第9章工件装夹与制造质量分析 复习思考题 9-1机床夹具由哪几个部分组成？各部分起什么作用？ 92工件在机床上的装夹方法有哪些？其原理是什么？ 93何谓基准？试分析下列零件的有关基准： (1)图9-62所示齿轮的设计基准和装配基准，滚切齿形时的定位基准和测量基准。 (2)图9-63所示为小轴零件图及在车床顶尖间加工小端外圆及台肩面2的工序图，试分 析台肩面2的设计基准、定位基准及测量基准（图中1为左端面）。 b) 图9-62习题9-3(1)图 图9-63习题9-3(2)图 94什么是“六点定位原则？ 9-5根据六点定位原则，分析题图9-64所示各定位方案中，各定位元件所限制的自由度？ 图9-64习题9-5图
1 第 9 章 工件装夹与制造质量分析 复习思考题 9-1 机床夹具由哪几个部分组成？各部分起什么作用？ 9-2 工件在机床上的装夹方法有哪些？其原理是什么？ 9-3 何谓基准？试分析下列零件的有关基准： （1）图 9-62 所示齿轮的设计基准和装配基准，滚切齿形时的定位基准和测量基准。 （2）图 9-63 所示为小轴零件图及在车床顶尖间加工小端外圆及台肩面 2 的工序图，试分 析台肩面 2 的设计基准、定位基准及测量基准（图中 1 为左端面）。 图 9-62 习题 9-3（1）图 图 9-63 习题 9-3（2）图 9-4 什么是“六点定位原则”？ 9-5 根据六点定位原则，分析题图 9-64 所示各定位方案中，各定位元件所限制的自由度？ 图 9-64 习题 9-5 图
9-6有一批 如图9-65a所示的 52±00230±001 工件，除A,B处 台阶面外，其余各 12I8 表面均加工合格。 今用图9-4b所示 的夹具方案定位 铣削A,B台阶面， a 保证30mm± 图9-65习题9-6图 0.1mm和60mm±0.06mm两个尺寸。试分析计算定位误差。 9-7有一批如图9-66所示的工件，除2×05孔外其余各表面均已加工合格。今按图9-66b 的方案用盖板式钻模以此装夹后依次加工孔【和孔Ⅱ。盖板式钻模用0259(8)心 轴与工件孔025H9（0.052)相配定位。试分析计算两个孔心距的定位误差。 9-8什么叫主轴回转误差？它 258052 包括哪些方面？ 2×5 99在车床上车一直径为 Φ80mm。长为2000mm的长轴外圆， 工件材料为45钢，切削用量为 22士0 v=2m/s,ap=0.4mm,f 0.2mm/r, 44±0.2 刀具材料为YT15,如只考虑刀具磨 损引起的加工误差，问该轴车后能 2s 否达到T8的要求？ 中65 9-10什么是误差复映？误差复 a) b) 映系数的大小与哪些因素有关？ 图9-66习题9-7图 9-11在车床上用前后顶尖装夹，车削长为800mm,外径要求为φ50°o.o4mm的工件外圆。 己知k系=10000N/mm,k尾=5000N/mm,k刀架=4000N/mm,F,=300N,试求： (1)仅由于机床刚度变化所产生的工件最大直径误差，并按比例画出工件的外形。 (2)仅由于工件受力变形所产生的工件最大直径误差，并按同样比例画出工件的外形。 (3)上述两种情况综合考虑后，工件最大直径误差多大？能否满足预定的加工要求？若 不符合要求，可采取哪些措施解决？ 9-12已知车床车削工件外圆时的k系=2000N/mm,毛坯偏心e=2mm,毛坯最小背吃 刀量ap2=1mm,C=CyfyHBSn=1500N/mm,问： (1)毛坯最大背吃刀量a2 (2)第一次走刀后，反映在工件上的残余偏心误差△工1多大？ (3)第二次走刀后的△工2多大？ (4)第三次走刀后的△工3多大？ (5)若其他条件不变，让k系=10000N/mm,求△x1、△x2、△3各为多大？并说明k系对 残余偏心的影响规律。 9-13在卧式铣床上按图9-67所示装夹方式用铣刀A铣削键槽，经测量发现。工件两端处 2
2 9-6 有一批 如图9-65a所示的 工件，除 A，B 处 台阶面外，其余各 表面均加工合格。 今用图 9-4b 所示 的夹具方案定位 铣削 A，B 台阶面， 保 证 30mm ± 0.1mm和60mm ± 0.06mm两个尺寸。试分析计算定位误差。 9-7 有一批如图 9-66 所示的工件，除2 × ∅5孔外其余各表面均已加工合格。今按图 9-66b 的方案用盖板式钻模以此装夹后依次加工孔Ⅰ和孔Ⅱ。盖板式钻模用∅25f9（ −0.072 −0.020）心 轴与工件孔∅25H9（ 0 +0.052）相配定位。试分析计算两个孔心距的定位误差。 9-8 什么叫主轴回转误差？它 包括哪些方面？ 9-9 在车床上车一直径为 Φ80mm。长为 2000mm 的长轴外圆， 工件材料为 45 钢，切削用量为 ν=2m/s，𝑎𝑝 = 0.4mm，𝑓 = 0.2mm/r， 刀具材料为 YT15，如只考虑刀具磨 损引起的加工误差，问该轴车后能 否达到 IT8 的要求？ 9-10 什么是误差复映？误差复 映系数的大小与哪些因素有关？ 9-11 在车床上用前后顶尖装夹，车削长为 800mm，外径要求为Φ50−0.04 0 mm的工件外圆。 已知𝑘系 = 10000N/mm，𝑘尾 = 5000N/mm，𝑘刀架 = 4000N/mm，𝐹𝑦 = 300N，试求： （1）仅由于机床刚度变化所产生的工件最大直径误差，并按比例画出工件的外形。 （2）仅由于工件受力变形所产生的工件最大直径误差，并按同样比例画出工件的外形。 （3）上述两种情况综合考虑后，工件最大直径误差多大？能否满足预定的加工要求？若 不符合要求，可采取哪些措施解决？ 9-12 已知车床车削工件外圆时的𝑘系 = 2000N/mm，毛坯偏心𝑒 = 2mm，毛坯最小背吃 刀量𝑎𝑝2 = 1𝑚𝑚，𝐶 = 𝐶𝑦𝑓 𝑦𝐻𝐵𝑆 𝑛 = 1500N/mm，问： （1）毛坯最大背吃刀量𝑎𝑝1 （2）第一次走刀后，反映在工件上的残余偏心误差Δ工 1多大？ （3）第二次走刀后的Δ工 2多大？ （4）第三次走刀后的Δ工 3多大？ （5）若其他条件不变，让𝑘系 = 10000N/mm，求Δ𝑥1 ′ 、Δ𝑥2 ′ 、Δ𝑥3 ′ 各为多大？并说明𝑘系对 残余偏心的影响规律。 9-13 在卧式铣床上按图 9-67 所示装夹方式用铣刀 A 铣削键槽，经测量发现。工件两端处 图 9-65 习题 9-6 图 图 9-66 习题 9-7 图
的深度大于中间的，且都比未铣键槽前的调整深度小。试分析产生这一现象的原因。 914在外圆磨床上磨削图9-68所示轴类工件的外圆D,若机床几何精度良好，试分析所 磨外圆出现纵向腰鼓形的原因？并分析A-A截面加工后的形状误差，画出A-A截面形状，提 出减小上述误差的措施。 9-15有一批套筒零件如图9-69所示，其他加工面已加工好，今以内孔D2在圆柱心轴d上 定位，用调整法最终铣削键槽。若定位心轴处于水平位置，试分析计算尺寸L的定位误差。 已知：D1=中50o.o6mm,D2=Φ300.o21mm,心轴直径d=308:80mm。 9-16在某车床上加工一根长为1632mm的丝杠，要求加工成8精度，其螺距累积误差的 具体要求为：在25mm长度上不大于18um:在100mm长度上不大于25um:在300mm长度 上不大于35um:在全长上不大于80μm。在精车螺纹时，若机床丝杠的温度比室温高2℃，工 件丝杠的温度比室温高7℃时，从工件热变形的角度分析，精车后丝杠能否满足预定的加工要 求？ 9-17在外圆磨床上磨削某薄壁衬套A,见图9-70a,衬套A装在心轴上后，用垫圈、螺 母压紧，然后顶在顶尖上磨衬套A的外圆至图样要求。卸下工件后发现工件呈鞍形，如图970b 所示，试分析其原因。 9-18有一板状框架铸件，壁3薄，壁1和壁2厚，当采用宽度为B的铣刀铣断壁3后（图 9-71),断口尺寸B将会因内应力重新分布产生什么样的变化？为什么？ 9-19车削一批轴的外圆，其尺寸要求为φ20.1mm,若次工序尺寸按正态分布，均方差 为o=0.025mm,公差带中心小于分布曲线中心，其偏移量e=0.03mm。试指出该批工件的 长值系统性误差及随机误差多大？并计算合格品率及不合格品率各是多少？ 9-20在均方差o=0.02mm的某自动车床上加工一批中10mm±0.1mm小轴外圆：问： (1)这批工件的尺寸分散范围多大？ (2)这台自动车床的工序能力系数多大？ 若这批工件数=100，分组间隙△x=0.02mm,试画出这批工件以频数为纵坐标的理论分 布曲线。 9-21为什么机器零件一般都是从表面层开始破坏？ 9-22试述表面粗糙度、表面层物理机械性能对机器使用性能的影响。 图9-67习题9-13图 图9-68习题9-14图 回004团 0 a) 图9-69习题9-15图 图9-70习题9-17图 图9-71习题9-18 图 9-23为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？
3 的深度大于中间的，且都比未铣键槽前的调整深度小。试分析产生这一现象的原因。 9-14 在外圆磨床上磨削图 9-68 所示轴类工件的外圆 Φ，若机床几何精度良好，试分析所 磨外圆出现纵向腰鼓形的原因？并分析 A-A 截面加工后的形状误差，画出 A-A 截面形状，提 出减小上述误差的措施。 9-15 有一批套筒零件如图 9-69 所示，其他加工面已加工好，今以内孔𝐷2在圆柱心轴 d 上 定位，用调整法最终铣削键槽。若定位心轴处于水平位置，试分析计算尺寸 L 的定位误差。 已知：𝐷1 = Φ50−0.06 0 mm，𝐷2 = Φ300 +0.021mm，心轴直径𝑑 = Φ30−0.020 −0.007mm。 9-16 在某车床上加工一根长为 1632mm 的丝杠，要求加工成 8 精度，其螺距累积误差的 具体要求为：在 25mm 长度上不大于 18μm；在 100mm 长度上不大于 25μm；在 300mm 长度 上不大于 35μm；在全长上不大于 80μm。在精车螺纹时，若机床丝杠的温度比室温高 2℃，工 件丝杠的温度比室温高 7℃时，从工件热变形的角度分析，精车后丝杠能否满足预定的加工要 求？ 9-17 在外圆磨床上磨削某薄壁衬套 A，见图 9-70a，衬套 A 装在心轴上后，用垫圈、螺 母压紧，然后顶在顶尖上磨衬套 A 的外圆至图样要求。卸下工件后发现工件呈鞍形，如图 9-70b 所示，试分析其原因。 9-18 有一板状框架铸件，壁 3 薄，壁 1 和壁 2 厚，当采用宽度为 B 的铣刀铣断壁 3 后（图 9-71），断口尺寸 B 将会因内应力重新分布产生什么样的变化？为什么？ 9-19 车削一批轴的外圆，其尺寸要求为Φ20−0.1 0 mm，若次工序尺寸按正态分布，均方差 为σ = 0.025mm，公差带中心小于分布曲线中心，其偏移量𝑒 = 0.03mm。试指出该批工件的 长值系统性误差及随机误差多大？并计算合格品率及不合格品率各是多少？ 9-20 在均方差σ = 0.02mm的某自动车床上加工一批Φ10mm ± 0.1mm小轴外圆；问： （1）这批工件的尺寸分散范围多大? （2）这台自动车床的工序能力系数多大？ 若这批工件数 n=100，分组间隙 Δx=0.02mm，试画出这批工件以频数为纵坐标的理论分 布曲线。 9-21 为什么机器零件一般都是从表面层开始破坏？ 9-22 试述表面粗糙度、表面层物理机械性能对机器使用性能的影响。 图 9-67 习题 9-13 图 图 9-68 习题 9-14 图 图 9-69 习题 9-15 图 图 9-70 习题 9-17 图 图 9-71 习题 9-18 图 9-23 为什么在切削加工中一般都会产生冷作硬化现象？
9-24什么是回火烧伤？什么是淬火烧伤？什么是退火烧伤？为什么磨削加工时容易产生 烧伤？ 9-25试述机械加工中工件表面层产生残余应力的原因
4 9-24 什么是回火烧伤？什么是淬火烧伤？什么是退火烧伤？为什么磨削加工时容易产生 烧伤？ 9-25 试述机械加工中工件表面层产生残余应力的原因