机械制造技术基础-卢秉恒 答案 第五章
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柱开槽在不同的径向方向上强度不同，故造成系统刚 度不均匀，减小误差措施：1.加强机床系统刚度 2.加 大砂轮宽度 3.先磨削再加工槽。
5-10：
解：如图可知：以底面定位镗孔，定位基准为底面，
工序基准为B尺寸下面，放在加工方向上Δjb=Ta+Tb
5-13：
原因：垫圈、螺母压紧过大，夹紧后使工件在轴线上
值误差的系统服从偏态分布，如端面跳动、径向圆跳
动等（2）服从正态分布的误差：大批量生产，工件 的尺寸误差是有很多相互独立的随机误差综合作用的 结果，且没有一个随机误差是起决定性作用的。如调 整好的机床，加工好的一批零件。
5-19：
解：工艺系统不稳定。
5-20为什么机器零件一般都是从表面层开始 破坏？
零件表面和表面层经过常规机械加工或特种加工后总
是存在一定程度是微观不平度、冷作硬化、残余应力
以及金相组织变化等问题，零件在高应力、高速度、
高温等条件下工作时，由于表面作用着最大的应力并
直接受外界介质的腐蚀，表面层的任何缺陷都可能引 起应力集中，应力腐蚀等现象，从而机器零件一般是
从表面层开始破坏。
机械加工过程中，因切削力作用产生的塑性变形，使
晶格扭曲，畸变，晶粒间产生剪切滑移，晶粒被拉长
和纤维化，甚至破碎，这些都会使表面金属的硬度和
强度提高，故切削加工中易产生冷作硬化现象。
5-23：什么是回火烧伤？什么是淬火烧伤？ 什么是退火烧伤？为什么切削加工中易产生 烧伤？（1）
（1）回火烧伤是指对淬火钢，磨削区温度超过马氏 体转变温度，工件表面原来的马氏体组织将转变为回
5-2. 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直 接Ø200mm的通孔时，若刀杠与送进方向似 斜α=1º30´，则在36径横截面内将产生什么 样的形状误差？其误差大小为多少？
解：产生圆度误差：横截面形状为椭圆，由Ø200圆斜 15º 投影造成
∴Ød=200cosα 加工后纵截面图形 ∴Δ=Ø200Ød=0.06mm
；
3）.采用两刀加工，平衡切削力，提高工艺系统刚
度；
4）.增大实际工作前角，使切削刚度下降，从而减 小振动；
5-21试述表面粗糙度，表面物理机械性能对 机器使用性能的影响。
（2）表面层物理机械性能对机器使用性能的影响：a
金相组织变化使耐磨性改变；b残余压应力可以提高
零件的疲劳强度，而残余拉应力会降低疲劳强度；c在
应力状态下会有应力腐蚀；d残余应力会降低零件精
度。
5-22为什么在切削加工中一般都会产生冷作 硬化现象？
织。（3）退火烧伤：磨削区温度超过了相变温度，
而磨削区域又无冷却液进入，表层金属将产生退火组
织，表层硬度将急剧下降。（4）磨削加工易产生烧
伤——因为磨削加工的特点：1 磨削过程复杂，单位 磨削力大，切深抗力较大，磨削速度高，磨削温度高 。2因气流问题，切削液不能充分冷却工件。
5-25试述机械加工中产生自激振动的条件。 并用以解释再生型颤振、耦合型颤振的激振 原理。
变形膨胀，加工完成后，卸下夹紧力，工件变形
消失，故导致加工不精确，产生壁厚不均匀的误差。
5-14、解：原应力分布如（a）图，因1、2厚，3薄，
则冷却后应力分布为：1、2受拉，3受压，切断3后，
3的压应力消失，1、2的拉应力使工件变形如图（b）
5-15：
解:（1）服从偏态分析的误差：有随机误差和突出变
解：（1） （2） （3） （4） （5）
5-8：
解：中间深度较两端浅是因为机床工艺刚度有限，工 件变形在中间严重造成。比调整深度小是因为刀架刚
度有限，加工时刀架受力变形回缩。
5-9：
解：经分析知道，工件中间刚度差，变形量最大，故
Байду номын сангаас
产生纵向变形。A-A截面加工T3形状如下： 原因：圆
火屈氏体索氏体等与回火组织相近的组织，使表面层
硬度低于磨削前的硬度。（2）淬火烧伤：磨削区温
度超过了相变温度，再冷却液的急冷作用，表层金属
发生二次淬火，使表面层金属出现二次淬火马氏体组 织，
5-23：（2）
其硬度比原来的回火马氏体的高，在它的下层，因冷 却较慢，出现了比原来的回火马氏体硬度低的回火组
（1）机械加工产生自激振动的条件：E吸收>E消耗。 （2）再生型颤振——由于切削厚度变化效应而引起
的自激振动。（3）耦合型颤振——多自由度系统，
在切削过程中因偶然干扰使刀架系统产生一定角频率
的振动。
5—26：
答：1）.强烈振动的原因—工艺系统刚度差；
2）.升高刀具位置和改变工件转向，消弱自激振动
5-21试述表面粗糙度，表面物理机械性能对 机器使用性能的影响。
（1）表面粗糙度对机器使用性能的影响：a对耐磨性
，一般表面粗糙度越大，耐磨性越差，但表面粗糙度
太小耐磨性也差；b对疲劳强度，表面粗糙度越小，
使疲劳强度升高；c对配合质量：表面粗糙度太大，影
响配合稳定性；d对抗腐蚀性，表面粗糙度越小，抗 腐蚀性越好。
∴圆度误差 Δ=0.03m
5-3 略 5-4什么是误差复映？误差复映系数的大小与 那些因素有关？
毛坯的误差部分或全部复映到工件上的现象为误差复 映。
误差复映系数E=△I/△毛=C/K系统，K系统越大，E就 越小，毛坯误差复映到工件上的部分就越小。
5-7 已知车床车削外圆时的k=20000N/mm， 毛坯偏心e=2mm，毛坯最小背吃刀量 ap2=1mm，。问:（1）毛坯的最大背吃刀量 ap1？（2）第二次走刀后，反映在工件上的 残余偏心误差多大？（3）第二次走刀后的多 大？（4）第三次走刀后的并说明对残余偏心 的影响规律。
第一章 答案（2）
制作人：陈喜
5-1.什么叫主轴回转误差?它包括哪些方面?
答:(1)主轴回转误差-----在主轴运转的情况下,轴线位置
的变动叫做主轴回转误差.
(2)包括: 1.纯轴向窜动△x 2.纯径向移动△r 3.纯
角度摆动△γ
5-2. 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直 接Ø200mm的通孔时，若刀杠与送进方向似 斜α=1º30´，则在36径横截面内将产生什么 样的形状误差？其误差大小为多少？
5-10：
解：如图可知：以底面定位镗孔，定位基准为底面，
工序基准为B尺寸下面，放在加工方向上Δjb=Ta+Tb
5-13：
原因：垫圈、螺母压紧过大，夹紧后使工件在轴线上
值误差的系统服从偏态分布，如端面跳动、径向圆跳
动等（2）服从正态分布的误差：大批量生产，工件 的尺寸误差是有很多相互独立的随机误差综合作用的 结果，且没有一个随机误差是起决定性作用的。如调 整好的机床，加工好的一批零件。
5-19：
解：工艺系统不稳定。
5-20为什么机器零件一般都是从表面层开始 破坏？
零件表面和表面层经过常规机械加工或特种加工后总
是存在一定程度是微观不平度、冷作硬化、残余应力
以及金相组织变化等问题，零件在高应力、高速度、
高温等条件下工作时，由于表面作用着最大的应力并
直接受外界介质的腐蚀，表面层的任何缺陷都可能引 起应力集中，应力腐蚀等现象，从而机器零件一般是
从表面层开始破坏。
机械加工过程中，因切削力作用产生的塑性变形，使
晶格扭曲，畸变，晶粒间产生剪切滑移，晶粒被拉长
和纤维化，甚至破碎，这些都会使表面金属的硬度和
强度提高，故切削加工中易产生冷作硬化现象。
5-23：什么是回火烧伤？什么是淬火烧伤？ 什么是退火烧伤？为什么切削加工中易产生 烧伤？（1）
（1）回火烧伤是指对淬火钢，磨削区温度超过马氏 体转变温度，工件表面原来的马氏体组织将转变为回
5-2. 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直 接Ø200mm的通孔时，若刀杠与送进方向似 斜α=1º30´，则在36径横截面内将产生什么 样的形状误差？其误差大小为多少？
解：产生圆度误差：横截面形状为椭圆，由Ø200圆斜 15º 投影造成
∴Ød=200cosα 加工后纵截面图形 ∴Δ=Ø200Ød=0.06mm
；
3）.采用两刀加工，平衡切削力，提高工艺系统刚
度；
4）.增大实际工作前角，使切削刚度下降，从而减 小振动；
5-21试述表面粗糙度，表面物理机械性能对 机器使用性能的影响。
（2）表面层物理机械性能对机器使用性能的影响：a
金相组织变化使耐磨性改变；b残余压应力可以提高
零件的疲劳强度，而残余拉应力会降低疲劳强度；c在
应力状态下会有应力腐蚀；d残余应力会降低零件精
度。
5-22为什么在切削加工中一般都会产生冷作 硬化现象？
织。（3）退火烧伤：磨削区温度超过了相变温度，
而磨削区域又无冷却液进入，表层金属将产生退火组
织，表层硬度将急剧下降。（4）磨削加工易产生烧
伤——因为磨削加工的特点：1 磨削过程复杂，单位 磨削力大，切深抗力较大，磨削速度高，磨削温度高 。2因气流问题，切削液不能充分冷却工件。
5-25试述机械加工中产生自激振动的条件。 并用以解释再生型颤振、耦合型颤振的激振 原理。
变形膨胀，加工完成后，卸下夹紧力，工件变形
消失，故导致加工不精确，产生壁厚不均匀的误差。
5-14、解：原应力分布如（a）图，因1、2厚，3薄，
则冷却后应力分布为：1、2受拉，3受压，切断3后，
3的压应力消失，1、2的拉应力使工件变形如图（b）
5-15：
解:（1）服从偏态分析的误差：有随机误差和突出变
解：（1） （2） （3） （4） （5）
5-8：
解：中间深度较两端浅是因为机床工艺刚度有限，工 件变形在中间严重造成。比调整深度小是因为刀架刚
度有限，加工时刀架受力变形回缩。
5-9：
解：经分析知道，工件中间刚度差，变形量最大，故
Байду номын сангаас
产生纵向变形。A-A截面加工T3形状如下： 原因：圆
火屈氏体索氏体等与回火组织相近的组织，使表面层
硬度低于磨削前的硬度。（2）淬火烧伤：磨削区温
度超过了相变温度，再冷却液的急冷作用，表层金属
发生二次淬火，使表面层金属出现二次淬火马氏体组 织，
5-23：（2）
其硬度比原来的回火马氏体的高，在它的下层，因冷 却较慢，出现了比原来的回火马氏体硬度低的回火组
（1）机械加工产生自激振动的条件：E吸收>E消耗。 （2）再生型颤振——由于切削厚度变化效应而引起
的自激振动。（3）耦合型颤振——多自由度系统，
在切削过程中因偶然干扰使刀架系统产生一定角频率
的振动。
5—26：
答：1）.强烈振动的原因—工艺系统刚度差；
2）.升高刀具位置和改变工件转向，消弱自激振动
5-21试述表面粗糙度，表面物理机械性能对 机器使用性能的影响。
（1）表面粗糙度对机器使用性能的影响：a对耐磨性
，一般表面粗糙度越大，耐磨性越差，但表面粗糙度
太小耐磨性也差；b对疲劳强度，表面粗糙度越小，
使疲劳强度升高；c对配合质量：表面粗糙度太大，影
响配合稳定性；d对抗腐蚀性，表面粗糙度越小，抗 腐蚀性越好。
∴圆度误差 Δ=0.03m
5-3 略 5-4什么是误差复映？误差复映系数的大小与 那些因素有关？
毛坯的误差部分或全部复映到工件上的现象为误差复 映。
误差复映系数E=△I/△毛=C/K系统，K系统越大，E就 越小，毛坯误差复映到工件上的部分就越小。
5-7 已知车床车削外圆时的k=20000N/mm， 毛坯偏心e=2mm，毛坯最小背吃刀量 ap2=1mm，。问:（1）毛坯的最大背吃刀量 ap1？（2）第二次走刀后，反映在工件上的 残余偏心误差多大？（3）第二次走刀后的多 大？（4）第三次走刀后的并说明对残余偏心 的影响规律。
第一章 答案（2）
制作人：陈喜
5-1.什么叫主轴回转误差?它包括哪些方面?
答:(1)主轴回转误差-----在主轴运转的情况下,轴线位置
的变动叫做主轴回转误差.
(2)包括: 1.纯轴向窜动△x 2.纯径向移动△r 3.纯
角度摆动△γ
5-2. 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直 接Ø200mm的通孔时，若刀杠与送进方向似 斜α=1º30´，则在36径横截面内将产生什么 样的形状误差？其误差大小为多少？