機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ) 第六章 練習(xí)題與答案

1、第六章 練習(xí)題1. 單項(xiàng)選擇1-1 表面粗糙度的波長(zhǎng)與波高比值一般（）。 小于 50 等于 50200 等于 2001000 大于 10001-2 表面層加工硬化程度是指（）。 表面層的硬度 表面層的硬度與基體硬度之比 表面層的硬度與基體硬度之差 表面層的硬度與基體硬度之差與基體硬度之比1-3原始誤差是指產(chǎn)生加工誤差的“源誤差”，即（）。 機(jī)床誤差 夾具誤差 刀具誤差 工藝系統(tǒng)誤差1-4誤差的敏感方向是（）。 主運(yùn)動(dòng)方向 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向 過(guò)刀尖的加工表面的法向 過(guò)刀尖的加工表面的切向1-5試切 n 個(gè)工件，由于判斷不準(zhǔn)而引起的刀具調(diào)整誤差為（）。 3 ó 6 ó3ó

2、6ónn1-6精加工夾具的有關(guān)尺寸公差常取工件相應(yīng)尺寸公差的（ 1/101/5 1/51/3 1/31/2 1/21）。1-7鏜床主軸采用滑動(dòng)軸承時(shí)，影響主軸回轉(zhuǎn)精度的最主要因素是（）。 軸承孔的圓度誤差 主軸軸徑的圓度誤差 軸徑與軸承孔的間隙 切削力的大小1-8在普通車(chē)床上用三爪卡盤(pán)夾工件外圓車(chē)內(nèi)孔，車(chē)后發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔與外圓不同軸，其最可能原因是（）。 車(chē)床主軸徑向跳動(dòng) 卡爪裝夾面與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不同軸 刀尖與主軸軸線(xiàn)不等高 車(chē)床縱向?qū)к壟c主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不平行1-9在車(chē)床上就地車(chē)削（或磨削）三爪卡盤(pán)的卡爪是為了（）。 提高主軸回轉(zhuǎn)精度 降低三爪卡盤(pán)卡爪面的表面粗糙度 提高裝夾穩(wěn)定性 保證三爪

3、卡盤(pán)卡爪面與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸1-10為減小傳動(dòng)元件對(duì)傳動(dòng)精度的影響，應(yīng)采用（）傳動(dòng)。 升速 降速 等速 變速1-11通常機(jī)床傳動(dòng)鏈的（）元件誤差對(duì)加工誤差影響最大。 首端 末端 中間 兩端1-12工藝系統(tǒng)剛度等于工藝系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)剛度（）。 之和 倒數(shù)之和 之和的倒數(shù) 倒數(shù)之和的倒數(shù)1-13機(jī)床部件的實(shí)際剛度（ 大于 等于 小于）按實(shí)體所估算的剛度。 遠(yuǎn)小于1-14接觸變形與接觸表面名義壓強(qiáng)成（）。 正比 反比 指數(shù)關(guān)系 對(duì)數(shù)關(guān)系1-15誤差復(fù)映系數(shù)與工藝系統(tǒng)剛度成（）。 正比 反比 指數(shù)關(guān)系 對(duì)數(shù)關(guān)系1-16車(chē)削加工中，大部分切削熱（）。 傳給工件 傳給刀具 傳給機(jī)床 被切屑所帶走1-17磨

4、削加工中，大部分磨削熱（）。 傳給工件 傳給刀具 傳給機(jī)床 被磨屑所帶走1-18為了減小機(jī)床零部件的熱變形，在零部件設(shè)計(jì)上應(yīng)注意（）。 加大截面積 減小長(zhǎng)徑比 采用開(kāi)式結(jié)構(gòu) 采用熱對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)1-19工藝能力系數(shù)與零件公差（）。 成正比 成反比 無(wú)關(guān) 關(guān)系不大1-20外圓磨床上采用死頂尖是為了（）。 消除頂尖孔不圓度對(duì)加工精度的影響 消除導(dǎo)軌不直度對(duì)加工精度的 消除工件主軸運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響 提高工藝系統(tǒng)剛度1-21加工塑性材料時(shí)，（）切削容易產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。 低速 中速 高速 超高速1-22強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與外界干擾力的頻率（）。 無(wú)關(guān) 相近 相同 相同或成整倍數(shù)關(guān)系1-23削扁鏜桿的減振

5、原理是（）。 鏜桿橫截面積加大 鏜桿截面矩加大 基于再生自激振動(dòng)原理 基于振型偶合自激振動(dòng)原理1-24自激振動(dòng)的頻率( )工藝系統(tǒng)的固有頻率。 大于 小于 等于 等于或接近于2. 多項(xiàng)選擇2-1尺寸精度的獲得方法有（）。 試切法 調(diào)整法 定尺寸刀具法 自動(dòng)控制法2-2零件加工表面粗糙度對(duì)零件的（）有重要影響。 耐磨性 耐蝕性 抗疲勞強(qiáng)度 配合質(zhì)量2-3主軸回轉(zhuǎn)誤差可以分解為（）等幾種基本形式。 徑向跳動(dòng) 軸向竄動(dòng) 傾角擺動(dòng) 偏心運(yùn)動(dòng)2-4影響零件接觸表面接觸變形的因素有（）。 零件材料 表面粗糙度 名義壓強(qiáng) 名義面積2-5 如習(xí)圖 2-5 所示，零件安裝在車(chē)床三爪卡盤(pán)上車(chē)孔（內(nèi)孔車(chē)刀安裝在刀架

6、上）。加工后發(fā)現(xiàn)被加工孔出現(xiàn)外大里小的錐度誤差。產(chǎn)生該誤差的可能原因有（）。 主軸徑向跳動(dòng) 三爪裝夾面與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不同軸 車(chē)床縱向?qū)к壟c主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不平行 刀桿剛性不足習(xí)圖2-52-6 在車(chē)床上以?xún)身敿舛ㄎ卉?chē)削光軸，車(chē)后發(fā)現(xiàn)工件中部直徑偏大，兩頭直徑偏小，其可能的原因有（）。 工件剛度不足 前后頂尖剛度不足 車(chē)床縱向?qū)к壷本€(xiàn)度誤差 導(dǎo)軌扭曲2-7 在車(chē)床上車(chē)削光軸（習(xí)圖 2-7），車(chē)后發(fā)現(xiàn)工件 A 處直徑比 B 處直徑大，其可能的原因有（）。刀架剛度不足轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不平行 尾頂尖剛度不足 導(dǎo)軌扭曲 車(chē)床縱向?qū)к壟c主軸回AB習(xí)圖2-72-8機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的內(nèi)部熱源主要有（）。 切削熱 摩擦熱 輻射

7、熱 對(duì)流熱2-9如習(xí)圖 2-8 所示，零件安裝在車(chē)床三爪卡盤(pán)上鉆孔（鉆頭安裝在尾座上）。加工后測(cè)量，發(fā)現(xiàn)孔徑偏大。造成孔徑偏大的可能原因有（）。 車(chē)床導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不平行 尾座套筒軸線(xiàn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不同軸 刀具熱變形 鉆頭刃磨習(xí)圖2-8不對(duì)稱(chēng)2-10下列誤差因素中屬于常值系統(tǒng)誤差的因素有（）。 機(jī)床幾何誤差 工件定位誤差 調(diào)整誤差 刀具磨損2-11下列誤差因素中屬于隨機(jī)誤差的因素有（）。 機(jī)床熱變形 工件定位誤差 夾緊誤差 毛坯余量不均引起的誤差復(fù)映2-12 從分布圖上可以（）。 確定工序能力 估算不合格品率 判別常值誤差大小 判別工藝過(guò)程是否穩(wěn)定2-13通常根據(jù) X-R 圖上點(diǎn)的分布情況

8、可以判斷 ( )。 有無(wú)不合格品 工藝過(guò)程是否穩(wěn)定 是否存常值系統(tǒng)誤差 是否存在變值系統(tǒng)誤差2-14影響切削殘留面積高度的因素主要包括（）等。 切削速度 進(jìn)給量 刀具主偏角 刀具刃傾角2-15影響切削加工表面粗糙度的主要因素有（）等。 切削速度 切削深度 進(jìn)給量 工件材料性質(zhì)2-16影響外圓磨削表面粗糙度的磨削用量有（）。 砂輪速度 工件速度 磨削深度 縱向進(jìn)給量2-17消除或減小加工硬化的措施有 ( )等。 加大刀具前角 改善工件的切削加工性 提高刀具刃磨質(zhì)量 降低切削速度2-18避免磨削燒傷、磨削裂紋的措施有 ( )等。 選擇較軟的砂輪 選用較小的工件速度 選用較小的磨削深度 改善冷卻條件

9、2-19消除或減弱銑削過(guò)程中自激振動(dòng)的方法有 ()。 提高工藝系統(tǒng)剛度 增大工藝系統(tǒng)阻尼 加大切削寬度 采用變速切削3. 判斷題3-13-23-33-43-53-6零件表面的位置精度可以通過(guò)一次裝夾或多次裝夾加工得到。零件表面粗糙度值越小，表面磨損越小。零件表面殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力時(shí)，可提高零件的疲勞強(qiáng)度。粗糙表面易被腐蝕。在機(jī)械加工中不允許有加工原理誤差。工件的內(nèi)應(yīng)力不影響加工精度3-73-83-93-103-113-123-133-143-15主軸的徑向跳動(dòng)會(huì)引起工件的圓度誤差。普通車(chē)床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線(xiàn)度誤差對(duì)加工精度影響不大。采用預(yù)加載荷的方法可以提高接觸剛度。磨削機(jī)床床身導(dǎo)軌時(shí)，由于磨

10、削熱會(huì)使導(dǎo)軌產(chǎn)生中凸。只要工序能力系數(shù)大于 1，就可以保證不出廢品。在 x R 中，只要沒(méi)有點(diǎn)子越出控制限，就表明工藝過(guò)程穩(wěn)定。切削過(guò)程中的熱效應(yīng)將使加工表面產(chǎn)生張應(yīng)力。在車(chē)床上使用切斷刀切斷工件時(shí)的重疊系數(shù)等于 0。沖擊式減振器特別適于低頻振動(dòng)的減振。4. 分析題4-1在銑床上加工一批軸件上的鍵槽，如習(xí)圖 4-1 所示。已知銑床工作臺(tái)面與導(dǎo)軌的平行度誤差為 0.05/300，夾具兩定位 V 型塊夾角 á = 90 o ，交點(diǎn) A 的連線(xiàn)與夾具體底面的平行度誤差為 0.01/150，階梯軸工件兩端軸頸尺寸為 ö20 ± 0.05mm 。試分析計(jì)算加工后鍵槽底面對(duì)工

11、件軸線(xiàn)的平行度誤差（只考慮上述因素影響，并忽略?xún)奢S頸與 ö35mm 外圓的同軸度誤差）。習(xí)圖 4-14-2試分析習(xí)圖 4-2 所示的三種加工情況，加工后工件表面會(huì)產(chǎn)生何種形狀誤差？假設(shè)工件的剛度很大，且車(chē)床床頭剛度大于尾座剛度。a）b）習(xí)圖 4-2c）4-3橫磨一剛度很大的工件（習(xí)圖 4-3），若徑向磨削力為 100N，頭、尾架剛度分別為 50000N/mm 和 40000N/mm，試分析加工后工件的形狀，并計(jì)算形狀誤差。ABFPCD100300習(xí)圖4-3504-4磨削 CW6140 車(chē)床床身導(dǎo)軌，若床身長(zhǎng) L=2240mm，床身高 H=400mm，磨削后床身上下面溫差 t = 5。

12、試計(jì)算由于工件熱變形所引起的加工誤差（工件材料熱脹系數(shù)=1×10-5）。4-5在無(wú)心磨床上磨削銷(xiāo)軸，銷(xiāo)軸外徑尺寸要求為 12±0.01?，F(xiàn)隨機(jī)抽取 100 件進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其外徑尺寸接近正態(tài)分布，平均值為 X = 11.99，均方根偏差為 S = 0.003。試： 畫(huà)出銷(xiāo)軸外徑尺寸誤差的分布曲線(xiàn)； 計(jì)算該工序的工藝能力系數(shù)； 估計(jì)該工序的廢品率； 分析產(chǎn)生廢品的原因，并提出解決辦法。4-6在車(chē)床上加工一批小軸的外圓，尺寸要求為 ö 20 00.1 mm。若根據(jù)測(cè)量工序尺寸接近正態(tài)分布，其標(biāo)準(zhǔn)差為 ó = 0.025 mm，公差帶中心小于分布曲線(xiàn)中心，

13、偏差值為 0.03 mm。試計(jì)算不合格品率。4-7在無(wú)心磨床上磨削圓柱銷(xiāo)，直徑要求為 ö8 00.040 mm。每隔一段時(shí)間測(cè)量一組數(shù)據(jù)，共測(cè)得 200 個(gè)數(shù)據(jù)，列于表 4-8，表中數(shù)據(jù)為 7960+x（µm）。試：1） 畫(huà)出 x R 圖；2） 判斷工藝規(guī)程是否穩(wěn)定；3） 判斷有無(wú)變值系統(tǒng)誤差；對(duì) x R 圖進(jìn)行分析。表 4-7組號(hào)測(cè)量值平均值極差組號(hào)測(cè)量值平均值極差x1x2x3x4x5xiRix1x2x3x4x5xiRi12345678910303731353643352120262529304030351818153118283335433825112124213035

14、354530212325252935303835451828192624.631.831.836.637.838.223.420.220.026.4129551515171710711121314151617181920262228242938283028332722202528352731384024201728233035293238251828342433383128332522252034303140303025.420.823.626.227.633.231.832.231.234.8341114118111110104-8習(xí)圖 4-8 為精鏜活塞銷(xiāo)孔工序的示意圖，工件以止口面及半精

15、鏜過(guò)的活塞銷(xiāo)孔定位，試分析影響工件加工精度的工藝系統(tǒng)的各種原始誤差因素。熱變形對(duì)刀誤差F夾緊誤差設(shè)計(jì)基準(zhǔn)定位誤差菱形銷(xiāo)定位基準(zhǔn)導(dǎo)軌誤差第六章 練習(xí)題答案1. 單項(xiàng)選擇1-1 答案： 小于 501-2 答案： 表面層的硬度與基體硬度之差與基體硬度之比1-3 答案： 工藝系統(tǒng)的精度1-4 答案： 過(guò)刀尖的加工表面的法向1-5 答案：3ón1-6 答案： 1/51/21-7 答案： 軸承孔的圓度誤差1-8 答案： 卡爪裝夾面與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不同軸1-9 答案： 保證三爪卡盤(pán)卡爪面與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸1-10 答案： 降速1-11 答案：末端1-12 答案： 倒數(shù)之和的倒數(shù)1-13 答案： 遠(yuǎn)小

16、于1-14 答案： 反比1-15 答案： 反比1-16 答案： 被切屑所帶走1-17 答案： 傳給工件1-18 答案： 采用熱對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)1-19 答案： 成正比1-20 答案： 消除工件主軸運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)加工精度的影響1-21 答案： 中速1-22 答案： 相同或成整倍數(shù)關(guān)系1-23 答案： 基于振型偶合自激振動(dòng)原理1-24 答案： 等于或接近于2. 多項(xiàng)選擇2-1 答案： 試切法 調(diào)整法 定尺寸刀具法 自動(dòng)控制法2-2 答案： 耐磨性 耐蝕性 抗疲勞強(qiáng)度 配合質(zhì)量2-3 答案： 徑向跳動(dòng) 軸向竄動(dòng) 傾角擺動(dòng)2-4 答案： 零件材料 表面粗糙度 名義壓強(qiáng)2-5 答案： 三爪裝夾面與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不同軸

17、 車(chē)床縱向?qū)к壟c主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不平行2-6 答案： 工件剛度不足 車(chē)床縱向?qū)к壷本€(xiàn)度誤差2-7 答案： 尾頂尖剛度不足 導(dǎo)軌扭曲 車(chē)床縱向?qū)к壟c主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不平行2-8 答案： 切削熱 摩擦熱2-9 答案： 尾座軸線(xiàn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不同軸 刀具熱變形 鉆頭刃磨不對(duì)稱(chēng)2-102-11答案： 機(jī)床幾何誤差答案： 工件定位誤差 調(diào)整誤差 夾緊誤差 毛坯余量不均引起的誤差復(fù)映2-12答案： 確定工序能力 估算不合格品率 判別常值誤差大小2-132-142-15答案： 工藝過(guò)程是否穩(wěn)定 是否存在變值系統(tǒng)誤差答案： 進(jìn)給量 刀具主偏角答案： 切削速度 進(jìn)給量 工件材料性質(zhì)2-16答案： 砂輪速度 工件速度 磨

18、削深度 縱向進(jìn)給量2-17答案： 加大刀具前角 改善工件的切削加工性 提高刀具刃磨質(zhì)量2-18答案： 選擇較軟的砂輪 選用較小的磨削深度 改善冷卻條件2-19答案： 提高工藝系統(tǒng)剛度 增大工藝系統(tǒng)阻尼 采用變速切削3. 判斷題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： 3-10 答案： ×提示：參考圖 4-31。提示：磨削時(shí)導(dǎo)軌面溫度升高，床身底部溫度偏低，床身會(huì)上彎。磨平后冷卻，3-11 答案： × 導(dǎo)軌面將產(chǎn)生中凹。3-12 答案： &

19、#215;3-13 答案： 3-14 答案： ×3-15 答案： ×4. 分析題4-1 答案：鍵槽底面對(duì) ö35mm 下母線(xiàn)之間的平行度誤差由 3 項(xiàng)組成： 銑床工作臺(tái)面與導(dǎo)軌的平行度誤差：0.05/300 夾具制造與安裝誤差（表現(xiàn)為交點(diǎn) A 的連線(xiàn)與夾具體底面的平行度誤差）：0.01/150 工件軸線(xiàn)與交點(diǎn) A 的連線(xiàn)的平行度誤差：為 此 ， 首 先 計(jì) 算 ö20 ± 0.05mm 外 圓 中 心 在 垂 直 方 向 上 的 變 動(dòng) 量 ：0 = 0.7 × Td = 0.7 × 0.1 = 0.07 mm可得到工件軸線(xiàn)

20、與交點(diǎn) A 的連線(xiàn)的平行度誤差：0.07/150最后得到鍵槽底面（認(rèn)為與銑床導(dǎo)軌平行）對(duì)工件軸線(xiàn)的平行度誤差：P = 0.05 / 300 + 0.01 / 150 + 0.07 / 150 = 0.21 / 3004-2 答案：a） 在徑向切削力的作用下，尾頂尖處的位移量大于前頂尖處的位移量，加工后工件外圓表面成錐形，右端止境大于左端直徑。b）在軸向切削力的作用下，工件受到扭矩的作用會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻钠D(zhuǎn)。若刀具剛度很大，加工后端面會(huì)產(chǎn)生中凹。c）由于切削力作用點(diǎn)位置變化，將使工件產(chǎn)生鞍形誤差，且右端直徑大于左端直徑，加工后零件最終的形狀參見(jiàn)圖 4-34。4-3 答案：A 點(diǎn)處的支反力： F

21、A =D 點(diǎn)處的支反力： FD =300 ×100300300 × 200300= 100 N= 200 N在磨削力的作用下，A 點(diǎn)處的位移量： A =10050000= 0.002 mm在磨削力的作用下，D 點(diǎn)處的位移量：D =20040000= 0.005 mm由幾何關(guān)系，可求出 B 點(diǎn)處的位移量：B = 0.002 +( 0. 005 0. 002) ×150300= 0.0035 mmC 點(diǎn)處的位移量：c = 0.002 +( 0. 005 0. 002) × 250300= 0.0045 mm加工后，零件成錐形，錐度誤差為 0.001 mm。4

22、-4 答案：工件單面受熱會(huì)產(chǎn)生翹曲變性，磨平后工件冷卻下來(lái)，將使導(dǎo)軌產(chǎn)生中凹。中凹量可按下式計(jì)算：y á L2 è8H=1×10 5 × 2240 2 × 58 × 400= 0.0784 mm4-5 答案： 分布圖分布曲線(xiàn)11.9912（公差帶）習(xí)圖 4-5ans 工藝能力系數(shù) CP=0.2/（6×0.003）=1.1 廢品率約為 50% 產(chǎn)生廢品的主要原因是存在較大的常值系統(tǒng)誤差，很可能是砂輪位置調(diào)整不當(dāng)所致；改進(jìn)辦法是重新調(diào)整砂輪位置。4-6 答案：分布曲線(xiàn)19.98不合格品率19.919.9520（公差帶）習(xí)圖 4-6ans畫(huà)出分布曲線(xiàn)圖，可計(jì)算出不合格品率為 21.2%（計(jì)算過(guò)程略）4-7 答案：1） 畫(huà)出 x R 圖： 計(jì)算各組平均值和極差，見(jiàn)表 4-7； 計(jì)算中心線(xiàn)和上下控制限：x 圖： 中心線(xiàn)上控制線(xiàn)下控制線(xiàn)R 圖：中心線(xiàn)上控制線(xiàn)下控制線(xiàn)20CL = x = xi =28.88 (