国防《机械制造基础》教学资料包 课后习题答案 第八章

8-1机械加工精度包括哪些内容？试举例说明它们的概念。答：机械加工精度的具体内容是：1）尺寸精度。尺寸精度是指零件的直径、长度和表面间距离等尺寸的实际值和理想值的符合程度。2）形状精度。形状精度是指零件表面或线的实际形状与理想形状的符合程度，国家标准中规定用直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度来评定形状精度。3）位置精度。位置精度是指零件表面或线的实际位置和理想位置的符合程度。国家标准中规定用平行度、垂直度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动来评定位置精度。8-2何谓调整误差？在单件小批生产或大批量生产中各会产生哪些方面的调整误差？它们对零件的加工精度会产生怎样的影响？、答：在机械加工的每一道工序中，为了获得加工表面的尺寸、形状和位置精度，总要对机床、夹具、刀具进行调整。任何调整工作都必然会带来一定的误差，这种原始误差称为调整误差。单件小批生产中，常采用试切法调整进行加工，它的误差来源主要有测量误差、微进给机构的位移误差和试切时与正式切削层厚度不同的影响。1）测量误差测量工具的制造误差、读数误差以及测量温度和测量方法等引起的误差都将掺入到测量所得的读数中影响调整精度，因而产生加工误差。2）微进给机构的位移误差在低速微量进给中，进给机械常会出现“爬行”现象，即由于传动链的弹性变形和摩擦，摇动手轮或手柄进行微量进给时，执行件并不运动，当微量进给量累积到一定值时，执行件又突然运动，结果使刀具的实际进给量与手柄刻度盘上显示的数值不一致，总要偏大或偏小些，以致难以控制尺寸精度，造成加工误差。3）试切时与正式切削层厚度不同的影响切削加工中刀刃所能切除的最小切削层厚度有一定的限度。切削厚度过小时，刀刃容易在切削表面上打滑，切不下金属。精加工时，试切的最后一刀很薄，正式切削时的切深一般要大于试切时的厚度，刀刃不容易打滑，实际切深就大一些，因此工件尺寸小于试切部分尺寸；粗加工时，试切的最后一刀切削层厚度还较大，刀刃不打滑，但正式切削时切深更大，切削变形也大得多，因此正式切削时切削层厚度比试切部分大一些，同样会导致工件的尺寸误差。在大批量生产中广泛采用行程挡块、靠模、凸轮等机构保证加工尺寸，这些机构的制造精度、刚度、安装精度，以及与其配合使用的离合器、控制阀等的灵敏度，就成了产生调整误差的主要因素。8-3何谓测量误差？产生测量误差的原因是什么？答：测量误差是指工件实际尺寸与测量工具表示出的尺寸之间的差值。测量误差通常由下述原因产生：1）测量工具本身误差的影响；2）测量环境的影响；3）人为误差的影响。8-4在车床上车削工件端面时，出现加工后端面内凹或外凸的形状误差，试从机床几何误差的影响分析造成端面几何形状误差的原因。答：造成端面几何形状误差的原因是轴向窜动。轴向窜动对圆柱面的加工精度没有影响，主要影响工件的端面形状和轴向尺寸精度，使切出的端面与圆柱面不垂直。8-5在车床两顶尖间加工外圆，用调整法进行切削时：（1）由于测量误差和调整误差将使工件产生什么误差？答：使工件在加工过程中产生加工误差。（2）车床主轴每转一转产生两次径向跳动，工件将呈什么形状？答：椭圆形。（3）当机床导轨与主轴回转轴线在水平面内不平行时，车出的工件是什么形状？答：圆锥形。（4）由于刀具热伸长使工件呈什么形状？答：马鞍形。8-6试分别说明下列加工条件对加工精度的影响有何不同。（1）刀具的连续切削与断续切削。答：刀具连续加工时，刀具温度升高，产生变形，将使工件的加工尺寸偏小或偏大。（2）加工时工件均匀受热和不均匀受热。答：工件受热不均匀，使工件各部分变形量不等，机械性能不同。导致工件加工尺寸出现偏差。（3）机床热平衡前与热平衡后。答：工艺系统达到热平衡，工艺系统各组成部分的温度就会稳定在一定数值上，工艺系统的热变形也就达到某种程度的稳定，此时引起的加工误差是有规律的。8-7在车床上加工一批光轴的外圆，加工后经测量发现有四种误差现象，分别如图题8-7所示，试分析说明产生上述误差的各种可能因素。（a）（b）（c）（d）图题8-7答：（a）、（d）：工件轴线与主轴线不平行。（b）、（c）：工艺系统刚性不足。8-8表面质量的主要内容包括哪几项指标？答：表面质量的主要内容包括：1）表面微观几何形状特征；2）表面层的物理力学性能和化学性能。8-9机械加工表面质量对机器零件的使用性能有何影响？答：零件表面质量对零件使用性能，特别是零件的耐磨性、疲劳强度和抗腐蚀性影响较大。表面质量将影响工件的配合质量，另外，表面对零件的使用性能还有一些其他的影响，如密封性、接触刚度等。8-10影响切削和磨削加工表面粗糙度的因素有哪些？如何减小切削和磨削加工的表面粗糙度值？答：影响切削加工表面粗糙度的因素及减小切削加工的表面粗糙度值如下：1）刀具几何形状的复映刀具相对于工件作进给运动时，在加工表面留下了切削层残留面积，其形状近乎是刀具几何形状的复映，减小进给量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圆弧半径，均可减小残留面积的高度。适当增大刀具的前角可以减小切削时的塑性变形程度，合理选择润滑液和提高刀具刃磨质量可以减小切削时的塑性变形和抑制积屑瘤、鳞刺的生成，也是减小表面粗糙度值的有效措施。2）工件材料的性质切削加工后表面的实际粗糙度与理论粗糙度有较大差别。加工塑性材料时，由刀具对金属的挤压产生了塑性变形，加之刀具迫使切屑与工件分离的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。工件材料韧性愈好，金属的塑性变形愈大，加工表面就愈粗糙。加工脆性材料时，其切屑呈碎粒状，由于切屑的崩碎而在加工表面留下许多麻点，使表面粗糙度增大。3）切削用量⑴切削速度。