数控加工与编程基础试题库绝好教材.docx

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数控加工与编程基础试题库绝好教材

5、试编制下图所示零件的数控加工程序。

毛坯为直径为Φ70mm，右端面和中心孔，左端点划线外圆及端面都已加工，采用一夹一顶定位，数控加工余下的表面。

【重点】

答案：

使用FANUC数控系统，使用G73指令、调用螺纹加工子程序O2010。

O0001

M03S1200T0101

N2G00X56.Z3.M08

G73U10.W10.R5.

G73P3Q16U0.5W0.5F0.5

N3G42G01X26.Z0F0.05

N4G01X29.85Z-2.

N5G01X29.85Z-18.

N6G01X26.Z-20.

N7G01X26.Z-25.

N8G01X36.Z-35.

N9G01X36.Z-45.

N10G02X30.Z-54.R15.

N11G02X40.Z-69.R25.

N12G03X38.76Z-99.R25.

N13G02X34.Z-108.R15.

N14G01X34.Z-115.

N15G01X56.Z-154.05

N16G01X56.Z-165.

G70P3Q16

N17G40G00X70.

N18G00X100.Z100.

N19T0202

N20G00X35.Z5.

N21M98P2010//调用螺纹切削子程序

N22G00X35.Z6.5

N23M98P2010//调用螺纹切削子程序

N24G00X100.Z100.

N25M05

N26M30

切削螺纹子程序：

O2010

N30G92X29.2Z-23.F3.

N31G92X28.6Z-23.F3.

N32G92X28.2Z-23.F3.

N33G92X28.04Z-23.F3.

N34G92X28.04Z-23.F3.

N35M99

-7编制轴类零件的车削加工程序。

加工内容包括粗精车端面、倒角、外圆、锥度、圆角、退刀槽和螺纹加工等。

其左端25mm为夹紧用，可先在普通车床上完成车削。

该零件采用棒料毛坯，由于加工余量大，在外圆精车前采用粗车循环指令去除大部分毛坯余量，留有单边0.2mm余量.选用第一参考点为换刀点使用刀具为：

外圆粗车刀、外圆精车刀、切槽刀和螺纹车刀。

数控车削程序如下：

O0006；

N10G92X200.0Z350.0；设置工件坐标系；

N15G28U0W0；返回参考点；

N20S1000T0101M03M08；主轴正转，调用01号粗车刀；

N25G00X87.0Z290.1；快速走到粗车右端面起点（87.0，290.1）；

N30G95G01X-1.6W0F0.3；粗车右端面，车削进给速度0.3mm/r；

N35G00X105.0Z300.0；快速走到外圆粗车循环起点；

N40G71U1.0R1.0；粗车循环，每次车削深度1.0mm，每次退刀1.0mm；

N45G71P50Q100U0.4W0.2F0.3S800；留粗车余量X向0.4mm，Z向0.2mm；

N50G00X87.0F0.15；快速走到车削起点，精车进给0.15mm/r；

N55G42G01X48.0Z290.0；刀具右偏；

N60W-60.0；精车Φ48的外圆；

N65X50.0；精车台阶端面；

N70X60Z160.0；精车锥面；

N75X65.0；精车台阶端面；

N80W-80.0；精车Φ65的外圆；

N85G02X75.0W-5.0R5.0；精车R5内圆；

N90X85.0；精车端面；

N95Z25；精车Φ85的外圆；

N100G40.0；取消刀补；

N105G28U0W0；返回参考点；

N110G50S1500；限制主轴最高转速为1500r/min，G50指令可做钳位用；

N115G96S20T0202；指定恒定切削速度，调用02号精车刀，02号刀补；

N120G70P50Q100；粗车后精车；

N125G00X87.0Z290.0；回退到精车端面快速运动起始点；

N130X50.0；快速走到精车端面的工进点；

N135G01X-2.0；精车右端面；

N140G28U0W0；返回到参考点；

N145T0303；调用03号切槽刀，03号刀补；

N150G00X51.0Z230.0；刀具快速运动到切槽起点；

N160G01X45.0F0.15；切槽；

N165G00X60.0；切槽刀退出；

N170G28U0W0；返回参考点；

N175G97S1500T0404；取消恒定切削速度，指定主轴转速，调用04号螺纹车刀；

N180G01X50.0Z293.0；快速运动到螺纹车削起始点；

N185G76P31260Q0.1R0.1；复合螺纹加工循环；

N190G76X45.8W-63.5P1.73Q0.85F2.0；复合螺纹加工循环；

N195G28U0W0M05M09；主轴停，关闭冷却液；

N200M30；程序结束。

7、毛坯为70mm×70mm×18mm板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图所示的槽，工件材料为45钢。

答案：

1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线

1）以已加工过的底面为定位基准，使用通用的台虎钳夹紧工件前后两侧面，台虎钳固定于铣床工作台上。

1）工序

①铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50mm×50mm四角倒圆的正方形。

②每次切深为2mm，分二次加工完。

2．选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。

故选用XKN7125型数控立式铣床。

3．选择刀具：

采用φ10mm平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。

4．确定切削用量切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

5．确定工件坐标系和对刀点在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图所示。

采用手动对刀方法把点O作为对刀点。

6．编写程序按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。

考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完，则为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。

该工件的加工程序如下

O2000

N0010M03S800T1

N0015G00Z2

N0020X15Y0M08

N0030M98P0012010Z-2；调一次子程序，槽深为2㎜

N0040M98P0012010Z-4；再调一次子程序，槽深为4㎜

N0050G01Z2M09

N0060G00X0Y0Z150

N0070M02；主程序结束

子程序开始

O2010；

N0020G01Z1F80

N0030G03X15Y0I-15J0；加工一圆环，没有刀补，刀具中心Φ30，从Φ20-Φ40

N0040G01X20

N0050G03X20YOI-20J0；加工一圆环，没有刀补，刀具中心Φ40，从Φ30-Φ50，刀具此时在点M：

X20Y0

N0060G41G01X25Y15D01；左刀补铣四角倒圆的正方形，执行刀补到A点

N0070G03X15Y25I-10J0；B点加工圆弧1

N0080G01X-15；C点

N0090G03X-25Y15I0J-10；D点加工圆弧2

N0100G01Y-15；E点

N0110G03X-15Y-25I10J0；F点加工圆弧3

N0120G01X15；G点

N0130G03X25Y-15I0J10；H点加工圆弧4

N0140G01Y0；I点

N0150G40G01X15Y0；左刀补取消

N0160M99；子程序结束

8、毛坯为120mm×60mm×10mm板材，5mm深的外轮廓已粗加工过，周边留2mm余量，要求加工出如图所示的外轮廓及φ20mm的孔。

工件材料为铝。

铣削零件外轮廓

1、根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线

1）以底面为定位基准，两侧用压板压紧，固定于铣床工作台上。

2）工步顺序：

①钻孔φ20mm；②按O’→A→B→C→D→E→F→G线路铣削轮廓。

2、选择机床设备根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。

故选用华中Ⅰ型（ZJK7532A型）数控钻铣床。

3、选择刀具：

现采用φ20mm的钻头，定义为T02，φ5mm的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。

由于华中Ⅰ型数控钻铣床没有自动换刀功能，按照零件加工要求，只能手动换刀。

4、确定切削用量：

切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。

5、确定工件坐标系和对刀点：

在XOY平面内确定以0点为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图3-24所示。

采用手动对刀方法把0点作为对刀点。

要计算出个点坐标A（5,35），B（15,45），C（26.8,45），D（57.3,40），E（74.6,30），F（85,30），G（85,5），H（-5,5）。

6、编写程序（用于华中I型铣床）按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。

该工件的加工程序如下：

1）加工φ20mm孔程序（手工安装好φ20mm钻头）

%1337

N0010G92X5Y5Z5；设置对刀点，建立工件坐标系

N0020G91；相对坐标编程

N0030G17G00X40Y30；在XOY平面内加工

N0040G98G81X40Y30Z-5R15F150；一般钻孔循环，返回初始平面

N0050G00X5Y5Z50；退刀

N0060M05

N0070M02

2）铣轮廓程序（手工安装好ф5㎜立铣刀,不考虑刀具长度补偿）

%1338

N0010G92X5Y5Z50；设置对刀点，建立工件坐标系

N0020G90G41G00X-20Y-10Z-5D01；建立刀具半径左补偿

N0030G01X5Y-10F150；从起刀点【X5，Y-10】开始加工

N0040G01Y35F150；A点

N0050G91；下面数据采用增量坐标

N0060G01X10Y10F150；B点

N0070G01X11.8Y0；C点

N0080G02X30.5Y-5R20；D点

N0090G03X17.3Y-10R20；E点

N0100G01X10.4Y0；F点

N0110G01X0Y-25；G点

N0120G01X-90Y0；加工终点H

N0130G90G00X5Y5Z10；取消增量编程方式，退刀到O′点上方

N0140G40；取消刀具补偿

N0150M05；主轴停转

N0160M30；程序结束

1.简述绝对坐标的编程与相对坐标编程的区别。

答：

（1）绝对坐标指刀具运动过程中所有的刀具位置的坐标值是以一个固定的程序原点为基准，即刀具运动的位置坐标是指刀具相对于程序原点的坐标。

（2）相对坐标指刀具运动位置的坐标值是相对于前一位置来计算的增量。

2.刀具补偿有何作用？

答：

刀具补偿作用：

简化零件的数控加工编程，使数控程序与刀具半径和刀具长度尽量无关，编程人员按照零件的轮廓形状进行编程，在加工过程中，CNC系统根据零件的轮廓形状和使用的刀具数据进行自动计算，完成零件的加工。

3.什么是顺铣？

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。

7、G90  X20.0  Y15.0与G91  X20.0  Y15.0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。

8、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。

16、简述辅助功能M00与M01的区别。

答：

程序停止。

在完成该指令所在程序段的其他指令后，用以停止主轴、冷却液，并停止进给，按循环启动按钮，则继续执行后续的程序段。

计划停止。

与程序停止相似，所不同的是只有在机床操作面板有计划停止按钮并在程序执行前按下才有效。

2-4说出工件坐标系设定的常用G指令？

什么是工件零点偏置？

答：

用G54-G59指令设定工件坐标系，操作者在实际加工前，测量工件原点与机床原点之间的偏置值，并在数控系统中预先设定，这个值叫做“工件零点偏置”。

2-6数控工序安排时应遵循什么原则？

（1）先进行内形内腔加工，后进行外形加工工序；

（2）有相同的定位、夹紧方式最好一起进行，以减少重复定位；

（3）用同一把刀具加工的工序最好一起进行，节省换刀时间；

（4）同一次装夹中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。

2-9什么是对刀点？

如何选择对刀点？

答：

对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，以提高零件的加工精度，如以孔为定位基准的零件，应以孔中心作为对刀点；

便于对刀、观察和检测；

简化坐标值的计算；

精度高、粗糙度低的表面。

2-10如何选择加工路线？

答：

保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；

简化数值计算，减少程编工作量；

缩短加工路线，减少刀具空行程时间，提高加工效率。

13在数控铣床上用φ20铣刀执行下列程序后，其加工圆弧的直径尺寸是（A）。

N1G90G17G41X18.0Y24.0M03H06

N2G02X74.0Y32.0R40.0F180（刀具半径补偿偏置值是φ20.2）

A．φ80.2B.φ80.4C.φ79.8

66加工中心选刀方式中常用的是（C）方式。

A．刀柄编码B.刀座编码C.记忆

37数控升降台铣床的拖板前后运动坐标轴是（B）。

A．X轴B.Y轴C.Z轴

1、机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作台退离到_机床参考点__。

Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用__右手螺旋法则__判断。

4、使用返回参考点指令G28时，应_取消刀具补偿功能_，否则机床无法返回参考点。

5、在指定固定循环之前，必须用辅助功能__M03_使主轴__旋转_。

6、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。

2、数控升降台铣床的升降台上下运动坐标轴是（C）。

A、X轴B、Y轴C、Z轴

3、在数控加工过程中，要进行测量刀具和工件的尺寸、工件调头、手动变速等固定的手工操作是运行（A）指令。

A、M00B、M98C、M02D、M03

5、以下提法中（C）是错误的。

A、G92是模态提令；B、G04X3.0表示暂停3s；

C、G33ZF中的F表示进给量；D、G41是刀具左补偿

6、圆弧切削用I、J表示圆心位置时，是以（A）表示。

A、增量值；B、绝对值；C、G80或G81；D、G98或G99。

7、车床上，刀尖圆弧只有在加工（C）时才产生加工误差。

A、端面；B、圆柱；C、圆弧

8、数控铣床的基本控制轴数是（C）。

A．一轴B.二轴C.三轴D.四轴

四、问答题

1、G90  X20.0  Y15.0与G91  X20.0  Y15.0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、何谓对刀点？

确定对刀点时应考虑哪些因素？

答：

对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。

确定对刀点是应考虑如下因素：

（1）所选的对刀点应使程序编制简单

（2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置

（3）对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置

（4）对刀点的选择应有利于提高加工精度

3、简述G71,G72,G73指令的应用场合有何不同。

答：

（1）G71内外径粗车复合循环：

适用于圆柱毛坯料粗车外圆和圆筒毛坯料粗车内径。

（2）G72内外径端面复合循环：

适用于圆柱毛坯端面方向粗车。

（3）G73适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时的粗车。

3、G代表准备功能字，M主要代表辅助功能，S主要代表主轴功能字，T主要代表刀具功能字，F主要代表进给功能字。

4、每脉冲使机床移动部件产生的位移称脉冲当量。

5、在数控机床上对刀一般分为手动对刀和自动对刀两大类，常用的对刀方法有定位对刀法和试切对刀法。

6、FANUC系统中指令G96S180中，S表示切削点的线速度180m/min。

7、在数控编程时，使用半径补偿指令后，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。

9、FANUC数控铣床编程系统，子程序指令的输入格式为：

M98PL。

14、R平面表示刀具从快进转为工进的转折位置，该平面一般取距工件上表面2~5mm。

3、什么是刀具的半径补偿和刀具长度补偿？

8’

答：

因为刀具总是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2’，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，是为了用于刀具轴向的进给补偿1’，它可以使刀具在轴向的实际进刀量比程序给定值增加或减少一个补偿值，而不必考虑刀具的实际长度以及各把刀具不同的长度尺寸2’，使刀具顶端到达编程位置而进行的刀具位置补偿1’。

2．M8是表示数控机床编程系统切削液打开的指令。

4．数控铣床编程系统中的G01的含义是：

直线插补，其基本格式为：

G01X**Y**Z**F**。

6．加工中心与普通数控机床相比最显著的区别是：

加工中心带有刀库和自动换刀装置。

7．铣削平面轮廓曲线工件时，铣刀半径应小于（填大于或小于）工件轮廓的最小凹圆半径。

一、简答题（21’）

1、什么是刀具的半径补偿和刀具长度补偿？

8’

答：

因为刀具总是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2’，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，是为了用于刀具轴向的进给补偿1’，它可以使刀具在轴向的实际进刀量比程序给定值增加或减少一个补偿值，而不必考虑刀具的实际长度以及各把刀具不同的长度尺寸2’，使刀具顶端到达编程位置而进行的刀具位置补偿1’。

2、简述G00与G01指令的主要区别？

8’

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2’，快速点定位移动速度不能用程序指令设定2’。

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2’，移动速度由进给功能指令F设定，机床执行G01指令时，程序中必须含有F指令2’。

3、在对零件轮廓的描述中何谓基点？

何谓节点？

5’

答：

一个零件的轮廓曲线可能由许多不同的几何要素所组成，各几何要素之间的连接点称为基点。

2’

1．当被加工零件轮廓曲线形状与机床的插补功能不一致时，常用直线段或圆弧段去逼近被加工曲线2’。

这时，逼近线段与被加工曲线的交点就称为节点1’。

3、编排数控机床加工工序时，为了提高加工精度，尽量采用（B）

A）精密专用夹具B）一次装夹多工序集中

C）流水线作业法D工序分散加工法

三、简答题：

（8’×3=24’）

1、简述复合循环G73指令在一般情况下，适合加工的零件类型及i、k、d、△u、△w参数的含义。

8’

[G73指令格式：

G73U（i）W（k）R（d）

G73P（ns）Q（nf）U（△u）W（△w）F（f）S（s）T（t）]

答：

G73是封闭切削循环1’，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2’。

i：

X轴上的总退刀量（半径值）1’

k：

Z轴上的总退刀量1’

d：

重复加工次数1’

△u：

X轴方向精加工余量1’

△w：

Z轴方向精加工余量1’

2、用刀具半径补偿功能的优越性是什么？

8’

答：

使用刀具半径补偿功能的优越性主要在于：

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。

2’

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，则可用同一刀具、同一程序、不同的切削余量完成加工。

2’

当刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径变小，只需要手工输入改变后的刀具半径，而不必修改已编好的程序。

2’

可用同一程序加工有相互耦合要求的工件轮廓。

2’

10、数控车床中的G41／G42是对（B）进行补偿。

A）刀具的几何长度B）刀具的刀尖圆弧半径

C）刀具的半径D）刀具的角度

三、简答题：

（22’）

1G90X20.0Y15.0与G91X20.0Y15.0有什么区别？

6’

答：

G90表示绝对尺寸编程，X20.0Y15.0表示的参考点的坐标值是绝对坐标值。

3’G91表示增量尺寸编程，X20.0Y15.0表示的参考点坐标值是相对前一参考点的坐标值。

3’

2、G92程序段设置加工坐标系原点方法与G54有何不同？

8’

G92是采用设置程序原点设定工件坐标系。

2’

G54是采用偏置零点（机械原点）设定工件坐标系。

2’

因此，G54具有记忆功能，如果工件未拆卸，在非正常情况下或重启机床，只要回零即可恢复工件坐标系。

2’

G92如果出现不正常情况丢失坐标，只能重新试切对刀。

2’

3、什么是刀具的半径补偿和刀具长度补偿？

8’

答：

因为刀具总是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