机械制造技术基础第五章 习题及答案(机械制造质量分析与控制)

《机械制造质量分析与控制》习题一.单项选择题1.机床和刀具达到热平衡前的热变形所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、随机误差d、变值系统误差2. 某工序的加工尺寸为正态分布，但分布中心与公差中点不重合，则可以认为：（）a、无随机误差b、无常值系统误差c、变值系统误差很大d、同时存在常值系统误差和随机误差3. 夹具在机床上的安装误差所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差4. 一次性调整误差所引起的加工误差属于：（）a、随机误差b、常值系统误差c、变值系统误差d、形位误差5. 误差复映所引起的加工误差属于：（）a、变值系统误差b、常值系统误差c、随机误差d、形位误差6. 刀具磨损所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差7. 内应力引起的变形误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、变值系统误差d、随机误差8. 定位误差所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、变值系统误差d、形位误差9. 对滚动轴承进行适当的预紧，是提高主轴系统（）的重要措施。

（）a、精度b、强度c、刚度d、柔度10.通常用（）系数表示某种加工方法和加工设备胜任零件所要求加工精度的程度（）a、工艺能力b、误差复映c、误差传递d、误差敏感11.原理误差所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、形位误差d、变值系统误差12.误差的敏感方向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、切线方向b、轴线方向c、法线方向d、倾斜方向13. 受迫振动系统在共振区消振最有效的措施是（）。

a、增大系统刚度b、增大系统阻尼c、增大系统质量14. 在车床上进行削扁镗杆自激振动的切削实验时，若切削条件相同 , 试指出下列各种情况下切削最稳定的场合（）a、弱刚度主轴与加工表面法向的夹角450b、弱刚度主轴与加工表面法向的夹角1350c、采用直径相同的圆镗杆d、增大阻尼15. 削扁镗杆的抗振性比圆镗杆好是由于：（）a、刚度高b、阻尼大、消耗振动能量大c、系统刚度的组合特性合适二.多项选择题1.用调整法在车床三爪卡盘上精镗一批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加工误差是属于常值系统误差的是：（）a、三爪卡盘的制造和安装误差b、车床主轴的径向跳动c、薄壁铜套的夹紧变形d、机床导轨的几何误差e、镗刀的磨损2.指出下列哪些情况产生的误差属于加工原理误差：（）a、加工丝杠时机床丝杠螺距有误差b、用模数铣刀加工渐开线齿轮c、工件残余应力引起的变形d、用阿基米德滚刀加工渐开线齿轮e、夹具在机床上的安装误差3.机械加工中达到尺寸精度的方法有：（）a、试切法b、定尺寸刀具法c、调整法d、选配法e、自动控制法4.用调整法在车床三爪卡盘上精镗一批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加工误差是属于随机误差的是：（）a、镗刀的磨损b、薄壁铜套的夹紧变形c、三爪卡盘的制造和安装误差d、机床导轨的几何误差e、工件外圆形状误差引起的安装误差5. 指出下列哪些刀具的制造误差会直接影响加工精度：（）a、外圆车刀b、齿轮滚刀c、端面车刀d、铰刀e、键槽铣刀6.主轴的纯轴向窜动对哪些加工有影响: （）a、车削螺纹b、车削外圆c、车削端面d、车削内孔7.影响加工精度的主要误差因素可归纳为以下方面：（）a、工艺系统的几何误差b、毛坯的制造误差c、工艺系统力效应产生的误差d、工艺系统热变形产生的误差e、加工原理误差8.机械加工中获得工件形状精度的方法有：（）a、试切法b、轨迹法c、调整法d、成形法e、展成法三.判断题1.零件表面层的加工硬化能减小表面的弹塑性变形，从而提高了耐磨性，所以表面硬化程度越高越耐磨。

（）2.在降速传动链中末端传动件的精度应高于前端件。

（）3.工艺系统在切削加工时会产生受力变形，则变形量越大，工件产生的形状误差就越大。

（）4.在车床用双顶尖装夹车削轴类零件时，若后顶尖在水平方有偏移，则会出现双曲面形的圆柱度误差；若后顶尖在铅垂面方向有偏移，则会出现锥形的圆柱度误差。

（）5.零件的内孔表面加工，在精度要求相同的条件下，要比外圆加工困难。

（）6.车削长轴时，容易出现马鞍形的圆柱度误差。

（）7.车削外圆时，车刀必须与主轴线严格等高，否则会出现形状误差。

（）8.零件表面粗糙度值越小，则耐磨性越好。

（）9.主轴的纯径向跳动对工件圆柱表面的加工精度没有影响。

（）10.采用阿基米德齿轮滚刀加工齿轮会使工件产生常值系统误差。

（）11.平面磨床的床身导轨在铅垂平面内的直线度要求较高，普通车床的床身导轨在水平面内的直线度要求较高。

（）12.选择加工方法时应尽量选择工艺能力系数大的加工方法。

（）13.某工序的工艺能力系数Cp >1，加工尺寸呈正态分布，则该工序不会产生废品。

（）14.车床主轴轴颈的形状精度对主轴的回转精度影响较大，而轴承孔的形状精度影响较小。

（）15.在车床上用三爪自定心卡盘多次装夹同一工件时，三爪定心卡盘的对中精度将直接影响工件上被加工表面的位置精度。

（）四.填空题1.主轴的回转误差可分解为______、______和_______三种基本形式。

2.由于毛坯存在形状误差，工件加工后（调整法）加工表面的形状误差与毛坯______，其比值ε=Δ工/Δ毛_____1，这一现象称为______。

3.根据工件加工时误差出现的规律，加工误差可分为______误差和______误差，其中______误差的大小、方向基本不变或有规律的变化。

4.以车床两顶尖间加工光轴为例，分析下列三种条件下因切削过程受力点位置的变化引起工件何种形状误差，只考虑机床变形时是______、只考虑车刀变形时是______、只考虑工件变形时是______。

5.加工表面层的物理、力学性能的变化主要有以下三个方面的内容：______、______和______。

五.问答及计算题1.加工一批尺寸为Φ20-0.10的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差σ=0.025，公差带中点小于尺寸分布中心0.03mm。

试求：1）加工尺寸的常值系统误差、变值系统误差以及随机误差引起的尺寸分散范围？2）计算这批零件的合格率及废品率？2.在车床上车削一细长轴，当毛坯横截面有圆度误差（如椭圆度），且车床床头的刚度大于尾座的刚度时，试分析在只考虑工艺系统受力变形的影响下，一次走刀加工后工件的横向及纵向形状误差。

3.平面磨床、普通车床的床身导轨在水平面内和铅垂平面内的直线度要求是否相同？为什么？4.为减小传动链误差对加工精度的影响，应该采取哪些措施？5.在车床上镗孔时，若主轴回转运动和刀具的直线进给运动均很准确，只是它们在水平面内或垂直面上不平行，试分析加工后将产生什么样的形状误差？6.试分析习图示的三种加工情况，加工后工件表面会产生何种形状误差？假设工件的刚度很大，且车床床头刚度大于尾座刚度。

7.在两台相同的自动车床上加工一批小轴的外圆，要求保证直径Φ11±0.02mm ，第一台加工1000件，其直径尺寸按正态分布，平均值X 1=11.005mm ，均方差σ1=0.004mm 。

第二台加工500件，其直径尺寸也按正态分布，且X 2=11.015mm ，均方差σ2=0.0025mm 。

试求:(1)在同一图上画出两台机床加工的两批工件的尺寸分布图，并指出哪台机床的工序精度高？(2)计算并比较哪台机床的废品率高,并分析其产生的原因及提出改进的办法。

8. 用固定式钻模钻一批工件Φ15孔，要求保证孔轴与端面间尺寸50±0.08mm ，若工序尺寸按正态分布，分布中心的尺寸X ＝50.05mm ，均方根差σ＝0.02mm ，求：(1)这批工件的废品率是多少？(2)产生废品的原因是什么性质的误差？(3)可采取什么改进措施？9. 加工一批尺寸为Φ20-0.10的小轴外圆，若尺寸为正态分布，均方差σ=0.025，公差带中点小于尺寸分布中心0.03mm 。

试求：1）加工尺寸的常值系统误差、变值系统误差以及随机误差引起的尺寸分散范围？2）计算这批零件的合格率及废品率？10.加工一批工件的内孔，其内孔直径设尺寸为 mm,若孔径尺寸服从正态分布，且分散范围等于公差值，分布中心与公差中心重合，试求1000个零件尺寸在mm 之间的工件数量是多少?11 镗孔公差T=0.1,σ=0.025,已知不能修复的废品率为0.8%，试绘出正态分布曲线图，并求产品的合格率025.25020.25Φ-Φ2503.00+Φ一.1.d 2.d 3.a 4.b 5.c 6.b 7.d 8.b 9.c 10.a 11.a 12.c 13.b 14.b15.c 16.a二.1. abd 2. bd 3. abce 4. be 5. bde 6. ac 7. acde 8. bde三.1.N 2.Y 3.N 4.N 5.Y 6.N 7.N 8.N 9.N 10.Y 11.Y 12.N 13.N 14.Y 15.Y四.(1). 纯径向跳动\纯轴向窜动\纯角度摆动(2). 相似\小于\误差复映(3). 系统误差\随机误差\系统误差(4). 马鞍形\圆柱形\腰鼓形(5). 加工硬化\金相组织的变化\残余应力五.问答及计算题1. 1）Δ常＝0.03, Δ变≈0, 尺寸分散为6σ＝0.15 ；2. 要点：根据误差复映规律，横截面仍有椭圆度误差；工件细长，刚度差，加工后呈腰鼓形，且靠近床头一端工件直径小于靠近尾座一端的直径。

3. 不同，平面磨床导轨在铅垂平面内的要求高，普通车床导轨在水平面内的要求高。

因平面磨床导轨在水平面内的直线度误差对平面磨削精度影响较小，在铅垂平面内的直线度误差则基本上以1：1反映在被磨削平面的平面度误差上；普通车床导轨在水平面内的直线度误差基本上以1：1反映在被车削圆柱面母线的直线度上，影响圆柱面的圆柱度和尺寸精度，在铅垂平面内的直线度误差对圆柱面的精度影响较小。

4. 1）提高传动件、特别是传动链末端件的制造精度和装配精度；2）缩短传动链；3）消除传动间隙；4）采用误差修正机构。

5. 在车床上镗孔，若主轴回转轴线与刀具的直线进给运动处于同一水平面内但不平行其夹角为α时，则加工后内孔为一锥角为2α的锥孔；若二者处于同一垂直面内但不平行其夹角为β时，则加工后内孔为一双曲面。

6. (1)在径向切削力的作用下，尾顶尖处的位移量大于前顶尖处的位移量，加工后工件外圆表面成锥形，右端直径大于左端直径。

（2分）(2)在轴向切削力的作用下，工件受到扭矩的作用会产生顺时针方向的偏转。

若刀具刚度很大，加工后端面会产生中凹。

（1.5分(3)由于切削力作用点位置变化，将使工件产生鞍形误差，且右端直径大于左端直径。