习题答案_第2版机械制造工艺学_第三章 数控加工工艺设计 .pdf

《机械制造工艺学》第二版习题参考答案 常同立、佟志忠编著 清华大学出版社 对于用本书作为教材的教师来说，可以通过电子邮箱tonglichang@126.com 与作者联系， 可以获得相关的教学支撑资料。 第三章 数控加工工艺设计 习题3-1 参考答案： 从起源上看，数控加工工艺是传统加工工艺的延续与演变，数控加工工艺继承了传统加工工艺的大量 内容。由于数控加工设备的新特点，数控加工工艺与传统加工工艺在工艺审查、加工过程设计、工序设计 等方面也有着明显的不同，数控加工工艺在工序工步划分、刀具选择、工件装夹、夹具设计、加工方式、 刀具路径、加工柔性等诸多工艺设计细节上有新特点。 与普通机械加工相比，数控加工具有如下特点： （1）自动化程度高 用数控机床加工工件时，切削加工过程在数控系统控制下全自动完成。若数控 机床配备了自动化程度高的机床夹具，那么除了手工装卸工件外，工件加工的全部过程都由机床自动完成。 （2 ）加工精度高，加工质量稳定 数控加工的尺寸精度通常在0.005~0.01mm 之间。数控机床往往 采用尺寸稳定性更高的刀具。数控加工在数控程序下完成，数控加工精度不受零件复杂程度的影响，因而 数控加工具有更高的形状精度。数控机床上总是在工件一次装夹后尽可能完成更多表面的加工，因而这些 表面之间具有更高的位置精度。 数控加工过程中大幅度减少了人为误差，因而同批工件具有更好的一致性。 （3 ）对加工对象的适应性强 数控加工体现了更强的制造柔性。决定表面加工质量的主要因素是数 控系统的程序，加工不同的表面或加工不同形状的工件只需要调整加工程序。数控加工具有更大的柔性。 （4 ）生产效率高 数控系统具有很高的自动化程度，一次装夹工件，各个表面加工在数控系统控制 下依次完成，可节约时间定额，具有很高的生产率。而且一些数控机床还采用了高速切削技术。 习题3-2 参考答案： 数控加工是全新的现代先进加工方式，高度自动完成机械零件加工，有不同于普通机床加工之处， 也有与普通机床加工一脉相承之处。因此，数控加工工艺不是全新的，与普通机械加工工艺有许多共同的 内容。更详细内容可参考3-1 题答案 习题3-3 参考答案： 与普通机械加工相比，数控加工在工件一次装夹中能够完成更多的表面加工，具有工序集中的特点， 因而带有数控加工工序的机械加工过程往往有较少的工序。但是由于工件加工表面数量和质量要求并未改 变，而且数控加工过程需要编程实现，因而数控加工工序往往需要划分工步。数控加工的工序和工步的内 容设计均需要更为详尽。 习题3-4 参考答案： 特殊性突出表现在如下三个方面。 (1) 工序划分高度集中 数控加工设备是自动化程度较高的加工设备，具有一定的加工柔性，非常适 合采用工序集中原则编排加工工序。例如，加工中心采用机械手换刀，可以在一台设备上完成铣削、镗削、 车削、攻螺纹等多种加工。而普通机床功能相对较为单一，更适合采用较为分散的工序安排。 (2) 数控工序内容复杂 与普通机床相比，数控机床价格贵、精度高，使用费也高，故常安排其进行 复杂工序加工或普通机床无法完成的加工。 (3) 数控加工工步安排详尽 数控机床完全按照加工程序工作，因此工艺设计需要详细安排工步内容，确 定对刀点、换刀点及走刀路线等，并将其编入数控加工程序。而普通机械加工工序内的工步内容往 往允许操作者灵活处置。 习题3-5 参考答案： 数控加工工艺设计大体分为如下几步： (1) 原始资料准备； (2) 数控加工工艺分析； (3) 数控工艺方案确定； (4) 数控机床、刀具及夹具选择； (5) 确定加工参数及走刀路线； (6) 数控加工程序编制； (7) 数控程序调试、加工模拟及修正； (8) 编写技术文件。 习题3-6 参考答案： 1. 零件图样标注应便于数控编程 (1) 零件图上尺寸标注应符合数控加工的特点。 在数控加工零件图上，应以同一基准标注尺寸。在不得已情况下，可将局部的分散标注法改为同一基 准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种尺寸标注方法容易使设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设 置等具有一致性，也方便编制加工程序。 (2) 构成零件轮廓的几何要素应充分。 人工编程往往需要计算基点或节点坐标。自动编程则要对构成零件轮廓的所有几何要素进行定义。因 此在分析零件图工艺性时，要分析几何要素是否充