机械制造工艺与装备 习题及答案 叶文华 ch06

第六章机械加工精度6-1车床床身导轨在垂直面及水面的直线度对车削圆轴类零件的加工误差有什么影响?影响程度有何不同?导轨在垂直平面内的直线度引起的加工误差发生在被加工表面的切线方向上，是非敏感误差方向，对零件的加工精度影响小;导轨在水平面内的直线度引起的加工误差发生在加工表面的法线上是误差敏感方向，对加工精度影响大。6-2在车床上内环外滚道的形状误差对主轴径向圆跳动有较大影响;在链床上外环内滚道的形状误差对主轴径向圆跳动有较大影响。6-3试分析在车床上加工时，产生下述误差的原因。(1)在车床上锋孔时，引起被加工孔圆度和圆柱度误差;(2)在车床上采用三爪自定心卡盘锋孔时，引起内孔与外圆同轴度误差、端面与外圆的垂直度误差。1.在车床上罐孔时，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差。2.引起内外圆同轴度误差的原因有:车床主轴的回转误差，工件的装夹误差，车床导轨误差，工件夹紧变形，切削力引起工件、刀具变形，孔长时刀具磨损。引起端面与外圆垂直度误差的原因有:车床主轴的纵向移动误差，横向移动导轨误差。6-4a）误差原因:1)由于细长轴工件的刚性差，在加工过程中因受力变形而使加工出的工件呈两端细中间粗的鼓形。随着切削力作用点位置变化，在两端，工件刚度最大，变形最小，切去的金属层厚:中间工件刚度最小，变形最大，切去的金属层薄。2)误差复映减小误差的措施:使用中心架或跟刀架，提高工件的刚度，比如改为反向进给，使工件由轴向受压变为轴向受拉。b）误差原因:1)机床的刚性较差。随着切削力作用点位置变化，在两端，机床变形较大，切去的金属层薄:中间机床变形较小，切去的金属层厚。因此因工件受力变形而使加工出的工件呈两端粗中间细的鞍形。2)误差复映减小误差的措施:1)提高机床部件的刚度，减小载荷及其变化2)减小误差复映系数或减小毛坯形状误差。c）误差原因:1)机床导轨与主轴不平行2)主轴回转误差中的倾角摆动3)尾座偏移(前后顶尖连线与导轨扭曲)减小误差的措施:合理选择切削用量和刀具几何参数，并给以充分冷却和润滑，以减少切削热。提高导轨副的导向精度。6-5转塔车床立式装刀车外圆时,误差敏感方向在垂直方向故导轨在垂直面内直线度误差应小于水平面内的直线度误差;卧式车床车外圆时误差敏感方向在水平方向,故,导轨在水平面内直线度误差应小于垂直面内的直线度误差。6-6答案略。6-7如果被加工齿轮分度圆直径D=100mm，滚机滚切传动链中最后一个交换齿轮的分度圆直径d=200mm，分度蜗轮副的降速比为1:96，若此交换齿轮的齿距累积误差△=0.12mm，试求出由此引起的工件的齿轮偏差。6-8设已知一工艺系统的误差复映系数为0.25，工件在本工序前有圆度误差0.45mm，若本工序形状精度规定允差为0.01mm，问至少进给几次才能使形状精度合格?6-9在车床上加工丝杠，工件总长为2650mm，螺纹部分的长度L=2000mm，工件和母丝杠材料都是45钢，加工时室温为20°C，加工后工件温度升至45°C，母丝杠温度升至30°C。试求工件全长上由于热变形引起的螺距累积误差。6-10答案略。6-11磨削外圆时使用死顶尖是为了避免工件的头架主轴回转误差的影响,这时,主轴只起传动作用,工件的回转精度误差完全取决于顶尖和中心孔的形状误差和同轴度误差,提高顶尖和中心孔的精度要比提高主轴部件的精度容易并且经济得多。6-12在车床或磨床上加工相同尺寸及相同精度的内、外圆柱表面时，加工内孔表面的进给次数往往多于加工外圆面的进给次数，试分析其原因。因加工内孔刀具与外圆刀具比,刀具悬伸长刀具刚度差,受力变形大,排屑困难,冷却效果差,刀具受热影响大等多因素;所以仅能采用比加工外圆时较小的切深因此进给次数较多。6-13在车床上加工一长度为800mm、直径为60mm的45钢光轴现已知机床各部件的刚度分别为ktj=90000N/mm，kwz=50000N/mm，kdj=40000N/mm，加工时切削力Fc=600N，Fp=0.4Fc。试分析计算一次进给后的工件轴向形状误差(工件装夹在两顶尖之间)。答案略。6-14产生这一现象的原因是由于工件的刚度不足引起的。工件装夹在两固定顶尖之间加工，相似于-根梁自由支承在两个支点上，若垂直铣削分力为Fcn对于光轴最大的挠曲变形发生在中间位置此处弹性变形为:Yqj=Fcnl3/48EI对于圆钢工件的刚度为:Jgj=48EI/l3受工件刚度的影响在铣刀的整个行程中，铣刀所切下的切削层厚度将不等，在工件的中点(挠曲度最大的地方)最薄，两端的切削层最厚，故键槽深度两端比中间的深度尺寸大，且均小于调整尺寸。6-15答案略。6-16车削一批轴的外圆，其尺寸为φ(250.05)mm，已知此工序的加工误差分布曲线是正态分布曲线，其标准误差σ=0.025mm，曲线的顶峰位置偏于公差带中值的左侧，偏差为0.03mmm。试求零件的合格率、废品率。工艺系统经过怎样的调整可使废品率降低?答案略。6-17左无心磨床上用贯穿法磨削加工φ20mm的小轴，已知该工序的标准差σ=0.003mm。现从一批工件中任取5件，测量其直径，求得算术平均值为φ20.008mm。试估算这批工件的最大尺寸及最小尺寸。max=20.021，min=19.995。6-18有一批零件，其内孔尺寸为φ70+0.030mm，属正态分布的概率。试求尺寸在φ70+0.03+0.01之间的概率。答案略。6-19答案略。6-206-21在