中南大学制造工程训练答案(4)

7.画线可分为平面画线和立体画线两种；

8.粗齿锯条适用于手锯铜铝等软金属及厚工件，细齿锯条适用于硬 钢、板料及薄壁管工件。

二、于下列图中，改正工艺性不良处； 改正好的图如下：

ａ和b 中孔应与钻头的形状保持一致；b 中螺纹加工到孔底不易实现； c 中斜面不易下刀，会造成钻头偏移，造成折断 三、问答题

１.锯削操作时，为什么锯弓前推时加压后退时不加压？为什么 锯钢时加润滑液而锯铸铁时不加？

答：手锯锯齿向前，锯弓前推时切削，所以前推时加压，使之锯切较 深；后退时由于顺着刃口的方向，很难锯切工件，反而浪费体力； 为防止锯齿过早磨损，在切削硬材料时加润滑液，例如切削钢，但由 于铸铁本身含碳，具有一定的润滑作用，所以锯铸铁时不加润滑液。

２.现欲在图15所示的钢件攻图示M12-6h 长14mm 的_______不通孔内螺纹， 试计算底孔直径d 与底孔深度L（已知M１２的螺距为１.７５ｍｍ） 答：由经验公式：螺距ｐ＝１.７５ｍｍ，公称直径ｄ＝１２ｍｍ 切削钢料：ｄ０＝１０.２５ｍｍ 钻孔深度＝螺纹长度＋０.７ｄ ＝１４＋０.７×１２ ＝２２.４ｍｍ

３.今须锯断图中截面形状的４５＃型钢，试选择锯条。 （１）锯切U 型钢，选用中齿锯条；

（２）锯切直径３０ｍｍ钢筋，选用粗齿锯条； （３）薄壁钢管，选用细齿锯条； 十三、铣削与数控铣削实习报告 一、填空

1 ．铣削平面时，主运动是铣刀的旋转，进给运动是工件的直线运动。 2 ．在铣床上可以完成铣削平面、沟槽、成形面等工作。

3 ．齿面加工有成形法和展成法两种，在卧式万能铣上加工齿面是属 于成形法。一般可达到11-9级齿轮精度。

4 ．今欲在卧式万能铣上铣m=2，z=50的9级精度直齿圆柱齿轮， 应选6号模数的铣刀，铣刀与工件的相对位置应调整到铣刀的中心平 面与工件的中心轴对中，分度时，应选孔数为25(或30）的孔图，分 度手柄应转到第20（或24） 孔。

5 ．铣削轴上的封闭式键槽，应选择立式铣床。

6 ．数控铣床上采用位置反馈系统检测联动轴位置并将其反馈给数控 装置，从而构成全闭环控制。

7 ．数控铣床一般由主轴、升降台、工作台和计算机部分组成。 二、名词解释

尺寸精度：零件实际尺寸与理想尺寸的相符程度； 切削速度： 铣刀最大直径处的圆周速率； 进给量：工作台每分钟移动的距离；

联动轴：在运动过程中通过动力源的牵制而带动其他部位运动的轴。

三、问答：

1 ．铣削的工艺特点是什么？

答： 1、断续加工。其相比较于车削加工，有切削冲击，因而需要 考虑刀具承受冲击载荷的问题。 2、开放式加工。其切削过程为开 放式的，排屑比较容易。 3、生产率较高。其为多齿工作，旋转运 动利于高速铣削。 4、刀齿散热条件较好。 5、容易产生振动。 2 ．零件进行切削加工需达到有哪几方面的技术要求？

答：为保证机器装备后的精度符合设计要求，保证零件间的配合，满 足同种零件的互换和使用性能要求，根据零件的不同作用要提出不同 的技术要求。这些技术要求包括表面粗糙度、尺寸精度、位置精度及 表面热处理等。

3 ．卧式万能铣与立铣在主运动形式上有什么不同？

答：卧式铣床的特点是主轴和工作台平行，为横向运动；立式铣床的 主轴与工作台垂直，为竖直方向运动。

4 ．数控立式铣床与普通立式铣床有何异同？试从工作原理，操作方 法及加工范围等主要方面来进行论述。

答：数控立式铣床可以进行各种铣削、镗孔、刚性攻丝等加工，其加 工范围广，且性价比高，是机械制造行业高质、高精、高效的理想设 备。其依靠计算机软件对机床进行操作，而普通铣床则是通过手动操 作完成的；

数控立式铣床是综合现代高端计算机技术和普通铣床的基本原理而 制成的高科技产品，而普通铣床是其中一部分。 十四、磨削实习报告 一、填空

1 ．磨削平面时，主运动是砂轮的高速旋转，进给运动是砂轮架垂直 进给运动、纵向往复运动；磨削轴类零件时，主运动是砂轮的高速旋 转，进给运动是工件圆周进给、工作台纵向往复运动。分别在平面磨 床和外圆磨床上完成。

2 ．磨削时，其切削速度可达35m/s ，温度可达800℃，所以磨削时 必须使用足够的冷却液。砂轮磨钝后，可采用金刚石修整砂轮，磨削 硬质合金工件时，应采用金刚石、绿碳化硅砂轮。磨削高速钢工件时， 应采用刚玉类砂轮。

3 ．磨削较硬的工件时，应采用较软的砂轮，磨削较软的工件时，应 采用较硬砂轮；

4 ．在磨床上可以加工内外圆柱、内外圆锥、平面斜面以及螺纹、齿 轮等成型表面，并可以加工难切削材料。高精度有色金属工件加工采 用精加工代替磨削。

5 ．磨削的尺寸精度一般可达到IT 6级至IT5 级，表面粗糙度Ra 的值为0.8μ m 至0.2μ m 。

6 ．磨床工作台采用液压传动，所以其传动平稳。 二、名词解释

周磨法：用砂轮的圆周面磨削工件的方法； 端磨法：用砂轮的端面磨削工作的方法。 三、问答

1 ．磨削的工艺特点是什么？

答：1.磨削加工是零件精加工的主要方法。通常磨削能达到的精度为 It6~It5，表面粗糙度值Ra 一般为0.8~0.2μm；

2.磨削的加工范围很广，不仅可以加工内外圆柱面、内外圆锥面和平 面，还可加工螺纹、花键轴、曲轴、齿轮、叶片等特殊的成形表面。 不但可以加工一般硬度的材料，而且可以加工道具所不能加工的高硬 度材料；

3.磨削瞬间温度较高。

2 ．磨削轴类零件时，在磨到尺寸后，为什么要进行多次无进给磨 削？

答：磨削轴类零件时，因径向力的作用，因而工件容易出现形状误 差（呈鼓状），所以当工件磨到尺寸后，可以消除受力变形一起的形 状误差，即进行光整加工，从而提高加工精度。 十五、数控电火花成形 一、填空

1 ．电火花成形加工使用的工作液应具有绝缘性能，一般用煤油作为 工作液。

2 ．电火花成形加工的特点是适用于难加工的材料、可以加工形状复 杂的零件、只适合加工导电材料、加工速度慢和生产率低。

3 ． MD21NC 操作系统的工作主画面可分为五个区域，各区域的 功能分别是：左上区显示xyz 三轴的当前坐标、右上为电压和电流显 示加工数值、右边是加工状态显示区、中部程序编辑区和下部为操 作引导区。

4 ．在主画面操作引导区中操作者可以根据画面提示进行手动加工程 序加工、定位、坐标位置、文件和加工参数等操作。

5 ．MD21NC 系统编程的步骤是分析零件图纸编排工艺和数学处 理、编制加工和制作控制程序。

6 ．电火花加工原理是基于两个电极之间的间隙脉冲放电的腐蚀的原 理进行的，电火花加工的实质是电蚀。

7 ．电火花加工中，当工作电流小于50A ，工作液面应高于工件顶 部50mm，工作电流增大，液面高度应相应增加。

8 ．平动基本要素中，平动轨迹有圆、方、x 形等三种。平动动作的 伺服方式有自由、步进、锁定等三种方式。

9 ．MD21NC 系统编程中常用的指令有G 指令、M 指令、C 指令等。 10 ．平动加工的作用是修光平面，精确控制加工尺寸精度，利于排 屑和对于精加工时因电极损耗而引起的加工偏差进行补偿。 二、进行电火花加工必须具备哪些条件？

答：1.必须采用脉冲电源，即火花放电必须是脉冲性、间歇性； 2.钼丝与工件的被加工表面之间必须保持一定间隙，间隙的宽度由工 作电压、加工量等加工条件而定；

3.电火花线切割机床加工时，必须在有一定绝缘性能的液体介质中进 行。

三、MD21NC操作系统编程的一般格式如何表示？编程有哪些要 求与规定？

答：一般格式G 代码参数

规定： 1.在一个语句中，如果有C 代码，又有M 代码和G 代码，规 定C 代码在前，M 代码在中，G 代码在后，代码与代码之间空一格；2． 在一个语句中，如果既有LN 代码，又有C 代码和G 代码，规定C 代 码在前，LN 代码在中，G 代码在后，代码与代码之间空一格。 一、填空

1 ．线切割加工机床由主机、数控装置与脉冲电源三部分组成。 2 ．控制系统每发出一个进给脉冲，工作台移动0.01mm 。

3 ．四轴联动是指x、y、u、v 四轴，其作用是切割带锥度工件。 4 ．用AutoCAD 完成的图形送入机床前应生成类型的文件.dxf，其 理由是系统只能识别.dxf 类型保存在AutoCAD 的文件。 二、问答

1 ．线切割加工的工作原理与电火花成形加工的工作原理有何同异？ 答:线切割加工是在电火花成形加工的基础上发展起来的，其使电火 花加工应用得到发展。

相同点：都是用两个电极板间隙脉冲的电腐蚀原理； 不同点：1.工作液不同；2.切割工具不同。 2 ． CNC-10 控制系统有哪些功能？ 答：（1）上下异形面，大锥度加工；

（2）双PRC 结构，编程控制一体化，加工时调机编程； （3）放电状态，波形显示，自动跟踪，无需变频调节； （4）国际标准ISO 代码方式控制；

（5）加工轨迹实时跟踪，显示工件轮廓三维造型； （6）屏幕控制的方式，全部操作均用鼠标轨迹实现； （7）现均数据断电记忆，上电恢复。

3 ． CNC-10 系统编程屏上有多少个命令图标？常用图标、菜单有 哪些？

答：20个命令图标；常用图标：直线、圆、切圆、齿轮、过渡圆、辅 助圆、辅助线；菜单：文档、编辑、编程、杂项。

4 ． CNC-10 系统控制屏上有哪些操作按钮？实习时用到了哪些操 作按钮？

答：原点、加工、暂停、复位、单段、检查、模拟、定位、读盘、回 退；实习时用到了加工、模拟、读盘。

三、解释下列代码的含义并将代码反译成图形（注意CNC-10系统 的长度单位与其他数控系统的区别） G92 X0 Y-10000

G02 X-9860 Y11667 I0 J10000 G01 X4930 Y29166

G02 X9860 Y0 I4930 J-833 G01 X4930 Y-29116

G02 X-9860 Y-11667 I-9860 J-1667 M00 M02

四、图17中线切割加工的切割路线是否正确？为什么？如不正确，

请加以更正。

图17 线切割加工工艺路线示意图

答：不正确；因为加工时，随着切割的进行，工件上须加工切离的部 分和夹持的部分的连续减少，工件刚度大为降低，容易产生变形影响 加工精度。（正确图形已给出）。

十七、逆向工程、快速成型与真空注型 一、填空

1.在逆向工程中，测量点资料所使用的设备按探头不同可分为接触式 和非接触式两种；

2.LSH400型激光扫描机由激光探头、四轴CNC 工作台、显像卡、控 制箱、计算机等几部分组成。

3.CCD 探头是一种数组式光电耦合检像器，称为“电荷耦合器件”。 4.点资料后处理软件有Surfacer、Geomagic Studio5、Solidworks 等。

5.3D 激光扫描时，其扫描方式有平面扫描和360。旋转扫描两种。 6.快速成型制造的基本工艺步骤分为：设计三维模型、近似处理、分 层处理、截面加工和叠加、原型件后处理。

7.快速成型制造中常用的文件格式是.STL，它是由一系列空间小平面 来代表物体表面，每个三角都由一个法向和三个顶点来描述。这样的 三角形定点和法向数据汇集在一起，形成描绘三维CAD 模型的常用 格式。

8. MEM350熔融挤压快速成型的成型材料为ABS，成型温度为246℃， 每层厚度0.15mm。

9.真空注型快速制造模具所用的模具材料是硅胶。

10.真空快速成型制造时所用的液态材料必须在真空条件下脱泡处 理，浇注完成后，硅胶模在温度为70-80℃的干燥箱中进行4-5h 固化 处理。 二、问答

1.什么是逆向工程？画出其流程图。

答：逆向工程是针对现有工件（样品或模型），尤其是包含复杂不规 则的自由曲面的模型和工件，利用3D 数字化测量仪器快速地测量出 轮廓坐标值，并构建曲面，经编辑、修改后，将图案转换至CAD/CAM 系统，再由CNC 加工机制作所需模具，或以快速成型机将样品模型制 造出来。

CNC 模具加工

取样—3D 测量—数据处理—曲面构造—外形修饰 快速成型 —产品加工

2.请简述Geomagic Studio5的基本功能。

答：Geomagic Studio 是Geomagic 公司产品的一款逆向软件，可根 据任何实物零部件通过扫描点点云自动生成准确的数字模型，其主要 功能有：

1.自动将点云数据转换为多边形；2、快速减少多边形数目；3、把多 边形转换为曲面；4、曲面分析（公差分析等）；5、输出与CAD/CAM/CAE

匹配的档案格式（IGS，STL，DXF 等）。 3.真空注型主要有哪些方面的应用？

答：可用于硅橡胶软质模具的快速翻制和注塑产品的快速注型，利用 真空注型机可以经济快捷地小批量制作塑料产品，可以对各种原型 （快速成型制作的原型或现有的木材、塑料、金属材质等零件）制作 硅橡胶模具，并在真空注型机中快速浇注出无气泡、组织致密的塑料 产品。可制作形状复杂，壁厚小至0.5-1㎜的产品，还可以方便地在 硅橡胶模具中嵌插金属件。

4.传统的“去除法”加工制造零件与快速成型采用的“添加法”制造 零件各有哪些优点和缺点？ 答：一.去除法

1.“去除法”是一种传统的制造方法，工艺方法成熟，能大批，小批 或单件制造各种零件，生产适应性广。 2.“去除法”适用于各种材料的制造。

3.“去除法”浪费大量原料，增加了成本，增加了生产工时，延迟了 交货期，降低了生产率。 二、添加法

1. 适用于新产品的单件制造或制造新产品的评价模型（样品）。 2. 有利于创新产品或设计制造新思维作品。 3. 目前制造材料受到限制。 4. 不能大批量生产零件。 5. 成本高。__

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