机械制造基础 加工误差的例题
1、下图为工件加工平面BD 的二种定位方案，孔O1已加工，1、2和3为三个支撑钉，分析计算工序尺寸A 的定位误差。
2试求：工序尺寸20(720021.00
+ΦH
1．解：定位误差等于基准不重合误差和基准位置误差之和：不重位置定位＋＝δδδ 方案a ：
mm T T A A A 52.04.02
17
.02
90
sin
2)100(0
)
40()()()(=+=
+=
不重位置定位＋＝δδδ 方案b ：
mm T T A A A 485.04.02
17
.02
)100()
40()()()(=+=
+=不重位置定位＋＝δδδ
2．
（1）对于尺寸20h12
设计基准与定位基准均为工件左端面，基准重合；而且采用单一平面定位，基准位移误差为0，则定位误差为：
000=+=?+?=?b j d
（2）对于尺寸34.8h11
设计基准为外圆下母线，而定位基准为工件轴线，存在基准不重合误差，其值为：
008.02
016
.02
==
=
?D
b δ 由于心轴与定位孔是间隙配合，有基准位移误差，其值为最大配合间隙：
041.0007.0013.0021.0min =++=?++=?d D j δδ
总定位误差为：
049.0008.0041.0=+=?+?=?b j d
加工误差统计分析实验指导
加工误差统计分析实验 一、实验目的 1、巩固已学过的统计分析法的基本理论； 2、掌握运用统计分析法的步骤； 3、学习使用统计分析法判断和解决问题的能力。 二、实验设备与仪器 电感测量仪、块规、千分尺、试件（滚动轴承滚柱）、计算机。 三、实验原理和方法 在机械加工中，应用数理统计方法对加工误差（或其他质量指标）进行分析，是进行过程控制的一种有效方法，也是实施全面质量管理的一个重要方面。其基本原理是利用加工误差的统计特性，对测量数据进行处理，作出分布图和点图，据此对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断，进而对加工误差作出综合分析。 1、直方图和分布曲线绘制 1）初选分组数k 2 找出样本数据的最大值X imax和最小值X imin，并按下式计算组距： 式中：k——分组数，按表选取； X max和X min——本组样本数据的最大值和最小值。 选取与计算的d值相近的且为测量值尾数整倍数的数值为组距。 3）确定组界 各组组界为： min (i1)d 2 d X+-± (i=1,2,…,k)，为避免样本数据落在组 界上，组界最好选在样本数据最后一位尾数的1/2处。 4）统计各组频数 频数，即落在各组组界范围内的样本个数。 频率=频数/样本容量 5）画直方图 以样本数据值（被测工件尺寸）为横坐标，标出各组组界；以各组频数为纵坐标，画出直方图。 6）计算总体平均值与标准差
平均值的计算公式为 1 1n i i X X n ==∑ 式中：X i ——第i 个样本的测量值； n ——样本容量。 标准差的计算公式为 s =7）画分布曲线 若研究的质量指标是尺寸误差，且工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若研究的资料指标是形位误差或其他误差，则应根据实际情况确定其分布曲线。画出分布曲线，注意使分布曲线与直方图协调一致。 8）画公差带 按照与以上分布曲线相同的坐标原点，在横轴下方画出被测零件的公差带，以便与分布曲线相比较。 公差根据试件类型、规格查国标手册可得到。 2、X -R 图绘制 1）确定样组容量，对样本进行分组 样组容量一般取m=2~10件，通常取4或5，即对试件尺寸依次按每4~5个一组进行分组，将样本划分成若干个样组。 2）计算各样组的平均值和极差 对于第i 个样组，其平均值和极差计算公式为 1 1m i ij j X X m ==∑， max min i i i R X X =- 式中：i X ——第i 个样组的平均值； i R ——第i 个样组的标准差； ij X ——第i 个样组第j 个试样的测量值； max i X ——第i 个样组数据的最大值； min i X ——第i 个样组数据的最小值。 3）计算X -R 图的控制线 X -R 图的控制线为 样组平均值X 图的中线 1 1m k i i m X X k ==∑ 样组平均值R 图的中线
机械制造基础习题及参考答案
《机械制造基础》复习题 一、填空题 1、强度是金属材料在力的作用下抵抗和断裂的能力。 2、依据凝固区的宽窄，铸件的凝固方式分为、和。 3、按照产生原因，铸件内应力可分 为：和。 4、自由锻的工序可分为：、和 三大类。 5、拉深中常见的废品有：和。 6、焊接热影响区可分为：、、 和。 7、普通手工电弧焊的焊条由和两部分组 成。 8、刀具的磨损过程可分 为、、三个阶段。 9、对于钢铁零件，外圆面切削加工的主要方法 是：和。 10、影响铸铁石墨化的主要因 素和。 11、工程上常用硬度指标有_________ 和 __________ 两种。 12、合金的收缩经历_________ 、_________ 和 ________三个阶段。 13、造型方法可分为造型和造型两大类。 14、影响铸铁石墨化的主要因素是和。 15、金属的可锻性取决于和。 16、模锻中，模膛根据功用的不同，分为和__________。 17、冲压生产的基本工序有___________ 和 __________两大类。 18、焊接电弧包括________、_________ 和__________三个区域。 19、埋弧自动焊中，和的作用相当于电焊条的焊芯和药 皮。 二、判断对错
1、影响合金流动性最显著的因素是化学成分。（） 2、铸件凝固过程中，糊状凝固的合金缩孔倾向大，缩松倾向小。（） 3、铸件内应力产生的主要原因是收缩受阻。（） 4、铸造模样表面上设计起模斜度是为了便于模样在砂型中固定（） 5、铸件分型面应该尽可能的多。（） 6、设计落料模时，应先按照落料件确定凸模刃口尺寸。（） 7、塑性金属变形后的纤维组织可以采用热处理的办法消除。（） 8、锻造为了提高金属的锻造性能，锻件的锻造温度越高越好。（） 9、设计模锻模膛时，只有终锻模膛有飞边槽。（） 10、随钢中含碳量增加，其可焊性变差。（） 11、焊接热影响区组织、性能在焊接前后没有变化。（） 12、弯曲时应尽可能使弯曲线与板料纤维垂直。（） 13、为了提高焊接质量，应尽量采用异种材料进行焊接。（） 14、只有在切削塑性金属材料时，才会产生积屑瘤。（） 15、顺铣时，会造成工件在进给方向的窜动。（） 16、磨削可以用来加工钢铁以及铝、铜等有色金属。（） 17、粗加工时，刀具后角应取较小值。（） 18、金属材料的加工性能与工艺方法有关。（） 19、冲裁变形时板料首先进行弹性变形。（） 20、锻造加工只是适合塑性金属材料加工。（） 21、碳钢通常在油中淬火，而合金钢在水中淬火。（） 22、合金结晶温度范围越小，合金的流动性越好。（） 23、灰铸铁一般都要安置冒口和冷铁，使之实现同时凝固。（） 24、冷却速度越快越易得到灰口铸铁。（） 25、浇注时铸件的重要平面应朝下。（） 26、砂型铸造时，木模尺寸应与铸件尺寸完全相同。（） 27、铸件壁厚小于“最小壁厚”，容易产生浇不足、冷隔现象。（） 28、设计制造零件时，应使零件的最大正应力方向与纤维方向垂直。（） 29、常言道“趁热打铁”，就是说铸铁是可以锻打的。（） 30、只要在压力加工过程中对工件加热，就属于热变形。（） 31、落料和冲孔是使坯料沿封闭轮廓分离的工序。（） 32、拉深系数越小，表明拉深件直径越小，变形程度越小。（） 33、直流正接就是工件接电源正极，焊条接负极。（）
工艺过程的统计分析一
工艺过程的统计分析 一：概述 在生产实际中，影响加工精度的原始误差很多，这些原始误差往往使综合地交错在一起对加工精度产生综合影响的，且其中不少原始误差的影响往往带有随机性。对于一个受多个随机性质原始误差影响的工艺系统，只有用概率统计的方法来进行分析，才能得出正确的、符合实际的结果。 （一）系统性误差与随机性误差 系统性误差可分为常值系统性误差和变值系统性误差两种。在顺序加工一批工件中，其大小和方向皆不变的误差，称为常值系统性误差。例如，铰刀直径大小的误差，测量仪器的一次对零误差等。在顺序加工一批工件中，其大小和方向遵循某一规律变化的误差，称为变值系统性误差。例如，由于刀具的磨损引起的加工误差，机床和刀具或工件的受热变形引起的加工误差等。显然，常值系统性误差与加工顺序无关，而变值系统性误差则与加工顺序有关。 在顺序加工一批工件中，有些误差的大小和方向使无规则变化着的，这些误差称为随机误差。例如加工余量不均匀、材料硬度不均匀、夹紧力时大时小等原因引起的 加工误差。 对于常值系统性误差，若能掌握其大小和方向，就可以通过调整消除；对于变值系统性误差，若能掌握其大小和方向随时间变化的规律，则可通过自动补偿消除；唯队随机性误差，只能缩小它们的变动范围，而不可能完全消除。由概率论与数理统计血可知，随机性误差的统计规律可用它的概率分布表示。 （二）机械制造中常见的误差分布规律
偏态 分布 在用试切法车削轴径或孔径时，由于操作者为了尽量避免产生不 可修复的废品，主观地(而不是随机地)使轴颈加工得宁大勿小， 则它们得尺寸误差就呈偏态分布。 机械加工误差 分布规律 （三）正态分布 1.正态分布的数学模型、特征参数和特殊点机械加工 中，工件的尺寸误差是由很多相互独立的随机误差综合作 用的结果，如果其中没有一个随机误差是起决定作用的， 则加工后工件的尺寸将呈正态分布，其密度方程中，有两 个特征参数：一个算术平均值只影响曲线的位置，而不影 响曲线的形状；另一个均方根偏差（标准差）σ 只影响曲 线的形状，而不影响曲线的位置，均方根偏差愈大，曲线 愈平坦，尺寸就愈分散，精度就愈差。因此，均方根偏差 反映了机床加工精度的高低，算术平均值反映了机床调整 位置的不同。 2.标准正态分布 算术平均值为 0，均方根偏差为 1 的正态分布为标准正态分布。 3.工件尺寸再某区间内的概率 生产上感兴趣的往往不是工件为某一尺寸的概率是多大，而是加工工件尺寸落在某一 区间（x1≤x≤x2）内的概率是多大，如右图示。通过分析可知，非标准正态分布概率 密度函数的积分，经标准化变换后，可用标准正态分布概率密度函数的积分表示，为 了计算的需要，可制作一个标准化正态分布概率密度函数的积分表。通过计算可知， 正态分布的分散范围为 这就是工程上经常用到的“±3σ 原则”，或称“6σ 原 则”。
《机械制造基础技术》综合练习题
《机械制造基础技术》综合练习题 一、单项选择题 1.零件设计图纸上用来表示各表面相互位置所依据的那些点、线、面是————————， 在机械加工及装配过程中所采用的基准是—————————。 （1）工序基准（2）装配基准（3）工艺基准（4）设计基准 2.在尺寸链的组成环中，若某环的变动引起封闭环的同向变动，该环被称为—————— —。若某环的变动引起封闭环的反向变动，该环被称为——————。 （1）减环（2）增环（3）封闭环（4）组成环3.————————、—————————为尺寸精度，——————————、— —————————为位置精度。 （1）长度（2）平行度（3）同轴度（4）高度（5）圆度 4.影响切削加工表面硬化的因素很多，一般说来，塑形变形越大，则————越严重；切 削温度越高，则———————作用加强。 （1）硬化（2）弱化（3）强化（4）中性化 5.使加工表面层达到所需的精度和表面质量而应切除的金属表层称为____________, 相 邻两工序的工序尺寸之差称为——————。平面加工的属于——————，外圆加工的属于————————。 （1）单边余量（2）双边余量（3）工序余量（4）加工余量 6.工件在机床或夹具中定位，其6个自由度被完全限制的定位叫__________ ,其6个自由 度没有被完全限制的定位叫__________ ,其1个或几个自由度被几个定位支承点重复限制的定位叫___________ 。 （1）重复定位（2）完全定位（3）部分定位（4）欠定位 7.在相同工艺条件下，加工一批零件时所产生的大小和方向相同的误差是__________ ， 所产生的大小和方向按加工顺序作有规律变化的误差是_________ ，所产生的大小和方向变化无规律的误差是__________ 。 （1）加工误差（2）随机误差 （3）变值系统误差（4）常值系统误差 8.机床的几何精度主要指机床有关部件之间的__________和__________ 。 （1）测量精度（2）位置精度（3）接触精度（4）运动精度 9.抑制机械加工中强迫震动的主要方法是减少或消除__________ 、提高工艺系统的 _________ 等。 （1）激振力（2）强度（3）刚度（4）切削力 10.车床主轴的纯轴向窜动对_______ 和————————的形状精度有影响，主轴的纯径 向摆动对________ 和——————————的形状精度有影响。 （1）车罗纹（2）车端面（3）车圆柱面（可以重复选用） 二、判断题（你认为下列命题是否正确，对正确的打“√”；错误的打“×”） 1.不经选择就能互相替换的零件，就是具有互换性的零件。（） 2.零件的实际尺寸愈接近其基本尺寸就愈好。（） 3.实际尺寸较大的孔和实际尺寸较小的轴相装配，就形成间隙配合。（）
机械加工误差分析实验报告
机械加工误差的综合分析 ------统计分析法的应用一、实验目的
运用统计分析法研究一批零件在加工过程中尺寸的变化规律，分析加工误差的性质和产生原因，提出消除或降低加工误差的途径和方法，通过本实验使同学能够掌握综合分析机械加工误差的基本方法。 二、实验用仪器、设备 1．M1040A型无心磨床一台； 2．分辨率为0.001mm的电感测微仪一台； 3．块规一付（尺寸大小根据试件尺寸而定）； 4．千分尺一只； 5．试件一批约120件， 6．计算机和数据采集系统一套。 三、实验容 在无心磨床上连续磨削一批试件（120件），按加工顺序在比较仪上测量尺寸，并记录之，然后画尺寸点图和X---R图。并从点图上取尺寸比较稳定（即尽量排除掉变值系统性误差的影响）的一段时间连续加工的零件120件，由此计算出X、σ，并做出尺寸分布图，分析加工过程中产生误差的性质，工序所能达到的加工精度；工艺过程的稳定性和工艺能力；提出消除或降低加工误差的措施。
四、实验步骤 1. 按被磨削工件的基本尺寸选用块规，并用气油擦洗干净后推粘在一起； 2. 用块规调整比较仪，使比较仪的指针指示到零，调整时按大调---微调---水平调整步骤进行（注意大调和水平调整一般都予先调好），调整好后将个锁紧旋钮旋紧，将块规放入盒中。 3. 修正无心磨床的砂轮，注意应事先把金刚头退后离开砂轮。将冷却液喷向砂轮，然后在按操作规程进刀，修整好砂轮后退刀，将冷却液喷头转向工件位置。 4. 检查磨床的挡片，支片位置是否合理（如果调整不好，将会引起较大的形变误差）。对于挡片可通过在机床不运转情况下，用手将工件沿着支片紧贴挡片前后推动，同时调整前后螺钉，直至工件能顺利、光滑推过为宜。 5. 按给定尺寸（Φd-0.02）调整机床，试磨五件工件，使得平均尺寸应保证在公差带中心稍偏下为宜，然后用贯穿法连续磨削一批零件，同时用比较仪，按磨削顺序测量零件尺寸并记录之。 6. 清理机床，收拾所用量具、工具等。 7. 整理实验数据，打印做实验报告。 五、实验结果及数据处理 该实验选用M1040A型无心磨床和块规一付 （1）实验原始数据
机械制造基础考试复习题及答案
机械制造基础考试复习题 及答案 The latest revision on November 22, 2020
《机械制造基础》复习题及答案 一、填空题： 1、金属材料的性能主要包括使用性能和工艺性能两个方面。 2、金属材料在外力作用下所表现出来的性能称为力学性能。 3、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗_变形__和_断裂__的能力。 4、硬度可通过硬度试验测定，常用的有布氏硬度和洛氏硬度两种。 5、金属材料的常用强度指标为屈服点和抗拉强度。 6、金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。 7、通常把金属从液态向固态的转变称为结晶。 8、金属的品格类型主要有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三大类 9、通常固态合金中形成固溶体、金属化合物和机械混合物三类组织。 10、珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 11、铁素体碳在α-Fe中固溶体。 12、金属在固态下晶格类型随温度（或压力）发生变化的现象称为同素异构转 变。 13、金属材料热处理主要有钢的普通热处理和钢的表面热处理。 14、常用的两种表面热处理方法是_表面淬火和_化学热处理___。 15、普通热处理通常是指对工件进行整体的热处理。
16、普通热处理按加热温度和冷却方法不同，常用的有退火、正火、淬火和回 火等。 17、热处理时须将钢加热到一定温度，便其组织全部或部分转变为奥氏体。 18、钢件的加热温度主要由钢的化学成分确定。 19、常见的退火方法有.完全退火、球化退火和去应力退火三种。 20、常见的淬火方法有-单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等 温淬火。 21、根据钢的热处理原理可知，当过冷奥氏体快速冷却至Ms点以下时，会发生 马氏体_转变。 22、调质的热处理工艺是淬火＋高温回火。 23、常见的化学热处理是渗碳、渗氮、碳氮共渗。 24、按用途不同碳素钢可分为碳素结构钢和碳素工具钢。 25、低合金结构钢是在低碳钢的基础上加入少量合金元素炼成的。 26、.常用的刃具钢有低合金工具钢和高速工具钢-。 27、在合金调质钢中加入铬、锰、镍等合金元素，主要是为了增加钢的淬透 性。 28、铸铁是含碳量大于2．11%的铁碳合金. 29、碳在铸铁中的存在形式有石墨和渗碳体。 30、灰铸铁中按石墨存在的形态不同分灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁__。
机械加工定位误差分析及菱形销设计
机械加工定位误差分析及菱形销设计 如前所述，为保证工件的加工精度，工件加工前必须正确的定位。所谓正确的定位，除应限制必要 的自由度、正确地选择定位基准和定位元件之外，还应使选择的定位方式所产生的误差在工件允许的误 差范围以内。本节即是定量地分析计算定位方式所产生的定位误差，以确定所选择的定位方式是否合理。 使用夹具时造成工件加工误差的因素包括如下四个方面： （ 1 ）与工件在夹具上定位有关的误差，称为定位误差Δ D ； （ 2 ）与夹具在机床上安装有关的误差，称为安装误差Δ A ； （ 3 ）与刀具同夹具定位元件有关的误差，称为调整误差Δ T ； （ 4 ）与加工过程有关的误差，称为过程误差Δ G 。其中包括机床和刀具误差、变形误差和测量 误差等。 为了保证工件的加工要求，上述误差合成后不应超出工件的加工公差δ K ，即 Δ D + Δ A + Δ T + Δ G ≤δ K 本节先分析与工件在夹具中定位有关的误差，即定位误差有关的内容。 由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差。当定位误差，一般认为选定的定位方式可行。 Δ D ≤ 1/3 δ K 一、定位误差产生的原因及计算 造成定位误差的原因有两个：一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差（基准 不符误差）；二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。
（一）基准不重合误差及计算 由于定位基准与设计基准不重合而造成的定位误差称为基准不重合误差，以Δ B 来表示。 图 3 -61a 所示为零件简图，在工件上铣缺口，加工尺寸为 A 、 B 。图3-61b 为加工示意图，工件以底面和 E 面定位， C 为确定刀具与夹具相互位置的对刀尺寸，在一批工件 的加工过程中 C 的位置是不变的。 加工尺寸 A 的设计基准是 F ，定位基准是 E ，两者不重合。当一批工件逐个在夹具上 定位时，受尺寸S ±δ S /2 的影响，工序基准 F 的位置是变动的， F 的变动影响 A 的大小，给 A 造成误差，这个误差就是基准不重合误差。 显然基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基准不重合而造成的加工尺寸的变动 范围，由图3-61b 可知： Δ B =A max-A min =S max-S min= δ S S 是定位基准 E 与设计基准 F 间的距离尺寸。当设计基准的变动方向与加工尺寸的方向相同时， 基准不重合误差就等于定位基准与设计基准间尺寸的公差，如图3-61 ，当S 的公差为δ S ，即 Δ B = δ S （3-2 ） 当设计基准的变动方向与加工尺寸方向有一夹角（其夹角为β）时，基准不重合误差等于定位基准
机械制造基础重点例题教学内容
090? 【例6】：如图所示零件简图，其内、外圆均已加工完毕，外圆尺寸 为?0.1?0.05?0.3605，该尺mm。现铣键槽，其深度要求为mm，内孔尺寸为? mm00可直接测量哪些尺寸？试标出它们的尺为检验槽深是否合格，寸不便直接测量，寸及公差。 。则L 设此尺寸为【题解】：可直接测量键槽底部至内孔上母线的尺寸。画出尺寸链如上图右，判断闭环、增环和减环如下——00.3?455，增环为，其余为减环。闭环为0.05?0具体解法略去。 【例7】：如图所示的轴套类零件的外圆、内孔及轴向定位基准，B和A求以现
铣缺口，端面均已加工， 为径向定位基准时的工序尺寸。M和N 分析：要找出轴向和径向铣缺口时的设计基准，然后求解。面，而径向的设A 【题解】：根据加工要求及零件图知，轴向的设计基准是M计基准是轴线。0.2?。A面定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为（1）以1000。（2）以M定位时，定位基准与设计基准重合，则工序 尺寸为100.5?B（3）以为轴向定位基准时，设工序尺寸为x做出尺寸链如下 0.2?10闭环为0 60+0 减环为 其余为增环
计算略。 为径向定位基准时，设工序4）以N（，做出尺寸链如下尺寸为y010闭环为0.5? 020减环为0.05? y 增环为 尺寸计算略。 说明：此类型的题，当定位基准与设计基准不重合时，需用调整法加工，让以设计基准设计基准与定位基准重合，确定工序尺寸。而在画出的尺寸链图中，到加工面间的那个尺寸就是闭环。 ，，内孔直径为【例8】工件定位如图所示。已知：工件外径为 ）（1。本工序加工键槽，要求保证尺寸A。试分析计算外径与内孔的同轴度为2e）采取什么定位方案可使的最大变化量是多少？（2该定位方案引起工序尺寸A 工序尺寸A的变化量最小？ 【题解】：先计算定位误差Td TDe?2无公共误jwjb和?? jw= 由于? ?1（）jb= ?22sin2差因素?dw= ?jb+ ?jw ∴ jb?2）若以D的上母线为定位基准，则定位基准与设计基准重合，此时（为0，所以可采取此方法。都首先考虑将定位基准与设计说明：一般对于不满足加工精度的改进方法，基准重合。 ：在圆柱工件上铣缺口的定位如图所示，试分析该定位方案能否满【例9】足工序要求？若不能满足，提出改进方法。
《机械制造基础》复习题要点
按课本复习纲要 第一章金属切削的基础知识 1、P4切削用量三要素（定义、公式及单位） 2、图1-6 3、图1-9几个图中角度的标注、名称及作用 4、刃倾角及其对排屑方向的影响图1-14 5、车刀刀尖高于（低于）工件旋转中心时，刀具的工作角度（前角后角）的变化（图1-16） 6、切屑的三种种类是什么？ 7、什么叫积屑瘤？及其对切削加工的影响是什么？ 8、切削力和切削功率的计算，把后面P31作业8、9、10 9、切削热的传出靠什么？ 10、什么叫刀具的耐用度？ 11、P22产品质量包括什么？ 12、什么叫加工硬化？ 13、选择切削用量的顺序是什么？ 第二章金属切削机床的基本知识 1、说出卧式车床的各部分名称（图2-1a） 2、机床有那几个主要部分组成？ 4、机床机械传动的组成P42页 第三章切削方法综述 1、车铣钻镗磨的尺寸精度和表面粗糙度 2、P85复习题（5）、（12）（18），思考和练习题 3、周铣、端铣、顺铣、逆铣
第四章精密加工 1、什么叫精整？光整？并举例 2、特种加工的定义？并举例。 3、电火花加工特点及应用？ 4、超声加工特点及应用 第五章典型零件加工分析 1、会选择各类方法加工合适的产品！ 2、平面、外圆、孔加工方法及其选择方案的确定及适用场合？ 4、齿轮加工（重点） 三种齿轮加工方法及其原理 按原理加工的两种方法及定义 5、P118作业（P118思考和练习2、3） 第六章工艺过程的基本知识 1、工步及工序定义、工艺过程、工艺规程 2、工件的六点定位原理 夹具的组成 完全定位、不完全定位、欠定位、重复定位 3、针对图6-8、6-9、分析自由度 4、定位基准的选择？粗基准的选择放 5、粗基准的选择原则？ 6、精基准的选择原则？ P141 5、8、9、10、11、12 《金工实习》期末考试模拟试题（一）
误差统计分析题库
1. 在机床上磨一批mm 0035.018-Φ的光轴，工件尺寸呈正态分布，现测得平均尺寸- x ＝17.975mm ，均方根差σ＝0.01mm ，试： （1）画出工件尺寸误差的分布曲线，并标出公差带； （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。（12分） 解 （1）分布曲线及公差带如图： （2）工艺能力系数： C P =T/6σ， C P ＝0.035/（6×0.01）=0.5833 （3）按题意x ＝17.975mm ，σ＝0.01mm ，实际加工尺寸： 加工尺寸最大值Amax ＝x +3σ＝17.975+0.03＝18.005mm ，最小值Amin ＝x -3σ＝17.975-0.03＝17.945mm ，即加工尺寸介于17.945～18.005mm 之间，而T ＝0.035mm ，肯定有废品。所以分布在17.965mm 和18mm 之间的工件为合格产品，其余为废品。 因为= σ x -x z ＝ 01 .0975 .1718-＝2.5，所以F （z ）＝F （2.5）＝ 0.4938，即平均值右 侧废品率为0.5-F （2.5）＝0.62％，即18mm 与18.005mm 间为废品；又因为 = σ x -x z ＝ 01 .0965 .17975.17-＝1，所以F （z ）＝F （1）＝0.3413，即平均值左侧废 品率为0.5-F （1）＝15.87％，即17.945mm 与17.965mm 间为废品，则总废品率
为0.62％＋15.87％＝16.49%。18mm 与18.005mm 间的废品为可修复废品。17.945mm 与17.965mm 间的废品为不可修复废品，因其尺寸已小于要求。 （3）产生废品的主要原因是加工精度不够，尺寸分布较散，另外对刀不准，存在系统误差。 2. 磨一批工件的外圆，工件尺寸呈正态分布，尺寸公差T ＝0.02mm ，均方根偏差σ＝0.005mm ，公差带对称分布于尺寸分布中心，试： （1）画出销轴外径尺寸误差的分布曲线，并标出公差带； （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。（8分） 解 (1) 分布曲线（1分）及公差带（1分）： （2）工艺能力系数： C P =T/6σ，C P ＝0.02/（6×0.005）=0.667（2分） （3）要求的极限尺寸上偏差为0.01mm ，下偏差为-0.01mm ；工件可能出现的极限尺寸上偏差为0.015mm ，下偏差为-0.015mm ；所以分布在-0.01mm 和0.01mm 之间的工件为合格产品，其余为废品。 因为= σ x -x z ＝ 005 .00 01.0-＝2，所以F （z ）＝F （2）＝0.4772，即平均值一侧废品率为50％－47.72％＝2.28％，则总废品率为2×2.28％＝4.56%（2分）。 （4）产生废品的主要原因是加工精度较差，改进办法是提高加工技术水平并改善工艺条件，使σ数值减少至6σ 加工过程误差的统计分析 一、实验目的和要求 通过本实验掌握加工过程误差统计分析的基本原理和方法。 1．运用计算机辅助误差测控仪进行误差数据的采集，运算，结果显示和打印。 2．熟悉直方图的作法，能根据样本数据确定分组数，组距，由直方图作出实际分布曲线，进而将实际曲线与正态分布曲线相比较，判断加工误差性质。 3．熟悉X-R质量控制图的作法，能根据X-R图判断工序加工稳定性。 二、基本原理和方法 加工误差可以分为系统误差和随机误差两大类。系统误差指在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都保持不变或按一定的规律变化，前者称常值系统误差，是由大小和方向都一定的工艺因素造成，后者为变值系统误差，由大小和方向有规律变化的工艺因素造成。随机误差指在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都是随机的，是许多相互独立的工艺因素微量的随机变化和综合作用的结果。 实际加工误差往往是系统误差和随机误差的综合表现，因此，在一定的加工条件下，要判断是某一因素起主导作用，必须先掌握一定的数据资料，再对这些数据资料进行分析研究，判断误差的大小，性质，及其变化规律等等，然后再正对具体情况采取相应的工艺措施。 统计分析方法可用来研究，掌握误差的分布规律和统计特征参数，将系统误差和随机误差区分开来。 1．误差的分布图分析法； 根据概率论理论，相互独立的大量微小随机变量，其总和的分布接近正态分布。这就是说，对于随机误差，应满足正态分布。 根据数理统计的原理，随机变量是全体（总体）的算术平均值和标准差可用部分随机变量的算术平均值x和标准差S来估算，其值是很接近的。这样，就可用抽检样本来估算整体。 在机械加工中，用调整法加工一批零件，当不存在明显的变值系统误差因素时，其尺寸分布近似于正态分布。 根据上述原理，在本实验中，通过检测丝杠螺距误差的数据样本，来模拟一批零件的加工误差的数据样本，不同截面的丝杠螺距误差，可以看成是该丝杠车削加工工艺系统中众多随机误差因素综合的结果。根据该误差数据样本绘制实验分布图（即直方图）和正态分布曲线。若该分布图呈正态分布，表明加工过程中是影响不突出的随机性误差起主导作用，而变值系统误差作用不明显，若分布图的平均偏差与公差带中点坐标不重合，表明存在常值系统误差，若所分析的误差量呈非正态分布，则说明变值系统误差作用突出。 实验分布图（即直方图）和正态分布曲线的绘制方法如下； 假设有一个误差数据样本，其样本容量为N，样本数据的最大值为Xmax，最小值为Xmin，并记极差，R=Xmax-Xmin。 将数据分为K组，K的选取与样本容量N的大小有一定的关系，可参见表1-1 确定K值以后即可按D=R/K确定组距。样本值落在同一误差组的个数即为频Mi， 频数与样本容量之比，称为频率Fi。以组距为横坐标，以频数为纵坐标按一定比例作出各个数据组的长方形，就构成了直方图。 正态分布概率分布密度函数为； 机械制造基础习题答案集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988） 1．? 冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。（√） 2．? 一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。（√）3．? 一般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。（√） 4．? HBW是洛氏硬度的硬度代号。（×） 5．? 金属材料的使用性能包括力学性能、铸造性能。（×） 6．? 硬度试验中，布氏硬度测量压痕的深度。（×） 7．? 硬度试验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。（×）8．? 断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。（√）9．? 布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。（×） 10．? 洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。（×） 11．? 晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。（√）12．? 理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。（×）13．? 室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（×）14．? 纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。（×）15．? 金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。（×） 16．? 铸成薄壁件与铸成厚壁件晶粒粗大。（×） 17．? 厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。（×） 18．? α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。（×） 19．? 金属Cu、Al都是面心立方晶格。（√） 20．? 金属实际结晶温度小于理论结晶温度。（√） 21．? 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为0.77%C的合金才能发生共析反应。（×） 22．? 一般来说，金属中的固溶体塑性较好，而金属间化合物的硬度较高。（√） 23．? 铁素体和奥氏体都是碳在α-Fe中的间隙固溶体。（×）24．? 奥氏体是硬度较低、塑性较高的组织，适用于压力加工成形。（√） 25．? 渗碳体是硬而脆的相。（√） 26．? 铁和碳以化合物形式组成的组织称为莱氏体。（×） 27．? 铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。 （×） 28．? 钢铆钉一般用高碳钢制作。（×） 《机械制造工艺学》课程实验报告 实验名称：加工误差的统计分析 姓名：* * * 班级：机械13**班学号：080113**** 实验日期：2015年10月22 日指导教师：何老师成绩： 1. 实验目的 （1）掌握加工误差统计分析方法的基本原理和应用。 （2）掌握样本数据的采集与处理方法，要求：能正确地采集样本数据，并能通过对样本数据的处理，正确绘制出加工误差的实验分布曲线和图。 （3）能对实验分布曲线和图进行正确地分析，对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性做出准确的鉴别。 （4）培养对加工误差进行综合分析的能力。 2. 实验内容与实验步骤 （一）实验内容：在调整好的无心磨床上连续加工一批同样尺寸的试件，测量其加 工尺寸，对测得的数据进行不同的处理，以巩固机制工艺学课程中所学到的有关加工误差统计分析方法的基本理论知识，并用来分析此工序的加工精度。 （二）原理分析：在实际生产中，为保证加工精度，常常通过对生产现场中实际加 工出的一批工件进行检测，运用数理统计的方法加以处理和分析，从中寻找误差产生的规律，找出提高加工精度的途径。这就是加工误差统计分析方法。加工误差分析的方法有两种形式，一种为分布图分析法，另一种为点图分析法。 1．分布图分析法 分布图分析法是通过测量一批加工零件的尺寸，把所测到的尺寸范围分为若干个段。画出该批零件加工尺寸（或误差）的实验分布图。其折线图就接近于理论分布曲线。在没有明显变值系统误差的情况下，即工件的误差是由很多相互独立的微小的随机误差综合作用的结果，则工件尺寸分布符合正态分布。利用分布曲线图可以比较方便地判断加工误差性质，确定工序能力，并估算合格品率，但利用分布图分析法控制加工精度，必须待一批工件全部加工完毕，测量了样本零件的尺寸后，才能绘制分布图，因此不能在加工过程中及时提供控制精度的信息，这在生产上将是很不方便的。 2．点图法 在生产中常用的另一种误差分析方法是点图法或图法。点图法是以顺序加工的零件序号为横坐标，零件的加工尺寸为纵坐标，把按加工顺序定期测量的工件尺寸画在点图上。点图可以反映加工尺寸和时间的关系，可以看出尺寸变化的趋势，找出产生误差的原因。 图称为平均尺寸——极差质量控制图。一般是在生产过程开始前，先加工一批试件（本实验中即用本批加工的零件作为试件），根据加工所得的尺寸，求出平均值x和极差R而绘制成的。 第6章机械加工质量技术分析 重点：影响机械加工精度的因素 难点：加工误差的统计分析 机械加工精度 随着机器速度、负载的增高以及自动化生产的需要，对机器性能的要求也不断提高，因此保证机器零件具有更高的加工精度也越显得重要。我们在实际生产中经常遇到和需要解决的工艺问题，多数也是加工精度问题。 研究机械加工精度的目的是研究加工系统中各种误差的物理实质，掌握其变化的基本规律，分析工艺系统中各种误差与加工精度之间的关系，寻求提高加工精度的途径，以保征零件的机械加工质量，机械加工精度是本课程的核心内容之一。 一、机械加工精度概述 （一）、加工精度与加工误差 1、加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。符合程度越高，加工精度越高。一般机械加工精度是在零件工作图上给定的，其包括：1）零件的尺寸精度：加工后零件的实际尺寸与零件理想尺寸相符的程度。 2）零件的形状精度：加工后零件的实际形状与零件理想形状相符的程度。 3）零件的位置精度：加工后零件的实际位置与零件理想位置相符的程度。 2、获得加工精度的方法： 1）试切法：即试切--测量--再试切--直至测量结果达到图纸给定要求的方法。 2）定尺寸刀具法：用刀具的相应尺寸来保证加工表面的尺寸。 3）调整法：按零件规定的尺寸预先调整好刀具与工件的相对位置来保证加工表面尺寸的方法。 3、加工误差：实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。加工误差的大小表示了加工精度的高低。生产实际中用控制加工误差的方法来保证加工精度。 4、误差的敏感方向：加工误差对加工精度影响最大的方向，为误差的敏感方向。例如：车削外圆柱面，加工误差敏感方向为外圆的直径方向。 工程材料 一、判断题 1．冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。（√） 2．一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。（√）3．一般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。（√） 4．HBW是洛氏硬度的硬度代号。（×） 5．金属材料的使用性能包括力学性能、铸造性能。（×） 6．硬度试验中，布氏硬度测量压痕的深度。（×） 7．硬度试验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。（×） 8．断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。（√）9．布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。（×） 10．洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。（×） 11．晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。（√） 12．理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。（×）13．室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（×） 14．纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。（×） 15．金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。（×） 16．铸成薄壁件与铸成厚壁件晶粒粗大。（×） 17．厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。（×） 18．α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。（×） 19．金属Cu、Al都是面心立方晶格。（√） 20．金属实际结晶温度小于理论结晶温度。（√） 21．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为0.77%C的合金才能发生共析反应。（×） 22．一般来说，金属中的固溶体塑性较好，而金属间化合物的硬度较高。 （√） 23．铁素体和奥氏体都是碳在α-Fe中的间隙固溶体。（×） 24．奥氏体是硬度较低、塑性较高的组织，适用于压力加工成形。（√） 25．渗碳体是硬而脆的相。（√） 26．铁和碳以化合物形式组成的组织称为莱氏体。（×） 27．铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。（×） 28．钢铆钉一般用高碳钢制作。（×） 29．金属在固态下由于温度的改变而发生晶格类型转变的现象，称为同素异构转变。（√） 30．纯铁在770℃时发生同素异构转变。（×） 31．表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织与性能。 （×） 32．共析钢加热奥氏体后，冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度。 （×） 加工过程中存在的误差 收藏此信息打印该信息添加：不详来源：未知 （一）工艺系统受力变形引起的误差 1、基本概念 机械加工工艺系统在切削力、夹紧力、惯性力、重力、传动力等的作用下，会产生相应的变形，从而破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置，使工件的加工精度下降。 如下图a示，车细长轴时，工件在切削力的作用下会发生变形，使加工出的轴出现中间粗两头细的情况；又如在内圆磨床上进行切入式磨孔时，下图b，由于内圆磨头轴比较细，磨削时因磨头轴受力变形，而使工件孔呈锥形。 垂直作用于工件加工表面（加工误差敏感方向）的径向切削分力Fy与工艺系统在该方向上的变形y之间的比值，称为工艺系统刚度k系,即 式中的变形y不只是由径向切削分力Fy所引起，垂直切削分力Fz与走刀方向切削分力Fx 也会使工艺系统在y方向产生变形，故 y=yFx+yFy+yFz 2、工件刚度 工艺系统中如果工件刚度相对于机床、刀具、夹具来说比较低，在切削力的作用下，工件由于刚度不足而引起的变形对加工精度的影响就比较大，其最大变形量可按材料力学有关公式估算。 3、刀具刚度 外圆车刀在加工表面法线（y）方向上的刚度很大，其变形可以忽略不计。镗直径较小的内孔，刀杆刚度很差，刀杆受力变形对孔加工精度就有很大影响。刀杆变形也可以按材料力学有关公式估算。 4、机床部件刚度 1）机床部件刚度 机床部件由许多零件组成，机床部件刚度迄今尚无合适的简易计算方法，目前主要还是用实验方法来测定机床部件刚度。分析实验曲线可知，机床部件刚度具有以下特点： （1）变形与载荷不成线性关系； （2）加载曲线和卸载曲线不重合，卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线线间所包容的面积就是加载和卸载循环中所损耗的能量，它消耗于摩擦力所作的功和接触变形功； （3）第一次卸载后，变形恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零； （4）机床部件的实际刚度远比我们按实体估算的要小。 2）影响机床部件刚度的因素 （1）结合面接触变形的影响 （2）摩擦力的影响 （3）低刚度零件的影响 （4）间隙的影响 5、工艺系统刚度及其对加工精度的影响 在机械加工过程中，机床、夹具、刀具和工件在切削力作用下，都将分别产生变形y机、y 夹、y刀、y工，致使刀具和被加工表面的相对位置发生变化，使工件产生加工误差。工艺系统刚度的倒数等于其各组成部分刚度的倒数和。 机械制造基础重点例题 【例6】：如图所示零件简图，其内、外圆均已加工完毕，外圆尺寸为? mm ，内孔尺寸为? mm 。现铣键槽，其深度要求为 mm ，该尺寸不便直接测量，为检验槽深是否合格，可直接测量哪些尺寸？试标出它们的尺寸及公差。 【题解】：可直接测量键槽底部至内孔上母线的尺寸。 设此尺寸为L 。则画出尺寸链如上图右，判断闭环、增环和减环如下—— 闭环为 ，增环为 ，其余为减环。 具体解法略去。 【例7】：如图所示的轴套类零件的外圆、内孔 及端面均已加工，现铣缺口，求以A 和B 轴向定位基 00.1 90-0.05 060+0.305 +0.305+0 0.0545- 准，M 和N 为径向定位基准时的工序尺寸。 分析：要找出轴向和径向铣缺口时的设计基准，然后求解。 【题解】：根据加工要求及零件图知，轴向的设计基准是A 面，而径向的设计基准是M 轴线。 （1）以A 面定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （2）以M 定位时，定位基准与设计基准重合，则工序尺寸为 。 （3）以B 为轴向定位基准时，设工序尺寸为x 做出尺寸链如下 闭环为 减环为60+0 其余为增环 计算略。 （4）以N 为径向定位基准时，设工序 尺寸为y ，做出尺寸链如下 闭环为 减环为 0.2010+00.5 10 -0.2 10 +00.510-0 0.05 20- 增环为y 尺寸计算略。 说明：此类型的题，当定位基准与设计基准不重合时，需用调整法加工，让设计基准与定位基准重合，确定工序尺寸。而在画出的尺寸链图中，以设计基准到加工面间的那个尺寸就是闭环。 【例8】工件定位如图所示。已知：工件外径为 ，内孔直径为 ，外径与内孔的同轴度为2e 。本工序加工键槽，要求保证尺寸A 。试分析计算（1）该定位方案引起工序尺寸A 的最大变化量是多少？（2）采取什么定位方案可使工序尺寸A 的变化量最小？ 【题解】：先计算定位误差 （1）?jb= ?jw= 由于?jb 和?jw 无公共误差因素 ∴ ?dw= ?jb+ ?jw 22TD e +2sin 2 Td ? 机械加工误差分析及应对策略 １前言 所谓机械加工精度是指机械零件在生产和加工过程中，其实际的几何参数和理想中的几何参数之间相符合的程度。机械零件的几何参数一般包括了以下几个方面：位置、尺寸和形状。机械零件的加工精度就包括了以上三个方面的内容。首先是相互位置的精度，主要是用来判断机械零件对加工表面同基准间所产生的位置误差；其次是尺寸精度，尺寸精度则是用来判断对机械零件加工表面的同基准间所产生的尺寸误差；还有一个则是形状精度，形状精度主要用来判断对机械零件的整体几何形状所产生的误差。事实上，在现实的机械加工生产过程中，由于各种各样的原因，任何一种加工方法所得到的机械零件的实际几何参数都不是绝对准确的，机械零件在加工过程中都会产生一些误差。机械零件的加工误差就是指机械零件在加工过程中实施的几何参数与理想几何参数之间的差距和偏离的程度。机械产品是由各种不同零件加工组合而成的，加强对机械零件由设计到加工，再到成品产出过程中的误差分析，提高机械零件在生产过程中的精度，对于提高机械产品的质量，增强机械产品的性能，提高机械生产商的市场竞争力具有非常重要的作用和意义。 ２机械加工精度误差分析 ２．１加工原理误差加工原理误差是机械零件加工误差中最常见的误差类型之一。所谓加工原理误差，就是指在机械零件加工过程中，由于采用了一些相类似的加工方法、刀具轮廓以及传动比等，来替代理论上的加工方法和工具，从而使得机械零件在实际的加工过程中产生了偏离理想参数的状况。加工原理误差的出现主要有以下几个方面的原因。首先，在现实的机械零件加工中采用了近似的加工运动。通常我们在进行机床作业时，为了使工作表面符合我们加工的要求，我们就需要在加工工具和被加工对象上建立一定的关系，这种关系就被称之为运动关系。在理论加工原理中，如果要达到完全准确加工精度，在实际的加工过程中就会出现很多不切实际的问题，对我们的生产加工带来很多困难，因此，在实际的加工中，我们往往会采取近似运动的加工方法，这样就导致了加工原理误差的产生。其次，在现实的机械零件加工中采用了近似的刀具轮廓。刀具轮廓是机加工过程误差的统计分析实验
机械制造基础习题答案
中南大学机械制造工艺学实验报告之加工误差的统计分析报告
机加工质量分析
机械制造基础习题答案
加工过程中存在的误差
机械制造基础重点例题
机械加工误差分析及应对策略