第20练 多轴加工技术的工业应用（2） 江苏省（职教高考）机械类《现代制造技术基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《现代制造技术基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《现代制造技术基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第20练，内容涵盖3-2 多轴加工技术的工业应用。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《现代制造技术基础》（苏教版·凤凰职教） 第20练 模块3 多轴加工技术 单元2 多轴加工技术的工业应用（2） 一、单项选择题 1．在分析五轴联动数控机床的战略地位时，该系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子等复杂曲面零件加工的（ ）。从某种意义上说，五轴联动数控机床和数控系统反映了一个国家的工业发展水平。 A．唯一手段 B．可选方案之一 C．辅助加工设备 D．实验室验证工具 2．航空航天关键零部件的设计中包含着大量流体力学、空气动力学、材料力学等相关理论，构成的曲面形状复杂。多轴联动铣床对航空关键零部件加工具有关键优势，主要是因为加工精度与设计精度的一致性直接影响到零件的（ ）。 A．外观颜色和表面纹理 B．运输包装和仓储条件 C．安全性和可靠性 D．采购成本和库存周转 3．航空结构件的变斜面整体加工是行业难题。结构件的连接肋板和强度肋板往往带有负角变侧壁，且存在大深度型腔。五轴联动加工这类结构时，需要通过控制刀轴矢量角来实现（ ）。 A．降低主轴转速以减小振动 B．减少冷却液消耗量 C．缩短换刀辅助时间 D．有效切削保证曲面连续性 4．多轴联动数控机床在医疗领域加工的精密器材零件种类繁多。根据教材分类，椎板钩、骨钢板、骨螺钉、膝关节等属于骨科植入件，种植体基台和义齿模型属于齿科植入件，心脏起搏器零件和血液透析器零件属于（ ）。 A．骨科辅助器械 B．齿科修复材料 C．医疗设备零件 D．体外诊断试剂 5．某骨科器械厂加工的椎板钩和膝关节假体等植入件具有形状复杂、材料坚韧的特点，每个面都需要精密加工。将此类零件从传统多工序分散加工转变为车铣复合七轴五联动加工，最核心的工艺突破在于（ ）。 A．实现两次装夹完成第六面加工 B．提高了刀具切削速度上限 C．采用了更昂贵的刀具材料 D．增加了在线检测工位数量 6．据统计分析，目前在工业发达国家已有85%以上的模具电加工EDM工序被超高速加工所替代，超高速加工在国际模具制造工艺中的主流地位已经确立。促成这一产业变革的主要技术原因是超高速切削可以（ ）。 A．使用更廉价的石墨电极 B．完全取代数控编程过程 C．消除模具的热处理变形 D．直接切削淬硬钢且表面质量高 7．五轴数控机床的完整加工流程依次为：CAD建模创建三维模型、CAM计算刀具轨迹并自动进行零件检查、模拟刀具轨迹验证安全性、后置处理生成特定数控系统的NC代码、设置机床并进行对刀准备、最后自动加工。在整个流程中，决定最终NC代码格式能否被特定机床数控系统识别的关键步骤是（ ）。 A．三维CAD建模模块的选择 B．刀具轨迹模拟仿真的精度 C．后置处理程序的选择与定制 D．对刀操作时坐标系设定的方式 8．综合五轴加工在异形零件、模具、汽车、航空航天、医疗器械五大领域的应用，多轴数控加工相对于传统加工的核心共性优势可概括为四点：减少基准转换提高精度、减少工装夹具数量和占地面积、缩短生产过程链简化管理，以及（ ）。 A．大幅降低单台设备购置价格 B．缩短新产品研发周期 C．彻底取消所有工序的夹具 D．使操作无需任何培训 二、填空题 9．五轴加工在五大工业应用领域各有侧重：航空航天领域结构件变斜面加工需配合刀具____刃切削保证曲面连续性；医疗器械领域车铣复合____轴____联动加工中心经____次装夹完成第六面加工；模具领域超高速切削之所以能取代电火花EDM成为主流工艺，是因为可直接加工____材料且省去____工序。 10．我国数控机床行业在国外的长期封锁中艰难前行。____年在CIMT展会上我国首次展出3台五轴联动数控机床；____年我国启动了高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项04专项；到____年科技部公布04专项七年进展，多通道多轴联动等先进数控系统关键技术指标已基本达到____主流系统技术水平，部分品牌国产高档数控系统可靠性已达____万小时以上。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机械类《现代制造技术基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机械类《现代制造技术基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第20练，内容涵盖3-2 多轴加工技术的工业应用。 江苏省（职教高考）机械类 一课一练 《现代制造技术基础》（苏教版·凤凰职教） 第20练 模块3 多轴加工技术 单元2 多轴加工技术的工业应用（2） 一、单项选择题 1．在分析五轴联动数控机床的战略地位时，该系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子等复杂曲面零件加工的（ ）。从某种意义上说，五轴联动数控机床和数控系统反映了一个国家的工业发展水平。 A．唯一手段 B．可选方案之一 C．辅助加工设备 D．实验室验证工具 【答案】A 【解析】五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等加工的唯一手段，反映了一个国家的工业发展水平状况。 2．航空航天关键零部件的设计中包含着大量流体力学、空气动力学、材料力学等相关理论，构成的曲面形状复杂。多轴联动铣床对航空关键零部件加工具有关键优势，主要是因为加工精度与设计精度的一致性直接影响到零件的（ ）。 A．外观颜色和表面纹理 B．运输包装和仓储条件 C．安全性和可靠性 D．采购成本和库存周转 【答案】C 【解析】航空航天应用中，加工精度与设计精度的一致性直接影响到航空航天零件在服役中的安全性和可靠性，因此多轴联动铣床对该类零件的加工具有关键优势。 3．航空结构件的变斜面整体加工是行业难题。结构件的连接肋板和强度肋板往往带有负角变侧壁，且存在大深度型腔。五轴联动加工这类结构时，需要通过控制刀轴矢量角来实现（ ）。 A．降低主轴转速以减小振动 B．减少冷却液消耗量 C．缩短换刀辅助时间 D．有效切削保证曲面连续性 【答案】D 【解析】航空结构件变斜面整体加工需五轴联动配合刀具侧刃切削保证曲面连续性和完整性。结构件连接肋板的负角变侧壁及大深度型腔，都需要五轴控制刀轴矢量角实现有效切削。 4．多轴联动数控机床在医疗领域加工的精密器材零件种类繁多。根据教材分类，椎板钩、骨钢板、骨螺钉、膝关节等属于骨科植入件，种植体基台和义齿模型属于齿科植入件，心脏起搏器零件和血液透析器零件属于（ ）。 A．骨科辅助器械 B．齿科修复材料 C．医疗设备零件 D．体外诊断试剂 【答案】C 【解析】精密医疗器材零件可分为骨科植入件、齿科植入件和医疗设备零件等类型。骨钢板属于骨科植入件，种植体基台属于齿科植入件，心脏起搏器和血液透析器属于医疗设备零件。 5．某骨科器械厂加工的椎板钩和膝关节假体等植入件具有形状复杂、材料坚韧的特点，每个面都需要精密加工。将此类零件从传统多工序分散加工转变为车铣复合七轴五联动加工，最核心的工艺突破在于（ ）。 A．实现两次装夹完成第六面加工 B．提高了刀具切削速度上限 C．采用了更昂贵的刀具材料 D．增加了在线检测工位数量 【答案】A 【解析】车铣复合七轴五联动加工中心的关键在于经两次装夹后可对小型精密零件进行第六面加工。对于形状复杂、材料坚韧的医疗植入件，减少装夹次数完成全表面精密加工是核心工艺突破。 6．据统计分析，目前在工业发达国家已有85%以上的模具电加工EDM工序被超高速加工所替代，超高速加工在国际模具制造工艺中的主流地位已经确立。促成这一产业变革的主要技术原因是超高速切削可以（ ）。 A．使用更廉价的石墨电极 B．完全取代数控编程过程 C．消除模具的热处理变形 D．直接切削淬硬钢且表面质量高 【答案】D 【解析】超高速切削可以直接由淬硬材料加工模具，省去了机加工到电加工的工序，且表面质量可达到Ra0.4微米以下，省去了电加工后的手工研磨抛光。表面压应力状态还提高了模具耐磨性。这是产业变革的核心技术驱动力。 7．五轴数控机床的完整加工流程依次为：CAD建模创建三维模型、CAM计算刀具轨迹并自动进行零件检查、模拟刀具轨迹验证安全性、后置处理生成特定数控系统的NC代码、设置机床并进行对刀准备、最后自动加工。在整个流程中，决定最终NC代码格式能否被特定机床数控系统识别的关键步骤是（ ）。 A．三维CAD建模模块的选择 B．刀具轨迹模拟仿真的精度 C．后置处理程序的选择与定制 D．对刀操作时坐标系设定的方式 【答案】C 【解析】不同数控系统具有不同的NC程序代码格式要求，所使用或定制的后置处理程序决定了最终生成的NC代码格式。后置处理是对特殊机床自动生成NC代码过程中非常重要的步骤。CAD建模和刀具轨迹计算在不同系统间差异较小，而NC代码格式的差异必须在后置处理中解决。 8．综合五轴加工在异形零件、模具、汽车、航空航天、医疗器械五大领域的应用，多轴数控加工相对于传统加工的核心共性优势可概括为四点：减少基准转换提高精度、减少工装夹具数量和占地面积、缩短生产过程链简化管理，以及（ ）。 A．大幅降低单台设备购置价格 B．缩短新产品研发周期 C．彻底取消所有工序的夹具 D．使操作无需任何培训 【答案】B 【解析】多轴加工的优势主要包括减少基准转换提高精度、减少工装夹具数量和占地面积、缩短生产过程链简化管理、缩短新产品研发周期。高柔性高精度的多轴加工中心适合解决复杂零件加工的精度和周期问题。 二、填空题 9．五轴加工在五大工业应用领域各有侧重：航空航天领域结构件变斜面加工需配合刀具____刃切削保证曲面连续性；医疗器械领域车铣复合____轴____联动加工中心经____次装夹完成第六面加工；模具领域超高速切削之所以能取代电火花EDM成为主流工艺，是因为可直接加工____材料且省去____工序。 【答案】侧；七；五；两；淬硬；抛光 【解析】航空航天侧刃切削确保曲面连续性；医疗器械七轴五联动两次装夹完成第六面；模具超高速加工淬硬钢可省去抛光工序。工业发达国家85%以上EDM已被超高速加工替代。 10．我国数控机床行业在国外的长期封锁中艰难前行。____年在CIMT展会上我国首次展出3台五轴联动数控机床；____年我国启动了高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项04专项；到____年科技部公布04专项七年进展，多通道多轴联动等先进数控系统关键技术指标已基本达到____主流系统技术水平，部分品牌国产高档数控系统可靠性已达____万小时以上。 【答案】1999；2009；2016；国际；1 【解析】三个关键时间节点：1999年CIMT首次展示五轴机床、2009年启动04专项、2016年04专项成果公布。国产数控系统可靠性达1万小时以上，与国外高端系统水平相当，实现了国产数控系统在军工企业零的突破。 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 学科网（北京）股份有限公司 $