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第三章 练习题
第三章 机械加工质量分析与控制
　　基本概念，工艺系统几何精度对加工精度的影响，工艺系统受力变形对加工精度的影响，工艺系统热变形对加工精度的影响，加工误差的统计分析，保证和提高加工精度的途径，影响加工表面粗糙度的工艺因素及改善措施，影响表面层力学物理性能的工艺因素及改善措施，机械加工过程中的振动。
一、单项选择
1、表面粗糙度的波长与波高比值一般（ ）。
① 小于50 ② 等于50～200 ③ 等于200～1000 ④ 大于1000

2、表面层加工硬化程度是指（ ）。
① 表面层的硬度 ② 表面层的硬度与基体硬度之比 ③ 表面层的硬度与基体硬度之差
④ 表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比

3、原始误差是指产生加工误差的“源误差”，即（ ）。
① 机床误差 ② 夹具误差 ③ 刀具误差 ④ 工艺系统误差

4、误差的敏感方向是（ ）。
① 主运动方向 ② 进给运动方向 ③ 过刀尖的加工表面的法向 ④ 过刀尖的加工表面的切向

5、试切n个工件，由于判断不准而引起的刀具调整误差为（ ）。
① 3 ② 6 ③ ④

6、精加工夹具的有关尺寸公差常取工件相应尺寸公差的（ ）。
① 1/10～1/5 ② 1/5～1/3 ③ 1/3～1/2 ④ 1/2～1

7、镗床主轴采用滑动轴承时，影响主轴回转精度的最主要因素是（ ）。
① 轴承孔的圆度误差 ② 主轴轴径的圆度误差 ③ 轴径与轴承孔的间隙 ④ 切削力的大小

8、在普通车床上用三爪卡盘夹工件外圆车内孔，车后发现内孔与外圆不同轴，其最可能原因是（ ）。
① 车床主轴径向跳动 ② 卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴 ③ 刀尖与主轴轴线不等高
④ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行

9、在车床上就地车削（或磨削）三爪卡盘的卡爪是为了（ ）。
① 提高主轴回转精度 ② 降低三爪卡盘卡爪面的表面粗糙度 ③ 提高装夹稳定性
④ 保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴

10、为减小传动元件对传动精度的影响，应采用（ ）传动。
② 升速 ② 降速 ③ 等速 ④ 变速

11、通常机床传动链的（ ）元件误差对加工误差影响最大。
① 首端 ② 末端 ③ 中间 ④ 两端

12、工艺系统刚度等于工艺系统各组成环节刚度（ ）。
① 之和 ② 倒数之和 ③ 之和的倒数 ④ 倒数之和的倒数

13、机床部件的实际刚度（ ）按实体所估算的刚度。
① 大于 ② 等于 ③ 小于 ④ 远小于

14、接触变形与接触表面名义压强成（ ）。
① 正比 ② 反比 ③ 指数关系 ④ 对数关系

15、误差复映系数与工艺系统刚度成（ ）。
① 正比 ② 反比 ③ 指数关系 ④ 对数关系

16、车削加工中，大部分切削热（ ）。
① 传给工件 ② 传给刀具 ③ 传给机床 ④ 被切屑所带走

17、磨削加工中，大部分磨削热（ ）。
① 传给工件 ② 传给刀具 ③ 传给机床 ④ 被磨屑所带走

18、为了减小机床零部件的热变形，在零部件设计上应注意（ ）。
① 加大截面积 ② 减小长径比 ③ 采用开式结构 ④ 采用热对称结构

19、工艺能力系数与零件公差（ ）。
① 成正比 ② 成反比 ③ 无关 ④ 关系不大

20、外圆磨床上采用死顶尖是为了（ ）。
① 消除顶尖孔不圆度对加工精度的影响 ② 消除导轨不直度对加工精度的
③ 消除工件主轴运动误差对加工精度的影响 ④ 提高工艺系统刚度

21、加工塑性材料时，（ ）切削容易产生积屑瘤和鳞刺。
① 低速 ② 中速 ③ 高速 ④ 超高速

22、强迫振动的频率与外界干扰力的频率（ ）。
① 无关 ② 相近 ③ 相同 ④ 相同或成整倍数关系

23、削扁镗杆的减振原理是（ ）。
① 镗杆横截面积加大 ② 镗杆截面矩加大 ③ 基于再生自激振动原理
④ 基于振型偶合自激振动原理

24、自激振动的频率( )工艺系统的固有频率。
① 大于 ② 小于 ③ 等于 ④ 等于或接近于
二、多项选择
1、尺寸精度的获得方法有（ ）。
① 试切法 ② 调整法 ③ 定尺寸刀具法 ④ 自动控制法

2、零件加工表面粗糙度对零件的（ ）有重要影响。
① 耐磨性 ② 耐蚀性 ③ 抗疲劳强度 ④ 配合质量

3、主轴回转误差可以分解为（ ）等几种基本形式。
① 径向跳动 ② 轴向窜动 ③ 倾角摆动 ④ 偏心运动

4、影响零件接触表面接触变形的因素有（ ）。
① 零件材料 ② 表面粗糙度 ③ 名义压强 ④ 名义面积

5、如习图4-2-5所示，零件安装在车床三爪卡盘上车孔（内孔车刀安装在刀架上）。加工后发现被加工孔出现外大里小的锥度误差。产生该误差的可能原因有（ ）。
习图4-2-5
① 主轴径向跳动 ② 三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴
③ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行 ④ 刀杆刚性不足

6、在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏大，两头直径偏小，其可能的原因有（ ）。
① 工件刚度不足 ② 前后顶尖刚度不足 ③ 车床纵向导轨直线度误差 ④ 导轨扭曲

7、在车床上车削光轴（习图4-2-7），车后发现工件A处直径比B处直径大
，其可能的原因有（ ）。
①刀架刚度不足 ② 尾顶尖刚度不足 ③ 导轨扭曲 ④ 车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行
B
A
习图4-2-7

习图4-2-8
8、机械加工工艺系统的内部热源主要有（ ）。
① 切削热 ② 摩擦热 ③ 辐射热 ④ 对流热

9、 如习图4-2-8所示，零件安装在车床三爪卡盘上 钻孔（钻头安装在尾座上）。加工后测量，发现孔径偏大。造成孔径偏大的可能原因有（ ）。
① 车床导轨与主轴回转轴线不平行 ② 尾座套筒轴线与主轴回转轴线不同轴 ③ 刀具热变形 ④ 钻头刃磨不对称
10、 下列误差因素中属于常值系统误差的因素有（ ）。
① 机床几何误差 ② 工件定位误差 ③ 调整误差 ④ 刀具磨损

11、 下列误差因素中属于随机误差的因素有（ ）。
① 机床热变形 ② 工件定位误差 ③ 夹紧误差 ④ 毛坯余量不均引起的误差复映

12、 从分布图上可以（ ）。——（对应知识点4.6.2）
① 确定工序能力 ② 估算不合格品率 ③ 判别常值误差大小 ④ 判别工艺过程是否稳定

13、 通常根据 X-R 图上点的分布情况可以判断 ( )。
① 有无不合格品 ② 工艺过程是否稳定 ③ 是否存常值系统误差 ④ 是否存在变值系统误差

14、 影响切削残留面积高度的因素主要包括（ ）等。
① 切削速度 ② 进给量 ③ 刀具主偏角 ④ 刀具刃倾角

15、 影响切削加工表面粗糙度的主要因素有（ ）等。
① 切削速度 ② 切削深度 ③ 进给量 ④ 工件材料性质

16、 影响外圆磨削表面粗糙度的磨削用量有（ ）。
① 砂轮速度 ② 工件速度 ③ 磨削深度 ④ 纵向进给量

17、 消除或减小加工硬化的措施有 ( )等。
① 加大刀具前角 ② 改善工件的切削加工性 ③ 提高刀具刃磨质量 ④ 降低切削速度

18、 避免磨削烧伤、磨削裂纹的措施有 ( )等。
① 选择较软的砂轮 ② 选用较小的工件速度 ③ 选用较小的磨削深度 ④ 改善冷却条件

19、 消除或减弱铣削过程中自激振动的方法有 ( )。
① 提高工艺系统刚度 ② 增大工艺系统阻尼 ③ 加大切削宽度 ④ 采用变速切削
三、判断题
1、零件表面的位置精度可以通过一次装夹或多次装夹加工得到。
2、零件表面粗糙度值越小，表面磨损越小。
3、零件表面残余应力为压应力时，可提高零件的疲劳强度。
4、粗糙表面易被腐蚀。
5、在机械加工中不允许有加工原理误差。
6、工件的内应力不影响加工精度
7、主轴的径向跳动会引起工件的圆度误差。
8、普通车床导轨在垂直面内的直线度误差对加工精度影响不大。
9、采用预加载荷的方法可以提高接触刚度。
10、磨削机床床身导轨时，由于磨削热会使导轨产生中凸。
11、只要工序能力系数大于1，就可以保证不出废品。
12、在中，只要没有点子越出控制限，就表明工艺过程稳定。
13、切削过程中的热效应将使加工表面产生张应力。
14、在车床上使用切断刀切断工件时的重叠系数等于0。
15、冲击式减振器特别适于低频振动的减振。

四、分析题
1、在铣床上加工一批轴件上的键槽，如习图4-4-1所示。已知铣床工作台面与导轨的平行度误差为0.05/300，夹具两定位V型块夹角，交点A的连线与夹具体底面的平行度误差为0.01/150，阶梯轴工件两端轴颈尺寸为。试分析计算加工后键槽底面对工件轴线的平行度误差（只考虑上述因素影响，并忽略两轴颈与外圆的同轴度误差）。

习图4-4-1
2、试分析习图4-4-2所示的三种加工情况，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。
a） b） c）
习图4-4-2

3、横磨一刚度很大的工件（习图4-4-3），若径向磨削力为100N，头、尾架刚度分别为50000 N/mm和40000N/mm，试分析加工后工件的形状，并计算形状误差。

FP
100
50
300
习图4-4-3
A
B
C
D

4、曾有人提出一种在工作状态下测量工艺系统静刚度的方法，其过程如下：如习图4-4-4所示，在车床顶尖间装夹一根刚度很大的轴，在轴靠近前、后顶尖及中间位置预先车出三个台阶，尺寸分别为H11、H12、H21、H22、H31、H32。经过一次走刀后，测量加工后的台阶尺寸分别为h11、h12、h21、h22、h31、h32。试：1）说明用此方法测量工艺系统静刚度的原理；2）如何由上面的数据确定工艺系统刚度？3）说明该方法的优缺点。

H11
h11
H12
h12
H21
H21
H22
H22
H32
H32
H31
H31

习图4-4-4

5、磨削CW6140车床床身导轨，若床身长L=2240mm，床身高H=400mm，磨削后床身上下面温差Δt = 5℃。试计算由于工件热变形所引起的加工误差（工件材料热胀系数α=1×10-5）。

6、在无心磨床上磨削销轴，销轴外径尺寸要求为φ12±0.01。现随机抽取100件进行测量，结果发现其外径尺寸接近正态分布，平均值为X = 11.99，均方根偏差为S = 0.003。试：
① 画出销轴外径尺寸误差的分布曲线；
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。
7、在车床上加工一批小轴的外圆，尺寸要求为mm。若根据测量工序尺寸接近正态分布，其标准差为mm，公差带中心小于分布曲线中心，偏差值为0.03 mm。试计算不合格品率。

8、在无心磨床上磨削圆柱销，直径要求为mm。每隔一段时间测量一组数据，共测得200个数据，列于表4X4-8，表中数据为7960+x（μm）。试：
1） 画出图；
2） 判断工艺规程是否稳定；
3） 判断有无变值系统误差；
对图进行分析。
表4-4-8
组号
测量值
平均值
极差
组号
测量值
平均值
极差
x1
x2
x3
x4
x5

Ri
x1
x2
x3
x4
x5

Ri
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
30
37
31
35
36
43
35
21
20
26
25
29
30
40
30
35
18
18
15
31
18
28
33
35
43
38
25
11
21
24
21
30
35
35
45
30
21
23
25
25
29
35
30
38
35
45
18
28
19
26
24.6
31.8
31.8
36.6
37.8
38.2
23.4
20.2
20.0
26.4
12
9
5
5
15
15
17
17
10
7
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
26
22
28
24
29
38
28
30
28
33
27
22
20
25
28
35
27
31
38
40
24
20
17
28
23
30
35
29
32
38
25
18
28
34
24
33
38
31
28
33
25
22
25
20
34
30
31
40
30
30
25.4
20.8
23.6
26.2
27.6
33.2
31.8
32.2
31.2
34.8
3
4
11
14
11
8
11
11
10
10
9、习图4-4-9为精镗活塞销孔工序的示意图，工件以止口面及半精镗过的活塞销孔定位，试分析影响工件加工精度的工艺系统的各种原始误差因素。
定位误差
F
设计基准
定位基准
热变形
对刀误差
夹紧误差
菱形销
导轨误差