机械制造技术基础-第四章-机械加工质量分析与控制

第4章 练习题1. 单项选择1-1 表面粗糙度的波长与波高比值一般（ ）。

① 小于50 ② 等于50～200 ③ 等于200～1000 ④ 大于10001-2 表面层加工硬化程度是指（ ）。

① 表面层的硬度 ② 表面层的硬度与基体硬度之比 ③ 表面层的硬度与基体硬度之差④ 表面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 过刀尖的加工表面的法向 ④ 过刀尖的加工表面的切向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（ ）。

① 3σ ② 6σ ③ nσ3 ④nσ61-6 精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（ ）。

① 1/10～1/5 ② 1/5～1/3 ③ 1/3～1/2 ④ 1/2～11-7 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（）。

①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（）。

①提高主轴回转精度② 降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度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。

②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。

第4章机械制造质量分析与控制典型案例生产任一种机械产品都要求做到优质、高产、低消耗，这其中保证产品质量是第一位的。

机械产品质量是指用户对产品的满意程度。

它有三层含意：产品设计质量、产品制造质量和服务。

以往企业质量管理中，往往只强调制造质量，即产品的制造与设计的符合程度。

而现代的质量观，则是站在用户的立场上衡量。

设计质量主要反映所设计的产品，与用户（顾客）的期望之间的符合程度。

制造质量主要与零件的制造质量、产品的装配质量有关，零件的制造质量是保证产品质量的基础。

服务主要包括产品售前的服务，售后的培训、维修、安装等。

零件的制造质量一般包括机械加工精度和加工表面质量两个指标。

4.1 机械加工精度一、概述1．加工精度与加工误差加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、几何形状和各表面间的相互位置）与理想几何参数的符合程度。

符合程度愈高，加工精度就愈高，符合程度愈低，则加工精度愈低。

零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和相互位置精度。

加工误差是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、几何形状和各表面间的相互位置）与理想几何参数的偏离程度。

加工误差愈小，则加工精度愈高，反之亦然。

所以说，加工误差的大小反映了加工精度的高低，而生产中加工精度的高低，是用加工误差的大小表示的。

实际加工中采用任何加工方法所得到的实际几何参数都不会与理想几何参数完全相同。

生产实践中，在保证机器工作性能的前提下，零件存在一定的加工误差是允许的，而且只要这些误差在规定的范围内，就认为是保证了加工精度。

加工精度和加工误差是从两个不同的角度来评定加工零件的几何参数的，加工精度的低和高就是通过加工误差的大和小来表示的。

研究加工精度的目的，就是要弄清各种原始误差对加工精度的影响规律，掌握控制加工误差的方法，从而找出减少加工误差、提高加工精度的途径。

2．加工经济精度由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。

《机械制造技术》课程教案扬州大学机械工程学院机械制迭教科部二00三年六月第四章机械加工质量分析与控制一、内容概述木章将机械制造质量分成加工精度和表面质星两个方而来研究。

随着科学技术的发展和市场竞争的加剧，对零件机械加工质量的要求也越来越高，因此，对机械加工质量的深入研究与解决，不仅已成为机械制造工艺师的首要任务，而且是机械制造工艺学的核心内容, 机械加工质量分析与控制就成为木课程内容屮十分重要的一章。

二、本章重点1.在加工误差的单因素分析屮，着重掌握机床误差、工艺系统受力变形、热变形及工件残余应力等原始谋茅对加工谋差的影响；2.在加工误差的统计分析屮，着重掌握分布图在误羌分析屮的应用。

三、课时分配木章课时：讲课：16学时，实验：4学时第一节概述（1学时）加工误差的来源，原始误善和加工误差的关系。

第二节影响加工精度的因素（8学时）一、原理误差二、机床的几何误差三、：T艺系统具它几何误差四、工艺系统受力变形引起的加工误差工艺系统刚度、部件刚度及其特点、切削力作用点位置变化对加I：误差的影响、误差复映五、工艺系统热变形引起的加工误差六、工件内应力引起的变形笫三节加T谋羌的统计分析（3学时）第四节机械加工表面质量（4学时）笫四节机械加丁屮的振动（4学时）四、授课方式多媒体教学五、实验%1三向刚度测定法%1加工误差统计分析六、习题与思考题4-1试分析在卧式车床上加工时，产生下述误差的原因：1）在卧式车床上弾孔时，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差。

2）在卧式车床（用三爪自定心卡盘）上镣孔时，引起内孔与外圆同轴度误差、端面与外圆的垂真度误差的原因。

4-2在卧式车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图4・la、b、c所示的误差是什么原因，分别采用什么办法来减少或消除？b)c)图4— 14-3设已知一工艺系统的误差复映系数为0・25,工件在木工序前有圆度误差0.45mm, 若木工序形状精度规定允差0. Olmm,试问至少要走刀几次方能使形状精度合格？4-4在车床上加T丝杠，T件总长为2650mm,螺纹部分的长度L=200mm, T件材料和母丝杠材料都是45钢，加丁时室温为20°C,加T.JU.T件温度升至45°C,母丝杠温升至30°C。

第 4章练习题1.单项选择1-1表面粗拙度的波长与波高比值一般（）。

①小于50 ②等于 50～200③等于 200～ 1000④大于 10001-2表面层加工硬化程度是指（）。

① 表面层的硬度② 表面层的硬度与基体硬度之比③ 表面层的硬度与基体硬度之差④表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3原始偏差是指产生加工偏差的“源偏差”，即（）。

①机床偏差② 夹具偏差③ 刀具偏差④工艺系统偏差1-4偏差的敏感方向是（）。

①主运动方向②进给运动方向③过刀尖的加工表面的法向④过刀尖的加工表面的切向1-5试切 n 个工件，因为判断禁止而惹起的刀具调整偏差为（）。

①3② 6③36 n④n1-6精加工夹具的相关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（）。

①1/10 ～ 1/5② 1/5～1/3③ 1/3～ 1/2④ 1/2～ 11-7镗床主轴采纳滑动轴承时，影响主轴展转精度的最主要要素是（）。

①轴承孔的圆度偏差②主轴轴径的圆度偏差③ 轴径与轴承孔的空隙④切削力的大小1-8在一般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一样轴，其最可能原由是（）。

①车床主轴径向跳动②卡爪装夹面与主轴展转轴线不一样轴③ 刀尖与主轴轴线不等高④车床纵导游轨与主轴展转轴线不平行1-9在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（）。

①提升主轴展转精度②降低三爪卡盘卡爪面的表面粗拙度③ 提升装夹稳固性④保证三爪卡盘卡爪面与主轴展转轴线同轴1-10 为减小传动元件对传动精度的影响，应采纳（）传动。

②升速②降速③等速④变速1-11往常机床传动链的（）元件偏差对加工偏差影响最大。

① 首端②尾端③ 中间④ 两头1-12工艺系统刚度等于工艺系统各构成环节刚度（）。

① 之和② 倒数之和③ 之和的倒数④ 倒数之和的倒数1-13机床零件的实质刚度（）按实体所估量的刚度。

①大于②等于③小于④远小于1-14接触变形与接触表面名义压强成（）。

①正比②反比③指数关系④ 对数关系1-15偏差复映系数与工艺系统刚度成（）。

机械制造技术基础课程教案第一章：机械制造概述1.1 课程简介了解机械制造技术的基本概念和发展历程。

掌握机械制造过程的基本组成和分类。

1.2 教学目标能够描述机械制造的基本概念。

能够列举出机械制造过程的基本组成和分类。

1.3 教学内容机械制造的定义和发展历程。

机械制造过程的组成和分类。

1.4 教学方法讲授法：讲解机械制造的基本概念和发展历程。

问答法：讨论机械制造过程的组成和分类。

1.5 教学资源教材：机械制造技术基础。

投影片：机械制造过程的图片和示意图。

1.6 教学评估课堂问答：检查学生对机械制造基本概念的理解。

课后作业：要求学生列举出机械制造过程的基本组成和分类。

第二章：金属切削原理2.1 课程简介了解金属切削的基本原理和过程。

掌握金属切削过程中各种参数的作用和选择。

2.2 教学目标能够描述金属切削的基本原理。

能够选择合适的切削参数。

2.3 教学内容金属切削的基本原理和过程。

切削参数的选择和影响因素。

2.4 教学方法讲授法：讲解金属切削的基本原理和过程。

实践操作：演示切削参数的选择和调整。

2.5 教学资源教材：机械制造技术基础。

机床设备：进行切削实践操作。

2.6 教学评估课堂问答：检查学生对金属切削原理的理解。

实践报告：评估学生在实践操作中选择切削参数的能力。

第三章：机械加工方法3.1 课程简介了解各种机械加工方法的基本原理和特点。

掌握各种机械加工方法的应用和选择。

3.2 教学目标能够描述各种机械加工方法的基本原理和特点。

能够选择合适的机械加工方法。

3.3 教学内容各种机械加工方法的基本原理和特点。

机械加工方法的选择和应用。

3.4 教学方法讲授法：讲解各种机械加工方法的基本原理和特点。

实践操作：演示机械加工方法的应用。

3.5 教学资源教材：机械制造技术基础。

机床设备：进行机械加工实践操作。

3.6 教学评估课堂问答：检查学生对机械加工方法的理解。

实践报告：评估学生在实践操作中选择机械加工方法的能力。

机械制造技术根底第四章课后答案篇一：机械制造技术根底第四章课后答案4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖那么是随工件一起回转的？4-2在镗床上镗孔时〔刀具作旋转主运动，工件作进给运动〕，试分析加工外表产生椭圆形误差的原因。

4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？4-18何谓误差复映？误差复映系数的大小与哪些因素有关？4-20为什么提高工艺系统刚度首先要从提高薄弱环节的刚度入手才有效？试举一实例说明。

4-21如果卧式车床床身铸件顶部和底部残留有压应力，床身中间残留有拉应力，试用简图画出粗刨床身顶面后床身顶面的纵向截面形状，并分析其原因。

4-22习题4-22图所示板状框架铸件，壁3薄，壁1和壁2厚，用直径为D 的立铣刀铣断壁3后，毛坯中的内应力要重新分布，问断口尺寸D将会变大还是变小？为什么？4-23在转塔车床上加工一批套筒的内孔和外圆，问内外圆同轴度误差服从什么分布？4-24用调整法车削一批小轴的外圆，如果车刀的热变形影响显著，使画出这批工件尺寸误差分布曲线的形状，并简述其理由。

4-25车一批外圆尺寸要求为mm的轴。

：外圆尺寸按正态分布，均方根偏差00.120φ?0.025σ=mm，分布曲线中心比公差带中心大0.03mm。

试计算加工这批轴的合格品率及不合格品率。

4-26在自动车床上加工一批轴件，要求外径尺寸为)1.020(±φmm，均方根偏差0.02mmσ=，试求此机床的工序能力等级？ 4-27为什么机器零件一般都是从外表层开始破坏？4-28试以磨削为例，说明磨削用量对磨削外表粗糙度的影响。

4-29加工后，零件外表层为什么会产生加工硬化和剩余应力？ 4-30什么是回火烧伤？什么是淬火烧伤？什么是退火烧伤？为什么磨削加工容易产生烧伤？4-31在外圆磨床上磨削光轴外圆时，加工外表产生了明显的振痕，有人认为是因电动机转子不平衡引起的，有人认为是因砂轮不平衡引起的，怎样判别哪一种说法是正确的？4-32什么是再生型切削颤振？为什么说在金属切削过程中，除了极少数情况外，刀具总是局部地或完全地在带有振纹的外表上进行切削的？篇二：机械制造技术根底习题答案4班级：姓名：学号：试题共页加白纸1张GDOU-B-11-302 广东海洋大学——学年第学期《机械制造技术根底》课程试题课程号：1410063 √ √ A卷√ 闭卷□ 考查□ B卷□ 开卷一、填空题：〔每题1分，计 10 分〕 1. 刨床按其结构特征分为____牛头刨床_____、_____龙门刨床____和_____插床____。

机械制造质量分析与控制讲义1. 概述机械制造中的质量分析与控制是确保产品达到规定质量要求的重要环节。

质量分析和控制涉及到各个阶段的过程，包括材料选择、加工工艺、装配和检测等。

本讲义将介绍机械制造质量分析与控制的基本概念、方法和工具，以帮助读者理解和应用相关知识，提高产品质量。

2. 质量分析2.1 质量特性在机械制造中，产品的质量特性是指产品在设计、加工和使用过程中需要满足的各项要求，例如尺寸精度、表面质量、材料性能等。

通过对质量特性进行分析，可以确定各项指标的上下限，并制定相应的控制措施。

质量损失是指由于产品质量不合格而引起的各种损失，包括质量成本、客户投诉、产品退货等。

质量分析的一个重要目标是减少质量损失，提高产品质量水平。

2.3 质量分析方法质量分析方法包括统计分析、故障模式与影响分析（FMEA）、六西格玛等。

统计分析可以通过收集和分析大量数据，了解产品的质量水平和变异程度。

FMEA是通过系统性地分析设计和制造过程中的故障模式，评估故障的潜在后果，并制定相应控制措施。

六西格玛则是一种通过改进过程的方法，以达到减少缺陷和提高质量的目标。

3.1 质量控制方法质量控制方法包括工艺控制、装配控制和检测控制。

工艺控制是通过控制加工工艺参数，确保产品的尺寸和表面质量在规定范围内。

装配控制是通过控制装配工艺参数以及装配工人的技术水平，保证产品装配时的质量要求。

检测控制是通过使用各种检测手段，对产品进行检测和验证，以确保产品达到规定的质量要求。

3.2 质量控制工具质量控制工具有很多种类，其中包括流程图、控制图、散点图、直方图等。

这些工具可以帮助我们分析和控制各个环节的质量问题，快速找出问题的根本原因，并采取相应的改进措施。

4.1 PDCA循环PDCA循环是质量改进的基本方法，即计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）和行动（Action）的循环。

通过不断地进行PDCA循环，我们可以逐步改进产品的质量水平，提高生产效率。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。

车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。

4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。

答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。

4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。

4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。

解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。

水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。

所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。

4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm、长为1200mm的长轴外圆。

已知：工件材料为45钢；切削用量为：v c=120m/min，a p=0.4mm, f =0.2mm/r; 刀具材料为YT15。