机械加工质量分析与控制

第四模块 机械加工质量分析与控制

一、 填空题

1. 2. 3. 4. 5. 6.

工件表面的加工质量指标分为：（ ） 和（ ）。

（ ） 是指零件在加工后的几何参数的实际值与理想值相偏离的程度 机械加工中，由机床、夹具、刀具、工件组成的统一体，称为 （ ）；

加工原理误差是指采用了近似的 （ ）或（ ）进行加工时产生的误差； 加工细长轴时，通常后顶尖采用弹性顶尖，目的是为了消除（ ） 的影响。 加工经济精度是指在正常生产条件下，符合（ ）、（ ），（ ），所能达到的加工精度等级。

7. 在普通铣床上，采用成型法加工齿形时，存在由刀具近似形状引起的（ ）。

8.

在普通外圆车床上车削外圆时，如果导轨在水平面内存在直线度误差（向前凸），

则加工出来的零件会产生（ ）。

9. 原始误差所引起的切削刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的法线方向，

则对加工误差有直接的影响，所以把加工表面的法向称为（ ）。 10. 工艺系统受力变形的程度主要与系统的（ ） 有关。

11. 由于部件是有许多零件组成，其中存在很多( ) ，所以在受力变形时不能

和整体零件相比，部件的刚度要比我们想象的( )的多。

12. 一般情况下，复映系数远 ( )，在2~3次走刀之后，毛坯误差下降很快，所

以一般只有在 ( ) 时用误差复映规律估算加工误差才有实际意义。

13. 大批量生产时，采用调整法加工，一批毛坯余量都不一样，由于( )的结果，

造成一批零件的“尺寸分散”。

14. 磨削薄片零件时，在零件下面垫橡胶的目的是消除( )造成的工件变形。 15. 不同加工方法，切削热传入工件的( )不同，有时相差很大，所以工件的热变

形程度不同；

16. 工件受热比较均匀，主要影响工件的 ( )精度；工件受热不均，主要影响

( ) 。

17. 按误差在一批零件出现的规律，分两类：( )、（ )。

18. 加工一批零件时，如果是在机床一次调整中完成的，则机床的调整误差引起

( )误差；如果是经过若干次调整完成的，则调整误差就引起( )误差。 19. 工艺系统热平衡之前的变形造成的雾差是( )误差；之后是( )误差。 20. 利用分布图分析法，能把工艺过程中存在的( )误差从加工误差中区分开

来，但不能把( ) 误差从加工误差中区分开来。

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填空题答案

1. 2. 3. 4. 5.

（加工精度）、（加工表面质量 ）。 （加工误差） （工艺系统 ）； （加工方法）、（刀具 ） （ 零件热伸长）

6. （质量标准的设备和工装、标准技术等级的工人，合理的加工时间）。 7. （ 原理误差 ）

8. （ 鼓形误差 ）

9. （误差敏感方向） 10. （ 刚度 ）

11. ( 薄弱环节) 、( 小 ) 12. (小于 1)、 (粗加工) 13. ( 误差复映 ) 14. ( 夹紧力 ) 15. ( 比例 )

16. (尺寸 )、 (形状精度) 。

17. (系统性误差)、(随机性误差)。 18. (常值系统 )、 ( 随机 )

19. (变值系统性 )、(常值系统性 ) 20. (常值系统性)误、(变值系统性) 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

二、 选择题

单选题

1、产品质量包括设计质量、制造质量和（ ）。

A．服务 B．可靠性 C．可扩展性 D．完整性 2、（ ）是零件实测尺寸与理想几何参数间的偏离值。 A．加工精度 B．加工误差 C．偏差 D．均方差 3、在精密加工中，（ ）往往占主导地位。 A．形状精度 B．尺寸精度 C．位置精度 4、（ ）不能通过改变工艺装备的方式加以改善。

A．加工精度 B．加工误差 C．制造成本 D．经济精度 5、加工精度是指零件加工后的（ ）与理想几何参数的符合程度。 A．算术平均值 B．极大值或极小值 C．实际几何参数 6、误差敏感方向是（ ）

A．加工表面的法向 B．加工表面的切向 C．介于两者之间 7、车削加工外圆时，（ ）对工件圆度影响较大。 A．主轴承内径圆度误差 B．主轴颈圆度误差 8、镗削加工内孔时，（ ）对工件圆度影响较大。 A．主轴承内径圆度误差 B．主轴颈圆度误差 9、车床导轨对加工精度影响最大的是（ ）

A．水平面内的直线度 B．垂直面内的直线度 C．前后导轨的平行度 10、车削细长杆时，受系统刚度影响，容易出现（ ）的形状误差 A．两端粗、中间细 B．两端细、中间粗 C．锥形 11、误差复映系数越小，加工误差衰减越（ ） A．快 B．慢 C．无影响

12、车削细长杆时，受工件热变形影响，容易出现（ ）的形状误差

A．两端粗、中间细 B．两端细、中间粗 C．锥形 13、铸件在加工后出现变形的原因是（ ）

A．热影响变形 B．受力变形 C．内应力消除变形 14、要分析工艺过程中的变值系统性误差，应采用（ ） A．分布图法 B．点图法

15、为提高接触面的耐磨性，摩擦副的表面粗糙度（ ） A．越小越好 B．越大越好 C．存在最佳值 16、为提高零件的疲劳强度，其表面应（ ）

A．残余拉应力 B．残余压应力 C．无残余应力 17、误差复映系数主要受（ ）影响。

A．受力大小 B．切削速度 C．工艺系统刚度 D．刀具角度

18、两次机床调整后加工的零件放在一起，会使加工误差分布呈现（ ） A．正态分布 B．偏态分布 C．双峰分布 D．多峰分布

19、用分布图法分析零件加工误差时，如果分布曲线越平坦，说明（ ） A．加工精度低 B．加工精度高 C．系统误差大 D．系统误差小 20、分布图法主要用于分析（ ）

A．常值系统误差 B．变值系统误差 C．随机性误差 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。答案：1、A 2、B 3、A 4、D 5、C 6、A 7、B 8、A 9、A 10、B 11、A 12、A 13、C 14、B 15、C 16、B 17、D 18、C 19、B 20、A 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 多选题

1、零件的几何误差包括（ ）。

A．尺寸误差 B．几何形状误差 C．位置误差 D．表面粗糙度 2、几何形状误差包括（ ）。

A．宏观几何形状误差 B．尺寸误差 C．波度 D．微观几何形状误差 3、欲减小传动链误差，应当（ ）。

A．缩短传动链 B．采用降速传动 C．采用升速传动 D．提高传动件精度 4、工艺系统静误差包括（ ）。

A．原理误差 B．机床误差 C．夹具误差 D．刀具误差 5、工艺系统动误差包括（ ）。

A．刀具磨损 B．受力变形误差 C．热变形误差 D．测量误差 6、工艺系统受力变形引起的误差大小主要受（ ）影响。

A．受力大小 B．系统刚度 C．受力方向 D．受力时间

7、进行机床部件刚度测量时，变形与载荷不成线性关系，其原因是（ ）。 A．零件结合面接触变形 B．摩擦力阻止受力变形 C、零件间存在间隙 8、提高磨削表面质量的方式有（ ）

A．减小砂轮的粒度 B．及时修整砂轮 C．提高磨削速度 D．采用油性切削液 9、影响表面粗糙度的因素有（ ）。

A．刀具几何形状 B．机床的刚度 C．切削用量 D．工件的材质 10、机械加工表面质量包括（ ）

A．表面粗糙度 B．表面层冷作硬化 C．波度 D．表面层残余应力 E．金相组织变化

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 答案：1、ABC 2、ACD 3、ABD 4、BCD 5、ABC 6、ABC 7、AB 8、ABC 9、ACD 10、ABCDE 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

三、 判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”）

1. 提高加工精度的问题，就是降低加工误差的问题。（ ）

2. 经济精度是一个范围，而且不是一成不变的，随着工艺技术的发展，会不断提高。

（ ）

3. 一种加工方法所能达到的加工精度是一定的。（ ） 4. 在普通车床上车削英制螺纹时，存在加工原理误差。（ ） 5. 原始误差所引起的切削刃与工件间的相对位移，如果产生在加工表面的切线方向上，

可以忽略不计。（ ）

6. 车床主轴的径向跳动对加工端面无直接影响。（ ） 7. 车床主轴的纯轴向窜动不会对端面车削产生影响。（ ）

8. 加工时如果原始误差出现在误差敏感方向，则√工件的精度影响较大。（ ） 9. 部件刚度除了组成零件的弹性变形外，还包括接触变形、薄弱零件的变形、间隙的

等因素的影响，所以不同于零件的刚度。（ ） 10. 误差复映系数是一个大于1的数。（ ）

11. 工件加工时单面受热变形产生的加工误差要比均匀受热变形产生的加工误差更小。

（ ）

12. 刀具、夹具、量具、机床磨损属于常值系统性误差。（ ） 13. 定位误差属于随机性误差。（ ）

14. 随机性误差很难彻底消除，而系统性则比较容易减小或消除。（ ）

15. 在机械加工中，当表面层金属组织发生形状变化 、体积变化或金相组织变化后，在

外载荷去除后，就会出现残余应力。（ ）

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答案

1. （√） 2. （√） 3. （×） 4. （√） 5. （√） 6. （√） 7. （×） 8. （√） 9. （√） 10. （×） 11. （×） 12. （×） 13. （√）

14. （√） 15. （√）

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四、 分析简答题

1、在卧式镗床镗削箱体孔时，试分析(1) 采用刚性镗杆；(2) 采用浮动镗杆和镗模夹具，影响镗杆回转精度的主要因素有哪些？

02、有一批小轴其直径尺寸为?18?0.035mm，测量后得x?17.975mm， σ=0.01mm，属正态分布。求合格率Qh和废品率Qf并分析废品特性及减少废品率的可能性(见图4-1)。

图4-1

??20?，加工3、在车床上精车一工件外圆表面，采用的车刀主偏角?r?45?，副偏角?r表面粗糙度要求为残留面积最大高度

⑴ 计算需要采用的走刀量。

⑵ 实际加工出来的粗糙度和计算出来的粗糙度是否能完全相同？ ⑶ 是否走刀量越小，实际加工的表面粗糙度就越低。 4、在车床上用两顶尖装夹车削一批零件的外圆，工件直径为径偏差±1mm，切削用量：切深向切削力

，长度120mm，毛坯直

H(Rmax)?3.2?m，问：

，切削速度v = 100m/min，进给量f =1mm/r，横，机床系统刚度为12000 N/mm，问一次走刀后，

零件圆度误差有多大？如分成两次走刀将如何？

5、车削图4-2所示零件的外圆后，发现有锥度误差，试指出产生此误差的可能原因。 6、在车床上加工端面时，有时会出现圆锥面或者端面凸轮似的形状误差（放大示意如图4-3），试分析产生误差的原因

图4－2 图4－3

10.何谓误差敏感方向？在分析机床导轨误差对加工精度的影响有何意义？ 11.工件加工精度包括哪几个方面？

12.什么是工艺系统，工艺系统误差来源包括哪些？

13.系统误差和随机误差的概念，举例说明什么是常值系统误差和变值系统误差，加工方法的原理误差是一种什么误差。 14.获得加工精度的方法有哪几种？

15.什么是复映误差，什么是误差复映系数，采用什么措施减少复映误差。

16.什么是工艺能力系数，它的意义是什么，如何根据工艺能力系数调整加工工艺方法及设备？

17. 什么叫加工误差？它与加工精度、公差之间有何区别？ 18. 加工误差包括哪几方面？原始误差与加工误差有何关系？ 19. 何为误差敏感方向？车床与镗床的误差敏感方向有何不同？

20. 举例说明机床传动链的误差对哪些加工的加工精度影响大，对哪些加工的加工精度影响小或无影响。

21. 工艺系统的几何误差包括哪些方面？

22. 精密机床是如何减少几何误差对加工精度的影响？ 23. 什么叫机床的接触刚度？有哪些影响因素？ 24. 如何减小或消除机床受力变形对加工精度的影响？

25. 车削加工时，工件的热变形对加工精度有何影响？如何减小热变形的影响？ 26. 加工表面的几何特征包括哪些方面？ 27．机械加工表面质量包括哪些内容？

28. 零件的表面质量是如何影响零件的使用性能的？

29. 采用粒度为30号的砂轮磨削钢件和采用粒度为60号的砂轮磨削钢件，哪一种情况表面糙度Rs值更小。

30. 什么是加工硬化？评定加工硬化的指标有哪些？ 31. 试述磨削烧伤的原因。

32. 为什么表面层金相组织的变化会引起残余应力？ 33. 受迫振动与自激振动的区别是什么？ 34. 消除或减小自激振动的方法有哪些？ 35．什么是加工原理误差?举例说明。

36．什么是工艺系统刚度?工艺系统受力变形对加工精度的影响有哪些? 37．试述分布曲线法与点图法的特点、应用及各自解决的主要问题。 38．常用的误差预防工艺方法有哪些?

39．试举例说明在机械加工过程中，工艺系统受力变形、热变形、磨损和内应力怎样对零件

的加工精度产生影响?各应采取什么措施来克服这些影响?

40．机械振动有几种类型?各有何特点?控制自激振动的主要措施有哪些? 41．影响表面粗糙度的主要工艺因素有哪些?有何改进措施?

42．机械加工中，造成零件表面层的加工硬化和残余应力的原因是什么?主要影响因素有哪些?

43. 用硬质合金车刀切削20号钢工件，若工件表面光洁度达不到要求，能采用哪些措施来

加以改善；并且简述改善的原因？

44. 在机械加工中获得零件尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些？ 45.工艺系统的原始误差包括哪些内容？

46. 在车床上用前、后顶尖定位加工细长轴会产生什么样的形状误差？为什么? 47. 在车床上用前、后顶尖定位加工短粗轴会产生什么样的形状误差？为什么？ 48. 保证和提高加工精度的途径有哪些？ 49. 举例说明什么是“就地加工”。

50. 在切削加工中影响表面粗糙度的因素有哪些？ 51. 在磨削加工中影响表面粗糙度的因素有哪些？

52.什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床床头箱中中的顶尖则是随工件一起回转的？

53.在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动）,试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。

54.为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？ 55.用硬质合金车刀切削20号钢工件，若工件表面光洁度达不到要求，能采用哪些措施来加以改善；并且简述改善的原因？

56.为什么提高工艺系统刚度首先要从提高薄弱环节的刚度入手？试举一实例说明。 57.在转塔车床上加工一批套筒的内孔和外圆，问内外圆同轴度误差服从什么分布？ 58.用调整法车削一批小轴的外圆，如果车刀的热变形影响显著，使画出这批工件尺寸误差分布曲线的形状，并简述其理由。

59.为什么机器零件一般都是从表面层开始破坏？

60.试以磨削为例，说明磨削用量对磨削表面粗糙度的影响。 61.加工后，零件表面层为什么会产生加工硬化和残余应力？

62.什么是回火烧伤？什么是淬火烧伤？什么是退火烧伤？为什么磨削加工容易产生烧伤？ 63.在外圆磨床上磨削光轴外圆时，加工表面产生了明显的振痕，有人认为是因电动机转子不平衡引起的，有人认为是因砂轮不平衡引起的，怎样判别哪一种说法是正确的？ 64.什么是再生型切削颤振？为什么说在金属切削过程中，除了极少数情况外，刀具总是部分地或完全地在带有振纹的表面上进行切削的？

65.为什么在机床加工中发生自激振动前总需有偶然性干扰作前导？机床加工中一旦有偶然性干扰出现就一定会有自激振动产生吗？

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