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:Js?Fp。而要克服这些影响,就可以通过提高机床的刚度、刀具y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?y,则车外圆时工件会产生半径误差?R,即?R??y;2)若车床导轨在垂直面内有直线度误
2?z差?z,车外圆时,引起的工件半径误差?R=。
d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