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1、机械制造工艺学习题集第三章参考答案南昌大学机电学院饶锡新编著 2006 年 11 月第 3 章 练习题（单项选择）3X1-1 答案： 工艺系统的精度3X1-2 答案：过刀尖的加工表面的法向33X1 -3 答案： n3X1-4 答案： 1/51/2 3X1-5 答案： 轴承孔的圆度误差3X1-6 答案： 卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴3X1-7 答案： 保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴3X1-8 答案： 降速3X1-9 答案：末端3X1-10 答案：倒数之和的倒数3X1-11 答案： 远小于3X1-12 答案： 反比3X1-13 答案： 反比3X1-14 答案： 被切屑所带走3X1-15 答
2、案： 传给工件3X1-16 答案：采用热对称结构3X1-17 答案：成正比3X1-18 答案：消除工件主轴运动误差对加工精度的影响3X1-19 答案：法线方向（Y 向）3X1-20 答案：机床与刀具热平衡后3X1-21 答案：工件的夹紧变形3X1-22 答案：刀具磨损3X1-23 答案：切削热3X1-24 答案：安装误差3X1-25 答案：恒温第四章 练习题（多项选择）3X 2-1 答案： 试切法调整法定尺寸刀具法自动控制法3X 2-2 答案： 径向跳动轴向窜动倾角摆动3X 2-3 答案： 零件材料表面粗糙度名义压强3X 2-4 答案：三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴车床纵向导轨与主轴回转轴线不
3、平行3X 2-5 答案： 工件刚度不足车床纵向导轨直线度误差3X 2-6 答案： 尾顶尖刚度不足导轨扭曲车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行3X 2-7 答案： 切削热摩擦热3X 2-8 答案： 尾座轴线与主轴回转轴线不同轴刀具热变形钻头刃磨不对称3X 2-9 答案： 机床几何误差调整误差3X 2-10 答案：工件定位误差夹紧误差毛坯余量不均引起的误差复映3X 2-11 答案： 确定工序能力估算不合格品率判别常值误差大小1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页机械制造工艺学习题集第三章参考答案南昌大学机电学院饶锡新编著
4、2006 年 11 月3X 2-12 答案： 工艺过程是否稳定 是否存在变值系统误差第 3 章 练习题（判断题）3X3-1 答案：3X3-2 答案： 3X3-3 答案： 3X3-4 答案：3X3-5 答案：3X3-6 答案：提示：参考图 4-31。3X3-7 答案： 提示：磨削时导轨面温度升高，床身底部温度偏低，床身会上弯。磨平后冷却，3X3-8 答案： 导轨面将产生中凹。3X3-9 答案： 3X3-10 答案： 3X3-11 答案： 3X3-12 答案： 3X3-13 答案： 3X3-14 答案： 3X3-15 答案： 3X3-16 答案： 3X3-17 答案： 3X3-18 答案： 第 3
5、 章 练习题（分析题） 3X4-1 正确答案：键槽底面对35mm 下母线之间的平行度误差由 3 项组成： 铣床工作台面与导轨的平行度误差：0.05/300 夹具制造与安装误差（表现为交点 A 的连线与夹具体底面的平行度误差）：0.01/150 工件轴线与交点 A 的连线的平行度误差：为 此 ， 首 先 计 算20 0.05mm外 圆 中 心 在 垂 直 方 向 上 的 变 动 量 ：0= 0.7 Td= 0.7 0.1 = 0.07 mm 可得到工件轴线与交点 A 的连线的平行度误差：0.07/150 最后得到键槽底面（认为与铣床导轨平行）对工件轴线的平行度误差：P= 0.05 / 300 +
6、 0.01 /150 + 0.07 / 150 = 0.21 / 300 3X4-2 正确答案：a）在径向切削力的作用下，尾顶尖处的位移量大于前顶尖处的位移量，加工后工件外圆表面成锥形，右端止境大于左端直径。b）在轴向切削力的作用下，工件受到扭矩的作用会产生顺时针方向的偏转。若刀具刚度很大，加工后端面会产生中凹。c）由于切削力作用点位置变化，将使工件产生鞍形误差，且右端直径大于左端直径，加工后零件最终的形状参见右图。 3X4-3 正确答案：2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页机械制造工艺学习题集第三章参考答案南昌
7、大学机电学院饶锡新编著 2006 年 11 月A 点处的支反力：FA=300 100=100 N D 点处的支反力：300 FD=300 200=200 N 300 在磨削力的作用下，A 点处的位移量：A=100= 0.002 mm 50000 在磨削力的作用下，D 点处的位移量：D=200= 0.005 mm 40000 由几何关系，可求出 B 点处的位移量：B= 0.002 + (0.005-300 0.002)150 =0.0035 mm C 点处的位移量：(0.005 -0.002) 250 c= 0.002 + 300 =0.0045 mm 加工后，零件成锥形，锥度误差为 0.001
8、 mm。3X4-4 正确答案：1）工艺系统刚度分别为依据误差复映原理。2）前、中、后 3 处的误差复映系数分别为：- h-hh-h1 = h1112 -HH11 12 , 2 = 2122 -HH2122 , 1 = h3132 -HH3132 前、中、后 3 处的工艺系统刚度分别为：k =Ck=Ck=C1 1, 2 2, 3 3忽略工件的变形，工艺系统刚度主要取决于头架刚度ktj、尾架刚度kwj和刀架刚度kdj。并且有：1 1 1 k1= + kktjdj1 = 1 + 1 + 1 k24ktj4kkwjdj1 1 1 = + k3kkwjdj解上面的方程可得到：精选学习资料 - - - -
9、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页1 1 1 = -kkktj1 dj1 2 1 ? 1 1 ?= -kdjk2?2 ?4ktj+ 4kwj?1 1 1 k= -kkwj3 dj 3）优点：可反映工作状态下的系统刚度。缺点：工艺系统存在许多影响加工误差的因素，实验中不可能将这些因素全部排除，3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页机械制造工艺学习题集第三章参考答案南昌大学机电学院饶锡新编著 2006 年 11 月会使实验结构存在较大误差。有时这种误差可能大到使实验结
10、果不可信的程度。 3X4-5 正确答案：工件单面受热会产生翘曲变性，磨平后工件冷却下来，将使导轨产生中凹。中凹量可按式（ 4-24）计算：2 2 y ? L?=1 10 - 5 2240 5 8H8 400 = 0.0784 mm 3X4-6 正确答案： 分布图分布曲线11.99 习图3X4-6ans 12 （公差带） 工艺能力系数 CP=0.2/（6 0.003）=1.1 废品率约为 50% 产生废品的主要原因是存在较大的常值系统误差，很可能是砂轮位置调整不当所致；改进办法是重新调整砂轮位置。 3X4-7 正确答案：画出分布曲线图，可计算出不合格品率为 21.2%（计算过程略）分布曲线19.
11、9 19.95 19.98 不合格品率（公差带）20 画出分布曲线图，可计算出不合格品率为 21.2% 3X4-8 正确答案：1） 画出x - R图： 计算各组平均值和极差，见表 4-4-8； 计算中心线和上下控制限（参考式（4-32）（4-33），表 4-6）：x UCL=34.825 CL=28.88 LCL=22.935 0 R 0 5 5 10 10 4 x图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页R图15 15 20 20 样组序号UCL=21.628 CL=10.25 LCL=0 样组序号习图 3X4-8an
12、s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页机械制造工艺学习题集第三章参考答案南昌大学机电学院饶锡新编著 2006 年 11 月20 x图：中心线CL = x = xi=28.88 ( m) 1 上控制线UCL = x + A2R = 28.88 + 0.58 10.25 = 34.825 ( m) 下控制线R图：中心线LCL = x - A2R = 28.88 - 0.58 10.25 = 22.935 ( m)CL = R = 10.25 ( m) UCL = DR = 2.11 10.25 = 上控制线下控制线LC
13、L = 0 4 21.628 ( m) 根据以上结果作出x - R图，如习图 4-4-8ans 所示。2）在x图上，有多个点子越出控制限，可以判定工艺过程不稳定。3）在x图上，点子没有明显得变化趋势，无法判定有无变值系统误差。4）在x图上，第 4 点到第 9 点之间，点子出现较大波动（R 图亦如此），表明工艺系统在此期间出现异常。从第 12 点以后，点子有上升趋势（x图），值得密切注意，应继续采样观察。3X4-9 正确答案：1） 影响孔径尺寸精度的因素：刀具调整（调整镗刀刀刃的伸出长度）；刀具磨损； 刀具热变形。2）影响销孔形状精度的因素：主轴回转误差；导轨导向误差；工作台运动方向与主轴回转轴
14、线不平行；机床热变形。3） 影响销孔位置精度的因素：定位误差（设计基准（顶面）与定位基准（止口端面）不重合，定位止口与夹具定位凸台、菱形销与销孔的配合间隙等引起）；夹紧误差；调整误差（夹具在工作台上的位置调整，菱形销与主轴同轴度的调整等）；夹具制造误差； 机床热变形；工作台运动方向与主轴回转轴线不平行。3X4-10 正确答案：答：产生 A 圆柱度误差的原因是51.015（1）车床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）主轴回转轴线的角度摆动。产生 B 对 A 的垂直度误差的原因是：51.00520废品区（1）主轴回转轴线的轴向窜动；
15、（2）刀架横溜板导轨与主轴回转轴线不垂直。3X4-11 正确答案：解：（ 1）两台机床加工的两批箱体孔的尺寸分布图（2）61= 6 0.004 0.024 62=60.0025 0.015 因为6 16 所以第二台镗床精度高5117精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页6 =0.0156 =0.024T=0.04022.5（3）从图中可以看出，第二台机床尽管精度较高，但却会出现一定的废品，其主要原因是尺寸分散中心与公差带中心偏离太大，即常值系统误差太大造成，只需通过调整机床或刀具减小常值系统误差即可。5 精选学习资料
16、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页机械制造工艺学习题集第三章参考答案南昌大学机电学院饶锡新编著 2006 年 11 月3X4-12 正确答案：答：（ a）机床纵溜板运动与主轴轴线不平行；刀具磨损；误差复映。（b）工件刚性差；机床纵导轨直线度误差；误差复映。（c）机床床头、尾架刚性差；刀具直线运动与工件回转轴线不在同一平面内；误差复映。3X4-13 正确答案：解： 1）分布曲线及废品区标示如图 2）废品率计算如下：| x x | Q = 0.5 - (0.5 - (0.03 0.02 ) ) 0.5 - (1.5） =0.5 0.4332 6.68 3）调整机床尽可能使分布中心与公差带中心重合。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页