机械加工精度参考答案

一、判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”。）

1．精密丝杠可采用冷校直方法克服其弯曲变形。 (×) 2．误差复映是由于工艺系统受力变形所引起的。 (√)

3．误差复映指的是机床的几何误差反映到被加工工件上的现象。 (×) 4．减小误差复映的有效方法是提高工艺系统的刚度。 (√) 5．加工原理误差是由于机床几何误差所引起的。 (×) 6．由于刀具磨损所引起的加工误差属于随机误差。 (×)

7．机械加工中允许有原理误差。 (√) 8．在加工一批工件时，若多次调整机床，其调整误差仍为随机性误差。 (√) 9．在加工一批工件时因机床磨损速度很慢，机床制造误差在一定时间内可视为常值，所以其调整误差为常值系统性误差。 (√)

10．复映误差属于变值系统性误差。 (×) 11．定位误差属于常值系统性误差。 (×) 12．刀具和机床磨损造成的误差属于随机性误差。 (×) 13．工件受热变形造成的误差属于随机性误差。 (×) 二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的标号填在题干的括号内。）

1．工件在车床三爪卡盘上一次装夹车削外圆及端面，加工后检验发现端面与外圆不垂直，其可能原因是（ Ｃ ）。

A．车床主轴径向跳动 B．车床主轴回转轴线与纵导轨不平行

C．车床横导轨与主轴回转轴线不垂直 D．三爪卡盘装夹面与车削主轴回转轴线不同轴

2．薄壁套筒零件安装在车床三爪卡盘上，以外圆定位车内孔，加工后发现孔有较大圆度误差，其主要原因是（ A ）。

A．工件夹紧变形 B．工件热变形 C．刀具受力变形 D．刀具热变形

3．车削细长轴时，由于工件刚度不足造成在工件轴向截面上的形状是（ C ）。

A．矩形 B．梯形 C．鼓形 D．鞍形 4．下列影响加工误差的因素中，造成随机误差的因素是（ D ）。

A．原理误差 B．机床几何误差 C．机床热变形 D．安装误差 5．零件加工尺寸符合正态分布时，其均方根偏差越大，表明尺寸（A）。 A．分散范围越大 B．分散范围越小

C．分布中心与公差带中心偏差越大 D．分布中心与公差带中心偏差越小

6．在车床两顶尖上装夹车削光轴，加工后检验发现中间直径偏小，两端直径偏大，其最可能的原因是（ A ）。

A．两顶尖处刚度不足 B．刀具刚度不足

C．工件刚度不足 D．刀尖高度位置不准确 7．车削加工中大部分切削热传给了（ D ）。

A．机床 B．工件 C．刀具 D．切屑 8．工艺系统刚度（ B ）其实体刚度。

A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或等于

9．为保证加工过程中不产生废品，X图中控制线的范围应（ C ）加工尺寸公差范围。 A．大于 B．等于 C．小于 D．大于或等于

10．下列影响加工误差的因素中，造成变值系统误差的因素是（ C ）。

A．机床几何误差 B．夹具制造误差 C．刀具磨损 D．工件受力变形

11．误差复映系数与工艺系统刚度（ C ）。

A．无关 B．成正比 C．成反比 D．成平方关系 12．车床主轴采用滑动轴承时，造成主轴径向跳动的最主要原因是（ A ）。 A．轴颈圆度误差 B．轴套孔圆度误差

C．轴颈与轴套间隙偏大 D．轴颈与轴套间隙偏小

13．在车床上用两顶尖装夹车削光轴，加工后检验发现鼓形误差（中间大、两头小），其最可能的原因是（ D ）。

A．车床主轴刚度不足 B．两顶尖刚度不足 C．刀架刚度不足 D．工件刚度不足

14．下列影响加工误差的因素中，造成变值系统误差的因素是（ D ）。 A．调整误差 B．工艺系统几何误差 C．工艺系统受力变形 D．工艺系统热变形 15．切削时刀具热变形的热源主要是（ A ）。

A．切削热 B．运动部件的摩擦热 C．辐射热 D．对流热

16．重型立式车床出厂检验标准中规定导轨只允许中凸，主要是考虑（ A ）。 A．导轨工作时的受力变形 B．导轨工作时的热变形 C．导轨磨损 D．机床安装误差

17．采用静调整法加工外圆表面时，造成调整误差的主要因素有（ A ）。 A．样件的制造误差 B．进给机构示值误差 C．刀具安装误差 D．对刀误差

18．当存在变值系统误差时，X图上的点子将（ B ）。

A．呈现随机性变化 B．呈现规律性变化

C．在中心线附近无规律波动 D．在控制限(线)附近无规律波动

19．普通车床纵向导轨在垂直面内直线度对加工精度中的圆柱度误差影响（ C ）。 A．很大 B．特大 C．较小 D．等于零

20．为保证加工精度，在制订工艺规程选择机床时，主要应考虑（ B ）。 A．机床的新旧程度 B．机床精度与工序要求相适应 C．机床的生产自动化水平 D．机床的成本

21．工件直接安放在立式钻床的工作台上，主轴进给钻孔，加工后发现孔中心线与定位平面不垂直，其可能原因是（ C ）。

A．钻床主轴径向跳动 B．钻床主轴轴向串动

C．钻床主轴套筒轴线与工作台面不垂直 D．钻床工作台面与导轨不垂直

22．工件以外圆表面在三爪卡盘上定位，车削内孔和端面，若三爪卡盘定位面与车床主轴回转轴线不同轴将会造成（D ）。

A．被加工孔的圆度误差 B．被加工端面平面度误差

C．孔与端面的垂直度误差 D．被加工孔与外圆的同轴度误差 三、多项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出二至四个正确的答案，并将正确答

案的标号分别填在题干的括号内。正确答案未选全或有选错的，该小题无分。） 1．加工精度包括（ ABC ）。

A．尺寸精度 B．形状精度 C．位置精度 D．表面粗糙度 2．机械加工中，获得尺寸精度的方法有（ ABCD ）。

A．试切法 B．调整法 C．定尺寸刀具法 D．自动控制法 3．产生变值系统误差的因素有（ CD ）等。

A．工艺系统几何误差 B．工艺系统受力变形 C．工艺系统热变形 D．刀具磨损 4．从误差分布曲线图中可以看出（ ABD ）。

A．误差的分散范围 B．误差的平均位置 C．误差随时间变化的规律 D．废品率的大小 5．工艺系统的内部热源有（ AB ）。

A．切削热 B．摩擦热 C．辐射热 D．环境温度 6．主轴回转误差包括（ ABC ）。

A．主轴径向圆跳动（径向跳动） B．主轴轴向圆跳动（轴向窜动） C．主轴角度摆动 D．主轴锥孔形状误差 7．车削端面时，影响端面平面度的因素有（ BC ）。

A．主轴径向圆跳动（径向跳动） B．主轴轴向圆跳动（轴向窜动）

C．横向导轨的直线度误差 D．横向导轨与主轴回转轴线的垂直度误差

8．在普通车床两顶尖上加工细长光轴，加工后发现有鼓形误差（中间部分直径大，两端部分直径小），其主要原因是（ BD ）。

A．刀架刚度不足 B．工件刚度不足

C．两顶尖刚度不足 D．纵向导轨在水平面内直线度误差 9．造成车床主轴径向跳动的原因有（ ABC ）等。

A．主轴轴颈圆度误差 B．主轴锥孔圆度误差

C．主轴轴颈与锥孔同轴度误差 D．箱体主轴安装孔圆度误差 10．加强机床立柱刚度的方法有（ ACD ）。

A．加大截面轮廓尺寸 B．采用实心结构 C．采用封闭式截面 D．合理布置筋板 四、填空题

1．加工精度包括 精度、 精度和相互位置精度三个方面。 2．顺序加工一批工件时，其大小和方向均保持不变的误差称为 系统误差，其大小和方向按一定规律变化的误差称为 系统误差。 3．加工表面的 方向称为误差敏感方向。

4．车削加工时，切削热大部分传到 中，小部分传到工件及 中。 5．试切法多用于单件小批生产，而调整法多用于 和 生产。 6．获得零件形状精度的方法有 刀尖轨迹法 、 展成法 和成形法。

7．在加工时，因为采用了近似的运动方式或者形状近似的刀具而产生的误差称为________误差。 五、名词解释题

1．原理误差

2．误差复映系数

3．工艺系统

4．系统误差

六、简答题

1．在车床两顶尖上车光轴，试分别示意画出由于 ⑴ 两顶尖刚度不足 ⑵ 工件刚度不足时，加工工件的形状误差，并简述其原因。

2．在磨削车床导轨时，如何利用工件的受力变形使磨削加工后导轨呈现中凸？（请画出简图说明）

3．试说明试切法与调整法的特点及应用范围。

4. 获得形状精度的方法有哪几种？

5．获得尺寸精度的方法有哪几种？

6．减少工艺系统受力变形的措施主要有哪些？

7．引起工艺系统受热变形的热源有哪些？

8．减少工艺系统受热变形的途径主要有哪些？

七、应用计算题

1．在甲、乙两台机床上加工同一种零件，工序尺寸为50±0.1。加工后对甲、乙机床加工的零件分别进行测量，结果均符合正态分布，甲机床加工零件的平均值X甲=50，均方根偏差σ甲＝0.04，乙机床加工零件的平均值X乙=50.06，均方根偏差σ乙＝0.03，试问： ⑴ 在同一张图上画出甲、乙机床所加工零件尺寸分布曲线； ⑵ 判断哪一台机床不合格品率高？ ⑶ 判断哪一台机床精度高？

2．在无心磨床上磨削一批小轴，直径要求为?160?0.02mm，加工后测量发现小轴直径

mm，均方根偏差为??0.005mm，试： 尺寸符合正态分布，其平均值X?15.991 ⑴ 画出尺寸分布图；

⑵ 标出可修复及不可修复的废品率；

⑶ 分析产生废品的主要原因。

3．试分析在车床上镗锥孔或车外锥体时，由于刀尖安装高于或低于工件轴线时将会引起什么样的误差？

解：如图所示，若车刀刀尖安装位置通过机床主轴轴线的水平面内。已知大端半径：R0＝100/2＝50（mm）；小端半径：r0＝80/2＝40（mm）。锥度：tgα＝（50－40）/200＝1/20。

当车刀刀尖位置比机床主轴轴线低＝2.5毫米时，按题意可知，由于在车削锥体大端时调刀，大端实际刀尖与理论刀尖在水平面上的投影相差一个距离Δ，而且在任意垂直截面上，其实际刀尖与理论刀尖在水平面的投影均相差一个同样的距离Δ（图示）。

(1）求在任意截面上的实际半径rx

rx2＝h2?OG2OG＝R0?GF?FE＝R0?xtg????rx2＝h2??R0?xtg????222 ＝h2????R0????xtg????r??R0????xtg???＝1?h2h22x22?rx2????R0????xtg???＝h

上式中rx与x恰为一双曲方程，加工表面必然为旋转双曲面。 （2）求小端半径的实际尺寸

当x＝L时，r2?h2????R0????Ltg???又??R0?R02?h22

4．如右图所示，在外圆磨床上加工工件，当n1＝2n2时，若只考虑主轴回转误差的影响，试分析在图中给定的两种情况下，磨削后工件的外圆应是什么形状？为什么？

?r?h?2?R?h?Ltg?202?2?40.015(mm)

解:图（a），由于主轴（砂轮轴）轴颈是圆的，加工后的工件形状必然也是圆的。磨外圆时，工件对砂轮的径向压力方向是一定的，总是把砂轮轴颈推向主轴轴承固定的承载区上。主轴运转中是轴颈圆周上的各点与轴承上的固定承载区连续接触。因此，主轴的径向跳动只取决于轴颈的圆度，与轴承的圆度无关。

图（b），由于砂轮轴颈不圆，必然引起主轴的径向跳动，加工后的工件产生圆度误差，其形状与主轴相对于工件的转速有关。

当n1＝2n2时，由于砂轮主轴转速快，主轴径跳的频率高，且直接反映到被加工工件的外圆，加工后的工件形状为多角形（右图）。

若n1＝n2时，加工后工件的形状类似主轴颈的椭圆形。

5．在卧式镗床上对箱体件镗孔，试分析采用 ⑴ 刚性主轴镗杆；⑵ 浮动镗杆（指与主轴联接方式）和镗模夹具时，影响镗杆回转精度的主要因素有哪些？

解：（1）采用刚性主轴模杆螳孔时，影响镇杆回转精度的主要因素是：（i）螳杆主轴滚动轴承外圈内滚道的圆度及波度；（ii）铸杆主轴滚动轴承内圈的壁厚差；（iii）滚动体的圆度与尺寸差；（iv）模床主轴箱体孔的尺寸精度，几何形状精度及前后轴承孔的同轴度；（v）镗床主轴轴颈的尺寸精度，几何形状精度及前后轴颈的同轴度。此外，主轴部件的装配质量也是影响螳杆回转精度的重要因素。

（2）采用浮动错杆和螳模夹具时，影响撞杆回转精度的主要因素是：1）铸模上撞杆导套孔的圆度误差；2）铸杆与导套孔的配合间隙；3）前后镗套的同轴度；4）镗杆前后导向支承的同轴度。

6．在车床上加工圆盘件的端面时，有时会出现圆锥面（中凸或中凹）或端面凸轮似的形状（如螺旋面）试从机床几何误差的影响分析造成题6图所示的端面几何形状误差的原因是什么？

解：产生图（a）所示端面中凹或中凸的主要原因是横进给刀驾导轨与主轴回转轴线不垂直，或横导轨在水平面的不直度引起的。

产生图（b）所示端面凸轮状的主要原因是主轴的轴向窜动，或横导轨在水平面的不直度。

7．在车床上加工心轴时（题7图）粗、精车外圆A及台肩面月，经检验发现且有圆柱度误差、月对A有垂直度误差。试从机床几何误差的影响，分析产生以上误差的主要原因。

解：产生 A面圆度误差的主要原因是车床主轴回转轴线的径向跳动。产生 A面圆柱度误差的主要原因有：（1）床身导轨在水平面内的直线度误差；（2）床身导轨和主轴回转轴线在水平面内不平行；（3）床身导轨的扭曲；（4）主轴回转轴线的角向摆动。产生B面对A面不垂直的主要原因有：（1）主轴回转轴线的轴向窜动；（2）刀架横溜板导轨与主轴回转轴线不垂直。

8．用小钻头加工深孔时，在钻床上常发现孔轴线偏弯（题8图a）在车床上常发现孔径扩大（题8图b），试分析其原因？

解：图示，由于小钻头的两切削刃刃磨不对称或由于工件端面不平，使钻头的两刃切削力不等，细长钻头的刚性差在切削力作用下易变形。若在钻床上加工，刀具回转，工件不动，孔的轴线产生偏弯。若在车床上加工，工件回转，钻头不动，会产生孔径扩大。

题6图 题7图 题8图

9．圆磨床上磨削薄壁套筒，工件安装在夹具上（题9图）当磨削外圆至图纸要求尺寸（合格）卸下工件后发现工件外圆呈鞍形，试分析造成此项误差的原因？

解：（图示）由于工件的刚性差，夹紧时工件因夹紧变形呈腰鼓状。磨削时，工件中部的余量加大，多磨除去。磨至尺寸要求后卸下工件，因弹性恢复，使工件呈鞍形（图示）

10．当龙门刨床床身导轨不直时，（题10图）加工后的工件会成什么形状？⑴ 当工件刚度很差时；⑵ 当工件刚度很大时

解：（图示）（1）当工件刚度很差时，工件在切削力作用下产生相应的变形，加工后的平面是平直的。（图a示）

（2）当工件刚度很大时，工件几乎不变形，导轨不直误差直接复映到加工表面上，加工后的平面呈中日。（图b示）。

题9图 题10图