机械制造基础练习与答案4

第4章练习题1.单项选择1-1外表粗糙度的波长与波高比值一般〔〕。①小于50②等于50～200③等于200～1000④大于10001-2外表层加工硬化程度是指〔〕。外表层的硬度②外表层的硬度与基体硬度之比③外表层的硬度与基体硬度之差④外表层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3原始误差是指产生加工误差的“源误差”，即〔〕。①机床误差②夹具误差③刀具误差④工艺系统误差1-4误差的敏感方向是〔〕。①主运动方向②进给运动方向③过刀尖的加工外表的法向④过刀尖的加工外表的切向1-5试切n个工件，由于判断不准而引起的刀具调整误差为〔〕。3②6③④1-6精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的〔〕。①1/10～1/5②1/5～1/3③1/3～1/2④1/2～11-7镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的最主要因素是〔〕。①轴承孔的圆度误差②主轴轴径的圆度误差③轴径与轴承孔的间隙④切削力的大小1-8在普通车床上用三爪卡盘夹工件外圆车内孔，车后发现内孔与外圆不同轴，其最可能原因是〔〕。车床主轴径向跳动②卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③刀尖与主轴轴线不等高④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行1-9在车床上就地车削〔或磨削〕三爪卡盘的卡爪是为了〔〕。提高主轴回转精度②降低三爪卡盘卡爪面的外表粗糙度③提高装夹稳定性④保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴1-10为减小传动元件对传动精度的影响，应采用〔〕传动。升速②降速③等速④变速1-11通常机床传动链的〔〕元件误差对加工误差影响最大。①首端②末端③中间④两端1-12工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度〔〕。①之和②倒数之和③之和的倒数④倒数之和的倒数1-13机床部件的实际刚度〔〕按实体所估算的刚度。①大于②等于③小于④远小于1-14接触变形与接触外表名义压强成〔〕。①正比②反比③指数关系④对数关系1-15误差复映系数与工艺系统刚度成〔〕。①正比②反比③指数关系④对数关系1-16车削加工中，大局部切削热〔〕。①传给工件②传给刀具③传给机床④被切屑所带走1-17磨削加工中，大局部磨削热〔〕。①传给工件②传给刀具③传给机床④被磨屑所带走1-18为了减小机床零部件的热变形，在零部件设计上应注意〔〕。①加大截面积②减小长径比③采用开式结构④采用热对称结构1-19工艺能力系数与零件公差〔〕。①成正比②成反比③无关④关系不大1-20外圆磨床上采用死顶尖是为了〔〕。消除顶尖孔不圆度对加工精度的影响②消除导轨不直度对加工精度的③消除工件主轴运动误差对加工精度的影响④提高工艺系统刚度1-21加工塑性材料时，〔〕切削容易产生积屑瘤和鳞刺。①低速②中速③高速④超高速1-22强迫振动的频率与外界干扰力的频率〔〕。①无关②相近③相同④相同或成整倍数关系1-23削扁镗杆的减振原理是〔〕。①镗杆横截面积加大②镗杆截面矩加大③基于再生自激振动原理④基于振型偶合自激振动原理1-24自激振动的频率()工艺系统的固有频率。①大于②小于③等于④等于或接近于2.多项选择2-1尺寸精度的获得方法有〔〕。①试切法②调整法③定尺寸刀具法④自动控制法2-2零件加工外表粗糙度对零件的〔〕有重要影响。①耐磨性②耐蚀性③抗疲劳强度④配合质量2-3主轴回转误差可以分解为〔〕等几种根本形式。①径向跳动②轴向窜动③倾角摆动④偏心运动2-4影响零件接触外表接触变形的因素有〔〕。①零件材料②外表粗糙度③名义压强④名义面积2-5如习图4-2-5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔〔内孔车刀安装在刀架上〕。加工后发现被加工孔出现外大里小的锥度误差。产生该误差的可能原因有〔〕。习图4-2-5习图4-2-5③车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行④刀杆刚性缺乏2-6在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏大，两头直径偏小，其可能的原因有〔〕。①工件刚度缺乏②前后顶尖刚度缺乏③车床纵向导轨直线度误差④导轨扭曲2-7在车床上车削光轴〔习图4-2-7〕，车后发现工件A处直径比B处直径大，其可能的原因有〔〕。BABA习图4-2-72-8机械加工工艺系统的内部热源主要有〔〕。习图4-2-8习图4-2-82-9如习图4-2-8所示，零件安装在车床三爪卡盘上钻孔〔钻头安装在尾座上〕。加工后测量，发现孔径偏大。造成孔径偏大的可能原因有〔〕。①车床导轨与主轴回转轴线不平行②尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴③刀具热变形④钻头刃磨不对称2-10以下误差因素中属于常值系统误差的因素有〔〕。①机床几何误差②工件定位误差③调整误差④刀具磨损2-11以下误差因素中属于随机误差的因素有〔〕。①机床热变形②工件定位误差③夹紧误差④毛坯余量不均引起的误差复映2-12从分布图上可以〔〕。——〔对应知识点4.6.2〕①确定工序能力②估算不合格品率③判别常值误差大小④判别工艺过程是否稳定2-13通常根据X-R图上点的分布情况可以判断()。①有无不合格品②工艺过程是否稳定③是否存常值系统误差④是否存在变值系统误差2-14影响切削残留面积高度的因素主要包括〔〕等。①切削速度②进给量③刀具主偏角④刀具刃倾角2-15影响切削加工外表粗糙度的主要因素有〔〕等。①切削速度②切削深度③进给量④工件材料性质2-16影响外圆磨削外表粗糙度的磨削用量有〔〕。①砂轮速度②工件速度③磨削深度④纵向进给量2-17消除或减小加工硬化的措施有()等。①加大刀具前角②改善工件的切削加工性③提高刀具刃磨质量④降低切削速度2-18防止磨削烧伤、磨削裂纹的措施有()等。①选择较软的砂轮②选用较小的工件速度③选用较小的磨削深度④改善冷却条件2-19消除或减弱铣削过程中自激振动的方法有()。①提高工艺系统刚度②增大工艺系统阻尼③加大切削宽度④采用变速切削3.判断题3-1零件外表的位置精度可以通过一次装夹或屡次装夹加工得到。3-2零件外表粗糙度值越小，外表磨损越小。3-3零件外表剩余应力为压应力时，可提高零件的疲劳强度。3-4粗糙外表易被腐蚀。3-5在机械加工中不允许有加工原理误差。3-6工件的内应力不影响加工精度3-7主轴的径向跳动会引起工件的圆度误差。3-8普通车床导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度影响不大。3-9采用预加载荷的方法可以提高接触刚度。3-10磨削机床床身导轨时，由于磨削热会使导轨产生中凸。3-11只要工序能力系数大于1，就可以保证不出废品。3-12在中，只要没有点子越出控制限，就说明工艺过程稳定。3-13切削过程中的热效应将使加工外表产生张应力。3-14在车床上使用切断刀切断工件时的重叠系数等于0。3-15冲击式减振器特别适于低频振动的减振。4.分析题4-1在铣床上加工一批轴件上的键槽，如习图4-4-1所示。铣床工作台面与导轨的平行度误差为0.05/300，夹具两定位V型块夹角，交点A的连线与夹具体底面的平行度误差为0.01/150，阶梯轴工件两端轴颈尺寸为。试分析计算加工后键槽底面对工件轴线的平行度误差〔只考虑上述因素影响，并忽略两轴颈与外圆的同轴度误差〕。习图4-4-14-2试分析习图4-4-2所示的三种加工情况，加工后工件外表会产生何种形状误差？假设工件的刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度。a〕a〕b〕c〕习图4-4-24-3横磨一刚度很大的工件〔习图4-4-3〕，假设径向磨削力为100N，头、尾架刚度分别为50000N/mm和40000N/mm，试分析加工后工件的形状，并计算形状误差。FFP10050300习图4-4-3ABCD4-4曾有人提出一种在工作状态下测量工艺系统静刚度的方法，其过程如下：如习图4-4-4所示，在车床顶尖间装夹一根刚度很大的轴，在轴靠近前、后顶尖及中间位置预先车出三个台阶，尺寸分别为H11、H12、H21、H22、H31、H32。经过一次走刀后，测量加工后的台阶尺寸分别为h11、h12、h21、h22、h31、h32。试：1〕说明用此方法测量工艺系统静刚度的原理；2〕如何由上面的数据确定工艺系统刚度？3〕说明该方法的优缺点。HH11h11H12h12H21H21H22H22H32H32H31H31习图4-4-44-5磨削CW6140车床床身导轨，假设床身长L=2240mm，床身高H=400mm，磨削后床身上下面温差Δt=5℃。试计算由于工件热变形所引起的加工误差〔工件材料热胀系数α=1×10-5〕。4-6在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。现随机抽取100件进行测量，结果发现其外径尺寸接近正态分布，平均值为X=11.99，均方根偏差为S=0.003。试：画出销轴外径尺寸误差的分布曲线；计算该工序的工艺能力系数；估计该工序的废品率；分析产生废品的原因，并提出解决方法。4-7在车床上加工一批小轴的外圆，尺寸要求为mm。假设根据测量工序尺寸接近正态分布，其标准差为mm，公差带中心小于分布曲线中心，偏差值为0.03mm。试计算不合格品率。4-8在无心磨床上磨削圆柱销，直径要求为mm。每隔一段时间测量一组数据，共测得200个数据，列于表4X4-8，表中数据为7960+x〔μm〕。试：画出图；判断工艺规程是否稳定；判断有无变值系统误差；对图进行分析。表4-4-8组号测量值平均值极差组号测量值平均值极差x1x2x3x4x5Rix1x2x3x4x5Ri1234567891030373135364335212026252930403035181815311828333543382511212421303535453021232525293530383545182819261295515151717107111213141516171819202622282429382830283327222025283527313840242017282330352932382518283424333831283325222520343031403030341114118111110104-9习图4-4-9为精镗活塞销孔工序的示意图，工件以止口面及半精镗过的活塞销孔定位，试分析影响工件加工精度的工艺系统的各种原始误差因素。定位误差定位误差F设计基准定位基准热变形对刀误差夹紧误差菱形销导轨误差第4章练习题答案1.单项选择1-1答案：①小于501-2答案：④外表层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3答案：④工艺系统的精度1-4答案：③过刀尖的加工外表的法向1-5答案：③1-6答案：②1/5～1/21-7答案：①轴承孔的圆度误差1-8答案：②卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴1-9答案：④保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴1-10答案：②降速1-11答案：②末端1-12答案：④倒数之和的倒数1-13答案：④远小于1-14答案：②反比1-15答案：②反比1-16答案：④被切屑所带走1-17答案：①传给工件1-18答案：④采用热对称结构1-19答案：①成正比1-20答案：③消除工件主轴运动误差对加工精度的影响1-21答案：②中速1-22答案：④相同或成整倍数关系1-23答案：④基于振型偶合自激振动原理1-24答案：④等于或接近于2.多项选择2-1答案：①试切法②调整法③定尺寸刀具法④自动控制法2-2答案：①耐磨性②耐蚀性③抗疲劳强度④配合质量2-3答案：①径向跳动②轴向窜动③倾角摆动2-4答案：①零件材料②外表粗糙度③名义压强2-5答案：②三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行2-6答案：①工件刚度缺乏③车床纵向导轨直线度误差2-7答案：②尾顶尖刚度缺乏③导轨扭曲④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行2-8答案：①切削热②摩擦热2-9答案：②尾座轴线与主轴回转轴线不同轴③刀具热变形④钻头刃磨不对称2-10答案：①机床几何误差③调整误差2-11答案：②工件定位误差③夹紧误差④毛坯余量不均引起的误差复映2-12答案：①确定工序能力②估算不合格品率③判别常值误差大小2-13答案：②工艺过程是否稳定④是否存在变值系统误差2-14答案：②进给量③刀具主偏角2-15答案：①切削速度③进给量④工件材料性质2-16答案：①砂轮速度②工件速度③磨削深度④纵向进给量2-17答案：①加大刀具前角②改善工件的切削加工性③提高刀具刃磨质量2-18答案：①选择较软的砂轮③选用较小的磨削深度④改善冷却条件2-19答案：①提高工艺系统刚度②增大工艺系统阻尼④采用变速切削3.判断题3-1答案：∨3-2答案：×3-3答案：∨3-4答案：∨3-5答案：×3-6答案：×3-7答案：∨3-8答案：∨3-9答案：∨提示：参考图4-31。3-10答案：×提示：磨削时导轨面温度升高，床身底部温度偏低，床身会上弯。磨平后冷却，3-11答案：×导轨面将产生中凹。3-12答案：×3-13答案：∨3-14答案：×3-15答案：×4.分析题4-1答案：键槽底面对下母线之间的平行度误差由3项组成：工件轴线与交点A的连线的平行度误差：为此，首先计算外圆中心在垂直方向上的变动量：mm可得到最后得到键槽底面〔认为与铣床导轨平行〕对工件轴线的平行度误差：4-2答案：在径向切削力的作用下，尾顶尖处的位移量大于前顶尖处的位移量，加工后工件外圆外表成锥形，右端止境大于左端直径。在轴向切削力的作用下，工件受到扭矩的作用会产生顺时针方向的偏转。假设刀具刚度很大，加工后端面会产生中凹。c〕由于切削力作用点位置变化，将使工件产生鞍形误差，且右端直径大于左端直径，加工后零件最终的形状参见图4-34。4-3答案：A点处的支反力：ND点处的支反力：N在磨削力的作用下，A点处的位移量：mm在磨削力的作用下，D点处的位移量：mm由几何关系，可求出B点处的位移量：mmC点处的位移量：mm加工后，零件成锥形，锥度误差为0.001mm。4-4答案：1〕工艺系统刚度分别为依据误差复映原理。2〕前、中、后3处的误差复映系数分别为：前、中、后3处的工艺系统刚度分别为：忽略工件的变形，工艺系统刚度主要取决于头架刚度ktj、尾架刚度kwj和刀架刚度kdj。并且有：解上面的方程可得到：3〕优点：可反映工作状态下的系统刚度。缺点：工艺系统存在许多影响加工误差的因素，实验中不可能将这些因素全部排除，会使实验结构存在较大误差。有时这种误差可能大到使实验结果不可信的程度。4-5答案：工件单面受热会产生翘曲变性