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工艺复习题
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工艺复习题
导读：1、试提出成批生产如右图所示盘状零件的机械加工工艺过程的组成（从工序到工步），1、磨削外圆时候使用死顶尖的作用是____使主轴的回转误差不反映到工件上，提高加工精度____。2、工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件______2______个自由度，若在长V形块上定位时，限制了工件______4______个自由度。3、镗床的主轴径向跳动将造成被加工孔的____圆度____误差。3、零件
1、磨削外圆时候使用死顶尖的作用是____使主轴的回转误差不反映到工件上，提高加工精度____。
2、工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件______2______个自由度，若
在长V形块上定位时，限制了工件______4______个自由度。
3、镗床的主轴径向跳动将造成被加工孔的____圆度____误差。
3、零件表面物理机械性能包括______加工表面层的冷作硬化______、_____表面金属的金相组织变化_____、____表面金属的残余应力_____ 。
4、安排在切削加工之前的____退火______、_____正火_____、调质等热处理工序，是为了改善工件的切削性能。
5、加工过程由，表面层若以冷塑性变形为主，则表面层产生_____压缩______残余应力；若以热塑性变形为主，则表面层产生_____拉伸______残余应力。
6、主轴径向跳动在车床上表现为_____圆柱度______误差在镗床上表现为____圆度_______误差。
7、根据工件加工表面位置尺寸要求必须限制的自由度没有得到完全限制，称为_____欠定位_______。
8、机床主轴的回转误差包括____径向圆跳动_______、____轴向圆跳动___和____倾角摆动_____。
9、卧式镗床上加工工件的孔时如果工作台进给，导轨不直则镗出的孔呈_椭圆形。
10、普通卧式车床的加工误差敏感方向和机床导轨_____垂直______。
1、在卧式车床加工轴类零件出现了鼓形误差，不可能是下面（ B
）因素造成的。
A、机床导轨误差
B、机床主轴回转误差
C、工件的受力变形
D、机床受力变形
2、磨削淬火钢时，磨削区温度末超过淬火钢的相变温度，但已超过马氏体的转变温度，可能产生（
A、淬火烧伤
B、回火烧伤
C、退火烧伤
D、不烧伤。
3、 薄壁套筒零件安装在车床三爪卡盘上，以外圆定位车内孔，加工后发现孔有较大圆度误差，其主要原因是（
A．工件夹紧变形
B．工件热变形
C．刀具受力变形
D．刀具热变形
4、 车削圆柱表面时，由于机床纵向走刀与主轴回转轴线在垂直面内不平行造成在工件轴向截面上的不可能形状是
5、珩磨、铰孔及浮动镗孔加工中遵循了（
A、基准统一
B、自为基准
C、基准重合
D、便于工件的安装与加工
1、在车床上装夹工件加工细长轴外圆表面，试分析可能产生鼓形误差的原因。
答：A.机床导轨直线度误差的影响，特别是水平面内直线度误差的影响；当导轨向前凸出时，工件就会产生鼓形加工误差。
B.工件的刚度：在不考虑主轴箱、尾座变形的情况下，如果工件的刚度差，在加工过程中工件可能变形，工件也可能会产生鼓形误差。
C.误差复映：当毛坯有形状误差或者相对位置误差时，工件也可能产生鼓形加工误差。
2、分析影响加工表面粗糙度的主要因素及其控制。
答：影响加工表面粗糙度的主要因素有几何因素和物理因素两方面。
其控制方法为：在切削加工时时，适当增大刀尖圆弧半径，减小进给量；磨削加工时，应选择较大的砂轮速度，较小的工件速度，适当地选择磨粒的粒度，减小被吃刀量等；除此之外，合理选择切削液、提高刀具和磨具的刃磨和修磨质量也可以改善表面粗糙度。
3、为什么磨削加工容易产生烧伤？如果工件材料和磨削用量无法改变，减轻烧伤现象的最佳途径是什么？
答：磨削加工不仅磨削比压特别大，而且磨削速度也特别高，切削单位体积金属的功率消耗远大于其他加工方法，而加工所消耗的能量绝大部分要转化为热量，这些热量的大部分将传至被加工表面，使工件具有和高的温度，从而使其表层金属的金相组织发生变化，使表层金属硬度下降，使表层金属呈现氧化膜颜色，从而出现烧伤现象。 最佳途径：在磨削过程中不断地对砂轮进行修整，使其保持锋利状。
1、试提出成批生产如右图所示盘状零件的机械加工工艺过程的组成（从工序到工步），并指出各工序的定位基准，图中φ20的孔数量为6个。（列表表示）
2、车削一批轴外圆，其尺寸要求为?mm，若工件尺寸按正态分布，均方差
为σ=0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心0.03mm，试指出该批工件的常值
系统性误差及随机误差?并计算合格率?要求画出尺寸分布示意图。
解：常值系统误差为：0.03mm，
随机误差为：6σ=6*0.025=0.15，Z=
0.1/2-0.03
0.1/2-0.03
（Z）=Ф（0.8）=0.2881，所以合格率：F=0.5+0.1。
3、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,均方根偏差偏差
＝0.04，乙机床加工零件的平均值X乙=50.06，均方根
＝0.03，试问：
(1)在同一张图上画出甲、乙机床所加工零件尺寸分布曲线；
(2)判断哪一台机床不合格品率高?
（乙） (3)判断哪一台机床精度高?
1、工序能力系数是指 __工序能满足加工精度要求的程度_____。
2、在车床和镗床加工外圆和内孔，机床主轴的径向跳动误差将使加工的外圆和内孔产生_____圆柱度_______误差和______圆度______误差。
3、把对加工精度影响最大的方向称为_____误差敏感方向_______方向。
4、零件表面物理机械性能包括_____加工表面层的冷作硬化_______、____表面金属的金相组织变化______、____表层金属的残余应力_____ 。
5、安排在切削加工之前的___正火_______、____退火______、调质等热处理工序，是为了改善工件的切削性能。
6、加工过程由，表面层若以冷塑性变形为主，则表面层产生_____压缩______残余应力；若以热塑性变形为主，则表面层产生____拉伸_______残余应力。
7、工件以圆柱面在短V形块上定位时，限制了工件_______2_____个自由度，若
在长V形块上定位时，限制了工件______4______个自由度。
8、误差复映系数反映了_____毛坯______误差与_____工件加工_______误差之间的比例关系。
9、机床主轴的回转误差包括_____轴向圆跳动_____、____径向圆跳动____和____倾角摆动_____。
10、卧式镗床上加工工件的孔时如果工作台进给，导轨不直则镗出的孔呈____椭圆形___。
1、零件加工尺寸符合正态分布时，其均方根偏差越大，表明尺寸（
A．分散范围越大
B．分散范围越小
C．分布中心与公差带中心偏差越大
D．分布中心与公差带中心偏差越小
2、在某机床上加工某零件时，先加工零件的一端，然后调头再夹紧零件加工另一端，这应该是 (
A. 一个工序、
B. 一个工序、 两次安装 C
两个工序、
D. 两个工序、 两次安装
3、 薄壁套筒零件安装在车床三爪卡盘上，以外圆定位车内孔，加工后发现孔有较大圆度误差，其主要原因是（
A．工件夹紧变形
B．工件热变形
C．刀具受力变形
D．刀具热变形
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　　机床主轴是机床上的一个主要部件，由于机床主轴用于安装刀具或工件，因此它是刀具或工件的相对位置基准和运动基准。机床主轴回转精度是机床的主要精度指标之一，直接影响着被加工零件的加工精度及表面粗糙度。机床主轴的回转误差是一项综合性的误差，是主轴在回转过程中实际回转轴线相对于理论回转轴线的漂移。机床主轴的回转误差可以分为3种基本形式：主轴的纯径向跳动、主轴的纯轴向窜动和纯角度摆动。一般情况下，这3种基本形式的误差是同时存在的，产生的加工误差也是3种形式误差影响的叠加。不同形式的主轴回转误差对加工精度的影响是不同的，同一形式的主轴回转误差对于不同加工方法的影响也是不同的。下面主要分析主轴纯径向跳动对零件加工的影响。
　　1主轴纯径向跳动产生的原因
　　主轴纯径向跳动是指主轴实际回转轴线绕平均轴线作平行的公转运动。
　　引起主轴纯径向跳动的主要原因是主轴轴颈和轴承的精度误差。机床上使用的轴承分为滑动轴承和滚动轴承两类，轴承的类型不同，对纯径向跳动的影响也是不同的。
　　1)采用滑动轴承对主轴纯径向跳动的影响
　　采用滑动轴承作支承时，主轴以其轴颈在轴承孔内旋转。对于车床类机床，在加工过程中，主轴的受力方向是一定的，主轴轴颈被切削力压向轴承孔表面的固定地方。这时主轴轴颈的不同部位和轴承孔内的某一固定部位相接触，所以轴颈的圆度误差会使主轴回转产生纯径向跳动，而轴承孔的形状误差对主轴回转精度的影响很小。对于镗床类机床，作用在主轴上的切削力是随镗刀的旋转而转动的，轴颈上的某一固定部位与轴承孔表面的不同部位相接触，因此轴承孔的圆度误差会引起镗床主轴的纯径向跳动，而镗床主轴轴颈形状误差对主轴回转精度的影响不大。
　　2)采用滚动轴承对主轴纯径向跳动的影响
　　主轴采用滚动轴承作支承时，引起主轴纯径向跳动的因素除了轴承本身的精度外，还与轴承相配合件的精度有关。
　　a.滚动轴承精度的影响
　　滚动轴承外圈和内圈的滚道形状精度和位置精度对主轴纯径向跳动的影响与滑动轴承类似。如图2所示。车削时，内圈滚道的精度影响较大；镗削时，外圈滚道的精度影响较大。
　　(a)孔与滚道不同轴(b)滚道不圆
　　滚动体的形状误差和尺寸的不一致会造成主轴的纯径向跳动。当直径较大的滚动体位于左边时，会使内圈右移，即主轴位置右移：相反，当直径较大的滚动体位于右边时，会使内圈位置左移，即主轴位置左移。由于滚动体保持架的转速低于内圈的转速，因此，它所引起的纯径向跳动频率较低。
　　滚动轴承的间隙对主轴的纯径向跳动也是有影响的。设轴承的承载区在右边，这时内圈右移，当一个滚动体位于水平位置时，内圈的右移量比滚动体不在水平位置时的要小，使主轴产生纯径向跳动，这种纯径向跳动的频率比内圈的转速要高得多。
　　b.与滚动轴承相配合件的影响
　　轴承内圈是薄壁零件，受力后很容易变形，主轴轴颈的圆度误差将导致内圈变形而引起主轴的纯径向跳动。同理，轴承外圈也是薄壁零件，装到箱体孔中后，箱体孔的圆度误差也将引起外圈滚道产生变形，引起主轴的纯径向跳动。
　　2主轴纯径向跳动的数学表达式
　　了便于研究主轴纯径向跳动对零件加工精度的影响，假设在加工零件的过程中，机床主轴一方面以角速度w自转，同时主轴瞬时回转轴心又相对与平均轴心在两个垂直方向(Y、Z坐标)上作简谐振动。建立惯性直角坐标系(OXYZ)，O点为主轴的理想轴心位置，再建立与主轴相固联的直角动坐标系(O1WMN)，O1点为主轴的瞬时轴心位置。利用坐标平移和旋转后可得到两个坐标系的坐标变换关系。
　　3主轴纯径向跳动对零件加工的影响
　　1)对镗削加工的影响
　　在镗床上镗孔时，镗刀随镗床主轴一起作旋转运动。当主轴作纯径向跳动时，将使轴心线沿某一固定方向作简谐运动。镗出的孔形是由惯性坐标系中镗刀刀尖的运动轨迹所决定。设镗刀刀尖在动坐标系的位置为：M=R，N=0，其中R为所加工孔的半径。
　　2)对车削加工的影响
　　在车床上加工外圆或镗孔时，工件随车床主轴一起作旋转运动。因此工件被加工表面的几何形状是由刀具在动坐标系中的相对轨迹决定的。设车刀刀尖在惯性坐标系中的坐标位置为Z=0，Y=-R。其中，R为加工半径。
　　若取ρ1=R-Acosφ，ρ2=R-Acos(p+φ)，则D=ρ1+ρ2=2R，说明此心脏线是一等径曲线，即工件的横截面几何形状无直径误差。
　　当φ=0时，ρ=R-A，当φ=π时，ρ=R+A。所以O1不是加工后工件端面的实际轮廓的中心，工件的实际轮廊中心与O1的距离为A。
　　因此可以得出结论：在车床上进行内外圆车削，主轴径向跳动主要影响加工件的同轴度误差，对工件圆度误差的影响可以忽略不计。
　　通过对主轴纯径向跳动的分析可以看出，主轴回转误差对零件加工精度的影响很大。因此在机械加工中，应采取有效措施减少主轴回转误差对零件加工精度的影响。采取的措施可以从两个方面来考虑。首先要提高主轴的回转精度。主轴轴承是影响主轴回转精度的关键零件，对于精密机床可采用精密的滚动轴承，也采用多油楔动压轴承和静压轴承。同时还要提高与轴承相配合零件的精度。其次要减少主轴回转误差对零件加工的影响。可以采用运动和定位分离的主轴结构，使工件在加工过程中的回转精度不受机床主轴回转误差的影响，使主轴回转误差不反映到工件上。
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