機(jī)加工質(zhì)量分析與控制

1、第4章練習(xí)題1. 單項(xiàng)選擇1- 1表面粗糙度的波長與波高比值一般（）。 小于50 等于50200 等于2001000 大于10001- 2表面層加工硬化程度是指（）。表面層的硬度與基體硬度之差 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?yuàn)A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 過刀尖的加工表面的法向過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（）3636.n. n1-6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/

2、51/51/31/31/21/211-7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在普通車床上用三爪卡盤夾工件外圓車內(nèi)孔，車后發(fā)現(xiàn)內(nèi)孔與外圓不同軸，其最可能原因是（）。車床主軸徑向跳動(dòng)卡爪裝夾面與主軸回轉(zhuǎn)軸線不同軸刀尖與主軸軸線不等高車床縱向?qū)к壟c主軸回轉(zhuǎn)軸線不平行1-9在車床上就地車削（或磨削）三爪卡盤的卡爪是為了（）。提高主軸回轉(zhuǎn)精度降低三爪卡盤卡爪面的表面粗糙度提高裝夾穩(wěn)定性 保證三爪卡盤卡爪面與主軸回轉(zhuǎn)軸線同軸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

3、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（）按實(shí)體所估算的剛度。大于 等于 小于 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（加大截面積減小長徑

4、比采用開式結(jié)構(gòu)采用熱對(duì)稱結(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（）。無關(guān)相近相同相冋或成整倍數(shù)關(guān)系1-23削扁鏜桿的減振原理是（）。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

5、- 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。主軸徑向跳動(dòng) 三爪裝夾面與主軸回轉(zhuǎn)軸線不同軸車床縱向?qū)к壟c主軸回轉(zhuǎn)軸線不平行刀桿剛性不車錐足大, 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4-2-5所示，零件安裝在車床三爪卡盤上車孔（內(nèi)孔 刀安裝在刀架上）。加工后發(fā)現(xiàn)被加工孔出現(xiàn)外大里小的 度誤差。產(chǎn)生該誤差的可能原因有（）。2- 6在車床上以兩頂尖定位

6、車削光軸，車后發(fā)現(xiàn)工件中部直徑偏 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 車床縱向?qū)к壷本€度誤差 導(dǎo)軌扭曲2- 7在車床上車削光軸（習(xí)圖4-2-7），車后發(fā)現(xiàn)工件 A處直徑比B處直徑大，其可能的原因有（）。刀架剛度不足尾頂尖剛度不足導(dǎo)軌扭曲車床縱向?qū)к壟c主軸回轉(zhuǎn)軸線不平行2-8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 輻射熱 對(duì)流熱2- 9如習(xí)圖4-2-8所示，零件安裝在車床三爪卡盤上鉆孔（鉆在尾座上）。加工后測量，發(fā)現(xiàn)孔徑偏大。造成孔徑偏大的可 有（）。車床導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線不平行尾座套筒軸軸回轉(zhuǎn)軸線不同軸刀具熱變形鉆頭刃磨不習(xí)圖4-2-8頭安裝能原因線與主對(duì)

7、稱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?yuàn)A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（）。（對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)462）判別工藝過程是否穩(wěn)定確定工序能力 估算不合格品率判別常值誤差大小2-13通常根據(jù)X-R圖上點(diǎn)的分布情況可以判斷有無不合格品 工藝過程是否穩(wěn)定( )。是否存常值系統(tǒng)誤差是否存在變值系統(tǒng)誤差）等。刀具刃傾角2- 14影響切削殘留面積高度的因素主要包括（切削速度 進(jìn)給量 刀具主偏角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

8、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）等。選用較小的磨削深度改善冷卻條件）。加大切削寬度采用變速切削2-18避免磨削燒傷、磨削裂紋的措施有（ 選擇較軟的砂輪 選用較小的工件速度2-19消除或減弱銃削過程中自激振動(dòng)的方法有 （提高工藝系統(tǒng)剛度 增大工藝系統(tǒng)阻尼3. 判斷題3- 1零件表面的位置精度可以通過一次裝夾或多次裝夾加工得到。V3- 2零件表面粗糙度值越小，表面磨損越小。X3- 3零件表面殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力時(shí)，可提高零件

9、的疲勞強(qiáng)度。V3- 4粗糙表面易被腐蝕。V3- 5在機(jī)械加工中不允許有加工原理誤差。X3- 6工件的內(nèi)應(yīng)力不影響加工精度。X3- 7主軸的徑向跳動(dòng)會(huì)引起工件的圓度誤差。V3- 8普通車床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差對(duì)加工精度影響不大。V3- 9采用預(yù)加載荷的方法可以提高接觸剛度。V提示：參考圖4-31。3- 10 磨削機(jī)床床身導(dǎo)軌時(shí)，由于磨削熱會(huì)使導(dǎo)軌產(chǎn)生中凸。X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，導(dǎo)軌面將產(chǎn)生中凹。3- 11只要工序能力系數(shù)大于1,就可以保證不出廢品。X3-12 在x R中，只要沒有點(diǎn)子越出控制限，就表明工藝過程穩(wěn)定。X3-13 切削過程中的熱

10、效應(yīng)將使加工表面產(chǎn)生張應(yīng)力。V3-14在車床上使用切斷刀切斷工件時(shí)的重疊系數(shù)等于0°X3- 15沖擊式減振器特別適于低頻振動(dòng)的減振。X4. 分析題4- 1在銃床上加工一批軸件上的鍵槽，如習(xí)圖 4-4-1所示。已知銃床工作臺(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90°，交點(diǎn)A的連線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20 0.05mm。試分析計(jì)算加工后鍵槽底面對(duì)工件軸線的平行度誤差（只考慮上述因素影響，并忽略兩軸頸與35mm外圓的同軸度誤差）。rtni 1Y習(xí)圖4-4-1鍵槽底面對(duì) 35mm下母線之間的平行度誤差由3項(xiàng)組

11、成： 銃床工作臺(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的連線與夾具體底面的平行度誤差）：0.01/150 工件軸線與交點(diǎn) A的連線的平行度誤差：為此，首先計(jì)算20 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可得到工件軸線與交點(diǎn)A的連線的平行度誤差：0.07/150最后得到鍵槽底面（認(rèn)為與銃床導(dǎo)軌平行）對(duì)工件軸線的平行度誤差：P 0.05/300 0.01/150 0.07/150 0.21/3004- 2試分析習(xí)圖4-4-2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，且車床床頭剛度

12、大于尾座剛度。習(xí)圖4-4-2Mt上）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)針方向的偏轉(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 最終的形狀參見圖 4-34。4- 3橫磨一剛度很大的工件（習(xí)圖4-4-3）,若徑向磨削力為100N，頭、尾架剛度分別為 50000 N/mm和40000N/mm，試分析加工后工件的形狀，并計(jì)算形狀誤差。A點(diǎn)處的支反力：Fa 300 100 100N 30

13、0D點(diǎn)處的支反力：Fd 300 200 200N300在磨削力的作用下，A點(diǎn)處的位移量：100A50000在磨削力的作用下,0.002 mmD點(diǎn)處的位移量:40000 °.°05mm由幾何關(guān)系，可求出 B點(diǎn)處的位移量:(0.005 0.002) 150 b 0.002300C點(diǎn)處的位移量：cccc (0.005 0.002) 250 c 0.002-300加工后，零件成錐形，錐度誤差為0.0035 mm0.0045 mm0.001 mm。4- 4曾有人提出一種在工作狀態(tài)下測量工藝系統(tǒng)靜剛度的方法，其過程如下：如習(xí)圖4-4-4床頂尖間裝夾一根剛度很大的軸，在軸靠近前、后頂尖及

14、中間位置預(yù)先車出三個(gè)臺(tái)階，尺寸分別為H12、H21、H22、H31、H32。經(jīng)過一次走刀后，測量加工后的臺(tái)階尺寸分別為h11、h12、h21、h試：1 ）說明用此方法測量工藝系統(tǒng)靜剛度的原理；2）如何由上面的數(shù)據(jù)確定工藝系統(tǒng)剛度？方法的優(yōu)缺點(diǎn)。所示，在車H11、2、h31、h32。3）說明該習(xí)圖4-4-41）工藝系統(tǒng)剛度分別為依據(jù)誤差復(fù)映原理。2）前、中、后3處的誤差復(fù)映系數(shù)分別為:hii hi2ih21 h22H11 HJ 2H 21 H 22h31h32H31 H 32前、中、后3處的工藝系統(tǒng)剛度分別為:k1k3忽略工件的變形，工藝系統(tǒng)剛度主要取決于頭架剛度kj尾架剛度kwj和刀架剛度kd

15、j。并且有:111(k1ktjkdj1111k24ktj4 kwjkdj1111 k3kwjkdj解上面的方程可得到:1f11ktjk1kdj12111kdjk224ktj4kwj111kwjk3kdj3）優(yōu)點(diǎn)：可反映工作狀態(tài)下的系統(tǒng)剛度。缺點(diǎn)：工藝系統(tǒng)存在許多影響加工誤差的因素，實(shí)驗(yàn)中不可能將這些因素全部排除，會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié) 構(gòu)存在較大誤差。有時(shí)這種誤差可能大到使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可信的程度。4- 5 磨削CW6140車床床身導(dǎo)軌，若床身長L=2240mm，床身高H=400mm，磨削后床身上下面溫差 t =5C。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)a =1 X 10。工件單面受熱會(huì)產(chǎn)生

16、翹曲變性，磨平后工件冷卻下來，將使導(dǎo)軌產(chǎn)生中凹。中凹量可按式（4-24）計(jì)算：L28H521 10 5 22402 58 4000.0784 mm4- 6在無心磨床上磨削銷軸，銷軸外徑尺寸要求為$ 12 ± 0.01現(xiàn)隨機(jī)抽取100件進(jìn)行測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其，平均值為X = 11.99，均方根偏差為 S = 0.003。試: 畫出銷軸外徑尺寸誤差的分布曲線； 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。答案：分布圖 工藝能力系數(shù)Cp=0.02/ (6X0.003) =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

17、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- 7在車床上加工一批小軸的外圓，尺寸要求為20 0.1 mm。若根據(jù)測量工序尺寸接近正態(tài)分布，其標(biāo)準(zhǔn)差為 0.025mm，公差帶中心小于分布曲線中心，偏差值為0.03 mm。試計(jì)算不合格品率。答案：工藝能力系數(shù)Cp=0.1/ （6%.025） 1=?.67,工藝能力很差求廢品率0.8，查表得 F(z)=0.2881x X 20 19.98 z0.025廢品率 Q = = 21.2%4- 8在無心磨床上磨削圓柱銷，直徑要求為8 0.040 mm。每隔一段時(shí)間測量一組數(shù)據(jù)，共測得 200個(gè)數(shù)據(jù)，列于表4X4-8，表中數(shù)據(jù)為 7960+x （呵）。

18、試：1）畫出X R圖；2）判斷工藝規(guī)程是否穩(wěn)定；3）判斷有無變值系統(tǒng)誤差；對(duì)X R圖進(jìn)行分析。表 4-4-8組號(hào)測量值平均值極差組號(hào)測量值平均值極差XIX2X3X4X5XiRiXIX2X3X4X5XiR1302518212924.61211262724252525.432372928303531.8912222220182220.843313033353031.8513282017282523.6114354035353836.6514242528342026.2145363043453537.81515292823243427.6116433538304538.21516383530333033.287351825211823.41717282735383131.8118211811232820.21718303129314032.2119201521251920.01019283832283031.21010263124252626.4720334038333034.810答案：1）畫出x R圖： 計(jì)算各組平均值和極差，見表4-4-8; 計(jì)算中心線和上下控制限（參考式（ 4-32） （4-33）,表4-6）:20X圖:中心線CLXXi128.88 (m)上控制線UC