3.2 多轴加工技术的工业应用（同步练习）-《现代制造技术基础》同步精品课堂（苏教版·凤凰职教）

3.2多轴加工技术的工业应用 一、多选题 1．五轴数控机床的特点有( )。 A．一次装夹实现加工成型 B. 可切削非对称且不在同一基准平面的异型零部件 C. 只能加工简单平面零件 D. 可避免球头立铣刀的静点切削 2．五轴加工技术在模具制造中应用较广，如( )等的加工。 A．空间角度孔 B．曲面 C．清角 D．深腔 3．汽车领域箱体加工的每个面都有待加工内容，因此此类零件的加工一般需要( )。 A．制作专用夹具 B．对零件进行顺序加工 C．使用通用夹具 D．对零件进行多工序加工 4．多轴联动数控机床加工的精密医疗器材零件中，骨科植入件主要包括( )。 A．骨螺钉 B．椎板钩 C．膝关节 D．骨钢板 5．多轴联动数控机床加工的精密医疗器材零件除了骨科植入件以外，还包括( )。 A．齿科植入件 B．心脏起搏器零件 C．血液透析器零件 D．医疗设备零件 二、判断题 1．五轴数控机床刀具可以切削三轴机床和四轴机床无法切削的位置。 （ ） 2．五轴数控机床无法有效提高模具曲面的铣削效率和质量。 （ ） 3．汽车壳体和箱体类零件在传统加工中工艺复杂，且由于零件中的孔较多，孔与孔之间具有位置公差。 （ ） 4．五轴数控机床在异形零部件加工及艺术品的雕刻中应用广泛。 （ ） 5．叶片为空间自由曲面，精度和曲面质量要求较低，可以通过传统加工方案生产加工。 （ ） 6．航空航天关键零部件加工精度与设计精度的一致性会影响其安全性和可靠性。 （ ） 7．航空结构件变斜面整体加工效果的实现，需要机床五轴联动配合刀具侧刃进行切削。 （ ） 三、填空题 1．当型腔和型芯的深度远大于刀具悬伸长度时，五轴数控机床能依靠 的自由控制，避开加工过程中的干涉位置，以较短的刀具悬伸长度，加工大于刀具长度几倍。 2．五轴数控机床具有 个线性轴和 个旋转轴。 3． 和 在一定程度上提高了汽车领域结构壳体及箱体加工生产成本，且增加了保证精度的难度。 4． 和 是涡轮增压器、航空发动机、船舶推进器等关键装置的核心零部件。 5．作为工业母机的 是一切制造业的基础。 6． 加工中心正是加工形状复杂、材料坚韧这类零件的理想工艺装备。 四、简答题 1．简要介绍汽车领域结构壳体及箱体加工应用五轴数控机床的优势。 2．简要介绍五轴数控机床在发动机领域叶轮及叶片加工中的应用优势。 3．简要介绍多轴加工技术在航空航天制造中的典型应用。 五、案例分析题 某医疗企业需批量生产骨科膝关节植入件，该零件形状复杂、材料坚韧，且需多面精密加工，直接关系患者植入后的适配性和安全性。请分析应如何解决该零件的技术难题并说明原因。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2多轴加工技术的工业应用 一、多选题 1．五轴数控机床的特点有( )。 A．一次装夹实现加工成型 B. 可切削非对称且不在同一基准平面的异型零部件 C. 只能加工简单平面零件 D. 可避免球头立铣刀的静点切削 【答案】ABD 【解析】五轴数控机床五轴数控机床具有三个线性轴和两个旋转轴，刀具可以切削三轴机床和四轴机床无法切削的位置，尤其是对于一些非对称，且不在一个基准平面上的异型零部件，具有一次装夹、一次加工成型的优势，能够进行负角度曲面和大尺寸复杂曲面的铣削加工，且刀轴矢量的自由控制可以避免球头立铣刀的静点切削，从而有效提高模具曲面的铣削效率和质量。 2．五轴加工技术在模具制造中应用较广，如( )等的加工。 A．空间角度孔 B．曲面 C．清角 D．深腔 【答案】ABCD 【解析】五轴加工技术在模具制造中应用较广，如曲面、清角、深腔、空间角度孔等的加工。 3．汽车领域箱体加工的每个面都有待加工内容，因此此类零件的加工一般需要( )。 A．制作专用夹具 B．对零件进行顺序加工 C．使用通用夹具 D．对零件进行多工序加工 【答案】AD 【解析】汽车领域箱体加工的每个面都有待加工内容，因此此类零件的加工一般需要制作专用夹具，对零件进行多工序加工，以满足批量和精度等要求。 4．多轴联动数控机床加工的精密医疗器材零件中，骨科植入件主要包括( )。 A．骨螺钉 B．椎板钩 C．膝关节 D．骨钢板 【答案】ABCD 【解析】多轴联动数控机床加工的精密医疗器材零件，主要是骨科植入件(椎板钩、骨钢板、骨螺钉、膝关节等)，以及齿科植入件(种植体基台、义齿模型等)，还有心脏起搏器零件、血液透析器零件及医疗设备零件。 5．多轴联动数控机床加工的精密医疗器材零件除了骨科植入件以外，还包括( )。 A．齿科植入件 B．心脏起搏器零件 C．血液透析器零件 D．医疗设备零件 【答案】ABCD 【解析】多轴联动数控机床加工的精密医疗器材零件，主要是骨科植入件(椎板钩、骨钢板、骨螺钉、膝关节等)，以及齿科植入件(种植体基台、义齿模型等)，还有心脏起搏器零件、血液透析器零及医疗设备零件。 二、判断题 1．五轴数控机床刀具可以切削三轴机床和四轴机床无法切削的位置。 （ ） 【答案】√ 【解析】五轴数控机床具有三个线性轴和两个旋转轴，刀具可以切削三轴机床和四轴机床无法切削的位置。 2．五轴数控机床无法有效提高模具曲面的铣削效率和质量。 （ ） 【答案】× 【解析】五轴数控机床能够进行负角度曲面和大尺寸复杂曲面的铣削加工，且刀轴矢量的自由控制可以避免球头立铣刀的静点切削，从而有效提高模具曲面的铣削效率和质量。 3．汽车壳体和箱体类零件在传统加工中工艺复杂，且由于零件中的孔较多，孔与孔之间具有位置公差。 （ ） 【答案】√ 【解析】汽车壳体和箱体类零件在传统加工中工艺复杂，且由于零件中的孔较多，孔与孔之间具有位置公差。 4．五轴数控机床在异形零部件加工及艺术品的雕刻中应用广泛。 （ ） 【答案】√ 【解析】五轴数控机床具有三个线性轴和两个旋转轴，刀具可以切削三轴机床和四轴机床无法切削的位置，尤其是对于一些非对称，且不在一个基准平面上的异型零部件，具有一次装夹、一次加工成型的优势，在异形零部件加工及艺术品的雕刻中应用广泛。 5．叶片为空间自由曲面，精度和曲面质量要求较低，可以通过传统加工方案生产加工。 （ ） 【答案】× 【解析】叶片为空间自由曲面，精度和曲面质量要求较高，依靠传统加工方案无法生产加工。 6．航空航天关键零部件加工精度与设计精度的一致性会影响其安全性和可靠性。 （ ） 【答案】√ 【解析】航空航天关键零部件加工精度与设计精度的一致性直接影响到其安全性和可靠性。 7．航空结构件变斜面整体加工效果的实现，需要机床五轴联动配合刀具侧刃进行切削。 （ ） 【答案】√ 【解析】航空结构件变斜面整体加工效果的实现，需要机床五轴联动配合刀具侧刃进行切削，以保证曲面连续性和完整性。 三、填空题 1．当型腔和型芯的深度远大于刀具悬伸长度时，五轴数控机床能依靠 的自由控制，避开加工过程中的干涉位置，以较短的刀具悬伸长度，加工大于刀具长度几倍。 【答案】刀轴矢量 【解析】当型腔和型芯的深度远大于刀具悬伸长度时，五轴数控机床能依靠刀轴矢量的自由控制，避开加工过程中的干涉位置，以较短的刀具悬伸长度，加工大于刀具长度几倍，甚至十几倍的型芯或型腔。 2．五轴数控机床具有 个线性轴和 个旋转轴。 【答案】三，两 【解析】五轴数控机床具有三个线性轴和两个旋转轴，刀具可以切削三轴机床和四轴机床无法切削的位置。 3． 和 在一定程度上提高了汽车领域结构壳体及箱体加工生产成本，且增加了保证精度的难度。 【答案】工序的分散，专用夹具的应用 【解析】工序的分散和专用夹具的应用在一定程度上提高了生产成本，且增加了保证精度的难度。 4． 和 是涡轮增压器、航空发动机、船舶推进器等关键装置的核心零部件。 【答案】叶轮，叶片 【解析】叶轮和叶片是涡轮增压器、航空发动机、船舶推进器等关键装置的核心零部件。 5．作为工业母机的 是一切制造业的基础。 【答案】数控机床 【解析】作为工业母机的数控机床是一切制造业的基础。 6． 加工中心正是加工形状复杂、材料坚韧这类零件的理想工艺装备。 【答案】车铣复合七轴五联动 【解析】车铣复合七轴五联动加工中心正是加工形状复杂、材料坚韧这类零件的理想工艺装备。 四、简答题 1．汽车领域结构壳体及箱体加工应用五轴数控机床的优势？ 【答案】在汽车领域结构壳体及箱体加工中应用五轴数控机床，能够降低夹具的复杂性，通过简单的装夹方案，将工序集中，从而降低成本、提高加工精度。 2．简要介绍五轴数控机床在发动机领域叶轮及叶片加工中的应用优势。 【答案】五轴数控机床能够控制刀轴空间姿态，通过同步加工使刀具上某一最佳切削位置始终参与加工，实现曲面跟随切削，极大地提高了整体叶轮的曲面精度和叶轮在使用中的工作效率。 3．简要介绍多轴加工技术在航空航天制造中的典型应用。 【答案】五轴加工技术在航空、航天领域中有大量应用，从早期的复杂曲面零件加工，到结构件和连接件加工，应用越来越广。航空结构件变斜面整体加工效果的实现，需要机床五轴联动配合刀具侧刃进行切削，以保证曲面连续性和完整性。此外，结构件连接肋板和强度肋板的负角变侧壁，以及大深度型腔的加工，都需要五轴控制刀轴矢量角实现有效切削。 五、案例分析题 某医疗企业需批量生产骨科膝关节植入件，该零件形状复杂、材料坚韧，且需多面精密加工，直接关系患者植入后的适配性和安全性。请分析应如何解决该零件的技术难题并说明原因。 【答案】建议采用车铣复合七轴五联动加工中心解决骨科膝关节植入件的加工技术难题，具体原因为：该零件具备形状复杂、材料坚韧、需多面精密加工的特点，车铣复合七轴五联动加工中心正是加工此类零件的理想工艺装备。且车铣复合七轴五联动加工中心针对 “形状复杂、材料坚韧”，机床的多轴联动功能可实现复杂曲面跟随切削，满足精密加工要求；且针对 “多面加工”，机床经两次装夹后可对小型精密零件进行第六面加工，减少装夹误差，保证零件各面加工精度，进而满足医疗零件的安全性和适配性要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $