数控铣床加工中心编程.docx

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数控铣床加工中心编程

数控铣床（加工中心）编程

一、填空题

1、数控铣床主要用于加工平面和曲面轮廓的零件，还可以加工复杂型面的零件，如凸轮、样板、模具、螺旋槽等。

同时也可以对零件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工。

2、数控铣床的加工对象与数控机床的结构配置有很大关系。

立式结构的铣床一般适应用于加工盘、套、板类零件，一次装夹后，可对上表面进行铣、钻、扩、镗、锪、攻螺纹等工序以及侧面的轮廓加工；卧式结构的铣床一般都带有回转工作台，一次装平后可完成除安装面和顶面以外的其余四个面的各种工序加工，适宜于箱体类零件加工；万能式数控铣床，主轴可以旋转90°或工作台带着工件旋转90°，一次装夹后可以完成对工件五个表面的加工；龙门式铣床适用于大型零件的加工。

3、加工中心与普通数控机床相比最显著的区别是带有刀库和自动换刀装置。

4、在加工中心等数控机床上，为了有利于机械手自动换刀，要求刀柄上的键槽对准主轴的端面键上，因此主轴每次必须停在一个固定准确的位置上。

5、除换刀程序外，加工中心的编程方法和数控铣床相同。

6、加工中心规定了换刀点位置，主轴只有走到这个位置，才能执行换刀动作。

二、选择填空

1、下列叙述中，除（B）外，均适于在数控铣床上进行加工。

A）轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的零件B）大批量生产的简单零件

C）精度要求高的零件D）小批量多品种的零件

2、对一个厚度为10mm，ｚ轴零点在下表面的零件钻孔，其中一段程序表述如下：

G90G83X10.0Y20.0Z4.0R13.0Q3.OF100.0；它的含义是（　A　）。

A.啄钻，钻孔位置在（10，20）点上，钻头尖钻到Z＝4.0的高度上，安全间隙面在Z＝13.0的高度上，每次啄钻深度为3mm，进给速度为100mm/min

B．啄钻，钻孔位置在（10，20）点上，钻削深度为4ｍｍ，安全间隙面在Z＝13.0的高度上，每次啄钻深度为3mm，进给速度为100mm/mm

C.啄钻，钻孔位置在（10，20）点上，钻削深度为4mm，刀具半径为13mm，进给速度为100/min

D.啄钻，钻孔位置在（10,20）点上，钻头尖钻到Z＝4.0的高度上，工件表面在Z＝13.0的高度上，刀具半径为3mm，进给速度为100mm/min

3、从安全高度切入工件前刀具移动的速度叫（B）。

A）进给速度B）接近速度C）快进速度D）退刀速度

4、数控机床的“回零”操作是指回到（C）。

A）对刀点B）换刀点C）机床的参考点D）编程原点

5、下列关于G54与G92指令说法中不正确的是（C）。

A）G54与G92都是用于设定工件加工坐标系的

B）G92是通过程序来设定加工坐标系的，G54是通过CRT/MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的

C）G92所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在位置无关

D）G54所设定的加工坐标原点与当前刀具所在位置无关

6、在G43G01Z15.H15语句中，H15表示（B）。

A）Z轴的位置是15B）刀具补偿值参数表的地址是15

C）长度补偿值是15D）半径补偿值是15

7、加工中心与数控铣床、镗床的主要区别是（B）。

A）一般具有三个数控轴

B）设置有刀库，在加工过程中由程序自动换刀

C）能完成钻、铰、攻丝、铣、镗等加工功能

8、欲加工ф6H7深30mm的孔，合理的用刀顺序应该是（C）。

A）ф2.0麻花钻，ф5.0麻花钻、ф6.0微调精镗刀

B）ф2.0麻花钻，ф5.0麻花钻、ф6H精铰刀

C）ф2.0麻花钻，ф5.0麻花钻、ф6H7精铰刀

D）ф1.0麻花钻，ф5.0麻花钻、ф6.0H7麻花钻

9、有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，应采用（D）。

A）比例加工功能B）镜像加工功能C）旋转功能D）子程序调用功能

10、数控铣床的G41/G42是对（B）进行补偿。

A）刀尖圆弧半径B）刀具半径

C）刀具长度D）刀具角度

11、加工中心用刀具与数控铣床用刀具的区别（A）。

A）刀柄B）刀具材料C）刀具角度D）拉钉

12、加工中心编程与数控铣床编程的主要区别（B）。

A）指令格式B）换刀程序C）宏程序D）指令功能

13、刀长补正值取消用　A　指令。

A、G49B、G49H01C、G43H01D、G44H01

14、在立式加工中心上加工一段轮廓，如图所示。

正确的指令是　B　。

A、G90G03X22.0Y58.0I8.0J-18.0F100.0

B、G90G03X22.0Y58.0I-18.0J8.0F100.0

C、G90G03X22.0Y58.0I30.0J40.0F100.0

D、G90G03X22.0Y58.0I18.0J-8.0F100.0

15、铣刀直径为Φ50mm，铣削铸铁时其切削速度为19m/min，则其主轴转速约为Br/min。

A、60B、120C、240D、480

16、精铣的进给率应比粗铣　B　。

A、大B、小C、不变D、无关

17、在铣削工件时，若铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为　B　。

A、顺铣B、逆铣C、横铣D、纵铣

18、加工孔时，孔径较小的孔一般采用C方法，孔径较大的孔一般采用B方法。

A、钻、铰B、钻、半精镗、精镗C、钻、扩、铰D、钻、精镗

19、在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，可采用　B。

A、粗铣平面——钻孔――精铣平面B、先加工平面，后加工孔

C、先加工孔，后加工平面D、任何一种形式

20、铣削宽度为100㎜的平面时，切除效率较高的铣刀为A。

A、面铣刀B、键槽铣刀C、立铣刀D、侧铣刀。

21、精铣切削性良好的材料时，立铣刀刃数宜B。

A、较少B、较多C、均可D、无法区别

22、铣削一外轮廓，为避免切入/切出点产生刀痕，最好采用_B_。

A、法向切入/切出B、切向切入/切出

C、斜向切入/切出D、垂直切入/切出

23、下列刀具中，_A_不能作轴向进给。

A、立铣刀B、键槽铣刀C、球头铣刀D、A，B，C，都不能

24、用来指定圆弧插补的平面和刀具补偿平面为XY平面的指令B。

A、G16B、G17C、G18D、G19

25、撤消刀具长度补偿指令是D。

A、G40B、G41C、G43D、G49

26、刀具长度补偿指令D是将运动指令终点坐标值中减去偏置值。

A、G48B、G49C、G43D、G44

27、主轴正转，刀具以进给速度向下运动钻孔，到达孔底位置后，快速退回，这一钻孔指令是A。

A、G8lB、G82C、G83D、G84

28、如果用Φ20三刃高速钢立铣刀铣削台阶侧面，高速钢的切削速度是25m/min，切深5mm，切削厚度5mm，合理的主轴转速大约是B。

A、100r/minB、400r/minC、800r/minD、1250r/min

29、用Φ20三刃高速钢立铣刀铣削，如果主轴转速400r/min，每齿进给量是0.1mm，合理的进给速度大约是C。

A、50mm/minB、400mm/minC、120mm/minD、1000mm/min

30、有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，应采用D。

A、比例加工功能B、镜像加工功能C、旋转功能D、子程序调用功能

三、判断题

1、被加工零件轮廓上的内转角尺寸要尽量统一。

（√）

2、固定循环功能中的K指重复加工次数，一般在增量方式下使用。

（√）

3、固定循环只能由G80撤消。

（×）

4、立式加工中心与卧式加工中心相比，加工范围较宽。

（×）

5、对表面有硬皮的毛坯件，不宜采用顺铣。

（√）

6、圆柱铣刀的顺铣与逆铣相比，顺铣时切削刃一开始就切入工件，切削刃磨损比较小。

（√）

7、切削循环通常是用含G功能的一个程序段完成用多个程序段指令的工操作，程序得以简化。

（√）

8、固定循环只能由G80撤消。

（×）

9、程序段G00X100.0Y50.0和程序段G28X100.0Y50.0中的X、Y值都表示为目标点的坐标值。

（×）

10、铣削平面宽度为80mm的工件，可使用100mm的面铣刀。

（√）

11、加工中心的加工顺序，应先铣面，后加工孔；在孔系加工中，先加工小孔，后加工大孔。

（×）

12、立铣刀的切削都是靠端面的刀刃来铣削。

（×）

13、TSG82工具系统的特点是将锥柄和接杆连成一体。

（√）

14、欲得较佳的精加工表面，宜选用刃数多的铣刀。

（√）

15、立铣刀可用来铣削平面、侧面和阶梯面。

（√）

16、数控铣床配备的固定循环功能主要用于钻孔、镗孔、攻螺纹等。

（√）

17、用键槽铣刀和立铣刀铣封闭式沟槽时，均不需事先钻好落刀孔。

（×）

18、使用R值指令铣削圆弧时，当圆心角小于或等于180°时，R值为正。

（√）

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G80～G89）XYZRQPIJKFL

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G81～G89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。

6、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。

7、根据所给图形读懂程序，在空白弧中填写对应程序的注释。

G92X0Y0…………………………………………………………（　　　　　　　）

G90G00X-15.0S800M03H01…………………………………（　　　　　　　）

G43G01Z-45.0S800M03H01…………………………………（　　　　　　　）

G41G01X-45.0Y-75.0D05F120.0…………………………（　　　　　　　）

Y-75.0

X-25.0

G03X-20.0Y-15.0I-16.0J25.0……………………………（　　　　　　　）

G02X20.0I120.0H15.0

G03X25.0Y-40.0I165.0J0

G01X45.0

Y-75.0

X0Y-65.0Y-95.0Z300.0

M02

参考答案

G92X0Y0Z0…………（设置程序原点）

G90G00X-65.0Y-95.0Z300.0…………（绝对坐标编程，快速移动到X-65.0Y-95.0Z300.0）

G43G01Z-15。

0S800M03H01………（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）

G41G01X-45.0Y-75.0D05F120.0…（建立左速度120mm/min）

Y-40.0

X-25.0

G03X-20.0Y-15.0I-16.0J25.0…………（逆圆弧到X-29、Y-15，起点相对圆心的坐标I-60、J25）

G02X20.0I20.0J15.0J0

G03X25.0Y-40.0I65.0J0

G01X45.0

Y-75.0

X0Y-75.0

G40X-65.0Y-95.0Z300.0

M30

四、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和圆弧b的程序

参考答案

（a）圆弧a

G91G02X30Y30R30F300

G91G02X30Y30I30J0F300

G90G02X0Y30R30F300

G90G02X0Y30I30J0F300

（b）圆弧b

G91G02X30Y30R-30F300

G91G02X30Y30I0J30F300

G90G02X0Y30R-30F300

G90G02X0Y30I0J30F300

2、某零件的外形轮廓如图所示，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。

参考答案

O1002

N01G92X20Y-20Z10

N02G90G00G41D0lX0

N03G01Z-6F200M03S600

N04Y50

N05G02X-50Y100R50

N06G0lX-100

N07X-110Y40

N08X-130

N09G03X-130Y0R20

N10G0lX20

NllZ10

N12G40G00X20Y-20M05

N13M30

3、凸轮零件的外形轮廓如图所示，厚度为6mm。

用直径Φ12的立铣刀加工。

手工编制零件程序。

参考答案

在编制程序之前要计算每一圆弧的起点坐标和终点坐标值，有了坐标值方能正式编程。

计算过程此处不再赘述，算得的基点坐标分别为F（18.856,36.667），E（28.284，10.000）。

D（28.284，-10.000），C（18.856，-36.667）。

O0003定义零件程序号0-9999

N01G92XOYOZ35建立工件坐标系（坐标参数由对刀点确定）

N02G90G42D101G00X60Y50快速由对刀点移动到了点S上方（60，50，35）建立刀补

N03G01Z-7.0M03F500S600到点S（60，50，-7）

N04G01X0Y50F200由点S到点A（0，50，-7）

N05G03Y-50J-50加工圆弧AB

N06G03X18.856Y-36.667R20.0加工圆弧BC

N07G01X28.284Y-lO.0加工直线CD

N08G03X28.284YIO.0R30.0加工圆弧DE

N09G01X18.856Y36.667加工直线EF

NIOG03X0Y50R20加工圆弧FA

N11G01X-lO到点G（-10，50，-7）

N12G01Z35.0F500到G点上方（-10，50，35）

N13G40XOYO取消刀补

N14M05回到对刀点

N15M30程序结束

4、某零件的外形轮廓如图所示，要求用直径Φ10的立铣刀精铣外形轮廓。

手工编制零件程序。

安全面高度50MM

进刀/退刀方式;离开工件，直接/圆弧引入切向进刀，直线退刀。

工艺路线：

走刀路线如图所示。

零件外形轮廓（厚20㎜，程序原点位于表面）

参考答案

O0004铣削外形轮廓零件

N05G54G90G0X0.Y0.建立工件坐标系,并快速运动到程序原点上方

N10Z50.；快速运动到安全面高度

N20X－5.Y-40.S500M03；刀具移动工件外,启动主轴,刀具仍在安全面高度

N20Z5.M08

N30G01Z-21.F20.；G01下刀，伸出底面1㎜

N40G42D01Y-30.F100.刀具半径右补偿，运动到Y-30的位置

N50G2X-40.Y-20.I10.J0.；顺时针圆弧插补

N60G01X20.；

N70G3X40.Y0.I0.J20.；逆时针圆弧插补

N80X-6.195Y39.517I-40.J0；逆时针圆弧插补

N90GIX-40.Y20.；

N110Y-30.；直线退刀

N120G40Y-40.；取消刀具半径补偿，退刀至Y-40

N130G0Z50.；抬刀至安全面高度

N140X0.Y0.；回程序原点上方

N150M30；程序结束并返回

5、以子程序来编写下图的加工程序。

说明：

（1）先ф12立铣刀（或键槽铣刀）。

（2）粗加工选刀具半径补偿D01（R=8），半精加工先刀具半径补偿D02（R=6.5），精加工选D01（R=6）。

这样可以用同一把刀具不同刀具补偿值，用相同的子程序来实现各种加工。

参考答案

O0050

N001G92X-40Y-40Z50

N002G90

N003M03S530

N004G00Z-5.5

N005G17G41G00X-15Y60DO1

NOO6M98P0052L3F200粗加工R30圆弧

N007G00X-12

N008Y110

N009X85

N010M98P0053L3F200粗加工R25圆弧

N011G00Y80

N012X100

N013Y10

NO14G02X100Y0R10粗加工凸R25圆孤

N015G40G00Y-20

NO16X-20

N017G42D02G00Y5设置刀具半径右补偿,取02号刀

NO18M98P0051L1F200粗加工轮廓

NO19G40G00X-40Y-40取消刀具补偿

N020G42D01G00X-10Y5设置刀具半径补偿,取01号刀

N021M98PO401L1F120粗加工轮廓

N022G40GO0X-40Y-40取消刀具补偿

NO23GO0Z50

N024M05

N025M02

O0051粗加工R30圆弧子程序

N401G01X80

N402G03X105Y30B25

N403G01Y40

N404G02X80Y65R25

N405G01X35

N406G02X5Y35R30

N407G01Y0

N408M99

O0052粗加工R25圆弧子程序

N601G91G01X15

N502G03G30Y30R30

N503G00Y10

N504X-45

N505Y-50

N506G90

N507M99

O0053粗加工R25圆弧子程序

N601G91G00Y-10

N602G01Y-10

N603G03X25Y-25R25

N604GOOX10

N605Y35

N606X-35

N607G90

N608M99