习图4-4-1
4-2 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
4-3 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。
A B FP C D 100 300 习图4-4-3
50
4-4 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。
H21 H21 H12 H22 H31 H22 H31 H32 H32 h12
H11 h11 习图4-4-4
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）。
4-6 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。
04-7 在车床上加工一批小轴的外圆，尺寸要求为?20?0.1mm。若根据测量工序尺寸接近正
态分布，其标准差为??0.025mm，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。
04-8 在无心磨床上磨削圆柱销，直径要求为?8?0.040mm。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x?R图； 2） 判断工艺规程是否稳定； 3） 判断有无变值系统误差； 对x?R图进行分析。
表4-4-8
组号 测量值 x1 x2 x3 x4 x5
平均值 x3 x4 x5 极差 Ri 平均值 极差 Ri 组号 测量值 x1 x2 xi xi 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
4-9 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。
热变形 对刀误差 夹紧误差 设计基准 定位误差 菱形销
F 定位基准 导轨误差 第4章 练习题答案
1. 单项选择
1-1答案：① 小于50
1-2答案： ④ 表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3答案： ④ 工艺系统的精度 1-4答案：③ 过刀尖的加工表面的法向
3?1-5 答案：③
n
1-6 答案： ② 1/5～1/2 1-7 答案： ①轴承孔的圆度误差 1-8答案： ② 卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴
1-9答案： ④ 保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴
1-10答案： ② 降速 1-11 答案：② 末端 1-12 答案：④ 倒数之和的倒数 1-13 答案： ④ 远小于 1-14 答案： ② 反比 1-15 答案： ② 反比 1-16 答案： ④ 被切屑所带走 1-17 答案： ① 传给工件 1-18 答案：④ 采用热对称结构 1-19 答案：① 成正比
1-20 答案：③ 消除工件主轴运动误差对加工精度的影响1-21 答案：② 中速 1-22 答案：④ 相同或成整倍数关系 1-23 答案：④ 基于振型偶合自激振动原理1-24 答案：④ 等于或接近于
2. 多项选择
2-1答案： ① 试切法 ② 调整法 ③ 定尺寸刀具法 ④ 自动控制法
2-2答案：① 耐磨性 ② 耐蚀性 ③ 抗疲劳强度 ④ 配合质量 2-3答案： ① 径向跳动 ② 轴向窜动 ③ 倾角摆动 2-4 答案： ① 零件材料 ② 表面粗糙度 ③ 名义压强
2-5 答案：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
2-6 答案： ① 工件刚度不足 ③ 车床纵向导轨直线度误差
2-7 答案： 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
2-8 答案： ① 切削热 ② 摩擦热 2-9 答案： ② 尾座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 2-10 答案： ① 机床几何误差 ③ 调整误差 2-11 答案：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
2-12 答案： ① 确定工序能力 ② 估算不合格品率 ③ 判别常值误差大小
2-13 答案：② 工艺过程是否稳定 ④ 是否存在变值系统误差2-14 答案：② 进给量 ③ 刀具主偏角 2-15 答案： ① 切削速度 ③ 进给量 ④ 工件材料性质2-16 答案：① 砂轮速度 ② 工件速度 ③ 磨削深度 ④ 纵向进给量
2-17 答案：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
2-18 答案：① 选择较软的砂轮 ③ 选用较小的磨削深度 ④ 改善冷却条件
2-19 答案：① 提高工艺系统刚度 ② 增大工艺系统阻尼 ④ 采用变速切削
3. 判断题
3-1 答案： ∨ 3-2 答案： × 3-3 答案： ∨ 3-4 答案： ∨ 3-5 答案： × 3-6 答案： × 3-7 答案： ∨ 3-8 答案： ∨ 3-9 答案： ∨ 提示：参考图4-31。 3-10 答案： × 提示：磨削时导轨面温度升高，床身底部温度偏低，床身会上弯。磨平后冷却，3-11 答案： × 导轨面将产生中凹。 3-12 答案： × 3-13 答案： ∨ 3-14 答案： × 3-15 答案： ×
4. 分析题
4-1答案：
键槽底面对?35mm下母线之间的平行度误差由3项组成：
① 铣床工作台面与导轨的平行度误差：0.05/300 ② 夹具制造与安装误差（表现为交点A的连线与夹具体底面的平行度误差）：0.01/150
③ 工件轴线与交点A的连线的平行度误差：
为此，首先计算?20?0.05mm外圆中心在垂直方向上的变动量：
?0?0.7?Td?0.7?0.1?0.07mm
可得到工件轴线与交点A的连线的平行度误差：0.07/150
最后得到键槽底面（认为与铣床导轨平行）对工件轴线的平行度误差：
?P?0.05/300?0.01/150?0.07/150?0.21/300
4-2 答案：
a） 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，右端止境大于左端直径。
b） 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。
c）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，加工后零件最终的形状参见图4-34。
机械制造基础练习与答案4
