东北石油大学数控——2012-2013B(1) - 副本.docx

数控20122013B一、概念填空（本大题20分，每小题1分）1、数控机床的控制核心是( CNC ) 系统；2、数控机床的运动系统主要由（ 主轴 ）运动与进给运动组成；3、准备功能又称（ G ）功能；4、辅助功能又称（ M ）功能；5、根据数控机床有无反馈，数控系统可分为开环、闭环、和（ 半闭环 ）控制；6、G指令可分为（ 模态 ）指令和非模态指令；7、按下（ 急停 ）按钮，机床各种功能与动作均立即停止；8、对刀就是确定机床坐标系与（ 工件 ）坐标系的位置关系， 即确定工件坐标系零点在机床坐标系中的偏置值；9、数控机床具有较高的加工效率、较高的加工精度以及较高的（ 重复 ）精度；10、G00表示快速（ 定位 ) 指令；11、G01表示直线（ 插补 ）指令；12、G02表示（ 顺圆 ）插补指令；13、G03表示（ 逆圆 ）插补指令；14、G92工件坐标系的坐标（原点）位置随刀尖点变化而变化，所以说它是一个浮动坐标系15、G54G59工件坐标系不需要后续地址字，坐标偏置值要用（ MDI ）方式输入；16、加工时欲获得较佳的表面粗糙度，常采用较小的（ 进给 ）量与较高的主轴转速；17、CNC开环控制系统是指没有（ 反馈 ）的控制系统；18、直线插补判别式为（ FmYm XeYe Xm ）；19、圆弧插补判别式为（ Fm =X2mY2mR2 ）；20、在不同位置上加工多个相同轮廓形状时，最好采用（ 子程序 ）编程。二、简答（本大题20分，每小题5分）（1）数控机床工作原理：答：数控机床是基于数控程序而工作的，数控程序是由零件图纸的几何信息和工艺参数用规 定的指令代码及数据按一定格式编写的。数控程序可从计算机键盘或DNC接口输入到 CNC数控装置中， CNC按照数控程序的要求，对其进行适当的处理，并按照处理结果驱 动各坐标轴工作台移动相应的脉冲当量，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工。 可知，数控机床及坐标系的组成与相关动作都要用指令代码或数字数据表示，CNC才能 接受指令信息进行工作。（2）数控机床半闭环驱动系统工作原理：答：数控机床半闭环驱动系统具有反馈环节，它是将光电脉冲编码器或圆形同步感应器安装在滚珠丝杠或电机轴的端部，通过电机实际转角或滚珠丝杠的回转角度，间接测量出机床工作台的位移或速度，将此值反馈到CNC并与给定的指令值相比较，如果二者存在偏差，CNC将发出使偏差减小的指令，即控制电机向着偏差减小的方向转动，直至偏差为零时止。3）串联机床：答：串联机床是采用固定的工作台导轨对刀具的导向方式进行约束，其机构比较复杂，但所 用数学运算较为简单。4）并联机床：答：并联机床抛弃了固定导轨，取而代之的是多杆并联机构，其机构简单，但所用数学运算 相对复杂。并联机床克服了串联机床加工自由度偏低、灵活性较差的缺陷，它可较容易 的实现多坐标联动，能够满足更加复杂零件的加工。三、旋转轮廓编程（本大题10分）主程序：%0003 ；指令主程序号G54 ；定义工件坐标系M03 S900 ；主轴正转，转速900转分钟G00 X0 Y0 ；刀具到坐标原点M98 P200 L2 ；调用子程序，开始加工图形G68 X0 Y0 P45 ；第一次旋转45M98 P200 L2 ；加工图形G69 ；取消旋转G68 X0 Y0 P90 ；第二次旋转90M98 P200 L2 ；加工图形G69 ；取消旋转M05 ；主轴停M30 ；主程序结束子程序：%200 ；图形加工子程序号G01 X20 Y0 F300 ；到加工起点G01 Z-5 F350 ；切深5毫米G17 G02 X30 Y0 I(25-20) J0 ；加工顺时针小圆弧G03 X40 Y0 I(35-30) J0 ；加工逆时针小圆弧G03 X20 Y0 I(30-40) J0 ；加工逆时针大圆弧G00 Z20 ；到安全平面M99 ；返回主程序4、 缩放轮廓编程（本大题10分） 主程序：%0006 ；指令程序号G54 ；建立工件坐标系偏置值手动输入M03 S900 ；主轴正转，转速900转分钟G00 Z15 ；刀具到安全平面G00 X0 Y0 ；刀具到坐标原点M98 P100 L2 ；调用子程序，开始加工 ABC 大三角形。G51 X50 Y50 P0.5 ；(X50 Y50)为缩放中心，缩小0.5倍M98 P100 L2 ；调用子程序，加工小三角形 ABC 。G50 ；取消缩放G00 G90 Z20 ；刀具到安全位置G00 X-30 Y-50 ；刀具离开工件M05 ；主轴停M30 ；主程序结束并返回程序头 % 处子程序：%100 ；加工大三角形的子程序号G00 X10 Y30 ；刀具到加工起点上方G01 Z-5 F300 ；切深5毫米G01 X50 Y110 F250 ；插补到X50 Y110处G01 X90 Y30 F350 ；插补到X90 Y30处X10 Y30 ；插补到X10 Y30处G00 Z20 ；提刀到Z20处M99 ；返回主程序五、相同图形轮廓编程（本大题10分）%0005 ；指令程序号G54 ；建立工件坐标系M03 S900 ；指令主轴正转，转速900转/分钟G00 Z20 ；到安全平面G00 X0 Y0 ；刀具到原点G17 G41 X20 Y20 D01 ；左刀补刀具快速到X20 Y20点G90 G01 Z-5 F200 ；进刀5mmM98 P100 L2 ；第1次调用子程序%100加工1#图2次G00 X70 Y20 ；刀具快速到X70 Y20点M98 P100 L2 ；第2次调用子程序%100加工2#图2次G00 X120 Y20 ；刀具快速到X120 Y20点M98 P100 L2 ；第3次调用子程序程序%100加工3#图2次G00 X20 Y80 ；刀具快速到X20 Y80点M98 P100 L2 ；第4次调用子程序程序%100加工4#图2次G00 X70 Y80 ；刀具快速到X70 Y80点M98 P100 L2 ；第5次调用子程序程序%100加工5#图2次G00 X120 Y80 ；刀具快速到X120 Y80点M98 P100 L2 ；第6次调用子程序程序%100加工6#图2次M05 ；主轴停M30 ；主程序结束返回程序头%100 ；子程序号G91 G01 X30 F300 ；X轴加工30毫米Y30 ；Y轴加工30毫米X-30 ；X轴加工负30毫米Y-30 ；Y轴加工负30毫米G90 G00 Z20 ；提刀M99 返回主程序六、平面加工子程序编程（本大题10分）%0006 ；指令程序号G54 ；定义工件坐标系M03 S900 ；指令主轴正转，转速900转/分钟 G00 Z20 ；刀具到安全平面Z20 处G17 G42 X0 Y0 D01 ；刀具到（X0,Y0）加工起点右加刀补M08 ；切削液开G01 Z-5 F100 ；进刀5毫米 M98 P100 L10 ；调用子程序%100，循环10次G00 G90 Z20 ；刀具到安全平面Z20 处M09 ；切削液关G40 G00 X-30 Y-40 ；取消刀补，刀具离开加工表面 M05 ；主轴停M30 ；主程序结束 %100 ；子程序G01 G91 X220 F30 ；刀具到X220点Y10 ；刀具沿Y正方向前进10毫米X-220 ；刀具返回到X0点Y10 ；刀具沿Y正方向加工10毫米M99 ；返回主程序七、镜像子程序编程（本大题10分）主程序0004 ；建立工件坐标系，坐标偏置数据MDI输入M03 S900 ；主轴正转，转速为900转分钟G00 Z20 ；刀具到安全位置G00 X0 Y0 ；刀具到工件坐标原点M98 P100 L2 ；调用%100子程序，开始加工图形轮廓两次G24 X0 ；Y轴镜像（X=0时Y轴对称）M98 P100 L2 ；调用%100子程序，加工图形轮廓G25 X0 ；Y轴镜像结束G24 X0 Y0 ；XY轴镜像（X=Y=0时,XY沿45度线对称）M98 P100 L2 ；调用%100子程序，加工图形轮廓G25 X0 Y0 ；XY轴镜像结束G24 Y0 ；X轴镜像（Y=0时X轴对称）M98 P100 L2 ；调用%100子程序，加工图形轮廓G25 Y0 ；取消镜像M05 ；主轴停M30 ；主程序结束并返回程序头 子程序%100 ；指令子程序号，图形轮廓的加工程序M07 ；切削液开G17 G41 G00 X10 Y10 D01 ；加左刀补刀具到X10，Y10点G43 G01 Z-5 F100 H01 ；切深5毫米，加刀长正补G91 G01 Y20 F50 ；相对编程，刀具到X10,Y30处 X10 ；刀具到X20,Y30处G03 X10 Y-10 R10 ；加工四分之一逆圆弧，刀具到X30,Y20处G01 Y-10 X-20G49 Z20 ；取消刀长补偿G40 G00 X-30 Y-40 ；取消刀径补偿M09 ；切削液停M99 ；返回主程序八、内圆无凹槽车削编程（本大题10分） %0008N01 T0101N02 M03 S35