國防《機械制造基礎》教學資料包 課后習題答案 第八章

8-1機械加工精度包括哪些內容？試舉例說明它們的概念。答：機械加工精度的具體內容是：1）尺寸精度。尺寸精度是指零件的直徑、長度和表面間距離等尺寸的實際值和理想值的符合程度。2）形狀精度。形狀精度是指零件表面或線的實際形狀與理想形狀的符合程度，國家標準中規(guī)定用直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度和面輪廓度來評定形狀精度。3）位置精度。位置精度是指零件表面或線的實際位置和理想位置的符合程度。國家標準中規(guī)定用平行度、垂直度、同軸度、對稱度、位置度、圓跳動和全跳動來評定位置精度。8-2何謂調整誤差？在單件小批生產(chǎn)或大批量生產(chǎn)中各會產(chǎn)生哪些方面的調整誤差？它們對零件的加工精度會產(chǎn)生怎樣的影響？、答：在機械加工的每一道工序中，為了獲得加工表面的尺寸、形狀和位置精度，總要對機床、夾具、刀具進行調整。任何調整工作都必然會帶來一定的誤差，這種原始誤差稱為調整誤差。單件小批生產(chǎn)中，常采用試切法調整進行加工，它的誤差來源主要有測量誤差、微進給機構的位移誤差和試切時與正式切削層厚度不同的影響。1）測量誤差測量工具的制造誤差、讀數(shù)誤差以及測量溫度和測量方法等引起的誤差都將摻入到測量所得的讀數(shù)中影響調整精度，因而產(chǎn)生加工誤差。2）微進給機構的位移誤差在低速微量進給中，進給機械常會出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象，即由于傳動鏈的彈性變形和摩擦，搖動手輪或手柄進行微量進給時，執(zhí)行件并不運動，當微量進給量累積到一定值時，執(zhí)行件又突然運動，結果使刀具的實際進給量與手柄刻度盤上顯示的數(shù)值不一致，總要偏大或偏小些，以致難以控制尺寸精度，造成加工誤差。3）試切時與正式切削層厚度不同的影響切削加工中刀刃所能切除的最小切削層厚度有一定的限度。切削厚度過小時，刀刃容易在切削表面上打滑，切不下金屬。精加工時，試切的最后一刀很薄，正式切削時的切深一般要大于試切時的厚度，刀刃不容易打滑，實際切深就大一些，因此工件尺寸小于試切部分尺寸；粗加工時，試切的最后一刀切削層厚度還較大，刀刃不打滑，但正式切削時切深更大，切削變形也大得多，因此正式切削時切削層厚度比試切部分大一些，同樣會導致工件的尺寸誤差。在大批量生產(chǎn)中廣泛采用行程擋塊、靠模、凸輪等機構保證加工尺寸，這些機構的制造精度、剛度、安裝精度，以及與其配合使用的離合器、控制閥等的靈敏度，就成了產(chǎn)生調整誤差的主要因素。8-3何謂測量誤差？產(chǎn)生測量誤差的原因是什么？答：測量誤差是指工件實際尺寸與測量工具表示出的尺寸之間的差值。測量誤差通常由下述原因產(chǎn)生：1）測量工具本身誤差的影響；2）測量環(huán)境的影響；3）人為誤差的影響。8-4在車床上車削工件端面時，出現(xiàn)加工后端面內凹或外凸的形狀誤差，試從機床幾何誤差的影響分析造成端面幾何形狀誤差的原因。答：造成端面幾何形狀誤差的原因是軸向竄動。軸向竄動對圓柱面的加工精度沒有影響，主要影響工件的端面形狀和軸向尺寸精度，使切出的端面與圓柱面不垂直。8-5在車床兩頂尖間加工外圓，用調整法進行切削時：（1）由于測量誤差和調整誤差將使工件產(chǎn)生什么誤差？答：使工件在加工過程中產(chǎn)生加工誤差。（2）車床主軸每轉一轉產(chǎn)生兩次徑向跳動，工件將呈什么形狀？答：橢圓形。（3）當機床導軌與主軸回轉軸線在水平面內不平行時，車出的工件是什么形狀？答：圓錐形。（4）由于刀具熱伸長使工件呈什么形狀？答：馬鞍形。8-6試分別說明下列加工條件對加工精度的影響有何不同。（1）刀具的連續(xù)切削與斷續(xù)切削。答：刀具連續(xù)加工時，刀具溫度升高，產(chǎn)生變形，將使工件的加工尺寸偏小或偏大。（2）加工時工件均勻受熱和不均勻受熱。答：工件受熱不均勻，使工件各部分變形量不等，機械性能不同。導致工件加工尺寸出現(xiàn)偏差。（3）機床熱平衡前與熱平衡后。答：工藝系統(tǒng)達到熱平衡，工藝系統(tǒng)各組成部分的溫度就會穩(wěn)定在一定數(shù)值上，工藝系統(tǒng)的熱變形也就達到某種程度的穩(wěn)定，此時引起的加工誤差是有規(guī)律的。8-7在車床上加工一批光軸的外圓，加工后經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)有四種誤差現(xiàn)象，分別如圖題8-7所示，試分析說明產(chǎn)生上述誤差的各種可能因素。（a）（b）（c）（d）圖題8-7答：（a）、（d）：工件軸線與主軸線不平行。（b）、（c）：工藝系統(tǒng)剛性不足。8-8表面質量的主要內容包括哪幾項指標？答：表面質量的主要內容包括：1）表面微觀幾何形狀特征；2）表面層的物理力學性能和化學性能。8-9機械加工表面質量對機器零件的使用性能有何影響？答：零件表面質量對零件使用性能，特別是零件的耐磨性、疲勞強度和抗腐蝕性影響較大。表面質量將影響工件的配合質量，另外，表面對零件的使用性能還有一些其他的影響，如密封性、接觸剛度等。8-10影響切削和磨削加工表面粗糙度的因素有哪些？如何減小切削和磨削加工的表面粗糙度值？答：影響切削加工表面粗糙度的因素及減小切削加工的表面粗糙度值如下：1）刀具幾何形狀的復映刀具相對于工件作進給運動時，在加工表面留下了切削層殘留面積，其形狀近乎是刀具幾何形狀的復映，減小進給量、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑，均可減小殘留面積的高度。適當增大刀具的前角可以減小切削時的塑性變形程度，合理選擇潤滑液和提高刀具刃磨質量可以減小切削時的塑性變形和抑制積屑瘤、鱗刺的生成，也是減小表面粗糙度值的有效措施。2）工件材料的性質切削加工后表面的實際粗糙度與理論粗糙度有較大差別。加工塑性材料時，由刀具對金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形，加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用，使表面粗糙度值加大。工件材料韌性愈好，金屬的塑性變形愈大，加工表面就愈粗糙。加工脆性材料時，其切屑呈碎粒狀，由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點，使表面粗糙度增大。3）切削用量⑴切削速度。