数控原理与系统章节测试题（阶段测试四）

阶段测试四一、 填空题1、 在三轴立式数控饨床或加工中心上，附加具有一个（旋转轴的数控转台）能实现四轴联动加工。2、 对于五轴立式数控加工机床来说，必须要有（C）轴，然后再加上一个轴，要么是A轴要么是B轴。3、 立式五轴联动数控仇床根据旋转轴的布置形式，可分为（双摆台形式）、（双摆头形式）和（一摆台一摆头形式）04、 双摆台式五轴联动结构的数控铁床两个旋转轴均设置在（工作台）上。5、 双摆头式五轴联动结构的数控铳床两个旋转轴均设置在（主轴头）上。6、 一摆台一摆头式五轴联动结构的数控铳床两个旋转轴分别设置在（主轴）和（工作台）上，二、 问答题1、 试述双摆台式五轴联动数控洗床的优缺点。答：这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴方向不动，刚性非常好，制造成本比较低。工件加工时随工作台旋转，一般工作台不能设计太大，承重也较小，特別是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。2、 试述双摆头式五轴联动数控铳床的特点。答：双摆头式五轴联动加工中心优点：（1） 主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大。（2） 在使用球面铳刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铁刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，釆用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铁刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常适合于高精度曲面的模具加工，这是工作台回转式加工中心难以做到的。（3） 立式加工中心的主轴重力向下，轴承高速空运转的径向受力是均等的，回转特性很好，因此可提高转速，一般髙速可达l,2000r/min以上，实用的最髙转速己达到4,0000转。3、 五轴联动加工特点有哪些？（1） 答：五轴联动机床的使用，让工件的装夹变得容易，工件一次装夹就可完成五面体的加工。加工时无需特殊夹具，降低了夹具的成本，避免了多次装夹，提高模具加工精度。（2） 由于五轴联动机床可在加工中省去许多特殊刀具，降低了刀具成本。五轴联动机床在加工中能增加刀具的有效切削刃长度，减小切削力，提高刀具使用寿命，降低成本。（3） 避免球头饨刀线速度为零加工情况的发生。现代模具加工普遍使用球头仇刀来加工，球头铁刀在模具加工中带来好处非常明显，但是如果用三轴立式加工中心的话，其底面的线速度为零，这样底面的光洁度就很差，如果使用五轴联动机床加工技术加工模具，可以克服上述不足。4、 五轴联动数控铳床旋转轴布置形式对机床应用范围有何影响？答：五轴联动数控铁床旋转轴的布置形式不同，应用范围也不同。双摆台式五轴联动机床一般应用于中小型精密、复杂零件的加工，其性能适合于加工叶轮类零件和精密壳类以及

精密模具零件的五轴加工；一般重型机床都采用双摆头五轴联动形式，这类机床多用于加工大型、精密、复杂零件，可加工复杂曲面的模具、船舶螺旋桨、客机机身、巨大的发动机壳等；一摆台一摆头形式五轴联动机床•般可用于加工中等大小的精密、复杂零件。三、圆柱凸轮编程与加工生产线上某产品的贴标送料机构，其中移动平台部分为贴标产品的工作平台，贴标过程是产品随工作平台从右向左运动并停顿一个固定时间长度，贴标完成后再随工作台自左向右运动，由取料装置将产品取走，采用圆柱凸轮机构完成这样一个过程，按照该工艺要求，设计的圆柱凸轮如图4-12所示。根据圆柱凸轮二维图（见图4-12）.外表面展开图（图4-13）、三维图（图4-14）和毛坯图（图4-15）的要求，运用带A轴的数控立式铁床，建立加工坐标系并编制加工程序。图4-13圆柱凸轮外表面展开图

图4-13圆柱凸轮外表面展开图图4-14圆柱凸轮三维图图4-15圆柱凸轮毛坏图解：一、 建立加工坐标系设工件回转轴线为Z向零点。设圆周上任意一点为A轴零点。设圆柱中心轴位置为Y轴零点。设零件长度中心位置为X轴零点。二、 编制程序：

程序名00001程序段号参考程序说明N10T01M06中20立饨刀N20G90G54GOOXOYOZ100S1000M03G54建工件原点在圆柱中心的州线上N30G43Z100H0IN40G00Z55N50G01Z50F150N60G01Z35A60F200N70#1=60展开图第一个圆弧起点A轴转角位置角度值N80#4=3.14X100/360A轴每转1°对应孤长值N90#5=[67.9338-60]/20第一个圆弧分20次走完，每一次角度的变化量N100WHILE[#1LE67.9338]DO1N110G01X[l5-SQRT[225-[#4*#1-52.333]*[#4*#1-52.333]]]A#1F15O利用圆方程，求出A轴每变化步距角度时X的位置坐标N120#1=#1+#5N130END1N140GO1X47.745A169.5573N150#2=169.5573第二个圆弧起点A轴转角角度值N160#6=[194.0837-169.5573]/50N170WHILE[#2LE194.0837]DO2编写思路同第一个圆弧N180GOlX[30+SQRT[400-[#4*#2-157]*[#4*#2-157]]]A#2F150N190#2=#2+#6N200END2N210G01X4.122A256.6044N220#3=255.9898第三个圆弧起点A轴转角位置值N230#7=[270-255.9898]/20编写思路同第-个圆弧N240W