完整版数控加工工艺与编程程俊兰第3章习题答案

1、复习思考题33-1车刀刀尖圆弧半径补偿有何意义。数控车床按刀尖对刀，但车刀的刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是假想刀 尖P。编程时按假想刀尖轨迹编程（即工件的轮廓与假想刀尖P重合），而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点 A，B,这样就会引起加工表面的形状误差。采用刀具半径补偿功能后可 按工件的轮廓线编程，数控系统会自动计算刀心轨迹并按刀心轨迹运动，从而消除了刀尖圆 弧半径对工件形状的影响。3-2在数控车床上如何对刀？在数控加工生产实践中，常用的对刀的方法有找正法对刀、机外对刀仪对刀、自动对刀 等三大类。在数控车床上常采用找正法对刀中的试切法。有用G50、G54和直接刀补来找到工件原点位

2、置三种方法。3-3完成如图3-53所示零件的粗加工循环。亠 120 -100Q0503000 &图 3-53O1001;G54 S800 M03;T0101;G00 X110. Z5.;G71 U3.0 R1.5;程序名坐标系设定，主轴正转，转速800r/mi n选择1号刀1号刀补快速定位到循环起点（110，5）调用外圆粗加工循环 G71，切深3mm，退刀量 1.5mmG71 P10 Q20 U1.0 W0.5 F0.15;精加工路线是 N10至N20.精加工余量0.5mm，粗加工进给量 0N10 G00 X0.;精加工路线第一段，沿XG01 Z0;切削进给到z0X35.;平端面Z-30.;切

3、削0 35外圆X55. Z-50.;切削锥面Z-65.;切削0 55外圆G02 X85. Z-80. R15.;切R15圆弧G01 X100. Z-100.;切锥面N20 Z-120.;精加工路线最后一段，切0G00 X100. Z100.;快速返回到(100, 100)M30;程序结束100外圆轴进给到零件中心3-4 编写如图3-54所示工件的加工程序。.Z0-35S口LL图 3-54一、工艺分析此零件的车削加工包括车端面、倒角、外圆、圆弧过渡面、切槽加工、螺纹加工和切断。1.选择刀具。根据加工要求需选用三把刀：1号刀车外圆，2号刀切槽，刀刃宽3 mm , 3号刀车螺纹。(2 )工艺路线 首

4、先粗、精车削外形，然后进行切槽加工，再车螺纹，最后切断。(3)确定切削用量粗车外圆：主轴转速为S600r/min，进给速度为F0.15 mm/r;精车外切槽：主轴转速 S300 r/min，进给速度圆：主轴转速为 S1000r/min，进给速度为 F0.05 mm/r。S200 r/min。为F0.15 mm/r;车螺纹：主轴转速为(4 )数值计算=59.5 mm=53.5 mm螺纹大径：D大=D公称-0.1 X螺距=(60-0.1 X 5)螺纹小径：D小=D公称-1.3 X螺距=(60-1.3 X 5)螺纹加工引入量= 6 mm，超越量=3mm2）数控编程 设定车刀刀尖的起始位置为（O100

5、2; G54 S600 M03;T0101;G00 X100. Z5.;G71 U2.0 R1.0;G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F0.15;N10 G00 X0 S1000; G01 Z0 F0.05;X57.5.; X59.5. Z-1.;Z-41.;X70.;Z-60.;G02 X90. Z-70. R10.;N20 G01 Z-90.;G70 P10 Q20;G00 X 100. Z200.; T0202 S300;G00 X75. Z-41.;G01 X53.5 F0.2;G00 X75.;Z-38.;G01 X53.5;Z-41.;G00 X75.; X100.Z20

6、0.; T0303 S200;G00 X65. Z6.;G76 P010060 Q200 R150；100， 100），其车削加工程序及程序说明如下： 程序名 设定坐标系，主轴正转，转速 600r/min 调用 1 号刀具 1号刀补 快速定位到粗车外圆的循环起点（100 ， 5）粗车外圆精加工余量 0.25,Z向0.1,粗加工进给量 0.15mm/r 精加工路线第 1 段，精加工主轴转速 1000r/min 精加工路线第 1 段,精加工进给量 0.05mm/r 平端面加工 C1 倒角 切外圆 切台阶面 切0 70外圆 切 R10 倒圆弧 精加工路线最后一段,切0 90 外圆 精车外轮廓快速回到

7、换刀点（ 100, 200） 换 2 号切槽刀,主轴转速 300r/min 快速定位到槽正上方（切槽刀左刀尖为刀位点）X 向直线进给切槽到槽深,进给量 0.2mm/rX 向退刀到 x75Z 向定位到 Z-38 第 2 次切槽槽底Z向进给到Z-41，使槽底光滑200r/min65，6）1 次，根部无倒角，G76 X53.5 Z-38. P3000 Q1000 F5.G00 X100. Z100.;S300 T0202;G00 X100.Z-93.;G01 X1. F0.15;G00 X100. Z100.T0200;；螺纹牙型高为3mm第一刀切深1mm导程5mm回换刀点换 2 号切槽刀，切断主轴

8、转速 300r/min 快速定位到 X100 定位到切断位置 Z-93 切断，剩一点轻轻一掰就断 回换刀点，取消刀补X 向退刀 回换刀点 换 3 号螺纹刀,主轴转速 定位到螺纹加工循环起点（ 螺纹加工复合循环,精加工 刀尖角 60 度,3-5O1003;程序名G54 S800 M03;设定坐标系，主轴正转，转速800r/mi nT0101;调用1号刀具1号刀补G00 X90. Z5.;快速定位到粗车外圆的循环起点（90，5）G71 U3.0 R1.5;粗车外圆G71 P10 Q20 U1.0 W0.5 F0.15;精加工余量 X向0.5，Z向0.1,粗加工进给 量 0.15mm/rN10 G0

9、0 X0.S1000;精加工路线第1段，精加工主轴转速1000r/mi nG01 Z0 F0.08;Z向进刀G03 X20. Z-10. R10.;切R10圆弧G01 W-20.;切0 20外圆G03 X60. W-35. R40.;切R40圆弧面G01 W-20.;切0 60外圆X80. W-10.;切锥面N20 W-28.;精加工路线最后1段，切0 80外圆G70 P10 Q20;精加工外轮廓G00 X100. Z100. T0100;回换刀点，取消刀补M30;程序结束3-6(1)(2)(3)完成图3-56所示零件的加工。毛坯：88口啄125mm, 45#钢。按零件图制定加工工序。完成加工

10、编程。154r* ti笳I 图 3-56工序1:加工右端外圆面、槽及内孔。工步顺序：先钻孔、再粗、精车车外圆，切槽，粗车内孔，精车内孔。工序2:掉头加工左端外圆面、槽及螺纹。工步顺序：粗、精车外形，切槽，车螺纹。选择刀具：1号刀为外圆粗车刀，选用 80菱形刀片进行外表面粗车。 2号刀为20钻 头，顶角为120。，进行内孔深部的钻削。 3号刀为外圆精车刀，选用 55菱形刀片。4号刀 为内孔的粗精车刀，选用 80菱形刀片。5号刀为切槽刀，刀刃宽 4mm 6号刀为螺纹刀。切削用量：粗车外表面时主轴转速S=1000 r/min，进给量F=0.15 mm/r。钻孔时的主轴转速S=500 r/min，进给

11、量F=0.1 mm/r。精车外圆时主轴转速S=1400 r/min，进给量F=0.08mm/r。粗车内孔时主轴转速 S=800 r/min，进给量F=0.2 mm/r，精车内孔时主轴转速 S=1000 r/min，进给量 F=0.1 mm/r。切槽时主轴转速 S=500 r/min，进给量 F=0.2 mm/r。切螺纹的主 轴转速 S=300 r/min 。数值计算螺纹大径：D大=D公称-0.1 X螺距=(60-0.1 X 1.5)= 59.85 mm螺纹小径：D小=D公称-1.3 X螺距=(60-1.3 X 1.5)= 58.05 mm螺纹加工引入量=3 mm，超越量=2 mm01004;G

12、50 X200. Z200.;S500 M03 T0202 ;G00 X0.Z10.;G01 Z-40. F0.1;G00 Z100.;X100. T0200;S1000 T0101;工序1程序名 建立坐标系调用2号刀，钻孔定位到（0, 10）钻孔到Z-40，进给量 0.1mm/rZ向退刀X向退刀，并取消刀补换1号刀，切削外轮廓G00 X90. Z2.;G71 U2.0R1.0;G71 P10 Q20 U0.02 W0.01 F0.15;N10 G00X66.;G01 Z0;X74.G01 X80. Z-3.;G01 Z-50.;X87.;N20 Z-80.;G00 X100.Z100.T01

13、00;S1400 T0303 F0.08;G00 X90. Z2.;G70 P10 Q20;G00 X100. Z100. T0300;S500 T0505;G00 X90. Z-50.;G01 X69. F0.2;G04 X5.0;G00 X90.;X100.Z100.T0500;S800 T0404;G00 X18. Z5.;G71 U2.R1.;G71 P30 Q40 U-0.02 W0.01F0.2;N30 G00 X58.S1000;G01 Z0.F0.1;G02 X50.Z-8.R8.;G01 Z-25.;N40 X18.;G70 P30 Q40;G00 X100. Z100. T

14、0400;M30;Z0500r/min0.01mm, 粗加工进给量 0.15mm/ X66800r/min18，5)定位到外圆切削循环起点（ 90， 2） G71 外圆切削循环 精加工余量 快速进刀到 Z 向进刀到 平端面 加工倒角 切0 80外圆 切台阶面 切0 87 外圆 回换刀点，取消刀补 换 3 号精车刀，精车外轮廓 定位到循环起点（ 90， 2） 精加工外轮廓 回换刀点，取消刀补 换 5 号切槽刀，主轴转速 定位到槽正上方 切槽，进给量 0.2mm/r 槽底进给暂停 5s 退刀 回换刀点，取消刀补 换 4 号内孔车刀，主轴转速 定位到内孔加工循环起点（ 粗加工内孔 粗加工进给量 0.

15、2 mm/r 精加工主轴转速 1000 r/min 精加工进给量 0.1 mm/r 切削 R8 圆弧 切0 50 内圆 X 向退刀 精加工内轮廓 回换刀点，取消刀补 程序结束O1005;G50 X200. Z200.;S1000 T0101;G00 X90. Z2.;G71 U2.0R1.0;工序 2 程序名 建立坐标系调用 1 号刀 1 号刀补 定位循环起点（ 90， 2） G71 循环粗加工外轮廓G71 P10 Q20 U0.02 W0.01 F0.15;N10 G00X30.;G01 X40. Z-3.;G01 Z-15.;X55.85.;X59.85 .W-2.;Z-45.;N20 X

16、87.;G00 X100.Z100.T0100;S1400 T0303 F0.08;G00 X90. Z2.;G70 P10 Q20;G00 X100. Z100. T0300;S500 T0505;G00 X90. Z-45.;G01 X57. F0.2;G04 X5.0;G00 X90.;X100.Z100.T0500;S300 T0606;G00 X65. Z-12.;G92 X59.2 Z-43.F1.5;X58.6;X58.2;X58.05;G00 X100.Z100.T0600;M30;回换刀点，取消刀补 程序结束精加工余量 0.01mm，粗加工进给量 0.15mm/r 快速进刀到

17、X30切倒角 切0 40外圆 切端面 倒角切0 59.85外圆切端面回换刀点，取消刀补 换精车刀，精车外轮廓 定位循环起点（90, 2）G70精车循环 回换刀点，取消刀补 换5号切槽刀 定位到槽正上方 切槽到深度 槽底暂停5s 退刀回换刀点，取消刀补 换6号螺纹刀 定位到螺纹加工循环起点（65,-12） 切削螺纹第 切削螺纹第 切削螺纹第 切削螺纹第图 3-573-7 试编写图3-57所示小轴的数控加工程序，材料为45钢。（一） 工艺分析 零件两端都需要加工，故划分为两个工序。因为右端有螺纹，故先加工左端。工序 1：粗精加工左端外圆面、切槽。工序 2：掉头加工右端外圆面、切槽及螺纹。选择刀具：

18、 1 号刀为外圆粗车刀，选用 80菱形刀片进行外表面粗车。 2 号刀为外圆精车 刀，选用 55菱形刀片。 3 号刀为切槽刀，刀刃宽 2mm。 4 号刀为螺纹刀。切削用量：粗车外表面时主轴转速轴转速S=1400 r/min，进给量F=0.08 mm/r。切槽时主轴转速 切螺纹的主轴转速 S=300 r/min 。数值计算S=1000 r/min ，进给量 F=0.15 mm/r 。精车外圆时主 S=500 r/min ，进给量 F=0.2 mm/r。螺纹大径：D大=D公称-0.1 X螺距=（16-0.1X 1.5)=15.85 mm螺纹小径：D小=D公称-1.3 X螺距=（16-1.3X 1.5

19、)=14.05 mmO1006;工序 1 程序名G50 X200. Z200.;设定工件坐标系S1000 T0101;换 1 号刀 1 号刀补G00 X30. Z2.;快速定位到外圆循环起点G71 U2.0R1.0;G71 外圆切削循环G71 P10 Q20 U0.02 W0.01 F0.15;N10N20 为精加工路线N10 G00X0.;X 向进刀G01 Z0;Z 向进刀G01 X15.;平端面X17. Z-1.;加工倒角Z-18.;切0 17外圆X25.;切端面N20 Z-80.;切0 25 外圆G00 X100.Z100.T0100;回换刀点，取消刀补S1400 T0202 F0.08

20、;换 2 号精车刀G00 X30. Z2.;定位到循环起点（ 30，G70 P10 Q20;精车外轮廓G00 X100. Z100. T0200;回换刀点，取消刀补S500 T0303;换 3 号切槽刀G00 X30. Z-18.;定位到槽正上方G01 X16. F0.2;切槽到槽深G04 X5.0;槽底暂停 5sG00 X30.;退刀螺纹加工引入量= 2 mm ，超越量= 1 mm（二）加工程序30，2)2)2)X100.Z100.T0300;M30;回换刀点，取消刀补程序结束O1007;工序 2 程序名G50 X200. Z200.;设定工件坐标系S1000 T0101;调用 1 号刀G0

21、0 X30. Z2.;定位到循环起点( 30，G71 U2.0R1.0;G71 粗加工外轮廓G71 P10 Q20 U0.02 W0.01 F0.15;N10N20 为精加工路线N10 G00X0.;X 向快速进刀G01 Z0;Z 向进刀G01 X13.85.;平端面X15.85. Z-1.;加工倒角Z-22.;切0 15.85外圆X17.;切台阶面Z-40.;切0 17 外圆N20 X25.;切台阶面G00 X100.Z100.T0100;回换刀点，取消刀补S1400 T0202 F0.08;换 2 号精车刀G00 X30. Z2.;定位到循环起点( 30，G70 P10 Q20;精车外轮廓

22、G00 X100. Z100. T0200;回换刀点，取消刀补S500 T0303;换 3 号切槽刀G00 X30. Z-22.;定位到槽正上方G01 X13. F0.2;切槽到槽深G04 X5.0;槽底暂停 5sG00 X30.;X 向退刀X100.Z100.T0300;回换刀点，取消刀补S300 T0404;换 4 号螺纹刀G00 X18. Z2.;定位到螺纹加工循环起点G92 X15.2 Z-21.F1.5;切削螺纹第 1 刀X14.6;切削螺纹第 2 刀X14.4;切削螺纹第 3 刀X14.05;切削螺纹第 4 刀G00 X100.Z100.T0400;回换刀点，取消刀补M30;程序结

23、束2)3-8 编制如图 3-58 所示简单回转零件的车削加工程序，包括粗精车端面、外圆、倒角、 倒圆。零件加工的单边余量为2mm，其左端面25mm为夹紧用。18，2)IJ1m艮4亍7dO1008;程序名G50 X200. Z200.;建立工件坐标系S1000 T0101;调用1号刀1号刀补G00 X90. Z2.;定位到循环起点（90,G71 U2.0R1.0;G71粗切外轮廓G71 P10 Q20 U4.0 W2.0 F0.15;N10N20为精加工路线N10 G00X0.;X向快速进刀G01 Z0;Z向进刀G01 X39.;平端面X45. Z-3.;加工倒角Z-40.;0 45外圆G02

24、X50. Z-45. R5.;加工R5倒圆G01 X74.;切台阶面X80. W-3.;加工倒角N20 Z-50.;切0 80外圆G00 X100.Z100.T0100;回换刀点，取消刀补S1400 T0202 F0.08;换2号精车刀G00 X90. Z2.;定位到循环起点（90,G70 P10 Q20;精车外轮廓G00 X100. Z100. T0200;回换刀点，取消刀补M30;程序结束图 3-582)2)3-9编制如图3-59所示轴类零件的车削加工程序。加工内容包括粗精车端面、倒角、外 圆、锥角、圆角、退刀槽和螺纹加工等，左端25mm夹紧用。毛坯为85mnh 300mm的棒料,精加工余量为 0.2mm。25130a1h1 X好】Q0图 3-591.工艺分析选择刀具：1号刀为外圆粗车刀，选用80 菱形刀片进行外表面粗车。2号刀为外圆精车刀，选用55菱形刀片。3号刀为切槽刀，刀刃宽 3mm 4号刀为螺纹刀。切削用量：粗车外表面时主轴转速S=1000 r/min，进给量F=0.15 mm/r。精车外圆时主轴转速S=1400 r/min，进给量F=0.08 mm/r。切槽时主轴转速 S=500 r/min，进给量F=0.2 mm/r。 切螺纹的主轴转速 S=300 r/min。数值计算螺纹大径：D大=D公称-0.1 X