组号 1 2 3 4 5 6 7 组界/mm 6.938～7.118 7.118～7.298 7.298～7.478 7.478～7.658 7.658～7.838 7.838～8.018 8.018～8.918 中心值/mm 7.028 7.208 7.388 7.568 7.748 7.928 8.018 频数 1 0 0 0 2 35 12 频率（%） 频率密度/mm-1（%） 2 0 0 0 4 70 24 11.11 0 0 0 22.22 388.89 66.67 直方图40200频数6.9387.1187.2987.4787.6587.8388.018工件尺寸（mm）

根据直方图可知，工件尺寸主要集中在7.838～8.018mm之间，只是由于出现了一例7.028mm的工件，导致正态分布曲线均值偏离基本尺寸较大，标准差很大，从而导致工序能力变差。可以通过再次试车实验，确定7.028mm的工件是否为偶然误差，再进一步确定工件的均值和标准差。

2-20加工一批零件，其外径尺寸为?28?0.6mm。已知从前在相同工艺条件下加工同类零件的标准差为0.14mm，试设计加工该批零件的x?R图。如该批零件尺寸如表，试分析该工序的工艺稳定性。

解：取5件为一个小样本，可以得到： 1 2 3 4 5 x R 8.198Rs Rx 0 均值中线上控制线下控制线xs xx x 27.98 28.04 28.15 27.98 28 28.03 0.42 28.27 27.79 0.89 0.46 0.59 0.24 0.32 R 0.5 均值28.428.328.228.12827.927.827.727.627.5123样组号45x均值/mm极差10.8极差中线上控制线下控制线R/mm0.60.40.20123样组号45

根据x?R图，该工序工艺稳定性较好。

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占22.4%，大于要求的尺寸而不能返修的工件占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？ 解：已知F(z1)?0.5?0.224?0.276?z1?0.76，

F(z2)?0.5?0.014?0.486?z2?2.20

?dmax?x?2.20??d?dminT?max?2.96????0.068 且?x?dmin?2.96??0.76??已知车刀调整量??dmax?dmin?x

2由此可以求得调整误差：

???2.2?0.76???1.48?0.068?0.1mm 2

第三章 机械加工表面质量及其控制

3-5 采用粒度为36号的砂轮磨削钢件外圆，其表面粗糙度要求为Ra1.6?m；在相同的磨削用量下，采用粒度为60号的砂轮可以使Ra减小0.2?m，这是为什么？

答：砂轮的粒度越大，则砂轮的磨粒尺寸和磨粒间距就越小，在相同磨削条件下参与磨削的磨粒就越多，工件表面单位面积上刻痕越多，磨削表面的粗糙度值越小。

3-19 试解释磨削淬火钢件，磨削表面层的应力状态与磨削深度的实验曲线。

答：淬火钢件表面为马氏体。当磨削量很小时，温度影响很小，更没有金相组织变化，主要是冷态塑性变形的影响，故表面产生浅而小的残余压应力；当磨削量开始增大时，热塑性变形起了主导作用，表面产生很浅的残余拉应力；随着磨削量的增大，磨削热量导致钢件表面金相组织发生变化，表面淬火层的马氏体开始回火变为珠光体，密度增大体积减小，导致残余拉应力继续增大；随着磨削量的增加，表面热量增加，工件表面层温度超过相变温度，如

果这时有充分的切削液，则表面层将急冷形成二次淬火马氏体，表面产生了一薄层一次淬火层，下层是回火组织，导致表面残余压应力减小，直至产生表面的压应力。

3-22 什么是自激振动？它与强迫振动、自由振动相比，有哪些主要特征？

答：机械加工过程中，在没有周期性外力作用下，由系统内部激发反馈产生的周期性振动，称为自激振动，简称为颤振。与强迫振动、自由振动相比，自激振动有以下特征：自激振动是在没有外力干扰下所产生的振动，这与强迫振动有本质的区别；自激振动的频率接近于系统的固有频率，取决于振动系统的固有特性；自激振动不会因为阻尼存在而迅速衰减，而自由振动受阻尼作用迅速衰减。

3-28 试分析比较下列刀具结构中哪一种对减振有利？刚性车刀和弹性车刀，直杆刨刀和弯头刨刀，为什么？

答：刚性车刀比弹性车刀的刚性好，加工时刀具变形小，有利于减振；直杆刨刀与弯头刨刀相比刚性要好，加工时刀具变形小，有利于减振。

第四章 机械加工工艺规程设计

4-6 试分别选择图示各零件的粗、精基准（图a为齿轮零件简图，毛坯为模锻件；图b为液压缸体零件简图，毛坯为铸件；图c为飞轮简图，毛坯为铸件）

答：a）选择左端面作为粗基准，加工A面；然后以A面作为精基准，分别加工左端面和圆孔面。

b)选择不加工的大圆内表面为粗基准，加工内孔A；以A为基准，加工其余表面。 c)选择直径小、长度长的不加工表面为粗基准，加工最小内孔；再以最小内孔为基准，加工其余内孔。

4-12 欲在某工件上加工?72.500.03mm的孔，其材料为45钢，加工工序为：扩孔；粗镗孔；

半精镗、精镗孔；精磨孔。已知各工序尺寸如下： 精磨——?72.500.30.03mm；精镗——?71.800.460.046mm；半精镗——?70.50?10.19mm；

粗镗——?680mm；扩孔——?640mm；模锻孔——?59?2mm。

试计算各工序的加工余量及余量公差。 解：精磨—?72.50精镗—?71.800.0460.03mm，加工余量72.5?71.8?0.7mm，余量公差0.046+0.03=0.076mm；

mm，加工余量71.8?70.5?1.3mm，余量公差0.19+0.046=0.235mm； mm，加工余量70.5?68?2.5mm，余量公差0.3+0.19=0.49mm；

半精镗—?70.500.30.19粗镗—?680mm，加工余量68?64?4mm，余量公差0.46+0.3=0.76mm； 扩孔—?640mm，加工余量64?59?5mm，余量公差0.46+3=3.46mm。

0.464-16 图示小轴部分工艺过程为：车外圆至?30.5?0.1mm，铣键槽深度为H0?0.0360?TH，热处理，

磨外圆至?30?0.015mm。设磨外圆与车后圆的同轴度公差为?0.05mm，求保证键槽深度为

?T?0.240mm的铣槽深度H0H。

?0.2解：根据加工工艺，可以得到图示尺寸链，封闭环为键槽深度A0?40；组成环为车外圆TH?0.018A1?15.250?0.05mm，为减环；铣键槽A2?H0mm，为增环；磨外圆A3?15?0.0075mm，?0.025为增环；同轴度公差为A4?0?0.025mm，为增环。

A2?A0?A1?(A3?A4)?4?15.25?(15?0)?4.25mm

?sA2??sA0??xA1?(?sA3??sA4)?0.2?0.05?(0.018?0.025)?0.107mm ?xA2??xA0??sA1?(?xA3??xA4)?0?0?(0.0075?0.025)??0.0175mm

?0.107即A2?4.25?0.0175mm

H?4.2325mm，TH?0.1245mm

第五章 机械装配工艺过程设计

5-14 减速机中某轴上的零件尺寸为A1?40mm，A2?36mm，A3?4mm，要求装配后齿

?0.25轮轴向间隙A0?0?0.10mm。试用极值法和统计法分别确定的A1、A2、A3公差及分布位置。 ?0.25解：根据装配工艺，可以得到图示尺寸链，封闭环为A0?0?0.10；组成环A1为增环； A2为

减环； A3为减环；选择A3为调整环。