1、1/6工程训练期中大作业题目及注意事项（仅用于周一下、周三下、周四下午的上课同学）（周一上午、周二下午、周三上午、周四上午的上课同学不用做）按根据 2018-19 秋冬学期的工程训练教学轮换表，学生应在以下时间内（2018 年 11 月 14 日11 月 25 日）完成工程训练期中大作业，并在网上实时提交。注意： 选择以下工程训练期中大作业题目时（有四大模块共 14 小题） ，首选已完成实践训练的第一、二、三模块中的题目，即应分别从自己已经完成的实习项目中各挑选上述模块中的 12 个题目。如果本小组只完成了第四模块（数控技术模块） ，可直接在数控模块中取 4题。 完成题目总量不少于 4 题。
2、大作业提交答案前面应将该题题目贴上。 每份大作业均应在要求的网站上提交本人的电子版。若发现雷同抄袭，不符合规范，不计成绩。 每份大作业电子版格式：提交文档名是“学号注册名+姓名+期中大作业” ；大作业的首页抬头应注明：“学号、姓名、每周几（上午或下午）实习、实习组号” 。 大作业提交截止时间：2018 年 11 月 25 日 24：00。 课程参考网站：http:/ 4 题，完成期中大作业及后续复习一、热加工模块1 第 8 讲热处理提供了工程材料的基本类型和用法。现有第 2 讲 CAD/CAM 的“学生独立设计制造作品”中多张异形零件图片。试分析：（1 ）材料主要力学性能可用哪些指标表示，其含
3、义是什么？这几种材料力学性能指标值会有哪些差异？（2 ）图片多种零件所用金属材料有哪几种？其中钢件可采用哪几种热处理方法，能得到什么效果？（3 ）当图示钢件型腔内部承受较大冲击力和摩擦时，应选用哪种材料和针对性的热处理方法？2 铸造实习时看到的铝制小飞机铸件或机床床身与第 9 讲压力加工“自由锻锻件”图片相比，试分析：（1 ）两种毛坯制造方法各有什么优缺点，其主要应用有什么区别？（2 ）两种毛坯可能存在的缺陷会有哪些？一般分别采用何种工艺措施消除？3 参考第 16 讲焊接知识，现有如下图 1、图 2、图 3。请回答：（1 ）该三个工件如果各自均采用电弧焊、气焊、钎焊三种方法，是否满足制造要求？
4、如果不能，说明原因。（2 ）根据三个工件的结构特点和选材，说明图上完成的焊接方法、焊接设备和基本焊接工艺参数。2/6图 1 钣金件焊接 图 2 钢支架焊接 图 3 铝制汽车蒸发器焊接二、冷加工模块4 参考第 13 讲车削知识和下图 1、图 2，请说明：图 1 三爪卡盘装夹钻孔 图 2 三爪卡盘装夹车内孔 （1 ）对金属材料进行钻孔和车内孔，其主运动和辅运动分别是什么？哪种加工精度高，表面质量好，为什么？上述加工方法对零件材料有什么样的要求。（2 ）普通车床和数控车床传动系统有什么区别？普通车床主要组成部分是什么？车床夹具和附件各有哪些用途。5 参考第 14 讲铣削知识和图 1 的 45 钢质连
5、轴齿轮（两组齿轮与轴为一个整体钢件） ，试：（1 ）可结合热处理和车削，从毛坯制造开始，按加工顺序，会用到哪些机床？需要哪几种加工方法？每种方法中需要哪些具体加工工艺才能完成？ （2 ）工件上将用到的定位基准有那几个？工件的加工精度和表面质量应该怎样表达？轴的加工精度测量时会用到哪些检具？轴的检具精度和量程应该如何选用？3/6图 1 连轴齿轮三、特种加工模块6 见第 11 讲电火花线切割（电火花线切割-组合模具的线切割件）和第 12 讲电火花成型（电火花成型-成型加工零件在注塑模中的应用）图片。两种加工方法都属于放电加工，试分析：（1 ）两种电火花加工方法对所加工零件的形状特征控制有什么区别？
6、（2 ）与切削加工方法相比较，分析电火花加工以及其他特种加工的特点？7 根据第 11 讲电火花线切割 和第 12 讲电火花成型知识。图 2 中的 a.和 b.图是通过先通过加工出塑料模具，然后在模具内注塑，加工出塑料靠背椅的示意图；c.图是加工出塑料凳子的模具和产品示意图。请分别在 d.图、e.图、f.图和 g.图上指出：1）塑料模具所用的材料应该是什么？应该采用哪一种毛坯来加工？2） 4 张图上的一些圆孔、圆柱等形状结构要素分别应该用什么方式加工？3）哪些形状结构要素适合数控切削加工？为什么？4）哪些形状、材料和结构要素适合特种加工？为什么？5） 4 张图上采用了哪几种具体的特种加工方法？除
7、了特种加工，还可以用哪些方法加工？图 2 特种加工选材及要素加工4/68 参考第 19 讲的激光加工技术，其 PDF 文档的 p.61 和 p.63 分别提供的激光加工作品例，如图 1 所示。图 1试判断：图 1 的 8 个小图，其加工材料分别是什么？分属于激光哪种加工（切割、焊接、切削、雕刻等）？激光功率分别应该到达材料哪种临界点（熔点、燃点、汽化点）？9 试选择以下激光加工设备工作参数中的 4 个，简要说明其对加工质量的影响。A、切割速度，B 、焦点位置调整， C、辅助气体压力，D、激光输出功率和光束模式，E 、工件特性如材料表面反射率，F、激光割炬和气体喷嘴，G、激光加工装置工作台或激光
8、器的机械臂工作副的运动精度。四、数控技术模块10 参考第 2 讲 CAD/CAM 知识，现有第 3 讲数控车削中“数控车削的学生作品”中的三潭印月零件。试说明：（1 ）你在实习中使用的是什么 CAD/CAM 软件？CAD 与 CAM 是如何协调工作才能保证设计要求和制造质量？例举相关的 CAD 与 CAM 各 3 个设计参数和制造控制参数。 （2 ）图中三潭印月零件的材质有铜、有机玻璃、钢，从造型、加工方法、刀具选择、数控车编程、切削用量和零件表面质量要求等，研究基于 FAUNC 系统的数控车程序该怎样编写，其主要区别有哪些？11 见第 3 讲数控车削的 “数控车削的学生作品”中的台灯灯具图片
9、，参考 第 2 讲 CAD/CAM 知识，根据自己的学习和实践之理解，（1 ）分析该灯具上的金属灯杆、金属底座零件设计会用到哪些特征造型方法，有哪些设计特点？（2 ）金属零件哪些可采用数控车削，哪些可采用数控铣削，数控车削和铣削分别采用何种编程方法，为什么？12 参考第 7 讲雕铣知识和图 1。5/6图 1 手枪图形工件（1 ）分析图 1 手枪图形工件和第 7 讲雕铣中的“雕铣”PDF 文件，根据所学 ArtForm、SurMill 等软件，如果材料为铝合金，从造型、加工方法、刀具选择、加工程序和零件表面特征等方面，简述设计制造过程。（2 ）简述蛋壳雕铣加工的工作流程（从装夹、设备与加工参数选
10、择等方面看）？蛋壳工件的夹具为何，夹具的选择原则是什么？根据加工要求，蛋壳形状的测量方法有哪些？加工质量如何评价？（3 ）根据加工对象的形状和材料异同，雕铣加工刀具与数铣或铣削刀具相比，有哪些基本要求和不同之处？13 参考第 5 讲逆向工程 /3D 打印知识和图 1，以下关于逆向工程相关技术的表述正确的是哪个选项？为什么？请解释。图 1 逆向工程与三维打印A. 逆向工程中进行三维数据采集的分接触式和非接触式两种，以上图所示对牙模数据采集用得是三坐标测量机（CMM） ，属于非接触式。图中被测牙模上人工添加的标记点是用于后续点云片拼接的定位点，该标志点布置的原则是：标志点避免出现多点共线，根据物体
11、的实际几何特征，在曲率越高的地方标志点布置应越稀疏，以免出现过多数据干扰，同时，任意一个测量位置至少需要看见 3 个不共线的标记点。对获得的点云数据，有必要对明显的噪声点进行手工或自动剔除，再进行 CAD 曲面重构或再设计。达到设计要求的三6/6维模型可用于 3D 打印，左下图所示的 3D 打印机属于增材制造方法，采用光固化成型机理；右下图所示 3D打印机属于减成法，采用熔融沉积机理。B. 逆向工程中进行三维数据采集的分接触式和非接触式两种，上图所示对牙模的数据采集采用的是三维扫描仪，属于非接触式。图中被测牙模上人工添加的标记点是用于后续点云片拼接的定位点，该标志点布置的原则是：标志点避免出现
12、多点共线，根据物体的实际几何特征，在曲率越高的地方标志点布置应越稀疏，以免出现过多数据干扰，同时，任意一个测量位置至少需要看见 3 个不共线的标记点。对获得的点云数据，有必要对明显的噪声点进行手工或自动剔除，再进行 CAD 曲面重构或再设计。达到设计要求的三维模型可用于 3D 打印，左、右下图所示的 3D 打印机成型机理属于增材制造法，采用激光烧结机理。C. 逆向工程中进行三维数据采集的分接触式和非接触式两种，上图所示对牙模的数据采集采用的是三维扫描仪，属于非接触式。图中被测牙模上人工添加的标记点主要用于屏蔽实体上的不良区域，该标志点布置的原则是：标志点避免出现多点共线，根据物体的实际几何特征
13、，在曲率比较高的地方标志点布置密集一些，以便更精确地表征特征区域，同时，任意一个测量位置至少需要看见 3 个不共线的标记点。对获得的点云数据，目前系统软件可保证数据的正确性，直接进行 CAD 曲面重构。达到设计要求的三维模型可用于 3D 打印，左、右下图所示的 3D 打印机成型属于增材制造方法，采用熔融沉积机理。D. 逆向工程中的三维数据采集有接触式和非接触式两种，上图所示对牙模数据采集用得是三维扫描仪，属于非接触式。图中被测牙模上人工添加的标记点是用于后续点云片拼接的定位点，该标志点布置的原则是：标志点避免出现多点共线，根据物体的实际几何特征，在曲率比较高的地方标志点布置密集一些，以便更精确地表征特征区域；同时，任意一个测量位置至少需要看见 3 个不共线的标记点。对获得的点云数据，必须手工或自动剔除明显的噪声点，再进行 CAD 曲面重构或再设计。达到设计要求的三维模型可用于 3D 打印。左、右下图所示的 3D 打印机属于增材制造方法，采用熔融沉积机理。14 参考第 3 讲数控车削 知识，请使用 i5 数控系统指令（或 FAUNC 数控系统指令）编写图 1 所示零件程序，毛坯为 45 钢，直径 40mm。7/6图 1 数控车编程题浙江大学机械工程学院金工教研室/浙江大学工程训练中心2018 年 11 月 12 日
