《数控车床项目化教学（第四版）》项目四 成形面类零件加工（章节任务习题及答案）

项目四成形面类零件加工任务一一、填空题1.加工尺寸较小的圆弧形凹槽或半径较小的半圆槽应选用车刀。2.用菱形车刀车凹圆弧容易产生刃干涉。3.用尖头车刀车凹圆弧面发生主、副切削刃干涉。（填“会”或“不会”）4．粗车凹圆弧面路径有、、和。5．用二维CAD软件辅助查找编程点坐标时，工件原点与CAD软件原点应。6．凹圆弧面的形状精度主要用测量。7．G02、G03是指有效指令。8．G02指令含义是，G03指令含义是。9．法那科系统G02/G03XZRF指令格式中，X、Z指坐标，R是指，F含义是。10．西门子系统G02/G03XZCR=F指令格式中，X、Z指坐标，CR后数值是，F含义是。11.数控车床上采用圆弧插补指令时，平面选择指令应有效。12．圆头车刀常取刀头的作为刀位点。二、判断题1．成形面轴类零件是由曲线回转形成表面的零件。2．带阶梯的成形面宜用圆头车刀切削。3．尖头车刀不易产生副切削刃干涉。4．粗车凹圆弧路径中，车同心圆形式编程计算简单。5．粗车凹圆弧路径中，车三角形形式编程计算简单，且余量均匀，切削路径短。6.法那科系统可以用G71循环指令粗车凹圆弧余量。7.西门子系统可以用CYCLE952循环指令粗车凹圆弧余量。8．大部分二维CAD软件都具有查询点的坐标功能。9．数控车床使用圆弧插补指令时常指定G19平面。10．外圆表面车凹圆弧用G02指令。11．数控车床上不论是车凹圆弧还是车凸圆弧都是用G02指令。12．法那科系统数控车床上使用G02/G03XZRF指令，R值可以为负。13．西门子系统数控车床上使用G02/G03XZCR=F指令，CR值可以为负。14.G02、G03指令是模态有效指令，一经使用持续有效，直至同组G代码取代为止。15．法那科系统圆弧插补指令G02/G03XZRF中，R是模态有效指令。16．西门子系统圆弧插补指令G02/G03XZCR=F中，CR是程序段有效指令。三、选择题1．车带阶梯的成形面应选择。A．圆头车刀B．棱形车刀C．尖头车刀D．内孔刀2．车圆弧面，车刀刀尖与工件回转中心的关系是。A．等高B．略低于C．略高于D．高于或低3．编程坐标计算简单，切削路径短，余量均匀的车凹圆弧形式是。A．等径圆B．同心圆C．梯形D．三角形4．数控车床上圆弧插补平面指令是。A．G17B．G18C．G19D．G205．车某一段圆弧，前置刀架用G02指令，则后置刀架采用的指令是。A．G01B．G02C．G03D．G02或G036．法那科系统圆弧插补指令格式G02XZRF；X、Z表示以下哪点坐标。A．圆弧起点B．圆弧终点C．圆弧圆心D．机床参考点7．法那科系统数控车床使用圆弧插补指令格式G02XZRF；其中R的值一般为。A．0B．负值C．180D．小于180的正值8．西门子系统数控车床使用圆弧插补指令格式G03XZCR=F；其中CR的值一般为。A．0B．负值C．180D．小于180的正值9．西门子系统圆弧插补指令格式G02XZCR=F；X、Z表示以下哪点坐标。A．圆弧起点B．圆弧终点C．圆弧圆心D．机床参考点10．外圆表面上，车凹圆弧的指令是。A．G01B．G02C．G03D．G02或G0311．顺时针圆弧插补指令是。A．G01B．G02C．G03D．G0412．逆时针圆弧插补指令是。A．G01B．G02C．G03D．G04四、简答题1．什么是顺时针圆弧插补，指令是什么？2．什么是逆时针圆弧插补，指令是什么？3．数控车床上，粗车凹圆弧面的车削路径有哪些，各有何特点？4．在CAXA电子图版软件中如何查找编程点坐标？五、编程题1．编写如图4-1所示凹圆弧零件数控程序并加工练习，材料：45钢，毛坯：φ30mm×65mm。图4-1凹圆弧零件任务二一、填空题1．车凸圆弧面采用棱形车刀容易发生刃干涉现象。2．车凸圆弧面采用尖头车刀容易发生刃干涉现象。3.车带阶梯的凸圆弧面，车刀主偏角应。4．粗车凸圆弧面的车削方法有、。5.车削圆心角大于90°的圆弧常采用的粗车方法是。6.车削圆心角小于90°且不跨象限的凸圆弧常采用的粗车方法是。7.凸圆弧面的形状精度一般采用测量。8．G18G02/G03XZIK指令中，I含义是,K含义是。9．车凸圆弧面零件，刀尖圆弧半径影响零件形状与尺寸精度（填“会”或“不会”）。10．法那科系统G73粗车循环指令中Δi含义是，Δk的含义是，d的含义是。11．车零件外表面上的凸圆弧面时使用指令（填“G02”或“G03”）。二、判断题1．用尖头车刀车凸圆弧一般不易产生主切削刃干涉。2．棱形车刀常用于车带阶梯的凹凸圆弧面零件。3．车锥法适用于圆心角大于90°的凸圆弧。4.车锥法粗车凸圆弧面时，刀具路径不能超过与圆弧相切的那条临界线。5．法那科系统G73指令可以车跨象限的零件外表面上的凸圆弧面。6．法那科统G71指令可以车跨象限的零件外表面上的凸圆弧面。7.法那科系统与西门子系统“终点坐标+圆心坐标”的圆弧插补指令格式是一样的。8．车成形面零件也需要使用刀尖半径补偿功能指令。9．车成形面零件刀尖圆弧不能影响表面的形状和精度。10.车成形面零件，装刀时应将刀尖严格与工件回转中心等高，否则会发生形状误差。三、选择题1．粗车圆心角小于90°且不跨象限的凸圆弧常采用方法是。A．车球法B．车锥法C．车三角形D．车梯形法2．粗车圆心角大于90°的凸圆弧常采用的方法是。A．车球法B．车锥法C．车三角形D．车梯形法3．外圆表面上，车凸圆弧用的指令是。A．G01B．G02C．G03D．G02或G034．直径编程，圆弧插补指令格式G02XZIK；其中K为圆弧圆心相对于圆弧起点。A．X方向增量B．Z方向增量C．X方向增量2倍D．Z方向增量2倍5．直径编程，圆弧插补指令格式G02XZIK；其中I为圆弧圆心相对于圆弧起点。A．X方向增量B．Z方向增量C．X方向增量2倍D．Z方向增量2倍6．法那科系统，刀具起点在（0,0），执行指令G03X40Z-20R20F0.2加工圆弧，若用“终点坐标+圆心坐标”表示，则I值为。A．0B．40C．－20D．207．法那科系统，刀具起点在（0,0），执行指令G03X40Z-20R20F0.2加工圆弧，若用“终点坐标+圆心坐标”表示，则K值为。A．0B．40C．－20D．208．法那科系统，刀具起点在（0,0），执行指令G03X50Z-40R40F0.2;加工圆弧，若用“终点坐标+圆心坐标”表示，则I值为。A．0B．正C．负D．不能确定9．西门子系统，刀具起点在（0,0），执行指令G03X50Z-40R40F0.2;加工圆弧，若用“终点坐标+圆心坐标”表示，则K值为。A．0B．正C．负D．不能确定10．西门子系统，刀具起点在（0,0），执行指令G03X30Z-15CR=15F0.2;加工圆弧，若用“终点坐标+圆心坐标”表示，则I值为。A．－15B．0C．15D．3011．西门子系统，刀具起点在（0,0），执行指令G03X30Z-15CR=15F0.2;加工圆弧，若用“终点坐标+圆心坐标”表示，则K值为。A．－15B．0C．15D．3012．西门子系统，刀具起点在（0,0），执行指令G03X40Z-30CR=30F0.2;加工圆弧，若用“终点坐标+圆心坐标”表示，则I值为。A．0B．正C．负D．不能确定13．西门子系统，刀具起点在（0,0），执行指令G03X40Z-30CR=30F0.2;加工圆弧，若用“终点坐标+圆心坐标”表示，则K值为。A．0B．正C．负D．不能确定四、简答题1.什么是车锥法粗车凸圆弧？用于什么场合？2.什么是车球法粗车凸圆弧？用于什么场合？3.法那科系统G73循环指令与G71循环指令有何不同？4.车成形面时，刀尖圆弧半径会不会对零件精度产生影响？为什么？五、编程题1．编写如图4-2球头手柄数控程序并加工练习，材料：45钢，毛坯：φ60mm×75mm。图4-2球头手柄任务三一、填空题1．车内凸圆弧面车刀易发生刃干涉，车内凹圆弧面易发生刃干涉。2．车内凸圆弧面指令是，车内凹圆弧面指令是。3．内圆弧面形状精度一般采用测量。4．当内圆弧面尺寸较小成为内圆弧槽时，可选用车刀加工。5.法那科系统圆弧过渡（倒圆）指令格是。6.法那科系统圆弧过渡（倒圆）指令格是。7．法那科系统G01XZF，R；指令格式中，X、Z指点坐标，R是指，F含义是。8．西门子系统G01XZRND=F；指令格式中，X、Z指点坐标，RND后数值是，F含义是。二、判断题1.车带阶梯的内成形面时，车刀主偏角应大于等于90°。2.车内圆弧面时，一般不会发生主、副切削刃干涉现象。3.车内圆弧面时，刀尖圆弧半径不会影响表面的形状和尺寸精度。4.圆弧过渡指令可以用于圆弧与直线间的圆弧过渡。5．圆弧过渡指令只能用于直线与直线间的圆弧过渡。6．法那科系统G71循环指令不能用来粗车带圆弧的内轮廓表面。7．法那科系统G73循环指令也可以用来粗车径向尺寸单向递增或递减的内轮廓表面。8．西门子系统CYCLE952循环不能用来粗车带圆弧的内轮廓表面。9．西门子系统CYCLE952循环也可以用来粗车径向尺寸单向递增或递减的内轮廓表面。10.车内成形面也可以用车球法或车锥法去除余量11．车内圆弧面，车刀刀尖可略高于工件回转轴线。三、选择题1．车无预制孔的内圆弧，车刀主偏角应。A．大于90°B．小于90°C．大于0°D．小于0°2．法那科系统指令格式G01XZF，R；其中Z、X是指以下哪点的坐标。A．起点B．终点C．拐点D．临界点3．法那科系统指令G01XZF，R；基中R后是指。A．倒角值B．拐点到起点的距离C．拐点到终点距离D．拐角半径4．西门子系统指令格式G01XZFRND=；其中Z、X是指以下哪点的坐标。A．起点B．终点C．拐点D．临界点5．西门子系统指令G01XZFRND=；其中RND后是指。A．倒角值B．拐点到起点的距离C．拐点到终点距离D．拐角半径6．车内圆弧面时，为消除刀尖圆弧半径对圆弧形状和精度的影响，应使用的刀尖半径补偿指令是。A．G40B．G41C．G42D．G43四、简答题1．数控车床上，内圆弧面粗车余量如何去除？2．比较法那科系统倒角指令和倒圆指令格式的异同。3．西门子系统倒角指令和倒圆指令格式有何异同？六、加工训练题1．编写如图4-3所示内圆弧面零件数控程序并加工练习，材料：45钢，毛坯：φ40mm×30mm。图4-3内圆弧面零件

项目四成形面类零件加工任务一一、填充题1.成形2.副切削3.会4.车等径圆弧，车同心圆弧，车梯形，车三角形5.一致（或重合）6.R规或半径样板7.模态有效8.顺时针圆弧插补，逆时针圆弧插补9.圆弧插补终点绝对，圆弧半径，进给速度（量）10.圆弧插补终点绝对，圆弧半径，进给速度（量）11.G1812.圆心二、判断题12345678910111213141516√√√√√√√√三、选择题123456789101112BABBBCDDBBBC四、简答题1．答：从不在圆弧插补平面的坐标轴正方向往负方向看，顺时针方向插补，指令是G02，2．答：从不在圆弧插补平面的坐标轴正方向往负方向看，逆时针用方向插补，指令是G03，3.答：（1）车等径圆弧，特点是编程坐标计算简单，但切削路径长。（2）车同心圆弧，特点是编程坐标计算简单，切削路径短，余量均匀。（3）车梯形形式，特点是切削力分布合理，但编程坐标计算较复杂。（4）车三角形形式，特点是切削路径较长，编程坐标计算较复杂。4.答：取绘图软件坐标原点为编程原点（工件原点）绘制零件图，以零件图为原轮廓，粗车背吃刀量为等距距离，绘制往毛坯方向等距线作为每次粗车路径，点击软件中“工具”－“查询”－“XYZ点坐标（P）”,用鼠标（左键）选定要查询坐标的点，再点击鼠标右键即可查出该点坐标。五、编程题1.编程提示：本课题由外圆、端面、圆弧构成，加工R25凹圆弧面应选副偏角较大的棱形车刀，粗加工余量不均匀，需考虑余量去除方式，精加工时与其他外圆轮廓一次性车出；R2.5凹圆弧需用圆形成形车刀一次直进车出，具体加工步骤是夹住毛坯外圆，伸出70mm长，粗、精车外轮廓，再车R2.5凹圆弧；本次不采用粗车循环车削。加工中切削用量粗车轮廓转速600r/min，进给量0.2mm/r，背吃刀量2～3mm；精车轮廓转速1000r/min，进给量0.1mm/r，背吃刀量0.3mm。编程原点选择在工件右端面中心点上。参考程序如表4-1所示，法那克系统程序名“O0041”，西门子系统程序名“CC0041.MPF”。表4-1题4-1零件数控加工程序程序段号法那克系统程序西门子系统程序指令含义N10M3S600M3S600主轴正转，转速600转N20T0101T01D1选择T1号棱形粗车刀N30G00X28.6Z5G00X28.6Z5刀具移至粗车位置N40G01Z-65F0.2G01Z-65F0.2粗车φ28外圆N50X32X32X方向车出N55G00Z5G00Z5刀具Z方向退回N60X22.5X22.5刀具移至X22.5N70G01Z-8G01Z-8第一次粗车凹圆弧及圆锥余量N120G02Z-23R28G02Z-23CR=28N130G01X28.6Z-37G01X28.6Z-37N140X30X30N150G00Z5G00Z5刀具Z方向退回N160X16.6X16.6刀具移至X16.6N170G01Z-8G01Z-8第二次粗车凹圆弧及圆锥余量N180G02Z-23R25G02Z-23CR=25N190G01X28.6Z-37.5G01X28.6Z-37.5N200X30X30N210G00X100Z200G00X100Z200刀具退回至换刀点N220T0202T02D1换棱形精车刀N230M3S1000M3S1000正转，转速1000r/minN240G00X0Z5G00X0Z5刀具移至进刀位置N245G01G42Z0F0.1G01G42Z0F0.1建刀尖半径补偿，车至原点N250X13.98X13.98车右端面N260X15.98Z-1X15.98Z-1车C1倒角N270Z-8Z-8精车φ160-0.039外圆N280G02Z-23R25G02Z-23CR=25精车R25凹圆弧N290G01X27.98Z-37.95G01X27.98Z-37.95精车圆锥面N300Z-65Z-65精车φ280-0.039外圆N310X32X32X方向切出N320G00X100Z200G00X100Z200刀具退回至换刀点N330T0303T03D1换3号圆头成形车刀N340M3S400M3S400正转转速400转N350G00X36Z-45.98G00X36Z-45.98刀具移至进给位置N360G01X27.98F0.08G01X27.98F0.08车圆弧N370G04X5G04F5暂停5秒N380G01X36G01X36X方向切出N390G00Z-53.98G00Z-53.98刀具移至第二个圆弧槽位置N400G01X27.98F0.08G01X27.98F0.08车圆弧N410G04X5G04F5暂停5秒N420G01X36G01X36X方向切出N430G00X100Z200G00X100Z200刀具退回至换刀点N440T0404T04D1换切断刀N450G00X36Z-64G00X36Z-64刀具移至切断位置N470G01X0F0.08G01X0F0.08切断工件N480X36X36X方向切出N490G00X100Z200G00X100Z200刀具退回至换刀点N500M05M05主轴停N510M30M30程序结束任务二一、填充题1.副切削2.主切削3.≥90°4.车球法，车锥法5.车球法6.车锥法7.圆弧样板（或R规）8.圆弧圆心相对于圆弧起点X方向增量，圆弧圆心相对于圆弧起点Z方向增量，9.会10.X方向总退刀量Z方向总退刀量循环次数11.G03二、判断题12345678910√√√√√√三、选择题12345678910111213BACBAACCCBACC四、简答题1.答：车刀沿着圆锥面形式车去圆弧面余量的形式，特点是编程坐标计算简单，适用于圆心角小于90°且不跨象限的圆弧面。粗车时不能超过AB临界圆锥面，否则会损坏圆弧表面2.答：用一组同心圆或等径圆车凸圆弧余量，特点是编程计算简单，但车刀空行程长，适用于圆心角大于90°圆弧或跨象限的圆弧面。3.答：都是轮廓粗车循环指令，G71只能用于径向尺寸单向递增或递减的轮廓粗车，G73径向尺寸不单向递增或递减的轮廓也可以粗车，但走刀路径长，空行程路线多，效率低些。4.答：车成形面时，刀尖圆弧半径会对零件精度产生影响，因为车削刀尖圆弧一样会产生欠切削和过切削现象而影响成形面形状和尺寸精度。五、编程题（1）粗、精车左端轮廓程序编程时工件坐标系原点选择在装夹后零件右端面轴心点，法那科系统采用轮廓粗车复合循环（G73）粗车，用G70循环精车；西门子系统采用CYCLE95循环粗、精车。参考程序见表4-2,法那科系统程序名“O0042”，西门子系统程序名“SKC0042.MPF”。表4-2粗、精车左端轮廓参考程序程序段号程序内容（法那科系统）程序内容（西门子系统）指令含义N10G40G21G99G18G80；G40G71G95G18G90；参数初始化N20M3S600T0101F0.2；M3S600T01F0.2；选择T01外圆粗车刀，转速600r/min，进给速度为0.2mm/rN30G00X70.0Z5.0M08；G00X70.0Z5.0M08；刀具快速移动至循环起点，切削液开N40G73U2.0W2.0R3.0；CYCLE95(L0421，5，0.2，0.2，，0.2，0.1，0.1，1，，，1)；设置循环参数，调用循环粗加工轮廓N50G73P60Q120U0.4W0.1；N60G00X0；法那科系统轮廓精加工程序段，西门子轮廓子程序见L0421.SPF（表4－3）N70G01Z0；N80X29.9974，C2.0；N90Z-17.5；N100X31；N110X41Z-25.5；N120X62.0；N130G00X100.0Z200.0；G00X100.0Z200.0；刀具返回换刀点N140T0202；T02；换T02号精车刀N150M3S1000F0.1M08；M3S1000F0.1M08；设置精车转速和进给速度N160G70P60Q120；CYCLE95(L0421，5，0.2，0.2，，0.2，0.1，0.1，5，，，1)；调用轮廓精车循环精车轮廓N170G00X100.0Z200.0M09；G00X100.0Z200.0M09；刀具返回换刀点，切削液停N180M05；M05；主轴停N190M30；M30；程序结束西门子系统精车零件左端轮廓子程序L0421.SPF见表4-3所示。表4-3西门子系统精车左端轮廓子程序L0421.SPFN10G01X0Z0；刀具移至工件原点N20X29.9974CHF=2.828；车端面，倒角N30Z-17.5；车φ120-0.1mm外圆N40X31；车阶台N50X41Z-25.5；车φ160-0.04mm外圆N60X62.0；车至毛坯外圆N70M17；子程序结束（2）粗、精右端成形面程序。工件坐标系原点选择在装夹后零件右端面轴心点，用先车锥法后车球法粗车轮廓表面。参考程序见表4-4,法那科系统程序名“O0142”，西门子系统程序名“SKC0142.MPF”。表4-4粗、精加工右端成形面参考程序程序段号程序内容（法那科系统）程序内容（西门子系统）指令含义N10G40G21G99G18G80；G40G71G95G18；参数初始化N20M3S600T0101F0.2；M3S600T01F0.2；选择T01外圆粗车刀，转速600r/min,进给速度为0.2mm/rN30G00X70.0Z5.0M08；G00X70.0Z5.0M08；刀具快速移动至切削起点，切削液开N40X52.0X52.0车锥法粗车轮廓N50G01X64Z-5G01X64Z-5N60G00Z5G00Z5N70X42X42N80G01X64Z-10G01X64Z-10N90G00Z5G00Z5刀具退回N100X0X0车球法粗车轮廓N110G01Z0.8G01Z0.8N120G03X48.5Z-45.4R29.6G03X48.5Z-454.4CR=29.6N130G00X70G00X70刀具退出N140X100Z200X100Z200刀具返回换刀点N150T0202T02换T02号精车刀N160X0Z5X0Z5刀具移到进刀点N170S1000F0.1S1000F0.1设置精车参数N180G01Z0G01Z0车至端面N190G03X47.828Z-45.0R29G03X47.828Z-45.0CR=29精车轮廓N200G00X70G00X70刀具退出N210G00X100.0Z200.0M09；G00X100.0Z200.0M09；刀具返回换刀点，切削液停N220M05；M05；主轴停N230M30；M30；程序结束任务三一、填充题1.主、副切削刃，主切削刃2.G02G033.R规（半径样板）4.圆头（或成形）5.G01XZF，R6.G01XZRND=F7.拐角点绝对坐标拐角半径进给速度（量）8.拐角点绝对坐标拐角半径进给速度（量）二、判断题1234567891011√√√√√三、选择题123456ACDCDB四、简答题1．答：内圆弧面也可以