机械加工质量分析与控制

第三章 练习题

第三章 机械加工质量分析与控制

基本概念，工艺系统几何精度对加工精度的影响，工艺系统受力变形对加工精度的影响，工艺系统热变形对加工精度的影响，加工误差的统计分析，保证和提高加工精度的途径，影响加工表面粗糙度的工艺因素及改善措施，影响表面层力学物理性能的工艺因素及改善措施，机械加工过程中的振动。

一、单项选择

1、表面粗糙度的波长与波高比值一般（ ）。

① 小于50 ② 等于50～200 ③ 等于200～1000 ④ 大于1000

2、表面层加工硬化程度是指（ ）。

① 表面层的硬度 ② 表面层的硬度与基体硬度之比 ③ 表面层的硬度与基体硬度

之差 ④ 表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比

3、原始误差是指产生加工误差的“源误差”，即（ ）。

① 机床误差 ② 夹具误差 ③ 刀具误差 ④ 工艺系统误差

4、误差的敏感方向是（ ）。

① 主运动方向 ② 进给运动方向 ③ 过刀尖的加工表面的法向 ④ 过刀尖的加工表面的切向

5、试切n 个工件，由于判断不准而引起的刀具调整误差为（ ）。

① 3σ ② 6σ ③

3σn

④

6σn

6、精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（ ）。

① 1/10～1/5 ② 1/5～1/3 ③ 1/3～1/2 ④ 1/2～1

7、镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的最主要因素是（ ）。

① 轴承孔的圆度误差 ② 主轴轴径的圆度误差 ③ 轴径与轴承孔的间隙 ④ 切削

力的大小

8、在普通车床上用三爪卡盘夹工件外圆车内孔，车后发现内孔与外圆不同轴，其最可能原因是（ ）。

① 车床主轴径向跳动 ② 卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 ③ 刀尖与主轴轴线

不等高 ④ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行

9、在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（ ）。

① 提高主轴回转精度 ② 降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度 ③ 提高装夹稳定性 ④ 保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴

10、为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（ ）传动。

② 升速 ② 降速 ③ 等速 ④ 变速

11、通常机床传动链的（ ）元件误差对加工误差影响最大。

① 首端 ② 末端 ③ 中间 ④ 两端

12、工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度（ ）。

① 之和 ② 倒数之和 ③ 之和的倒数 ④ 倒数之和的倒数

13、机床部件的实际刚度（ ）按实体所估算的刚度。

① 大于 ② 等于 ③ 小于 ④ 远小于

14、接触变形与接触表面名义压强成（ ）。

① 正比 ② 反比 ③ 指数关系 ④ 对数关系

15、误差复映系数与工艺系统刚度成（ ）。

① 正比 ② 反比 ③ 指数关系 ④ 对数关系

16、车削加工中，大部分切削热（ ）。

① 传给工件 ② 传给刀具 ③ 传给机床 ④ 被切屑所带走

17、磨削加工中，大部分磨削热（ ）。

① 传给工件 ② 传给刀具 ③ 传给机床 ④ 被磨屑所带走

18、为了减小机床零部件的热变形，在零部件设计上应注意（ ）。

① 加大截面积 ② 减小长径比 ③ 采用开式结构 ④ 采用热对称结构

19、工艺能力系数与零件公差（ ）。

① 成正比 ② 成反比 ③ 无关 ④ 关系不大

20、外圆磨床上采用死顶尖是为了（ ）。

① 消除顶尖孔不圆度对加工精度的影响 ② 消除导轨不直度对加工精度的

③ 消除工件主轴运动误差对加工精度的影响 ④ 提高工艺系统刚度

21、加工塑性材料时，（ ）切削容易产生积屑瘤和鳞刺。

① 低速 ② 中速 ③ 高速 ④ 超高速

22、强迫振动的频率与外界干扰力的频率（ ）。

① 无关 ② 相近 ③ 相同 ④ 相同或成整倍数关系

23、削扁镗杆的减振原理是（ ）。

① 镗杆横截面积加大 ② 镗杆截面矩加大 ③ 基于再生自激振动原理 ④ 基于振型偶合自激振动原理

24、自激振动的频率( ) 工艺系统的固有频率。 ① 大于 ② 小于 ③ 等于 ④ 等于或接近于

二、多项选择

1、尺寸精度的获得方法有（ ）。

① 试切法 ② 调整法 ③ 定尺寸刀具法 ④ 自动控制法

2、零件加工表面粗糙度对零件的（ ）有重要影响。 ① 耐磨性 ② 耐蚀性 ③ 抗疲劳强度 ④ 配合质量

3、主轴回转误差可以分解为（ ）等几种基本形式。 ① 径向跳动 ② 轴向窜动 ③ 倾角摆动 ④ 偏心运动

4、影响零件接触表面接触变形的因素有（ ）。 ① 零件材料 ② 表面粗糙度 ③ 名义压强 ④ 名义面积

5、如习图4-2-5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车

刀安装在刀架上）。加工后发现被加工孔出现外大里小的

锥度误差。产生该误差的可能原因有（ ）。 ① 主轴径向跳动 ② 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 ③ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 ④ 刀杆刚性不足

6、在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏大，两头直径偏小，其可能的原因有（ ）。 ① 工件刚度不足 ② 前后顶尖刚度不足 ③ 车床纵向导轨直线度误差 ④ 导轨扭

曲

7、在车床上车削光轴（习图4-2-7），车后发现工件A 处直径比B 处直径大，其可能的原

因有（ ）。

①刀架刚度不足 ② 尾顶尖刚度不足 ③ 导轨扭曲 ④ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行

习图4-2-5

8、机械加工工艺系统的内部热源主要有（ ）。

① 切削热 ② 摩擦热 ③ 辐射热 ④ 对流热

9、 如习图4-2-8所示，零件安装在车床三爪卡盘上 钻孔（钻头安装在尾座上）。加

工后测量，发现孔径偏大。造成孔径偏大的可能原因有（ ）。

① 车床导轨与主轴回转轴线不平行 ② 尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴 ③ 刀具热变形 ④ 钻头刃磨不对称

10、 下列误差因素中属于常值系统误差的因素有（ ）。 ① 机床几何误差 ② 工件定位误差 ③ 调整误差 ④ 刀具磨损

11、 下列误差因素中属于随机误差的因素有（ ）。

① 机床热变形 ② 工件定位误差 ③ 夹紧误差 ④ 毛坯余量不均引起的误差复映

12、 从分布图上可以（ ）。——（对应知识点4.6.2） ① 确定工序能力 ② 估算不合格品率 ③ 判别常值误差大小 ④ 判别工艺过程是否稳定

13、 通常根据 X-R 图上点的分布情况可以判断 ( ) 。 ① 有无不合格品 ② 工艺过程是否稳定 ③ 是否存常值系统误差 ④ 是否存在变

值系统误差

14、 影响切削残留面积高度的因素主要包括（ ）等。

① 切削速度 ② 进给量 ③ 刀具主偏角 ④ 刀具刃倾角

15、 影响切削加工表面粗糙度的主要因素有（ ）等。

① 切削速度 ② 切削深度 ③ 进给量 ④ 工件材料性质

16、 影响外圆磨削表面粗糙度的磨削用量有（ ）。

① 砂轮速度 ② 工件速度 ③ 磨削深度 ④ 纵向进给量

17、 消除或减小加工硬化的措施有 ( ) 等。

① 加大刀具前角 ② 改善工件的切削加工性 ③ 提高刀具刃磨质量 ④ 降低切削速度

18、 避免磨削烧伤、磨削裂纹的措施有 ( ) 等。

① 选择较软的砂轮 ② 选用较小的工件速度 ③ 选用较小的磨削深度 ④ 改善冷却条件

19、 消除或减弱铣削过程中自激振动的方法有 ( ) 。 ① 提高工艺系统刚度 ② 增大工艺系统阻尼 ③ 加大切削宽度 ④ 采用变速切削

三、判断题

1、零件表面的位置精度可以通过一次装夹或多次装夹加工得到。 2、零件表面粗糙度值越小，表面磨损越小。

3、零件表面残余应力为压应力时，可提高零件的疲劳强度。

4、粗糙表面易被腐蚀。

5、在机械加工中不允许有加工原理误差。 6、工件的内应力不影响加工精度

7、主轴的径向跳动会引起工件的圆度误差。

8、普通车床导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度影响不大。 9、采用预加载荷的方法可以提高接触刚度。

10、磨削机床床身导轨时，由于磨削热会使导轨产生中凸。 11、只要工序能力系数大于1，就可以保证不出废品。

12、在-R 中，只要没有点子越出控制限，就表明工艺过程稳定。 13、切削过程中的热效应将使加工表面产生张应力。 14、在车床上使用切断刀切断工件时的重叠系数等于0。 15、冲击式减振器特别适于低频振动的减振。

四、分析题

1、在铣床上加工一批轴件上的键槽，如习图4-4-1所示。已知铣床工作台面与导轨的平行度误差为0.05/300，夹具两定位V 型块夹角α=90o ，交点A 的连线与夹具体底面的平行度误差为0.01/150，阶梯轴工件两端轴颈尺寸为φ20±0. 05mm 。试分析计算加工后键槽底面对工件轴线的平行度误差（只考虑上述因素影响，并忽略两轴颈与φ35mm 外圆的同轴度误差）。

习图4-4-1

2、试分析习图4-4-2所示的三种加工情况，加工后工件表面会产生何种形状误差？假设工

件的刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度。

a ） b ） c ）

习图4-4-2

3、横磨一刚度很大的工件（习图4-4-3），若径向磨削力为100N ，头、尾架刚度分别为50000 N/mm和40000N/mm，试分析加工后工件的形状，并计算形状误差。

习图4-4-3

4、曾有人提出一种在工作状态下测量工艺系统静刚度的方法，其过程如下：如习图4-4-4所示，在车床顶尖间装夹一根刚度很大的轴，在轴靠近前、后顶尖及中间位置预先车出三个台阶，尺寸分别为H 11、H 12、H 21、H 22、H 31、H 32。经过一次走刀后，测量加工后的台阶尺寸分别为h 11、h 12、h 21、h 22、h 31、h 32。试：1）说明用此方法测量工艺系统静刚度的原理；2）如何由上面的数据确定工艺系统刚度？3）说明该方法的优缺点。

习图4-4-4

5、磨削CW6140车床床身导轨，若床身长L=2240mm，床身高H=400mm，磨削后床身上下面温差Δt = 5℃。试计算由于工件热变形所引起的加工误差（工件材料热胀系数α=1×10-5）。

6、在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。现随机抽取100件进行测量，结果发现其外径尺寸接近正态分布，平均值为X = 11.99，均方根偏差为S = 0.003。试：

① 画出销轴外径尺寸误差的分布曲线； ② 计算该工序的工艺能力系数； ③ 估计该工序的废品率；

④ 分析产生废品的原因，并提出解决办法。

7、在车床上加工一批小轴的外圆，尺寸要求为φ20-0mm 。若根据测量工序尺寸接近正态. 1

分布，其标准差为σ算不合格品率。

=0. 025

mm ，公差带中心小于分布曲线中心，偏差值为0.03 mm。试计

8、在无心磨床上磨削圆柱销，直径要求为φ8-0mm 。每隔一段时间测量一组数据，共测. 040

得200个数据，列于表4X4-8，表中数据为7960+x （μm ）。试：

1） 画出-R 图；

2） 判断工艺规程是否稳定； 3） 判断有无变值系统误差； 对-R

图进行分析。

表4-4-8

9、习图4-4-9为精镗活塞销孔工序的示意图，工件以止口面及半精镗过的活塞销孔定位，试分析影响工件加工精度的工艺系统的各种原始误差因素。