《机械制造技术基础》下册习题答案(3)

2019-06-02 12:57

为:Js?Fp。而要克服这些影响,就可以通过提高机床的刚度、刀具y的刚度以及工件的刚度实现。

具体的说,就是提高配合零件的接触刚度;提高机床零件本身的刚度;增加连接件的刚度;减少零件间的配合间隙等等。

而在机床的使用过程中,由于各摩擦部分的磨损,机床的精度会逐渐下降,从而影响加工精度。刀具的径向磨损量NB不仅会影响工件尺寸精度,还影响工件的形状精度。

8-5 车削细长轴时,工人经常在车削一刀后,将后顶尖松一下在车下一刀,

试分析其原因何在?

答:在切削热的作用下,轴会产生热伸长,将后顶尖松一下可以工件在轴向提供伸缩的余地,避免工件产生弯曲。

8-6在卧式铣床上铣键槽,如图8-45所示,经测量发现靠工件两端比中

间的深度尺寸大,且都比调整尺寸深度小分,析产生这一现象的原因。 答:产生这一现象的原因是由于工件的刚度不足引起的。工件装夹在两固定顶尖之间加工,相似于一根梁自由支承在两个支点上,若垂直铣削分力为Fcn对于光轴最大的挠曲变形发生在中间位置,此处弹性变形为: Ygj=Fcnl3/48EI

对于圆钢工件的刚度为:Jgj=48EI/l3

受工件刚度的影响在铣刀的整个行程中,铣刀所切下的切削层厚度将

不等,在工件的中点(挠曲度最大的地方)最薄,两端的切削层最厚,故键槽深度两端比中间的深度尺寸大,且均小于调整尺寸。

8-7 车床床身导轨在垂直平面及水平面内的直线度对车削轴类零件的加

工误差有何影响?影响程度有何不同?

答:1)车床导轨在水平面内有直线度误差?y,则车外圆时工件会产生半径误差?R,即?R??y;2)若车床导轨在垂直面内有直线度误

2?z差?z,车外圆时,引起的工件半径误差?R=。

d垂直面内的直线度误差对工件的尺寸精度影响不大,可忽视;而在水平面内的直线度误差,对工件尺寸精度的影响甚大,不能忽视。

8-8 在车床上加工一批光轴的外圆,加工后经测量发现工件有下列几何误

差(图8-46),试分别说明产生上述误差的各种可能因素。 解: a)由于机床主轴有角度摆动

b)机床的刚度不是一个常值,是车刀所处位置的函数。受此影响,即使工件系统所受的力为恒值,沿着工件轴线方向,机床的变形也是变化的。受此影响,加工工件将产生形状误差,被加工成马鞍形。

c)受工件刚度的影响,在刀具的整个工作行程中,车刀所切下

的切削层厚度将不相等,在工件中点处,即挠曲最大的地方最薄,而两端切削层厚度最厚。

d)加工时工件装夹在卡盘上并用后顶尖支承,这种装夹方式属

静不定系统,若工件时光轴,加工后的形状如图。

8-9 试分析在车床上加工时产生下列误差的原因:

1)在车床上镗孔时,引起被加工孔的圆度和圆柱度误差。

2)在车床三爪自定心卡盘上镗孔时,引起内孔与外圆的同轴度误差。 答:(1)当刀杆的旋伸长度不变时,刀尖因镗杆变形而产生的位移在孔的全长上是相等的,孔的轴向剖面的直径一致,孔与主轴同轴,但由于主轴的刚度在各个方向上不等,孔的横剖面形状有圆度误差。当进给运动由镗杆实现时,加工过程中,镗杆上镗刀主切削刃据主轴端面的距离逐渐增加,镗刀受镗杆和主轴弹性变形的综合影响,产生圆度和圆柱度误差。

(2)三爪自定心卡盘能找准工件的回转轴线,但不能保证它找正的工件的回转中心与车床主轴的回转轴线同轴,因而不能保证内孔和外圆的同

8-10 何谓误差复映规律?误差复映系数的含义是什么?减小误差复映有

哪些主要工艺措施?

答:误差复映规律是指在车床加工中,偏心毛坯加工后所得到的表面仍然是偏心的,即毛坯误差被复映下来了,只不过误差减小了的现象。

误差复映系数?是衡量加工后工件精度提高的程度,?值越小,表示加工后零件的精度越高。

由于式??????CF?bJs0.75?0.15fvc可知,则减小误差复映的主要工艺措c施:增大工艺系统的刚度。

8-11 已知工艺系统的误差复映系数为0.25,工件毛坯的圆柱度误差为

0.45mm,如本工序形状精度公差为0.01mm,问至少要走刀几次才能使形状精度合格?

解:已知:ε=0.25 △b=0.45mm

△ω1= △b×ε=0.45×0.25=0.1125mm >0.01mm

△ω2=△ω1×ε=0.1125×0.25=0.0281mm >0.01mm

△ω3=△ω2×ε=0.0281×0.25=0.007315mm <0.01mm

至少要走刀3次才能使形状精度合格。

8-12 采用砂轮粒度为30#的砂轮磨削钢件外圆,其表面粗糙度值Ra为

1.6μm,在相同条件下,采用粒度为60#的砂轮可使Ra降低为0.2μm,这是为什么?

答:粒度是指磨料颗粒平均尺寸的大小程度,用粒度号来表示。粒度号越大,表示颗粒越细。在其他条件都相同的情况下砂轮的粒度号越大,则砂轮工作表面单位面积上的磨粒数越多,因而在工件表面上的刀痕也越密而细,所以粗糙度值越小。但如果粗粒度的砂轮经过精细休整,在磨粒上车出微刃后,也能加工出粗糙度值小的表

面。

8-13 加工误差按其统计性质可分为哪几类?各有何特点和规律(举例说

明)?

答:加工误差可分为系统性误差和随机性误差。系统性误差是在顺次加工一批工件时,大小和方向保持不变或按一定规律变化的误差,如机床和刀具的热变形,刀具的磨损,机床、刀具、量具、夹具的制造误差和调整误差等;而随即误差是在顺次加工的一批工件中,大小和方向是不规律变化的误差,如系统的微小振动、毛坯误差的复映、夹紧误差、内应力等引起的误差等。

8-14 为什么表面层金相组织的变化会引起残余应力?

答:当表面层的金属组织转变时,从原来密度比较大的奥氏体转变为密度比较小的马氏体,因此表面层的金属体积要膨胀,但受到内层金属的阻碍,从而在表面层产生压缩应力,在内层产生拉伸应力。

8-15机械加工后工件表面层物理机械性能为什么会发生变化?这些变化

对产品质量有何影响?

答:机械加工过程中,在切削热和切削力的作用下,工件的表层材料产生严重的塑性变形,表层的物理、机械、化学性能与内部组织相比较会发生下属方面的变化: (1) 提高了表面硬度,产生了加工硬化。


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