《数控铣床编程与操作项目教程》习题集附答案模块4.docx
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《数控铣床编程与操作项目教程》习题集附答案模块4
模块四平面轮廓加工
课题一平面加工
一、填充题
1．西门子系统米制尺寸输入设定指令是，英制尺寸输入设定指令是。
2．法那克系统米制尺寸输入设定指令是，英制尺寸输入设定指令是。
3．G94指令表示。
G95指令表示。
4．数控铣床进给速度为150mm/min，主轴转速为1000r/min，则铣刀每转进给量为，若采用二齿立铣刀，则每齿进给量为。
5．铣平面应选用铣刀。
6．立式铣床上，端铣刀平面铣削方式可分为和两种，其中方式切入角大于切出角。
7．平面铣削加工路径有、、三种，其中
进给路径常用于平面精加工。
8．数控铣床上零件形位公差主要依靠数控铣床精度及来保证。
9.铣床上铣削单件、小批量生产的零件应采用夹具。
大批量生产的零件应采用夹具或夹具。
10．铣削大平面，铣刀需多次往返切削，往返切削时每两刀之间行距一般为铣刀直径的倍。
二、判断题
1．米、英制尺寸设定指令为模态有效指令。
2．G21指令是西门子系统米制尺寸输入指令。
3.法那克系统G20、G21指令可同时出现在一个程序段中。
4.西门子系统G70、G71指令不能同时出现在一个程序段中。
5．米制/英制尺寸输入指令转换后，增量进给单位制不变。
6．每分钟进给量与每转进给量的关系为vf=nf。
7．G95表示每分钟进给量。
8.G94、G95指令是模态有效指令。
9．法那克系统数控铣床的进给方式分为每分钟进给和每转进给两种，一般可用G96和G97来区分。
10．数控铣床进给速度常采用毫米/转。
11.G94、G95指令可以不能同时出现在一个程序段中。
12．端面盘铣刀一般都采用高速钢刀片。
13．端面铣削时不对称顺铣对刀具影响最大。
14．端面铣刀对称铣削时，切入角等于切出角。
15．往复平行铣削效率最高。
16．铣削平面时，铣削行距应大于铣刀直径。
17．铣削零件，平面与平面间平行度及垂直度要求主要通过零件定位夹装保证。
三、选择题
1．法那克系统米制尺寸输入指令是。
A.G71B.G70C.G21D.G20
2．西门子系统米制尺寸输入指令是。
A.G71B.G70C.G21D.G20
3．当米制/英制尺寸输入指令转换时，以下单位制不变的是。
A.进给量B.转速C.工件零点偏移D.刀具补偿值
4．若进给速度为0.5mm/r，主轴转速为1000r/min，则每分钟进给速度为。
A.5mm/minB.50mm/minC.500mm/minD.0.5mm/min
5．每分钟进给速度指令为。
A.G94B.G95C.G96D.G97
6．数控铣床加工较大平面，应选择。
A.立铣刀 B.端面盘铣刀 C.圆锥形立铣刀 D.碟形铣刀
7.数控车床进给量常用单位是。
A.mm/minB.mm/rC.r/minD.min/r
8.数控铣床进给量常用单位是。
A.r/minB.mm/rC.mm/minD.min/r
9．立式数控铣床用端面铣刀铣削平面过程中，铣刀轴线与工件对称中心线重合称为。
A.逆铣削B.顺铣削C.不对称铣削D.对称铣削
10．精铣大平面常采用铣削路径是。
A.平行往复B.单向平行C.环形切削D.对称铣削
11．平口钳属于。
A.通用夹具B.专用夹具C.组合夹具D.可调夹具
12．大批量生产零件，宜采用以下哪类夹具装夹工件。
A.平口钳B.三爪卡盘C.两顶尖D.专用夹具
四、简答题
1.米制、英制指令使用中有哪些注意事项？
2．平面铣削进刀路线有哪几种？
各有何特点？
五、编程题
1．加工50×50×20mm上表面，材料:
硬铝,选用φ12立铣刀，编写铣削平面加工程序。
课题二平面外轮廓加工
一、填充题
1.法那克系统倒角指令格式G01XZ，C；其中X、Z是指，C表示。
2.西门子系统倒角指令格式G01XZCHF=；其中X、Z是指，CHF表示。
3.法那克系统倒圆指令格式G01XZ，R；其中R表示。
4.西门子系统倒圆指令格式G01XZRND=；其中RND表示。
5.G41指令含义是、G42指令含义是、G40指令含义是。
6.建立或取消刀具半径补偿应在指令中完成。
7.刀具半径补偿过程中运动轨迹可分为、、、三个步骤。
8.在立式铣床上用立铣刀铣平面轮廓，补偿平面是。
9.使用刀具半径补偿指令后，编程时只需要按编程，不需要计算刀具中心运动轨迹，从而方便、简化计算和编程。
10．使用刀具半径补偿指令，需要在机床对应刀具号中输入，刀具在运行中才会执行刀具半径补偿。
二、判断题
1．倒圆、倒角指令是在一个轮廓的拐角处插入一个倒角或倒圆。
2．倒角指令可以插入任意角度的倒角过渡。
3．法那克系统倒角指令中代码C与西门子系统倒角指令中代码CHF含义相同，均指倒角部分长度。
4．倒角指令中R（RND）都是指拐角圆弧半径。
5．在平面切换过程中不能进行倒角、倒圆。
6．G41表示刀具半径右补偿，G42表示刀具半径左补偿。
7．刀补的建立就是在刀具从起点接近工件时，刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。
8．刀具处于补偿状态时可以变换坐标平面。
9．建立刀具补偿必须在G00与G01指令下才有效。
10．刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段
11．刀具半径补偿设置及取消时可以在任意位置都不会对零件加工产生影响。
12．使用刀具半径补偿功能，应根据工件轮廓进行编程。
13．刀具半径补偿功能，可以边加工轮廓，边建立刀具半径补偿。
14．取消刀具半径补偿应在轮廓加工结束前进行。
15．当数控机床半径参数值为零，刀心轨迹将与工件轮廓重合。
16．铣削外轮廓，沿顺时针方向铣削为顺铣，逆时针方向铣削为逆铣。
三、选择题
1．法那克系统倒角指令G1XYF，C中，C表示。
A.倒角部分长度B.倒角起点至终点长度
C.虚拟交点至拐角起点或终点长度D.拐角部分圆弧半径
2．西门子系统倒角指令G1XYFCHF=中，CHF表示。
A.倒角起点至终点长度B.虚拟交点至拐角起点长度
C.虚拟交点至拐角终点长度D.拐角部分圆弧半径
3．倒角、倒圆指令中X、Y是以下哪点坐标。
A.两轮廓线虚拟交点B.倒角、倒圆起点C.倒角、倒圆终点D.任意点
4．采用刀具半径补偿功能，可按什么轨迹编程。
A.位移量B.工件轮廓C.刀具中心轨迹D.增量轨迹
5．数控铣床刀具补偿有。
A.刀具半径补偿 B.刀具长度补偿
C.A.B两者都有 D.A.B两者都没有
6．数控铣床在加工中为了实现对刀具磨损量的补偿，可在刀具半径值上附加一个刀具偏移量，这称为。
A．刀具位置补偿B.刀具半径补偿C.刀具长度补偿D.余量补偿
7．铣削加工采用顺铣时，铣刀旋转方向与工件进给方向。
A.相同 B.相反 C.平行 D.垂直
8．应在以下什么指令中建立刀具半径补偿。
A.G01或G02B.G02或G03C.G01或G03D.G00或G01
9．影响刀具半径补偿主要因素是。
A.进给量B.切削速度C.切削深度D.刀具半径大小
10．在数控编程中，用于刀具半径补偿的指令是。
A.G80G81B.G90G91C.G41G42G40D.G43G44G49
11．刀具半径右补偿指令是。
A.G40B.G41C.G42D.G43
12．G40指令应使用在以下什么指令中。
A.G00/G01B.G00/G02C.G02/G03D.G01/G03
13．立式数控铣床，刀具半径补偿平面是。
A、G17B.G18C.G19D.G20
14．如果在某一零件外轮廓进行粗铣加工时，所用的刀具半径补偿值设定为6，精加工余量为1mm，则在用同一加工程序对它进行精加工，应将上述刀具半径补偿值调整为。
A.8B.6C.5D.4
15．数控机床加工轮廓，一般应沿轮廓什么方向进刀。
A.法向B.切向C.450方向D.900方向
16．刀具半径补偿指令G01G42XZ，X、Z是指哪点的坐标。
A．机床原点B．工件原点 C．刀具移动起始点D．刀具移动目标点
四、简答题
1．什么是刀具半径补偿？
使用刀具半径补偿功能应注意哪些问题？
2．加工轮廓，刀具切入、切出方向如何确定？
为什么？
五、编程题
1．铣削如图4-1零件外轮廓，材料:
硬铝，试选择铣刀直径，采用刀具半径补偿指令编写其法那克系统与西门子系统加工程序。
图4-1铣外轮廓
课题三平面内轮廓加工
一、填充题
1．法那克系统G28指令表示，G29指令表示。
2．法那克系统需经点回参考点，西门子系统回参考点。
3．西门子系统G74表示，G75表示。
4.使用返回参考点指令时，为安全起见应刀具半径补偿和长度补偿。
5．加工内轮廓，刀具半径应内轮廓最小圆弧半径，否则会发生干涉现象。
6．加工内轮廓的进给路线有、、三种，轮廓精加工应采用才能获得较好表面质量。
7．加工型腔类零件，最佳下刀方式是下刀。
8.铣内轮廓时，需要铣刀沿垂直方向下刀，可用在下刀位置预钻一个孔。
9．加工内轮廓，刀具半径为5mm，精加工余量为0.2mm；用设置机床刀具半径值进行粗加工，则粗加工时机床刀具半径值为mm。
10．用CAD软件辅助查找基点坐标时，工件坐标系原点应与CAD软件原点。
二、判断题
1．刀具返回参考点指令为模态有效指令。
2．运行刀具返回参考点指令时，刀具将快速返回参考点。
3．法那克系统直接回参考点，西门子系统需经中间点回参考点。
4．从参考点返回，机床以规定速度运动。
5．西门子系统输入G74指令后，机床即可执行回参考点操作。
6．法那克系统返回固定点指令是G28。
7．为安全起见，使用刀具返回参考点指令前应取消刀具半径补偿、长度补偿。
8．沿顺时针方向铣削内轮廓，表面质量较好。
9．内轮廓铣削中，先行切后环切的综合切削法既可缩短进刀路线又能获得较好的表面质量。
10．型腔类零件采用立铣刀加工时，为避免轴向抗力大，切削困难的缺点，可用钻头在铣削位置预钻孔。
11．数控机床零件加工一般不需要采用首件试切来保证和控制零件精度。
12．铣刀半径必须大于内轮廓最小圆弧半径，否则无法加工。
13．采用刀具半径补偿铣削外轮廓，机床刀具半径参数值设置越大，外轮廓尺寸越大。
14．采用刀具半径补偿铣削内轮廓，机床刀具半径参数值设置越小，则内轮廓尺寸越小。
15．数控机床中半径参数值可以设置为正值、零、负值。
16．当刀具半径补偿值为负数时，左刀补实际将变为右刀补。
17．用CAD软件辅助查找基点坐标时，工件坐标系不一定与CAD软件坐标系一致。
18．铣削内、外轮廓时，铣刀应尽可能沿轮廓法线方向切入或切出。
三、选择题
1．型腔类零件的粗加工，刀具通常选用。
A.球头铣刀B.键槽铣刀C.三刃立铣刀D.端面铣刀
2．型腔类零件采用哪种方向铣削，轮廓表面质量高。
A.顺时针B.逆时针C.对称铣D.不对称铣
3．西门子系统下列指令为程序段有效指令的是。
A.G41B.G42C.G75D.G95
4．粗加工内轮廓留0.3mm精加工余量，若刀具直径为φ20mm，则机床刀具半径参数值设置为。
A.9.7B.9.4C.10.3D.10.6
5．铣内轮廓时选用的铣刀半径应比内轮廓最小圆弧半径要。
A.大B.小C.一样D.大于或等于
6．铣内轮廓时若铣床上刀半径值设置的比内轮廓最小圆弧半径大会。
A.产生过切削B.产生欠切削C.正常切削D.机床报警
7．法那克系统回参考点指令是。
A.G28B.G29C.G74D.G75
8．西门子系统回参考点指令是。
A.G29B.G29C.G74D.G75
9．法那克系统回参考点指令G28XY；其中X、Y是。
A.起点坐标B.参考点坐标C.机床原点坐标D.中间点坐标
10．铣削内轮廓时，表面质量较低的是。
A.平行切削B.环切C.综合切削D.交叉切削
11．程序校验与首件试切的作用是。
A.检查机床是否正常
B.提高加工质量
C.检验参数是否正确
D.检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足图纸要求
四、简答题
1．内轮廓的进给路线有哪些？
各有何特点？
2.如何控制内、外轮廓尺寸精度，举例说明。
五、编程题
1．铣削如图4-2零件内轮廓，深3mm，材料：
硬铝，试选择铣刀直径，编写法那克系统与西门子系统数控加工程序。
图4-2铣内轮廓
课题四轮廓综合加工
一、填充题
1．使用刀具半径补偿指令时，当机床中刀具半径参数值为正值，刀具沿工件外轮廓运行，若将机床中刀具半径参数输入相等数值的负值，刀具将沿工件轮廓运行。
2.当加工内、外轮廓的薄壁件时，可采用同一个程序，通过设置刀具半径值来分别进行内外轮廓的加工。
3.使用刀具半径补偿指令，若将机床中刀具半径参数值设为零，则刀具刀心轨迹与轮廓线。
二、判断题
1.形状较复杂的铣削类零件，一般都既有内轮廓又有外轮廓。
2.既有内轮廓又有外轮廓的零件，选择刀具时，刀具半径必须比外轮廓最小半径要小。
3.既有内轮廓又有外轮廓的零件，加工内轮廓的刀具半径必须比内轮廓最小半径要小。
4.相同内、外轮廓可以使用同一程序通过设置机床中刀具半径值来加工。
5.当机床刀具半径值由正调为负值时，相当于G41和G42指令互换。
6.既有内轮廓又有外轮廓的零件，选择刀具只需要考虑内轮廓最小圆弧半径，不需要考虑两轮廓间的最小距离。
三、选择题
1．使用G41指令加工外轮廓，若机床中刀具半径参数值设为零，则。
A.刀心轨迹在轮廓左边B.刀心轨迹在轮廓右边
C.刀心轨迹在轮廓下边D.刀心轨迹与轮廓重合
2．使用G41指令加工外轮廓，若机床中刀具半径参数值设为负值，则。
A.刀心轨迹在轮廓左边B.刀心轨迹在轮廓右边
C.刀心轨迹在轮廓下边D.刀心轨迹与轮廓重合
3．在既有外轮廓又有内轮廓的零件中，编程加工后如果还有剩余部分材料未被切除，这时将。
A.放弃不管B.用錾子錾掉
C.用锤子敲掉D.用MDI（A）方式编程切除掉
四、简答题
1.使用刀具半径补偿指令，若将机床中刀具半径补偿参数值由正改为负值时，加工轮廓如何变化？
G41、G42指令如何变化？
五、编程题
1．铣削如图4-3所示零件内、外轮廓,材料：
硬铝，选择铣刀，编写法那克与西门子系统数控加工程序。
图4-3铣内外轮廓
2．铣削如图4-4所示凸模,材料：
硬铝，选择铣刀，编写其法那克系统与西门子系统数控加工程序。
图4-4凸模
3．加工如图4-5所示梅花形凹模，材料：
硬铝。
各点坐标为1（23.635,9.316）,2（19.885,15.811）,3（3.75,25.127）,试选择铣刀，编写法那克系统与西门子系统程序。
图4-5梅花形凹模
模块四平面轮廓加工
课题一平面加工
一、填充题
1.G71、G70
2.G21、G20
3.每分钟进给量、每转进给量
4.0.15mm/r、0.075mm/r
5.面铣刀（或端面铣刀）
6.对称铣削、不对称铣削、不对称逆铣
7.单向平行切削、往复切削、环切切削、单向平行切削
8.工件定位夹紧方式
9.通用或组合夹具专用多工位、气动（液压）
10.0.5～0.9
二、判断题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
√
√
√
√
√
√
√
√
三、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
A
B
C
A
B
B
C
D
B
A
D
四、简答题
1.答：
（1）法那克系统G20、G21指令必须在设定坐标系之前，并在程序的开头以单独程序段指定。
（2）西门子系统G70、G71指令不需要单独写一程序段。
（3）在程序段执行期间，均不能切换公、英制尺寸输入指令。
（4）G20、G21（G70、G71）均为模态有效指令。
（5）在公制/英制转换之后，将改变下列值的单位制。
由F代码指定的进给速度。
位置指令。
工件零点偏移值。
刀具补偿值。
手摇脉冲发生器的刻度单位。
在增量进给中的移动距离。
2.答：
（1）单向平行铣削路径，刀具以单一顺铣或逆铣方式切削平面，无刀具切削痕迹，表面质量好，用于精铣平面。
（2）往复平行铣削路径，刀具以顺铣、逆铣混合方式切削平面，切削效果好，空刀时间少，但铣削刀痕不一致。
（3）环切切削路径，从里往外或从外往里进行环切，切削效果较好，但编程时基点坐标计算较复杂。
五、编程题
1.编程提示:
表面质量要求不高,编写粗加工程序完成零件加工,加工时可以采用单向切削路径、往复切削路径、环切切削路径等方式，此处采用往复切削路径形式，选用立铣刀加工，刀具需从工件侧边下刀，工件坐标系原点建立在工件上表面左下角点，行距为10mm,加工材料为硬铝,主轴转速1000r/min,进给速度100mm/min。
参考程序见表A-12所示，程序名法那克系统“O0041”，西门子系统“XX0041.MPF”，两套系统程序相同。
表A-12铣平面参考程序
程序段号
程序内容
指令含义
N10
G00G54X0Y0Z100M3S1000T1
设置加工参数
N20
X-8Y5Z5
刀具移至下刀点
N30
G01Z-2F100
下刀,进给速度100mm/min
N40
X57
沿+X方向加工
N50
Y15
沿+Y方向进给
N60
X-8
沿-X方向加工
N70
Y25
沿+Y方向进给
N80
X57
沿+X方向加工
N90
Y35
沿+Y方向进给
N100
X-8
沿-X方向加工
N110
Y45
沿+Y方向进给
N120
X57
沿+X方向加工
N130
G00Z100
抬刀
N140
M05
主轴停
N150
M30
程序结束
课题二平面外轮廓加工
一、填充题
1.虚拟交点坐标、虚拟交点到拐角起点或终点距离
2.虚拟交点坐标、拐角起点至终点间距离
3.过渡圆弧半径
4.过渡圆弧半径
5.刀具半径左补偿、刀具半径右补偿、取消刀具半径补偿
6.直线移动
7.建立（刀具半径补偿），使用（刀具半径补偿），取消（刀具半径补偿）
8.G17平面或XY平面
9.零件轮廓
10.刀具半径值
二、判断题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
√
√
√
√
√
√
√
√
三、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
C
A
A
B
C
B
A
D
D
C
C
A
A
C
B
D
四、简答题
1.使刀具在所选择的平面内向左或向右偏置一个半径值，编程时可按零件轮廓编程，不需计算刀心运动轨迹，从而方便计算基点坐标和编程。
使用刀具半径补偿功能应注意的问题有
（1）只有在直线移动命令中建立或取消刀具补偿；
（2）使用刀具半径补偿功能应指定补偿平面；（3）建立刀具半径补偿指令后紧接着是工件轮廓的第一个程序段；（4）使用刀具半径补偿功能时不能切换补偿平面；（5）轮廓加工结束后方可取消刀具半径补偿。
2.加工轮廓刀具一般沿轮廓切线方向或轮廓延长线方向切入、切出，主要原因是可以避免刀具加工过程中因停顿或刀具刚性变化而产生的刀痕。
五、编程题
1.编程提示:
上表面用盘铣刀粗、精铣削，盘铣刀直径选φ80。
轮廓有R8凹圆弧面，故铣刀直径应小于φ16，本课题选直径为φ12高速钢立铣刀，下刀时需从工件侧边下刀。
编程时，工件坐标系原点建立在工件上表面左下角点，粗、精加工用同一程序，通过设置刀具半径补偿功能完成粗、精加工（粗加工时刀具半径值设置为6.3mm，留0.3mm精加工余量），深度尺寸也采用类似方法进行调整。
加工材料为硬铝，粗加工切削速度800r/min，精加工转速1200r/min，粗加工进给速度100mm/min，精加工进给速度60mm/min,为保证轮廓侧面质量，采用顺时针方向铣削。
参考程序见表A-13所示，程序名法那克系统“O0042”，西门子系统“XX0042.MPF”。
表A-13图4-1零件参考程序
程序
段号
法那克系统程序
西门子系统程序
指令含义
N10
G00G54X130Y20Z100M3S150T1
G00G54X130Y20Z100M3S150T1
设置粗铣平面参数
N20
G43Z10H01
Z10
下刀
N30
G01Z-1.5F100
G01Z-1.5F100
N40
X-50
X-50
粗铣平面
N50
G00Z10
G00Z10
抬刀
N60
X130
X130
刀具空间移至（130，20）
N70
G01Z-2F100
G01Z-2F100
下刀
N80
M3S300
M3S300
主轴正转，转速300r/min
N85
X-50F80
X-50F80
精铣平面
N90
G00Z200
G00Z200
抬刀
N100
M0M5
M0M5
程序停、主轴停，换φ12立铣刀
N110
M3S800T2
M3S800T2
设置铣削参数
N120
G43X-8Y35Z10H02
Z10F100
Z方向移动刀具
N130
G
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