工藝與設備及計算機輔助設計復習題及答案

1、第一部分“工藝設計及CAPP復習提綱第一章典型零件機械加工工藝規(guī)程的設計 第一節(jié)制定工藝規(guī)程的步驟1、如何選擇加工方法？按經濟精度和表面粗糙度來確定加工表面的最終加工方法。 同時考慮材料的性質、生產類型、本廠條件。2、加工順序的安排原則原則：先粗后精、先主后次、先面后孔、基準先行。熱處理的安排：預備熱處理：切削加工之前，為改善材料的切削性能。最終熱處理：半精加工之后、精加工之前，為提高材料的強度硬度（設計要求） 去內應力處理：粗加工之后、精加工之前。如人工時效、退火等輔助工序的安排檢驗（每道工序自檢、粗加工后、重要工序后、全部加工完成后要安排檢驗）、去毛刺、清洗、 探傷、防銹等。3、粗基準、精

2、基準的選擇原則 粗基準的選擇原則1）2）3）4）用重要的表面作為粗基準用與加工表面有位置精度的非加工表面為粗基準 以各個加工表面中余量最小的表面為粗基準 用尺寸較大、平整、光潔的表面為粗基準 精基準的選擇原則1）基準重合 2）基準統(tǒng)一 3）互為基準 4）自為基準4、工序間余量及公差的計算 加工余量一般按經驗選取，可查手冊。工序尺寸及公差表明每到工序應加工到什么尺寸、什么精度。 根據加工順序，先確定每道工序的余量及（經濟）精度，從最后一道工序向前推算。 工序尺寸的公差一般按入體原則標注（毛坯按對稱標注）第二節(jié)車床主軸工藝過程設計1、車床主軸支撐軸徑、次要軸徑的加工方法是什么？精磨精車或粗磨2、車

3、床主軸各工序的定位基面分別是什么？車大圓外圓：小端外圓車端面、孔倒角：大端外圓+中心架車各外圓：大端外圓+小端中心孔磨各外圓：軸套心軸3、車床主軸的熱處理有哪些？如何安排熱處理工序？退火：粗車前 調質：粗車后精車前去應力退火：粗磨后氮化之前氮化：去應力后，精磨前4、車床主軸的加工工藝路線鍛造一退火一粗車一調質一精車一去應力處理一粗磨一氮化一半精磨一精磨 第三節(jié)車床主軸箱箱體工藝過程設計1、主軸孔、頂面、底面的加工方法分別是什么？精鏜+浮動鏜精磨 精銑2、主軸孔、頂面、底面的精基準面分別是什么？底面或導軌面主軸毛坯孔 頂面1、有哪些齒形加工方法，對應的加工精度和適用范圍如何?齒形加工方法機床刀具

4、加工精度及適用范圍仿形法成形銑齒銑床模數(shù)銑刀加工精度及生產率較低，一般精度為9級以下。拉齒拉床齒輪拉刀精度和生產率較高，但拉刀制造困難，價格高， 故只在大量生產時采用，且宜拉內齒輪。成形磨齒磨齒機砂輪能加工5-6級精度齒輪，適用于大批量生產， 宜磨削內齒輪和齒輪極少的齒輪。展成法滾齒滾齒機齒輪滾刀通常能加工6-10級精度齒輪，最高能達4級，生產率較高，通 用性大，常用以加工直齒，斜齒的外嚙合圓柱齒輪和渦輪。插齒插齒機插齒刀通常能加工7-9級精度齒輪，最高能達6級，生產率較高，通 用性大，適用以加工內外嚙合齒輪（包括階梯齒輪），扇形 齒輪，齒條等。剃齒剃齒機剃齒刀能加工5-7級精度齒輪，生產率高

5、，主要用于齒輪滾， 插預加工后，淬火前的齒形精加工。珩齒珩齒機或剃齒機珩磨輪能加工6-7級精度齒輪，多用于經過剃齒和 高頻淬火后的精加工。磨齒磨齒機砂輪能加工3-7級精度齒輪，生產率較低，加工成本較高， 多用于齒形淬硬后的精密加工。3、孔系的加工方法有哪些？劃線找正、試切鏜孔，利用鏜模鏜孔，坐標法鏜孔4、車床主軸箱箱體加工順序或工藝路線平面加工：粗銑一半精銑一粗磨（粗銑一精鏜） 孔系加工 主軸孔加工：精鏜一浮動鏜；金剛鏜一珩磨（滾壓） 第四節(jié)圓柱齒輪加工工藝1、齒輪有哪些精度要求？1）2）3）4）傳動的準確性：傳動的精度，公差組 I。傳動的平穩(wěn)性：振動、噪聲，瞬時傳動比，公差組 載荷分布的均勻

6、性：應力、磨損，公差組 齒側間隙：合適的間隙，潤滑，補償誤差。III。II。2、齒形加工的定位基準選擇內孔和端面定位：精度高，適用于成批生產 外圓和端面定位：生產率低，單件小批生產3、不同精度齒輪的齒形加工方法的選擇78級，滾齒或插齒67級不淬硬齒輪，滾齒一剃齒67級淬硬齒輪，磨齒（小量生產），珩齒（大量生產）56級，磨齒第二章計算機輔助工藝過程設計（CAPP減少設計周期，提高產品的競爭力。2）工藝標準化和優(yōu)化。使工藝設計人員可以從事更多的新工藝開發(fā)等創(chuàng)造性的工作。CAD和CAM集成的橋梁，CIMS的信息集成的關鍵。 有助于經驗的總結和繼承。1、采用計算機輔助工藝過程設計重要意義1）3）4）5

7、）2、CAPP的結構組成及關鍵（基礎）技術CAPP的基本結構及組成1）控制模塊：協(xié)調各模塊的運行。2）零件信息獲取模塊：人工輸入，從CAD中自動獲取。3） 工藝過程設計模塊（工藝生成模塊）：工藝決策、工 藝過程卡生成。工序生成模塊：生成工序卡。工步決策模塊：生成工步卡。輸出模塊：輸出各種工藝文件。工序圖自動生成模塊NC指令生成模塊加工過程動態(tài)仿真4)5)6)7)8)9)CAPP的關鍵技術1）成組技術：把相似的問題歸類成組，尋求解決這一組問題相 對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得所期望的經濟效益。2）零件信息的描述和獲取3）工藝設計決策方法包括：工藝決策；工步決策；工藝參數(shù)決策等。工藝知識的表示和獲取。工

8、序圖的自動生成。工藝數(shù)據庫的建立。4)5)6)3、目前CAPP有哪些常用的零件信息描述及輸入方法？3 ）方位特征描述法1）成組代碼描述法2）特征表面描述法（圖素法）4）拓撲法5）框架描述輸入法4、變異式（派生式）CAPP系統(tǒng)的基本原理建立在成組技術的基礎上，利用“相似零件有相似工藝”的原理，一個新零件的工藝是通 過檢索相似零件組的工藝，然后加以修改而成。（1）利用成組技術，將零件分類成組，使所有相似的零件組成零件族。（2）根據零件族所有零件的特點，設計適合這族所有零件的工藝規(guī)程-稱為這族零件的標 準工藝規(guī)程（不- 定是 一個實際的工藝）。（3）編制新工藝時，新零件首先被相似性分類系統(tǒng)歸入某一族

9、零件。（4）將這族零件的標準工藝規(guī)程調出，經人工修改，得到新零件的實際工藝規(guī)程。5、創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的基本原理計算機程序根據工藝決策邏輯和制造工程數(shù)據信息，在沒有或很少人工干預的情況下，自動生成零件的工藝過程。新零件的零件信息輸入到 CAPP系統(tǒng)后，通過已經設計好的邏輯決策方式，模仿人類工藝設 計師的決策過程，自動生成工藝路線、工序內容、工步內容，輸出工藝規(guī)程文件。第二部分“機床設計”復習提綱1、機床設計有哪些基本要求、設計方法1工藝范圍（加工功能）2柔性3與物流系統(tǒng)的可親性4剛度5精度6噪聲7生產率和自動化8成本9生產周期10可靠性11造型與色彩 設計方法：創(chuàng)新設計、變型設計、組合設計2、

10、機床主要技術參數(shù)確定I尺寸參數(shù):主要結構尺寸參數(shù)電動機的功率，扭矩莊參數(shù):機床規(guī)格大小及反映機床最大工作能力的一種參數(shù)3、主傳動系數(shù)設計要求、要點、原則要求：1、滿足機床使用性能要求2、滿足機床傳遞動力要求3、滿足機床工作性能要求4、滿足產品設計經濟性的要求 5、調整維護方便，結構簡單、合理，便于加工裝配 原則：1傳動副前多后少2.傳動順序和擴大順序相一致 3變速組降速前慢后快基本參數(shù)'運動參數(shù):執(zhí)行件（主軸,工作臺，刀架）運動速度 j動力參數(shù)：電動機的功率，扭矩4、結構式、結構網、轉速圖組成內容、擬定方法、傳動系統(tǒng)圖5、基本組、擴大組、變速組、變速范圍（軸、組）計算6、進給傳動設計特

11、點、伺服進給系統(tǒng)及控制方式、特點7、8、主軸組件組成與基本要求，提高性能措施 組成：支承軸承、傳動件、密封件、定位元件、1.精度2.剛度3.抗震性4.升溫和熱變形 主軸參數(shù)確定與軸承選擇主軸。5.精度保持性9、滾動軸承與滑動軸承特點10、支撐件選擇原則，提高剛度措施1）應具有足夠的剛度和較高的剛度3）熱穩(wěn)定性好4）排屑暢通、導軌作用、結構、組成形式、特點， 功用：承受載荷和導向-質量比吊運安全，并具有良好的結構工藝性 材料搭配2）應具有較好的動態(tài)特性12、組合機床“三卡一圖”作用，常用通用部件、類型 零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系圖、生產率計算卡 通用部件分為：動力部件、支撐部件、輸送部件、

12、控制部件、輔助部件。1、2、3、4、5、6、7、8、9、第三部分“先進制造技術”復習提綱 、列舉并說明三種以上制造自動化技術參考要點：CAD/CAM 技術（包括 CAT/CAE/-CAX數(shù)字控制技術機電一體化技術（包括光、液、氣） 傳感器與測試技術伺服驅動系統(tǒng)技術自動機技術（包括輸送、存儲、裝卸及機器人） 加工、裝配和檢驗中的自動化技術 制造系統(tǒng)技術管理信息化技術 10、回收與維修中的自動化技術二、綠色制造的概念和主要內容是什么？參考要點：綠色制造技術是在保證產品的功能、質量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資 源效率的現(xiàn)代制造模式。它使產品從設計、制造、使用到報廢整個生命周期中不產生環(huán)境污染

13、 或最小化，符合環(huán)境保護要求，歲生態(tài)環(huán)境無害或極少，節(jié)約資源和能源，使資源利用率最高, 能源消耗最低。三、現(xiàn)代制造技術主要包括哪三部分內容？ 參考要點：（1）現(xiàn)代制造系統(tǒng)設計技術（2）現(xiàn)代制造系統(tǒng)工藝及自動化技術（3）現(xiàn)代制造系統(tǒng)管理技術 四、簡述工業(yè)機器人的特點及應用？ 參考要點：具有機構本身具有運動關節(jié)具有控制單元具有檢測裝置可代替人工完成重復性工作或危險性工作 五、請列出3種以上的先進制造模式或技術參考要點：ERP技術、準時生產模式、精益生產模式、虛擬制造模式、綠色制造模式 六、新產品開發(fā)分為哪四個階段？參考要點：四個階段：市場分析、產品設計、產品制造、市場營銷七、實物反求的技術路線是什

14、么? 參考要點：實物反求工程的技術路線包含實物反求測量數(shù)據格式轉換數(shù)據處理與反求設計數(shù)據傳輸與CNC系統(tǒng)的集成（1）（2）（3）（4） 反求工程的設計程序是：首先對產品進行反求分析，針對反求對象的不同形式一一實物、軟件 或影象，可采用不同的手段和方法。如實物機器設備的反求，可用實測手段獲得所需參數(shù)和性 能、材料、尺寸等。軟件如圖樣可直接分析了解產品和各部件的尺寸、結構和材料，但掌握使 用性能和工藝，則要通過試制和試驗。影象可用透視法與解析法求出主要尺寸間的大小相對關 系，用機器與人或已知參考物對比，求出幾個絕對尺寸，推算其他尺寸。材料和工藝等都需要 通過試制和試驗才能解決。在以上分析的基礎上，

15、才能進行不同類型的反求設計。八、說明創(chuàng)新設計的四個階段參考要點：? 1)準備階段提出問題，明確創(chuàng)新目標，搜集資料，進行科學分析。? 2)醞釀階段 通過思考與試驗，對問題做各種試探性解決。尋找滿足設計目的要求的 技術原理，對各種可能的設計方案進行構思。 常常需要對這些設計方案加以變換、 分解、 組合。如果原有的技術原理不能解決問題，還必須通過實驗、試驗和理論分析探索新的 原理，或將已有的科學理論開發(fā)成新的技術原理。?3 )明朗階段 經過長期的醞釀、潛伏的或不同尋常的觀念和辦法，有時使問題的解決一下子豁然開朗，這叫做“頓悟”。? 4)驗證階段 此階段對新想法進行檢驗和證明，并完善創(chuàng)新成果。九、MRP2的結構及功能參考要點：它的主要功能包括 它的主要功能包括 它的主要功能包括 它的主要功能包括 它的主要功能包括1、基礎數(shù)據庫子系統(tǒng)2、庫存管理子系統(tǒng)3、經營計劃管理子系統(tǒng)4、生產計劃子系統(tǒng)5、