机械制造基础练习答案.doc

1、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 （ ）。 小于 50 等于 50 200 等于 200 1000 大于 1000 1-2 表面层加工硬化程度是指（ ）。 表面层的硬度 表面层的硬度与基体硬度之比 表面层的硬度与基体硬度之差 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（ ）。 机床误差 夹具误差 刀具误差 工艺系统误差 1-4 误差的敏感 方向是（ ）。 主运动方向 进给运动方向 过刀尖的加工表面的法向 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（ ）

2、。 3 6 n3 n61-6 精加工 夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的 （ ） 。 1/10 1/5 1/5 1/3 1/3 1/2 1/2 1 1-7 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（ ）。 轴承孔的圆度误差 主轴轴径的圆度误差 轴径与轴承孔的间隙 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 卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 刀尖与主轴轴线不等高 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 降低三爪卡盘卡

3、爪面的表面粗糙度 提高装夹稳定性 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 降速 等速 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。 首端 末端 中间 两端 1-12 工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度 （ ） 。 之和 倒数之和 之和的倒数 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。 大于 等于 小于 远小于 1-14 接触变形与接触表面名义压强成（ ）。 正比 反比 指数关系 对数关系 1-15 误差复映系数与工艺系统刚度成（ ）。 正比 反比 指数关系 对数关系 1-

4、16 车削加工中，大部分切削热（ ）。 传给工件 传给刀具 传给机床 被切屑所带走 1-17 磨削加工中，大部分 磨削热（ ）。 传给工件 传给刀具 传给机床 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（ ）。 加大截面积 减小长径比 采用开式结构 采用热对称结构 1-19 工艺能力系数与零件公差（ ）。 成 正比 成反比 无关 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 消除导轨不直度对加工精度的 消除工件主轴运动误差对加工精 度的影响 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。 低

5、速 中速 高速 超高速 1-22 强迫振动的频率与外界干扰力的频率（ ）。 无关 相近 相同 相同或成整倍数关系 1-23 削扁镗杆的减振原理是 （ ）。 镗杆横截面积加大 镗杆截面矩加大 基于再生自激振动原理 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。 大于 小于 等于 等于或接近于 2. 多项选择 2-1 尺寸精度的获得方法有 （ ）。 试切法 调整法 定尺寸刀具法 自动控制法 2-2 零件加工表面粗糙度对零件的（ ）有重要影响。 耐磨性 耐蚀性 抗疲劳强度 配合质量 2-3 主轴回转误差可以分解为（ ）等几种基本形式。 径向跳动 轴向窜动 倾角摆动 偏

6、心运动 2-4 影响零件接触表面接触变形的因素有（ ）。 零件材料 表面粗糙度 名义压强 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（ ）。 主轴径向跳动 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 刀杆刚性不足 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（ ）。 工件刚度不足 前后顶尖刚度不足 车床纵向导轨直线度误差 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

7、直径大 ，其可能的原因有（ ）。 刀架刚度不足 尾顶尖刚度不足 导轨扭曲 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 2-8 机械加工工艺系统的内部热源主要有（ ）。 切削热 摩擦热 辐射热 对流热 2-9 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（ ）。 车床导轨与主轴回转轴线不平行 尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴 刀具热变形 钻头刃磨不对称 B A 习图 4-2-7 习图 4-2-8 习图 4-2-5 2-10 下列误差因素中属于常值系统误差的因素有（ ）。 机床几何误差 工件定位误差 调整误差 刀具磨损 2-

8、11 下列误差因素中属于随机误差的因素有（ ）。 机床热变形 工件定位误差 夹紧误差 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） 确定工序能力 估算不合格品率 判别常值误差大小 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 ( )。 有无不合格品 工艺过程是否稳定 是否存常值系统误差 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。 切削速度 进给量 刀具主偏角 刀具刃倾角 2-15 影响切削加工表面粗糙度的主要因素有（ ）等。 切削速度 切削深度 进给量 工件材料性质 2-16 影响外圆

9、磨削表面粗糙度的磨削用量有（ ）。 砂轮速度 工件速度 磨削深度 纵向进给量 2-17 消除或减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 提高刀具刃磨质量 降低切削速度 2-18 避免磨削烧伤、磨削裂纹 的措施有 ( )等。 选择较软的砂轮 选用较小的工件速度 选用较小的磨削深度 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 ( )。 提高工艺系统刚度 增大工艺系统阻尼 加大切削宽度 采用变速切削 3. 判断题 3-1 零件表面的位置精度可以通过一次装夹或 多次装夹加工得到 。 3-2 零件表面粗糙度值越小，表面磨损越小。 3-3 零件表面残余应力为压

10、应力时，可提高零件的疲劳强度。 3-4 粗糙表面易被腐蚀。 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 Rx 中，只要没有点子越出控制限，就表明工艺过程稳定。 3-13 切削过程中的热效应将使加工表面产生张应力。 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

11、-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。已知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 o90 ，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 mm05.020 。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 mm35 外圆的同轴度误差）。 习图 4-4-1 4-2 试分析习图 4-4-2 所示的三种加工情况，加工后工件表面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。 4-3

12、横磨一刚度很大的工件（习图 4-4-3），若径向磨削力为 100N，头、尾架刚度分别为50000 N/mm 和 40000N/mm，试分析加工后工件的形状，并计算形状误差。 a） b） c） 习图 4-4-2 4-4 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

13、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。 习图 4-4-4 4-5 磨削 CW6140 车床床身导轨，若床身长 L=2240mm，床身高 H=400mm，磨削后床身上下面温差 t = 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=110-5）。 4-6 在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为 120.01。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

14、，并提出解决办法。 FP 100 50 300 习图 4-4-3 A B C D H 11h 11H 12h 12H 21H 21H 22H 22H 32H 32H 31H 314-7 在车床上加工一批小轴的外圆，尺寸要求为 01.020 mm。若根据测量工序尺寸接近正态分布，其标准差为 025.0 mm，公差带中心小于分布曲线中心，偏差值为 0.03 mm。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 0040.08 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（ m）。试： 1） 画出 Rx 图； 2） 判断工艺规程

15、是否稳定 ； 3） 判断有无变值系统误差； 对 Rx 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 x1 x2 x3 x4 x5 ix Ri x1 x2 x3 x4 x5 ix Ri 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 37 31 35 36 43 35 21 20 26 25 29 30 40 30 35 18 18 15 31 18 28 33 35 43 38 25 11 21 24 21 30 35 35 45 30 21 23 25 25 29 35 30 38 35 45 18 28 19 26 24.6 31.8 31.8 3

16、6.6 37.8 38.2 23.4 20.2 20.0 26.4 12 9 5 5 15 15 17 17 10 7 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 26 22 28 24 29 38 28 30 28 33 27 22 20 25 28 35 27 31 38 40 24 20 17 28 23 30 35 29 32 38 25 18 28 34 24 33 38 31 28 33 25 22 25 20 34 30 31 40 30 30 25.4 20.8 23.6 26.2 27.6 33.2 31.8 32.2 31.2 34.8 3 4 11 14

17、11 8 11 11 10 10 4-9 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 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： 小于 50 1-2 答案： 表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比 1-3 答案： 工艺系统的精度 1-4 答案： 过刀尖的加工表面的法向 1-5 答案： n3 1-6 答案： 1/5 1/2 1-7 答案： 轴承孔的圆度误差 1-8 答案： 卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴

18、1-9 答案： 保证三爪卡盘卡爪 面与主轴回转轴线同轴 1-10 答案： 降速 1-11 答案： 末端 1-12 答案： 倒数之和的倒数 1-13 答案： 远小于 1-14 答案： 反比 1-15 答案： 反比 1-16 答案： 被切屑所带走 1-17 答案： 传给工件 1-18 答案： 采用热对称结构 1-19 答案： 成正比 1-20 答案： 消除工件主轴运动误差对加工精度的影响 1-21 答案： 中速 1-22 答案： 相同或成整倍数关系 1-23 答案： 基于振型偶合自激振动原理 1-24 答 案： 等于或接近于 2. 多项选择 2-1 答案： 试切法 调整法 定尺寸刀具法 自动控制法

19、 2-2 答案： 耐磨性 耐蚀性 抗疲劳强度 配合质量 2-3 答案： 径向跳动 轴向窜动 倾角摆动 2-4 答案： 零件材料 表面粗糙度 名义压强 2-5 答案： 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 2-6 答案： 工件刚度不足 车床纵向导轨直线度误差 2-7 答案： 尾顶尖刚度不足 导 轨扭曲 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 2-8 答案： 切削热 摩擦热 2-9 答案： 尾座轴线与主轴回转轴线不同轴 刀具热变形 钻头刃磨不对称 2-10 答案： 机床几何误差 调整误差 2-11 答案： 工件定位误差 夹紧误差 毛坯余量不均引起的误差复映 2-12 答案：

20、确定工序能力 估算不合格品率 判别常值误差大小 2-13 答案： 工艺过程是否稳定 是否存在变值系统误差 2-14 答案： 进给量 刀具主偏角 2-15 答案： 切削速度 进给量 工件材料性质 2-16 答案： 砂轮速度 工件速度 磨削深度 纵向进给量 2-17 答案： 加大刀具前角 改善工件的切削加工性 提高刀具刃磨质量 2-18 答案： 选择较软的砂轮 选用较小的磨削深度 改善冷却条件 2-19 答案： 提高工艺系统刚度 增大工艺系统阻尼 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

21、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 mm35 下母线之间的平行度误差由 3 项组成： 铣床工作台面与导轨 的平行度误差： 0.05/300 夹具制造与安装误差（表现为交点 A的连线与夹具体底面的平行度误差）： 0.01/150 工件轴线与交点 A的连线的平行度误差： 为 此 ， 首 先 计 算 mm05.020 外 圆 中 心 在 垂 直 方

22、向 上 的 变 动 量 ：07.01.07.07.00 dT mm 可得到 工件轴线与交点 A的连线的平行度误差： 0.07/150 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： 3 0 0/21.01 5 0/07.01 5 0/01.03 0 0/05.0 P 4-2 答案： a） 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，加工后工件外圆表面成锥形，右端止境大于左端直径。 b） 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。若刀具刚度很大，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

23、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： 10 030 010 030 0 AFN D 点处的支反力： 200300200300 DFN 在磨削力的作用下， A点处的位移量： 002.0500 00100 A mm 在磨削力的作用下， D 点处的位移量： 005.040000200 D mm 由几何关系，可求出 B点处的位移量： 0035.0300 150)002.0005.0(002.0 B mm C 点处的位移量： 0045.0300 250)002.0005.0(002.0 c mm 加工后，零件成锥形，锥度误差为 0.001 mm。 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： 3231 323112221 222121211 12111 , HHhhHH hhHH hh 前、中、后 3 处的工艺系统刚度 分别为： 332211 , CkCkCk 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：