车刀垂直安装时误差的敏感方向在垂直方向。因此导轨在垂直面内的弯曲对工件直径误差的影响较大
车刀垂直安装:z方向为误差敏感方向
在卧式车床中:
y方向为误差敏感方向
5-19 在卧式铣床上铣削键槽,经测量发现靠工件两端的深度大于中间,且都比调整的深度尺寸小,试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:
3
Ygj=Fcnl/48EI
3
对于圆钢工件的刚度为:Jgj=48EI/l
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。
5-25 在车床或磨床上加工相同尺寸及相同精度的内、外圆柱表面时,加工内孔表面的进给次数往往多于外圆表面,试分析其原因
答:因为加工内孔的刀杆较细,且镗(磨)孔时刀杆悬伸长,刚度差;而加工外圆柱的刀杆(砂轮轴)粗,加工时刀杆(轴)悬伸小,刀具刚度大;因此减少切削时的切削厚度,从而减少由切削径向分力的反力造成的刀杆变形,就可减少被加工孔的圆柱度误差和尺寸误差,所以加工内孔表面的进给次数往往多于外圆柱表面。
5-27 某厂加工一批齿条,由于月底赶任务,毛坯锻造后未经热处理,即送车间加工,当齿条铣好后,发现一批齿条产生翘曲现象,试分析产生这种现象的原因
5-28 什么是强迫振动和自激振动?各有什么特点?机械加工中引起两种振动的主要原因是什么?如何消除和控制机械加工中的振动?
强迫振动:一种在工艺系统内部或外部周期性的干扰力作用下引起的振动
特点:1、强迫振动是在外界周期性干扰力作用下产生的,振动本身并不能引起干扰力的变
化,当干扰力停止时,则工艺系统的振动也随之停止
2、不管工艺系统本身的固有频率如何,强迫振动的频率总等于外界干扰力的频率或
是其整数倍
3、强迫振动的振幅大小与外界干扰力的大小、系统的刚度及阻尼系数有关,系统刚
度及阻尼系数越小,振幅就越大
原因:1、内部振源:机床高速旋转零件不平衡引起的振动 机床的传动机构缺陷引起的振动 继续切削的冲击引起的振动 往复运动部件的惯性力引起的振动
2、外部振源:由其他机床、打桩机、火车等通过地基传来的振动 减少强迫振动的措施与途径:1、减小或消除激震力
2、提高工艺系统的刚度及增大阻尼 3、调整振源频率 4、隔振
5、采用减震器和阻尼器 自激振动:由系统本身产生和维持的振动
特点:1、自激振动所需的交变力是由振动过程本身产生和控制的,切削运动一停止,自激
振动也停止
2、自激振动的频率等于或接近于系统固有频率
3、机子振动能否产生以及振幅的大小,取决于每一振动周期内系统所获得的能量与
所消耗的能量的比值
原因:1、再生理论:工件在前一转切削中由于偶然的振动,在工件的加工表面留下了振纹,
切削第二转时,因重叠部分的振纹使切削温度发生变化,从而引起切削 力的变化,产生再生自激振动
2、振型耦合理论:系统的自激振动与系统的参数k1、k2、α、β有关,当k1 时,系统最易产生自激振动 控制自激振动的途径:1、合理选择切削用量 2、合理选择刀具的几何参数 3、合理调整振型的刚度比和方位角 4、提高工艺系统的抗震性 5、采用减震装置 5-31 加工误差按照统计规律可以分为哪几类?各有什么特点?采取什么工艺措施可减少或控制其影响? 系统性误差:1、常值系统误差:在顺序加工一批工件中,其大小和方向保持不变的误差 可以通过对工艺装备进行相应的维修、调整,或采取针对性的措施消除 2、变值系统误差:在顺序加工一批工件中,其大小和方向按一定规律变化的误差 可以通过对工艺进行热平衡,按其规律对机床进行补充调整,或自动连续、周 期性补偿等措施加以控制 随机性误差:在顺序加工一批工件中,其大小和方向无规律变化的误差(毛坯误差的复映、 定位误差、夹紧误差、残余应力引起的误差、多次调整的误差) 控制:随机性误差是不可避免的,但可以从工艺上采取措施来控制其影响,如提高工艺系统刚度,提高毛坯加工精度、毛坯热处理,时效等 5-32 什么是正态分布曲线?它的特征参数是什么?特征参数反应了分布曲线的哪些特征? 5-34在无心磨床上磨削一批光轴的外圆。要求保证尺寸为?300?0.08mm,加工后测量,尺寸按正态规律分布,?=0.003mm,X?29.99。试绘制分布曲线图,求出不合格率,分析误差的性质,产生不合格品的原因及提出相应的改进措施。 答案:1. X?3??29.99?0.009?29.9或29.999 ?300?0.08=29.92至30 丨X?X丨30?29.99Z1===2 ?0.005?=0.4772 (2)左边出现不合格的产品,右边的产品全部是合格的。 不合格率=0.5-0.4772=0.0228=2.28% 误差性质为常值系统误差。 原因:上偏差都在加工范围内,有些零件的下偏差超出了加工的范围。 改进措施:30?0.08=29.96,29.99-29.96=0.03mm,砂轮需要向外移0.003mm 2 5-35类似题: 六、(10分)用固定式钻模钻一批工件Φ15孔,要求保证孔轴与端面间尺寸50±0.08mm,若工序尺寸按正态分布,分布中心的尺寸X=50.05mm,均方根差σ=0.02mm,求: (1)这批工件的废品率是多少? (2)产生废品的原因是什么性质的误差? (3)可采取什么改进措施? 注: X?X1 0.3431 1.5 2 2.5 3 ?F 0.4332 0.4772 0.4983 0.5 x2-x50.08-50.05==1.5σ0.02 解:(1) 查表F2=0.4332 =0.0668 废品率F2=0.5-F2=0.5-0.4332 (2)产生废品的原因在于常值性误差 ??C=x?x??50.05?50?0.05 (3)将钻套中心位置朝向孔轴与端面间尺寸减小的方向调整0.05
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