机械制造技术基础（第2版）第四章课后习题答案

解：如习题4-10图所示，Td?0.14mm, T??0.045mm, Tb?0.14mm， 只考虑V型块定位时，定位误差按教材p160公式(4-17)计算：

?dw?y?Td2??0.14??11?1??1?0.02899mm ?sin(?/2)???02?sin(90/2)???当尺寸b变化时，在x方向产生的误差为：

?dw?x?Tb?0.14mm

两部分作用几何和为实际的定位误差，

2?dw??20.028992?0.142?0.1430mm dw?y??dw?x?

4-11 习题4-11图所示工件以大外圆表面及端面M作定位表面，在小外圆上铣键槽，

00要保证尺寸H、L。已知：A?550，大、小外圆?0.15mm, d1??40?0.12mm, d2??60?0.16mm的同轴度误差t?0.05mm, ?=90o，试分析计算该工序的定位误差。

习题4-11图

解：该题与4-9题类似，不过要考虑在直径方向同轴度的影响。 Td1=0.12mm；Td2=0.16mm。

外圆d2产生的定位误差按教材p160公式(4-17)计算：

?dw?d2?Td2??0.16??11?1??1?sin(?/2)??sin(900/2)??0.03314mm 2????外圆d1产生的定位误差为：?dw?d1?Td1/2?0.06mm； 同轴度产生的定位误差为：?dw?t?0.05mm；

所以，该工序工位误差为：?dw??dw?d2??dw?d1??dw?t?0.14314mm。

4-12 习题4-12图所示工件采用V形块（夹角??90o）定位，加工两个直径为φ

0.210mm的小孔。已知：外圆直径尺寸d??800?0.1mm，内孔尺寸D??500mm，内孔与外

圆的同轴度误差t =0.05mm，内孔中心线是工序尺寸R的工序基准，??30o。试分析计

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算加工O1孔的定位误差。

习题4-12图

解：根据题意，Td=0.1mm，TD=0.2mm。定位误差分为几个部分。 外圆引起的定位误差按教材p160公式(4-17)计算：

?dw1?Td2??0.1??11?1??1?sin(?/2)?2?sin(900/2)??0.02071mm

????同轴度引起的定位误差为：?dw2?t?0.05mm。

考虑到R和β没有误差，所以O1的定位误差与O相同；定位误差为

?dw??dw1??dw2?0.02071?0.05?0.07071mm。

4-13 在三台车床上分别加工三批工件的外圆表面，加工后经测量，三批工件分别产生了如习题4-13图所示的形状误差，试分析产生上述形状误差的主要原因。

习题4-13图

解：产生图a)的原因主要是：工件刚性差，而机床刚性很好； 产生图b)的原因主要是：工件刚性好，但机床主轴、尾座刚性均较差；

产生图c)的原因主要是：工件和机床主轴刚性都很好，但机床尾座刚性较差。刀具磨损有一定的影响，但磨不了这么快；磨损影响在切削多个工件才能反映出来。

4-14 在外圆磨床上磨削习题4-14图所示轴类工件的外圆?，若机床几何精度良好，试分析磨外圆后A-A截面的形状误差，要求画出A-A截面的形状，并提出减小上述误差的措施。

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习题4-14图

解：若工件刚性差，机床刚度好，A-A截面尺寸会增大；若工件刚性好，机床主轴、尾座刚性差，则A-A截面尺寸也会变大；若上述两种情况都发生，则A-A截面尺寸还是会直径增大，形状误差不明显。

改进措施是增大机床主轴、尾座的刚度，增加工件的刚度。

4-15 知某车床的部件刚度分别为：k

主轴

=5000N/mm；k

刀架

=23330 N/mm，k

尾座

=34500N/mm。今在该车床上采用前、后顶尖定位车一直径为?500其径向?0.2mm的光轴，力Fp=3000N，假设刀具和工件的刚度都很大，试求：1）车刀位于主轴箱端处工艺系统的变形量；2）车刀处在距主轴箱1/4工件长度处工艺系统的变形量；3）车刀处在工件中点处工艺系统的变形量；4）车刀处在距主轴箱3/4工件长度处工艺系统变形量；5）车刀处在尾架处工艺系统的变形量。完成计算后，再徒手画出该轴加工后的纵向截面的状。

解：

4-16 按习题4-16a)图的装夹方式在外圆磨床上磨削薄壁套筒A，卸下工件后发现工件呈鞍形，如习题4-16b)图所示，试分析产生该形状误差的原因。

习题4-16图

解：产生上述图b)形状误差的主要原因是：磨床主轴和尾座刚度不足，当砂轮移动到主轴或者尾座处时，出现让刀现象，所以造成在工件两端直径增大。

4-17 在卧式铣床上按习题4-17图所示装夹方式用铣刀A铣键槽，经测量发现，工

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件右端处的槽深大于中间的槽深，试分析产生这一现象的原因。

习题4-17图

答：如习题4-17图，产生误差的主要原因是铣床主轴刚性不足，当铣刀移向主轴时，出现主轴让刀现象，故造成工件中部槽变浅，而右边一开始进刀深度是够得，当铣刀移向主轴时，主轴让刀，槽深变浅。改进措施是增大铣床主轴的刚性。

4-18 何谓误差复映？误差复映系数的大小与哪些因素有关？

解：在切削加工时，待加工表面有什么样的误差已加工表面必然出现同样性质的误差就是误差复映现象。

CFpfyFp??vcFpKFpnk系?C k系由上述公式可以看出，误差复映系数与工艺系统刚度、和进给量f切削速度vc等有关。

4-19 在车床上车一短粗轴圆柱表面。已知：工艺系统刚度k系统=20000N/mm，毛坯待加工面相对顶尖孔中心偏心误差为2mm，毛坯最小背吃刀量apmin=1mm，

CFpfyFpvcFpKFp?1500N/mm。问第一次走刀后，加工表面相对顶尖孔中心的偏心误差是多

n大？至少需要切几次切削才能使加工表面相对顶尖孔中心的偏心误差控制在0.01mm以内？

解：已知：C=1500N/mm，k系=20000N/mm，?待加工面?e?2mm； 根据p168公式(4-16)和公式(4-17)，???已加工面?待加工面?C k系可以导出：?已加工面?C?待加工面?1500?2?0.15mm；

k系20000由于系统刚度不变，第2次加工：?已加工面2?C?待加工面1?1500?0.15?0.01125mm

k系20000第3次加工：?已加工面3?C?待加工面2?1500?0.01125?0.0008mm

k系20000答：需要3次走刀才能将偏心误差控制在0.01mm以内。

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