武汉纺织大学机械数控考试简答题库.docx

1、武汉纺织大学机械数控考试简答题库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。 4、数控机床的发展趋势是什么？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

2、床的应用范围。请说说最适合、比较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：批量小而又多次生产的零件、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) 比较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、用于改型比较、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

3、工的零件、大批量生产的零件 。6、试比较用G92与G54建立的工件坐标系在机床操作上与程序中有什么不同？答：G92是指定刀具当前点在工件坐标中的绝对值来建立坐标系原点G54是在机床上找一个固点（即：机械坐标）作为工件坐标系的原点。7、数控机床由哪几个基本组成部分？各部分的主要功能是什么？（简要回答）答:数控机床由机床本体、输入介质、人机交互设备、计算机数控装置、进给伺服驱动系统、主轴伺服驱动系统、辅助装置、可编程控制器、反馈装置和适应控制装置等部分组成。8、顺铣和逆铣各有什么特点？ 答：铣削时，若铣刀旋转切入工件的切削速度方向与工件的进给方向相同称之为顺铣，反之称之为逆铣。顺铣时，刀齿的切削厚

4、度从最大开始，避免了挤压、滑行现象；切削平稳，提高铣刀耐用度和加工表面质量，若铣床工作台丝杠与螺母之间有间隙，则会造成工作台窜动，使铣削分力不匀，严重时会打刀。因此，若铣床进给机构中没有丝杠和螺母消除间隙机构，则不能用顺铣。逆铣时，切削厚度从小开始增大，刀齿在加工表面上挤压、滑行，不能切除切屑，既增大了后刀面的磨损，又使工件表面产生较严重的冷硬层，且有挑起工件的趋势，引起工作台的振动，影响工件表面的粗糙度。9、数控铣床的三轴联动和两轴半联动是一个什么样的概念？它们在加工应用上有什么差别？答：所谓三轴联动，是指铣床的三个坐标可同时运动，两轴半联动是指三轴铣床中任意两根轴组合可以同时动作，也叫两两

5、联动。显然，三轴联动的机床可以加工空间任意曲面，而二轴半机床只能加工平面曲线。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

6、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表面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，以形成最佳切削用量。 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

7、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。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

8、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。 11、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

9、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。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

10、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：G73

11、U(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、编程题图11、 完成如下图2所示工件的粗加工循环。 %0001 T0101 M03 S500 G00 X80 Z20 G01 X62 Z5 F300 G71 U2 R3 P10 Q20 X0.4 Z0.1 F150 N10 G01 X30 Z2 F80 Z-15 N20 X60 Z-30 G00 X80 Z100 M05 M02 3、 完

12、成如下图2所示工件的粗加工循环。 %1001 T0101 M03 S500 G00 X200 Z20 G01 X182 Z5 F300 G71 U2 R3 P10 Q20 X0.4 Z0.1 F150 图2N10 G01 X80 Z2 F80 Z-20 X120 Z-30 Z-50 G02 X160 Z-70 R20 N20 G01 X180 Z-80 G00 X200 Z100 M05 M02四、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

13、用有意识的改变刀具半径补偿量，则可用同一刀具、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G80G89)X Y Z R Q P I J K F L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G81G89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

14、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、数控铣床由哪些部分组成？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

15、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。能通过选用最佳工艺线路和切削用量，有效地减少加工中的辅助时

16、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下图1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下图中圆弧a和圆

17、弧b的程序 图1a)圆弧a G91 G02 X30 Y30 R30 F300 G91 G02 X30 Y30 I30 J0 F300 G90 G02 X0 Y30 R30 F300 G90 G02 X0 Y30 I30 J0 F300 (b)圆弧bG91 G02 X30 Y30 R-30 F300 G91 G02 X30 Y30 I0 J30 F300 G90 G02 X0 Y30 R-30 F300 G90 G02 X0 Y30 I0 J30 F300 2、某零件的外形轮廓如图2所示，厚度为6mm。刀具：直径为 12mm的立铣刀进刀、退刀方式：安全平面距离零件上表面 10mm，轮廓外形的延长

18、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。 图2参考程序如下 (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)。 1000 N01 G92 X20 Y-20 Z10 N02 G90 G00 G41 D0l X0 N03 G01 Z-6 F200 M03 S600 N04 Y50 N05 G02 X-50 Y100 R50 N06 G0l X-100 N07 X-110 Y40 N08 X-130 N09 G03 X-130 Y0 R20 N10 G0l X20 Nll Z10 N12 G40 G00 X20 Y-20 M05 N13 M30

19、 3现欲加工如下图所示的零件轮廓，O点为加工起点，请读懂加工程序，然后在下划线中填写相应程序段的解释。零件材料为45钢，毛坯为棒料70200。图3M03 S1000主轴正转、主轴转速设置1000转/分 ；T0101换1号刀 ；G00 X70 Z5； 快速点定位，刀具向X方向移动70mm,刀具沿工件表面上方距离5mm；G00 X0 Z5；快速点定位 ；G01 Z0 F0.1直线插补，刀具靠近Z轴0mm处，进给速度0.1 mm/min；G03 X20 Z-10 R10逆时针圆弧插补，圆弧终点坐标X轴20mm/Z轴-10mm,圆弧半径10mm；G01 W-20； 直线插补，增量坐标，Z轴-20mm；

20、X40 W-10；G03 X-70 R40逆时针圆弧插补，圆弧终点坐标X轴-70mm/Z轴-10mm,圆弧半径40mm；G01 W-10；X70 W-15；G00 X80 Z100；T0202 换1号刀；G00 X70 Z-125；G01 X-2 F0.05；直线插补，切断X轴-2mm处，进给速度0.05 mm/min；G00 X100；Z100；M30：4、某零件的外形轮廓如图1所示，厚度为3mm。刀具：直径为10mm的立铣刀。进刀、退刀方式：安全平面距离零件上表面1mm，直线进刀，退刀。要求：请读懂程序并在下划线中填写相应程序段的解释。图4答：%O3112；N10 G90 G40 G80

21、G49 M03 S500；（绝对坐标编程,取消刀具半径补偿刀具固定循环刀具长度补偿,主轴正转500r/min）N20 G00 Z30；N30 G00 X-30 Y40；（快速移动到点(X=30,Y=40)）N40 G01 Z-3 F100；N50 G41 X0 Y30 D01；（刀具半径左补偿,切削到点(X=0,Y=40),D01=10）N60 X30；N70 G02 X38.66 Y25 R10；N80 G01 X47.321 Y10；N90 G02 X30 Y-20 R20；（顺时针圆弧插补,切削到点(x=30,y=-20,圆弧半径为200mm)）N100 G01 X0；N110 G02

22、Y20 R20；N120 G03 X10 Y30 R10；(逆时针圆弧插补,切削到点(x=10,y=30), 圆弧半径为200mm)）N130 G01 X60；N140 G00 Z30；N150 G40 Y60；（撤消刀具半径补偿,快速移动到(Y=60)）N160 M05；N170 M30； %5、加工如图5所示工件。加工程序启动时刀具在工件原点正上方20mm处 (工件原点位置如图所示)，选择30立铣刀，并以零件的中心孔作为定位孔，试编写其精加工程序，选用直径为12mm的立铣刀。图5答：%O1000N10 G40 G90 G49 G80 M03 S500N20 G00 Z20 N30 X-14

23、0 Y-80N40 G01 Z-12 F100N50 G01 X-120 Y-60 D01N60 Y60N70 X-40N80 G03 X-15 R-25N90 G01 Y80N100 G02 X15 R-30N110 G01 Y60N120 G03 X40 R25N130 G01 X60N140 Y-20 N150 X50 Y-60N160 X-150N170 G00 Z30N180 G40 Y100N190 M05N200 M30%三、简答题1、制造铣刀切削部分的材料应具备哪些要求？答：制造铣刀切削部的的材料应具备以下基本要求：(1)硬度：在常温下具有足够的硬度，在调温下仍能保持其硬度。(

24、2)韧性和强度：具有足够的强度、韧性，在承受冲击和振动的条件下不易崩刃、碎裂。 2、根据所给图1形读懂程序，在空白弧中填写对应程序的注释(5)。图1答：G92 X0 Y0 Z0(设置程序原点 ) G90 G00 X-65.0 Y-95.0 Z300.0（绝对坐标编程，快速移动到X-65.0 Y-95.0 Z300.0) G43 G01 Z-15。0 S800 M03 H01(建立刀具长度补偿，刀补号H01，向下切深15mm 主轴正转，转速800r/min) G41 G01 X-45.0 Y-75.0 D05 F120.0(建立左速度120mm/min) Y-40.0 X-25.0 G03 X-

25、20.0Y-15.0 I-16.0 J25.0(逆圆弧到X-29、Y-15，起点相对圆心的坐标I-60、J25) G02 X20.0 I20.0 J15.0 J0 G03 X25.0 Y-40.0 I65.0 J0 G01 X45.0 Y-75.0 X0 Y-75.0 G40 X-65.0 Y-95.0Z300.0 M02 3、铣削时造成铣床振动的铣床本身的原因主要有哪两个方面？应调整到什么数值范围较合适？答：铣削时造成机床振动大的主要原因有： (1)主轴承载太松，主轴轴承的径向和轴向间隙一般应调整到不大于0.015mm.。(2)工作台松动，主要原因是导轨处的镶条太松，调整时可用塞尺来测定，一

26、般在0.03mm以内为合适。 4、简述加工中心的主要加工对象。答：加工中心主要适用于加工形状复杂、工序多、精度要求高的工件。1) 箱体类工件 这类工件一般都要求进行多工位孔系及平面的加工，定位精度要求高，在加工中心上加工时，一次装夹可完成普通机床60%95%的工序内容。2) 复杂曲面类工件 复杂曲面采用普通机械加工非常困难，有的甚至无法加工。3) 异形件 异形件是外形不规则的零件，大多需要点、线、面多工位混合加工。加工异形件时，形状越复杂，精度要求越高，使用加工中心越能显示其优越性。4) 盘、套、板类工件 这类工件包括带有键槽和径向孔，端面分布有孔系、曲面的盘套或轴类工件。5) 特殊加工 在加

27、工中心上还可以进行特殊加工。如在主轴上安装调频电火花电源，可对金属表面进行表面淬火。 1、一台三相三拍运行的步进电机，转子齿数Z=48，测得脉冲频率为600Hz，求：通电顺序；（2）步距角和转速。2、设要加工线段AB如下图所示，起点为A(5,0)，终点为B(0,5)，试用逐点比较法确定插补算法。答：若加工点P(xi，yj)正好处在直线AB上，由相似三角形关系有：，即若P点在直线AB上方，则有：，即若P点在直线AB下方，则有：，即则点P所在区域的偏差判别式为设在加工点P处，则应沿-x方向进给一步，此时新加工点的坐标值为新加工点的偏差为若在加工点P处，则应沿+y方向进给一步，此时新加工点的坐标值为

28、新加工点的偏差为终点记数值J=|0-5|+|5-0|=10因此，逐点比较法直线插补运算节拍如下表所示序号工作节拍第1拍:位置判别第2拍:坐标进给第3拍:偏差计算第4拍:终点判别1F50=0-xF40=F50-1=0-1=-1J=10-1=92F40=-1+yF41=F40+1=-1+1=0J=9-1=83F41=0-xF31=F41-1=0-1=-1J=8-1=74F31= -1+yF32=F31+1=-1+1=0J=7-1=65F32=0-xF22=F32-1=0-1=-1J=6-1=56F22= -1+yF23=F22+1=-1+1=0J=5-1=47F23=0-xF13=F23-1=0-1=-1J=4-1=38F13= -1+yF14=F13+1=-1+1=0J=3-1=29F14= 0-xF04=F14-1=0-1=-1J=2-1=110F04= -1+yF05=F04+1=-1+1=0J=1-1=0