第4章机械加工质量

k机床＝Fp / y机床 y机床＝Fp / k机床
工艺系统刚度主要取决于薄弱环节的刚度。
2）机床刚度
y机床 y主轴 y刀架 y尾座
k主轴＝ k尾架＝ k刀架＝ Fp 2 y主轴 Fp 2 y尾架 Fp y刀架
机床的刚度取决于部件的刚度。
（2）工艺系统刚度对加工精度的影响
常见的几种工艺系统中其低刚度环节所在位置:
镗孔：工件进给孔为椭圆形。
避免措施
提高主轴及箱体的制造精度、选用高精度的轴承、提高主轴 部件的装配精度、对高速主轴部件进行平衡、对滚动轴承进 行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。
2）导轨误差
(a) 在水平面 内的直线度误 差 误差敏感方向
(b) 在垂直平面 内的直线度
ΔR ≈Δ22/D 设Δ2=
工艺系统的刚度在不同的加工位置上是各不相同的，当主轴箱 刚度与尾座刚度相等时，工艺系统刚度在工件全长上的差别最 小，工件在轴截面内几何形状误差最小。
在车床上加工短而粗的光轴（工件刚度相对于机床刚度大 得多），已知径向切削分力
Fp
=1000N，主轴刚度
k主轴
=100000N/mm，尾座刚度
k尾座
=50000N/mm，
正确地选用刀具材料和选用新型耐磨的刀具材料，合理地选 用刀具几何参数和切削用量，正确地刃磨刀具，正确地采用冷 却润滑液等，均可有效地减少刀具的尺寸磨损。必要时还可采 用补偿装置对刀具尺寸磨损进行自动补偿。
10000.054 mm， 加工一合金钢管，其外径为
工件长度
l =2100mm，圆柱度公差在全长范围内
c）采用合理的装夹方式和加工方式
2）减小切削力及其变化 合理地选择刀具材料、 增大前角和主偏角、对 工件材料进行合理的热 处理以改善材料的加工 性能等，都可使切削力 减小。

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。

（3）应尽量减小加工面积 支座底面设计为中凹可减少加工量，提高支撑精度和稳定性。
三、要考虑生产类型与加工方法
箱体零件： 单件小批时（a），其同轴孔的直径应设计成单向递减的，以便 在镗床上通过一次安装就能逐步加工出各孔。 大批生产时（b），为提高生产率，一般用双面联动组合机床加 工，这时应采用双向递减的孔径设计，用左、右两镗杆各镗两 端孔，以缩短加工工时。
床身导轨面自为基准
（4）互为基准原则
对工件上的两个相互位置精度要求很高的表面，互相作为 定位基准，反复进行加工。
优点： 可使两个加工表面间获得高的位置精度。 如：内外圆面同轴度要求比较高的套类零件的加工安排
第二节 机械加工工艺路线的制订
一、定位基准的选择
2、粗基准的选择原则 （1）保证位置精度原则
0.16-0.01
加工方法 钻 扩
铰 拉
镗
孔的加工方法
加工性质
加工经济精度(IT)
实心材料
12-11
粗扩
12
精扩
10
半精铰
11-10
精铰
9-8
细铰
7-6
粗拉
10-9
精拉
9-7
粗镗
12
半精镗
11
精镗
10-8
细镗
7-6
表面粗糙度Ra
20-2.5 20-10 10-2.5 10-5 5-1.25 1.25-0.32 5-2.5 2.5-0.63 20-10 10-5 5-1.25 1.25-0.32
加工方法
外圆加工的方法
加工性质
加工经济精度(IT) 表面粗糙度Ra（um）
车 外磨 研磨 超精加工
粗车 半精车
精车 金刚石车

《机械制造技术基础》习题第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？1—2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。

1—3 什么是安装?什么是装夹?它们有什么区别？1—4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征?1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：加工零件：卧式车床丝杠（长为1617mm，直径为40mm,丝杠精度等级为8级,材料为Y40Mn）;年产量:5000台车床；备品率：5％；废品率:0。

5%。

1—6 什么是工件的定位？什么是工件的夹紧?试举例说明。

1—7 什么是工件的欠定位？什么是工件的过定位?试举例说明.1—8 试举例说明什么是设计基准、工艺基准、工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。

1-9 有人说：“工件在夹具中装夹，只要有6个定位支承点，就是欠定位”，“凡是少于6个定位支承点,就不会出现过定位”,上面这些说法都对吗？为什么？试举例说明。

1—10 分析图1-8所示定位方式，并回答以下问题：（1)各定位件所限制的自由度；（2）判断有无欠定位或过定位现象，为什么?图1—8 习题1—10图第二章 金属切削原理与刀具2-1 什么是切削用两三要素?在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？ 2—2 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。

2—3 试述刀具标注角度和工作角度的区别.为什么车刀作横向切削时,进给量取值不能过大?2-4 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能?2-5 常用的硬质合金有哪几类？如何选用？2—6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？2-7 什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积屑瘤的产生？ 2-8 试述影响切削变形的主要因素及影响规律.2—9 常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？怎样对切屑形态进行控制?2—10 切削力为什么要分解为三个分力？各分力的大小对加工过程有什么影响？2-11 在CA6140型车床上车削外圆,已知：工件材料为灰铸铁，其牌号为HT200；刀具材料为硬质合金，其牌号为YG6;刀具几何参数为:0010=γ, 10,10,45,8''00-=====s r r k k λαα（s λ对三向切削分力的修正系数分别为75.0,5.1,0.1===f s p S C s F F F k k k λλλ),mm r 5.0=ε；切削用量为：min /80,/4.0,3m v r mm f mm c p ===α。