磨工（高级）理论知识试题答案优化

一、是非题

1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.√ 9.×

10.√ 11.√ 12.√ 13.× 14.× 15.× 16.× 17.√ 18.×

19.× 20.× 21.√ 22.× 23.√ 24.× 25.√ 26.× 27.√

28.× 29.× 30.√ 31.√ 32.× 33.√ 34.√ 35.× 36.×

37.√ 38.√ 39.√ 40.√ 41.× 42.√ 43.√ 44.× 45.×

46.× 47.× 48.√ 49.× 50.× 51.√ 52.√ 53.√ 54.×

55.√ 56.√ 57.× 58.× 59.√ 60.× 61.√ 62.× 63.√

64.√ 65.√ 66.√ 67.× 68.× 69.√ 70.√ 71.√ 72.×

73.√ 74.√ 75.√ 76.× 77.√ 78.√ 79.√ 80.√ 81.×

82.√ 83.√ 84.√ 85.× 86.× 87.√ 88.× 89.√ 90.√

91.× 92.√ 93.√ 94.√ 95.√ 96.√ 97.× 100.√ 101.√

102.× 103.√ 104.√ 105.√ 106.× 107.√ 108.× 109.√ 110.√

111.√ 112.× 113.√ 114.√ 115.√ 116.√ 117.× 118.× 119.×

120.× 121.√ 122.× 123.× 124.√ 125.× 126.× 127.× 128.×

129.× 130.√ 131.× 132.√ 133.× 134.× 135.× 136.√ 137.√

138.× 139.√ 140.√ 141.× 142.√ 143.× 144.√ 145.× 146.√

147.√ 148.√ 149.× 150.× 151.√ 152.√ 153.× 154.× 155.×

156.√ 157.√ 158.× 159.× 160.√

二、选择题

1.C 2.B 3.C 4.C 5.B 6.B 7.C 8.C 9.B

10.B 11.B 12.B 13.D 14.B 15.A 16.A 17.B 18.C

19.C 20.C 21.A 22.B 23.B 24.C 25.A 26.C 27.C

28.A 29.B 30.C 31.B 32.A 33.C 34.C 35.A 36.A

37.C 38.B 39.C 40.B 41.B 42.C 43.B 44.A 45.C

46.B 47.C 48.B 49.C 50.C 51.B 52.A 53.A 54.C

55.A 56.A 57.B 58.A 59.B 60.C 61.A 62.B 63.A

64.C 65.C 66.C 67.B 68.A 69.A 70.C 71.C 72.C

73.C 74.C 75.A 76.B 77.B 78.B 79.C 80.C 81.B

82.C 83.B 84.A 85.A 86.B 87.B 88.D 89.D 90.C

91.C 92.A 93.A 94.C 95.B 96.C 97.B 98.D 99.C

100.D 101.B 102.D 103.C 104.C 105.A 106.C 107.C 108.C

109.C 110.B 111.B 112.A 113.C 114.B 115.B 116.C 117.A

118.A 119.C 120.B 121.B 122.A 123.B 124.B 125.C 126.B

127.B 128.B 129.B 130.A 131.B 132.B 133.B 134.C 135.C

136.C 137.C 138.C 139.C 140.B 141.B 142.B 143.B 144.B

145.C 146.C 147.B 148.B 149.D 150.B

三、计算题

1.解 根据公式求得

答：调整位移量是0.0012mm。

2.解 根据公式由于α=45°，ω=45°故求得

答：该点的波峰与波谷的垂直距离为0.00225mm。

3.解 根据公式求得

答：沟槽深度是0.64μm。

4.解 根据公式ΔL=α_lLΔt求得

ΔL=11.5×10^-6×1500×2mm=0.0345mm

答 母丝杠的热变形量为0.0345mm。

5.解 根据公式δ=Δtcotα求得

δ=0.015×cot30°mm

=0.015×1.732mm

=0.02598mm

≈0.026mm

答：中径修磨量为0.026mm。

6.根据公式求得

答：铲背量K为9.23mm。

7.解在Rt△OPD中

在Rt△ACD中

若R=9.95mm，则

AB=2×14.375mm=28.75mm

答：A、B两点的距离为28.868mm，若R的尺寸为R9.95mm，则A、B两点间的距离为28.75mm。

8.解 O₁孔与O₃底孔的Y方向距离为

因此坐标工作台Y方向需移动

60mm-59.813mm=0.187mm

X方向可移动

80mm-79.99mm=0.01mm

答：坐标磨床工作台X、Y方向移动的距离分别是0.01mm和0.187mm。

9.解 根据公式求得

答：研磨头往复运动速度是16m/min，螺旋升角β=arctan0.25。

10.解 根据公式求得

F=P₀A=0.5×10⁶Pa×（0.04×0.05）m²=1000N

答：研磨表面单位面积所承受的压力为1000N。

11.解 为计算方便，分别用A、C和B表示公称尺寸80mm、30mm和工序尺寸49.5mm。

C_max=A_max-B_min

=（80-49.5）mm

=30.5mm

此时，端面2有最大余量0.5mm。

C_min=A_min-B_max

=（79.8-49.8）mm

=30mm

此时，端面2最小余量为零。

答：按此过程加工，端面2最小余量为零，最大余量为0.5mm。

12.解 根据图示尺寸公差要求

C_min=（50.02-20.04）mm=29.98mm

C_max=（50-20）mm=30mm

即C=30_-⁰_0.02mm

答：控制高度C为30_-⁰_0.02mm。

四、简答题

1.答：数控机床是把加工所需要的各种操作，例如装卸工件、进刀、退刀、变速、开停机、切削液的供给等，通过专用数字计算机的运算，将输入的指令变为机床的各种操作，实现零件的自动加工。当加工对象改变时，除了重新装夹工件和更换刀具外，只需更换控制带，不需对机床做任何调整，就能自动加工出所需的工件，具有较高的加工精度和生产率。

2.答：在数控机床上加工零件，通常要经过以下几个步骤：

（1）加工程序设计 根据零件图样要求，确定零件的加工程序及机床有关的运动。

（2）编制加工程序单 将程序分段，并以数控装置所能识别的代码编制加工程序单。

（3）制作穿孔带 在打孔机上按程序单上的代码，在纸带上打孔，制作成穿孔带。

（4）穿孔带光电转换 将穿孔带放入光电阅读机中进行光电转换，将穿孔带的代码变成电脉冲信号逐段输入到数控装置中。

（5）代码寄存和运算 数控装置将代码寄存和运算，同时又向机床的各个坐标的伺服机构分配脉冲，驱动机床作出规定的相对运动，并控制其他辅助操作，最后加工出合格的工件。

3.答：静压技术是指外界供应一定的压力油，在两个相互运动的表面间，不依赖于它们之间的相对速度，而能建立一定的压力油膜，以满足机器设备的高精度、重载荷、高速度及低速度需要的一种技术，其优点为：

1）工作时为纯液体摩擦。

2）承载油膜的形成不受速度的影响。

3）油膜抗振性好。

4）油膜承载能力大。

4.答：滚珠在循环回路中与丝杠脱离接触的称为外循环。机床上常用螺旋槽式结构，在螺母体上相隔2.5～3.5圈的螺旋槽上钻两孔与螺旋槽相切，作为滚珠的进口和出口。在螺母体的外部铣出与螺旋线方向相反的螺旋槽连通两孔，形成外循环回路。

在螺母的进、出口处再各装一个挡珠器（反向器），以便将滚珠引入或引出螺旋槽。挡珠器用一段直径和滚珠相同的钢丝弯成螺旋状，并固定在螺母的螺旋槽内。

5.答：WSD-1型砂轮自动平衡装置是采用先调整偏心轮相位，后调整砂轮偏重大小的极坐标法平衡原理制成的，主要由平衡头、传动机构、驱动装置、测振传感器和电气箱等组成。调整过程为：

（1）开动砂轮 使平衡头与砂轮不平衡量产生激振力，经测振传感器由仪表显示振幅值大小。

（2）调整相位 揿动相位调整按钮，则平衡块的偏重朝顺时针方向转动至与砂轮不平衡量相位成180°角，此时振幅值减小。

（3）调整偏重 揿动偏量调整按钮，使平衡块的偏心量增大，至仪表上的读数为最小值，即告平衡完成。

6.答：超硬磨料磨具的优越性突出表现在以下几个方面：

1）可以加工普通磨具难以加工的高硬材料。(www.xing528.com)

2）加工中自身磨损少，在合理使用条件下，可获得良好的经济效果。

3）磨具形状、尺寸变化缓慢，使用寿命长，磨削效率高，动力消耗也少。

4）磨削温度低，可减少和避免工件裂纹和烧伤等缺陷。

7.答：超硬磨料磨具的修整过程与普通磨具不同，它的修形和修锐通常是分别进行的，即分两个工序。修形的目的是使磨具具有一定的形状，而修锐的目的则是修出锋利的切削刃，形成一定的切削能力。其修整方法为：

（1）机械法 包括研磨法、车削法、滚压法和磨削法等。

（2）电加工法 包括电解法、电火花法、电解—电火花—研磨综合法等，主要用于修整金属结合剂超硬磨料磨具。

目前，超硬磨料磨具的修整方法很多，且各具特色，可根据需要来选用，但一般修整以磨削法使用最为普遍，且修整效果较好。

8.答：电动测量的工作原理是：将被测参数量（如微小位移）的变化，转换为电信号，再经放大或运算等处理后，用指示仪表指示、用记录器记录或者去控制一定的执行机构。

其特点是：精度高，灵敏度高，能实现远距离测量，能进行各种运算，可以方便地测量圆度、平行度和表面粗糙度等复杂的参数，易于实现自动测量。

9.答：电感式传感器分为以下几类：改变气隙厚度的传感器、改变磁通气隙截面积的传感器、螺旋管式电感传感器。

第一种由铁芯线圈和衔铁组成，测量时衔铁位移，以改变线圈的电感量；第二种以改变衔铁位置来改变气隙面积，使电感变化；第三种在螺旋管式线圈中放入衔铁，衔铁相对线圈位移，即可改变电感量。

10.答：触针在被测工件表面上滑行时，产生上下移动，从而使电感器内电感量发生变化，电感量变化的大小与触针移动量成一定比例，经电子装置将这一微弱电量进行功率放大，由记录器记录，在指示表上可直接读出Ra值，或将Ra值小于100μm的轮廓描绘出来。

11.答：电感式电子水平仪与一般框式水平仪在工作原理上完全不同，它是将微小角位移变成电信号，经放大后由指示器读数的一种角度量仪。

电感式电子水平仪的测量范围比一般框式水平仪大，而且稳定时间短（一般不超过1s），可以远距离操作。

12.答：表面粗糙度的测量方法主要有：

（1）比较法 把被测零件的表面粗糙度与表面粗糙度比较样块进行比较，从而确定被测零件的表面粗糙度等级。

（2）光切法 用光切显微镜观测被测表面峰谷距离，计算出Rz。

（3）干涉法 用干涉显微镜利用光波干涉原理来测量表面粗糙度。

（4）接触法 用电动轮廓仪测针接触工件表面，从仪器的指示表上直接读出被测表面的Ra值。

13.答：用光学平晶来检验工件的平面度时，由于工件与平晶之间总会有些微小尘埃，因而工件与平晶之间就产生微小的倾角。虽然工件表面很平直，但通过平晶看到的是直线的干涉条纹，这就是因光波的干涉而产生的等厚干涉现象。

如果工件表面有沟槽缺陷，则干涉条纹就相应发生曲折；如果工件表面呈球形，那么干涉条纹变为圆环，也即干涉条纹的形状可以正确地反映工件表面的形状。

14.答：（1）单头研磨中心孔 锥形研具全面接触，工件不旋转，无法修正中心孔的同轴度误差。

（2）双头研磨中心孔 工件在三棱顶尖和研具上旋转，后顶尖顶紧，研磨时间短。

（3）磨削 工件旋转，可修正中心孔的同轴度误差。

（4）振动磨削 砂轮沿中心孔素线方向有振动。

（5）单头行星式磨削 工件旋转磨削，可修正中心孔的同轴度误差。

（6）母线成弧形中心孔的振动研磨 工件不旋转，研具回转并作行星运动。

15.答：弦线传动装置是一种柔性传动装置，可消除机床传动元件的惯性力影响而造成的误差，使传动平衡，以提高工件的加工精度。传动装置由拨盘和传动盘组成，它们分别钻有32只小孔，由一条尼龙绳连接。传动力由弦线传至传动盘，并以其后端球面支承紧靠主轴孔中的平头顶尖，使工件轴向定位。该装置能使工件径向圆跳动误差控制在0.002mm以内。

16.答：若工件外圆已磨削好，磨削超深孔时，可采用以下几种装夹方法：

（1）用卡盘和中心架装夹工件 这种方法较简单，但辅助时间长，头架主轴径向圆跳动误差会影响工件的同轴度误差。

（2）用两支中心架装夹工件 这种方法定位和加工精度高，但调整复杂。

（3）用顶尖和中心架装夹工件 这种方法简便可行，加工精度高。

（4）用专用夹具装夹 这种方法装夹定位可靠，若夹具设计、制造和调整得较好，可达到较高的加工精度。

17.答：1）保证丝杆材料组织的稳定，使其磨削性能良好。

2）保证定位基准的质量，以保证定位精度。

3）减小丝杠的弯曲变形。

4）划分粗磨、半精磨、精磨和精密磨等四道磨削工序，逐步提高磨削加工精度。

5）采用中心架支承。

6）仔细做好螺纹对线的工作。

7）合理选择磨削用量。

8）采取必要的温控措施。

18.答：精密多头蜗杆粗磨时采用双面磨削，并在磨完一头齿形的全部工艺余量后再分度换磨另一头的齿形。这样可以减少分度操作时间，提高生产率。

精磨时则采用单面磨削，砂轮进给一次，需进行分度循环磨削，采用轴向进给的方式，磨削完毕后调头磨削另一齿侧至尺寸。这样可以避免双面磨削时，齿形起始及结尾处不完整齿形处的单向砂轮“让刀”问题，提高蜗杆的螺旋线精度。

19.答：在螺纹磨床上磨削蜗杆时，采用的是盘形锥面砂轮，由于蜗杆不同半径处的导程角不同，砂轮不能以理想直线磨削工件，而是以一条曲线与工件接触，因而磨出的是非直线，在蜗杆分度圆处为中凸齿形，即产生了干涉效应。

在磨削矩形蜗杆时，蜗杆齿根圆处的导程角大，轴向槽宽大于分度圆上的槽宽；而齿顶圆上的导程角小，轴向槽宽小于分度圆上的槽宽，因而也产生干涉效应，磨出分度圆处为中凸的齿形。一般而言，磨削导程角大于5°的蜗杆时，齿形角都有严重的干涉效应存在，蜗杆由于导程角大都超过这个范围，干涉效应更为明显。

20.答：铲磨工件时，工件每转动一个等分齿距或间距，砂轮由凸轮带动做一次相应的横向往复运动。在凸轮转动一周的过程中，砂轮先作均匀进给，然后快速退出回到原始位置，它与工件的转动同步进行，从而形成一组复合运动。工件转过一个等分齿距和砂轮横向往复移动一次，就完成了一次铲磨。

21.答：磨削精密样板通常有三种方法：

（1）在平面磨床上磨削 用电磁吸盘和精密机用虎钳装夹。一般先磨削厚度两面、底面及两侧面，再磨削样板形面。若样板形面有斜面，可用精密正弦夹具装夹；若样板形面有圆弧面，则须修整成形砂轮进行磨削。

（2）在工具磨床上磨削 通常先在平面磨床上磨削好厚度两面、底面及两侧面，再在工具磨床上磨削形面。磨削带圆弧的样板形面时，可用专用夹具装夹，将砂轮修整成相应圆弧，并做好测量控制。若样板尺寸不大，亦可用成形磨削夹具装夹，将样板磨削成形。

（3）在光学曲线磨床上磨削 先在平面磨床上磨削好厚度两面及基准面，将样板装夹在光学曲线磨床的工作台上，按样板形面的光屏放大图进行磨削成形。

22.答：高温合金强度高，磨削中砂轮磨损很快，而且其粘附性大，容易堵塞砂轮，产生大量磨削热，而材料的导热性又很差，所以很难磨削，磨削后工件的加工硬化现象严重。磨削高温合金的主要难度是磨削表面容易发生烧伤，出现龟裂，表面粗糙度值大，一般只能达到Ra1.6～0.8μm。

磨削高温合金时，一般选用磨料为WA、粒度为F46～F60、硬度为K～J、结合剂为V的砂轮，背吃刀量不宜过大。为减少烧伤和龟裂，改善表面质量，应喷注大量的切削液，并要经常仔细修整砂轮。

23.答：磨削钛合金时，磨屑易堵塞砂轮，产生大量的磨削热，而材料的导热性又很差，致使磨削区的温度剧增。这样，不但很容易烧伤磨削表面，而且工件还会产生很大的变形，使材料很快疲劳，大大缩短其使用寿命，同时还产生很大的残余应力，使尺寸精度、表面粗糙度都难以保证。

磨削钛合金工件时，进给量不宜大，以免产生烧伤；但进给量也不能太小，更不能中途停顿不进给，以免加剧加工硬化现象。背吃刀量可适当大一些，以防表层不平，磨削力不均衡，并且可以减少磨削抗力。磨削时，要尽量减小夹紧力，增强工艺系统的刚性。为获得较低的表面粗糙度值，一般选用粒度粗、硬度软的碳化硅砂轮，但此类砂轮易使工件表面烧伤，须注意充分的冷却。

磨削钛合金最好采用陶瓷结合剂的立方氮化硼砂轮，并且清洗、冷却效果较好的极压乳化液进行充分的冷却。磨削用量为：砂轮圆周速度为20～30m/s，工件圆周速度为10～20m/min，背吃刀量为0.002～0.01mm。

24.答

1）选用大气孔组织的碳化硅砂轮。

2）减小进给量，并加大切削液的供给量。

3）合理选择砂轮特性。

4）采用特殊的切削液。

25.答：精加工后，从工件上不切除或仅切除极薄的金属层，用来减小工件表面粗糙度值和强化其表面的加工过程，叫做光整加工。

光整加工的主要方法有研磨、超精加工、珩磨和抛光等。

26.答：

1）工件研磨后，尺寸、形状精度高，表面粗糙度值小。

2）研磨后的表面耐磨性和耐蚀性提高，可延长工件的使用寿命。

3）研磨表层存有残余压应力，有利于提高零件表面的疲劳强度。

4）操作简单，不需要复杂昂贵的设备。

5）适应性好，可研磨各种表面、各种材料，适合于各种生产类型。

27.答：珩磨是用细颗粒磨石和适当的切削液，采用可胀缩的磨头，使磨石对被加工工件做旋转运动和往复直线运动的复合运动，来加工工件内表面的一种方法。其特点为：能使加工孔获得正确的形状，圆度和圆柱度误差一般可控制在0.003～0.005mm。尺寸精度一般能控制在公差等级IT6～IT5级，但不能修正孔的位置误差。珩磨时，工件表面产生的切削温度很低，表面金属不易遭到破坏，珩磨后工件表面质量高，耐磨性好，生产率高，应用范围广。

28.答：磨削工序余量的确定，应以能保证消除前道工序的表面缺陷、热处理引起的工件以及前道工序的尺寸、形状位置误差与本道工序安装误差等为原则，确定最小的余量。若磨削后还要进行表面光整加工或高精度磨削时，还应规定工序余量的公差；精密磨削、超精密磨削和镜面磨削的工序余量，应有更严格的规定。此外，还应计算出各工序的工序尺寸。

29.答：拟定磨削工艺方案的依据为：

1）工件的加工精度。

2）生产率。

3）加工成本。

4）生产周期。

5）车间设备条件。

6）工人技术等级水平。

30.答：

1）分析零件图。

2）了解毛坯种类和制造方法。

3）选择工艺基准。

4）确定加工路线。

5）选择机床和工艺装备。

6）确定加工余量及磨削用量。

31.答：精密套筒的结构较复杂，一般外圆面较长，主要支承孔则分布在套筒的两端，且有较高的同轴度要求。其磨削工艺特点为：

（1）正确选用装夹方法 精密套筒常采用互为基准的方法定位磨削。磨削内孔时则以内孔作基准用心轴装夹。

（2）主要表面须经过多次磨削 精密套筒一般具有阶梯孔结构，所以须反复装夹，多次磨削。

（3）热处理工序多而严格 精密套筒常安排有调质、高温时效、渗氮和定性处理等，以保证加工质量，以防止弯曲应力的产生，工艺上应特别规定不准对工件进行校直。

（4）采用合并加工某些工序采用了合并加工的方法，可提高加工精度。

32.答：

1）由于导轨结构较复杂，长度较长，加工时易产生应力变形，所以加工过程中要多次安排热处理除应力工序。

2）为减少磨削变形，应划分粗磨、半精磨和精磨三个阶段。半精磨和精磨时，要注意充分冷却，最好采取风冷。精磨前应在室温下停留一段时间再进行精磨。

3）认真做好检测工作，导轨面的有关精度最好在半精磨时就能达到，以便于精磨后进一步保持和提高。

33.答：磨床在没有切削载荷以及磨床不运动或运动速度较低的情况下检测的精度称为磨床的静态精度，它包括磨床的几何精度、传动精度和定位精度。

静态精度主要取决于磨床上的主要零、部件，如主轴及其轴承、丝杠螺母、齿轮、床身、工作台、箱体等的制造精度以及它们的装配精度。

34.答：砂轮主轴的回转精度是指砂轮主轴前端的径向圆跳动和轴向窜动误差的大小。一般外圆磨床、平面磨床砂轮主轴的径向、轴向窜动公差为0.005～0.01mm，高精度磨床的公差应小于0.005mm。

砂轮主轴的回转精度直接影响工件的加工表面粗糙度。若径向圆跳动超差，工件表面会出现直波形振痕；两者都超差还会引起磨削作用不均匀，使得工件圆度和轴向圆跳动超差。

35.答：头架和尾座的中心连线对工作台移动方向在垂直平面内的平行度误差，会使装夹在两顶尖上的工件倾斜一个角度，磨外圆时将产生两头大中间小的细腰形；磨端面时则会形成凸面。倾斜的角度越大，则产生的误差也越大。

36.答：磨床的直线运动精度检验的主要项目为：

1）头架、尾座移动导轨对工作台移动的平行度。

2）头架主轴轴线对工作台移动的平行度。

3）尾座套筒锥孔轴线对工作台的平行度。

4）头架、尾座顶尖中心线连线对工作台移动的平行度。

5）砂轮架主轴轴线对工作台移动的平行度。

6）砂轮架移动对工作台移动的垂直度。

7）内圆磨头支架孔轴线对工作台移动的平行度。

37.答：磨床在外载荷、温升、振动等作用下的精度，称为磨床的动态精度。在实际生产中，一般是通过磨削加工后的工件精度来考核磨床的综合动态精度。

38.答：

1）振动和噪声。

2）液压夹紧。

3）液压泄漏。

4）爬行。

5）液压系统的工作压力及工作机构运动速度失常。