数控机床基础知识

第一章数控机床根底知识一、单项选择题1、世界上第一台数控机床是(C)年研制出来的。A)1942B)1948C)1952D)19582、以下关于数控机床组成的描述不正确的选项是(D)。A)数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成B)数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反应装置、辅助控制装置和机床组成C)数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成D)数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反应装置和机床组成3、闭环控制系统的反应装置是装在(C)。A)传动丝杠上B)电机轴上C)机床工作台上D)装在减速器上4、用来确定生产对象上几何要素间的(B)所依据的那些点、线、面称为基准。A)尺寸关系B)几何关系C)位置关系D)相对关系5、工件夹紧的三要素是(A)。A)夹紧力的大小、夹紧的方向、夹紧力的作用点B)夹紧力的大小、机床的刚性、工件的承受能力C)工件变形小、夹具稳定、定位精度高D)工件的大小、材料、硬度6、为了保障人身平安，在正常情况下，电气设备的平安电压规定为(C)。A)12VB)24VC)36VD)48V7、利用计算机辅助设计与制造技术，进行产品的设计和制造，可以提高产品质量，缩短产品研制周期。它又称为(C)。A)CD/CMB)CAD/COMC)CAD/CAMD)CAD/CM8、数控装置将所必到的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以(D)形式向伺服系统发出执行命令。A)输入信号B)位移信号C)反应信号D)脉冲信号9、开环伺服系统的主要特征是系统内(B)位置检测反应装置。A)有B)没有C)某一局部有D)可能有10、CNC系统中的PLC是(A)。A)可编程序逻辑控制器B)显示器C)多微处理器D)环形分配器11、对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于(C)。A)机床机械结构的精度B)驱动装置的精度C)位置检测元器件的精度D)计算机的运算速度12、按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于(A)。A)轮廓控制B)直线控制C)点位控制D)远程控制13、数控机床中把脉冲信号转换成机床移动部件运动的组成局部称为(C)。A)控制介质B)数控装置C)伺服系统D)机床本体14、数控机床的联运轴数是指机床数控装置的(C)同时到达空间某一点的坐标数目。A)主轴B)坐标轴C)工件D)电机15、只要数控机床的伺服系统是开环的，一定没有(B)装置。A)检测B)反应C)I/O通道D)控制二、填空题1、NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是(计算机控制数控机床)，FMS的含义是(柔性制造系统)，(CIMS)的含义是计算机集成制造系统。2、在数控编程时，使用(刀具补偿)指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。3、圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫(顺圆)，反之称为(逆圆)。4、对步进电机施加一个电脉冲信号，步进电机就回转一个固定的角度，这个角度叫做(步距角)，电机的总角位移和输入脉冲的频率成正比，而电机的转速那么正比于输入脉冲的(数量)。5、伺服系统包括(驱动装置)和(执行机构)两大局部。6、数控机床每次接通上电后在运行前首先应做的是(回参考点)。7、进给执行部件在低速进给时出现时快时慢，甚至停顿的现象，称为(爬行)。8、数控镗铣加工中心所用刀柄锥度是(7：24)。9、由计算计直接进行多机床控制的系统称为(直接控制系统(或DNC))。10、轮廓控制数控机床，不仅能完成点位及点位直线控制数控机床的加工功能，而且能够对(两个及两个以上)坐标轴进行插补，因而具有各种轮廓切削加工功能。11、在铣削加工中顺铣和逆铣得到的外表质量是不同的。通常采用粗加工(顺铣)、精加工(逆铣)的走刀方向，以利于提高工件的外表质量。三、简答题1、数控机床对刀具的要求？答：(1)较高的精度、寿命和尺寸稳定性、变化小；(2)刀具能实现机外预调、快速换刀；(3)刀柄应为标系列；(4)能很好地控制切屑的折断、卷曲和排出；(5)具有良好的可冷却性能。2、什么是顺铣？什么是逆铣？答：顺铣：铣削时，铣刀切入工件时切削速度方向与工件进给方向相同，这种铣削称为顺铣。逆铣：铣削时，铣刀切入时切削速度方向与工件进给方向相反，这种铣削称为逆铣。3、数控机床的工作原理是什么？答：数控机床加工零件，首先要将被加工零件的图样及工艺信息数字化，用规定的代码和程序格式编写加工程序；然后将所编程序指令输入到机床的数控装置中；再后数控装置将程序(代码)进行译码、运算后，向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床各运动部件，控制所需要的辅助运动；最后加工出合格零件。4、数控机床的开展趋势是什么？答：高速、高效、高精度、高可靠性模块化、智能化、柔性化、集成化开放性新一代数控加工工艺与装备5、根据数控机床的性能特点决定了数控机床的应用范围。请说说最适合、比拟适合和不适合数控加工的零件。答：(1)最适合于数控加工的零件批量小而又屡次生产的零件几何形状复杂的零件加工过程中必须进行多种加工的零件必须严格控制公差的零件工艺设计会变化的零件需全部检验的零件(2)比拟适合数控加工的零件价格昂贵，毛坯获得困难，不允许报废的零件切削余量大的零件在通用机床上加工生产率低，劳动强度大，质量难控制的零件用于改型比拟、供性能或功能测试的零件多品种、多规格、单件小批量生产的零件(3)不适合于数控加工的零件利用毛坯作为粗基准定位进行加工的零件定位完全需人工找正的零件必须用特点的工艺装备，依据样板、样件加工的零件大批量生产的零件5※<习题二>第二章数控加工编程根底一、选择题1、数控系统之所以能进行复杂的轮廓加工，是因为它具有(C)。A)位置检测功能B)PLC功能C)插补功能D)自动控制2、数控编程人员在数控编程和加工时使用的坐标系是(C)。A)右手直角笛卡尔坐标系B)机床坐标系C)工件坐标系D)直角坐标系3、在编制加工中心的程序时应正确选择(D)的位置，要防止刀具交换时与工件或夹具产生干预。A)对刀点B)工件原点C)参考点D)换刀点4、一般而言，增大工艺系统的(A)才能有效地降低振动强度。A)刚度B)强度C)精度D)硬度5、(A)是指机床上一个固定不变的极限点。A)机床原点B)工件原点C)换刀点D)对刀点6、数控机床的旋转轴之一B轴是绕(B)直线轴旋转的轴。A)X轴B)Y轴C)Z轴D)W轴7、机床坐标系判定方法采用右手直角的笛卡尔坐标系。增大工件和刀具距离的方向是(B)。A)负方向B)正方向C)任意方向D)条件缺乏不确定8、加工中心用刀具与数控铣床用刀具的区别(A)。A)刀柄B)刀具材料C)刀具角度D)拉钉9、选择数控机床的精度等级应根据被加工工件(A)的要求来确定的。A)关键部位加工精度B)一般精度C)长度D)外径10、以下哪项工作不属于数控编程的范畴(D)。A)数值计算B)键入程序、制作介质C)确定进给速度和走刀路线D)对刀、设定刀具参数二、填空题1、插补方法按输出驱动信号方式不同，可以分为(脉冲增量插补)和(数据采样插补)。2、确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的(引入长度)和(超越长度)。3、标准中规定(平行于机床主轴刀具的)运动方向为Z坐标方向，+Z为刀具远离工件的方向。4、周铣时用(顺铣)方式进行铣削，铣刀的耐用度较高，获得加工面的外表粗糙度值也较小。5、标准中统一规定：+X表示(刀具相对于工件的)正向运动的指令。6、刀库选刀方式一般采用(近路)移动原那么。7、编程时可将重复出现的程序编成(子程序)，使用时可以由(主程序)屡次重复调用。8、铣削平面轮廓曲线工件时，铣刀半径应(小于)工件轮廓的最小凹圆半径。三、判断题1、数控机床开机后，必须先进行返回参考点操作。(√)2、进行刀补就是将编程轮廓数据转换为刀具中心轨迹数据。(√)3、恒线速控制的原理是当工件的直径越大，进给速度越慢。(×)4、换刀点应设置在被加工零件的轮廓之外，并要求有一定余量。(√)5、精加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。(√)6、加工任一斜线段轨迹时，理想轨迹都不可能与实际轨迹完全重合。(√)7、逐点比拟法是软件插补法。(√)8、被加工零件轮廓上的内转角尺寸要尽量统一。(√)9、数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。(×)10、为保证工件轮廓外表粗糙度，最终轮廓应在一次走刀中连续加工出来。(√)11、通常机床的进给运动只有一个。(×)12、刀具寿命与刀具耐用度意义相同。(×)13、在切削加工中，如果从切削力和切削功率来考虑，加大进给量比加大切削深度有利。(√)14、金属切削加工工艺系统由机床、夹具、刀具、工件构成(√)15、在切削和钻削加工中，切削热的大局部都由切削带走(×)16、数控机床的坐标运动是指工件相对于静止的刀具的运动。(×)17、机床某一部件的运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。(√)18、一个零件程序是按程序号的顺序执行的，而不是按程序段的输入顺序执行的。(×)19、刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补执行和刀补的取消三个阶段。(√)20、在车削和钻削加工中，切削热的大局部都是由切屑带走。(×)四、问答题1、什么是刀具的半径补偿和刀具长度补偿？答：(1)因为刀具总有一定的刀具半径或刀尖的圆弧半径，所以在零件轮廓加工过程中刀位点运动轨迹并不是零件的实际轮廓，它们之间相差一个刀具半径，为了使刀位点的运动轨迹与实际轮廓重合，就必须偏移一个刀具半径，这种偏移称为刀具半径补偿。(2)刀具长度补偿，是为了使刀具顶端到达编程位置而进行的刀具位置补偿。2、数控编程的步骤什么？答：分析工件图样、确定工艺过程、数值计算、编写工件加工程序单、制作控制介质、校验控制介质、首件试切3、切削用量是否合理的标准是什么？答：切削用量是指主轴转速、进给速度和背吃刀量。主轴转速n根据允许的切削速度来确定，进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据工件的加工精度和外表粗糙度要求以及刀具和工件材料进行选择。背吃刀量由机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统的刚度确定。在系统刚度允许的情况下，尽量选取背吃刀量等于加工余量。切削用量各参数应根据机床说明书、手册并结合实践经验确定。同时，应该使主轴转速、进给速度及背吃刀量三者能相互适应，以形成最正确切削用量。4、试述字地址程序段的构成与格式答：字地址程序段格式是以地址符开头，后面跟随数字或符号组成程序字。通常字地址程序段中程序字的顺序及格式如下：N顺序号G准备功能X±坐标运动尺寸Y±坐标运动尺寸Z±坐标运动尺寸F进给速度S主轴转速M辅助功能附加指令。5※<习题三>第三章数控机床的根本操作一、选择题1、回零操作就是使运动部件回到(B)。A)机床坐标系原点B)机床的机械零点C)工件坐标的原点。2、在CRT/MDI面板的功能键中，显示机床现在位置的键是(A)。A)POSB)PRGRMC)OFSET3、数控机床操作时，每起动一次，只进给一个设定单位的控制称为(A)。A)单步进给B)点动进给C)单段操作4、设置零点偏置(G54-G59)是从(C)输入。A)程序段中B)机床操作面板C)CNC控制面板5、数控机床工作时，当发生任何异常现象需要紧急处理时应启动(C)。A)程序停止功能B)暂停功能C)紧停功能

二、填空题1、连续自动加工或模拟加工工件的操作，在(自动)工作方式下进行。2、没有手轮时，手动控制机床到达机床或工件坐标系中的某一位置点的操作，在(MDI)工作方式下进行。3、机床开机后，一般应先进行(回参考点)操作。4、程序单段运行方式，一般是在什么时候使用(首件试切加工)。5、为了保障人身平安，在正常情况下，电气设备和平安电压规定为(36V)。

三、判断题1、平安管理是综合考虑“物”的生产管理功能和“人”的管理，目的是生产更好的产品。(√)2、假设CNC铣床长时间不使用，宜适时开机以防止NC资料遗失。(√)3、数控机床中MDI是机床诊断智能化的英文缩写。(×)4、在机床接通电源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作台退离到机床参考点。(√)5、回归机械原点之操作，只有手动操作方式。(×)6、G01的进给速率，除F值指定外，亦可在操作面板调整旋钮变换。(√)7、加工中心通电后手动回参考点时，假设某轴在回零前已在零点，这时此轴可不必再回零。(×)8、刀具补偿工能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。(√)9、轮廓加工中，在接近拐角处应适当降低切削速度，以克服“超程”或“欠程”现象。(√)10、自动运行过程中，不能进入MDI运行方式，可在进给保持后进入。(√)

四、简答题1、试述数控机床回参考点的操作方法。答：(1)将机床操作模式开关设置在ZRN手动方式位置上(2)操作机床面板上的“X”“Y”“Z”各轴的方向按钮，进行各轴的回零操作(3)当坐标轴返回参考点时，刀架返回参考点，确认指示灯亮后，操作完成2、在数控车床上是如何对刀的？答：1、试切对刀：回参考点；试切测量；计算坐标增量；对刀；建立工件坐标系。2、改变参考点位置。通过数控系统参数设定功能或调整机床各坐标轴的机械挡块位置，将参考点设置在与起刀点相对应的对刀参考点上，这样在进行回参考点操作时，即能使刀尖到达起刀点位置。3、试述倍率修调的作用和意义。答：倍率修调的作用是在一定范围内改变程序中所定义的进给速度及转速的大小。其意义是在编写数控加工程序时，不需要精确定义进给速度及转速等工艺参数，使编程简单，同时，也能使操作人员按实际需要随时调整进给速度及转速。5※<习题四>第四章数控编程常用指令一、选择题1、ISO标准规定增量尺寸方式的指令为(B)。A)G90B)G91C)G92D)G932、沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是〔B〕指令，刀具偏在工件轮廓的右边是(C)指令。A)G40B)G41C)G423、刀具长度正补偿是(A)指令，负补偿是(B)指令，取消补偿是(C)指令。A)G43B)G44C)G494、在铣削工件时，假设铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为(B)。A)顺铣B)逆铣C)横铣D)纵铣5、圆弧插补指令G03XYR中，X、Y后的值表示圆弧的(B)。A)起点坐标值B)终点坐标值C)圆心坐标相对于起点的值6、G00指令与以下的(C)指令不是同一组的。A)G01B)G02，G03C)G047、以下G指令中(C)是非模态指令。A)G00B)G01C)G048、G17、G18、G19指令可用来选择(C)的平面。A)曲线插补B)直线插补C)刀具半径补偿9、用于指令动作方式的准备功能的指令代码是(B)。A)F代码B)G代码C)T代码10、辅助功能中表示无条件程序暂停的指令是(A)。A)M00B)M01C)M02D)M3011、执行以下程序后，累计暂停进给时间是(A)。N1G91G00X120.0Y80.0N2G43Z-32.0H01N3G01Z-21.0F120N4G04P1000N5G00Z21.0N6X30.0Y-50.0N7G01Z-41.0F120N8G04X2.0N9G49G00Z55.0N10M02A)3秒B)2秒C)1002秒D)1.002秒12、G00的指令移动速度值是(A)。A)机床参数指定B)数控程序指定C)操作面板指定13、圆弧插补段程序中，假设采用圆弧半径Ｒ编程时，从起始点到终点存在两条圆弧线段，当(D)时，用－Ｒ表示圆弧半径。A)圆弧小于或等于180°B)圆弧大于或等于180°C)圆弧小于180°D)圆弧大于180°14、以下提法中(C)是错误的。A)G92是模态提令B)G04X3.0表示暂停3sC)G33ZF中的F表示进给量D)G41是刀具左补偿15、程序终了时，以何种指令表示(C)。A)M00B)M01C)M02D)M0316、程序无误，但在执行时，所有的Ｘ移动方向对程序原点而言皆相反，以下何种原因最有可能(B)。A)发生警报B)Ｘ轴设定资料被修改正C)未回归机械原点D)深度补正符号相反。17、CNC铣床加工程序中呼叫子程序的指令是(C)。A)G98B)G99C)M98D)M9918、刀具长度补偿值的地址用(B)。A)DB)HC)RD)J19、G92的作用是(B)。A)设定刀具的长度补偿值B)设定工件坐标系C)设定机床坐标系D)增量坐标编程20、数控车床在(B)指令下工作时，进给修调无效。A)G03B)G32C)G96D)G8121、用棒料毛坯，加工余量较大且不均匀的盘类零件，应选用的复合循环指令是(B)。A)G71B)G72C)G73D)G76二、填空题1、国际上通用的数控代码是(EIA代码)和(ISO代码)。2、刀具位置补偿包括(长度补偿)和(半径补偿)3、使用返回参考点指令G28时，应(取消刀具补偿功能)，否那么机床无法返回参考点4、在指定固定循环之前，必须用辅助功能(M03)使主轴(旋转)5、建立或取消刀具半径补偿的偏置是在(G01、G00指令)的执行过程中完成的6、在返回动作中，用G98指定刀具返回(初始平面)用G99指定刀具返回(R点平面)。7、车床数控系统中，进行恒线速度控制的指令是(G96)8、子程序结束并返回主程序的指令是(M99)9、直径编程指令是(G36)10、进给量的单位有mm/r和mm/min其指令分别为(G95)和(G94)11、在数控铣床上加工整圆时，为防止工件外表产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧外表的〔切线方向〕进入，进行圆弧铣削加工整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧外表的〔切线方向〕退出。三、判断题1、顺时针圆弧插补(G02)和逆时针圆弧插补(G03)的判别方向是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。(√)2、程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。(√)3、G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。(√)4、数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。(×)5、G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。(×)6、圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180o时半径取负值。(√)7、不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。(×)8、数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数，又指定了刀具号。(×)11、螺纹指令G32X41.0W-43.0F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。(×)9、在数控加工中，如果圆弧指令后的半径遗漏，那么圆弧指令作直线指令执行。(×)10、车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种，一般可用G94和G95区分。(√)11、刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。(√)12、数控机床以G代码作为数控语言。(×)13、G40是数控编程中的刀具左补偿指令。(×)14、移动指令和平面选择指令无关。(×)15、G92指令一般放在程序第一段，该指令不引起机床动作。(√)16、G04X3.0表示暂停3ms。(×)17、指令M02为程序结束，同时使程序复原(Reset)。(√)18、制作NC程序时，G90与G91不宜在同一单节内。(√)19、G00和G01的运行轨迹一样，只是速度不一样(×)20、在镜像功能有效后，刀具在任何位置都可以实现镜像指令(×)四、简答题1、G90X20.0Y15.0与G91X20.0Y15.0有什么区别？答：G90表示绝对尺寸编程，X20.0、Y15.0表示的参考点坐标值是绝对坐标值。G91表示增量尺寸编程，X20.0、Y15.0表示的参考点坐标值是相对前一参考点的坐标值。2、简述G00与G01程序段的主要区别？答：G00指令要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置用最快的速度移动到指定位置，快速点定位移动速度不能用程序指令设定。G01是以直线插补运算联动方式由某坐标点移动到另一坐标点，移动速度由进给功能指令F设定，机床执行G01指令时，程序段中必须含有F指令。3、刀具返回参考点的指令有几个？各在什么情况上使用？答：刀具返回参考点的指令有两个。G28指令可以使刀具从任何位置以快速定位方式经中间点返回参考点，常用于刀具自动换刀的程序段。G29指令使刀具从参考点经由一个中间点而定位于定位终点。它通常紧跟在G28指令之后。用G29指令使所有的被指令的轴以快速进给经由以前G28指令定义的中间点，然后到达指定点。4、读程序绘出零件轮廓。%1000G92X0Y0Z50G90G00X-100Y-100M03S500Z5M07G01Z-12F200G42X-85Y-80D01F120X0G02X40G91Y30R50G01X40Y90G90G03X40Y50R-30G01X0Y80G03X-80Y0J-80G01Y-90G40G00X-100Y-100Z50M09X0Y0M05M305※<习题五>第五章数控车床编程一、填空题1、数控车床是目前使用比拟广泛的数控机床，主要用于(轴类)和(盘类)回转体工件的加工。2、编程时为提高工件的加工精度，编制圆头刀加工程序时，需要进行(刀具半径补偿)。3、为了提高加工效率，进刀时，尽量接近工件的(切削开始点)切削开始点确实定以(不碰撞工件)为原那么。4、数控编程描述的是(刀尖点)的运动轨迹，加工时也是按(刀尖)对刀。5、一个简单的固定循环程序段可以完成(切入)－(切削)－(退刀)－(返回)这四种常见的加工顺序动作。6、复合循环有三类，分别是(内外径粗军复合循环G71)，(端面粗车复合循环G72)，(封闭轮廓复合循环G73)。

二、选择题1、数控车床中，转速功能字S可指定(B)。A)mm/rB)r/minC)mm/min2、以下G指令中(C)是非模态指令。A)G00B)G01C)G043、数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用(C)来选刀换刀。A)刀具编码B)刀座编码C)计算机跟踪记忆4、数控机床加工依赖于各种(C)。A)位置数据B)模拟量信息C)数字化信息5、数控机床的F功能常用(B)单位。A)m/minB)mm/min或mm/rC)m/r6、圆弧插补方向(顺时针和逆时针)的规定与(C)有关。A)X轴B)Z轴C)不在圆弧平面内的坐标轴7、用于指令动作方式的准备功能的指令代码是(B)。A)F代码B)G代码C)T代码8、用于机床开关指令的辅助功能的指令代码是(C)。A)F代码B)S代码C)M代码9、切削的三要素有进给量、切削深度和(B)。A)切削厚度B)切削速度C)进给速度10、刀尖半径左补偿方向的规定是(D)。A)沿刀具运动方向看，工件位于刀具左侧B)沿工件运动方向看，工件位于刀具左侧C)沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧11、设G01X30Z6执行G91G01Z15后,Z方向实际移动量(C)。A)9mmB)21mmC)15mm12、数控车床在加工中为了实现对车刀刀尖磨损量的补偿，可沿假设的刀尖方向，在刀尖半径值上，附加一个刀具偏移量，这称为(B)。A．刀具位置补偿B)刀具半径补偿C)刀具长度补偿13、HNC-21T数控车床的Z轴相对坐标表示为(C)。A)ZB)UC)W三、判断题1、程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。(√)2、绝对编程和增量编程不能在同一程序中混合使用。(×)3、车削中心必须配备动力刀架。(√)4、非模态指令只能在本程序段内有效。(√)5、顺时针圆弧插补(G02)和逆时针圆弧插补(G03)的判别方向是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。(√)6、数控车床的特点是Z轴进给1mm，零件的直径减小2mm。(×)7、数控车床刀架的定位精度和垂直精度中影响加工精度的主要是前者。(×)8、数控车床加工球面工件是按照数控系统编程的格式要求，写出相应的圆弧插补程序段。(√)9、数控车床的刀具功能字T既指定了刀具数，又指定了刀具号。(×)10、螺纹指令G32X41.0W-43.0F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。(×)11、车床的进给方式分每分钟进给和每转进给两种，一般可用G94和G95区分。(√)12、数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹。(×)13、固定循环是预先给定一系列操作，用来控制机床的位移或主轴运转。(√)14、数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。(√)15、外圆粗车循环方式适合于加工棒料毛坯除去较大余量的切削。(√)16、编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。(×)17、一个主程序中只能有一个子程序。(×)18、子程序的编写方式必须是增量方式。(×)19、G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。(×)20、当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。(×)

四、问答题1、数控车床的加工对象。答：数控车床主要用于轴类和盘类回转体工件的加工，还适合加工轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件；精度要求高的零件；特殊的螺旋零件；淬硬工件的加工。2、试述数控车床的编程特点。答：(1)在一个程序段中，根据图样上标注的尺寸可以釆用绝对编程的相对值编程，也可混合使用。(2)被加工零件的径向尺寸在图样上测量时，一般用直径值表示，所以釆用直径尺寸编程更为方便。(3)由于车削加工常用棒料作为毛坯，加工余量较大，为简化编程，常釆用不同形式的固定循环。(4)编程时把车刀刀尖认为是一个点。(5)为了提高加工效率，车削加工的进刀与退刀都釆用快速运动。3、简述复合循环G73指令在一般情況下，适合加工的零件类型及△i、△k、△x、△z、r参数的含义。[G73指令格式：G73U(△i)W(△k)R(r)P(ns)Q(nf)X(△x)Z(△z)]答：G73主要加工零件毛坯余量均匀的铸造，锻造，零件轮廓已初步成形的工件。△i：X轴方向的粗加工总余量；△k：Z轴方向的粗加工总余量；△x：X方向精加工余量；△z：Z方向精加工余量；△r：粗切削次数。五、编程题1、在数控车床上精加工图示零件的外轮廓(不含端面)。请编制加工程序。参考程序%0001N1G92X100Z10〔设立坐标系，定义对刀点的位置〕

N2G00X16Z2M03〔移到倒角延长线，Z轴2mm处〕

N3G01U10W-5F300〔倒3×45°角〕

N4Z-48〔加工Φ26外圆〕

N5U34W-10〔切第一段锥〕

N6U20Z-73〔切第二段锥〕

N7X90〔退刀〕

N8G00X100Z10〔回对刀点〕

N9M05〔主轴停〕

N10M30〔主程序结束并复位〕2、完成如以下图所示工件精加工.

参考程序%0002N10G00U-70W-10；〔从编程规划起点，移到工件前端面中心处〕

N20G01U26C3F100；〔倒3×45°直角〕

N30W-22R3；〔倒R3圆角〕

N40U39W-14C3；〔倒边长为3等腰直角〕

N50W-34；〔加工Φ65外圆〕

N60G00U5W80；〔回到编程规划起点〕

N70M30；〔主轴停、主程序结束并复位〕3、完成如以下图所示工件的粗加工循环。

参考程序%0003T0101M03S500G00X200Z20G01X182Z5F300G71U2R3P10Q20X0.4Z0.1F150N10G01X80Z2F80Z-20X120Z-30Z-50G02X160Z-70R20N20G01X180Z-80G00X200Z100M05M02

4、编写如以下图所示工件的加工程序。

参考程序%0004N1G92X50Z120；〔设立坐标系，定义对刀点的位置〕

N2M03S300；〔主轴以300r/min旋转〕

N3G00X29.2Z101.5；〔到螺纹起点，升速段1.5mm，吃刀深0.8mm〕

N4G32Z19F1.5；〔切削螺纹到螺纹切削终点，降速段1mm〕

N5G00X40；〔X轴方向快退〕

N6Z101.5；〔Z轴方向快退到螺纹起点处〕

N7X28.6；〔X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.6mm〕

N8G32Z19F1.5；〔切削螺纹到螺纹切削终点〕

N9G00X40；〔X轴方向快退〕

N10Z101.5；〔Z轴方向快退到螺纹起点处〕

N11X28.2；〔X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.4mm〕

N12G32Z19F1.5；〔切削螺纹到螺纹切削终点〕

N13G00X40；〔X轴方向快退〕

N14Z101.5；〔Z轴方向快退到螺纹起点处〕

N15U-11.96；〔X轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深0.16mm〕

N16G32W-82.5F1.5；〔切削螺纹到螺纹切削终点〕

N17G00X40；〔X轴方向快退〕

N18X50Z120；〔回对刀点〕

N19M05；〔主轴停〕

N20M30；〔主程序结束并复位〕

5、如图所示零件的毛坯为φ72×150，试编写其粗、精加工程序。参考程序%0005T0101M03S500G00X90Z20G01X72Z5F150G71U2R3P10Q20X0.4Z0.1F150G00X100Z120T0202M03S1000N10G01X-1Z0F80X0G03X20Z-10R10G01Z-30X40Z-40G03X40Z-80R40G01Z-90X70Z-105N20Z-125G00X100Z120M05M02

6、编制如下图工件的车削加工程序。参考程序%0006N10T0101N20M03S500N30G00X50Z30N40G01X35Z5F150N50G71U2R2P60Q100X0.4Z0.1F150N60G01X10Z2F80N65X18Z-2N70Z-18N80G03X24Z-34N90G01X28Z-44N100Z-52N110G00X80Z120N120M05N130M02

7、编制如下图工件的车削加工程序。

参考程序%0007N10T0101N20M03S500N30G00X60Z30N40G01X42Z10F150N50G81X0Z0.5F80N60G81X0Z0F60S800;给定端面切削精车速度、转速N70G71U1.5R3P80Q150X0.5F150S500N75M03S1000;给定外圆精车转速N80G01X10Z2F80N85X18Z-2N90Z-12N100X30Z-24N110Z-40N120G03X32Z-55R25F60N130G01Z-60N140X38Z-72N150Z-80N160G00X80Z120;退刀到平安位置准备换螺纹刀N170M05N180T0202M03S350;给车削螺纹转速350mm/minN190G00X35Z0N200G01Z-20F150;定位螺纹固定循环起刀点N210G82X29.4Z-36R-2E1.1F2;螺纹车削加工N220G82X29.0Z-36R-2E1.1F2N230G82X28.6Z-36R-2E1.1F2N240G82X28.2Z-36R-2E1.1F2N250G82X28.0Z-36R-2E1.1F2N260G82X27.835Z-36R-2E1.1F2N270G00X80Z120N280M05N290M02

8、编制如下图工件的车削加工程序。参考程序%0008N10T0101N20M03S500N30G00X50Z30N40G01X42Z5F150N50G71U1.5R2P80Q140X0.5F150S1000N60M03S1000N70G01X0Z0F80N80G03X24Z-12R12F60N90G01Z-24N100X30Z-30N110Z-54N120G03X38Z-69R25F60N130G01Z-80N140G00X80Z120N150M05N160T0202M03S400N170G00X50Z0N180G01X35Z-54F150N190G01X25F20N200X35F100N210G00X80Z120N220M05N230T0303M03S350N240G00X35Z-24N250G82X29.4Z-51F1.5N260G82X29.0Z-51F1.5N270G82X28.6Z-51F1.5N280G82X28.2Z-51F1.5N290G82X28.0Z-51F1.5N300G82X27.835Z-51F1.5N310G00X80Z120N320M05N330M02

9、编制如下图工件的车削加工程序。参考程序%0009T0101M03S500G00X50Z30G01X32Z5F150G71U2R2P10Q20X0.4Z0.1F150N10G01X8Z2F80S1000X16Z-2Z-24X20Z-37Z-42G02X28Z-60R42.5N20G01Z-65G00X100Z120M05T0202M03S450G00X25Z5G82X15.4Z-18R2E1.1F2G82X14.8Z-18R2E1.1F2G82X14.4Z-18R2E1.1F2G82X14.376Z-18R2E1.1F2G00X100Z120M05M0210、编制如下图工件的车削加工程序。参考程序%0010T0101M03S500G00X50Z30G01X42Z10F150G71U2R2P10Q20X0.4Z0.1F150N10G01X0Z0F80X15Z-15Z-25G02X23Z-29R4G01X28Z-55G03X38Z-60R5N20G01Z-70G00X100Z120M05M02※<习题六>第六章数控铣床编程一、填空题1、目前开展迅速的加工中心、柔性制造系统等都是在(数控铣床)的根底上产生、开展起来的。2、数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工(复杂型面)的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。3、数控铣削机床的加工对象与数控机床的结构配置有很大关系。(立式结构的)铣床一般适应用于加工盘、套、板类零件，一次装夹后，可对上外表进行铣、钻、扩、镗、锪、攻螺纹等工序以及侧面的轮廓加工；(卧式结构的)铣床一般都带有回转工作台，一次装平后可完成除安装面和顶面以外的其余四个面的各种工序加工，适宜于箱体类零件加工；(万能式)数控铣床，主轴可以旋转90°或工作台带着工件旋转90°，一次装夹后可以完成对工件五个外表的加工；(龙门式铣床)适用于大型零件的加工。4、无论是绝对指令还是增量指令，由H代码指定的已存入偏置存储器中的偏置值在G43时(加)，在G44时那么是从Z轴(或X、Y轴)运动指令的终点坐标值中(减去)。计算后的坐标值成为终点。5、镜像功能指令G24，G25。(G24)建立镜像，由指令坐标轴后的坐标值指定镜像位置，(G25)指令用于取消镜像。6、缩放功能指令G50、G51，(G51)指定缩放开，(G50)指定缩放关。7、旋转变换指令G68，G69，(G68)为坐标旋转功能指令，(G69)为取消坐标旋转功能指令。8、数控加工中，某些加工动作循环已经典型化，如钻孔、镗孔的动作都是孔位平面定位、快速引进、工作进给、快速退回等。将这一系列典型加工动作预先编好程序，存储在内存中，可在G代码程序中用G代码指令调用，从而简化编程工作。调用这些典型动作循环的G代码称为(循环指令)。9、固定循环的程序格式包括(数据表达形式)、(返回点平面)、(孔加工方式)、(孔位置数据)、(孔加工数据)和(循环次数)。二、判断题1、G09该功能用于加工锋利的棱角。G64功能是连续加工指令。这两个指令都是模态指令。(×)2、在有刀具补偿的情况下，先进行坐标旋转，然后才进行刀具半径补偿、刀具长度补偿。(√)3、在有缩放功能的情况下，先缩放后旋转。(√)

三、选择填空1、以下表达中，除(B)外，均适于在数控铣庆上进行加工。A)轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的零件B)大批量生产的简单零件C)精度要求高的零件D)小批量多品种的零件2、用于FANUC数控系统编程，对一个厚度为10mm，ｚ轴零点在下外表的零件钻孔，其的一段程序表述如下：；它的含义是(A)。A.啄钻，钻孔位置在(10，20)点上，钻头尖钻到Z＝4.0的高度上，平安间隙面在Z＝13.0的高度上，每次啄钻深度为3mm，进给速度为100mm/minB．啄钻，钻孔位置在(10，20)点上，钻削深度为4ｍｍ，平安间隙面在Z＝13.0的高度上，每次啄钻深度为3mm，进给速度为100mm/mmC.啄钻，钻孔位置在(10，20)点上，钻削深度为4mm，刀具半径为13mm，进给速度为100/minD.啄钻，钻孔位置在(10,20)点上，钻头尖钻到Z＝4.0的高度上，工件外表在Z＝13.0的高度上，刀具半径为3mm，进给速度为100mm/min四、问答题1、用刀具补偿功能的优越性是什么？答：使用刀具补偿功能的优越性在于：在编程时可以不考虑刀具的半径，直接按图样所给尺寸进行编程，只要在实际加工时输入刀具的半径值即可。可以使粗加工的程序简化。利用有意识的改变刀具半径补偿量，那么可用同一刀具、同一程序、不同的切削余量完成加工。2、固定循环的程序格式如下：G98(或G99)G73(或G74或G76或G80～G89)XYZRQPIJKFL试说明格式中各代码及字地址的含义。答：格式中各代码及字地址的含义如下：第一个G代码(G98或G99)指定返回点平面，G98为返回初始平面，G99为返回R点平面。第二个G代码为孔加工方式，即固定循环代码G73，G74，G76和G81～G89中的任一个。X、Y为孔位数据，指被加工孔的位置；Z为R点到孔底的距离(G91时)或孔底坐标(G90时)；R为初始点到R点的距离(G91时)或R点的坐标值(G90时)；Q指定每次进给深度(G73或G83时)或指定刀具位移增量(G76或G87时)；P指定刀具在孔底的暂停时间；I、J指定刀尖向反方向的移动量；K指定每次退刀(G76或G87时)刀具位移增量；F为切削进给速度；L指定固定循环的次数。3、数控铣床由哪些局部组成？数控装置的作用是什么？答：数控、铣床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四邵分组成。数控装置的作用是把控制介质存储的代码通过输入和读带，转换成代码信息，用来控制和输出装置，由输出装置输出放大的脉冲来驱动伺服系统，使机床按规定要求运动。4、试述数控铣床加工的特点。答：数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外，还有如下特点：对零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件，如在卧式铣床上可方便地对箱体类零件进行钻孔、铰孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削端面、挖槽等多道工序的加工。加工精度高、加工质量稳定可靠。生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。生产效率高。一般可省去划线、中间检验等工作，可省去复杂的工装，减少对零件的安装、调整等工作。能通过选用最正确工艺线路和切削用量，有效地减少加工中的辅助时间，从而提高生产效率。从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。5、简述数控铣床编程时应注意的问题。答：了解数控系统的功能及规格。不同的数控系统在编写数控加工程序时，在格式及指令上是不完全相同的。熟悉零件的加工工艺。合理选择刀具、夹具及切削用量、切削液。编程尽量使用子程序。程序零点的选择要使数据计算的简单。五、编程题：1、(1)使用R，利用绝对值编程和相对值编程编制以下图中圆弧a和圆弧b的程序。(2)使用I,J，利用绝对值编程和相对值编程编制以下图中圆弧a和圆弧b的程序参考答案(a)圆弧aG91G02X30Y30R30F300G91G02X30Y30I30J0F300G90G02X0Y30R30F300G90G02X0Y30I30J0F300(b)圆弧bG91G02X30Y30R-30F300G91G02X30Y30I0J30F300G90G02X0Y30R-30F300G90G02X0Y30I0J30F300

2、某零件的外形轮廓如下图，厚度为6mm。刀具：直径为12mm的立铣刀进刀、退刀方式：平安平面距离零件上外表10mm，轮廓外形的延长线切入切出。要求：用刀具半径补偿功能手工编制精加工程序。参考答案参考程序如下(程序段2中D01指令调用的0l号刀的半径值为6mm，该值应在运行程序前设置在刀具表中)。％1000N01G92X20Y-20Z10N02G90G00G41D0lX0N03G01Z-6F200M03S600N04Y50N05G02X-50Y100R50N06G0lX-100N07X-110Y40N08X-130N09G03X-130Y0R20N10G0lX20NllZ10N12G40G00X20Y-20M05N13M30

3、凸轮零件的外形轮廓如下图，厚度为6mm。用直径Φ12的立铣刀加工。手工编制零件程序。参考答案在编制程序之前要计算每一圆弧的起点坐标和终点坐标值，有了坐标值方能正式编程。计算过程此处不再赘述，算得的基点坐标分别为F(18.856,36.667)，E(28.284，10.000)。D(28.284，-10.000)，C(18.856，-36.667)。下面给出参考程序：程序单说明％XXXX定义零件程序号0-9999＃101=6φ12的立铣刀N01G92XOYOZ35建立工件坐标系(坐标参数由对刀点确定)N02G90G42D101G00X60Y50快速由对刀点移动到了点S上方(60，50，35)建立刀补N03G01Z-7.0M03F500S600到点S(60，50，-7)N04G01X0Y50F200由点S到点A(0，50，-7)N05G03Y-50J-50加工圆弧ABN06G03X18.856Y-36.667R20.0加工圆弧BCN07G01X28.284Y-lO.0加工直线CDN08G03X28.284YIO.0R30.0加工圆弧DEN09G01X18.856Y36.667加工直线EFNIOG03X0Y50R20加工圆弧FAN11G01X-lO到点G(-10，50，-7)N12G01Z35.0F500到G点上方(-10，50，35)N13G40XOYO取消刀补N14M05回到对刀点N15M30程序结束4、某零件的外形轮廓如下图，要求用直径Φ10的立铣刀精铣外形轮廓。手工编制零件程序。平安面高度50mm,进刀/退刀方式;离开工件，直接/圆弧引入切向进刀，直线退刀。工艺路线：走刀路线如下图。零件外形轮廓(厚20㎜，程序原点位于外表)参考答案采用刀具半径右补偿方式加工，其数控加工程序如下：O0006;第0006号程序,铣削外形轮廓零件N05G54G90G0X0.Y0.；建立工件坐标系,并快速运动到程序原点上方N10Z50.；快速运动到平安面高度N20X－5.Y-40.S500M03；刀具移开工件外,启动主轴,刀具仍在平安面高度N20Z5.M0830GIZ-21.F20.；G01下刀，伸出底面1㎜N40G42DIY-30.F100.刀具半径右补偿，运动到Y-30的位置N50G2X-40.Y-20.I10.J0.；顺时针圆弧插补N60GIX20.；N70G3X40.Y0.I0.J20.；逆时针圆弧插补N80X-6.195Y39.517I-40.J0；逆时针圆弧插补N90GIX-40.Y20.；N110Y-30.；直线退刀N120G40Y-40.；取消刀具半径补偿，退刀至Y-40N130G0Z50.；抬刀至平安面高度N140X0.Y0.；回程序原点上方N150M30；程序结束并返回

5、如以下图所示的工件，用中心钻和麻花钻对零件上四个孔进行加工

〔1〕零件图分析

〔2〕工艺分析

先用φ10mm的中心钻定位各个孔，定义为T01，然后用φ10mm的钻头〔T02〕钻此4个孔。

〔3〕确定程序原点

程序原点在零件的左下角点，上外表为Z0。

〔4〕编写加工程序

O0007

N10G92X400．0Y300．02320．0

N20M06T01M07换φ10mm的中心钻

N30G90X0Y0

N40Z0

N50M03S800F50

N60G99G81R5．0Z-2．0

N70G91G00X20．0Y20．0

N80X20．0Y10．0

N90X20．0Y10．0

N90M05

N100G28Z0

N110M06T02换φ10mm的钻头

N120M03G90G00

N130G99G81R5．0Z-22．0

N140G91X-20．0Y-10．0

N150X-20．0Y-10．0

N160M05G282320．0

N170M30

6、以子程序来编写以下图的加工程序。说明：(1)先ф12立铣刀(或键槽铣刀)。(2)粗加工选刀具半径补偿D01(R=6)，半精加工先刀具半径补偿D02(R=8.5)，精加工选D01(R=6)。这样可以用同一把刀补值，用相同的子程序来实现粗加工。参考答案参考答案(调用子程序)程序名:05042程序说明%5042(用子程序编程)N001G92X-40Y-40Z50N002G90N003M03S530N004G00Z-5.5N005G17G41G00X-15Y60DO1NOO6M98P0402L3F200粗加工R30圆弧N007G00X-12N008Y110N009X85N010M98P0403L3F200粗加工R25圆弧N011G00Y80N012X100N013Y10NO14G02X100Y0R10粗加工凸R25圆孤N015G40G00Y-20NO16X-20N017G42D02G00Y5设置刀具半径右补偿,取02号刀NO18M98P0401L1F200粗加工轮廓NO19G40G00X-40Y-40取消刀具补偿N020G42D01G00X-10Y5设置刀具半径补偿,取01号刀N021M98PO401L1F120粗加工轮廓N022G40GO0X-40Y-40取消刀具补偿NO23GO0Z50N024M05N025M02%0401粗加工R30圆弧子程序N401G01X80N402G03X105Y30B25N403G01Y40N404G02X80Y65R25N405G01X35N406G02X5Y35R30N407G01Y0N408M99%0402粗加工R25圆弧子程序N601G91G01X15N502G03G30Y30R30N503G00Y10N504X-45N505Y-50N506G90N507M99%0403粗加工R25圆弧子程序N601G91G00Y-10N602G01Y-10N603G03X25Y-25R25N604GOOX10N605Y35N606X-35N607G90N608M997、使用刀具长度补偿功能和固定循环功能加工以下图所示零件上的12个孔。 分析零件图样，该零件孔加工中，有通孔、盲孔需要钻和镗加工。应选择钻头T01、T02和镗刀T03，工件坐标系原点在零件上外表处。按先小孔后大孔的加工原那么，确定工艺路线为：从编程原点开始，先加工6个ф6孔，再加工4个ф10孔，最后加工两个ф40孔。 T01、T02的主轴转速S=600r/min，进给速度F=120mm/min；T03的主轴转速S=300r/min，进给速度F=50mm/min。 T01、T02和T03的刀具补偿分别为H01、H02和H03。对刀时，以T01刀为基准，以零件上外表为Z向零点，那么H01中刀具长度补偿值设置为零。T02刀具长度与T01相比为140－150=－10。同样，H03的补偿值设置为－50。换刀时，用M00指令停止，手动换刀后再按循环启动键，继续执行程序。

〔a〕零件图

〔b〕刀具尺寸图

〔#1~6孔6mm钻削加工，#7~10孔10mm钻削加工，#11、12孔40mm镗孔〕程序

解释

O0004

第4号程序

N0010G92X0Y0Z35.；

建立工件坐标系

N0020G90G43G00Z5.H01；

到达起始平面

N0030S600M03；

主轴正转，转速600r/min

N0040G99G81X40.Y-35.Z-63.R-27.F120.；加工#1孔，返回到R平面

N0050Y-75.；

加工#2孔，返回到R平面

N0060G98Y-115.；

加工#3孔，返回到起始平面

N0070G99X300.；

加工#4孔，返回到R平面

N0080Y-75.；

加工#5孔，返回到R平面

N0090G98Y-35.；

加工#6孔，返回到起始平面

N0100G80G00X500.Y0M05；

回换刀点，主轴停

N0110G49Z20.M00；

手动换T02刀

N0120G43Z5.H02；

刀具长度正补偿，补偿值放在H02地址中

N0130S600M03；

主轴正转，转速600r/min

N0140G99G81X70.Y-55.Z-50.R-27.F120.；加工#7孔，返回到R平面

N0150G98Y-95.；

加工#8孔，返回到起始平面

N0160G99X270.；

加工#9孔，返回到R平面

N0170G98Y-55.；

加工#10孔，返回到起始平面

N0180G80G00X500.Y0M05；

回换刀点，主轴停

N0190G49Z20.M00；

手动换T03刀

N0200G43Z5.H03；

刀具长度正补偿，补偿值放在H03地址中

N0210S300M03；

主轴正转，转速300r/min

N0220G99G85X170.Y-35.Z-65.R3.F50.；镗#11孔，返回到R平面

N0230G98Y-115.；

镗#12孔，返回到参考平面

N0240G80G00X0Y0M05；

取消固定