机械制造工艺学计算题题库

a）在球上打盲孔φB，保证尺寸H；

b）在套筒零件上加工φB孔，要求与φD孔垂直相交，且保证尺寸L； c）在轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；

d）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。

φB H Z φB H Z

L X

Y

X Y a）

Z Z b）

L B X Z Z Y X c）

Y H B d）

习图2-4-1

答案：

a）必须限制X、Y、Z3个自由度。

XZXYb）必须限制、、、4个自由度。 XZZYc）必须限制、、、4个自由度。 XZYXYd）必须限制、、、、5个自由度



2 试分析习图2-4-2所示各定位方案中：① 各定位元件限制的自由度；② 判断有无

欠定位或过定位；③ 对不合理的定位方案提出改进意见。

a）车阶梯轴小外圆及台阶端面； b）车外圆，保证外圆与内孔同轴；

（φD） H

c）钻、铰连杆小头孔，要求保证与大头孔轴线的距离及平行度，并与毛坯外圆同轴；

d）在圆盘零件上钻、铰孔，要求与外圆同轴。

X Z X Y a） Z X Y Z b） Z 答案：

X X Y c） 习图 2-4-2

X Y d）

XXYYXXZYYa）① 三爪卡盘限制、、、 4个自由度；前后顶尖限制、、、、 5个自由度。② X、Y、X、Y 4个自由度被重复限制，属过定位。③ 去掉三爪卡

盘，改为拨盘+鸡心卡拨动。

XXYYXZYb）① 圆柱面限制、、、 4个自由度；端面限制、、 3个自由度。②

X、Y 2个自由度被重复限制，属过定位。③ 在端面处加球面垫圈（参见图3-23） XYZXYc）① 大平面限制、、 3个自由度；圆柱销限制、 2个自由度；V形块限

制X、Z 2个自由度。② X 自由度被重复限制，属过定位。③ 将V形块改为在X方向浮动的形式。

XYZXYd）① 大平面限制、、 3个自由度；固定V形块限制、 2个自由度；活动

YYV形块限制自由度。② 自由度被重复限制，属过定位。③ 将两V形块之一改为平

板形式。

3．根据六点定位原则，试分析题图2-1所示各定位元件所消除的自由度。

Z

O Z

XOY图2-1

答案．削边销X圆柱销YZ 支承钉ZX Y

4 在习图2-4-3所示工件上加工键槽，要求保证尺寸54

0.03φ + 2（ 30 ）00.14和对称度。现有3种定位

方案，分别如图b，c，d所示。试分别计算3种方案的定位误差，并选择最佳方案。

0.03 A 答案： 图b定位方案：

54-0.14090°0φ60-0.1（ ）Ab）a）φ32-0.01-0.03c）习图2-4-3

d）对于尺寸

5400.14，将产生定位误差。

DWD10.101(1）(1)0.02mm 02290sinsin22（为工件外圆直径公差） 或

DW0.207Td0.2070.10.0207mm；（Td为工件外圆直径公差）

对于对称度，DW0 mm。

图c定位方案：对于尺寸5400.14，DWDmaxd1min0.03(0.03)0.06mm；（Dmax为工件内孔最大直径，d1min为定位心轴最小直径）

对于对称度，DWDmaxd1min0.03(0.03)0.06mm。

图d定位方案：对于尺寸5400.14，DW0mm；

对于对称度，DW0.5Td0.50.10.05mm

5 习图2-4-6所示零件，外圆及两端面已加工好（外圆直径D50B ，要求保证位置尺寸 L 和 H 。试：

1）定加工时必须限制的自由度；

2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出； 3）计算所选定位方法的定位误差。 答案：

Z 00.1）。现加工槽 ① 必须限制4个自由度：

X Z L B Y ② 定位方法如习图2-4-6ans所示。

③ 定位误差：

习图2-4-6ans

（D） Y,Z,X,Z 。

H

对于尺寸H ：DW0

对于尺寸L ：DW0

3 习图2-4-7所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格

0.025（D350mm，d8000.1 mm），现在插床上以

计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。 答案：

习图 2-4-7

90° A ① 工序基准为孔D下母线A，

② A点在尺寸H方向上的最大变动量，即为定位误差。 ③定位误差：

DW0.7Td0.5TD0.70.10.50.0250.0825

6图示零件用心轴定位，在端面铣床上加工右

0满足加工要求 解：△B=0 △Y=1/2(δD+δd)

侧平面，保证尺寸450.21，请分析该定位能否

d .2调整法加工键槽，要求保证尺寸H38.500 mm。试

注：=1/2+= △D=△B+△Y= ＜1/3*= 故满足加工要求

H D

图示工件欲铣键槽16H7，试分析：①工序基准；②所需要限制的自由度（用坐标表示）；③选择定位基准（在图上用定位符号标注）；④选择相应的定位元件。

解：建坐标如图；

4xz1、工序基准：Φ20轴线。

ˆ,zˆ 2、需限制自由度：x,z,x 3、定位基准：Φ20轴线（ 或Φ60 外圆柱面）。 4、长圆柱销（或长V型块）

y（4）7如图同时钻两孔，其中V形块的夹角为α=90°,采用b)、c)两种钻模，试分别进

行定位误差分析。

类别 b) O2 △jb △jw ×＝ △dw 相关，异“＋” O1 相关，同“一” c) O2 O1

0 8

图示工件以外园在套筒中定位铣台阶面，保证图示加工要求，试分析计算定位误差。

解：尺寸30±的定位误差

△B= △Y=0

△D=△B+△Y=+0= 尺寸的定位误差 △B=+*=

△Y=Xman== △D=△B+△Y=+=

9图示铣键槽，保证图示加工要求，其余表面均已加工，试设计定位方案并计算定位误

差.

1）定位方案

定位基准为底面限制工件 、 三个自由度， 基准A用菱形销限制、菱形销的尺寸为Φ200-0。016 基准B支承板限制、 2）定位误差 对基准A的对称度 △B=0

△Y-=Xmax= 对基准B的垂直度定位误差 △B=0 △Y=0 △D=△B+△Y=0

10如图钻φ12孔，试分析工序尺寸的定位误差。

解： △B=0

△Y=1/2（+）=0。051 △D=△B+△Y=0+=

11图示铰φ9H7孔，其余表面均已加工，试设计定位方案并计算定位误差。

1）定位方案

定位基准B为底面限制工件 、 三个自由度， Φ8H7孔基准用菱形长销限制、菱形销的尺寸为Φ8g6 后侧面基准用挡销限制、 2）定位误差

尺寸20±0。05的定位误差 △B=0 △Y=Xmax== △D=△B+△Y=0+=

3) 对基准B的垂直度定位误差 △B=0 △Y=0 △D=△B+△Y=0

12图示零件用心轴定位，在端面铣床上加工右侧

平面，保证尺寸，请分析该定位能否满足加工要求

注：

解：△B=0 △Y=1/2(δD+δd) =1/2+= △D=△B+△Y= ＜1/3*= 故满足加工要求

13

图示工件以φ30外圆在V形块中定位铣平面，保证图示加工要求，试计算定位误差。

解:△B=（2＋）mm＝ ΔY ＝δd＝×＝ ΔD＝ΔB＋ΔY＝+0。035=

14

在如图所示的工件中，A1＝，A2＝，A3＝35+。由于A3不便于直接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸及公差。

解：如图尺寸链，测量尺寸A4

A3尺寸间接保证，是封闭环，尺寸A2和尺寸A4是增环，尺寸A1是减环。

尺寸链环名称 增环A2 增环A4 减环A1 封闭环A3 70 50 -85 35 上偏差 0 x + +0. 15 下偏差 y + 0

故 25＝60＋A4－75， A4＝40 =0+x+，x=+ 0=（）+y+，y=+ 故尺寸A4=50++。

15如下图所示之工件，成批生产时用端面A定位加工表面B，以保证尺寸10，试

+

求铣此缺口时的工序尺寸及公差。

解：尺寸L2=10为间接获得的尺寸，为封闭环，L1、L3为增环， L4为减环。尺寸链计算公式，

尺寸链环名称 增环L1 增环L3 减环L4 封闭环L2 45 30 -65 10 上偏差 X + + + 下偏差 Y 0 0 +

10＝L1＋30－65 L1＝45 =X++ X=+ 0= Y+ Y=+

铣此缺口时的工序尺寸及公差为45+

+

16如下图所示，以工件底面1为定位基准，镗孔2，然后以同样的定位基准，镗孔

3，设计尺寸25+不是直接获得，试分析：⑴ 加工后，如果A1=60 , A2=，尺寸25+能否得到保证⑵ 如果在加工时确定A1=60, A2为何值时才能保证尺寸的精度

+

+

+

+

解：据加工过程可得尺寸链图（如上图所示）。其中尺寸25+为封闭环，尺寸A1增环，A2

减环。

⑴ 因为封闭环公差TA0=各组成环公差和为：（）+（0-（）= 封闭环公差TA0（）＜各组成环公差和（）

所以保证不了尺寸25+精度。

⑵尺寸间接保证，是封闭环，尺寸A2和尺寸A4是增环，尺寸A1是减环。

尺寸链环名称 增环A1 减环A2 封闭环A0 2

+

+

60 -35 25 上偏差 + x +0. 4 下偏差 0 y + A0＝A1－A2 A＝60－25＝35

++x=+,x=+

+＝0+y y＝+

故A2=时，才能保证尺寸25+的精度。

+