-9。

答案图2-9

16．见答案图2-10。

答案图2-10

第四章 尺寸链习题答案

一、判断题：

1．√ 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.√ 11.√ 12.√ 13.× 14.× 15.× 16.× 17.√ 18.√ 19.√ 20.√ 二、选择题：

1．A；B； ；E； ；B；D； ；D； ；B； ；C； ；C；D ；E ；B 三、填空题：

1．公差设计 公差校核

2．某一组成环尺寸增大而其他组成环尺寸不变时封闭环尺寸减小。 3．最大极限尺寸 4．下偏差

5．各组成环公差之和 6．加工顺序

7．封闭环的基本尺寸、极限偏差和公差是否符合设计要求。 8．上

9．有关尺寸的公差和极限偏差 10．基准换算或确定工序尺寸 四、综合题：

1．答：尺寸链是指在机器装配加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。它有多种不同的形式，按尺寸几何特征分为长度尺寸链与角度尺寸链，按尺寸链用途分为装配尺寸链、零件尺寸链与工艺尺寸链，按其空间位置分直线尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。

2．答：尺寸链的两个基本特征是：各尺寸链相互连接成封闭形式，既具有封闭性，链中某一尺寸的变动直接受其他尺寸变动的影响，既具有约束性。

3．答：尺寸链封闭环是在装配加工过程中最后形成的一环，装配尺寸链中，封闭环是由机器装配精度决定的，工艺尺寸链中，封闭环必须在加工顺序确定后才能判断。组成环尺寸增大，封闭环增大是增环，组成环尺寸增大，封闭环尺寸反而减小是减环。

4． A1、A2、A4为增环，A3、A5为减环。

5．答：封闭环公差等于各组成环公差之和，故封闭环公差比任何一个 组成环公差都大。当封闭环公差一定时，组成环越多，各组成环分配公差值越小，故设计时应尽量减小尺寸链组成环，即应遵循最短尺寸链原则。

6．答：在尺寸链中，当组成环为定位公差（同轴度、对称度、位置度工差）时，它们对尺寸的影响可正可负，公差带对称与零线分布，计算时，作为增环或减环代入均可，结果相同。

7．答：尺寸链计算一般分两种类型，它们是公差设计计算和公差校核计算。公差设计计算的目的是根据给定封闭环基本尺寸、公差或极限偏差和各组成环尺寸，求解各组成环公差或极限偏差，它们通常是设计人员在设计产品时，根据机器使用的要求，合理的分配有关尺寸公差或极限偏差。公差校核设计通常是由工艺人员在产品投产前，根据工艺条件或管理质量中获得的数据进行验算，它是各组成环基本尺寸、公差或极限偏差求解封闭环的基本尺寸、公差或极限偏差。

8．答：安全互换法又称极值法，它的出发点是从各环的最大和最小极限尺寸出发来计算的，它能保证零、部件的互换性。

9．解：分析题意，尺寸A12和A13均为加工后形成的尺寸，故分别为两尺寸链封闭环。尺寸链图见答案图4-1。

25 A12 25 A13

60 60 35 a） b）

答案图4-1

如图a所示，25 + 0mm为减环，60+ 0mm为增环。 A12=（60-25）mm=35mm ES12=+=+0.05mm EI12==-0.05mm 如图b所示，60 + 0mm、35 + 0mm为增环，25 + 0mm为减环。 A13=（60+36-25）mm=70mm ES13=（+）mm=+0.10mm EI13=（0+）mm=-0.05mm

故孔1到孔2间尺寸为35 + -0.05mm，孔1到孔3间尺寸为70 + -0.05 mm。 10.解：根据题意，A3为封闭环，A1为增环，A2为减环。

A3=A1-A2=（50-20）mm=30mm

ES3=ES1-ES2=｛（）｝mm=+0.25mm EI3=EI1-EI2=（）mm=-0.10mm 故A3=30 + -0.10mm

11.解：本工件具有对称性，应以半径进入尺寸链，对称度应以基本尺寸为零，上下偏差绝对值相等进入尺寸链，即0±㎜

N=A1/2-A2/2=（8-3）mm=20.2mm

ESN=ES1/2-ES2/2-EI3=｛0-0-（）｝mm=+0.02mm EIN=EI1/2-ES2/2-ES3=（）mm=-0.066mm 故N=5 + -0.066mm

12.解：根据极值法计算公式

A0=（100.5-20-60.3）mm=20.2mm ES0=｛0-（）-0｝mm=0.1mm EI0=（）mm=-0.5mm 故A0尺寸范围为～20.3mm正确。

13．解：不同尺寸标注构成不同尺寸链，封闭环均为N，分别求出N偏差即可判断哪种N变动范围最小。

比较结果为图b标注尺寸变动范围最小。

14．解：据题意，按尺寸A1、A2加工，则A3必须为封闭环，A2则为工序尺寸。

A3=A1-A2 A2=A1-A3=（50-10）mm=40mm ES3=ES1-EI2 EI2=ES1-ES3=0-0=0

EI3=EI1-ES2 ES2=EI1-EI3=｛（）｝mm=+0.3mm 故A2尺寸为40 + 0mm。 15.解：根据公式校核

N=A1-A2-A3=150-75-75=0

ESN=ES1-EI2-EI3=｛×（）｝mm=+0.136mm EIN=EI1-ES2-ES3=｛0-2×（）｝mm=+0.04mm

故N范围为～0.136mm，在装配精度要求范围～0.2mm以内，故合理。 16.解 TN=T1+T2+T3

=（++）=0.310mm＞0.25mm

组成环公差和大于封闭环公差，故公差不能满足装配要求，可适当提高组成环精度，并调整其偏差以满足装配要求。

17.解：根据公式 A0=A3-A1-A2-A4=38-30-5-3=0

ES0=ES3-（EI1+EI2+EI4）=（+++）mm=+0.31mm EI0=EI3-（ES1+ES2+ES4）=（）mm=+0.10mm

故轴向间隙A0的变化范围为～0.31mm。

18.解：据题意，加工最后形成的深度尺寸+ 0㎜为封闭环尺寸，画尺寸链图（答案图4-2）。 根据公式计算计算工序尺寸A及公差、极限偏差。由画箭头方法可判断出A、85+ 0mm为增环，+ 0/2 mm为减环。

A=（+2-85/2） =（+）mm=87.8mm ES=（++2）mm=+0.212mm EI=（0+2-0）mm=+0.035mm

故工序尺寸为 + +0.035 mm 85/2

2

A

答案图 4-2

19.解:根据题意,完工后要求的键槽深度尺寸 0 -0.100 mm为封闭,根据加工顺序画尺寸链图（见答案图4-3）。

2 24/2 A2（增环） 答案图 4-3 根据公式计算A2尺寸及偏差 A2=（+）mm=21.7mm

ES2=｛0-0+（）｝mm=-0.025mm EI2=[2)+0]mm =-0.0935 mm 故工序尺寸A2为 -0.0936mm 20. 解: 根据题意,A为封闭环 B=C-A=(103-61)mm=42mm ESB=EIC-EIA=｛（）｝mm=0 EIB=ESC-ESA=（）mm=-0.05mm 故B=42 0 -0.05 mm

21.解:根据题意,60±尺寸为封闭环.

A=（60+40）mm=100mm ESA=｛+（）｝mm=+0.04mm EIA=（+）mm=-0.04mm 故A=100±0.04mm

22.解:根据题意,壁厚为封闭环,外圆、内孔、壁厚和同轴度公差构成如图答案图11-5所示尺寸链。同轴度应以基本尺寸为零，上偏差与下偏差绝对值相等进入尺寸链，即0±0.006mm。 0± 30/2 A0

42/2

答案图 4-4

A0=（21-15）mm=+0.0125mm ES0=｛（）｝mm=+0.0125mm

EI0=｛-0.018mm故壁厚尺寸为6 + -0.0180 mm。

23．解：解题思路如上题。设同轴度尺寸为A。

则 A=（20-10-10）㎜=0 因为 =+ 所以 EIA=㎜

因为 –=所以 ESA=+㎜

故轴套孔对外圆同轴度公差为φ㎜。

24．解：解题思路同22题。

5=A1/2-50/2 A1=40mm

0. 05=ES1/2-0/2-（） ES1=+0.08mm =EI1/ EI1=-0.03mm

故外圆尺寸A1=40 + -0.03mm。

25．解：本题属设计计算，壁厚为封闭环。 公差TN=组成环为外圈半径、内孔半径和同轴度。 用等公差法

T/2+T/2+=0.054mm

所以 T=0.026mm

查公差表知：选内孔精度7级，IT=0.030mm 选外圆精度6级，IT=㎜

按“入体原则”内外径尺寸公差及基本偏差为800 -0.030 mm 、 100 + 0mm。 再进行校核

TN=（2+2+）mm=0.054mm EIN=（0-0+）mm=+0.014mm ESN=（++）mm=0.040mm 满足壁厚要求，故设计合理。

轴承内径和外径尺寸公差和偏差分别为800 -0.030 mm和100+ 0mm。

26．解：⑴根据题意，镀硌后尺寸为 -0.060mm，为加工最后形成的尺寸，是封闭环AN。 ⑵画尺寸链图（答案图4-5）。 A1/2 A2 影响封闭环尺寸的有：镀硌前轴颈 A1、镀硌厚度A2=+-0.002mm。 A1/2、A2均为增环。 A0/2 ⑶计算

A0/2=A1/2+A2

A1=（）mm=79.98mm 答案图 4-5 ES0/2=ES1/2+ES2

ES1=（×）mm=-0.034mm EIN/2=EI1/2+EI2

EI1=｛×（）｝mm=-0.056mm

故未镀硌前尺寸应为 -0.056mm，或写成80 -0.058mm。

27．解：⑴确定封闭环。镀硌后应满足的尺寸φ30f7为封闭环AN。查公差表φ30f7为 φ -0.041mm。

⑵画尺寸链图（答案图4-6）。 ⑶计算

A1=AN-2A2

=（30-2×）mm=29.98mm

ES1=ESN-2ES2

=（×）mm=-0.024mm EI1=EIN-2EI2=｛（）｝mm =-0.037mm

故未镀硌前尺寸是：30 -0.039mm

28．解⑴绘尺寸链图（答案图4-6）. A1 A2 A3 A4 N 答案图 4-6

（2）间隙N 装配后得到的，故为封闭环。由尺寸链图中知：A1为增环、A2、A3、A4为减环。总环数N=5 （3）按平均公差法确定各组成环公差及偏差 T平均=TN/N-1 式中TN=（）mm=0.45mm T平均=（5-1）=0.1125mm 根据加工难易程度及基本尺寸大小，分配各环公差为 T1=0.15mm T2=0.07mm T3=0.15mm 为满足公式TN=T1+T2+T3+T4 TN应进行计算：

T4=TN-（T1+T2+T3）

=｛（++）｝mm=0.08mm 封闭环的基本尺寸及上、下偏差如下 N=A1-（A2+A3+A4）

=｛150-（8++8）｝mm=0.5mm

ESN=N-N=0.45mm EIN=N-N=为组成环公差带分布符合“向体内原则”，则按

EI1=ES2=S3=ES4=0 于是各组成环的尺寸为

A1=150+ 0mm A2=8 0 -0.07 mm A3= 0 -0.15 mm A4=8 0 -0.08 mm 本题亦可按平均等级法确定各组成环公差及偏差，在此略。

29.解：画尺寸链图（答案图4-7）

A3 A4 A0 A5

A1 A2 答案图 4-7

A1、A2为增环，A3、A4、A5为减环，间隙A0在装配后形成为封闭环。 A0=A1+A2-（A3+A4+A5）

=｛101+50-（5+140+5）｝mm=1mm

由题T0=（）mm=0.75mm 则A0=1 + 0mm

封闭环公差为各组成环公差之和。求各环公差时，可采用等精度法，先初步估算公差值，然后根据实际情况合理确定各环公差值。

MAX

MIN

(0.45因为 T0=aav

式中AI为各组成环尺寸，aav为平均公差等级系数。

3Ai0.001Ai)3(0.45 aav=T/0

Ai0.001Ai)

=750/++++ =

根据标准公差计算式，aav=相当于IT11级。

由标准公差表可知：T1=0.22mm T2=0.16mm T3=T5=0.075mm，

则T4=T0-（T1+T2+T3+T5）=0.22mm查表知：可取T4=0.16mm（IT10）。

故A1=101+ 0mm A2=50 + 0mm A3=A5=5 0 -0.75 mm A4=140 0 -0.16 mm 验算ES0=㎜，EI0=0，满足A0=1 + 0mm要求。

几何量精度

目的：从基本几何量的精度项目入手，了解几何量线性尺寸、角度尺寸、形状和位置精度的基本概念及有关国标的基本内容，形位精度和尺寸精度间的关系——公差原则。

重点：掌握尺寸精度及配合的选用；形位公差的标注；形位公差带的特点；公差原则。 难点：尺寸精度及配合的选用；形位公差带的特点；公差原则。

习 题 一、 判断题 〔正确的打√，错误的打X〕

1．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。（ ）

2．基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。（ ） 3．国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。（ ）

4．图样标注φ200 -0.021mm的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。（ ） 5．孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。（ ）

6．某孔要求尺寸为φ ，今测得其实际尺寸为φ19.962mm，可以判断该孔合格。（ ） 7．未注公差尺寸即对该尺寸无公差要求。（ ） 8．基本偏差决定公差带的位置。 （ ）

9．某平面对基准平面的平行度误差为0．05mm，那么这平面的平面度误差一定不大于0．05mm。（ ）

10．某圆柱面的圆柱度公差为0．03 mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0．03mm。（ ）

11．对同一要素既有位置公差要求，又有形状公差要求时，形状公差值应大于位置公差值。（ ） 12．对称度的被测中心要素和基准中心要素都应视为同一中心要素。（ ） 13．某实际要素存在形状误差，则一定存在位置误差。（ ） 14．图样标注中Φ20+ 0mm孔，如果没有标注其圆度公差，那么它的圆度误差值可任意确定。（ ） 15．圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。（ ）

16．线轮廓度公差带是指包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。（ ）

17．零件图样上规定Φd实际轴线相对于ΦD基准轴线的同轴度公差为Φ0．02 mm。这表明只要Φd实际轴线上各点分别相对于ΦD基准轴线的距离不超过0．02 mm，就能满足同轴度要求。（ ） 18．若某轴的轴线直线度误差未超过直线度公差，则此轴的同轴度误差亦合格。（ ） 19．端面全跳动公差和平面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。（ ） 20．端面圆跳动公差和端面对轴线垂直度公差两者控制的效果完全相同。（ ）

21．尺寸公差与形位公差采用原则时，零件加工的实际尺寸和形位误差中有一项超差，则该零件不合格。（ ）

22．作用尺寸是由局部尺寸和形位误差综合形成的理想边界尺寸。对一批零件来说，若已知给定的尺寸公差值和形位公差值，则可以分析计算出作用尺寸。（ ）

23．被测要素处于最小实体尺寸和形位误差为给定公差值时的综合状态，称为最小实体实效状态。（ ）

24．当包容要求用于单一要素时，被测要素必须遵守最大实体实效边界。（ ）

25．当最大实体要求应用于被测要素时，则被测要素的尺寸公差可补偿给形状误差，形位误差的最大允许值应小于给定的公差值。（ ）

26．被测要素采用最大实体要求的零形位公差时，被测要素必须遵守最大实体边界。（ ） 27．最小条件是指被测要素对基准要素的最大变动量为最小。（ ）

28．可逆要求应用于最大实体要求时，当其形位误差小于给定的形位公差，允许实际尺寸超出最大实体尺寸。（ ）

29．确定表面粗糙度时，通常可在三项高度特性方面的参数中选取。（ ）

30．评定表面轮廓粗糙度所必需的一段长度称取样长度，它可以包含几个评定长度。（ ）

31．Rz参数由于测量点不多，因此在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分。（ ） 32．Ry参数对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件的表面质量有实用意义。（ ） 33．选择表面粗糙度评定参数值应尽量小好。（ ）

34．零件的尺寸精度越高，通常表面粗糙度参数值相应取得越小。（ ） 35．零件的表面粗糙度值越小，则零件的尺寸精度应越高。（ ） 36．摩擦表面应比非摩擦表面的表面粗糙度数值小。（ ） 37．要求配合精度高的零件，其表面粗糙度数值应大。（ ）

38．受交变载荷的零件，其表面粗糙度值应小。（ ） 二、选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来） 1．下列论述中正确的有＿＿。

A．因为有了大批量生产，所以才有零件互换性，因为有互换性生产才制定公差制． B．具有互换性的零件，其几何参数应是绝对准确的。

C．在装配时，只要不需经过挑选就能装配，就称为有互换性。

D．一个零件经过调整后再进行装配，检验合格，也称为具有互换性的生产。

E．不完全互换不会降低使用性能，且经济效益较好。 2．下列有关公差等级的论述中，正确的有＿＿。 A．公差等级高，则公差带宽。

B．在满足使用要求的前提下，应尽量选用低的公差等级。 C．公差等级的高低，影响公差带的大小，决定配合的精度。 D．孔、轴相配合，均为同级配合。 E．标准规定，标准公差分为18级。 3．属于形状公差的有＿＿。 A．圆柱度。 B．平面度。

C．同轴度。 D．圆跳动。 E．平行度。

4．属于位置公差的有＿＿。 A．平行度。 B．平面度。

C．端面全跳动。 D．倾斜度。 E．圆度。

5．圆柱度公差可以同时控制＿＿。 A．圆度。

B．素线直线度。 C．径向全跳动。 D．同轴度。

E．轴线对端面的垂直度。 6．下列论述正确的有＿＿。

A．给定方向上的线位置度公差值前应加注符号“Φ”。 B．空间中，点位置度公差值前应加注符号“球Φ”。 C．任意方向上线倾斜度公差值前应加注符号“Φ”。 D．标注斜向圆跳动时，指引线箭头应与轴线垂直。

E．标注圆锥面的圆度公差时，指引线箭头应指向圆锥轮廓面的垂直方向。 7．对于径向全跳动公差，下列论述正确的有＿＿。 A．属于形状公差。 B．属于位置公差。 C．属于跳动公差。

D．与同轴度公差带形状相同。

E．当径向全跳动误差不超差时，圆柱度误差肯定也不超差。

8．形位公差带形状是半径差为公差值t的两圆柱面之间的区域有＿＿。 A．同轴度。 B．径向全跳动。

C．任意方向直线度。 D．圆柱度。

E．任意方向垂直度。

9．形位公差带形状是直径为公差值t的圆柱面内区域的有＿＿。 A．径向全跳动。

B．端面全跳动。 C．同轴度。

D．任意方向线位置度。

E．任意方向线对线的平行度。

10．形位公差带形状是距离为公差值t的两平行平面内区域的有＿＿。 A．平面度。

B．任意方向的线的直线度。

C．给定一个方向的线的倾斜度。 D．任意方向的线的位置度。 E．面对面的平行度。

11．对于端面全跳动公差，下列论述正确的有＿＿。 A．属于形状公差。 B．属于位置公差。 C．属于跳动公差。

D．与平行度控制效果相同。

E．与端面对轴线的垂直度公差带形状相同。 12．下列公差带形状相同的有＿＿。

A．轴线对轴线的平行度与面对面的平行度。 B．径向圆跳动与圆度。 C．同轴度与径向全跳动。

D．轴线对面的垂直度与轴线对面的倾斜度。 E．轴线的直线度与导轨的直线度

13．某轴Φ10 0 -0.015 mmE则＿＿。 A．被测要素遵守MMC边界。 B．被测要素遵守MMVC边界。

C．当被测要素尺寸为Φ10 mm时，允许形状误差最大可达0．015 mm。 D．当被测要素尺寸为Φ9.985mm时，允许形状误差最大可达0．015 mm。 E．局部实际尺寸应大于等于最小实体尺寸。

14．被测要素采用最大实体要求的零形位公差时＿＿。 A．位置公差值的框格内标注符号E。 B．位置公差值的框格内标注符号Φ0M。

C．实际被测要素处于最大实体尺寸时，允许的形位误差为零。 D．被测要素遵守的最大实体实效边界等于最大实体边界。 E．被测要素遵守的是最小实体实效边界。 15．符号 ┻ Φ0L A 说明＿＿。 A．被测要素为单一要素。 B．被测要素遵守最小实体要求。

C．被测要素遵守的最小实体实效边界不等于最小实体边界。 D．当被测要素处于最小实体尺寸时，允许的垂直度误差为零。 E．在任何情况下，垂直度误差为零。 16．下列论述正确的有＿＿。

A．孔的最大实体实效尺寸= Dmax一 形位公差。

B．孔的最大实体实效尺寸= 最大实体尺寸一 形位公差． C．轴的最大实体实效尺寸= dmax十 形位公差。

D．轴的最大实体实效尺寸= 实际尺寸十形位误差． E．最大实体实效尺寸= 最大实体尺寸。 17．某孔Φ10 + 0 mmE则＿＿。 A．被测要素遵守MMC边界。 B．被测要素遵守MMVC边界。

C．当被测要素尺寸为Φ10 mm时，允许形状误差最大可达0．015mm。 D．当被测要素尺寸为Φ10．01 mm时，允许形状误差可达0．01 mm 。 E．局部实际尺寸应大于或等于最小实体尺寸。

18．表面粗糙度值越小，则零件的＿＿。 A．耐磨性好。 B．配合精度高。 C．抗疲劳强度差． D．传动灵敏性差。 E．加工容易。

19．选择表面粗糙度评定参数值时，下列论述正确的有＿＿． A．同一零件上工作表面应比非工作表面参数值大。 B．摩擦表面应比非摩擦表面的参数值小。 C．配合质量要求高，参数值应小。 D．尺寸精度要求高，参数值应小。 E．受交变载荷的表面，参数值应大。 20．下列论述正确的有＿＿。

A．表面粗糙度属于表面微观性质的形状误差。 B．表面粗糙度属于表面宏观性质的形状误差。 C．表面粗糙度属于表面波纹度误差。

D．经过磨削加工所得表面比车削加工所得表面的表面粗糙度值大。 E．介于表面宏观形状误差与微观形状误差之间的是波纹度误差。 21．表面粗糙度代（符）号在图样上应标注在＿＿。 A． 可见轮廓线上。 B． 尺寸界线上。 C． 虚线上。 D． 符号尖端从材料外指向被标注表面。 E． 符号尖端从材料内指向被标注表面。 三、填空题

1．公差标准是对＿＿的性措施，＿＿是贯彻公差与配合制的技术保证。 2．不完全互换是指＿＿。 3．完全互换是指＿＿。

4．实际偏差是指＿＿，极限偏差是指＿＿。

5．孔和轴的公差带由＿＿决定大小，由＿＿决定位置。 6．轴φ50js8，其上偏差为＿＿mm，下偏差为＿＿mm。 7．孔φ65 的公差等级为＿＿，基本偏差代号为＿＿。

8．尺寸φ80JS8，已知IT8=46μm，则其最大极限尺寸是＿＿mm，最小极限尺寸是＿＿mm。 9．孔尺寸φ48P7，其基本偏差是＿＿μm，最小极限尺寸是＿＿mm。

10．φ50H10的孔和φ50js10的轴，已知IT10=，其ES=＿＿mm，EI=＿＿mm，es=＿＿mm，ei=＿＿mm。

11．已知基本尺寸为φ50mm的轴，其最小极限尺寸为φ，公差为，则它的上偏差是＿＿mm，下偏差是＿＿mm。

12．常用尺寸段的标准公差的大小，随基本尺寸的增大而＿＿，随公差等级的提高而＿＿。 13．φ45+ 0mm孔的基本偏差数值为＿＿，φ 轴的基本偏差数值为＿＿mm。

14．国家标准对未注公差尺寸的公差等级规定为＿＿。某一正方形轴，边长为25mm，今若按IT14确定其公差，则其上偏差为＿＿mm，下偏差为＿＿mm。

15．属于较高和中等精度的公差等级有＿＿，用于精密配合或重要配合处。 16．圆柱度和径向全跳动公差带相同点是＿＿，不同点是＿＿。

17．在形状公差中，当被测要素是一空间直线，若给定一个方向时，其公差带是＿＿之间的区域。若给定任意方向时，其公差带是＿＿区域。

18．圆度的公差带形状是＿＿，圆柱度的公差带形状是＿＿。 19．当给定一个方向时，对称度的公差带形状是＿＿。

20．轴线对基准平面的垂直度公差带形状在给定两个互相垂直方向时是＿＿。

21．由于＿＿包括了圆柱度误差和同轴度误差，当＿＿不大于给定的圆柱度公差值时，可以肯定圆柱度误差不会超差。

22．当零件端面制成＿＿时，端面圆跳动可能为零。但却存在垂直度误差。

23．径向圆跳动在生产中常用它来代替轴类或箱体零件上的同轴度公差要求，其使用前提是＿＿。 24．径向圆跳动公差带与圆度公差带在形状方面＿＿，但前者公差带圆心的位置是＿＿而后者公差带圆心的位置是＿＿。

25．在任意方向上，线对面倾斜度公差带的形状是＿＿，线的位置度公差带形状是＿＿。

26．图样上规定健槽对轴的对称度公差为0．05mm，则该键槽中心偏离轴的轴线距离不得大于＿＿mm。

27．

┻Φ A 含义是＿＿。

28．某孔尺寸为Φ40+ + mm，轴线直线度公差为 Φ mm，实测得其局部尺寸为Φ40．09 mm，轴线直线度误差为Φ mm，则孔的最大实体尺寸是＿＿mm，最小实体尺寸是＿＿m m，作用尺寸是＿＿mm。

29．某轴尺寸为Φ40+ + mm，轴线直线度公差为Φ mm，实测得其局部尺寸为Φ40．031 mm，轴线直线度误差为Φ mm，则轴的最大实体尺寸是＿＿mm，最大实体实效尺寸是＿＿mm，作用尺寸是＿＿mm。

30．某孔尺寸为Φ40+ + mmE ，实测得其尺寸为Φ mm，则其允许的形位误差数值是＿＿mm，当孔的尺寸是＿＿mm时，允许达到的形位误差数值为最大。

31．某轴尺寸为Φ40+ + mmE，实测得其尺寸为Φ mm，则允许的形位误差数值是＿＿mm，该轴允许的形位误差最大值为＿＿mm。

32．某轴尺寸为Φ20 0 mmE，遵守边界为＿＿，边界尺寸为＿＿mm，实际尺寸为Φ20 mm时，允许的形位误差为＿＿mm。

33．某轴尺寸为Φ mm，被测要素给定的尺寸公差和形位公差采用最小实体要求，则垂直度公差是在被测要素为＿＿时给定的。当轴实际尺寸为＿＿mm是，允许的垂直度误差达最大，可达＿＿mm。

34．形位公差值选择总的原则是＿＿。 35．．表面粗糙度是指＿＿。

36．评定长度是指＿＿，它可以包含几个＿＿。

37．测量表面粗糙度时，规定取样长度的目的在于＿＿。

38．国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有＿＿、＿＿、＿＿三项。 四、综合题

1．什么叫互换性？它在机械制造业中有何作用？

2．生产中常用的互换性有几种？采用不完全互换的条件和意义是什么？ 3．何谓最大、最小实体尺寸？它和极限尺寸有何关系？ 4．何谓泰勒原则？其内容如何？ 5．公差与偏差有何区别和联系？

6．什么叫做“未注公差尺寸”？这一规定适用于什么条件？其公差等级和基本偏差是如何规定的？ 7． 改正图2-1中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图2-1

8． 改正图2-2中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图2-2

9． 改正图2-3中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图2-3

10．改正图2-4中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图2-4

11． 改正图2-5中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图2-5

12．改正图2-6中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图2-6

13．改正图2-7中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图2-7

14．改正图2-8中各项形位公差标注上的错误（不得改变形位公差项目）。

图2-8

15．将下列技术要求标注在图2-9上。 （1）φ100h6圆柱表面的圆度公差为。

（2）φ100h6轴线对φ40P7孔轴线的同轴度公差为φ。

（3）φ40P７孔的圆柱度公差为。

（4）左端的凸台平面对φ40P7孔轴线的垂直度公差为 mm。 （5）右凸台端面对左凸台端面的平行度公差为 mm。 图2-9

16．将下列技术要求标注在图2-10。

（1）圆锥面的圆度公差为 mm，圆锥素线直线度公差为 mm。 （2）圆锥轴线对φd1和φd2两圆柱面公共轴线的同轴度为 mm。

（3）端面Ⅰ对φd1和φd2两圆柱面公共轴线的端面圆跳动公差为 mm。 （4）φd1和φd2圆柱面的圆柱度公差分别为 mm和 mm。

图2-10

17．将下列技术要求标注在图2-11上。

（1）左端面的平面度公差为 mm，右端面对左端面的平行度公差为 mm。 （2）φ70H7孔的轴线对左端面的垂直度公差为。

（3）φ210h7轴线对φ70H7孔轴线的同轴度公差为φ。

（4）4-φ20H8孔的轴线对左端面（第一基准）和φ70H7孔轴线的位置度公差为φ。

图2-11

18．试将下列技术要求标注在图2-12上。

（1）2-φd轴线对其公共轴线的同轴度公差为φ。

（2）φD轴线对2-φd公共轴线的垂直度公差为100 ： mm。 （3）槽两侧面对φD轴线的对称度公差为0．04 mm。 图2-12

19．试将下列技术要求标注在图2-13上。 （1）圆锥面a的圆度公差为0．1 mm。

（2）圆锥面a对孔轴线b的斜向圆跳动公差为0．02mm。 （3）基准孔轴线b的直线度公差为0．005mm。 （4）孔表面c的圆柱度公差为0．0lmm。

（5）端面d对基准孔轴线b的端面全跳动公差为0．01mm。 （6）端面e对端面d的平行度公差为0．03mm。

图2-13

20．试将下列技术要求标注在图2－14上。 （1）φ30K7和φ50M7采用包容原则。

（2）底面F的平面度公差为0．02mm；φ30K7孔和φ50M7孔的内端面对它们的公共轴线的圆跳动公差为0．04 mm。

（3）φ30K7孔和φ50M7孔对它们的公共轴线的同轴度公差为0．03mm。

（4） 6-φ11H10对φ50M7孔的轴线和F面的位置度公差为0．05mm，基准要素的尺寸和被测要素的位置度公差应用最大实体要求。

图2-14

21．试将下列技术要求标注在图2-15上。

（l）φ5+ 的圆柱度误差不大于0．02mm，圆度误差不大于0．0015 mm。

（2）B面的平面度误差不大于0．001mm，B面对φ5+ 的轴线的端面圆跳动不大于0．04 mm，B面对C面的平行度误差不大于0．02mm。

（3）平面F对φ5+ mm轴线的端面圆跳动不大于0．04 mm。

（4）φ18d11外圆柱面的轴线对φ5+ 内孔轴线的同轴度误差不大于0．2 mm。 （5）φ12b11外圆柱面轴线对φ5+ 孔轴线的同轴度误差不大于φ0．16 mm。 （6） 90°30″密封锥面G对φ5+ 孔轴线的同轴度误差不大于φ0．16 mm。 （7）锥面G的圆度误差不大于0．002 mm。

图2-15

22．试将下列技术要求标注在图2－16上。

（1）大端圆柱面的尺寸要求为φ45 0 ，并采用包容要求。

（2）小端圆柱面轴线对大端圆柱面轴线的同轴度公差为0．03mrn。

（3）小端圆柱面的尺寸要求为φ25土0．007mrn，素线直线度公差为0．01mrn，并采用包容要求。 （4）大端圆柱面的表面粗糙度Ra值不允许大于0．8μrn，其余表面Ra值不允许大于1．6μrn 。

图2-16

23．试将下列技术要求标注在图2-17上。

（1）φd圆柱面的尺寸为φ30 0 mm，采用包容要求，φD圆柱面的尺寸为φ50 0 mm，采用原则。

（2）φd表面粗糙度的最大允许值为Ra =μm，φD表面粗糙度的最大允许值为Ra =2μm。 （3）键槽侧面对φD轴线的对称度公差为0．02 mm。

（4）φD圆柱面对φd轴线的径向圆跳动量不超过0．03 mm，轴肩端平面对φd轴线的端面圆跳动不超过0．05 mm。

图2-17

24．按表2-1的内容，说明图2-18中形位公差代号的含义。 表2-1 图2-18

25．按表2-2中的内容，说明图2-19中的公差代号的含义。 表2-2 图2-19

尺 寸 链 目的要求：1、了解有关尺寸链、封闭环、组成环等的基本概念 2、掌握极值法解算尺寸链 重点： 极值法

难点： 公差设计计算

习 题

一、判断题（正确的打√，错误的打×）

1．尺寸链是指在机器装配或零件加过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。（ ） 2．当组成尺寸链的尺寸较多时，一条尺寸链中封闭环可以有两个或两个以上。（ ） 3．在装配尺寸链中，封闭环是在装配过程中形成的一环。（ ）

4．在装配尺寸链中，每个尺寸的偏差都将影响装配精度。（ ） 5．在确定工艺尺寸链中的封闭环时，要根据零件的工艺方案紧紧抓住“间接获得”的尺寸这一要点。（ ）

6．在工艺尺寸链中，封闭环按加工顺序确定，加工顺序改变，封闭环也随之改变。（ ） 7．封闭环常常是结构功能确定的装配精度或技术要求，如装配间隙、位置精度等。（ ） 8．零件工艺尺寸链一般选择最重要的环作封闭环。（ ） 9．组成环是指尺寸链中对封闭环没有影响的全部环。（ ）

10．尺寸链中，增环尺寸增大，其它组成环尺寸不变，封闭环尺寸增大。（ ） 11．封闭环基本尺寸等于各组成基本尺寸的代数和。（ ）

12．封闭环的公差值一定大于任何一个组成环的公差值。（ ）

13．尺寸链封闭环公差值确定后，组成环越多，每一环分配的公差值就越大。（ ） 14．封闭环的最小极限尺寸时，封闭环获得最大极限尺寸。（ ） 15．当所有增环为最大极限尺寸时，封闭环获得最大极限尺寸。（ ）

16．要提高封闭环的精确度，就要增大各组成环的公差值。（ ）

17．要提高封闭环的精确度，在满足结构功能的前提下，就应尽量简化结构，即应遵循“最短尺寸链原则”。（ ）

18．封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和。（ ） 19．尺寸链的特点是它具有封闭性和制约性。（ ）

20．用完全互换法解尺寸链能保证零部件的完全互换性。（ ） 二、选择题（将下列题目中所有正确的答案选择出来） 1．如图4-1所示尺寸链，属于增环的有____。

A．A1 B．A2 C．A3 D．A4 E．A5

2．如图4-1所示链，属于减环的有______。

A．A1 B．A2 C．A3 D．A4 E．A5

A2 A1 A1 N A2 A3 A3 A4 A4 A5 N A5 图 4-1 图 4-2 3．如图4-2所示尺寸链，属于减环的有______。

A．A1 B．A2 C．A3 D．A4 E．A5 4．对于尺寸链封闭环的确定，下列论述正确的有_____。 A．图样中未注尺寸的那一环。 B．在装配过程中最后形成的一环。 C．精度最高的那一环。

D．在零件加工过程中最后形成的一环。 E．尺寸链中需要求解的那一环。

5．如图4-3所示尺寸链，封闭环N合格的尺寸有 _____。 A．6.10mm 12 0+ N B．5.90mm

C．5.10mm 8± D．5.70mm

E．6.20mm 15± 图 4 –3 6．如图4-4所示尺寸链，封闭环N合格的尺寸有______。 A．25.05mm

B．19.75mm 150+ N 15 ± C．20.00mm D．19.50mm

E．20.10mm 15 图 4-4 7．如图4-5所示尺寸链，N为封闭环，组成环A1合格的尺寸有______。

A．15．40mm A1 20 + 15± B．20．40mm C．15．30mm D．15.00mm

E．14.90mm N=50 0 图4-5 8．如图4－6所示尺寸链，N为封闭环，组成环A1合格的尺寸有 。 A．20.10mm A1 N= 20 + -0.25 A2=15± B．10.00mm C． 5.10mm D． 5.00mm

E． 15.05mm A3=50 0 图4-6 9．在尺寸链计算中，下列论述正确的有 。 A．封闭环是根据尺寸是否重要确定的。 B．零件中最易加工的那一环即封闭环。

C．封闭环是零件加工中最后形成的那一环。

D．增环、减环都是最大极限尺寸时，封闭环的尺寸最小。

E．用极舒值法解尺寸链时，如果共有五个组成环，除封闭环外，其余各环公差均为 mm，则封闭环公差要达到0.40mm以下是不可能的。

10．对于正计算问题，下列论述正确的有 。

A．正计算就是已知所有组顾一半的基本尺寸和公差，求解封闭环的基本尺寸和公差。 B．正计算主要用于验证设计的正确性和求工序间的加工余量。

C．正计算就是已千封闭环的尺寸和公差以及各组成环的基本尺寸，求各组成环的公差。 D．计算问题中，求封闭环公差时，采用等公差法求解。 E．正计算只用在零件的工艺尺寸链的解算中。 三、填空题

1．尺寸链计算的目的主要是进行 计算和 计算。

2．尺寸链减环的含义是 。

3．当所有的减环都是最大极限尺寸而所有的减环都是最小极限尺寸时，封闭环必为 。 4．尺寸链中，所有减环下偏差之和增支所有减环上偏差之和，即为封闭环的 。 5．尺寸链填封闭不公差等于 。

6．零件尺寸链中的封闭环就根据 确定。

7．尺寸莲计算中进行公差校核计算主要是验证 。

8．“向体原则”的含义为：当组成环为轴时，取 偏差为零。

9．在产品设计中，尺寸链计算是根据机器的精度要求，合理地确定 。 10．在工艺设计中，尺寸链计算是根据零件图样要求，进行 。 四、综合题

1．什么是尺寸链？它有哪几种形式？ 2．尺寸链的两个基本特征是什么？

3．如何确定一个尺寸链封闭环？如何判别某一组成环是增环还是减环？

4．在如图4-7所示尺寸链中，A0为封闭环，试分析各组成环中，哪些是增环，哪些是减速环？ A5 A0

A4 A3 A2 A1 图4-7 5．为什么封闭环公差比任何一个组成环公差都大？设计时应遵循什么原则？

6．尺寸链中遇到基本尺寸为零，上、下偏差符号相反，绝对值相等的环，例如同轴度、对称度等问题时应如何处理？

7． 尺寸链的计算分哪几种类型？它们的目的分别是什么？。 8． 完全互换法解尺寸链考虑问题的出发点是什么？

9． 按如图11-8所示间距尺寸加工孔。用尺寸链示解孔1和孔2、孔1和孔3间尺寸的变化范围。

图4-8

10． 如图4-9所示零件，若加工时以I面为基准加工尺寸A1和A2，则A3的尺寸为多少？

11．如图4-10所示零件，已知尺寸A1=16-0.043mm,A2=6+0.048mm,试用极值法求封闭环的基本尺寸和极限偏差。

12．某尺寸链如图4-11所示，封闭环尺寸A0应在~20.3mm范围内，试校核各组成环公差、极限偏差的正确性。

图4-9 图4-10

20 0 + 0 A0 0

图4-11

13．如图4-12所示零件，A1=30 0 -0.052 mm，A2=160 -0.043mm，A3=14±0.021mm，A4=6+ 0mm， A5=24 0 -0.084 mm，试分析图a、图b、图c三种尺寸标注中，哪种尺寸标注法可使N变动范围最小。

图4-12

14．如图11-13所示零件，按图样注出的尺寸A1和A3加工时不易测量，现改为按尺寸A1和A3加工，为了保证原设计要求，试计算A2的基本尺寸和偏差。

图4-13

15． 如图4-14所示曲轴、连杆和衬套等零件装配图，装配的后要求间隙为N=~0.2 mm,而图样设计

。

时A1=150 0+0016 mm,A2=A3=75 -0.06 mm,试验算设计图样给定零件的极限尺寸是否合理？ 图4-14

16．如图4-15所示为机床部件装配图，求保证间隙N=0.25mm,若给定尺寸A1=250+0.100 mm，A2=25±0.100mm，A3=0±0.005mm，试校核这几项的偏差能否满足装配要求并分析因及采取的对策。

图4-15

17． 图4-16所示某齿轮机构，已知A1=300-0.06mm，A2=50-0.06mm，A3=38 + +0.10 mm， A4=5mm，试计算齿轮右端面与档圈左端面的向端在面的轴向间隙A0的变动范围。

图4-16

18．如图4-17所示齿轮内孔，加工工艺过程为：先粗镗孔至Ф + 0 mm,插键槽后，再精镗孔尺寸至Ф + 0mm,并同时保证键槽深度尺寸 + 0mm，试求插键槽工序中的工序尺寸A及其误差。

0

19．如图4—18所示花键套筒，其加工工艺过程为：先粗，精车外圆至尺寸Ф2404-0.080mm，再按工

0

序尺寸A2铣键槽，热处理，最后粗、精磨外圆至尺寸Ф24-0。013mm，守工后要健槽深度-0.100mm，试画出尺寸链简图，并区分封闭环、增环、减环，计算工序尺寸A2及其极限偏差。 图4—17 图4—18

20．如图4-19所示镗活塞销孔，要求保证尺寸A=61±0.05mm，在前工序中得到C= ，镗孔时需按尺寸B确定镗杆位置，试计算尺寸B=？

21．如图4-20所示，两个孔均以底面为定位和测量基准，求孔1对底面的尺寸A应控制在多大范围内才能保证尺寸60±0.060mm？

图4-19 图4-20

22．加工如图4-21所示钻套，先按尺寸Ф30 + +0.020 mm磨内孔，再按Ф42 + +0.017mm磨外圆，外圆对内孔的同轴度公差为Ф0.012mm，试计算钻套壁厚尺寸的变化范围。

23．加工如图4-22所示轴套。加工顺序为：车外圆、车内孔，要求保证壁厚为10±0.05mm，试计算轴套也对外圆的同轴度公差，并标注在图样上。

图4-21 图4-22

24． 加工如图4-23所示轴套，加工顺序为：车外圆、车内孔、要求保证壁厚为5±0.05mm，已知轴套孔对外圆的同轴度公差为Ф0.02mm，求外圆尺寸A1=？

图4-23

25．加工一轴套，轴套外径基本尺寸为Ф100mm，轴套内也的基本尺寸为Ф80mm，已知外圆轴线对内孔轴线同轴度为Ф0.028mm，要求完工后轴套的壁厚在~10.014mm范围内。求轴套内径和外径的尺寸分差及极限偏差。

26．某一轴装配前需用要镀铬、镀铬层的厚度为10±2um，镀铬后尺寸为Ф80mm，问没有镀铬前的尺寸应是多少？

27．有一孔、轴配合，装配前需镀铬、镀铬层厚度为10±2um，镀铬后应满足30H7/f7的配合，问该轴没有久铬前的尺寸应是多少？

28．加工如图4-24所示一链轮传动机构。要求链轮与轴承端面保持间隙N为~0.95mm试确定机构中有关尺寸的平均公差等级和极限偏差。

29．一对开式齿轮箱如图4-25所示，根据使用要求，间隙A在1~1.75mm的范围内，已知各零件的

基本尺寸为A1=101mm，A2=50mm，A3=A5=5mm，A4=140mm，求各环的尺寸偏差。

图4-24 图4-25