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汽车保险与理赔复习题

《模具数控加工》复习要点

第一章模具零件加工

一、学习内容

1.模具制造在国民经济发展中的地位；

2.模具制造的特点；

3.对模具制造的基本要求

4.数控加工在模具制造中的应用

5.模具加工实训与练习

6.冲压模具的典型结构

7.注塑模具的典型结构

8.铣削的基本加工内容及特点

9.常用铣床与铣床附件

10.常用铣刀及其应用

11.模具零件的铣削加工实例

12.模具零件的传统加工方法

13.车削加工的基本加工内容

14.车削加工的精度范围

15.普通卧式车床的基本结构

16.常用车刀刀片材料的种类

17.常用车刀

18.普通车削基础知识实训

二、学习目的

1．通过本章学习要求学员了解模具制造业的发展前景，认识常用模具的典型结构，掌握模具零件的车削加工及铣削加工的工艺特点及加工方法。

三、自我测试

1．简述题

（1）冲压模具的主要结构由什么构成？

（2）车削加工的范围是什么？

（3）三抓自定心卡盘特别适合于夹持横截面为什么形状的工件？

（4）三面刃铣刀主要用于加工什么工件？

（5）常用刀具的材料有哪两大类？

（6）数控铣削适用于哪些加工场合？

（7）模具制造有哪些特点？

现代生产对模具制造有哪些基本要求？

（8）在拟定数控加工工艺过程时，对普通精度要求的工件，如何划分加工工序的阶段？

划分

不同的加工阶段的目的是什么？

（9）车削加工可划分为粗车、半精车和精车三个类型和加工阶段

（10）简述四抓卡盘的特点及适用范围？

（11）三面刃铣刀可分为哪三类？

（12）精加工时，一般数控车的进给量多控制在多大范围内？

（13）为什么说模具制造最适合采用数控加工？

（14）花盘适用于装夹什么类型的零件？

（15）死顶尖的优点是什么？

（16）铣削用量包括什么？

（17）试述模具导柱的车削加工的工艺过程？

（18）如何选择順铣与逆铣？

（19）铣削加工有哪些特点？

在铣削加工中应该注意哪些问题？

四、参考答案：

1．简述题

（1）冲压模具的主要结构由模架部分、工作部分和卸料部分三大结构所组成。

（2）车削加工主要用来加工各类回转表面和回转端面，还可以加工各种沟槽、螺纹、各种孔的钻、扩、铰的加工。

（3）三抓自定心卡盘装夹工件可自动定心，不需找正，特别适合于夹持横截面为圆形、正三角形、正六边形等工件。

（4）三面刃铣刀主要用于加工凹槽和台阶面。

（5）常用刀具的材料有高速钢、硬质合金两大类。

（6）

1）曲线2D轮廓。

2）定位尺寸精度高的孔和面。

3）空间曲面模型。

4）用数控铣削方式加工后，能成倍提高生产率，大大减轻劳动强度的一般加工内容。

（7）

模具制造的特点：

1）形状复杂，材料难加工，加工精度要求较高；

2）单件多品种的生产方式；

3）调整、修整、配做的工时较长。

对模具制造的基本要求：

1）模具的生产制造周期要尽量短；

2）模具的制造精度要求高，使用寿命要长；

3）模具的制造和使用成本要尽量低。

（8）

1）对普通精度要求的工件，一般在工艺安排上选择将整个工艺过程划分为粗加工、半精加工、精加工三个加工阶段。

2）划分不同的加工阶段的目的是为了消除前工序的加工所产生的切削温度、加工内应力和夹紧变形可能会给后面的工序所造成的不利影响。

另外，也是为了在各个切削加工的不同阶段间适当的穿插相应的热处理，以便消除切削加工内应力，并降低切削加工所产生的高温和变形。

（4分）

（9）车削加工可划分为粗车、半精车和精车三个类型和加工阶段

（10）由于四抓卡盘不能自动定心，装夹工件时必须仔细找正，因此对工人的操作技术水平要求较高，在单件、小批生产及大件生产中应用较多。

（11）三面刃铣刀又可分为直齿三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀和镶齿三面刃铣刀

（12）精加工时，一般数控车的进给量多控制在0.05～0.3mm/r的范围内。

（13）

1）数控加工非常适合模具制造的短周期、多变化的加工要求；

2）数控加工适合模具复杂形状的高精度加工的需要；

3）数控加工适合模具型腔的对偶性特点；

4）新型数控加工刀具适合加工高硬度的模具材料；

5）采用数控加工进行模具制造可以大幅度提高加工精度，减少人工操作，提高加工效率，缩短模具制造周期。

（14）花盘是一种大型的回转夹具，适用于装夹形状不规则的箱体、壳体、盖板类和杆类零件。

（15）死顶尖的优点是定心较准确，刚性好，装夹工件比较稳固。

（16）铣削过程中所选用的切削用量称为铣削用量，铣削用量包括铣削宽度、铣削深度、铣削速度、进给量。

（17）

1）零件的加工工艺性分析：

通过零件的工作图样了解对零件的各项加工要求，从中找出工艺的难点和重点，并解决重要和关键工序的工艺方法。

2）加工工艺过程设计：

经过第一步的图样工艺分析后，对整个零件的各个加工过程进行全面的统筹考虑，大体确定零件制造的工艺流程。

3）工序设计：

对加工的每一个具体工序的所有内容进行合理的选择和确定，包括机床、工序基准、夹具、刀具和量具及切削用量的合理选择。

4）加工操作和控制检验。

（18）

1）在順铣的加工范围内应是表面无硬皮的工件。

2）精加工时，铣削力较小，不易引起工作台窜动，多用順铣。

同时順铣时无滑移现象，加工后的表面质量好，刀具磨损小，在进行难加工材料的铣削时，采用順铣，可以减小切削变形，降低切削力和功率。

3）逆铣一般用于粗加工，在铣床上加工有硬皮的铸件、锻件毛坯时，一般采用逆铣。

（19）

铣削加工的特点：

1）铣削过程的断续性：

铣削加工的不平稳和振动性是铣削加工的最大工艺特点；

2）容屑空间的封闭性：

铣刀对容屑槽结构有较高的工艺和设计要求。

3）铣刀的每一刀齿在每一个切削工作循环中有较多的时间进行冷却而不切削，所以铣刀的工作温度较低。

在铣削加工中应该注意的问题：

铣削加工的冲击和振动性是铣削加工的最大工艺特点，需要在安排铣削工艺时给予十分的重视，尤其在选择工件的定位和夹具的夹紧方案及确定刀具的装夹方法时，要对铣削振动给予充分的重视。

第二章模具零件的数控车削加工

一、学习内容

1.数控车削加工工艺的特点

2.数控车削在模具制造中的主要应用

3.数控车削加工工艺分析与工艺设计

4.数控车削加工工序尺寸的确定。

5.数控车削的切削用量

6.模具零件加工工艺设计实训

7.数控车床的机床坐标系

8.数控机床的机床参考点

9.工件坐标系

10.数控加工程序的结构与程序格式

11.NC程序的常用功能

12.数控加工程序的常用指令

13.数控加工程序常用辅助功能指令

14.模具零件的数控加工实训

15.模具数控车削加工程序的编制基础

16.螺纹切削指令

17.数控车削中的其他常用指令

18.模具零件的数控车削加工程序编制实例

19.数控车床的基本结构组成

20.数控车床的数控系统控制面板

21.数控车床的基本操作面板

22.数控车床的基本操作

23.对数控车削程序的输入和调试

24.数控车床编程仿真系统的界面

25.工件数控车削加工NC程序的编制和输入

26.NC程序的仿真和加工图形显示检验与运行

27.安装零件毛坯

28.刀具的安装于对刀

29.程序的自动运行仿真加工

二、学习目的

1．通过本章学习要求学员了解模具制造业的发展前景，认识常用模具的典型结构，掌握模具零件的车削加工的工艺特点及加工方法。

三、自我测试

1．名词解释：

（1）生产过程：

（2）走刀路线：

（3）准备功能：

（4）主轴功能字S：

（5）复合循环：

（6）工艺过程：

（7）辅助功能：

（8）左偏刀具半径补偿：

（9）程序段：

（10）工序：

（11）坐标功能字：

（12）机床参考点：

（13）非模态G功能：

（14）数控机床:

（15）工艺规程：

（16）模态G功能：

（17）刀位点：

（18）机械加工中的工序设计：

（19）进给功能字F：

（20）机床坐标系：

（21）右偏刀具半径补偿：

（22）G32指令的含义：

2．简述题

（1）在拟定数控加工工艺过程时，对普通精度要求的工件，如何划分加工工序的阶段？

划分不同的加工阶段的目的是什么？

（2）数控机床的机床坐标系与工件坐标系的含义是什么？

（3）什么是走刀路线？

在安排车削加工的走刀路线时，一般需要掌握哪些原则？

（4）数控加工的特点是什么？

数控加工的主要应用范围有哪些？

（5）数控加工工序顺序的安排原则是什么？

（6）刀具半径补偿的作用是什么？

使用刀具半径补偿有哪几步？

在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？

（7）机床参考点的作用是什么？

（8）什么是刀尖位置偏移补偿？

它的作用是什么？

（9）刀具返回参考点的指令有几个？

各在什么情况上使用？

（10）工件坐标系的设定原则是什么？

（11）数控机床各个坐标轴的空间方位是如何规定的？

（12）在数控加工中经常采用的三类刀具补偿功能是什么？

其中刀具半径补偿应用时的注意事项有哪些？

四、参考答案：

1．名词解释：

（1）生产过程是将原材料转变为产品的全过程。

（2）走刀路线指切削加工过程中，刀具相对于工件的移动轨迹，也称为刀具路径、加工路线、刀具轨迹等。

（3）准备功能指令数控系统完成某种工作方式的指令。

（4）主轴功能字S用来控制主轴转速的功能字，用地址符S和几位数字所组成。

（5）复合循环在程序中只详细描述一次精切削加工路线，而粗切加工要借用精加工路线来判定和划定粗切区域，并在该区域中采用固定循环法将粗切余量全部切除的循环方式

（6）工艺过程指组成生产过程的每一个具体的过程。

（7）辅助功能指令数控机床建立某种开关功能的指令。

（8）左偏刀具半径补偿指沿着刀具运动的方向看（假设工件不动），刀具位于零件左侧的刀具半径补偿。

（9）程序段是组成程序内容的基本要素。

一个程序就是由一个个的程序段所组成。

在NC程序中，每一个横行代表一个程序段。

（10）工序指在某工艺过程中，由一个工人在一个工作地点，对一个零件加工所连续加工完成的那一部分工艺过程。

（11）坐标功能字又称为尺寸功能字,用来设定机床各坐标方向上的位移量。

（12）机床参考点是机床制造厂商对每台数控机床设置的一个特定点，机床利用改点作为依据来建立工作基准，建立工件坐标系。

（13）非模态G功能是只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被注销。

（14）数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。

（15）工艺规程是把工艺过程中的具体工艺方法和工艺参数用技术文件的形式加以规范，用以指导和组织生产的工艺文件。

（16）一组可相互注销的G功能，这些功能一旦被执行，则一直有效，到被同一组的G功能注销为止。

（17）在每一把刀具中，用来代表该刀具去执行程序的选定点。

（18）机械加工中的工序设计指对每一个具体的加工工序进行所有工艺参数的选择和确定。

（19）进给功能字F用来指定刀具相对于工件工作进给的速度指令。

（20）机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点，在机床经过设计制造和调整后这个原点便被确定下来,它是固定的点。

（21）右偏刀具半径补偿指沿着刀具运动的方向看（假设工件不动），刀具位于零件右侧的刀具半径补偿。

（22）G32指令的含义是在数控车床上单程切削等螺距螺纹。

2.简答题：

（1）

1）对普通精度要求的工件，一般在工艺安排上选择将整个工艺过程划分为粗加工、半精加工、精加工三个加工阶段。

2）划分不同的加工阶段的目的是为了消除前工序的加工所产生的切削温度、加工内应力和夹紧变形可能会给后面的工序所造成的不利影响。

另外，也是为了在各个切削加工的不同阶段间适当的穿插相应的热处理，以便消除切削加工内应力，并降低切削加工所产生的高温和变形。

（2）

1）机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点。

在机床经过设计制造和调整后这个原点便被确定下来,它是固定的点。

2）工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点，称编程原点或工件原点。

工件坐标系一旦建立便一直有效直到被新的工件坐标系所取代。

（3）

1）走刀路线：

指在切削加工过程中，刀具相对于工件的移动轨迹

2）原则：

①纵、横分开原则；

②路线最短原则；

③余量均匀原则；

④切出材料原则；

（4）

特点：

具有复杂形状加工能力；高质量；高效率；高柔性；减轻劳动强度，改善劳动条件；有利于生产管理；数控机床价格昂贵，维修较难

应用范围：

适用于加工形状复杂，加工精度高，用普通机床无法加工，或虽然能加工但很难保证加工质量的零件；用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件；必须在一次安装中合并完成铣、镗、锪或攻螺纹等多工序的零件；适用于柔性生产线和计算机集成制造系统

（5）

1）先面后孔：

先加工各种平面和外表面，后加工孔；

2）先主要后次要：

先加工主要表面，后加工次要表面；

3）先粗后精：

先进行粗加工，后进行精加工；

4）先基准后其他：

先加工基准面，后加工非基准面和其他表面

（6）

 1）作用：

数控铣床上进行轮廓的铣削加工时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹和工件轮廓不重合。

如果系统没有半径补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程，即在编程时事先加上或减去刀具半径，其计算相当复杂，计算量大，尤其当刀具磨损、重磨或换新刀后，刀具半径发生变化时，必须从新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不利于保证加工精度。

当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个刀具半径值，即进行刀具半径补偿。

2）步骤：

刀补建立；刀补进行；刀补撤消

 3）在G00、G01移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能

（7）

1）机床参考点反映机床的行程范围。

2）机床参考点是建立工件坐标系的位置依据。

3）机床参考点是进给伺服系统和检测系统校正零点的依据。

4）机床参考点是ＮＣ程序执行的起点。

（8）

1）刀尖位置偏移补偿是数控机床上为将多把不同刀具的刀位点统一到同一个起刀点上的重要手段。

2）作用：

程序执行点的转移作用。

统一对刀基准作用。

简化磨损补偿操作的作用。

（9）

刀具返回参考点的指令有两个。

G28指令可以使刀具从任何位置以快速定位方式经中间点返回参考点，常用于刀具自动换刀的程序段。

G29指令使刀具从参考点经由一个中间点而定位于定位终点。

它通常紧跟在G28指令之后。

用G29指令使所有的被指令的轴以快速进给经由以前G28指令定义的中间点，然后到达指定点。

（10）

１）工件坐标系的位置设定以方便编程和阅读检查为目的，同时又要尽量避免工序基准与设计基准、定位基准的不重合，以免基准不重合误差的产生。

２）工件坐标系的原点应该尽量设置在工件的安装定位基准和设计基准上。

3）工件坐标原点的选择要兼顾测量和对刀的方便。

（11）

1）Z坐标轴：

规定数控机床的Z坐标轴一般应与主轴的轴线相平行或重合。

2）X坐标轴：

数控机床的X坐标轴一般具有水平性、镜像性和右向性三大特征。

3）Y坐标轴：

在X轴和Z轴均已经确定的前提下，剩下的Y轴可以直接应用右手笛卡尔规则来判断

（12）

1）三类刀具补偿：

刀具圆弧半径补偿、刀尖位置偏移补偿、刀具长度补偿

2）刀具半径补偿应用注意事项：

注意刀补参数库号与当前刀具号相对应。

及时取消半径补偿功能及补偿值

注意提前补偿

G41/G42指令对后两个程序段的要求。

第三章模具的数控铣削加工

一、学习内容

1.数控铣削常用刀具及其工艺系统

2.数控铣削加工刀具的分类

3.数控镗铣床加工的工具系统

4.模具数控铣削工艺参数

5.铣削方式及其选择

6.数控铣削用量

7.工序尺寸与工序公差

8.进给路线的确定。

9.模具数控铣削加工NC程序的编制

10.刀具参数补偿

11.数控铣床孔加工循环指令

12.关于子程序

13.工件在数控铣床上的对刀

14.常用对刀方法

15.典型数控铣床的结构

16.典型机床操作面板

17.机床操作面板结构

18.模具零件的加工实例

19.模具零件的CAD/CAM简介

20.模具零件数控加工常用的CAD/CAM软件

21.Pro/E软件的应用

二、学习目的

通过本章的学习，要求学员掌握数控铣削加工工艺与编程的方法

三、自我测试

1．数控铣削适用于哪些加工场合？

2．数控铣削加工时，如何选择进给速度？

3．什么叫順铣、逆铣？

简述順铣和逆铣的特点。

4．如何选择順铣与逆铣？

5．什么是右偏刀具半径补偿？

6．什么是左偏刀具半径补偿？

7.刀具半径补偿的作用是什么？

使用刀具半径补偿有哪几步？

在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？

8．为什么要进行刀具长度补偿？

9．子程序的概念是什么？

在哪些情况下应用子程序？

四、参考答案：

1．

1）曲线2D轮廓。

2）定位尺寸精度高的孔和面。

3）空间曲面模型。

4）用数控铣削方式加工后，能成倍提高生产率，大大减轻劳动强度的一般加工内容。

2．

1）粗铣时铣削力大，进给量的提高主要受刀具强度、机床、夹具等工艺系统刚性的限制，根据刀具形状、材料以及被加工工件材质的不同，在强度和刚度许可的条件下，进给量应尽量取大。

2）精铣时限制限制进给量的主要因素是加工表面的粗糙度，为了减小工艺系统的弹性变形，减小已加工表面的粗糙度，一般采用较小的进给量。

3．

顺铣：

在铣刀与工件的接触处，工件运动方向与刀具旋转方向相同时称为顺铣。

逆铣：

在铣刀与工件的接触处，工件运动方向与刀具旋转方向相反时称为逆铣。

特点：

1）順铣比逆铣刀具耐用度高

2）順铣比逆铣加工过程稳定

3）順铣易使工作台产生窜动

4）順铣消耗功率小

4．

1）在順铣的加工范围内应是表面无硬皮的工件。

2）精加工时，铣削力较小，不易引起工作台窜动，多用順铣。

同时順铣时无滑移现象，加工后的表面质量好，刀具磨损小，在进行难加工材料的铣削时，采用順铣，可以减小切削变形，降低切削力和功率。

3）逆铣一般用于粗加工，在铣床上加工有硬皮的铸件、锻件毛坯时，一般采用逆铣。

5．

指沿着刀具运动的方向看（假设工件不动），刀具位于零件右侧的刀具半径补偿。

6．

指沿着刀具运动的方向看（假设工件不动），刀具位于零件左侧的刀具半径补偿。

7．

 1）作用：

数控铣床上进行轮廓的铣削加工时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹和工件轮廓不重合。

如果系统没有半径补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程，即在编程时事先加上或减去刀具半径，其计算相当复杂，计算量大，尤其当刀具磨损、重磨或换新刀后，刀具半径发生变化时，必须从新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不利于保证加工精度。

当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个刀具半径值，即进行刀具半径补偿。

2）步骤：

刀补建立；刀补进行；刀补撤消

3）在G00、G01移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能

8．

1）数控车床的刀具装在回转刀架上，加工中心、数控镗铣床、数控钻床等刀具装在主轴上，由于刀具长度不同，装刀后刀尖所在位置不同，即使是同一把刀具，由于磨损、重磨变短，重装后刀尖位置也会发生变化。

如果要用不同的刀具加工同一工件，确定刀尖位置是十分重要的。

2）为了解决这一问题，我们把刀尖位置都设在同一基准上，一般刀尖基准是刀柄测量线（或是装在主轴上的刀具使用主轴前端面，装在刀架上的刀具可以是刀架前端面）。

编程时不用考虑实际刀具的长度偏差，只以这个基准进行编程，而刀尖的实际位置由G43、G44来修正。

9．

子程序：

在一个加工程序中，如果其中有些加工内容相同或相似，为了简化程序，可以把这些重复的程序段单独列出，并按一定的格式编写成子程序。

主程序可通过指令调用自程序，子程序执行完后又返回到主程序，继续执行后面的程序。

应用：

1）零件上若干处具有相同的轮廓形状。

2）加工中反复出现具有相同轨迹的走刀路线。

3）在加工较复杂零件时，往往包含许多较复杂的工序，有时功能工序之间需要作适当的调整，为了优化加工程序，把每一个独立的工序编写成一个子程序，这样形成了模块式的结构，便于对加工顺序的调整，朱程序中只有换刀和调用子程序等指令。

第四章模具的数控线切割加工

一、学习内容

1．电火花加工数字程序控制的基本原理

2．线切割机床数控系统的三大控制功能

3．数控系统的插补控制原理

4．数控电火花线切割加工程序编制

5．ISO标准数控线切割加工程序

6．3B格式程序编制

7．4B格式的程序编制

8．数控电火花线切割的工艺特点

9．电火花线切割的工艺过程

10．电火花线切割的工艺参数

二、学习目的

通过本章的学习，要求学员掌握数控线切割机床的原理及加工方法。

三、自我测试

1．电火花加工的特点是什么？

2．数控电火花线切割加工的工艺特点？

四、参考答案：

1．

优点：

1）以软制硬利用较软的电极材料来复映加工各种高强度、高硬度的难加工材料。

2）无夹紧变形和切削力变形

3）无高速的主运动

缺点和局限性：

1）主要应用于加工导电材料

2）加工速度较慢

3）电极损耗会影响加工精度。

4）加工表面具有变质层甚至微裂纹等情况。

2．

1）电火花线切割直接利用电极丝作电加工的电极，不需要制作专用电极，可以节省下复杂电极的设计和制造费用。

2）电火花线切割采用细电极丝切割材料，因此可加工其他加工方法所不能加工的极其细微、狭窄的孔、槽结构。

3）高速运动的电极丝的损耗极小，可以保证较高的加工精度。

4）可以加工侧壁倾斜的异型小孔。

5）线切割加工的工作液采用水基乳化液，成本低，不会发生火灾。