模具制造技術(shù)第一章模具機(jī)械加工基礎(chǔ)#精選.

1、第一章 模具機(jī)械加工基礎(chǔ)思考題答案1、什么是機(jī)械加工工藝過程？什么是模具加工工藝規(guī)程？ 答：用機(jī)械加工的方法直接改變毛坯形狀、尺寸和機(jī)械性能等，使之變?yōu)楹细窳慵倪^程， 稱為機(jī)械加工工藝過程。規(guī)定模具零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為模具加工工藝規(guī)程。2、機(jī)械加工工藝過程由哪些內(nèi)容組成？ 答：模具的機(jī)械加工工藝過程是由一個或幾個按順序排列的工序組成。 每一個工序又可以分 為安裝、工位、工步和走刀。3、什么是工序？工序又可以分為哪幾個部分？答： 工序是一個或一組工人， 在一個工作地點對同一個或同時對幾個零件進(jìn)行加工， 所連續(xù) 完成的那一部分工藝過程。每一個工序又可以分為安裝、工位、

2、工步和走刀。4、什么是安裝和工位？試舉例說明。答： 零件通過一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。例如在車削外圓中， 車削第一個端面、 鉆中心孔時要進(jìn)行一次裝夾； 完成后調(diào)頭車削另一個端面、 鉆中心孔時又需要重新裝 夾零件，所以零件需要兩次安裝。為了減少零件裝夾次數(shù)，在零件的一次安裝中，使零件與夾具或設(shè)備的可動部分一起， 相對于刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置稱為工位。 例如在三軸鉆床上利用回轉(zhuǎn)工 作臺換位，使零件按照裝卸、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔等四個工位連續(xù)完成加工。5、什么是工步和走刀？試舉例說明。答：在加工表面、 切削刀具、 切削速度和進(jìn)給量都不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序， 稱

3、為工步。 工步是構(gòu)成工序的基本單元。 例如在車削外圓的工序中， 經(jīng)常分為車外圓、 車槽、 倒角等工步。有些工步， 由于加工余量較大， 需要對同一表面分幾次切削， 刀具從被加工表面每切下 一層金屬層即稱為一次走刀。 每個工步可以包括一次走刀或幾次走刀。 例如在車削外圓的工 步中，如果車削余量較大，則需要幾次走刀才能達(dá)到要求的軸徑。6、制定工藝規(guī)程的作用和基本原則是什么？答：（ 1）必須可靠保證加工出符合圖樣及所有技術(shù)要求的產(chǎn)品或零件。（2）保證最低的生產(chǎn)成本和最高的生產(chǎn)效率。（3）保證良好的安全工作條件。（ 4）保證工藝技術(shù)的先進(jìn)性。7、簡述制定工藝規(guī)程的步驟。答：（ 1）研究產(chǎn)品的裝配圖和零件

4、圖，進(jìn)行工藝分析。（2）由零件生產(chǎn)綱領(lǐng)確定零件生產(chǎn)類型。（3）確定毛坯的種類、技術(shù)要求和制造方法。（4）擬訂零件加工工藝路線。主要包括選定工藝基準(zhǔn)，確定加工方法，安排加工順序 和確定工序內(nèi)容。在安排加工順序時應(yīng)遵循先粗后精，先基準(zhǔn)后其他，先平面后軸孔，并且 工序要適當(dāng)集中的原則。（5）確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及其公差。（6）確定各工序的技術(shù)要求及檢驗方法。（7）選擇各工序使用的機(jī)床設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具等工藝裝備。（8）確定各工序的切削用量及時間定額。（ 9）填寫工藝文件。8、什么是工藝文件？模具零件一般制定哪種工藝文件？ 答：將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入一定格式的卡片，即成為生

5、產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的技術(shù)文件，稱 為工藝文件。 常用的工藝文件有以下兩種： 機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片。 模 具零件一般都制定機(jī)械加工工藝過程卡片作為工藝文件。9、分析零件結(jié)構(gòu)的工藝性應(yīng)該注意哪些問題？試舉例說明。答： 分析零件結(jié)構(gòu)的工藝性， 首先要分析該零件是由哪些表面所組成， 因為零件表面形狀是 選擇加工方法的基本因素。 例如， 對外圓柱面一般采用車削和磨削進(jìn)行加工； 對內(nèi)孔則一般 采用鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、磨削等進(jìn)行加工。除了表面形狀外， 還要分析表面的尺寸大小。 例如， 直徑很小的孔的精加工宜采用鉸削， 不宜采用磨削。此外，還要注意零件各構(gòu)成表面的不同組合， 表面的不同組合形成了零

6、件結(jié)構(gòu)上的特點。 例如，以內(nèi)、外圓表面為主，既可組成盤類零件、環(huán)類零件，也可組成套筒類零件。對于套 筒類零件，也有一般的軸套和形狀復(fù)雜的薄壁套筒之分。 零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，必須全面綜合地加以分析。10、模具零件常用的毛坯有哪些種類？選擇毛坯時應(yīng)考慮哪些因素？答：模具零件所用的毛坯種類主要有：型材、鑄件、鍛件和半成品件四種。選擇毛坯時應(yīng)考慮以下幾個方面因素影：（1）零件材料對加工工藝性能和力學(xué)性能的要求一般零件材料一經(jīng)選定， 毛坯的種類和工藝方法也就基本上確定了。例如， 當(dāng)材料為鑄鐵、青銅、鑄鋁時，因為其具有良好的鑄造性能，應(yīng)選擇鑄件毛坯；對于尺寸較小、形狀不 復(fù)雜的鋼質(zhì)零件， 力學(xué)性能要

7、求也不太高時， 可以直接采用型材作為毛坯； 而重要的鋼制零 件，為了保證其有足夠的力學(xué)性能，應(yīng)該選擇鍛件毛坯。（ 2）零件的形狀結(jié)構(gòu)和尺寸零件的形狀結(jié)構(gòu)和尺寸對選擇毛坯有重要影響。 例如對于階梯軸， 如果各臺階直徑相差 不大時，可以采用棒料作為毛坯，而各臺階直徑相差很大時，則采用鍛件作毛坯。套類零件 可以采用軋制或鑄造等方法成型。 模座零件一般以鑄鐵件為毛坯， 承受較大載荷的箱體可以 用鑄鋼件作為毛坯。（3）生產(chǎn)類型 小批量生產(chǎn)的零件一般采用精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法，例如鑄件采用手工砂 型， 鍛件采用自由鍛。 大批量生產(chǎn)的零件應(yīng)采用高精度和高效率的毛坯制造方法， 例如鑄件 采用機(jī)器造型，

8、鍛件采用模鍛等。（4）生產(chǎn)條件 選擇毛坯的種類和制造方法應(yīng)考慮毛坯制造車間的設(shè)備情況、工藝水平和工人技術(shù)水 平，同時還應(yīng)考慮采用先進(jìn)工藝制造毛坯的可行性和經(jīng)濟(jì)性。11、什么是粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)？選擇粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)時應(yīng)注意哪些問題？答： 在機(jī)械加工的最初一道工序中， 只能用零件毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)， 這種 定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用已經(jīng)加工過的表面作定位基準(zhǔn)則稱為精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)一般應(yīng)注意以下幾點：（ 1）為了保證加工表面與不加工表面之間的位置尺寸要求，應(yīng)選不加工表面作粗基準(zhǔn)。（2）如果需要保證某重要加工表面的加工余量均勻，應(yīng)選該表面作粗基準(zhǔn)。（3）對于有較多加工面的零件，為了保證各加工表

9、面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛 坯余量小的表面作粗基準(zhǔn)。（4）選作粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整，不能有飛邊、澆口、冒口或其它缺陷，以確 保零件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。（5）一般情況下粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用。在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次， 這是因為粗基準(zhǔn)一般都很粗糙， 重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會相當(dāng) 選擇精基準(zhǔn)應(yīng)應(yīng)遵循以下原則：（1）基準(zhǔn)重合原則 盡可能選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，避免因為基準(zhǔn)不重合而造成的定位誤 差，這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 當(dāng)零件以某一組精基準(zhǔn)定位， 可以比較方便地加工其他各表面時， 應(yīng)盡可能在多數(shù)工序 中采用同一組精基準(zhǔn)定位

10、，這一原則稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（3）自為基準(zhǔn)原則某些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻， 這時應(yīng)盡可能用加工表面自身為精 基準(zhǔn)，這一原則稱為自為基準(zhǔn)原則。（4）互為基準(zhǔn)原則 兩個被加工表面之間位置精度較高，要求加工余量小而均勻時，多以兩表面互為基準(zhǔn)， 反復(fù)進(jìn)行加工，這一原則稱為互為基準(zhǔn)原則。（5）保證零件安裝準(zhǔn)確、可靠，操作方便的原則12、什么是工序集中和工序分散？各有什么特點？答： 工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成， 而每一道工序內(nèi)的加工內(nèi)容比較多。 工序集中有以下的特點： 可以裝夾一次零件，而加工多個表面，能較好地保證表面之間的相互位置精度。 可以減少裝夾零件的次數(shù)和輔助時間

11、， 減少零件在機(jī)床之間的搬運次數(shù)， 有利于縮短 生產(chǎn)周期。 可以減少機(jī)床和操作工人的數(shù)量， 節(jié)省車間生產(chǎn)面積， 簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。 采用的設(shè)備和工裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 投資大， 調(diào)節(jié)和維修的難度大， 對工人的技術(shù)水平要求 高。工序分散就是零件的加工工序數(shù)目多，而每一道工序內(nèi)的加工內(nèi)容比較少。 工序分散有以下特點： 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備比較簡單，調(diào)整方便，生產(chǎn)工人易于掌握。 可以采用最合理的切削用量，減少機(jī)動時間。 設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，生產(chǎn)面積大。13、安排切削加工工序應(yīng)考慮哪原則？答：切削加工工序的安排，應(yīng)考慮以下原則：（1）基準(zhǔn)先行原則在零件的每一加工階段， 先把基準(zhǔn)面加工出來， 再以基

12、準(zhǔn)面定位來加工其它表面， 以保 證加工質(zhì)量。（2）先粗后精原則零件的加工一般應(yīng)劃分加工階段， 先進(jìn)行粗加工， 然后是半精加工， 最后是精加工和光 整加工， 這樣有利于逐步消除加工誤差和表面缺陷層， 從而逐步提高零件的加工質(zhì)量和表面（ 3）先主后次原則 先加工主要表面，后加工次要表面。因為主要表面加工難度較大，容易報廢，放在前階 段進(jìn)行，可以減少工時浪費。而次要表面如鍵槽、螺孔、銷孔等，往往又和主要表面有一定 的相對位置要求，一般安排在主要表面的半精加工之后，精加工之前進(jìn)行。（4）先面后孔原則 對于模座、凸、凹模固定板等一般模具零件，平面的面積較大，輪廓平整，先加工好平 面，便于加工孔時定位安裝

13、， 既有利于保證孔與平面之間的位置精度， 也給孔加工帶來方便。14、熱處理工藝分為哪兩大類？應(yīng)如何安排？ 答：模具零件熱處理工藝分為預(yù)先熱處理和最終熱處理兩大類。1）預(yù)先熱處理 退火、正火目的是消除內(nèi)應(yīng)力，改善切削加工性能。一般安排在粗加工前，毛坯制造出來以后進(jìn)行。 時效處理目的是消除內(nèi)應(yīng)力，減少零件的變形。一般安排在粗加工前后，對于精密零件，要進(jìn)行多次時效處理。 調(diào)質(zhì)目的是減小或消除零件的內(nèi)應(yīng)力，改善切削加工性能并提高零件的綜合機(jī)械性能。一般安排在粗加工后，半精加工前。2）最終熱處理 淬火目的是提高零件的硬度。一般安排在磨削加工前。 滲碳淬火目的是提高零件表面的硬度和耐磨性，一般安排在半精加

14、工之前或之后進(jìn)行。 滲氮目的是提高零件表面的硬度、 耐磨性、 疲勞強(qiáng)度和抗蝕性， 由于滲氮處理的溫度較低，零件變形很小，所以可以根據(jù)零件的加工要求，安排在精加工之前或之后進(jìn)行。15、工序尺寸及其公差應(yīng)如何確定？ 答：工序尺寸的確定： 當(dāng)工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時， 被加工表面的最終工序的尺寸及公差 一般可以直接按零件圖樣規(guī)定的尺寸和公差確定。 中間各工序的尺寸則按零件圖樣規(guī)定的尺 寸依次加上（對于外表面）或減去（對于內(nèi)表面）各工序的加工余量求得，計算的順序是由 后向前推算，直到毛坯尺寸。工序尺寸公差的確定： 工序尺寸公差主要根據(jù)加工方法、 加工精度和經(jīng)濟(jì)性確定。 一般 均按該工序加工方法的經(jīng)濟(jì)加

15、工精度選定（可以從機(jī)械加工手冊中查得） 。 當(dāng)工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時， 最終工序的公差一般就是零件圖樣規(guī)定的尺寸公差。 毛坯尺 寸公差按照毛坯制造方法或根據(jù)所選型材的品種規(guī)格確定。16、零件的機(jī)械加工質(zhì)量主要包括哪兩個方面？ 答：零件的機(jī)械加工質(zhì)量主要包括零件的機(jī)械加工精度和加工表面質(zhì)量兩個方面。17、什么是機(jī)械加工精度？獲得機(jī)械加工精度有哪些方法？ 答：機(jī)械加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數(shù)的 符合程度。獲得機(jī)械加工精度的方法：（1）試切法試切法是指通過試切測量調(diào)整再試切的方法反復(fù)進(jìn)行， 直至零件的尺寸精 度達(dá)到圖紙給定要求的方法。（ 2）定尺寸刀具法

16、定尺寸刀具法是指用刀具的相應(yīng)尺寸來保證零件的加工尺寸達(dá)到要求的加工方法。 例如 用鉆頭、鉸刀、拉刀、絲錐等刀具加工零件就屬于這種加工方法。（3）調(diào)整法調(diào)整法是指按零件規(guī)定的尺寸預(yù)先調(diào)整好刀具與工件的相對位置， 并且在一批零件的加 工過程中始終保持這個位置不變，來保證零件加工尺寸的方法。（4） 自動控制法自動控制法是把測量裝置、 進(jìn)給裝置、 切削裝置和控制系統(tǒng)等組成一個自動控制的加工 系統(tǒng)， 自動完成加工過程中的切削加工、 尺寸測量和刀具調(diào)整等工作， 當(dāng)零件尺寸達(dá)到加工 要求后，機(jī)床自動退刀并停止加工。18、工藝系統(tǒng)的幾何誤差包括哪些方面？為什么會存在加工原理誤差？對機(jī)械加工精度影響 較大的機(jī)床

17、誤差有哪些？ 答：工藝系統(tǒng)的幾何誤差包括：加工原理誤差、機(jī)床誤差、刀具的制造誤差和磨損、夾具的 誤差和磨損、調(diào)整誤差。加工原理誤差是指由于采用近似的成形運動或近似的刀具輪廓進(jìn)行加工所產(chǎn)生的誤差。機(jī)床誤差對零件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動鏈誤差。19、工藝系統(tǒng)的剛度對加工精度的影響表現(xiàn)在哪些方面？減小工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度 影響有哪些措施？答：工藝系統(tǒng)的剛度對加工精度的影響表現(xiàn)在以下方面：（1）切削力作用點位置變化引起的零件形狀誤差。（2）切削力大小變化引起的零件形狀誤差（ 3）夾緊力引起的加工誤差（ 4）重力引起的加工誤差（ 5）慣性力引起的加工誤差（ 6）傳動力引起

18、的加工誤差減小工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度影響有如下措施：（ 1）提高工藝系統(tǒng)剛度1）合理設(shè)計零部件結(jié)構(gòu)，提高其剛度。特別是對基礎(chǔ)件和支承件，應(yīng)選擇剛度較大的 零件結(jié)構(gòu)和截面形狀，并在薄弱環(huán)節(jié)增添加強(qiáng)肋。2）提高連接表面的接觸剛度。3）采用合理的裝夾方法和加工方法。（2）減小切削力及其變化20、工藝系統(tǒng)的熱變形對加工精度的影響表現(xiàn)在哪些方面？減小工藝系統(tǒng)熱變形有哪些措施？答：工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響比較大， 工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差包括以下方面： （ 1） 零件受熱變形（2）機(jī)床受熱變形（3）刀具受熱變形減小工藝系統(tǒng)熱變形的措施有 ;（ 1）減少發(fā)熱和隔熱（ 2）加強(qiáng)散熱能力3）均衡溫度

19、場4）保持工藝系統(tǒng)的熱平衡21、提高零件加工精度主要有哪些途徑？試舉例說明。 答：提高零件加工精度主要有兩種途徑：誤差預(yù)防技術(shù)和誤差補(bǔ)償技術(shù)。誤差預(yù)防技術(shù)的具體方法有： （1）直接減小原始誤差法。例如，加工細(xì)長軸時，主要原始誤差因素是工件剛性差， 所以，采用反向進(jìn)給切削法，并加上跟刀架，使零件受拉伸，從而達(dá)到減小變形的目的。（2）轉(zhuǎn)移原始誤差法。例如，車床的誤差敏感方向是工件的直徑方向，所以，轉(zhuǎn)塔車 床在加工中都采用“立刀”安裝法，把刀架的轉(zhuǎn)位誤差轉(zhuǎn)移到誤差不敏感的切線方向。（3）誤差分組法。例如，當(dāng)毛坯的精度太低，引起的定位誤差或復(fù)映誤差太大時，可以把毛坯件按誤差大小分成 n組，這樣每組零件

20、的誤差就縮小為原來的1/n,再按組調(diào)整刀具和零件的相對位置以減小毛坯誤差對加工精度的影響。（4）“就地加工”法。例如，車床尾架頂尖孔的軸線要求與主軸軸線重合，可以采用 就地加工，把尾架裝配到機(jī)床上后進(jìn)行最終精加工。誤差補(bǔ)償技術(shù)是指在現(xiàn)存的原始誤差條件下， 通過分析、 測量，并以這些誤差源為依據(jù)， 人為地在工藝系統(tǒng)中引入一個附加的誤差源， 使之與工藝系統(tǒng)原有的誤差相抵消， 以減少或 消除零件的加工誤差。22、零件的表面質(zhì)量包含哪兩個方面的內(nèi)容？它們對零件使用性能各有什么影響？ 答：零件的表面質(zhì)量主要包含兩個方面的內(nèi)容： 零件表面的幾何特性和零件表面的力學(xué)性能。零件表面的幾何特性包括表面粗糙度、表

21、面波度、傷痕等。 零件表面的力學(xué)性能包括表面層的加工硬化、 表面層金相組織變化、 表面層殘余應(yīng)力等。 零件的表面質(zhì)量對零件使用性能的影響表現(xiàn)在以下幾方面：（1）零件的表面質(zhì)量對耐磨性的影響1 ）表面粗糙度對耐磨性的影響一般說表面粗糙度值越小， 零件耐磨性越好。 但表面粗糙度值太小， 緊密接觸的兩個光 滑表面之間潤滑油不易儲存，容易發(fā)生分子粘接，磨損反而增加。2）表面加工硬化對耐磨性的影響 表面層的加工硬化使摩擦副表面層金屬的硬度提高， 所以一般可使耐磨性提高。 但過度 的加工硬化將會引起金屬組織過度疏松，甚至出現(xiàn)裂紋和表層金屬的剝落，使耐磨性下降。（ 2）零件的表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響1）表面粗糙度對疲勞強(qiáng)度的影響在交變載荷作用下， 表面粗糙度的凹谷部位容易引起應(yīng)力集中， 產(chǎn)生疲勞