模具制造工艺学复习资料a.docx
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模具制造工艺学复习资料a
一、填空题
1.生产过程是将原材料或半成品转化为成品的各有关劳动过程的总和。
2.工艺过程生产过程中与原材料变为成品直接有关的过程，如毛坏制造、机械加工、热处理和装配等过程。
3.工序是一个工人（或一组工人）在一个固定的工作地点（如机床或钳工台），对一个（或同进几个）工件所连续完成的哪部分工艺过程。
4.工步是当加工表面、切削工具和切削用量中的转速与进给量均不变时，所完成的哪部分工序。
5.工位是工件在机床上占据的每一个加工位置都称为一个工位。
6.生产纲领是工厂制造产品（或零件）的年产量。
7.工艺规程是描述产品由毛坯加工成为零件的过程的一种工艺文件。
8.制定工艺规程的原则是在一定的生产条件下，要使所编制的工艺规程能以最少的劳动量和最低的费用，可靠地加工出符合图样及技术要求的零件。
9.切削用量是切削时各参数的合称、包括切削速度、进给量、切削深度三要素。
10.设计基准是在零件图上用以确定其它点、线、面的基准。
11.工艺基准是指在工艺过程中零件在加工或装配中所采用的基准。
又可分为定位工序基准、定位测量基准和装配测量基准。
12.定位基准是加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准。
13.测量基准是零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。
14.装配基准是装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准。
15.工件在加工时，安装方法可归纳为直接找正法、单件小批量精度要求很高划线找正法、采用夹具安装法单件小批量生产中的铸件粗加工。
16.加工阶段通常可划分为粗加工阶段、半精加工半精加工阶段、精加工精加工阶段和光整加工光整加工阶段。
17.划分加工阶段的好处是：
1）有利于保证零件的加工质量加工精度；2）有利于毛坯的缺陷合理使用设备；3）便于安排热处理工序加工设备插入热；4）有利于发现毛坯缺陷。
18.机械加工的精基准选择中，以加工表面设计基准作为定位基准的原则称之为基准重合基准重合原则；使较多的加工表面采用同一个表面为基准的原则称之为基准统一基准统一原则。
19.工序集中是使每个工序中包括尺可能多的工小内容，工序分散是将工艺路线中的工步内容分散在更多的工序中完成。
20.机械加工顺序安排应考虑的几个原则是先精后精原则、先主后次原则、基面先加工原则、先面后孔原则。
21.热处理工艺可大致分为预先热处理和最终热处理两大类。
22.加工总余量指毛坯尺寸与零件设计尺寸之差；工序余量是加工过程中每一工序切除的金属层总厚度。
23.保证机器的装配精度常用的装配方法互换互换装配法、选择选择装配法、修配修配装配法和调整调整装配法。
24.大批量生产类型工艺过程主要特点的其中几个方面有：
工件的互换性程度高高；毛坯的加工余量小小；机床设备广泛采用专用高效的专用的设备；对工人的技术要求低低。
25.按照工艺要求应该限制的自由度未被限制，称为欠欠定位；如果某一自由度被重复限制，称为过过定位。
26.工件材料的强度、硬度越大，切削变形大越小，切削力大越大。
27.机加工中，精基准的选择原则有：
基准重合基准重合原则；基准统一基准统一原则；自为基准互为基准原则；便于装夹原则等。
28.零件的机械加工质量包括零件的机械加工精度和加工表面质量两大方面。
29.影响模具精度的主要因素有：
制件的精度；模具加工技术的手段；模具装配钳工的技术水平；模具制造的生产方式和管理水平。
30.影响零件制造精度的因素是工艺系统的几何误差对加工精度的影响；工艺系统受力变形引起的加工误差；工艺系统热变形对加工精度的影响。
31.提高加工精度的途径分：
误差预防技术，误差补偿技术两大类。
32.机械加工表面质量包含机械加工表面的几何特征粗糙度和加工表面层的力学性能变质层两项内容。
其质量的高低对零件使用性能的影响主要有以下几个方面：
1）影响耐磨性耐磨性；2）影响疲劳强度疲劳强度；3）影响耐腐蚀性质耐腐蚀性；4）影响配合性质配合性质；5）影响结合面的密封性其它方面。
33.选择加工方法时主要应考虑的问题有：
1）加工表面的质量精度和粗糙度要求；2）零件的材料和热处理结构形状及尺寸大小要求；3）零件的材料生产类型要求；4）本厂现有的生产条件技术水平、生产条件等要求；
二、简答题
1.模具的机械加工与一般机械加工相比具有哪些特殊性？
答：
模具单件小批生产、模具零件成批生产、成形零件的加工精度要求高较、所采取的加工方法不同于一般的机械加工方法。
2.试确定下列零件圆柱面的加工方案：
1）型芯（CrWMn，热处理54～58HRC），φ12b6,Ra0.2μm
2）导柱（T8A，热处理50～55HRC），φ20f7,Ra1.6μm
1）精车、半精车、精磨、精磨
2）粗车、半精车、精车
3.简述加工方法主要应考虑那几个方面的问题
答：
选择加工方法时主要应考虑的问题有：
1）加工表面的精度和粗糙度要求
2）零件的材料和热处理要求
3）零件的生产类型要求
4）本厂现有的技术水平、生产条件等要求；
4.简述机械加工表面质量包含的内容及其对零件使用性能的影响
答：
机械加工表面质量包含机械加工表面粗糙度和加工表面变质层两项内容。
其质量的高低对零件使用性能的影响主要有以下几个方面：
1）影响零件的磨性；
2）影响零件的疲劳强度
3）影响零件的耐腐蚀性
4）影响_配合性质
5）影响_结合面的密封性
5．简述机加工中，加工阶段的划分及其好处。
答：
划分加工阶段的好处有：
1）有利于保证零件的加工精度
2）可以及时发现毛坯的缺陷
3）合理安排_加工设备
4）便于插入热处理工序。
6．简述保证装配精度的方法及其主要应用场合
答：
（1）互换装配法：
在经济性可能的前提下应优先选用完全互换装配发，当组成环较多时可采用大数互换法；
（2）选择装配法：
用于装配精度要求高，组成又较少的大批量生产；
（3）调整装配法：
用于装配精度要求高，组成环较多的大批量生产；
（4）修配装配法：
用于装配精度要求高，单件小批量生产。
7．机床坐标系与零件坐标系有什么不同，有什么联系？
答：
机床坐标系是数控机床上的坐标系，用以描述零件在机床上的位置；零件坐标系是数控编程时使用的。
零件坐标系的坐标轴要与机床坐标系的坐标轴方向要一致；零件坐标系与机床坐标系关系要协调，零件原点与机床原点相对位置确定后，才能按加工程序加工出合格产品。
8．简述电火花成形加工的基本原理
答：
电火花加工是在液体介质中进行，当工具电极和工件之间施加很强的脉冲电压，会击穿介质绝缘强度的最低处，实现放电，并使放电区域在高温下熔化甚至汽化；熔化和汽化的金属在爆炸力的作用下抛入工作液中，从而使工件表面形成一个微小的坑。
如此反复使工件表面不断被蚀除，并在工件上复制出现工具电极的形状，从而达到成形加工的目的。
9．简述电火花线切割加工的基本原理
答：
电火花线切割也是在液体介质中进行，当电极丝和工件之间施加很强的脉冲电压，会击穿介质绝缘强度的最低处，实现放电，并使放电区域在高温下熔化甚至汽化；熔化和汽化的金属在爆炸力的作用下抛入工作液中，从而使工件表面形成一个微小的坑。
如此反复实现线切割。
10．什么是逆向工程？
它和正向工程有哪些区别？
答：
逆向工程也称反向工程、反求工程等，它是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术模型重建技术和制造技术的总称。
正向程根据产品的功能和用途首先进行概念设计，然后通过CAD输出产品的设计图样，经审查无误后，编制NC代码并输入CNC加工设备进行产品加工或者通过快速成形机制作样件。
而逆向工程的工作过程正好与正向工程相反。
11．逆向工程中的数据采集有哪些方法？
答：
三种方法：
手工采集、三坐标测量机的数据采集、激光扫描仪的数据采集。
12．什么是快速成形技术？
与传统制造方法相比有何不同？
答：
快速成形技术是直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成形技术总称。
与传统技术不是同的是，快速成形技术是从零件的CAD模型出发，通过软件分层离散和数控成形系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。
13．常用的快速成形技术有哪几种？
它们的成形原理有何特点？
答：
选择性烧结成形、光固化成形、叠层实体制造成形、熔融沉积快速成形。
这几种工艺都是基于材料分层叠加的成形原理，但二维轮廓制作使用的原材料类型、构成截面轮廓的方法以及截面层之间的连接方式不同。
14．装配尺寸链的组成、作用与求解方法是什么？
答：
装配尺寸链由组成环和封闭环组成，封闭环是产品的装配后精度和技术要求。
求解常用极值法。
三、
图1
分析图1、2示零件结构工艺性，指出其中不合理的工艺结构，并对不合理的结构提出改正。
要求：
（1）对不合理的结构，需要说明不合理的原因
图2
（2）结构的改正用图形表达
答：
图1不合理之处为两个退刀槽结构不同导致加工是要采用不同的刀具。
改正：
将两个退刀槽设计为相同的结构和尺寸（如图示）
图2不合理之处为加工时要在斜面钻孔，导致钻头下钻时不易定位。
改正：
将斜面局部改为平面（如图示）
四、已知图3示工件的加工路线和顺序如下表，请为该加工过程正确划分工序。
图3
五、表面加工方法分析
1.
解：
轮齿表面成形方法为成形法。
（3分）
实现该方法需要两个运动：
主运动——铣刀的旋转运动；（1分）
进给运动——铣刀相对于工件沿齿向的直线运动（1分）
指出图4示齿轮的轮齿表面形成是属于那一种表面成形方法，实现该齿面加工需要那些运动
图4
及其类型（类型指的是主运动和进给运动）
2.
为表中所列的零件表面选择其常用的机械加工方法（若某表面与某加工方法对应时，则在表中相应的空格中填入符号“√”）
六、定位分析题（回答问题时，既可用符号表示，也可用文字说明）
图6-1
1.分析铣削图6-1中的键槽时至少需要限制多少个自由度，并列出具体需要限制的自由度。
解：
需要限制5个自由度；（2分）
分别是：
沿x，y，z的移动，（2分）
绕y，z的转动。
（2分）
图6-2
2.图6-2是加工连杆小头孔的定位方案，分析该定位方案所限制的自由度数目，并具体指出各定位元件所限制的自由度数目和类型。
解：
该定位方案限制6个自由度，各定位元件所限制的自由度数目和类型见图所示。
八、分析图示零件结构工艺性，指出其中不合理的工艺结构，并对不合理的结构提出改正。
要求：
（1）对不合理的结构，需要说明不合理的原因
图4-1图4-2
（2）结构的改正用图形表达
答：
（图4-1）两个键槽的设计在不同方向不利于加工；
改正：
将两个键槽改为同一方向放置，如图所示
（图4-2）内螺纹底部没有退刀槽，不利于加工；
改正：
在内螺纹底部设计一退刀槽，如图所示
此结构不要
图10
九、已知图10示工件的加工路线和顺序如下表，请为该加工过程正确划分工序（8分）
。
工序号
工序名称
加工内容
定位基准
加工设备
1
打中心孔、车外圆
粗车d1外圆及其端面；
d2外圆
车床
打中心孔；
d2外圆
车床
半精车d1外圆，倒角
d2外圆
车床
粗车d2外圆及其端面；
d1及其端面
车床
打中心孔；
d1及其端面
车床
半精车d2外圆，倒角
d1及其端面
车床
车越程槽
d1及其端面
车床
2
铣键槽
铣键槽
d1及其端面
铣床
3
磨外圆
磨d1和d2外圆
d1、d2中心孔
磨床
十、表面加工方法分析
1.指出图示平面加工中，表面生线（发生线）的形成各属于那一种成形方法，实现该齿面加工需要那些运动及其类型（类型指的是主运动和进给运动）
解：
铣平面成形方法为相切法。
（3分）
实现该方法需要两个运动：
主运动——铣刀的旋转运动；（1分）
进给运动——工件相对于铣刀轴线的直线运动（1分）
2.
为表6中所列的零件表面选择其常用的机械加工方法（若某表面与某加工方法对应时，则在表中相应的空格中填入符号“√”）
十一、定位分析题（注：
回答问题时，既可用符号表示，也可用文字说明）
1.
图7-1
铣削图7-1中的槽b时至少需要限制多少个自由度，并列出具体需要限制的自由度。
解：
需要限制5个自由度；（2分）
分别是：
沿x，y，z的移动，（2分）
绕x，y的转动。
（2分）
2.
图7-2是加工工件D孔的定位方案，分析该定位方案所限制的自由度数目，并具体指出各定位元件所限制的自由度数目和类型。
解：
该定位方案限制4个自由度，各定位元件所限制的自由度数目和类型见图所示。
图7-2
平面：
（沿z方向移动的自由可不限制）（3分）
（3分）
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