第五章机械加工质量分析

习题五一、填空题1．机床的几何误差包括：、和引起的误差。2．主轴的回转误差可分为三种基本形式：、、。3．在车削时，主轴具有径向圆跳动时，则会使工件产生误差。主轴有轴向窜动，则会使车出的端面产生误差。4．在车外圆时，如果车床主轴轴线与机床导轨在水平面内存在角度误差，则得到的工件形状呈。5．在车床上纵车较长工件时，如果车床前后导轨在垂直面内存在乎行度误差，则工件会，产生误差。6．用成形车刀加工零件时，加工表面的几何形状精度直接决定于。7．夹具的误差是指、及。8．刚度是指。9．误差复映系数是指。10．在车削轴类零件时，由于切削力作用点位置变化的因素，将使工件产生误差。如果坯料在径向和长度方向的余量都不均匀，由于误差复映的结果，则工件既会产生误差，也会产生误差。11．减少或消除残余应力的措施有，。12．当整个机床达到后，机床各部件的相对位置便趋于稳定，使热变形引起的加工误差易于控制和补偿。13．车床上车削细长轴时，由于切削热使工件温度升高，当温升足够大时，工件将产生，使被加工表面产生误差。14．加工误差的性质分两类，即和。加工误差统计方法有和。15．工艺能力系数Cp＝。当时会产生废品。16．机械加工过程中振动的基本类型有和两大类。17．当机床附近有其它强烈振动的机床在工作时，则机床会引起振动。18．采用铣刀等多刃刀具加工或车削不连续表面工件时，由于周期变化的切削力会引起振动。19．减振装置可分为和两种。20．减小强迫振动的措施有、、、。二、判断题(正确的打√，错误的打×)1．衡量机床主轴回转误差的主要指标是主轴前端的径向圆跳动和轴向窜动。()2．主轴的径向圆跳动仅取决于轴承自身的制造精度，而与相配零件精度及装配质量无关系。()3．主轴径向圆跳动对零件加工精度的影响，随机床不同其结果也不相同。()4．在主轴存在轴向窜动的情况下车削端面，会使工件产生圆度误差。()5．如果立式钻床主轴对工作台面存在垂直度误差，将导致被加工孔中心对底面也产生垂直度误差。()6．工艺系统的几何误差，是指机床几何误差和刀具夹具的制造误差。()7．车削螺纹时，车床主轴的轴向窜动将使螺距产生周期性误差。()8．卧式车床床身导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度的影响很大。()9．平面磨床床身在垂直面内的直线度误差对加工精度的影响较大。()10．用铰刀铰孔时，被加工孔的尺寸精度主要受刀具工作部分的尺寸及其制造精度的影响。()11．三爪自定心卡盘的定心误差，使外圆柱面和车削的内孔与工件的定位基面间产生同轴度误差。()12．机床在热平衡状态下进行加工，只能消除热干衡前使加工精度不稳定的状况。()13．误差复映系数是小于l的数，所以由误差复映引起的加工误差，会以一定的比例将坯料误差缩小。()14．当工艺系统刚度很大时，误差复映系数远远小于l，这时只有在粗加工时用误差复映规律估算加工误差才有实际意义。()15．冷校直后的工件减少了弯曲，当再加工一次后，不会产生新的弯曲变形。()16．当加工精度小于工件公差，不会产生废品。()17．为提高零件耐磨性应使零件表面粗糙度值越低越好。()18．旋转的工件和机床零、部件不平衡时，因离心力在每转中改变方向而引起的振动是自激振动。()19．由于机床传动零件的缺陷所引起的振动如传动齿轮的齿距误差等，引起的振动属于强迫振动。()20．强迫振动的振幅与激振力大小、工艺系统刚度及阻尼系数有关。()三、选择题(将正确答案的序号填在题目空缺处)1．工艺系统的几何误差是指。A．加工原理误差B．调整误差C．工件受热变形引起的误差D．工件内应力引起的误差2．主轴回转运动误差的影响因素有。A．主轴的制造误差B．主轴轴承的制造误差C．主轴轴承的间隙D．工件的热变形3．为提高主轴的回转精度，应。A．采用高精度的滚动轴承B．对滚动轴承进行预紧，消除间隙C．提高主轴部件的制造精度D．提高导轨的制造精度4．减少工艺系统受力变形的措施有。A．增大切削用量B．提高接触刚度C．提高工件的刚度D．减小切削力5．下列说法正确的有。A．表面愈粗糙，应力集中愈严重B．表面愈粗糙，疲劳强度就愈高C．表面有残余拉伸应力时，疲劳强度提高D．零件表面有冷作硬化，会降低零件的耐磨性E．零件表面有残余压应力时，能改善疲劳强度6．使表面粗糙度值增大的因素有。A．进给量大B．主偏角小、副偏角小C．刀尖圆弧半径大D．积屑瘤7．强迫振动的特点是。A．与切削加工的进行与否有关B．振动频率与外界干扰力频率相同巴振动频率与工艺系统本身的固有频率有关D．强迫振动本身会引起激振力变化8．自激振动的特点是。A．与切削运动无关B．自激振动频率不等于工艺系统自身的固有频率C．维持振动的条件是振动系统所获得能量大于阻尼所消耗的能量D．切削运动停止，振动就消失9．减小自激振动的途径有。A．在中低切削速度时，采用负前角B．采用负后角倒棱C．选用较小进给量D．增大刀尖圆角半径四、名词解释机械加工精度原始误差传动误差误差复映冷校直系统误差工艺能力系数Cp强迫振动自激振动五、问答题1．如图4—5—l所示导轨水平面内有弯曲时试分析在纵向车削过程中，车出的工件会产生什么样的误差?其误差大小与什么2，何谓“有关？原理误差”?举例说工艺系统的主要上磨翘曲的件因，并提出改进措施。分析夹紧力对加工误差的影响，经常在车削一刀后，将后顶尖松一下再车下一刀，试分析其原因何在?板状零件。磨平的零件冷却后出现(上1．试分析在车床上加工如图4—5—4所示零件时产生圆度误差的原因。筒内孔时(图a)，明。为什么还要采用有“原理误差”的加工方法?3．试述减少和控制热变形的主要途径?4．工件产生残余应力原因有哪几方面?为了减少残余应力的影响，应在零件设计和加工工艺方面采取哪些措施?5．磨削外圆时，使用死顶尖的目的是什么?6．在电磁工作台薄片工件，待工件磨好取下工后磨平的表面又会翘曲，试分析原7．将薄壁圆环夹持在三爪自定心卡盘内进行镗孔加工，试并提出改善措施。8．车细长轴时，工人9．如图4-5-2所示以整块淬硬钢为模坯，用电火花线切割加工指针凸模。凸模形状如图中双点划线所示，试分析应如何选切割方向，为什么?10．如图4—5—3所示，在平面唐床上磨削较薄的平凹)形状误差(图b)，分析误差产生的原因，并提出改善措施。1(1)在车床上加工一短轴时(图b)，发现有圆度误差：在同一台车床上镗一套也发现有圆度误差；在同一台车床上镗气缸套内孔时未出现圆度误差(见图c)，气缸套安装在溜板上的夹具内)。(2)在另一台车床上加工图b所示的轴时，未发现圆度误差，在镗图a所示的孔时也未出现12曲(图c)。13)图a出现鼓形；(2)图b出现鞍形，(3)图c出现锥形。圆度误差，但在镗图c所示的气缸套时，却出现了圆度误差。．试分析在车床上加工如图4—5—5所示零件时，产生下列误差的主要原因。(1)在车床上用卡盘安装工件进行镗孔时，发现孔径变成了如图a所示的鞍形；(2)在同一台车床上加工轴时，同样产生鞍形，形状与孔的鞍形相同(图b)；(3)在同一台车床上镗一气缸套内孔时，并未出现鞍形，但孔的中心线发生弯(注：工件安装见图4—5—4c)。．如图4—5—6所示，在车床上加工轴类零件时出现下列误差，试分析原因。(114．在卧式因此往是镗一壁孔后，让工作台转180°，再镗另一壁孔，结果两孔不同轴，试分析其产生的因(图4—5—7)?5．假设在铸件加工方向上有一个冒口未铲平(图4—5－8)，试推想，加工过程中可能产生样的误差?上，磨至图样要求尺寸，卸下零件后，发现零件呈鞍形，试分析造成此项误差的原因。铣镗床上镗削箱体两壁同心孔时，由于镗杆不能伸得过长，否则刚性不好，往原1怎16．如图4—5—9所示，在外圆磨床上磨削薄壁套筒，套筒压紧在一个心轴上，然后顶在顶尖17．图4—5—10a、b所示为车床上进行镗孔的两种方式，试分析车床误差和镗杆刚度对镗孔精度(形状、位置)的影响。当车床陈旧时，采用哪种方式为好?还可以采取哪些措施提高加工精度?18．图4—5—11为一根比较长的轴在一台精度良好、刚度足够的车床上精车外圆，加工会产生什么样的形状误差(选用的切削用量低，不考虑工件热变形的影响)。为了提高工件形状精度可采取什么措施?试说明道理。(提示：用中心架或跟刀架)9．图4—5—12所示在一台精度正常的镗床上镗孔时，工件进给和刀具进给两种镗孔方式被加工孔的形状精度的影响有何不同?如镗床床身导轨不均匀磨损已很严重，若要求保证加工孔轴线与工件底面有较高的平行度，在这两种镗孔方式中应采用哪一种方式?为什么?+、符号?2．表面质量的含义包括哪些主要内容?为{为什么机械零件表面质量与加工精度具有同等重的意义?3．防止工艺系统自激振动的措施应从哪几个方面着手?举例说明。4．为什么弹簧车刀比刚性车刀的抗振性好?、计算题1．在车床上用三爪自定心卡盘夹持Φ25mm的钢轴，不使用尾顶尖车削外圆，棒料悬伸长为125mm，径向切削分力Fy＝900N，若不考虑机床系统的刚度，加工后轴的直径误差有大?若轴的公差为0.035mm，能否合格?如不合格，怎样解决?．车削一批轴的外圆，其尺寸要求为Φmm，根据测量结果，尺寸分布曲线符合正态后的1对被20．磨车床导轨，安装床身时，往往将床身预加载荷，使导轨平面下凹若干微米，这样磨出来的导轨平面的纵向直线度就合乎要求，为什么(图4—5—13)?21．试分析床身铸件形成内应力的原因，(图4—5—14)，并确定在A、B、C各点内应力的－(+为拉应力，－为压应力)。当粗刨床身时去A层后床面发生怎样的变形2要22六度多01.020−2分布，已求得均方根差σ＝0.025mm，尺寸分散中心大于公差带中心，其偏移量为0.03mm，指出该批工件的常值系统性误差及随机误差，并计算废品率，这些废品可否修复?工艺能p力系数q为多少?这种工艺能力是否可以?．镗孔公差为0.1mm，该工序精度的均方根差为σ＝0.025mm，若已知不能修复的废品率Q1＝0.5％，试求工件的合格率为多少?．在磨床上加工销轴，要求外径d＝Φmm，抽样后测得试C3为016.0043.012−−X4＝11.974mm，σ＝尺寸分布符合正态分布，试分析工序的加工质量0.005mm，其5．某柴油发动机曲轴4个连杆轴颈的直径图样要求为Φ75±0.01mmmm，热处理后精磨194件，统计分析数据见表4—5－1。试计算合格与不合格品率。