模具成型工艺复习题.doc

一、填空1、 圆柱形零件常用的主要工艺有（ 车削工艺 ）、（ 磨削工艺）、（研磨工艺）所用机床为（车床）、（磨床）、（研磨设备）2、常用的车刀种类（整体式车刀）（焊接式车刀）、（机械装夹式车刀）。机械装夹式车刀由（可转位刀片）和（刀杆）组成 。可转位车刀刀片主要有（硬质合金）与（陶瓷）可转位刀片两大系列。3、确定车刀几何角度应主要依据（切削用量），同时还要考虑（积屑瘤的产生与防震）、（表面粗糙度）的要求等。4、确定切削用量的依据（工件材料性能）、（加工要求）、（刀具）、（生产规模）。在大规模生产时，每道工序的切削用量是经过精密计算、试验后确定的。5、外圆磨削一般在热处理后进行。是机械加工工艺过程中的（精密加工或最终）加工工序。针对不同材料的零件和磨削工艺要求，正确选择具有最佳（磨料）、（粒度）、（硬度）、（组织）和（结和剂）的砂轮，是优化磨削性能，保证加工面的尺寸精度和表面粗糙度的关键技术。6、依据磨具不同，磨削方式可分为（固粒式磨削）、（散粒式磨削）。 其中砂轮磨削、沙带磨削、珩磨属于（固粒式磨削），研磨、抛光、表面喷丸属于（散粒式磨削）。7、砂轮的种类和尺寸是确定磨削用量的重要条件，磨削用量的主要内容有（砂轮速度）、（工件速度）、（纵向进给量）、（横向进给量）。在砂轮的磨料与黏结剂中，（磨料）是砂轮进行切削的刃具，其（硬度）、（粒度）与（单位体积（1CM3）的数目）是决定砂轮品质和应用范围的参数 。磨料分为（天然）、（ 人造）的两类，其中（人造）类别比较常用。其中石英、石榴石、刚玉属于（天然）类别，普通磨料（刚玉系、碳化物系）超硬磨料（人造金刚石、立方碳化硼）较低硬度磨料（氧化铬、氧化铁、玻璃粉）属于（人造）类别。磨料粒度由（粒度号）表示。由W表示的磨料称为（微粉）。8、导柱、导套研磨的目的是（减小表面粗糙度）、（提高配合精度）。 凸凹模型面研磨的目的是（保证塑件外形的装饰性）与（间隙值精度及均匀性）。研磨方法有（湿研）、（干研）、（抛光）。9、（湿研）是将研磨剂涂于研具或加工面上，磨粒是分散的，研磨时，磨粒在研具与加工面之间进行滚动切削。研磨剂中除磨料外，一般还有（煤油）、（润滑油）、（油酸）和（硬脂酸）等物质。由于研磨剂中（油酸）和（硬脂酸）等酸性物质的作用，在加工表面上形成一层很软的（氧化物薄膜），钢铁成膜的时间仅为0.05S，膜厚27微米，（氧化膜）容易被磨粒去处。新露出的加工面又被氧化再去除，如此循环将加速研磨过程。但经这样加工的表面（无光泽），以后往往需要（抛光）作业。（干研）将磨料均匀固压在研具上，对加工面进行以（滑动）切削为主的研磨过程，此法加工效率（低），但研磨精度（高），可达（很低）的表面粗糙度值。抛光其机理与研磨相同，是一种（超精）研磨。一般选用（比工件软）的磨料，由于抛光的速度比较高，工件加工面的温度较高，易于形成（氧化膜），所以容易获得（教好的表面质量，有光泽）。10、研磨剂是由磨料和辅料合成的混合剂，常配制成（液态）、（固）、（膏状）。研磨工艺参数包括（研抛压力）、（速度）、（余量）、（研抛运动轨迹）。研磨膏与研磨皂是由（研磨料）、（混合脂（粘结剂）、（润滑剂）和（油酸按）一定比例调制而成。使用时添加（煤油或汽油）稀释。研磨皂主要用来（降低工件加工表面的粗糙度，并起抛光作用）。11、套形零件的加工工艺主要有（外圆与端面的车削加工）、（内孔钻镗加工）、（外圆与内孔的磨削加工）、（内孔研磨加工）。 在车床上钻、扩导套内孔，定位基准为（外圆面）和（端 。面）。加工孔用的钻头有（麻花钻）、（扩孔钻）、（深孔钻）、（锪钻）；（锪钻）用于锪孔口锥面、导角、去孔口毛刺、锪沉孔。12、麻花钻常用类型，依据材料可分为（高速钢麻花钻）、（硬质合金麻花钻）；依据长度可分为（标准型）、（加长型）；依据柄部可分为（直柄）、（莫式锥柄）。麻花钻中螺旋角的作用为（适当选择可改善排屑条件）；顶角的作用为（导屑改善切削条件），钻削的材料硬度越小，顶角也（越小）；后角的作用为（麻花钻的直径越大，后角应当减小，使主切削刃的强度增大，提高刀具寿命）；横刃前角的作用为（该角大可缩短横刃，有利于分屑和短屑，增大钻心部分的排屑空间，有利于改善钻削条件）。13、扩孔钻主要有（高速钢扩孔钻）、（硬质合金扩孔钻）。扩孔钻的用途（提高钻孔、铸孔与锻造孔的孔径精度，达到IT11级以上；表面粗糙度达Ra3.2m，为镗孔作好准备）。（硬质合金）扩孔钻主要用于铸造和有色金属材料的孔的加工。14、锪钻主要有三种形式，它们是（外锥面锪钻）、（内锥面锪钻）、（平面锪钻）。钻中心孔是要求较高的辅助工序，一般顶尖与中心孔在锥孔大端接触，接触环带宽为（12mm）；当钻出的中心孔要求高精度时，则需要进行（修研）。其方法有（在车床上采用铸铁顶尖加研磨剂、润滑油）、（采用油石、橡胶轮进行修研）、（在中心孔磨床上进行修研）等。常用的中心钻有（打中心孔用的中心钻）和（钻孔定中心用的中心钻）。15、镗孔工艺是孔加工中精密加工工艺，镗孔可作为（最终）工序或作为（磨削）的前工序，对于孔径颇大的孔如（D75或100以上）的孔，镗孔工艺将是主要或唯一的加工方法。镗削刀具按切削刃的数量可分为（单刃镗刀）、（双刃镗刀）、（多刃镗刀）；按刀具结构分（整体式）、（机夹式）、（可调式）。16、内孔磨削工艺工艺特点是（内圆磨头主轴悬臂工作，刚性差，在磨削力作用下，容易产生变形与振动，影响磨孔精度和表面粗糙度。沙轮与内孔接触圆弧长，排屑困难，磨粒易钝化，易堵塞，容易产生高温，烧伤内孔表面）。内孔磨削可作为孔加工的（最终工序）或作为（研磨的底孔）。内孔磨削所用机床有（内圆磨床）、（坐标磨床）、（无心磨床）。内孔磨削工艺条件有（砂轮速度）、（工件速度）、（纵向进给量）、（横向进给量）。17、模具导套在磨削后，为提高导向精度和使用寿命，需留0.010.015mm余量进行（研磨）或（珩磨）。珩磨孔工艺条件有（合成速度）、（网纹交叉角）、（主轴圆周速度）、（主轴往复速度）。合理确定珩磨（行程）与（超程量）是保证内孔两端孔径一致与圆柱度精度要求的技术指标；珩磨切削液一般采用（煤油），使用立方碳化硼油石时，为防止水解，不得采用（水基）切削液。使用树脂结合剂油石时，不能采用（碱性）切削液。18、套形工件内孔研磨方法有（采用研磨工具进行手工研磨）、（在车床上研磨）、（采用研磨机研磨）。使用的工具（研磨棒）。20、板件平面磨削工艺方法主要有（圆周磨）、（端磨）等，（圆周）磨削工艺方法因接触面积小、热量小、排屑方便,加工精度高，表面粗糙度小。（ 端）磨削工艺方法磨轮主轴刚性好、允许采用较大磨削用量，加工效率高。但是，易发生高热，砂轮磨损不均匀，排屑困难、冷却条件差。因此，精度低。为解决这一问题所采取的措施是（将砂轮端面相对被加工面调整一个斜角2O4O），但这样磨出的表面将产生（凹面）。模具构件中的斜楔、导向滑板需采用（导轨）磨削工艺。导轨磨削常采用（端面）磨削方式。板件平面磨削常见缺陷有（表面波纹）、（表面拉毛划伤）、（表面呈直线痕迹）、（两表面平行度、平面度超差）（表面烧伤）。21、坐标镗床是具有（精密坐标定位的精密机床），主要用于（镗削孔径、形状与位置精度要求高的孔系）。一般，坐标镗床的坐标定位精度为（0.002- 0.012），而镗出孔距尺寸精度为（1.22）倍坐标定位精度，镗孔的形状精度与机床主轴的几何精度有关。镗孔孔径精度可达（IT7-IT6 ），镗孔表面粗糙度可达（Ra0.4-0.8）。坐标镗床按是否有数控装置分为（普通坐标镗床）、（ 数控坐标镗床）。22、坐标镗已成为批量加工模座板上的孔系作为精密加工工序或最终加工工序的最佳手段。除此之外，还可进行（钻孔）、（扩孔）、（铰孔）、（锪沉孔），还可进行（坐标测量）、（划线）。23、在机床上加工零件时，必须按照工件的定位要求将其装夹在机床上，安装方式主要有（ 直接找正法 ）、（ 划线找正法 ）和（采用夹具安装）。24、工艺基准按用途不同可分为（定位基准）、（测量基准）、（装配基准）。25、零件加工中精基准选择的基本原则是（ 基准重合原则 ）、（ 基准统一原则 ）、（ 自为基准原则 ）、（ 互为基准原则 ）。26、珩磨切削液一般采用（ ），合理确定珩磨行程与超程量，是保证（ ）与（ ）的技术措施。27、模具零件的毛坯形式有（原材料 ）、（ 锻造件 ）、（铸造体 ）、（ 精品 ）。28、当零件尺寸精度要求高时，相应的（ 位置 ）精度和（ 形状 ）精度也应提高要求。 29、导柱、导套研磨的目的是（减小表面粗糙度）、（提高配合精度）。 凸凹模型面研磨的目的是（保证塑件外形的装饰性）与（间隙值精度及均 匀 ）。30、工件的过定位是指（ 某个自由度被限制了两次以上 ），模具中相邻零部件采用过定位结构的必要条件（ 提高相关零部件定位面的配合精度和形状.位置精度 ）。31、磨削加工时，表面层有很高的温度，当温度达到相变临界点时，表层金属就发生（ 晶相组织 ）变化，（ 强度）和（ 硬度 ）降低、产生（ 残余 ）应力、甚至出现（ 微观裂纹）。这种现象称为磨削烧伤。32、研磨剂常配成（ 磨料 ）、（ 研磨液 ）、（研磨辅料）三类。33、机械加工中振动有（ 自由震动 ）、（ 强迫震动 ）、（自激震动）三种，其中以（强迫 ）振动为主。34、硬质合金凸、凹模成形磨削时，常用（ 间断 ）磨削和（ 金刚石砂轮 ）磨削。35、分度夹具可视为机床必备的工装，常见的分度夹具有（工件上等分的加工面）、（ 轴向分度对定机构与元件）、（径向分度对定机构与元件）。36、精基准的选择原则为（ 基准重合原则 ）、（ 基准统一原则）、（ 自由基准原则）、（ 互为基准原则 ）。37、加工余量确定的方法有（ 计算法）、（ 经验法 ）、（查表法 ）。38、 成型砂轮磨削法的难点与关键点是砂轮的修整，常用的修整方法有：（砂轮修整器修整）（ 样 板刀挤压）（ 数控机床 修整）（电镀 法 ）三、简答题1、简述选择、确定加工机床与工装的基本原则？1、机床的选择与确定：（1）须使机床的加工精度与零件的技术要求相适应（2）许是机床可加工尺寸与零件的尺寸大小相符合（3）机床的生产率和零件的尺寸的生产规模相一致（4）选择机床时，须考虑现场所拥有的机床及其状态2、工装的选择与确定：模具零件加工所有工装包括夹具、刀具、检具。在模具零件加工中，由于是单件制造，其尽量选用通用夹具；以及标准刀具、刀具类型、规格和精度等级应与加工要求相符合。3、指出在进行凸模与凹模拼块成形磨削时应遵循的规则?l1）先确定、磨削水平与垂直方向的基准面；再顺次磨削与基准面相平行的加工面，以及精度高或较大的加工面。l2）当平面与凹圆弧面相连接时，需先磨削凹圆弧面，再顺次磨削平面；当平面与凸圆弧面相连接时，需先磨削平面，再顺次磨削凸圆弧面。l3）两凸圆弧面相连接时，当先磨削半径较大的凸圆弧面；两凹圆弧面相连接时，当先磨削半径较小的凹圆弧面。l4）应先磨削形状简单、操作方便的面。4、成形磨削工艺设计和工艺计算的主要内容有：l1）根据磨削规则，分析工件形状与尺寸精度要求进行合理的分段，并确定各段的磨削顺序。 2）根据凸模、凹模拼块设计图样上各加工面与加工基准面之间及相互之间的尺寸关系，计算各段的加工基准，如圆弧面的回转中心。l3）作成形磨削工艺尺寸图。使能按工艺尺寸图，顺次进行分段磨削成形。6、简述模具零件加工工艺阶段一般如何划分？并指出相应工艺内容及要求？模具加工工艺过程一般可分为以下几个阶段：(1)粗加工阶段主要任务是切除各加工表面上的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上尽量接近成品。(2)半精加工阶段它的任务是使主要表面消除粗加工留下的误差，达到一定的精度及留有精加工余量，为精加工做好准备，并完成一些次要表面如钻孔、铣槽等的加工。(3)精加工阶段精加工阶段主要是去除半精加工所留的加工余量，使工件各主要表面达到图样要求的尺寸精度和表面粗糙度。(4) 光整加工阶段对于精度和表面粗糙度要求很高，如IT6级及IT7级以上的精度，表面粗糙度Ra值为0.4m的零件可采用光整加工。(光整加工一般不用于纠正几何形状和相互位置误差)7、 指出工艺系统中原始误差的种类？工艺系统中原始误差包括：原理误差、工件安装误差、调整误差、度量误差、工艺系统静误差（机床误差、夹具误差、刀具误差）、工艺系统动误差（工艺系统受力变形、工艺系统热变形、刀具磨损、工件内应力引起的变形）8、 如图所示零件的装夹方式哪一种比较合理，为什么？v答：后一种比较合理，因为后一种的工艺系统刚度高9、指出模具零件加工中粗基准选择的一般要求？v为了保证加工表面与不加工表面的位置尺寸要求，应选不加工表面作为粗基准。v若要保证某加工表面切除的余量均匀，应选该表面作粗基准。v为保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量小的表面作为粗基准。v选作粗基准的表面应尽可能平整，不应有飞边、浇口、冒口或其它缺陷，使工件定位可靠，夹紧方便。v一般情况下，粗基准不重复使用。（会造成很大的误差，如例中同轴度误差）10、 指出图中A零件的作用？并简要说明原因？平衡在高速切削时，如果工艺系统中有不平衡的高速旋转的构件存在，就会产生离心力，在工件的每一转中不断变更方向，引起工件几何轴线作上述相同形式变形，造成工件圆度误差11、 指出影响磨削加工表面粗糙度的因素？（1）砂轮的磨粒粒度Ra（2）砂轮修整金刚石笔锋利，修正导程、径向进给量Ra磨粒等高性Ra（3）磨削用量砂轮VRaap、工件V塑变Ra粗磨ap生产率精磨apRa(ap=0光磨)（4）工件材料性质太硬、太软、韧性、导热性差Ra（5）砂轮硬度硬度钝化磨粒脱落Ra硬度磨粒脱落Ra硬度合适、自励性好Ra12、 平面磨削用精密平口虎钳各部分的名称，并对其结构、用途做必要说明。结构：1、平口虎钳有螺杆、螺母、钳体、活动钳口与测量柱组成2、钳体与活动钳口，须淬火，并进行精密磨削、研磨，使钳体两侧面对底面及钳口的垂直度为9001、3、测量住在磨削斜面时，作比较测量用用途：1、定位、夹紧工件，以备磨削垂直基面2、定位、夹紧磁力工作台难以吸住的细小工件或非导磁材料 3、也可定位、夹紧工件，进行成形磨削13、简述工艺系统受力变形对加工精度的影响？并指出相应措施？答：1切削力大小变化对加工精度的影响：（误差复映规律）2毛坯加工余量和材料硬度的不均匀，会引起切削力的变化。3工艺系统由于受力大小的不同，变形的大小也相应发生变化，从而导致工件尺寸和几何形状的误差。14、指出影响切削加工表面粗糙度的因素？刀具几何形状残留面积Ra前角Ra后角摩擦Ra刃倾角会影响实际工作前角切削用量vRafRa工件材料材料塑性Ra同样材料晶粒组织大Ra，（常用正火、调质处理）刀具材料、刃磨质量刀具材料强度Ra刃磨质量Ra冷却、润滑Ra15、 指出影响车削表面层加工硬化的因素？刀具几何形状的影响切削刃刃口钝圆半径后面磨损量前角表层金属的塑变加剧冷硬切削用量的影响切削速度v塑变冷硬f切削力塑变冷硬背吃刀量ap切削力塑变冷硬工件材料性能的影响材料塑性冷硬硬度冷硬16、 指出影响磨削表面层加工硬化的因素？磨削用量的影响磨削深度磨削力塑变冷硬纵向进给速度f切削力塑变冷硬工件转速工件受热作用时间工件软化倾向冷硬磨削速度每粒磨粒的切削厚度塑变、磨削区温度冷硬（高速磨削工件表面的冷硬程度比普通磨削时低） 砂轮粒度的影响砂轮粒度每粒磨料的载荷冷硬17、简述精基准选择的原则？v基准重合原则：可避免基准不重合造成的定位误差 基准统一原则：应选几个加工面都能使用的定位基准为精基准。v自为基准原则：有些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，这时应尽可能用加工表面自身为精基准。v互为基准原则：当两个被加工表面之间位置精度要求较高，要求加工余量小而均匀时，多以两表面互为基准进行加工。18、指出模具加工过程中自激振动产生的原因、特征及控制途径？在没有周期性干扰力作用的情况下，由振动系统本身产生的交变力所激发和维持的振动，称为自激振动。特点：1、不衰减的振动；2、f自=f固；3、取决于一周期获得的能量；4、取决于切削过程本身控制途径：1合理选择切削用量；2、合理选择刀具参数；3、提高工艺系统抗振性；4、采用减振装置；5、合理调整主振模态刚度比及其组合；6、采用变速切削20、指出影响磨削烧伤的因素及改善途径？答：磨削用量：1）砂轮转速磨削烧伤；2）径向进给量ap磨削烧伤；3）轴向进给量ft磨削烧伤；4）工件速度vw磨削表面温度提高，但相对ap来说影响较小 砂轮与工件材料：1)磨削时，砂轮表面上磨粒的切削刃口锋利磨削力磨削区的温度2)磨削导热性差的材料(耐热钢、轴承钢、不锈钢)磨削烧伤3)应合理选择砂轮的硬度、结合剂和组织磨削烧伤 改善冷却条件：采用内冷却法磨削烧伤（有效）采用磨削液直接对磨削区进行冷却 采用开槽砂轮：间断磨削受热磨削烧伤21、指出机械加工中强迫振动的振源及减小强迫振动的措施？并举例说明？答：1、系统外部的周期性干扰力；2、旋转零件的质量偏心；3、传动机构的缺陷；4、切削过程的间隙特性减小强迫振动的措施：1消除工艺系统中回转零件的不平衡2提高机床传动件的制造精度3提高工艺系统的刚度和增加阻尼4采取隔振措施5采用减振装置6合理安排固有频率避开共振区例如：在切削沿轴向开槽的工件时，车刀在工件每一转中都要受到沟槽的冲击；磨床的砂轮不平衡时，高速旋转的砂轮会给工件周期性变化的压力；用有接扣的皮带传动时，皮带接扣周期性的给传动轴冲击；机床附近有冲床工作时，冲床周期性的冲击力会通过地基传到机床上来。