第二章 机械加工精度

第二章 机械加工精度

一、选择题

1 误差的敏感方向是指产生加工误差的工艺系统的原始误差处于加工表面的（A）。 A法线方向（Y向）；B切线方向（Z向）；C轴线方向（Y向）。

2 车床主轴的几何偏心（纯径向跳动）使加工阶梯轴时产生的误差是（C）。 A圆度误差；B端面平面度误差；C加工面与装夹面的同轴度误差。

3 主轴具有纯角度摆动时，车削外圆得到的是（B）形状，产生（F）误差；镗出的孔得到的是（A）形状，产生（E）误差。

A椭圆；B圆锥；C棱圆；D腰鼓形；E圆度；F圆柱度；G直线度。 4 车床主轴的纯轴向窜动对（B, C）加工有影响： A车削内外圆；B车削端平面；C车削螺纹。

5 试指出下列刀具中，哪些刀具的制造误差会直接影响加工精度（A, D, E, F)。

A齿轮滚刀；B外圆车刀；C.端面铣刀；D铰刀；E成形铣刀；F键槽铣刀；G内圆磨头。 6 判别下列误差因素所引起的加工误差属于何种误差类型及误差性质：(1）夹具在机床上的安装误差（C, D); (2)工件的安装误差（C, F); (3)刀具尺寸调整不准确引起的多次调整误差（A, F); (4)车刀磨损发生在加工一批套筒的外圆（A, E); (5)工件残余应力引起的变形（B, C, F)。

A尺寸误差；B 几何形状误差；C 相互位置误差；D常值误差；E变值规律性误差； F随机误差。

7 加工齿轮、丝杠时，试指出下列各情况哪些属于加工原理误差（C， D, E)。 A传动齿轮的制造与安装误差；B母丝杠的螺距误差；C用阿基米德滚刀切削渐开线 齿轮；D用模数铣刀加工渐开线齿轮；E用近似传动比切削螺纹。 8 测定机床部件静刚度的实验曲线说明（C）：

A机床部件的静刚度是不变的；B机床部件的静刚度是变化的，但与载荷无关；C机床部件的静刚度是随载荷大小而变化的

9 研究工艺系统受力变形时，若以车床两顶尖间加工光轴为例，试分别指出下列三种条件下，由于切削过程受力点位置的变化引起工件何种形状误差：（1）只考虑机床变(C)；(2)只考虑车刀变形（D）； (3)只考虑工件变形（B）。

A圆锥形；B腰鼓形；C马鞍形（双曲线）；D圆柱形。

10 工艺系统的热变形只有在系统热平衡后才能稳定，可采取适当的工艺措施予以消减，其中系统热平衡的含义是（B）。

A机床热平衡后；B机床与刀具热平衡后；C机床刀具与工件都热平衡后。 二、简答与计算

1 说明加工误差、加工精度的概念以及它们之间的区别？ 2 原始误差包括哪些内容？

3 主轴回转运动误差分为哪三种基本形式？对加工精度的影响又如何？

4 在卧式镗床上对箱体件镗孔，试分析采用（1）刚性主轴镗杆； （2）浮动镗杆（指与主轴连接方式）和镗模夹具时，影响镗杆回转精度的主要因素有哪些？

5 在车床上加工圆盘件的端面时，有时会出现圆锥面（中凸或中凹）或端面凸轮似的形状（如螺旋面）试从机床几何误差的影响分析造成题图2-1所示的端面几何形状误差的原因是什么？

a ) b )

题图2--1

6 在车床上加工心轴时（题图2-2）粗、精车外圆A及台肩面B，经检验发现A有圆柱度误差、B对A有垂直度误差。试从机床几何误差的影响，分析产生以上误差的主要原因。

题图2-2

7 车削 一批轴的外圆，其尺寸要求为Φ200-0.1 mm，若此工序尺寸按正态分布，均方差σ=0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心，偏移值Δ0=0.03mm，试计算该批工件的合格率和废品率。 答案

1 加工精度是指加工后零件的实际几何参数(几何形状、尺寸、相互位置)与理想几何参数的相符合程度。

加工误差是指加工后零件的实际几何参数与理想几何参数的不符合程度。

2 原始误差包括工艺系统本身的误差(加工原理误差，机床、夹具、刀具的制造误差，工件的装夹误差等)和加工过程中出现的载荷和各种干扰(工艺系统的受力变形、热变形、振动、磨损等引起的误差)。

3 主轴回转误差按其表现可分解为：纯径向跳动、纯轴向窜动，纯角度摆动等三种基本形式。

1）纯径向跳动 是指轴线绕平均轴线作平行的公转运动，在Z方向和Y方向都有变动。其径向跳动△r将使镗床镗出的孔是椭圆的，对于车床上车削外因时影响很小，其车削的工件截面接近于真圆。对于外圆磨床，由于采用死顶尖，避免了主轴回转误差对工件的影响，而砂轮架主轴的回转误差则会引起工件的棱圆度与波度误差。

2）纯轴向窜动 它是指回转轴线沿平均回转轴线在轴向位置的变化。如图2-5b)所示。纯轴向窜动对内外圆加工没有影响，但加工端面时会与内、外圆表面不垂直，且端面与轴线的垂直度误差随切削直径的减小而增大。加工螺纹时，轴向窜动会产生螺距周期误差。

3）纯角度摆动 主轴瞬时回转轴线对平均轴线作呈一倾斜角度的公转运动，但其交点位置固定不变。角度摆动误差△a，主要影响工件的形状精度。

4 （1）采用刚性主轴镗杆，影响镗杆回转精度的主要因素是：镗杆主轴滚动轴承外圈内滚道的圆度及波度；镗杆主轴滚动轴承内圈的壁厚差；滚动体的圆度与尺寸差；镗床主轴箱体孔的尺寸精度,几何形状精度及前后轴承孔的同轴度；镗床主轴轴颈的尺寸精度,几何形状精度及前后轴颈的同轴度。此外，主轴部件的装配质量也是影响镗杆回转精度的重要因素。

(2) 采用浮动镗杆和镗模夹具时，影响镗杆回转精度的主要因素有：镗模上镗杆导套孔的圆度误差；镗杆与导套孔的配合间隙；前后镗套的同轴度；镗杆前后导向支承的同轴度。 5 (a) 端面中凸或中凹的主要原因是横进给刀架导轨与主轴回转轴线不垂直，或横导轨在水平面的不直度引起的。

(b)端面凸轮状的主要原因是主轴的轴向窜动，或横导轨在水平面的不直度。 6 产生A圆度误差的原因是车床主轴回转轴线的径向跳动。

产生A圆柱度误差的原因是车床导轨在水平面内的直线度误差；床身导轨和主轴回转轴线在水平面内不平行；床身导轨的扭曲；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：主轴回转轴线的轴向窜动；刀架横溜板导轨与主轴回转轴线不垂直。

7 合格率=78.81％，废品率=21.19％(可修复废品)

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