数控铣加工中心(职教组)实操试题及答案

数控铣加工中心(职教组)实操试题及答案一、实操试题（一）加工任务描述本次实操要求使用数控铣加工中心，在一块尺寸为200mm×150mm×30mm的铝合金毛坯上加工一个具有特定形状和精度要求的零件。零件包含平面、台阶、孔、槽等特征，旨在考查考生对数控编程、刀具选择、加工工艺规划以及机床操作的综合能力。（二）零件图纸|视图|尺寸标注|技术要求||----|----|----||主视图|总体长度150mm，宽度100mm，高度20mm；台阶高度5mm，宽度20mm；孔直径分别为φ10mm、φ20mm，深度10mm|1.未注尺寸公差按GB/T1804-m执行。<br>2.表面粗糙度Ra≤3.2μm。<br>3.零件材料为铝合金6061。||俯视图|槽宽度10mm，长度80mm，位于零件中心位置|||侧视图|各部分高度及相对位置关系||（三）加工设备与刀具1.加工设备：某型号数控铣加工中心，配备FANUC系统。2.刀具-φ10mm立铣刀：用于粗、精加工平面、台阶和槽。-φ20mm立铣刀：用于粗加工大直径孔。-φ10mm钻头：用于钻φ10mm的孔。-φ20mm镗刀：用于精加工φ20mm的孔。（四）加工工艺要求1.合理安排加工顺序，先粗加工后精加工，减少加工变形。2.选择合适的切削参数，保证加工质量和效率。3.正确使用量具进行尺寸测量，确保零件精度符合图纸要求。（五）考核时间考核时间为3小时，包括零件装夹、编程、加工和检测等环节。二、实操答案（一）加工工艺分析1.零件工艺性分析-该零件主要由平面、台阶、孔和槽组成，形状相对简单，但对尺寸精度和表面粗糙度有一定要求。-铝合金材料切削性能良好，加工难度相对较低。2.加工顺序确定-粗加工平面和台阶，去除大部分余量。-钻φ10mm的孔。-粗加工φ20mm的孔。-精加工平面、台阶和槽。-精加工φ20mm的孔。3.刀具选择与切削参数确定|刀具名称|刀具规格|加工内容|主轴转速（r/min）|进给速度（mm/min）|背吃刀量（mm）||----|----|----|----|----|----||φ10mm立铣刀|φ10mm|粗加工平面、台阶和槽|1200|150|2||φ10mm立铣刀|φ10mm|精加工平面、台阶和槽|1800|100|0.5||φ20mm立铣刀|φ20mm|粗加工φ20mm的孔|800|100|2||φ10mm钻头|φ10mm|钻φ10mm的孔|1000|50|/||φ20mm镗刀|φ20mm|精加工φ20mm的孔|1200|80|0.2|（二）数控编程以下是使用FANUC系统编写的数控加工程序：1.粗加工平面和台阶程序（O0001）```%O0001G90G54G00X0Y0Z50M03S1200G00X-75Y-50Z2G01Z-3F150G01X75F150Y50X-75G00Z50G00X-65Y-40Z2G01Z-8F150G01X65F150Y40X-65G00Z50M05M30%```2.钻φ10mm孔程序（O0002）```%O0002G90G54G00X0Y0Z50M03S1000G00X-30Y0Z2G81X-30Y0Z-10R2F50X30G80G00Z50M05M30%```3.粗加工φ20mm孔程序（O0003）```%O0003G90G54G00X0Y0Z50M03S800G00X0Y0Z2G01Z-8F100G02I0J-10F100G01Z-10G02I0J-10G00Z50M05M30%```4.精加工平面、台阶和槽程序（O0004）```%O0004G90G54G00X0Y0Z50M03S1800G00X-75Y-50Z2G01Z-2.5F100G01X75F100Y50X-75G00Z50G00X-65Y-40Z2G01Z-7.5F100G01X65F100Y40X-65G00Z50G00X-40Y0Z2G01Z-5F100G01X40F100G00Z50M05M30%```5.精加工φ20mm孔程序（O0005）```%O0005G90G54G00X0Y0Z50M03S1200G00X0Y0Z2G01Z-9.8F80G02I0J-10F80G01Z-10G02I0J-10G00Z50M05M30%```（三）机床操作步骤1.零件装夹-使用平口虎钳装夹毛坯，确保毛坯底面与虎钳底面贴合，侧面与虎钳钳口平行。-用百分表校正毛坯的平面度和垂直度，误差控制在0.05mm以内。2.刀具安装与对刀-依次安装φ10mm立铣刀、φ20mm立铣刀、φ10mm钻头和φ20mm镗刀。-使用对刀仪或试切法进行对刀，确定刀具长度补偿和刀具半径补偿值，并输入到机床控制系统中。3.程序输入与调试-将编写好的数控程序通过USB接口或手动输入的方式传输到机床控制系统中。-对程序进行语法检查，确保程序无错误。-在机床锁住和空运行模式下进行程序调试，检查刀具路径是否正确。4.零件加工-启动机床，按照加工顺序依次调用相应的程序进行加工。-在加工过程中，密切观察机床运行状态和加工情况，如有异常及时停机处理。-定期测量零件尺寸，根据测量结果调整切削参数或进行刀具补偿。（四）零件检测1.尺寸检测-使用游标卡尺、千分尺等量具对零件的长度、宽度、高度、孔径等尺寸进行测量，确保尺寸精度符合图纸要求。-测量结果应记录在检测报告中，对于超差的尺寸，应分析原因并采取相应的措施进行修正。2.表面粗糙度检测-使用表面粗糙度仪对零件的加工表面进行检测，要求表面粗糙度Ra≤3.2μm。-如表面粗糙度不符合要求，可适当调整切削参数或更换刀具进行返修加工。（五）常见问题及解决方法1.尺寸超差-原因：刀具磨损、切削参数不当、编程错误、对刀不准确等。-解决方法：定期更换刀具，合理调整切削参数，仔细检查编程代码，重新进行对刀操作。2.表面粗糙度不合格-原因：切削速度过低、进给速度过快、刀具刃口不锋利等。-解决方法：提高切削速度，降低进给速度，更换锋利的刀具。3.加工过程中出现振动-原因：刀具伸出过长、工件装夹不牢固、切削参数过大等。-解决方法：缩短刀具伸出长度，重新装夹工件，减小切削参数。（六）评分标准|考核项目|考核内容|分值|评分标准||----|----|----|----||加工工艺|工艺分析合理，加工顺序安排正确，刀具选择和切削参数确定得当|20|工艺分析错误或加工顺序不合理扣5-10分；刀具选择和切削参数不当扣3-5分。||数控编程|程序编写正确，语法无错误，刀具路径合理|20|程序有语法错误扣5-10分；刀具路径不合理扣3-5分。||机床操作|零件装夹牢固，对刀准确，程序输入和调试正确，加工过程中操作规范|20|零件装夹不牢固扣3-5分；对刀不准确扣3-5分；程序输入和调试错误扣5-10分；操作不规范扣3-5分。||零件质量|尺寸精度符合图纸要求，表面粗糙度达标|30|尺寸超差一处扣3-5分；表面粗糙度不合格一处扣3-5分。||安全文明生