车床编程.docx

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车床编程

第二章思考题与习题

2-1简述数控编程的内容和步骤。

2-2如何选择一个合理的对刀点和加工路线。

2-3程序校验与首件试切有何作用？

程序校验常用方法有哪些方法？

2-4数控加工程序的编制方法有哪些？

它们分别适用于什么场合？

2-5什么是字符？

常规加工程序用的字符分为哪四类？

2-6什么是右手笛卡尔直角坐标系？

简述数控机床坐标系及运动方向的规定。

2-7什么是刀具相对运动的原则？

数控机床坐标轴确定的顺序是什么？

2-8数控车床和立式数控铣床的各坐标轴及运动的正方向是如何规定的？

2-9数控机床坐标系的原点和参考点是如何确定的？

2-10数控编程的程序段格式通常包括哪几种？

常用的一种有何特点？

2-11程序的三要素是什么？

程序段主体部分的六要素包括哪些内容？

2-12什么是模态代码？

什么是模态分组？

什么是默认代码？

自测题

一、判断题

1.数控加工程序是由若干程序段组成，而且一般常采用可变程序段进行编程。

（）

2.在一个程序段中同一组的两个代码都有效。

（）

3.数控加工的编程方法主要分为手工编程和自动编程两大类。

（）

4.数控机床开机后，必须先进行返回参考点操作。

（）

5.我国规定数控机床新产品功能代码的标准一律采用ISO代码标准。

（）

6.数控铣削零件编程时，不必考虑是刀具运动还是工件运动。

（）

7.数控车削中心的C轴控制就是主轴的转速控制。

（）

8.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。

（）

9.不同数控机床的运动方式如何，编程时一律遵照刀具相对于工件运动的原则进行。

（）

10.如果机床有几根主轴，则选择其中一个与工作台面相垂直的主轴来确定Z轴的方向。

（）

二、单向选择题

1.数控机床坐标系建立时，首先要指定的坐标轴是（）。

A.X轴B.Y轴C.Z轴D.X、Y轴

2.数控机床的旋转轴B轴是绕（）直线轴旋转的轴。

A.XB.YC.ZD.主轴

3.数控机床绕X轴旋转的回转运动坐标轴是（）。

A.A轴B.B轴C.C轴D.U轴

4.数控机床的运动配置有不同的形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向，编写程序时，采用（）的原则编写程序。

A.刀具固定不动，工件相对移动

B.铣削加工刀具只做转动，工件移动；车削加工时刀具移动，工件转动。

C.分析机床运动关系后再根据实际情况

D.工件固定不动，刀具相对移动

5.M功能代码控制机床的各种（）。

A.运动状态B.刀具更换C.辅助动作状态D.固定循环

6.辅助功能M03代码表示（）。

A.程序结束B.刀具更换C.辅助运动状态D.固定循环

7.编制好的程序通常需要进行校对与验证，下列方法中最能检验程序合理性的是（）。

A.软件仿真B.图像模拟C.空运行D.试切削

8.CNC机床若无原点自动记忆装置，在开机后的第一步骤宜先执行（）。

A.参考点返回B.编程原点建立C.加工程序运行D.空运行检查

9.数控编程时，应首先设定（）。

A.机床原点B.参考点C.机床坐标系D.工件坐标系

10.现代数控机床大都采用（）程序段格式编程。

A.可变B.固定C.使用分隔符的固定D.使用分隔符的可变

11.机床通电后应首先检查（）是否正常。

A.机床润滑B.各开关按钮和键C.工作台位置D.刀具安装

12.数控机床开机或系统复位时可以自动生效的代码称为（）代码。

A.模态代码B.非模态代码C.默认代码D.同组代码

13.下列常用的控制介质中，程序存储量最多的是（）。

A.磁带B.磁盘C.U盘D.穿孔带

14.N60G01X100Z50LF中LF是（）。

A.程序结束符B.功能符C.坐标字D.段结束符

15.程序检验与首件试切的作用是（）。

A.检验机床是否正常B.提高加工质量和效率C.检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足要求D.检验参数是否正确

16.判断数控车床（只有X、Z轴）圆弧查补的顺逆时，观察者沿圆弧所在的平的垂直坐标轴（Y轴）的负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。

通常，圆弧的顺逆方向判别与车床刀架位置有关，如图2-10所示，下列说法正确的是（）。

A.图a表示刀架在工件前侧时的情况B.图a表示刀架在工件后侧时的情况C.图b表示刀架在工件前侧时的情况D.以上说法均不正确。

图2-10圆弧的顺逆方向与刀架位置的关系

17.为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为（）。

A.220VB.36VC.24VD.12V

18.在夏季，如果数控机床长时间不用，最重要的日常维护工作是（）。

A.清洁B.干燥C.通电D.润滑

19.进行数控程序空运行的主要作用是（）。

A.检查程序是否存在句法错误B.检查程序的进给路线是否正确C.检查程序是否完整D.检查机床换刀是否正常

20.对数控立式铣床来说，从主轴向立式看（）。

A.右手所指的水平方向为X轴的正向B.左手所指的水平方向为X轴的正向C.右手所指的水平方向为Y轴的正向D.左手所指的水平方向为Y轴的正向

三、简答题

1.解释下列名词术语

（1）对刀点

（2）模态指令

（3）代码分组

（4）刀具相对运动的原则

2.试比较下列概念的区别

（1）字符和代码

（2）手动编程和自动编程

（3）准备功能和辅助功能

（4）机床原点和参考点

（5）模态指令和默认代码

3.程序的三要素是什么？

程序段主体部分的六要素包括哪些内容？

4.按照标准如何确定数控机床的坐标系和回转运动轴？

5.数控机床程序编制的内容主要包括哪些？

其步骤如何？

第四章思考题与习题

4-1数控车床有哪些用途？

与普通车床相比有什么不同？

4-2数控车床编程有哪些特点？

4-3在什么情况下，数控系统会失去对机床参考点的记忆？

4-4什么是机床坐标系和工件坐标系？

如何建立？

4-5G00和G01的理论轨迹和实际轨迹有什么不同？

4-6在恒线速度控制车削工程中，为什么要限制主轴的最高转速？

4-7螺纹车削有哪些指令？

为什么螺纹车削时要留有引入量和超越量？

其值各为多少？

4-8为什么要进行刀具轨迹的补偿？

刀具补偿的实现分哪三大步骤？

当某刀具磨损后，如何修改该刀具的补偿值？

4-9什么是主程序和子程序？

子程序的调用主要用在什么场合？

4-10程序停止M00、选择停止M01、程序延时G04以及“进给保持”键在使用上有什么不同？

各适用于什么场合？

4-11机床紧急停止有哪几种方法？

分别是什么？

4-12试指出下列各程序字在本程序段中的含义？

（1）G5X280Z160；

（2）G50S2000；

（3）G71P040Q100U4W2F0.3S500；

（4）G42G01X100Z0F0.2T0101；

（5）M98P101001；

（6）G92U-32W-75F1.5；

4-13某零件如图4-43所示，毛坯为φ30mm×80mm铝棒，T0101为90°外圆车刀，刀具材料为W18Cr4V，切削用量为：

主轴转速n=600~800r/min，进给量f=0.07mm/r，背吃刀量ap≤1mm；不要求切断工件。

试编写零件的加工程序。

图4-43题4-13图

4-14已知毛坯为φ50mm×80mm的45钢棒料，T0101为90°外圆车刀，T0202为刃宽3mm的切断刀，T0303为60°外螺纹车刀，材料均为硬质合金。

用循环指令编写图4-44a、b所示的零件编写程序。

（a）（b）

图4-44题4-14图

4-15如图4-45a、b所示零件的毛坯为φ30mm棒料，材料为45钢。

T0101为90°外圆车刀，T0202为刃宽3mm的切断刀，试采用调用子程序的方法编写其加工程序。

（a）（b）

图4-45题4-15图

4-16试编写图4-46所示零件内孔的加工程序，毛坯材料为45钢。

要求：

①钻φ10mm孔；②车φ14mm孔。

每次背吃刀量ap≤1mm。

图4-46题4-16图

4-17零件如图4-47所示，精加工余量为0.5mm，材料为45钢。

T0101为35°菱形涂层硬质合金外圆车刀，T0202为3mm宽的涂层硬质合金切断刀。

要求：

①计算零件的基点坐标；②编写零件精加工并车断的程序。

图4-47题4-17图

4-18零件如图4-48所示。

毛坯为φ20mm×60mm铝棒，T0101为35°菱形涂层硬质合金外圆车刀。

要求：

①计算零件的基点坐标；②编写零件加工程序。

图4-48题4-17图

4-19试编写图4-49所示双锥模芯的加工工艺和数控程序。

加工条件：

①材料为Cr12，毛坯尺寸为φ24mm×68mm，一段已预先车出夹位φ10mm×8mm；②刀具T0101为35°菱形涂层硬质合金外圆车刀，T0202为刃宽2mm的高速钢矩形外沟槽车刀，T0303为60°高速钢外螺纹车刀。

4-20如图4-50a、b所示组合零件，零件材料为45钢，毛坯尺寸分别为φ50mm×100mm，φ50mm×80mm。

要求：

①进行工艺分析并制定工艺方案；②按图纸要求完成零件的基点计算；③编写数控加工程序。

自测题

一、判断题（正确的打√，错误打×，将正确答案填在各题后的括号内，每小题1分，共20分）

1.同组模态G代码可以可以放在一个程序段中，而且与顺序无关。

（）

2.M代码主要控制机床主轴的开、停；切削液的开关和工件的夹紧与松开等辅助动作。

3.从A（X10，Z10）到B点（X20，Z30），分别使用“G00”及“G01”指令运动，其刀具路径一定相同。

4.数控车床在按F速度进行圆弧插补时，其X、Z两个轴分别按F速度运行。

5.螺纹加工过程中需要进行刀尖圆弧半径补偿。

6.M02和M30一样，都表示程序的结束并返回至程序开头。

7.当系统运行至M01指令时，机床不一定暂停程序运行。

8.刀补建立程序段内必须有位移移动指令才有效。

9.一个程序段内只允许有一个M指令。

10.加工左旋螺纹，车床主轴必须反转，用M04指令。

11.在刀尖圆弧半径补偿中，各种不同的刀尖有不同的刀位点。

12.用恒线速度指令控制加工零件时，必须限定主轴的最高转速。

13.数控加工程序的输入输出必须在MDI（手动数据输入）方式下完成。

14.车削螺纹时，用恒线速度切削功能加工精度较高。

15.螺纹车削指令G32X41W-43F1.5是以1.5mm/min的进给速度加工螺纹。

16.恒线速控制的原理是车削工件的直径越大，工件转速越慢。

17.使用刀具圆弧半径补偿功能时，圆头车刀的刀位点方向号一般不可设为3号。

18.数控机床的G00速度是由机床参数设定的，它可以通过面板上的修调旋钮进行调整。

19.坐标系设定指令只设定程序原点的位置，系统执行该指令后刀具并不产生运动。

20.数控系统变量中，<空>变量等同于变量值为0的状态。

二、单项选择题

1.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（）

A.关闭机床开关B.暂停开关C.急停开关D.关闭系统开关

2.程序段G04X5.0表示（）

A.X向坐标轴移动5mmB.主轴暂停5sC.X向进给暂停5sD.进给轴暂停5s

3.下列准备功能G代码中，能使机床做某种运动的一组代码是（）

A.G0G01G02G03G40G41G42B.G0G01G02G03G90G94G92

C.G0G04G90G92G40G41G42D.G01G02G03G90G40G41G42

4.车削外圆弧面时，产生过切现象形成锥面，应（）。

A.修改刀具长度补偿值B.修改刀具半径补偿值C.修改刀具半径点D.修改刀具磨损量

5.下列代码中，与M01功能相同的是（）。

A.M00B.M02C.M30D.G04

6.CNC系统一般可用几种方式得到工件加工程序，其中MDI是（）。

A.利用USB接口读入程序B.从RS232接口接收程序C.利用键盘以手动方式输入程序D.从网络通过Modem接收程序。

7.以下（）不是进行零件数控加工的前提条件。

A.刀架返回参考点B.加工程序输入到CNC系统C.程序的空运行D.设定刀具必要的补偿值

8.程序段M98P123450中调用子程序的次数是（）次。

A.1B.12C.123D.50

9.车床数控系统中，（）指令时恒线速控制指令。

A.G97SB.G96SC.G01FD.G98S

10.在下列指令中，具有非模态功能的指令是（）。

A.G40B.G53C.G04D.G00

11.在G41或G42指令中程序段中可用以下（）指令建立刀尖半径补偿。

A.G00或G01B.G02或G03C.G01或G02D.G01或G03

12.下列指令中表示有时间限制的程序暂停指令是（）。

A.G04B.M00C.M01D.M30

13.若未考虑车刀刀尖圆弧半径的补偿值，会影响工件的（）加工精度。

A.外圆柱面B.内圆柱面C.端面D.锥面及圆弧面

14.数控车床开机后要进行零件的加工，应首先使刀具返回（）点。

A.机床的参考点B.加工的起始点C.刀具的对刀点D.工件的编程原点

15.程序暂停5s，下列指令正确的是（）。

A.G04P5000B.G04U5000C.G04X5000D.G04P5

16.在一个程序段中，G01指令码在遇到下列哪个指令后仍为有效？

（）

A.G00B.G02C.G03D.G04

17.在车削加工中，为保证刀具的运行安全，刀具的运动轨迹一般是（）。

A.靠近工件时，先移动X再移动Z；远离工件时先移动Z再移动X

B.靠近工件时，先移动Z再移动X；远离工件时先移动X再移动Z

C.靠近工件和远离工件都是先移动Z再移动X

D.靠近工件和远离工件都是X和Z同时移动

18.数控系统的报警大体可以分为操作报警、程序错误报警、驱动报警及系统错误报警，某个程序在运行过程中出现“圆弧端点错误”，这属于（）。

A.程序错误报警B.操作报警C.驱动报警D.系统错误报警

19.下面哪种情况刀具不必返回参考点？

（）

A.机床关机以后重新接通电源开关时B.机床解除急停状态后C.机床超出报警信号解除之后D.程序暂停后

20.数控系统在执行“N5T0101;N10G00X50Z60”程序时，（）。

A.在N5行换刀，N10行执行刀偏

B.在N5行执行刀偏后再换刀

C.在N5行换刀同时执行刀偏

D.在N5行换刀后再执行刀偏

21.程序G96S120中，S是指（）。

A.切削速度B.主轴转速C.进给速率D.停顿时间

22.数控机床加工过程中，“恒线速切削控制”的目的是（）。

A.保持主轴转速的恒定B.保持进给速度的恒定C.保持切削速度的恒定D.保持金属切除率的恒定

23.一数控车床，其他切削正常，车削螺纹时螺距严重超差的主要原因是（）。

A.进给倍率选择不当B.主轴编码器故障C.主轴转速波动D.螺纹车刀装夹不正

24.欲车削φ42mm孔径时，试车后测得孔径为41.8mm，则该刀具需修改的补偿值为（）。

A.U=0.1mmB.U=-0.1mmC.U=-0.2mmD.U=0.2mm

25.当运行含有跳转符号“/”的程序段时，含有跳转符号“/”的程序段（）。

A.在任何情况下都不执行B.只有在跳转生效时，才执行C.在任何情况下都执行D.只有跳转生效时，才不执行

三、简答题

1.试指出下列各程序段在本段程序中的含义。

（1）G50S2000;

（2）G71P040Q100U4W2F0.3S500;

2.螺纹车削有哪些指令？

为什么螺纹车削时要留有引入量和超越量？

3.为什么要进行刀具轨迹的补偿？

刀具补偿的实现分哪三大步骤？

4.程序停止M00、选择停止M01、程序延时G04以及“进给保持”键在使用上有什么不同？

各适用于什么场合？

四、编写加工程序题

1.如图4-51所示，刀具在OXZ坐标系中的坐标为X=200，Z=350，若以工件有断面O点为编程原点。

要求：

①写出G50要求中的X、Z值；②计算B、C点的坐标值。

2.已知毛坯直径φ36mm，长度L=100mm，材料为45钢。

1号刀为外圆车刀（T0101），2号刀为2.7mm宽的切断刀（T0202）。

零件图如图4-52所示，若以图4-52中O点为工件坐标原点，试采用以下两种方法编写零件的加工程序。

①调用子程序；②固定循环。

（进给量自定。

）

附：

程序起始段：

O0001;

N01G50X210Z205;

N02M0S1000T0100M08;

……

3.编写宏程序，实现图4-53所示零件的加工。

粗车余量为2.0mm，精车余量为0.5mm，车槽刀宽为5mm，图4-53中φD为毛坯直径。

（编程前做好必要的文字说明，包括工件坐标系原点、刀具与刀号、变量说明等。

）