机械加工精度参考答案(2)

8．减少工艺系统受热变形的途径主要有哪些？

七、应用计算题

1．在甲、乙两台机床上加工同一种零件，工序尺寸为50±0.1。加工后对甲、乙机床加工的零件分别进行测量，结果均符合正态分布，甲机床加工零件的平均值X甲=50，均方根偏差σ甲＝0.04，乙机床加工零件的平均值X乙=50.06，均方根偏差σ乙＝0.03，试问： ⑴ 在同一张图上画出甲、乙机床所加工零件尺寸分布曲线； ⑵ 判断哪一台机床不合格品率高？ ⑶ 判断哪一台机床精度高？

2．在无心磨床上磨削一批小轴，直径要求为?160?0.02mm，加工后测量发现小轴直径

mm，均方根偏差为??0.005mm，试： 尺寸符合正态分布，其平均值X?15.991 ⑴ 画出尺寸分布图；

⑵ 标出可修复及不可修复的废品率；

⑶ 分析产生废品的主要原因。

3．试分析在车床上镗锥孔或车外锥体时，由于刀尖安装高于或低于工件轴线时将会引起什么样的误差？

解：如图所示，若车刀刀尖安装位置通过机床主轴轴线的水平面内。已知大端半径：R0＝100/2＝50（mm）；小端半径：r0＝80/2＝40（mm）。锥度：tgα＝（50－40）/200＝1/20。

当车刀刀尖位置比机床主轴轴线低＝2.5毫米时，按题意可知，由于在车削锥体大端时调刀，大端实际刀尖与理论刀尖在水平面上的投影相差一个距离Δ，而且在任意垂直截面上，其实际刀尖与理论刀尖在水平面的投影均相差一个同样的距离Δ（图示）。

(1）求在任意截面上的实际半径rx

rx2＝h2?OG2OG＝R0?GF?FE＝R0?xtg????rx2＝h2??R0?xtg????222 ＝h2????R0????xtg????r??R0????xtg???＝1?h2h22x22?rx2????R0????xtg???＝h

上式中rx与x恰为一双曲方程，加工表面必然为旋转双曲面。 （2）求小端半径的实际尺寸

当x＝L时，r2?h2????R0????Ltg???又??R0?R02?h22

4．如右图所示，在外圆磨床上加工工件，当n1＝2n2时，若只考虑主轴回转误差的影响，试分析在图中给定的两种情况下，磨削后工件的外圆应是什么形状？为什么？

?r?h?2?R?h?Ltg?202?2?40.015(mm)

解:图（a），由于主轴（砂轮轴）轴颈是圆的，加工后的工件形状必然也是圆的。磨外圆时，工件对砂轮的径向压力方向是一定的，总是把砂轮轴颈推向主轴轴承固定的承载区上。主轴运转中是轴颈圆周上的各点与轴承上的固定承载区连续接触。因此，主轴的径向跳动只取决于轴颈的圆度，与轴承的圆度无关。

图（b），由于砂轮轴颈不圆，必然引起主轴的径向跳动，加工后的工件产生圆度误差，其形状与主轴相对于工件的转速有关。

当n1＝2n2时，由于砂轮主轴转速快，主轴径跳的频率高，且直接反映到被加工工件的外圆，加工后的工件形状为多角形（右图）。

若n1＝n2时，加工后工件的形状类似主轴颈的椭圆形。

5．在卧式镗床上对箱体件镗孔，试分析采用 ⑴ 刚性主轴镗杆；⑵ 浮动镗杆（指与主轴联接方式）和镗模夹具时，影响镗杆回转精度的主要因素有哪些？

解：（1）采用刚性主轴模杆螳孔时，影响镇杆回转精度的主要因素是：（i）螳杆主轴滚动轴承外圈内滚道的圆度及波度；（ii）铸杆主轴滚动轴承内圈的壁厚差；（iii）滚动体的圆度与尺寸差；（iv）模床主轴箱体孔的尺寸精度，几何形状精度及前后轴承孔的同轴度；（v）镗床主轴轴颈的尺寸精度，几何形状精度及前后轴颈的同轴度。此外，主轴部件的装配质量也是影响螳杆回转精度的重要因素。

（2）采用浮动错杆和螳模夹具时，影响撞杆回转精度的主要因素是：1）铸模上撞杆导套孔的圆度误差；2）铸杆与导套孔的配合间隙；3）前后镗套的同轴度；4）镗杆前后导向支承的同轴度。

6．在车床上加工圆盘件的端面时，有时会出现圆锥面（中凸或中凹）或端面凸轮似的形状（如螺旋面）试从机床几何误差的影响分析造成题6图所示的端面几何形状误差的原因是什么？

解：产生图（a）所示端面中凹或中凸的主要原因是横进给刀驾导轨与主轴回转轴线不垂直，或横导轨在水平面的不直度引起的。

产生图（b）所示端面凸轮状的主要原因是主轴的轴向窜动，或横导轨在水平面的不直度。

7．在车床上加工心轴时（题7图）粗、精车外圆A及台肩面月，经检验发现且有圆柱度误差、月对A有垂直度误差。试从机床几何误差的影响，分析产生以上误差的主要原因。

解：产生 A面圆度误差的主要原因是车床主轴回转轴线的径向跳动。产生 A面圆柱度误差的主要原因有：（1）床身导轨在水平面内的直线度误差；（2）床身导轨和主轴回转轴线在水平面内不平行；（3）床身导轨的扭曲；（4）主轴回转轴线的角向摆动。产生B面对A面不垂直的主要原因有：（1）主轴回转轴线的轴向窜动；（2）刀架横溜板导轨与主轴回转轴线不垂直。

8．用小钻头加工深孔时，在钻床上常发现孔轴线偏弯（题8图a）在车床上常发现孔径扩大（题8图b），试分析其原因？

解：图示，由于小钻头的两切削刃刃磨不对称或由于工件端面不平，使钻头的两刃切削力不等，细长钻头的刚性差在切削力作用下易变形。若在钻床上加工，刀具回转，工件不动，孔的轴线产生偏弯。若在车床上加工，工件回转，钻头不动，会产生孔径扩大。

题6图 题7图 题8图

9．圆磨床上磨削薄壁套筒，工件安装在夹具上（题9图）当磨削外圆至图纸要求尺寸（合格）卸下工件后发现工件外圆呈鞍形，试分析造成此项误差的原因？

解：（图示）由于工件的刚性差，夹紧时工件因夹紧变形呈腰鼓状。磨削时，工件中部的余量加大，多磨除去。磨至尺寸要求后卸下工件，因弹性恢复，使工件呈鞍形（图示）

10．当龙门刨床床身导轨不直时，（题10图）加工后的工件会成什么形状？⑴ 当工件刚度很差时；⑵ 当工件刚度很大时

解：（图示）（1）当工件刚度很差时，工件在切削力作用下产生相应的变形，加工后的平面是平直的。（图a示）

（2）当工件刚度很大时，工件几乎不变形，导轨不直误差直接复映到加工表面上，加工后的平面呈中日。（图b示）。

题9图 题10图

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