机械制造质量习题

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1、4 思考题与习题在-1 试举例说明精密度和精确度的概念及它们之间的区别。 4-2 何谓机械加工精度?它包括哪些内容? 4-3 试举例说明原始误差、加工误差、常值系统误差、变值系统误差和随机误差的概念。 在 一在 何谓机械加工精度?在零件的加工过程中,如何分析和确定各种加工表面(如圆柱面、平面、圆锥面、球面、螺纹表面及成形表面等)的误差敏感方向。4工5 试举例说明在零件加工中获得尺寸精度的方法,并在只考虑工艺系统本身误差影响时,采用各种方法时影响获得尺寸精度的主要因素。 4-6 试举例说明在零件加工中,获得加工表面形状精度的主要方法,并分析 只考虑工艺系统本身误差的影响时,影响获得形状精度的主要

2、因素有哪些? 4-7 试举例说明零件有关加王表面之间位置精度的获得方法及影响获得位置精度的主要因素。 4-8 机床的几何误差包括哪些内容?它们之中对工件加工精度影晌较大的因素有哪些?试举例说明。4 试分析在车床滚动轴承主轴部件中,轴承外环、内环及滚动体的误差对主轴的回转精度有何影响? 4-10 在卧式镗床上对箱体零件镗孔,试分析当采用刚性镗杆或采用浮动镗杆时影响镗杆回转精度的主要因素。 4-11 何谓误差复映规律?如何利用误差复映规律测定机床的刚度? 4-12 机床的静刚度和动刚度的区别是什么? 4-13 何谓零件的分布曲线?正态分布曲线的特点是什么?和的物理意义是什么? 414 点图法和分布

3、曲线法都是利用统计方法来分析零件的加工精度,但两者分析问题的着重点有何不同?415 在外圆磨床上磨削主件的外圆表面时,如 果磨床前后顶尖不等高 ,工件将产生什么样的几何形状误差? 4-16 在车床或磨床上加工相同尺寸和精度的内、 外圆柱表面时,加工内圆柱表面的走刀次数往往比加工外圆柱表面的走刀次数多,试分析其原因。 4-17 在卧式镗床上镗箱体上的孔,若只考虑镗杆刚度的影响,当采用图416所示四种镗孔方式时氵试分析每种方式时加工后孔的几何形状,并说明原因。 (1)镗杆进给,镗杆前端支承; (2)镗杆进给,镗杆前端无支承; (3)工作台进给; (4)在镗模上加工。 4-18 在外圆磨床上用 枷0

4、0n l m 砂轮磨削加工一根直径为40血m ,长度为500m m 的光轴。由于工作台往复移动部位的床身导轨下凹,而使砂轮磨削至工件中部时,其位置比磨削 工件两端时的位置低0.1m m 。 现知当磨削工件两端时,砂轮中心与工件端面中心恰好处于同98i 图16 镗孔的方式 水平位置,试分析计算在只考虑磨床导轨在垂直面内直线度误差的影响时,磨削加工后这根光轴的轴向形状误差。 4工19 在卧式镗床上来角主件进给镗削一箱体上的孔,已知镗力半径R=60m m ,镗床主轴回转辘线与工作台直线进给运动本身均很准确,只是在它们之间有平行度误差100:o 。05(m m ),试计算在只考虑各成形运动精度之间关系

5、时,镗削加工后内孔的圆度误差是多少? 碴-20 在普通车床上车削加工一工件的外圆柱面,在加工时刀具直线进给运动与工件的囱转运动均很准确:在安装刀具时,其力尖位置略高或略低于工件轴线的位置,试分析当刀具进给运动与件回转运动在水平面内相互平行或不平行时,加工后的工件将产生什么样的形状误差? 4-21 如图17所示,在立式铣床上用直径为100m m 的端铣刀精铣宽度B80m m的工件的上平面| 图纸要求的平面度公差为o I“n l m J.砉机床主癞F。l 转轴线与 =砟台豳进给运动之间的垂直度误差为100:0。05,试分析计算加工后上平面的平面度精度能否达到图纸要求?若达不到要求时,可采取什么样的

6、工艺措施? 4=腕车 囱左j 痂钿 替 豳 外 卤,真办 径尺 寸及偏差为 诳00 854m 血,加工长度L=2100血m 。加工后允许全长上 的锥度不大于0211血o 采用YT15车刀,%=1m 血9=0.32h m /r ,试计算由于车刀尺寸磨损产生的锥度是否会超差?若改用V亍30宽刀,/1.98m 血 /r 加工,是否可满足加工要求的公差? 在-23 用调整法在 自动车床上车削批销轴,王件材料为:45钢,其直径J忸8m m ,车。 冫 。 冫/图4二17 铣平面削长度L=25m m ,切削刀具材料为YT15,切削用量为v =1.5m /s ,/=0.2m m /r ,p 尸 o :5m

7、m 。 已知刀具的初期磨损为5u m ,单位磨损量为8u m /k m ,试计算加工400个工件后,由于刀具磨损而引起的加工误差是多少? 4-24 用调整法在 自动车床上车削工批工件的外圆表面,车削部分长度L=30m m ,要求车削直径为d 婢 8,o 3m ”,采用进给量r =0.2m m /r ,已知在所采用的切削条件下车刀的初期磨损量为 热=s u 血,单位磨损量=8u m /k m ,如果采用样板按王件理想尺寸调整好刀具尺寸后,大约车削多少工件即需重新调整刀具的位葺?425 在车床上用调整法精车一批工件的外圆表面,图样要求车削后直径J=椰08, m 血。已知工艺系统刚度Ks =3000

8、0N/m m ,%尸 氵5=2000N/m m ,试计算在半精车该段直径时的公差最大应为多少? 4t 26 在车床上精车一轧辊的辊身部分,车削部分外圆长度L=2000m m ,直径D= 500m m ,刀具材料为YT15,所采用的切削用量分别为:v 干】00“/血i n ,G9=o .5m m ,=o 。2”m /r ,若已知初期磨损。=5u m ,单位磨损=g Fl ”/k m ,试计算在切削全长后的尺寸磨损及对工件外圆造成的圆柱度误差是多少?4工z z 在无心磨床上采用贯穿法磨削一批销轴,图样要求尺寸为=仪0 8.a m m 。现已知销轴的直径余量为0.3m m ,销轴长度为100血m ,

9、砂轮尺寸为 淝00m m 0m m (宽度),砂轮 磨耗量与工件金属去除体积之 比为1:25,试计算在只考虑砂轮磨损影响条 件下按39987m m 调整后,磨削加工多少工件之后就需重新调整机床? 4-28 在普通车床上车削一细长轴,车削前工件横截面有圆度误差,车床床头刚度Kh大于尾座的刚度 氏 。 试分析在只考虑工艺系统受力变形的影响时,次走刀后工件的横向及轴向形状误差。 4-29 在立式铣床上用端铣刀加工工件上平面,当铣床主轴径向刚度较低时,试分析由于主轴受力变形而使加工后平面可能产生的形状误差。又若在外圆磨床上磨削带有键槽的外圆表面时,试分析只考虑工艺系统受力变形时,加工后工件的形状误差。

10、 4-30 在普通车床上精车一刚度很高的光轴(轴的直径为1?Om m ,长度为600m m ),已知机床各部件的刚度为:乃=80000N/m m , 艹50000N/m m ,凡=60000N/m m ,加工时法向切削力F刀=100N,试分析在不考虑工件本身变形时一次工作行程后的工件轴向形状误差,并求出加工后的最小直径尺寸。 4-31 在车床上车削一工件内孔,现 已知工件转速 刀=8QOr /”i n ,工件重力为ON,工件重心距主轴回转中心的距离为105m m 工艺系统刚度Ks =140QON/m m ,试计算加工后内孔中心的位置误差。4丁32 车削苴径p 亠Om m 的轴类工件,已知车刀刀

11、杆截面尺寸为16m m 16m m ,刀杆悬伸长度L=60m 血,主切削力Fg =:500N,试计算由于刀杆受力弯曲而使工件直径增大的数值(刀杆可以看作受集中载荷的悬臂梁)。 4-33 在普通车床上用两顶尖装夹车削一裉光轴,分析计算下列三种情况下沿工件长度上工艺系统的变形量及加工后零件轴向最大直径误差,并说明加工后工件的形状。(1)若工件短而粗,其本身变形可忽略不计,已知F、300N,乃=600N/m m ,氵= 50000N/m m ,Kc =40000N/m 血 ,两顶尖间距离L=600m m 。 (2)若工件细而长,刚 度很低,此时机床、 刀具等的受力变形可忽略不计。F干300N,工=0

12、0件尺寸为 泖Om m 600m m ,工件弹性模量E2105N/m m 2。 (3)若机床和工件的变形都考虑,其参数如(D和(2)所给定。 4-34 如图18所示,在卧式铣床上加工一光轴上的键槽。工件被安装在相距为L=2m m 的两个V形块上,工件直径=30m m 。加工键槽深度保持 冖丁26m m ,键槽宽度为8m m 。现采用直径为100m m 的三面刃铣刀,其径向切削力为 犁QN,试计算加工后键槽的深度差。 _435 如图19所示,在摇臂钻床上钻削加工工件上两个同样大小的孔,经试验测定,摇臂钻床横臂在垂直方向的变形量y (m m )与钻削轴向分力F=(N)和主轴中 心距立柱中心距离L(

13、m )的关系式为y =0OQ001FL3,现已知钻削轴向分力F氵=4500N,试求考虑横臂变形后钻削的两个孔之间的平行度误差。图19 钻孔图 镗孔 4-36 如图 4:20所 示,在卧式镗床上对箱体零件镗孔,在主轴距床身导轨平面一米处,立柱沿主轴轴向的刚度为24000N/m m ,现已知镗削加工距导轨面600m m 处内孔的轴向切削分力为4000N,镗削加工距导轨面850m m 处内孔的轴向切削分力为6000N,且镗床立柱的刚度值与其到导轨面的距离成反比。试计算加工后两孔的平行度误差。 在-37 用调整法车削一批直径为d =60m m 的销轴,毛坯直径为 枷4蛄勰血m ,艺系统冈 刂 度Ks

14、=50000N/m m ,CF=2000N/m m ,试分别计算: (1)采用进给量r =1m m /r 粗车一刀后,工什的真径误差是多少?(2为提高加工精度,再以残留切深为名义切深走刀工次,进给量为/=0.25m m /r ,试计算第二次走刀盾该批工件的直径误差。 4-38 为测定某普通车床的刚度,选取一阶梯轴,其毛坯尺寸为】=96m m ,J2= 100m m ,L=100m m ,J=50m m ,安装方法如图仁21所示。如将工件视为刚体,当车削-刀后,再测其直径I94。m m ,2=94.12m m 。已知0尸75丁2000N/m m ,试求出该车床的刚度。4丁39 如图22所示,在车

15、床上采用调整法加工一批齿轮毛坯的外圆,工序尺寸为 仰000.05m m 。 加工时,若已知工艺系统刚度 凡=10000N/m m ,r =0。o 5m m /r ,%=1000N/ C,图 18 铣槽0一L图21 车床刚度叨削测试法图22 调整法车外圆 m m ,毛坯尺寸为1051h m 。试计算按 100血m 的样件调整刀具,一次走刀后这批齿轮工件直径尺寸的分散程度。 准-40 车削一管状零件的外圆,其外径为忸改0血”,内径D100m m ,长度z 3QOm m 工件材料为45钢,切削用量为v =150m /m i n ,=0.2m m /r ,甲p =3血m ,主切削力F饣=1220N。 已知切削热的1厶%传入工作,材料的比热容c =准60J/(k g C),材料密度 =7890k g /m 3, 试计算仅考虑工仵热变形所产生的圆柱度误差(工件线膨胀系数=1,1105/C)。 碴一姒 磨削某车床床身导轨表面,若床身长L=2240“ 厚度刀丁400m m 磨削后床身导轨上下表面温度差为5,试计算由于工件热变形而使导轨产生的直线度误差为多少(工 件材料线膨胀系数=1.1105/o ) 4d 9| 磨削-批主件