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现代机制工艺理论（作业1）1.生长法制造技术与传统的注塑、铸造工艺相比有何特点，常用的RP技术有那些，RP技术目前适用那些零件或产品？答：生长型制造的实现，是采用粘结、熔结、聚合作用或化学反应等手段，选择地固化(或粘结)液体(或固体)材料，从而制作出要求形状的零部件。其最初的制造思路澡于3维实体被切成一系列的连续薄切片的逆过程只要用2维的制造方法制作出一系列的薄切片，然后即可堆叠成为3维的零部件实体。它的制造方式是不断地把材料按需要添加在未完成的零件上，直至零件制作完毕。即所谓“材料生长的制造过程”。注塑、铸造工艺师将熔融的材料浇入模具型腔，用液态材料的重力或外加压力令其迅速填充满模具型腔。依此原理来制造出所需的零件产品。RP技术根据成型方法可分为两类：基于激光及其他光源的成型技术（LaserTechnology），例如：光固化成型（SLA）、分层实体制造（LOM）、选域激光粉末烧结（SLS）、形状沉积成型（SDM）等；基于喷射的成型技术（JettingTechnoloy），例如：熔融沉积成型（FDM）、三维印刷（3DP）、多相喷射沉积（MJD）。RP技术目前适用的零件或产品：1）汽车、摩托车：外形及内饰件的设计、改型、装配试验，发动机、汽缸头试制。2）家电：各种家电产品的外形与结构设计，装配试验与功能验证，市场宣传，模具制造。3）通讯产品：产品外形与结构设计，装配试验，功能验证，模具制造。4）航空、航天：特殊零件的直接制造，叶轮、涡轮、叶片的试制，发动机的试制、装配试验。5）轻工业：各种产品的设计、验证、装配，市场宣传，玩具、鞋类模具的快速制造。6）医疗：医疗器械的设计、试产、试用，CT扫描信息的实物化，手术模拟，人体骨关节的配制。7）国防：各种武器零部件的设计、装配、试制，特殊零件的直接制作，遥感信息的模型制作。2.对下列各种工艺方法按整体成形自由成形进行分类。a落锤锻造b轧压c粉末压制d砂型铸造e车削f钻削g电火花加工h电解加工i火焰切剖自由成形： g电火花加工；h电解加工；i火焰切剖；e车削；f钻整体成形：a落锤锻造；b轧压；c粉末压制；d砂型铸造；削。3.机械产品的生产过程均使用一定的工艺机理使加工对象产生形态转变，简述常用的制造工艺方法的分类及其特点。根据我国现行的行业标准（JB.T5992-92），可以分为以下类别：（1） 铸造（2） 压力加工（3） 焊接（4） 切削加工（5） 特种加工（6） 热处理（7） 覆盖层（8） 装配与包装（9） 其他特点：在机制工艺流程中机械加工（切削加工）占主导地位，不同的机械加工方法决定了机床、刀具以及其他工艺装备的选择，由毛坯加工成零件，通常也有多种机械加工方法可供选择。为了合理选择机加工方法，主要考虑以下因素：（1） 零件表面形状和尺寸（2） 零件要求的尺寸精度和表面粗糙度（3） 被加工工件的材料及加工性能（4） 生产类型现代机制工艺理论（作业2）1.简述常用分析典型平面零件的加工方法原理（车端面，刨平面，铣平面，拉削平面等），并就所采用的刀具分析成形过程。平面零件的加工方法原理：落在同一平面内的两条直线（导线guide母线main）或者其组合均可形成平面。如：车端面：（1）点刃刀型：导线是端面圆半径；（2）宽刃刀型：母线是垂直于旋转轴的直线，导线为旋转轴中心轴线的圆。刨平面：导线是由刀具主轴直线运动，母线沿与主轴垂直的进给方向；铣平面： 与刨平面类似刀具轨迹遍历整个平面。周铣：母线是由旋转刀具运动轨迹的包络线，导线是另一轴的进给运动。 拉削平面：刀刃是母线，主轴直线运动是导线。2.内燃机活塞的裙部按要求应加工成椭圆形状，试设计一种加工方法完成该椭圆的加工（思考：具体方案及必要的理论推导分析）。解：如图所示，工件作匀速圆周运动，刀具在曲柄滑块机构的带动下往复进给曲柄工件回转速度之比为1: 2=1:2；曲柄长度，偏心度，对应了椭圆的长短轴，a-b=2e。12以上机构为近似加工机构椭圆的极坐标方程按三角级数展开，取其一个分量3. 在车削中心加工图示零件（车铣加工），试分析其加工方法原理。加工时主轴作往复摆动，刀具沿x方向运动。（被加工工件的三个圆柱凸台半径为r，三个凸台所在分布圆半径R(R2r)，铣刀半径r1,r1 0.025，因而在直径方向引起大于0.05mm的误差，此数值已大于公差，所以不能保证加工精度。将机床导轨倾斜设计，即将整个机床导轨逆时针转30 度就可达到要求，误差敏感方向的误差为y=0.008mm，在直径方向引起的误差为0.016mm。3. 何谓经济加工精度？试说明机械加工中获得零件尺寸精度、形状精度和位置精度的方法？统计资料表明，加工误差和加工成本之间成反比。如图所示，加工误差小到一定程度(如曲线中A点的左侧)，加工成本提高很多，加工误差却降低很少；加工误差大到一定程度后(如曲线中B 点的右侧)，即使加工误差增大很多，加工成本却降低很少。说明一种加工方法在A 点的左侧或B 点的右侧应用都是不经济的。所谓加工经济精度是指在正常加工条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时问)所能保证的加工精度和表面粗糙度。现代机制工艺理论（作业5）1.数控立式铣床采用直径d的刀具镗加工直径为D 的内孔（Dd），试定性分析x、y丝杠由于受力方向改变而引起的加工误差（作图表示）。要点丝杠在四个坐标轴处，受力方向改变，拉变为压，或反之，所以在这些部位产生较大的圆度加工误差。见图所示（分别对应顺圆和逆圆）2. 简述曲面数控切削加工方法原理。解：采用球刀，按等距曲面安排刀具轨迹加工，粗加工主要去除余量，采用及大直径立铣刀加工，精加工采用球刀，直径取大些（视机床而定），切削效率较高，最后清根采用小直径刀具（选择依据为不发生曲率干干涉）。一般采用 3轴机床即可完成几乎所有曲面加工，但由于部分曲面法向量方位与z 轴接近，球刀在加工这些点处切削速度很小，所以采用5 轴加工机床最为合适。要点：曲面数控切削加工一般采用球头刀具，根据切削加工方法中包络原理，球头刀具球心运动轨迹为被加工曲面的等距曲面，因而编程时，球刀的球心运动被约束在该等距曲面上即可。实际加工中采用环切、行切等多种方法，目的是尽可能使刀具遍历整个等距曲面。如何提高切削效率降低表面粗糙度？切削效率在不发生曲率干涉的情