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机械制造工艺学考试题与复习题

时间:2020-01-26   来源: 钱柜老虎机  点击:

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  一、判断题 (10 分) 1. 建立尺寸链的“最短原则”是要求组成环的数目最少。 2. 圆偏心夹紧机构的自锁能力与其偏心距同直径的比值有关。 3. 机械加工中,不完全定位是允许的,欠定位是不允许的。 4. 装配精度与零件加工精度有关而与装配方法无关。 5. 细长轴加工后呈纺锤形,产生此误差的主要原因是工艺系统的刚度。 6. 由工件内应力造成的零件加工误差属于随机性误差。 7. 采用高速切削能降低表面粗糙度。 8. 冷塑性变形使工件表面产生残余拉应力。 9. 精基准选择原则中“基准重合原则”是指工艺基准和设计基准重合。 10.分析工件定位被限制的不定度时,必须考虑各种外力对定位的影响。 二、填空 题(30 分) 1. 为减少误差复映, 通常采用的方法有: 提高毛坯制造精度 ) ( 提高工艺系统刚度 ) ( , , ( 多次加工 )。 2. 达到装配精度的方法有( 互换法 ),( 调整法 ),( 修配法 )。 3. 表面质量中机械物理性能的变化包括( 加工表面的冷却硬化 ),( 金相组织变化 ), ( 残余应力 )。 4. 机床主轴的回转误差分为( 轴向跳动 ),( 径向跳动 ),( 角度摆动 )。 5. 机械加工中获得工件形状精度的方法有( 轨迹法 ),( 成型法 ),( 展成法 )。 6. 机床导轨在工件加工表面( 法线 )方向的直线度误差对加工精度影响大,而在( 切线 ) 方向的直线. 选择精基准应遵循以下四个原则, 分别是 重合基准 ) ( 统一基准 ) ( 自为基准 ) ( , , , ( 互为基准 )。 8. 夹具对刀元件的作用是确定( 刀具 )对( 工件 )的正确加工位置。 9. 应用点图进行误差分析时 X 和 R 的波动反映的是 变值性误差的变化 ) ( 随机性误差 ) ( 和 的分散程度。 10.工艺系统是由( 机床 ),( 夹具 ),( 刀具 ),( 工件 )构成的完整系统。 11.划分工序的主要依据是工作地点是否改变和( 工件是否连续完成 )。 三、解释概念 (10 分) 1.工步 刀具、加工面不变所连续完成的那部分工艺过程。 2.工艺系统刚度 垂直加工面的切削力 Fy 与刀刃相对加工面在法线方向上的相对变形位移 y 之比为工艺系统刚 度 K 即 K= Fy y ( √ ) ( √ ) ( √ ) ( × ) ( √ ) ( √ ) ( √ ) ( × ) ( √ ) ( √ ) 3.精基准 已加工面为定位基准面的定位基准。 4.定位误差 一批工件定位时,工序基准相对起始(调刀)基准在加工要求方向上的最大变动量。 1 四、 (10 分) 下图中经工序 5、10 应达到零件图纸所要求的轴向尺寸,试求工序尺寸 L1、L2 及偏差。 解: 1 25 +0. 0 0 25 -0. 15 L 25 ? L1 max ? 25 L1 max ? 50 24 .885 ? l1 min ? 25 .1 l 1 min ? 49 .95 ? 25 0 0.1 则 l1 ? 50 0 0.05 ? 5.2 ? 25 .1 ? L 2 m i n L 2 min ? 25 .1 ? 5.2 ? 19 .9 4.8 ? 25 ? L 2 m a x l 2 max ? 25 ? 4.8 ? 20 .2 L2 5 ? 0 .2 则: L 2 ? 20 ? 0..2 ?0 1 五、(10 分)工件以外圆 ?d?0Td 在 V 型铁上定位,求尺寸 L 的定位误差。 解: ? jb ? 2?h ? jw ? Td 2 Sin ? 2 ? Td 2 Sin45 ? 则: ? dw ( L ) ? 2?h ? Td 2 Sin45 ? ? 2(Th ? 0.71Td ) 六、(10 分) 车削一批轴的外圆,其尺寸要求为Φ 20±0.06。若此工序尺寸呈正态分布,公差带中心大于 分布中心,其偏值δ =0.03mm,均方根差ζ =0.02mm,求: (1)这批工件的废品率是多少? (2)指出该工件常值系统误差和随机误差的大小; (3)可采取什么改进措施以消除废品? x?x 19 .94 ? 19 .97 0 .02 解:(1) X ? X ? ? ? 0 .03 0 .02 ? 1 .5 注: ? 1 1.5 2 2.5 3 0.5 查 F1 ? 0.4332 F 则 F1 ? 0.3413 0.4332 0.4772 0.4983 ? 0 .5 ? F1 ? 0 .5 ? 0 .4332 ? 0 .0668 2 废品率为 F1 ? (2) ? C ? 0 .0668 ? x ? x ? ? 19 .97 ? 20 ? 0 .03 ? S ? 6? ? 6 ? 0.02 ? 0.12 (3)采用将刀具朝着尺寸变化的方向调整 0.015(即直径上增加 0.03),使 X 与公差带中心重合 以消除废品。 七、(10 分) 根据加工精度要求确定限制工件的自由度。 (2) 1: X Y Z ? X ? Y ? Z 2: X Y Z ? X ? Y 一 填空题 1 机械制造工艺学的研究对象主要是机械加工中的三大问题即(a),(b),(c)。 答案:加工质量、生产率、经济性。 2 机械加工工艺系统包括(a),(b),(c),(d)等四个方面。 答案:机床、夹具、工件、刀具。 3 工艺过程划分加工阶段的原因是:(a),(b),(c),(d)。 答案:提高加工质量、合理利用机床、安排热处理工序、及早发现毛坯缺陷。 4 在机械制造中,通常将生产方式划分为(a),(b),(c)三种类型。 答案:单件小批、中批、大批大量生产。 5 确定毛坯加工余量的方法有三种即(a),(b),(c)。大批量生产用(d)。 答案:计算法、查表法、经验估计法、计算法。 6 根据作用的不同,基准通常可分为(a)和(b)两大类,定位基准属于(c)。 答案:设计基准、工艺基准、工艺基准。 7 为了保证加工质量,安排机加工顺序的原则是(a),(b),(c),(d)。 答案:先面后孔、先粗后精、先主后次、先基面后其它。 3 8 选择定位粗基准要考虑(1)使各加工面都有一定的和比较均匀的(a);(2)保证加工面与非 加工面的(b)。 答案:加工余量、相互位置精度。 9 零件的加工精度包括三方面的内容即(a),(b),(c)。 答案:尺寸精度、几何形状精度、表面相互位置精度 10 零件表层的机械物理性质包括(a ),(b),(c)。 答案:表面冷硬、表层残余应力、表层金相组织 11 刀具磨损属于(a )误差,可以通过计算后输入(b )来补偿。 答案:变值系统误差、等值异号的误差 12 零件的表面质量包括(a),(b),(c)、(d)。 答案:表面粗糙度及波度、表面冷硬、表层残余应力、表层金相组织 13 工艺系统的振动分为两大类即(a)与(b) ,其中振幅随切削用量而变的是(c) 。 答案:强迫振动、自激振动、自激振动 14 切削加工后,引起表面残余应力的主要原因有(a),(b),(c) 。 答案:塑性变形、温度变化、金相组织变化 15 精密机床加工精度零件为了减少热变形,加工前应具备两条: (a)(b ) , 。 答案:热平衡、恒温室 15 弯曲的轴进行冷校直后,原来凸出处会产生(a )应力,原来凹下处产生(b)应力。 答案:拉、压 16 磨削长薄片状工件时若在长度方向两端顶住,在热影响下工件发生(a)的变形,冷后具有(b) 的形状误差。 答案:上凸、下凹 17 解释自激振动的原理主要有两条(a)(b) , 。 答案:再生振动、振型耦合 18 在普通车床上用两顶尖装夹长轴外圆,若机床刚度较低,则工件产生(a)的形状误差;若工件 刚度较低,则工件产生(b)的误差。 答案:中凹、腰鼓形 19 普通车床上对加工精度影响较大的导轨误差是(a)及(b) 。 答案:水平面内的平行度、导轨的平直度 20 切削加工中,若同时用几把刀具加工零件的几个表面则称这种工步为(a) ,若一把刀具同时加 工几个表面则称这种刀具为(b)。 4 答案:复合工步、复合刀具 21 十大原始误差中(a)(b)(c)(d)属于动误差。 , , , 答案:热变形、内应力变形、弹塑性变形、磨损 22 主轴轴承外环滚道有形状误差则对(a)类机床的加工精度影响较大;内环滚道有形状误差则对 (b)类机床的加工精度影响较大。 答案:镗床、车床 25 机械加工过程所产生的加工误差, 根据性质可分为两大类 (a) (b) 机床的制造误差属于 与 。 (c) , 刀具尺寸磨损属于(d) ,工件材料硬度变化导致的误差为(e ) 。 答案::系统误差、偶然误差、常值系统误差、变值系统误差、偶然误差 26 车床主轴轴向窜动使被加工零件端面产生(a)误差,加工螺纹时将造成工件的(b)误差。 答案:端跳误差、螺距误差 27 机床主轴的轴向窜动产生于(a)和(b)与主轴轴线均不垂直时,其窜动量的大小等于其中垂 直度误差(c)的那一个。 答案:主轴承端面、主轴轴肩、误差较小 28 误差复映规律说明: (a)是(b)在工件上的复映,当工件材料,切削用量选定之后,误差复映 系数的大小主要与工艺系统(c)有关。 答案:工件误差、毛坯误差、刚度 29 工艺系统的热源来自(a)(b)(c)三个方面。其中影响刀具和工件热变形的主要是(d) , , ;影 响机床热变形的主要是: (e) 答案:切削热、传动热、环境辐射热、切削热、传动热。 30 为了保证细长轴的加工精度,常采用 4 点措施: , (a)(b),(c)(d) , 。 答案:增加跟刀架面积、改变走刀方向、改变装夹方法、使用弹簧顶尖 31 机床刚度是刀具位置的函数,一般以刀具在(a)位置的刚度值作为机床的平均刚度,测定机床 刚度的方法有(b)法与(c)法。 答案:工件中点、静态测定法、生产测定法 32 机械加工中获得尺寸精度的方法有四种(a)(b)(c)(d) , , , 。 答案:试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动获得法 33 光整加工常用的方法有四种即(a)(b)(c)(d) , , , 。其中既能提高尺寸精度又能减少表面粗糙 度的是(e)和(f) 。 答案:研磨、珩磨、超精加工、抛光 34 提高机床传动链精度的措施是(a)(b)(c )(d )(e)(f) , ; , ; ; 。 答案:提高传动件、特别是末端件精度;减少元件数量、缩短尺寸链;降速设计、采用补偿装置 5 35 剃齿能提高(a)精度(b) ,减少(c) 。但不能提高(d)精度,因此剃前加工以(e)加工为好。 答案:齿形精度、基节精度、表面粗糙度、运动精度、滚齿 36 滚齿时影响齿轮运动精度的主要机床精度(a )(b ) , 。 答案:分度蜗轮精度、分齿挂轮的精度 37 选择定位粗基准要考虑(1)使各加工面都有一定的和比较均匀的(a)(2)保证加工面与非加 ; 工面的(b ) 。 答案:加工余量、相互位置精度 38 误差统计分析法中常用的有(a)(b) , 。其中能平行指导生产过程的是(c) 。 答案:分布曲线 在 X---R 点图中,若点在 X 点图控制界内,在 R 点图控制界外,则说明机床(a)好(b)大, 建议找出(c)的原因;若点在 X 点图控制界外,而在 R 点图控制界内,则说明机床(d)和(e) 不稳, (f)较小,建议调整机床使(g)与(h)重合。 答案:调整中心好、尺寸分散大、尺寸分散;调整中心、平均尺寸,尺寸分散;调整中心,平均尺 寸 40 达到装配精度的方法有(a)(b)(c)(d)(e) , , , , 。 答案:完全互换法,大数互换法,选配法、修配法、调整法 41 保证装配精度的修配法中,选择修配环的原则是(a)(b)(c) , , 。 答案:易装拆,易加工,不是公共环 42 使用辅助支承的目的是为了(a) ,它不起(b)作用。 答案:提高支承刚度,定位作用 43 形成表面压应力的方法有: (a),(b),(c),(d),(e),(f) 。 答案:滚压,喷丸,高频淬火,渗碳,渗氮,氰化 44 X 均值点图有连续大于 7 点的上升趋势,说明工艺系统存在着明显的(a)误差;当点子分布在 中线一侧过多时说明存在着(b)误差。 答案:变值系统误差,常值系统误差 45 加工深孔的钻头有(a)(b)(c )(d )(e) , , , , 。 答案:接长麻花钻,扁钻、内排屑深孔钻、外排屑深孔钻,套料刀 46 零件图上进行尺寸标注时有(a)(b)(c )3 种类型,正确的方法是(d ) , , 。 答案:根据设计要求标注,根据工艺要求标注,根据设计和工艺要求标注,第 3 种 47 尺寸标注的步骤是: , , )(d )(e) (a)(b)(c , , 。 答案:查找装配尺寸链,解装配尺寸链,按设计要求标注主要尺寸和公差,按工艺要求修改,标注 自由尺寸和公差 6 48 夹具总图上应标注的尺寸及公差有: , , )(d )(e) (a)(b)(c , , 。 答案:最大轮廓尺寸,与定位有关的尺寸及公差,与夹具在机床上安装有关的技术要求,刀具与定 位元件的位置尺寸和公差,其它装配尺寸及技术要求 二 选择题 1 整体式箱体时应采用的粗基准是:( ) a.顶面; b.主轴承孔; c.底面; d.侧面。 2 中批量生产中用以确定机加工余量的方法是:( a.查表法;b.计算法;c.经验估算法 3 车床主轴产生轴向窜动,其原因可能是: ( ) ) a.主轴承端面跳动量大;b.主轴轴肩端面跳动量大;c.两者都有较大的端面跳动量;d.主轴后端紧 固螺母松动。 4 用三爪卡盘夹持镗削工件短孔,产生了倒锥,其原因可能是: ) ( a.刀具磨损 b.工件热变形 c.机床导轨误差 d.床头箱因连接螺栓松动,使轴线 滚齿与插齿相比,滚齿的( ) a.运动精度高; b.齿形精度高; c.基节精度高; d.生产率高; e.齿面粗糙度值低。 6 使用三点式自位支承所限制的自由度数目是: ) ( a.三个自由度; b. 二个自由度; c. 一个自由度; d.0 个自由度 7 机床主轴承内环滚道有形状误差,对加工精度影响较大的是: ) ( a.外圆磨床; b.平面磨床; c.卧式镗床; d.车床 8 车床上加工大刚度轴外圆产生中凹的原因可能是: ( ) a.机床刚度差;b.刀具热变形;c.工件热变形;d.刀具磨损;e.工件刚度差 9 当装配尺寸链组成环多,装配精度高于 IT6 大批量生产时,达到装配精度的方法宜选用: ( a.完全互换法; b.大数互换法; c.选配法; d.修配法; e.调节法。 10 铣削箱体剖分面时,必须限制的自由度是: ) ( a.6 个; b.5 个; c.4 个; d.3 个 11 材料为 20CnMnTi,6 ~7 级精度的齿轮渗碳淬火后,齿形精加工的方法是: ) ( a.剃齿; b.滚齿; c.珩齿; d.磨齿 12 选配法适用的条件是: ( ) a.形位公差精度要求高; b.装配精度要求高; c.组成环数多; d.相关件 2~3 件。 13 滚齿时影响齿轮运动精度的机床误差主要有: ( ) a.分齿传动挂轮误差; b.刀架进给误差; c.分度蜗轮误差; d.分度蜗杆误差。 14 车削一长轴外圆,其产生锥度误差原因可能是: ( ) a.工件热变形; b.刀具热变形; c.刀具磨损; d.机床水平面导轨与主轴轴线不平行; e.机床垂 直面导轨与主轴不平行。 ) 7 15 大批量生产中用以确定机加工余量的方法是: ( a.查表法; b.计算法; c.经验估算法。 ) 16 车床的静刚度应该用: ( ) a.床头箱处的刚度; b.尾架处的刚度; c.工件中点位置的刚度作为机床的平均刚度。 17 保证装配精度的修配法适用于: ( ) a.大批量生产; b.单件小批生产; c.组成环数多; d.组成环数少; e.装配精度要求高。 18 比较只有少数工序不同的工艺方案的经济性应比较: ( ) a.全年工艺成本; b.单件工艺成本; c.投资回收期的长短。 19 研磨和珩磨加工计算工序余量时只需考虑: ( ) a.上工序尺寸公差; b.上工序表面粗糙度; c.本工序安装误差; d.本工序需单独考虑的形位公 差; e.上工序金属破坏层。 20 减轻磨削烧伤的措施有: ( ) a.提高砂轮转速; b.提高工件转速; c.提高纵向移动速度; d.降低纵向移动速度; e.减少切削深度。 21 展成法加工锥齿轮时,我国除加工等高齿的机床外,都是按( a.平面轮原理; b.平顶轮原理。 )设计的机床。 ) 22 加工精度误差分析时分布曲线法和点图法中能平行指导生产过程的是: ( a. 分布曲线 除非连续切削之外,振幅随切削用量的改变而改变者属于:( ) a.强迫振动,b.自激振动。 选择题答案: 1:b; 2:a; 3:c,d; 4:c,d; 5:a,d: 6:c; 7:a,b,d; 8:a,c; 9:e; 12:b,d; 13:a,c,d; 14:b,c,d; 15:b; 16:c; 17:b,c,e; 18:b; 20:b,c,e; 21: b; 22:b;. 23:b。 三 问答题 1 为什么要求重要表面加工余量均匀? 10:d; 11:c; 19:a,b; 答案:加工余量均匀→背吃刀量 ap 一致→切削力 F 均匀→变形 y 均匀→加工质量稳定。 2 试述粗基准和精基准的选择原则? 答案:选择粗基准要求:1 各面都有足够的加工余量;2 重要表面余量均匀;3 加工面与非加工面 的相互位置精度。选择精基准要求:1 基准重合;2 基准统一;3 自为基准;4 互为基准。 3 何谓可变费用与不可变费用,怎样比较工艺方案的经济性? 答案:可变费用是指随产量而变的费用;反之不随产量而变的费用称不变费用;当工艺方案中多数 工序不同时用全年工艺成本和投资回收期的长短比较,只有少数工序不同时用单件工艺成本比较。 4 何谓单件时间,举例说明减少基本时间的工艺措施? 8 答案:完成一个零件一个工序所用的时间称单件时间。减少基本时间的措施有:提高切削用量;减 少切削长度;合并工步与走刀;多件加工等。 5 机械制造中何谓封闭环?如何确定加工尺寸链的封闭环? 答案:在加工、检测和装配中,最后得到或间接形成的尺寸称封闭环。只有定位基准和加工顺序确 定之后才能确定封闭环。 6 深孔加工的方式有哪些?分别适用于什么情况? 答案:有 3 种形式:1 工件旋转,刀具不旋转只作进给运动,用于车床; 2 工件不动,刀具边旋 转、边进给,用于钻床和大型工件的加工; 3 工件旋转、刀具反向旋转并作进给,用于深孔钻镗 床。 7 何谓毛坯误差复映规律?如何利用误差复映规律来测试机床刚度?如何减少毛坯误差对加工精 度的影响? 答案: 毛坯误差按递减规律传给工件称误差复映规律。 测试机床刚度时可用一带三个凸出台阶的轴, 分别测量三个凸台的直径,在一次走刀中切去台阶,再分别测量三点的受力和尺寸,求得 3 点的误 差复映系数ε ,根据 k=C/ε ,解联立方程即令可求出机床刚度。首先尽量提高毛坯的精度,减少 加工余量;增加走刀次数;提高工艺系统的刚度。 8 何谓强迫振动。减少强迫振动的措施有哪些? 答案:由外界周期干扰力所带来的振动叫强迫振动。减少强迫振动的措施有:充分平衡运动部件; 提高工艺系统的刚度;提高传动件精度;隔振、消振。 9 如何用再生振动原理和振型耦合原理解释自激振动。 答案:切削时由于偶然的扰动,使刀具与工件发生相对振动,从而在工件表面留下振纹,在下一次 走刀时引起切削厚度周期性变化,从而引起切削力周期性变化,使工艺系统产生振动,便产生了再 生振动。振型耦合原理,是把工艺系统视为具有两个自由度的平面振动系统,刀具在两根弹簧的支 承下, 其运动轨迹将成为一个椭圆, 切削力作的负功大于正功, 振动将逐渐衰减, 反之将得到加强, 振动将持续下去,称振型耦合原理。 10 何谓定位误差。试切法有无定位误差? 答案:工件在定位时由于定位不准确所产生的误差。试切法由于是边加工边测量、调整,逐步形成 工件的尺寸,所以无所谓定位误差。 11 什么叫完全定位,不完全定位? 答案:限制工件的全部自由度(6 个)叫完全定位;只限制影响加工精度的自由度叫不完全定位。 12 什么叫欠定位,超定位?使用超定位的条件是什么? 答案:某影响加工精度的自由度未加限制叫欠定位;某自由度被重复限制叫超定位。使用超位的条 件是能保证工件顺利安装,对提高支承刚度有利。 13 何谓工序、安装、工位、工步、走刀?在一台机床上连续完成粗加工和半精加工算几道工序? 若中间穿插热处理又算几道工序? 9 答案:一个(或一组)工人在一个工作地点或设备上对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一 部分工艺过程叫工序。 工件在加工前在机床或夹具上进行定位并夹紧的过程叫做安装。 一次安装的 情况下,工件在机床上所占的每一个位置称为工位。在加工表面不变、切削工具不变、切削用量不 变的条件下所连续完成的那部分工序叫做工步。 在一个工步中, 刀具相对加工表面上每切除一层材 料称为一次走刀。在一台机床上连续完成粗加工和半精加工算 1 道工序。若中间穿插热处理算 2 道工序。 14 制定工艺规程时为什么要划分加工阶段?什么情况下可不划分或不严格划分? 答案:划分加工阶段是为了提高加工质量、合理利用机床、安排热处理工序、及早发现毛坯缺陷。 批量不大或加工精度要求不高时可不划分或不严格划分。 15 同样条件切削铁素体一珠光体组织、索氏体组织、屈氏体组织的材料时,工件表面粗糙度从 Ra 3μ m 降至 Ra1 6μ m。 答案:这是由于硬度不同所带来的影响。因为铁素体一珠光体组织、索氏体组织、屈氏体组织的硬 度逐渐降低。使切削条件得以改善。 16 何谓接触刚度?其主要影响因素有哪些? 答案: 两个互相接触的表面抵抗变形的能力称为接触刚度。 其影响因素主要有: 接触表面的粗糙度、 几何形状精度、薄件变形等。 17 机床的几何误差指的是什么?以车床为例说明机床几何误差对零件的加工精度会产生怎样的影 响? 答案:机床的几何误差主要是指机床的主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。以车床为例,其主 轴回转误差将影响工件的圆度;导轨误差将影响工件端面、台阶面与轴线的垂直度,圆柱度;传动 链误差将影响工件端面、台阶面与轴线的垂直度和螺距误差。 18 何谓装配尺寸链最短路线原则?为什么要遵循此原则? 答案: 在构建配尺寸链时, 应剔除与封闭环精读无关的尺寸, 使配尺寸链最短, 称尺寸链最短原则。 因为只有遵循此原则才能使每个尺寸能分得较多的公差,降低加工成本。 19. 简述机械加工结构工艺性的一般原则。 答案:要便于安装,减少装夹次数,减少刀具种类,便于进退刀,机工孔表面应垂直于其轴线,尽 量减少内表面的加工,减少加工面积,尽量采用标准刀具等。 20. 简述机器装配结构工艺性的一般原则。 答案:应将各部件设计成可独立装配的单元,减少装配时的修配量,应有合理的定位基面,应便于 装拆。 21 何谓生产纲领?如何划分生产类型? 答案:生产纲领是包括废品率和备品率在内的年产量。应根据生产纲领的多少来划分生产类型。 22 何谓主要尺寸,何谓次要尺寸?其标注顺序应如何安排? 答案:参与装配尺寸链决定零部件位置、影响装配精度的尺寸叫主要尺寸。反之属于次要尺寸。应 先解尺寸链后标注主要尺寸再标次要尺寸。 23 主轴轴承外环滚道有形状误差则对哪一类机床的加工精度影响较大,为什么? 10 答案:对镗床类机床影响较大,因为滚动轴承的外圈很薄,装在箱体轴承孔中后,其作用相当于滑 动轴承的内孔,而镗孔时切削力(径向)的方向在不断改变,使滚动轴承的外环滚道的误差复映到 工件上。 24 机械加工过程中刀具尺寸磨损带来的误差属于什么误差,应如何减少其影响? 答案:属于变值系统误差,可改变刀具材料、热处理工艺来提高刀具的耐磨性;还用电致伸缩器可 对刀具进行补偿。 25 机械加工中误差统计分析常用的方法有哪些,各有何特点? 答案:常用方法有分布曲线法和点图法。分布曲线法一般是在加工完一批零件后进行统计分析,找 出误差原因,只能发现常值系统误差,不能把变值系统误差同偶然误差区分开来,不能平行指导生 产过程,只可用于指导后面的生产和机床调整。而点图法则可平行指导生产过程,建立无废品生产 系统。 26 机械加工中获得尺寸精度的方法有哪四种,各用于什么场合? 答案:有试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动获得法。试切法用于单件小批生产和大批量生产开 始时调整刀具; 调整法主要用于大批量生产; 定尺寸刀具法用于使用标准刀具加工成形表面和孔系; 自动获得法用于自动化和数控加工。 27 为何用刀具切削工件时切削速度在中速时工件表面粗糙度值较大? 答案:因为在中速时易产生积屑瘤,积屑瘤不稳定,时生时灭,影响工件表面粗糙度。 28 机加工表面硬化是如何形成的,影响因素有哪些? 答案:机械加工时刀具切削→切削力→表层金属塑性变形→金属正常组织被破坏→晶格扭曲→HB ↑、ζ b↑、δ ↓、aK↓,导致表层加工硬化。影响因素有 f、ap、γ 0、V、工件材料δ 、却液条 件。 29 如何区别强迫振动与自激振动? 答案:首先分析可能的振源(外部振源一般明显),测定频率与工件上的振痕频率相较,若相同即 为强振。即 f 外振=f 工件。测定振幅 A 后改变 V、f、ap,A 随之而变者是自振,而强振(除非连 续切削外)不变。停止切削,振动消失者为自振。 30 何谓自激振动?减少自激振动的措施有哪些? 答案:在无外界干扰的情况下,由切削加工自己引起的振动叫自激振动。措施有:①合理选择切削 用量↑V 或↓V 都可使 A↓;↑f 可使 A↓,但残留面积↑;ap↓时,A↓。② 合理选择刀具角度↑ 前角γ 0;↑主偏角 Kγ ;后角↓α 0 都可使 A↓。③ ↑工艺系统的抗振性。④ 采用各种消振阻尼 装置。⑤ 采用削扁镗杆、正确处理两个刚度轴的位置。 六、计算题实例 例1 各平面已加工,欲加工孔O,保证B和D,设W⊥N 试计算该定位误差。 解:尺寸B的设计基准为顶面M,而定位 基准为底面N,基准不 重合, △jb=TA △jw=0 ∴△DwB=△jw+△jb=0+TA=TA 尺寸D的设计基准为右面,而定位基 准为W面, 基准不重 11 合, △jb=TC △jw=0 ∴△DwD=TC 例 2 一批轴件以平面定位铣键槽,试计算 m 和 n 尺寸的定位误差。 解:m尺寸因是平板定位且基准重合, △jb=0,△jw=0∴ △ Dwm=0 但是键槽会出现对称度误差(Td/2)。 n尺寸是平板定位但基准不重合,△jb= △jw=0 ∴△Dwn=Td/2,可见这是外圆母线 一批直径为 d±Td/2 轴铣键槽,定位方式如图所示,V 形块夹角为α ,试计算 m 和 n 尺寸的定位 误差。 解:工件以V形块定位,平板从下面夹紧。m尺寸的工序基准是轴 心线 ,只有△jw。 n尺寸的工序基准是外圆下母线,除△jw外,还存在△jb。 计算题例3附图 例4 一批工件以Φ 20H7(+0.021~0)孔用Φ 20g6(-0.007~-0.020)心轴定位,在立式铣床上铣键槽, 其中Φ 40h6(0~-0.016)外圆对内孔之径跳0.02, 欲保证 1)槽宽尺寸12h9; 2)槽距端面尺寸20h12;3)槽底尺寸34.8h11(0~-0.21); 4)槽两侧面对外圆轴线;试分析定位误差。 计算题例4附图 解:1)槽宽选相应的铣刀予以保证,无定位误差。 2)槽距尺寸因基准重合,平面定位,△Dw=0。 3)槽底尺寸因基准不重合△jb=Td0/2;又因为是间隙配合 △jw=TD/2+Td/2 △Dw= Td0/2+ TD/2+Td/2 ∴△Dw= (0.016+0.021+0.013)=0.0250.21×1/3 满足要求 12 4)由于工件安装时可保证间隙只出现在单边,对称度误差主要受外圆对内孔的径跳影响。 ∴△Dw对称=0.020.1×1/3 满足要求。 例5 加工Φ 20H7孔,O1为圆柱销孔, 用d1=Φ 16 (-0.006~-0.018)的销与之配合, B=60±0.15,以两孔连心 线为设计基准,试确定削边销尺寸, 分析定位误差。 解:1)确定销心距偏差 取TLd= TLD= ×0.1=0.02 2) 计算削边销尺寸 查表b=4 B=D2-2=16-2=14 d2=D2-X2=D2-2b(TLD+TLd)/D2 计算题例5附图 =16-2×4(0.1+0.02)/16=16-0.06 按定位销经济精度 查d2的偏差为 (0~-0.011) d2=16-0.06+(0~-0.011)=16 (取TD1=TD2=0.018) 3)△Dw纵=TD1+Td1+X1=0.018+0.012+0.006=0.036 0.2×1/3 4) △Dw横= (X2max-X1max)+X1max= (0.089-0.036)+0.036=0.062 0.3×1/3 5) △Dw角=±tg-1[(X1max+X2max)/2L]=±tg-1[(0.036+0.089)/2×100] =±tg-1(0.000625)=±0.0358 。 ? 例6 工艺过程:加工底面→以底面为基准,加工A1→A2→A3,A0为间接形成,故为封闭环。 已知:A1=280 求: ,A2=80 A0=100±0.15 镗孔工序尺寸A3=? 计算题例6附图 例6尺寸链 解:1 定增减环:从任一环起顺序标箭头,与A0同向(A1)为减,反向(A2,A3)为增。 2 利用竖式计算如下: ∴A3=300 例7 已知:A1=A3=15,A2=750+0.4~0,孔中尺寸=720+0.6~0 求:A1,A2的上下偏差. 解:1 列尺寸链,定封闭环与增减环∵720是间接得到的,∴应为 封闭环。 13 计算题例7附图 注意: 若T0=0.4出现T0<T1+T2+T3的情况,则须压缩其它各环的公 差。重新分配公差。 例8已知A0=0+0.7~0.2 A1=122, A2=28,A3=A5=5 ,A4=140 求:各组成环上下差。 解: 1)列出尺寸链,确定增减环。A1、A2为增,A3、A4、A5 为减。 2)确定各环公差 TM=T0/(n-1)=(0.7-0.2)/(6-1) =0.1 3) 调整公差大小:A1、 A2加工较难, 取T1=0.2,T2=0.1; A3、A5加工较易,取T3=T5=0.05,留T4协调。 T4=T0-T1-T2-T3-T5=0.5-0.2-0.1-0.05-0.05 =0.1 4)定公差带位置 留A4协调,其它各环按入体法则(公差带进入实体)标注。∴ A1=122+0.2~0,A2=28+0.1~0, 计算题例 8 附 图 A3=A5=50~-0.05,A4解尺寸链标。 例9 用概率——等公差法解上例。 14 例10 自动机车削Φ 200~-0.1汽车小轴外圆,已知ζ =0.025,偏于公差带上限, △ =0.03,试求其合格率与废品率。 计算题例10附图 15 解:(1) z , y ,(2) x , y , y , z , z ? ? ? ? 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