第4章 加工精度
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机械制造工艺学部分习题解答4第四章:机械加工精度及其控制(第3版P226-228)4-1车床床身导轨在垂直平面内及水平面内的直线度对车削圆轴类零件的加工误差有何影响?影响程度各有何不同?答: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。
4-2试分析滚动轴承的外环内滚道及内环外滚道的形状误差(如图4-87题4-2图)所引起的主轴回转轴线的运动误差,对被加工零件精度有什么影响?答:轴承内外圈滚道的圆度误差和波度对回转精度影响,对工件回转类机床,滚动轴承内圈滚道圆度对回转精度的影响较大,主轴每回转一周,径向圆跳动两次。
对刀具回转类机床,外圈滚道对主轴影响较大,主轴每回转一周,径向圆跳动一次。
4-3试分析在车床上加工时,产生下述误差的原因:1)在车床上镗孔,引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差;2)在车床三爪自定心卡盘上镗孔,引起内孔与外圆同轴度误差;端面与外圆的垂直度误差。
答:1)在车床上镗孔,引起加工孔的圆度误差是主轴圆跳动、刀杆刚度不足,圆柱度误差是车床导轨在水平面和垂直面的直线度误差。
2)在车床三爪卡盘上镗孔,工件同轴度误差原因可能是工件装夹误差、主轴圆跳动;端面垂直度误差原因是主轴轴向圆跳动(轴向窜动)。
4-4在车床两顶尖装夹工件车削细长轴时,出现4-88a,b,c,所示误差原因是什么?可以用什么方法来减少或消除?答:a)是属于工件在切削力的做用下发生变形(工件刚度不足),可以通过改变刀具的角度来减少径向切削分力、或者加装中心架或者跟刀架来减少变形。
b)是机床受力变形所致(机床主轴和尾座的刚度不足),可以通过提高机床各部件的刚度来改变。
c)由刀具磨损引起,可以采用耐磨刀具来切削,或较少单次切削深度来提高刀具耐磨性。
4-5试分析在转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆(图4-89)时,影响直径误差的因素中,导轨在垂直面内和水平面内的弯曲,哪个影响大?与卧式车床比较有什么不同?为什么?答:如图4-89所示转塔车床的刀具安装在垂直面内,由于垂直面为误差敏感方向,所以导轨垂直面内的弯曲对工件直径误差影响较大。
第一章1.工艺过程:在生产过程中凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程,统称为工艺过程。
2.工序:一个工人或一组工人,在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程,称为工序。
3.安装:安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
4.工位:工位是在工件的一次安装中,工件相对于机床(或刀具)每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。
5.工步:工步是在加工表面、切削刀具和切削用量(仅指机床主轴转速和进给量)都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。
6.走刀:在一个工步中,如果要切掉的金属层很厚,可分几次切,每切削一次,就称为一次走刀。
7.基准:用来确定生产对象几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面,称为基准。
基准可分为设计基准和工艺基准两大类;工艺基准又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准等8.设计基准:设计图样上标注设计尺寸所依据的基准,称为设计基准。
9.工艺基准:工艺过程中所使用的基准,称为工艺基准。
按其用途之不同,又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准10.工序基准:在工序图上用来确定本工序加工表面尺寸、形状和位置所依据的基准,称为工序基准(又称原始基准)。
11.定位基准:在加工中用作定位的基准,称为定位基准。
12.测量基准:工件在加工中或加工后,测量尺寸和形位误差所依据的基准,称为测量基准13.装配基准:装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所依据的基准,称为装配基准。
14.工件装夹:找正装夹(直接找正装夹,划针、千分表,效率低,精度高;划线找正装夹,效率低,误差大,适用于单件小批难直接找正。
);夹具装夹。
15.加工零件的生产类型:单件生产、成批生产、大量生产。
16.定位的任务:使工件相对于机床占有某一正确的位置;夹紧的任务:保持工件的定位位置不变。
17.定位误差和夹紧误差之和成为装夹误差。
18.在设计零件时,应尽量选用装配基准作为设计基准;在编制零件的加工工艺规程时,应尽量选用设计基准作为工序基准;在加工及测量工件时,应尽量选用工序基准作为定位基准及测量基准,以消除由于基准不重合引起的误差。
一、单项选择题1、刃倾角是主切削刃与()之间的夹角。
(分数:1分)A。
切削平面B. 基面C. 主运动方向D. 进给方向标准答案是:B。
您的答案是:B2、关于刀具材料的选用,下列说法正确的是( )。
(分数:1分)A. 高速钢的热硬性好,适合制造用于高速切削的刀具B. YG类硬质合金比YT类硬质合金韧性好C. YG类硬质合金比YT类硬质合金硬度高D. 高速钢的导热系数比硬质合金小标准答案是:B。
您的答案是:B 3、安装外车槽刀时,刀尖低于工件回转中心时,与其标注角度相比。
其工作角度将会()。
(分数:1分)A。
前角不变,后角减小B。
前角变大,后角变小C。
前角变小,后角变大D。
前、后角均不变标准答案是:C。
您的答案是:C 4、进给运动通常是机床中( ).(分数:1分)A。
切削运动中消耗功率最多的B。
切削运动中速度最高的运动C. 不断地把切削层投入切削的运动D。
使工件或刀具进入正确加工位置的运动标准答案是:C。
您的答案是:C5、通过切削刃选定点,垂直于主运动方向的平面称为()。
(分数:1分)A. 切削平面B。
进给平面C. 基面D。
主剖面标准答案是:C。
您的答案是:C 6、硬质合金刀片是采用()方法生产出来的。
(分数:1分)A。
粉末冶金B。
钎焊C。
模锻D。
铸造标准答案是:A。
您的答案是:A 7、碳钢精车时宜用牌号为()的硬质合金作为刀具材料.(分数:1分)A。
YT5C。
vc→f→apD. ap→f →vc标准答案是:B。
您的答案是:B 3、刃倾角的功用之一是控制切屑流向,若刃倾角为负,则切屑流向为( ).(分数:1分)A。
流向已加工表面B。
流向待加工表面C. 沿切削刃的法线方向流出D。
流向后刀面标准答案是:A.您的答案是:A4、在切削塑性材料时,切削区温度最高点是在().(分数:1分)A. 刀尖处B。
前刀面上靠近刀刃处C。
后刀面上靠近刀尖处D。
主刀刃处标准答案是:B。
您的答案是:B 5、在车削细长轴时,为了减小工件的变形和振动,故采用较大()的车刀进行切削,以减小径向切削分力。
《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。
《机械制造工艺学》习题参考答案常同立、杨家武、佟志忠编著清华大学出版社第一章机械制造工艺预备1-1参考答案要点:现代机械产品的开发与改进是极其复杂的持续的动态过程,大致可以用图1.1描述。
机械产品开发与改进系统可以描述为一个负反馈系统,它描述了机械产品依据用户需求反馈信息,不断改进和不断发展的动态过程。
机械产品开发与改进系统中包含产品决策、产品设计、工艺编制、产品制造、市场检验等环节。
上述环节之中任何一个环节的断裂,都会导致系统的崩溃。
因此上述环节都具有与系统同等的重要性,每个组成环节都具有无可替代的重要性。
因此学习机械制造工艺学很重要,很有意义。
图1.1 机械产品开发与改进系统1-2参考答案要点:按照专业教学指导委员会制定大纲,机械制造工艺学研究内容主要包含两个部分,即机械加工工艺学和机器装配工艺学。
它们分别以机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程为研究对象。
其中机械加工工艺过程指冷加工工艺过程。
机械制造的工艺过程特指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。
此外,机械制造工艺学还包括非常规加工方法概述,随着技术发展进步,非常规制造方法越来越多在工程实际中获得应有,并取得效果。
1-3参考答案要点:生产过程是指机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。
工艺过程是指在生产过程中,通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。
工艺规程参看第二章机械制造工艺规程。
工艺规程在生产中的作用参看第二章机械制造工艺规程作用。
1-4参考答案要点:人们按照产品的生产纲领、投入生产的批量,可将生产分为:单件生产、批量生产和大量生产三种类型。
各种生产类型的工艺特征如下表:工艺特点单件或小批量生产中批量生产大批或大量生产毛坯的制造方法铸件用木模手工造型;锻件用自由锻部分铸件用金属模造型;部分锻件用模锻铸件广泛用金属模机器造型,锻件广泛用模锻《机械制造工艺学》习题参考答案常同立、杨家武、佟志忠编著清华大学出版社第二章机械加工工艺规程制定2-1参考答案要点:机械工艺规程在指导生产上发挥重要作用,主要体现在如下几个方面:1)工艺规程是指导生产的主要技术文件;2)工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据;3)工艺规程是新、扩建工厂或车间的基本资料。
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 n σ3 ④ n σ61-6 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。