機械制造工藝與裝備 習題及答案 葉文華 ch06

第六章機械加工精度6-1車床床身導(dǎo)軌在垂直面及水面的直線度對車削圓軸類零件的加工誤差有什么影響?影響程度有何不同?導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度引起的加工誤差發(fā)生在被加工表面的切線方向上，是非敏感誤差方向，對零件的加工精度影響小;導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度引起的加工誤差發(fā)生在加工表面的法線上是誤差敏感方向，對加工精度影響大。6-2在車床上內(nèi)環(huán)外滾道的形狀誤差對主軸徑向圓跳動有較大影響;在鏈床上外環(huán)內(nèi)滾道的形狀誤差對主軸徑向圓跳動有較大影響。6-3試分析在車床上加工時，產(chǎn)生下述誤差的原因。(1)在車床上鋒孔時，引起被加工孔圓度和圓柱度誤差;(2)在車床上采用三爪自定心卡盤鋒孔時，引起內(nèi)孔與外圓同軸度誤差、端面與外圓的垂直度誤差。1.在車床上罐孔時，引起被加工孔圓度誤差和圓柱度誤差。2.引起內(nèi)外圓同軸度誤差的原因有:車床主軸的回轉(zhuǎn)誤差，工件的裝夾誤差，車床導(dǎo)軌誤差，工件夾緊變形，切削力引起工件、刀具變形，孔長時刀具磨損。引起端面與外圓垂直度誤差的原因有:車床主軸的縱向移動誤差，橫向移動導(dǎo)軌誤差。6-4a）誤差原因:1)由于細長軸工件的剛性差，在加工過程中因受力變形而使加工出的工件呈兩端細中間粗的鼓形。隨著切削力作用點位置變化，在兩端，工件剛度最大，變形最小，切去的金屬層厚:中間工件剛度最小，變形最大，切去的金屬層薄。2)誤差復(fù)映減小誤差的措施:使用中心架或跟刀架，提高工件的剛度，比如改為反向進給，使工件由軸向受壓變?yōu)檩S向受拉。b）誤差原因:1)機床的剛性較差。隨著切削力作用點位置變化，在兩端，機床變形較大，切去的金屬層薄:中間機床變形較小，切去的金屬層厚。因此因工件受力變形而使加工出的工件呈兩端粗中間細的鞍形。2)誤差復(fù)映減小誤差的措施:1)提高機床部件的剛度，減小載荷及其變化2)減小誤差復(fù)映系數(shù)或減小毛坯形狀誤差。c）誤差原因:1)機床導(dǎo)軌與主軸不平行2)主軸回轉(zhuǎn)誤差中的傾角擺動3)尾座偏移(前后頂尖連線與導(dǎo)軌扭曲)減小誤差的措施:合理選擇切削用量和刀具幾何參數(shù)，并給以充分冷卻和潤滑，以減少切削熱。提高導(dǎo)軌副的導(dǎo)向精度。6-5轉(zhuǎn)塔車床立式裝刀車外圓時,誤差敏感方向在垂直方向故導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)直線度誤差應(yīng)小于水平面內(nèi)的直線度誤差;臥式車床車外圓時誤差敏感方向在水平方向,故,導(dǎo)軌在水平面內(nèi)直線度誤差應(yīng)小于垂直面內(nèi)的直線度誤差。6-6答案略。6-7如果被加工齒輪分度圓直徑D=100mm，滾機滾切傳動鏈中最后一個交換齒輪的分度圓直徑d=200mm，分度蝸輪副的降速比為1:96，若此交換齒輪的齒距累積誤差△=0.12mm，試求出由此引起的工件的齒輪偏差。6-8設(shè)已知一工藝系統(tǒng)的誤差復(fù)映系數(shù)為0.25，工件在本工序前有圓度誤差0.45mm，若本工序形狀精度規(guī)定允差為0.01mm，問至少進給幾次才能使形狀精度合格?6-9在車床上加工絲杠，工件總長為2650mm，螺紋部分的長度L=2000mm，工件和母絲杠材料都是45鋼，加工時室溫為20°C，加工后工件溫度升至45°C，母絲杠溫度升至30°C。試求工件全長上由于熱變形引起的螺距累積誤差。6-10答案略。6-11磨削外圓時使用死頂尖是為了避免工件的頭架主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響,這時,主軸只起傳動作用,工件的回轉(zhuǎn)精度誤差完全取決于頂尖和中心孔的形狀誤差和同軸度誤差,提高頂尖和中心孔的精度要比提高主軸部件的精度容易并且經(jīng)濟得多。6-12在車床或磨床上加工相同尺寸及相同精度的內(nèi)、外圓柱表面時，加工內(nèi)孔表面的進給次數(shù)往往多于加工外圓面的進給次數(shù)，試分析其原因。因加工內(nèi)孔刀具與外圓刀具比,刀具懸伸長刀具剛度差,受力變形大,排屑困難,冷卻效果差,刀具受熱影響大等多因素;所以僅能采用比加工外圓時較小的切深因此進給次數(shù)較多。6-13在車床上加工一長度為800mm、直徑為60mm的45鋼光軸現(xiàn)已知機床各部件的剛度分別為ktj=90000N/mm，kwz=50000N/mm，kdj=40000N/mm，加工時切削力Fc=600N，F(xiàn)p=0.4Fc。試分析計算一次進給后的工件軸向形狀誤差(工件裝夾在兩頂尖之間)。答案略。6-14產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是由于工件的剛度不足引起的。工件裝夾在兩固定頂尖之間加工，相似于-根梁自由支承在兩個支點上，若垂直銑削分力為Fcn對于光軸最大的撓曲變形發(fā)生在中間位置此處彈性變形為:Yqj=Fcnl3/48EI對于圓鋼工件的剛度為:Jgj=48EI/l3受工件剛度的影響在銑刀的整個行程中，銑刀所切下的切削層厚度將不等，在工件的中點(撓曲度最大的地方)最薄，兩端的切削層最厚，故鍵槽深度兩端比中間的深度尺寸大，且均小于調(diào)整尺寸。6-15答案略。6-16車削一批軸的外圓，其尺寸為φ(250.05)mm，已知此工序的加工誤差分布曲線是正態(tài)分布曲線，其標準誤差σ=0.025mm，曲線的頂峰位置偏于公差帶中值的左側(cè)，偏差為0.03mmm。試求零件的合格率、廢品率。工藝系統(tǒng)經(jīng)過怎樣的調(diào)整可使廢品率降低?答案略。6-17左無心磨床上用貫穿法磨削加工φ20mm的小軸，已知該工序的標準差σ=0.003mm?，F(xiàn)從一批工件中任取5件，測量其直徑，求得算術(shù)平均值為φ20.008mm。試估算這批工件的最大尺寸及最小尺寸。max=20.021，min=19.995。6-18有一批零件，其內(nèi)孔尺寸為φ70+0.030mm，屬正態(tài)分布的概率。試求尺寸在φ70+0.03+0.01之間的概率。答案略。6-19答案略。6-206-21在