机械制造技术基础第五章课后习题答案

《机械制造技术基础》第二次作业（拟定）答案

5-1 什么是主轴回转误差，它包括哪些方面？

主轴在每一瞬时回转轴线相对于轴线平均线的变动量。它包括纯轴向窜动，纯径向移动、纯角度摆动。

5-2 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直径为?200的通孔时，若刀杆与送进方向倾斜

??1o30'，则在孔径横截面将产生什么样的形状误差？其误差大小是多少？

答：圆度误差 误差大小为

5-3 在车床上车一直径为?80mm、长约2000mm的长轴外圆，工件材料为45钢，切削用量为2m/s，ap?0.4mm，f?0.2mm/r，刀具材料为YT15，如只考虑刀具磨损引起的加工误差，问该轴车后能否达到IT8的要求。 答：

切削路程为l?2001(?1)?0.0343mm 2cos??dL1000f?2.5km

刀具的尺寸磨损量可用式???0?K?l1000

查表得初始磨损为4~12，K??8?m/km

8?2.5)?(40?8~24)?m 1000IT8要求?80mm的公差精度为46?m，明显可见误差大于公差要求，则该轴车后不能达到

则得到因刀具引起的误差为2(?0?IT8精度要求。

5-4 什么是误差复映？误差复映系数的大小与哪些因素有关？ 误差复映是指由于背吃刀量的变化引起了切削力的变化。变化的切削力作用在工艺系统上使它的受力变形也发生相应的变化。也就是将毛坯加工余量的变化复映到工件上的一种现象。 误差复映系数跟工艺系统的刚度有关，刚度越高，误差系数越小。若加工过程分多次走刀，则总的误差复映系数为每次走刀复映系数的积。

5-6 在车床上用前后顶尖装夹，车削长为800mm，外径要求为?500已?0.04mm的工件外圆。知k主?10000N/mm，K尾?5000N/mm,K刀架?4000N/mm,Fy?300N，试求 （1）仅由于机床刚度变化所产生的工件最大直径误差，并按比例画出工件的外形。 （2）仅由于工件受力变形所产生的工件最大直径误差，并按比例画出工件的外形。

（2）上述两种情况综合考虑后，工件最大直径误差多大？能否满足预定的加工要求？若不符合要求，可采取哪些措施解决。 答：

1）工艺系统的总位移为：y系统?Fy[工艺系统位移如下 x 0 1k刀架?1l?x21x2（）?（）] k主lk尾l1l 20.0975 1l 60.0975 1l 30.0950 2l 30.1050 5l 60.1175 l 0.1350 y系统 0.105 工件轴向最大直径误差为2?(y尾?yl/3)?0.08mm

0.1450.140.1350.130.1250.120.1150.110.1050.10.0951234567

2）y工件(l?x)2x2?? 3EIl5245Fy设E?2?10N/mm，I??d/64?3.07?10 工艺系统位移如下

x 0 1l 60.0161 1l 30.0412 1l 20.0521 2l 30.0412 5l 60.0161 l 0 y系统 0 工件轴向最大直径误差为2?yl/2?0.104mm

0.060.050.040.030.020.0101234567

3）综合分析，工艺系统位移公式

y系统?Fy[1k刀架1l?x21x2Fy(l?x)2x2?（）?（）??] k主lk尾l3EIl1l 60.1136 工艺系统位移如下 x 0 1l 30.1362 1l 20.1496 2l 30.1462 5l 60.1336 l 0.1350 y系统 0.105 工件轴向最大直径误差为2?(yl/2?y0)?0.0892mm

0.150.1450.140.1350.130.1250.120.1150.110.1051234567

5-8 在卧式铣床上按图5-97所示装夹方式用铣刀A铣削键槽，经测量发现。工件前两端处的深度大于中间的，且都比未铣键槽前的调整深度要小。试分析这一现象的原因。

答：根据工艺系统受力变形公式可知，工艺系统在中间的系统刚度小，故受力变形大，从而铣刀切入深度两端大于中间，从而工件两端处的深度大于中间的。同样工艺系统受力变形使得实际切入工件深度总比理论值要小，从而键槽深度都比未铣键槽前的调整深度要小。

5-17 车削一批轴的外圆，其尺寸要求为?200?0.1mm，若此工序尺寸按正态分布，均方误差

??0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心，其偏移量e?0.03mm。试指出该批工件

的常值系统误差以及随机误差有多大？并计算合格品率以及不合格品率各是多少？ 答：常值系统误差为e?0.03mm，随机误差为6??0.105mm 根据工件分布频率计算公式

F(x,x)?12???xxe?(x?x)22?2dx

F(19.98,20)?0.2881 F(19.98,19.9)?0.49931

则合格率为F(19.98,20)?F(19.98,19.9)?0.78741

不合格率为0.216

5-26 车刀按图示方式安装加工时如有强烈震动发生，此时若将车刀反装，或采用前后刀架同时车削，或设法将刀具沿工件旋转方向转过某一角度装夹在刀架上，加工中的振动就可能会消失或减弱，试分析其原因。

答：由于并没有采用消振装置，故分析得知振动原因是自激振动。

根据振型耦合原理，b）d）通过改变切削力方向，从而使得两刚度主轴相位差改变，不再满足自激振动条件，从而振动减弱或消失。

c)通过前后刀架同时车削，当一个刀具释放能量时另一个刀具吸收能量，使吸收和消耗能量差减小，从而不再满足自激振动的条件，削弱振动。

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