忽略内孔与外圆同轴度公差,试计算该定位方案能否满足加工要求?若不能满足,应如何改进? 解:由于工序定位基准不重合将产生基准不重合误差 QUOTE 基准位移误差 QUOTE QUOTE 因为 QUOTE 因此该定位方案不能满足加工要求。 改进措施: 提高齿轮坯外圆的制造精度,增大V形块的夹角?、或者把键槽转成水平方向等都可以减小定位误差。 7-9 工件装夹如图7-123所示。现欲在的圆柱工件上铣一平面,保证尺寸。已知的V型块所确定的标准工件()的中心距安装面为,塞尺厚度。试求:①当保证对刀误差为h公差(0.05mm)的三分之一时,夹具上安装对刀块的高度H为多少?②工件的定位误差为多少? 解:(1)对刀基本尺寸为, 且,上下偏差分别为,则, 夹具上对刀块高度H为: (2)jb=H=0.003*2=0.006mm jy= d=jb+jy=0.006+0.02=0.026mm 7-10 在图7-124所示套筒零件上铣键槽,要求保证尺寸及对称度。现有三种定位方案,分别如图7-124b、c、d所示。试计算三种不同定位方案的定位误差,并从中选择最优方案(已知内孔与外圆的同轴度公差不大于0.02mm)。 答:b)图中,①尺寸H的定位误差,有,②对称度的定位误差,又有 ,故此方案能满足加工要求。 c)图中,①尺寸H的定位误差,有 而由于铣键槽时,心轴为水平放置,故: 故,该定位方案不能满足加工要求。 ②对称度的定位误差 故,该定位方案不能满足加工要求。 d)图中,①尺寸H的定位误差,有 ,而, ②对称度的定位误差 故,该定位方案不能满足加工要求。 综上所述,应选择b方案为最优方案。 7-11 分析图7-125所示的夹紧力方向和作用点,并判断其合理性及如何改进。 解: a)不合理,夹紧力的作用点应该位于上斜面。 b)不合理,夹紧力的方向为箭头指向左,作用点在右端面。 c)不合理,夹紧力的方向指向左,作用点在右边轮廓线。 d)不合理,夹紧力指向左边,作用点在元件的右边。 7-12 指出图7-126所示各定位、夹紧方案及机构设计中不正确的地方,并提出改进意见。 解:图a)夹紧力的作用点未落在支承元件上,破坏了工件的定位。改进方法是使夹紧力的作用点落在支承元件上。 图b)夹紧力会使工件产生变形,影响加工精度。改进方法是在夹紧力作用的地方加辅助支承,以提高零件的刚度。 图c)图中的定位方案未欠定位,不能满足定位要求。改进方案为增加两个支承钉。 图d)同图a)一样夹紧力的作用点未落在支承元件上,破坏了工件的定位。改进方案为右边的夹紧元件下调对准左面的支承钉。 图e)该定位方案使工件上表面定位产生过定位,工件的夹紧力作用点不确定。改进方案是在盖板上增加一个自位支承。 图f)同图e)一样,工件的夹紧力作用点不确定。改进方案是在是将两个支承安装在一个自位支承上,如P198页图7-20-b所示。 第八章 8-1 试述影响加工精度的主要因素。 答:加工精度主要包含了三个方面:尺寸精度、形状精度、位置精度。而影响加工精度的主要因素包括:定位误差、安装误差,对刀误差,因机床精度、刀具精度、工艺系统弹性变形和热变形,以及残余应力等原因引起的过程误差。 8-2 何谓调整误差?在单件小批生产或大批大量生产中各会产生哪些方面的调整误差,他们对零件的加工精度会产生怎样的影响? 答:切削加工时,要获得规定的尺寸就必须对机床、刀具和夹具进行调整。无论哪种调整方法,想获得绝对准确的规定尺寸是不可能的,这就产生了调整误差。在单件小批生产中,普遍用试切法调整;而在成批、大量生产中,则常用调整法。显然,试切法不可避免会产生误差,而调整法中,对刀有误差,挡块、电器行程开关行程控制阀等的精度和灵敏度都影响的准确性。 8-3 试述主轴回转精度对加工精度的影响。 答:主轴回转精度直接影响工件的圆度、圆柱度和端面对轴线的垂直度等多项精度。主轴的回转误差主要表现在以下几方面: (1)径向圆跳动,又称径向飘移,是指主轴瞬时回转中心线相对平均回转中心线所做的公转运动。车外圆时,该误差将影响工件圆柱面的形状精度,如圆度误差。 (2)轴向窜动,又称轴向飘移,是指瞬时回转中心线相对于平均回转中心线在轴线方向上的周期性移动。轴向窜动将不影响加工圆柱面的形状精度,但会影响端面与内、外圆的垂直精度。加攻螺纹时还会使螺纹导程产生周期性误差。 (3)角度误差,又称角度飘移,是指主轴瞬时回转中心线相对于平均回转中心线在角度方向上的周期性偏移。它主要影响工件的形状精度,车削外圆时产生锥度误差。 在实际的工作中,主轴回转中心线的误差运动是上述三种基本形式的合成,所以它既影响工件圆柱面的形状精度,也影响端面的形状精度,同时还影响端面与内、外圆的位置精度。 8-4 试举例说明在加工过程中,工艺系统受力变形和磨损怎样影响零件的加工精度,各应采取什么措施来克服这些影响? 答:由机床、夹具、工件和刀具所组成的工艺系统在外力作用下(主要是切削力)会产生弹性变形。这种变形会使切削过程中发生振动,从而严重恶化加工精度和表面质量,还会限制加工的生产率。 将工艺系统抵抗外力变形的能力称为工艺系统的刚度,并将它定义为:。而要克服这些影响,就可以通过提高机床的刚度、刀具的刚度以及工件的刚度实现。 具体的说,就是提高配合零件的接触刚度;提高机床零件本身的刚度;增加连接件的刚度;减少零件间的配合间隙等等。 而在机床的使用过程中,由于各摩擦部分的磨损,机床的精度会逐渐下降,从而影响加工精度。刀具的径向磨损量NB不仅会影响工件尺寸精度,还影响工件的形状精度。 8-5 车削细长轴时,工人经常在车削一刀后,将后顶尖松一下在车下一刀,试分析其原因何在? 答:在切削热的作用下,轴会产生热伸长,将后顶尖松一下可以工件在轴向提供伸缩的余地,避免工件产生弯曲。 8-6在卧式铣床上铣键槽,如图8-45所示,经测量发现靠工件两端比中间的深度尺寸大,且都比调整尺寸深度小分,析产生这一现象的原因。 答:产生这一现象的原因是由于工件的刚度不足引起的。工件装夹在两固定顶尖之间加工,相似于一根梁自由支承在两个支点上,若垂直铣削分力为Fcn对于光轴最大的挠曲变形发生在中间位置,此处弹性变形为: Ygj=Fcnl3/48EI 对于圆钢工件的刚度为:Jgj=48EI/l3 受工件刚度的影响在铣刀的整个行程中,铣刀所切下的切削层厚度将不等,在工件的中点(挠曲度最大的地方)最薄,两端的切削层最厚,故键槽深度两端比中间的深度尺寸大,且均小于调整尺寸。 8-7 车床床身导轨在垂直平面及水平面内的直线度对车削轴类零件的加工误差有何影响?影响程度有何不同? 答:1)车床导轨在水平面内有直线度误差,则车外圆时工件会产生半径误差R,即;2)若车床导轨在垂直面内有直线度误差,车外圆时,引起的工件半径误差。 垂直面内的直线度误差对工件的尺寸精度影响不大,可忽视;而在水平面内的直线度误差,对工件尺寸精度的影响甚大,不能忽视。 8-8 在车床上加工一批光轴的外圆,加工后经测量发现工件有下列几何误差(图8-46),试分别说明产生上述误差的各种可能因素。 解: a)由于机床主轴有角度摆动 b)机床的刚度不是一个常值,是车刀所处位置的函数。受此影响,即使工件系统所受的力为恒值,沿着工件轴线方向,机床的变形也是变化的。受此影响,加工工件将产生形状误差,被加工成马鞍形。 c)受工件刚度的影响,在刀具的整个工作行程中,车刀所切下的切削层厚度将不相等,在工件中点处,即挠曲最大的地方最薄,而两端切削层厚度最厚。 d)加工时工件装夹在卡盘上并用后顶尖支承,这种装夹方式属静不定系统,若工件时光轴,加工后的形状如图。 8-9 试分析在车床上加工时产生下列误差的原因: 1)在车床上镗孔时,引起被加工孔的圆度和圆柱度误差。 2)在车床三爪自定心卡盘上镗孔时,引起内孔与外圆的同轴度误差。 答:(1)当刀杆的旋伸长度不变时,刀尖因镗杆变形而产生的位移在孔的全长上是相等的,孔的轴向剖面的直径一致,孔与主轴同轴,但由于主轴的刚度在各个方向上不等,孔的横剖面形状有圆度误差。当进给运动由镗杆实现时,加工过程中,镗杆上镗刀主切削刃据主轴端面的距离逐渐增加,镗刀受镗杆和主轴弹性变形的综合影响,产生圆度和圆柱度误差。 (2)三爪自定心卡盘能找准工件的回转轴线,但不能保证它找正的工件的回转中心与车床主轴的回转轴线同轴,因而不能保证内孔和外圆的同 8-10 何谓误差复映规律?误差复映系数的含义是什么?减小误差复映有