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jy 0 而d 0
②对称度的定位误差
Δd = 02.1=0.05mm> 0.303=0.01mm
故该定位方案不能满足加工要求。 综上所述应选择b方案为最优方案。
7-11 分析图7-125所示的夹紧力方向和作用点并判断其合理性及如何改进。
解 a不合理夹紧力的作用点应该位于上斜面。
b不合理夹紧力的方向为箭头指向左作用点在右端面。 c不合理夹紧力的方向指向左作用点在右边轮廓线。 d不合理夹紧力指向左边作用点在元件的右边。
7-12 指出图7-126所示各定位、夹紧方案及机构设计中不正确的地方并提出改进意见。
解图a夹紧力的作用点未落在支承元件上破坏了工件的定位。改进方法是使夹紧力的作用点落在支承元件上。
图b夹紧力会使工件产生变形影响加工精度。改进方法是在夹紧力作用的地方加辅助支承以提高零件的刚度。图c图中的定位方案未欠定位不能满足定位要求。改进方案为增加两个支承钉。
图d同图a一样夹紧力的作用点未落在支承元件上破坏了工件的定位。改进方案为右边的夹紧元件下调对准左面的支承钉。
图e该定位方案使工件上表面定位产生过定位工件的夹紧力作用点不确定。改进方案是在盖板上增加一个自位支承。
图f同图e)一样工件的夹紧力作用点不确定。改进方案是在是将两个支承安装在一个自位支承上如P198页图7-20-b所示。
第八章
8-1 试述影响加工精度的主要因素。
答加工精度主要包含了三个方面尺寸精度、形状精度、位置精度。而影响加工精度的主要因素包括定位误差、安装误差对刀误差因机床精度、刀具精度、工艺系统弹性变形和热变形以及残余应力等原因引起的过程误差。
8-2 何谓调整误差在单件小批生产或大批大量生产中各会产生哪些方面的调整误差他们对零
件的加工精度会产生怎样的影响
答切削加工时要获得规定的尺寸就必须对机床、刀具和夹具进行调整。无论哪种调整方法想获得绝对准确的规定尺寸是不可能的这就产生了调整误差。在单件小批生产中普遍用试切法调整而在成批、大量生产中则常用调整法。显然试切法不可避免会产生误差而调整法中对刀有误差挡块、电器行程开关行程控制阀等的精度和灵敏度都影响的准确性。
8-3 试述主轴回转精度对加工精度的影响。
答主轴回转精度直接影响工件的圆度、圆柱度和端面对轴线的垂直度等多项精度。主轴的回转误差主要表现在以下几方面
1径向圆跳动又称径向飘移是指主轴瞬时回转中心线相对平均回转中心线所做的公转运动。车外圆时该误差将影响工件圆柱面的形状精度如圆度误差。
2轴向窜动又称轴向飘移是指瞬时回转中心线相对于平均回转中心线在轴线方向上的周期性移动。轴向窜动将不影响加工圆柱面的形状精度但会影响端面与内、外圆的垂直精度。加攻螺纹时还会使螺纹导程产生周期性误差。
3角度误差又称角度飘移是指主轴瞬时回转中心线相对于平均回转中心线在角度方向上的周期性偏移。它主要影响工件的形状精度车削外圆时产生锥度误差。
在实际的工作中主轴回转中心线的误差运动是上述三种基本形式的合成所以它既影响工件圆柱面的形状精度也影响端面的形状精度同时还影响端面与内、外圆的位置精度。
8-4 试举例说明在加工过程中工艺系统受力变形和磨损怎样影响零件的加工精度各应采取什么措
施来克服这些影响
答由机床、夹具、工件和刀具所组成的工艺系统在外力作用下主要是切削力会产生弹性变形。这种变形会使切削过程中发生振动从而严重恶化加工精度和表面质量还会限制加工的生产率。 将工艺系统抵抗外力变形的能力称为工艺系统的刚度并将它定义为Js Fyp
这些影响就可以通过提高机床的刚度、刀具的刚度以及工件的刚度实现。
。而要克服
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
3
Ygj=Fcnl/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
2
y 2若车床导轨在垂直面内有直线度误差z 车外圆时引起的工件半径误
差R= dz 。
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b Js CF f 0.75vc0.15 可知则减小误差复映的主要工艺措施增大工艺c
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。