新數(shù)控車削編程與加工技術(shù)部分習(xí)題答案_

1、數(shù)控車削編程與加工技術(shù)部分習(xí)題答案第一章數(shù)控車床的工件原理和組成1 .數(shù)控車床與普通車床相比，具有哪些加工特點？答：數(shù)控車床主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的加工，能夠通過程序控制自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、螺紋等工序的切削加工，并可進行切槽、鉆、擴、較孔和各種回轉(zhuǎn)曲面的加工。數(shù)控車床加工效率高，精度穩(wěn)定性好，操作勞動強度低，特別適用于復(fù)雜形狀的零件或中、小批量零件的加工。數(shù)控車床與普通車床相比，具有三個方面的特色。來自資料搜索(1)高難度加工。如“口小肚大”的內(nèi)成型面零件，在普通車床上不僅難以加工，并且還難以檢測。采用數(shù)控車床加工時，其車刀刀尖運動的軌跡由加工程序控制，“高難度”由車床的

2、數(shù)控功能可以方便地解決.(2)高精度零件加工。復(fù)印機中的回轉(zhuǎn)豉、錄像機上的磁頭及激光打印機內(nèi)的多面反射體等超精零件，其尺寸精度可達0.01Rm,表面粗糙度值可達Ra0.02m,這些高精度零件均可在高精度的特殊數(shù)控車床上加工完成。（3）高效率完成加工。為了進一步提高車削加工的效率，通過增加車床的控制坐標(biāo)軸，就能在一臺數(shù)控車床上同時加工由兩個多工序的相同或不同的零件，也便于實現(xiàn)一批復(fù)雜零件車削全過程的自動化。2 .試簡述數(shù)控車床工作時的控制原理。答：數(shù)控車床是一種高度自動化的機床，是用數(shù)字化的信息來實現(xiàn)自動化控制的，將與加工零件有關(guān)的信息一一工件與刀具相對運動軌跡的尺寸參數(shù)（進給執(zhí)行部件的進給尺寸

3、）、切削加工的工藝參數(shù)（主運動和進給運動的速度、切削深度等），以及各種輔助操作（主運動變速、刀具更換、冷卻潤滑液關(guān)停、工件夾緊松開等）等加工信息一一用規(guī)定的文字、數(shù)字和符號組成的代碼，按一定的格式編寫成加工程序單，將加工程序通過控制介質(zhì)輸入到來自資料搜索數(shù)控裝置中，由數(shù)控裝置經(jīng)過分析處理后，發(fā)生各種與加工程序相對應(yīng)的信號和指令控制機床進行自動加工。數(shù)控車床的數(shù)字控制的原理與過程通過下述的數(shù)控車床組成可得到更明確的說明。/輸由設(shè)備、計3 .數(shù)控車床一般由哪幾部分組成？各有何作用?答：數(shù)控車床是由數(shù)控程序及存儲介質(zhì)、輸入算機數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機床本體組成。數(shù)控程序是數(shù)控車床自動加工零件的工作指令

4、，程序必須存儲在莫種存儲介質(zhì)中，如紙帶、磁帶或磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決于數(shù)控裝置的設(shè)計類型。輸入/輸由裝置：是機床與外部設(shè)備的接口，目前輸入裝置主要有紙帶閱讀機、軟盤驅(qū)動器、RS232C串行通信口、MDI方式等，存儲介質(zhì)上記載的加工信息需要通過輸入裝置輸送給機床數(shù)控系統(tǒng)，機床內(nèi)存中的零件加工程序可以通過輸生裝置傳送到存儲介質(zhì)上。來自資料搜索CNC裝置：是數(shù)控加工中的專用計算機，是數(shù)控機床的“大腦”，CNC裝置由硬件和軟件組成，軟件在硬件的支持下運行。數(shù)控車床的進給傳動系統(tǒng)常用伺服進給系統(tǒng)來工作，數(shù)控車床伺服系統(tǒng)是以車床移動部件的位置和速度為控制量的自動控制系統(tǒng)，又稱隨動系統(tǒng)、拖動系統(tǒng)或

5、伺服系統(tǒng)。車床本體是加工運動的實際機械部件，主要包括：主運動部件、進給運動部件（如工作臺、刀架）和支承部件（如床身、立柱等），還有冷卻、潤滑、轉(zhuǎn)位部件，如夾緊、換刀機械手等輔助裝置。5 .數(shù)控車床開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)各有何特點？按照伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，伺服單元或驅(qū)動器通常有四種基本結(jié)構(gòu)類型：開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)及混合閉環(huán)。開環(huán)伺服機構(gòu)，即無位置反饋的系統(tǒng)，由步進電機驅(qū)動線路和步進電機組成。每一脈沖信號使步進電機轉(zhuǎn)動一定的角度，通過滾珠絲杠推動工作臺移動一定的距離。這種伺服機構(gòu)比較簡單，工作穩(wěn)定，操作方法容易掌握，但精度和速度的提高受到限制。半閉環(huán)伺服機構(gòu)是由比較線路、伺服放大線路、伺服電機

6、、速度檢測器和位置檢測器組成，這種伺服機構(gòu)所能達到的精度、速度和動態(tài)特性優(yōu)于開環(huán)伺服機構(gòu)，為大多數(shù)中小型數(shù)控車床所采用。閉環(huán)伺服機構(gòu)的工作原理和組成與半閉環(huán)伺服機構(gòu)相同，只是位置檢測器安裝在工作臺上，可直接測由工作臺的實際位置，故反饋精度高于半閉環(huán)控制，但掌握調(diào)試的難度較大，常用于高精度和大型數(shù)控車床。6 .數(shù)控車床對進給伺服系統(tǒng)有哪些要求？為了提高數(shù)控車床的性能，對車床進給伺服系統(tǒng)提生了很高的要求。由于各種數(shù)控車床所完成的加工任務(wù)不同，所以對進給伺服系統(tǒng)的要求也不盡相同，但大致可概括為以下幾個方面：高精度，快速響應(yīng)，寬調(diào)速范圍，低速大轉(zhuǎn)矩，好的穩(wěn)定性。7 .數(shù)控車床常用的位置檢測裝置有哪些？

7、不同類型的數(shù)控車床對于檢測系統(tǒng)的精度與速度有不同的要求，一般來說，大型數(shù)控車床以滿足速度要求為主，而中小型和高精度數(shù)控車床以滿足精度要求為主。位置檢測裝置的分類如下表所示數(shù)字式模擬式增量絕對增量式絕對式式式脈沖編碼器圓光柵旋轉(zhuǎn)變壓器多極旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)型編碼盤圓感應(yīng)同步器圓磁柵變壓器三速圓感應(yīng)同步器長光柵直線感應(yīng)同絕對值式磁尺三速感應(yīng)同步器直線型激光干涉儀編碼尺磁柵8 .數(shù)控車床的傳動系統(tǒng)與普通車床的傳動系統(tǒng)有哪些主要的差別？數(shù)控車床主軸變速分為有級變速、無級變速及分段無級變速三種形式，其中有級變速僅用于經(jīng)濟型數(shù)控車床上，大多數(shù)數(shù)控車床均采用無級變速或分段無級變速。主軸傳動和進給傳動一樣，經(jīng)歷了從普通

8、三相異步電動機傳動到直流主軸傳動，而隨著微處理器技術(shù)和大功率晶體管技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)在又進入了交流主軸伺服系統(tǒng)的時代，目前已很少見到在數(shù)控車床上使用直流主軸伺服系統(tǒng)。9 .試簡述數(shù)控車床的刀架轉(zhuǎn)位換刀過程。在數(shù)控車床上，刀架轉(zhuǎn)換刀具的過程是：接受轉(zhuǎn)刀指令-松開夾緊機構(gòu)-分度轉(zhuǎn)位-粗定位-精定位-鎖緊-發(fā)生動作完成后的回答信號。驅(qū)動刀架工作的動力有電力和液力兩類。10 .車床數(shù)控系統(tǒng)有哪些基本功能？其特別功能對數(shù)控車削加工有何作用？數(shù)控裝置的功能通常包括基本功能和選擇功能?；竟δ苁菙?shù)控系統(tǒng)的必備功能，選擇功能是供用戶根據(jù)機床特點和用途進行選擇的功能。CNC裝置的功能主要反映在準(zhǔn)備功能G指令代碼和輔

9、助功能指令代碼上。主軸功能：除對車床進行無級調(diào)速外，還具有同步進給控制、恒線速度控制及主軸最高轉(zhuǎn)速控制等功能。多坐標(biāo)控制功能：控制系統(tǒng)可以控制坐標(biāo)軸的數(shù)目，指的是數(shù)控系統(tǒng)最多可以控制多少個坐標(biāo)軸，其中包括平動軸和回轉(zhuǎn)軸。自動返回參考點功能：該系統(tǒng)規(guī)定有刀具從當(dāng)前位置快速返回至參考點位置的功能，其指令為G28。該功能既適用于單坐標(biāo)軸返回，又適用于X和Z兩個坐標(biāo)軸同時返回。來自資料搜索螺紋車削功能：該功能可控制完成各種等螺距（米制或英制）螺紋的加工，如圓柱（右、左旋）、圓錐及端面螺紋等。固定循環(huán)功能：固定循環(huán)中的G代碼指令的動作程序要比一般的G代碼所指令的動作要多得多，因此使用固定循環(huán)功能，可以大

10、大簡化程序編制。插補功能：CNC裝置是通過軟件進行插補計算，連續(xù)控制時實時性很強，計算速度很難滿足數(shù)控車床對進給速度和分辨率的要求。因此實際的CNC裝置插補功能被分為粗插補和精插補。進行輪廓加工的零件的形狀，大部分是由直線和圓弧構(gòu)成，有的是由更復(fù)雜的曲線構(gòu)成，因此有直線插補、圓弧插補、拋物線插補、極坐標(biāo)插補、螺旋線插補、樣條曲線插補等。輔助功能：是數(shù)控加工中不可缺少的輔助操作，用地址M和它后續(xù)的數(shù)字表示。在ISO標(biāo)準(zhǔn)中，可有M00-M99共100種。輔助功能用來規(guī)定主軸的起、停，冷卻液的開、關(guān)等。刀具功能：刀具功能是用來選擇刀具，用地址T和它后續(xù)的數(shù)值表示。刀具功能一般和輔助功能一起使用。補償

11、功能：加工過程中由于刀具磨損或更換刀具，以及機械傳動中的絲杠螺距誤差和反向間隙，將使實際加工生的零件尺寸與程序規(guī)定的尺寸不一致，造成加工誤差。因此數(shù)控車床CNC裝置設(shè)計了補償功能，它可以把刀具磨損、刀具半徑的補償量、絲杠的螺距誤差和反向間隙誤差的補償量輸入到CNC裝置的存儲器，按補償量重新計算刀具的運動軌跡和坐標(biāo)尺寸，從而加工由符合要求的零件。字符顯示功能：CNC裝置可以配置單色或彩色CRT,通過軟件和接口實現(xiàn)字符和圖形顯示?？梢燥@示加工程序、參數(shù)、各種補償量、坐標(biāo)位置、故障信息、零件圖形、動態(tài)刀具運動軌跡等。自診斷功能：CNC裝置中設(shè)置了各種診斷程序，可以防止故障的發(fā)生或擴大。在故障由現(xiàn)后可

12、迅速查明故障類型及部位，減少因故障而造成的停機時間。通信功能：通常具有RS232C接口，有的還備有DNC接口,現(xiàn)在部分?jǐn)?shù)控車床還具有網(wǎng)卡，可以接入因特網(wǎng)。第二章數(shù)控車削加工工藝基礎(chǔ)1 .適于數(shù)控加工的內(nèi)容主要有哪些？不適于數(shù)控加工的內(nèi)容主要有哪些？答：適于數(shù)控加工的內(nèi)容主要有：(1)普通車床上無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇的內(nèi)容。(2)普通車床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇的內(nèi)容。(3)普通車床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控車床尚存在富余加工能力時選擇。數(shù)控車削加工的主要對象是：精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件；表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件；輪廓形狀特別復(fù)雜的零件；帶特殊螺

13、紋的回轉(zhuǎn)體零件等。不適于數(shù)控加工的內(nèi)容：(1)占機調(diào)整時間長。例如，以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容。(2)加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點。不能在一次安裝中加工完成的其他零星部位，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排普通車床補加工。(3)按莫些特定的制造依據(jù)(如樣板、樣件、模胎等)加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。(4)必須按專用工裝協(xié)調(diào)的孔及其他加工內(nèi)容(主要原因是采集編程用的數(shù)據(jù)有困難，協(xié)調(diào)效果也不一定理想)2 .數(shù)控車削加工工藝主要包括哪些方面？數(shù)控加工工藝具備哪些特點？答：數(shù)控加工工藝主要包括以下幾個

14、方面的內(nèi)容：(1)通過數(shù)控加工的適應(yīng)性分析選擇并確定進行數(shù)控加工的零件內(nèi)容。(2)結(jié)合加工表面的特點和數(shù)控設(shè)備的功能對零件進行數(shù)控加工的工藝分析。(3)進行數(shù)控加工的工藝設(shè)計。(4)根據(jù)編程的需要，對零件圖形進行數(shù)學(xué)處理和計算。(5)編寫加工程序單(自動編程時為源程序，由計算機自動生成目的程序一一加工程序)。(6)檢驗與修改加工程序。(7)首件試加工以進一步修改加工程序，并對現(xiàn)場問題進行處理。(8)編制數(shù)控加工工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡、程序說明卡，走刀路線圖等。數(shù)控加工工藝具備特點：工藝內(nèi)容具體、工藝設(shè)計嚴(yán)密、注重加工的適應(yīng)性。3 .數(shù)控車削加工階段是怎樣劃分的？答：當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求

15、較高時，往往不可能用一道工序來滿足其要求，而要用幾道工序逐步達到所要求的加工質(zhì)量。為保證加工質(zhì)量，合理地使用設(shè)備、人力。零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同，可分為粗加工、半精加工、精加工和光整加工四個階段。4 .為什么加工過程中要劃分粗、精加工階段？答：(1)保證加工質(zhì)量。工件在粗加工時，切除的金屬層較厚，切削力和夾緊力都比較大，切削溫度也比較高，會引起較大的變形。如果不劃分加工階段，粗、精加工混在一起，就無法避免上述原因引起的加工誤差。按加工階段加工，粗加工造成的加工誤差可以通過半精加工和精加工來糾正，從而保證零件的加工質(zhì)量。（2）合理使用設(shè)備。粗加工余量大，切削用量大，可采用功率大、剛度好、

16、效率高而精度低的車床。精加工切削力小，對車床破壞小，采用高精度車床。這樣發(fā)揮了設(shè)備的各自特點，既能提高生產(chǎn)率，又能延長精密設(shè)備的使用壽命。（3）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。（4）便于安排熱處理工序。5 .工序的劃分原則是什么？數(shù)控車床上加工零件應(yīng)按什么原則劃分工序？答：工序的劃分可以采用兩種不同原則，即工序集中原則和工序分散原則。在數(shù)控車床上加工零件，應(yīng)按工序集中的原則劃分工序，在一次安裝下盡可能完成大部分甚至全部的表面加工。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀不同，通常選擇外圓、端面或內(nèi)孔、端面裝夾，并力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程原點的統(tǒng)一。6 .制訂零件車削加工順序一般應(yīng)遵循哪些原則？答：制定零件車削加工順序一般

17、應(yīng)遵循以下原則：先粗后精,先近后遠，先內(nèi)后外。7 .確定走刀路線的依據(jù)是什么？答：最短的空行程路線、最短的切削進給路線、零件輪廓精加工一次走刀完成。特殊處理：(1)先精后粗、(2)分序加工。(3)程序段最少8 .在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時，應(yīng)注意哪些問題？答：在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時，應(yīng)注意以下幾點：(1)力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與編程原點統(tǒng)一，以減少基準(zhǔn)不重合誤差和數(shù)控編程中的計算工作量。(2)選擇粗基準(zhǔn)時，應(yīng)盡量選擇不加工表面或能牢固、可靠地進行裝夾的表面，并注意粗基準(zhǔn)不宜進行重復(fù)使用。(3)選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)盡可能采用設(shè)計基準(zhǔn)或裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，并盡量與測量基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)重合是保證零件

18、加工質(zhì)量最理想的工藝手段。精基準(zhǔn)雖可重復(fù)使用，但為了減少定位誤差，仍應(yīng)盡量減少精基準(zhǔn)的重復(fù)使用(即多次調(diào)頭裝夾等)。(4)設(shè)法減少裝夾次數(shù)，盡可能做到一次定位裝夾后能加工由工件上全部或大部分待加工表面，以減少裝夾誤差，提高加工表面之間的相互位置精度，充分發(fā)揮機床的效率。(5)避免采用占機人工調(diào)整式方案，以免占機時間太多，影響加工效率。9 .數(shù)控車削中常用的夾具有哪些？答：數(shù)控車床主要用三爪卡盤裝夾，除此之外，數(shù)控車床加工還有許多相應(yīng)的夾具，主要分為軸類和盤類夾具兩大類:用于軸類工件的夾具有自'''動夾緊拔動卡盤、拔齒頂尖、三爪拔動卡盤等；用于盤類工件袋夾的主要有可調(diào)卡爪

19、式卡盤和快速可調(diào)卡盤。10 .數(shù)控車床對刀具有哪些性能要求？對刀具材料性能有哪些要求？答：(1)刀具性能方面。強度高。精度高。切削速度和進給速度高?？煽啃院?。耐用度高。斷屑及排屑性能好。(2)刀具材料必須具備一些主要性能：較高的硬度和耐磨性；較高的耐熱性；足夠的強度和韌性；較好的導(dǎo)熱性；良好的工藝性；較好的經(jīng)濟性。11 .目前常用的刀具材料有哪些？ 高速鋼。主要有通用型高速鋼和高性能高速鋼。高性能高速鋼的耐用度是通用型的315倍，主要牌號為W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2,后者在強度、韌性方面優(yōu)于前者，但熱穩(wěn)定性稍差。 硬質(zhì)合金。其常用牌號有：YG類，YT類，YW類，如YW1和YW2等，可

20、廣泛用于加工鑄鐵、有色金屬、各種鋼及其合金等。 涂層刀具。涂層硬質(zhì)合金刀片的耐用度至少可提高13倍，而涂層高速鋼刀具的耐用度則可提高210倍。非金屬材料刀具。用作刀具的非金屬材料主要有：陶瓷、金剛石及立方氮化硼等。12 .數(shù)控車削與普通車削所使用的刀具有哪些不同？如何正確選擇數(shù)控車削用車刀？答：數(shù)控車床車削的常用車刀一般可分為三類，即尖形車刀、圓弧形車刀、成型車刀。13 .可轉(zhuǎn)位車刀一般按照哪些特征選擇刀具類型？答：可轉(zhuǎn)位刀具按工藝類別已有相應(yīng)ISO標(biāo)準(zhǔn)和GB國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)以若干位特定的英文字母代碼和阿拉伯?dāng)?shù)字組合，表示該刀具的各項特征及尺寸，在選擇之前需確定加工工藝類別，即外圓車削、內(nèi)孔車削

21、、切槽、銃削或是其他。從有效刃數(shù)來看，同等條件下，圓形刀片最多，菱形刀片最少，最近又現(xiàn)生了一種80的四邊形刀片（Q型），這種刀片比80菱形刀片的有效刃數(shù)增加了一倍。從切削力考慮，主編角越小，在車削中對工件的徑向分力越大，越易引起切削振動。此外，可轉(zhuǎn)位車刀的選用還需根據(jù)加工對象、加工條件考慮選用刀片夾緊方式、刀桿頭部形式、刀片后角、左右手刀柄的選擇、切削刃長度、刀片精度等級、刀尖圓弧半徑、斷屑槽形狀等方面。14 .可轉(zhuǎn)位車刀與通用車床所使用的刀具相比具有哪些特點？答：數(shù)控車床所采用的機夾可轉(zhuǎn)位車刀，與通用車刀相比，一般無本質(zhì)的區(qū)別，其基本結(jié)構(gòu)、功能特點是相同的。但數(shù)控車床的加工工序是自動完成的，

22、因此對可轉(zhuǎn)位車刀的要求又有別于通用車床所使用的刀具，具體要求和特點如表2-1所示。表2-1數(shù)控車床選用機夾可轉(zhuǎn)位車刀的要求和特點要求特點目的精度局刀片米用M級或更局精度等級的；刀桿多采用精密級的；用帶微調(diào)裝置的刀桿在機外預(yù)調(diào)好。保證刀片重復(fù)定位精度，方便坐標(biāo)設(shè)定，保證刀尖位置精度?？煽啃愿邠Q刀迅速采用斷屑可靠性高的斷屑槽型或有斷屑臺和斷屑器的車刀；采用結(jié)構(gòu)可靠的車刀，采用復(fù)合式夾緊結(jié)構(gòu)和夾緊可靠的其他結(jié)構(gòu)。斷屑穩(wěn)定，不能有紊亂和帶狀切屑；適應(yīng)刀架快速移動和換位以及整個自動切削過程中夾緊不得有松動的要求?？煽啃愿邠Q刀迅速采用車削工具系統(tǒng)；采用快換小刀夾。迅速更換不同形式的切削部件，完成多種切削加

23、工，提局生產(chǎn)效率。刀片材料刀片較多采用涂層刀片。滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求，提高加工效率。刀桿截形刀桿較多采用正方形刀桿，但因刀架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異大，有的需采用專用刀桿。刀桿與刀架系統(tǒng)匹配。15 .選擇切削用量的一般原則是什么？答：(1)切削深度ap的確定：在車床主體一夾具一刀具一零件這一系統(tǒng)剛性允許的條件下，盡可能選取較大的切削深度，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。(2)主軸轉(zhuǎn)速的確定方法：除螺紋加工外，其他與普通車削加工時一樣，應(yīng)根據(jù)零件上被加工部位的直徑，并按零件和刀具的材料及加工性質(zhì)等條件所允許的切削速度來確定。(3)確定進給速度的原則：當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高(20

24、00mm/min以下)的進給速度。切斷、車削深孔或用高速鋼刀具車削時，宜選擇較低的進給速度。刀具空行程，特別是遠距離“回零”時，可設(shè)定盡量高的進給速度。進給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和切削深度相適應(yīng)。16.數(shù)控加工中大批量生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)、單件加工在加工工藝安排上有何不同？答：如表所示是大批量生產(chǎn)時加工CA6140型車床主軸的工藝過程，但對于小批量生產(chǎn)大體上也是適用的，區(qū)別較大的地方一般在于定位基準(zhǔn)面、加工方法以及加工裝備的選擇。表3不同生產(chǎn)類型的主軸加工基準(zhǔn)面的選擇工序名稱定位基準(zhǔn)大批生產(chǎn)小批生產(chǎn)加工中心孔毛坯外圓畫線粗車外圓中心孔中心孔鉆深孔粗車后的支承軸頸夾一端，托另一端半精車和精車兩端錐堵的中心

25、孔夾一端，頂另一端粗、精車外錐兩端錐堵的中心孔兩端錐堵的中心孔粗、精車外圓兩端錐堵的中心孔兩端錐堵的中心孔粗、精磨錐孔兩支承軸頸外表面或罪近兩支承軸頸的外圓表面夾小端，托大端在大批量生產(chǎn)時，主軸的工藝過程基本體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一與互為基準(zhǔn)的原則，而在單件小批生產(chǎn)時，按具體情況有較多的變化。同樣一種類型主軸的加工，當(dāng)生產(chǎn)類型不同時，定位基準(zhǔn)面的選擇也會不一樣，如表2-3所示可供參考。第3章數(shù)控車削編程基礎(chǔ)知識1 .數(shù)控程序的編制工作主要包括幾個方面的內(nèi)容？答：通常程序的編制工作主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：（1）分析零件圖、確定加工工藝；（2）數(shù)值計算；（3）編寫零件加工程序單；（4）程序輸入

26、數(shù)控系統(tǒng)；（5）程序校對和首件試切。2 .數(shù)控車床的坐標(biāo)系及其方向是如何定義的？答：數(shù)控車床的坐標(biāo)系統(tǒng)，包括坐標(biāo)系、坐標(biāo)原點和運動方向。數(shù)控車床的坐標(biāo)系采用右手笛卡兒直角坐標(biāo)系?；咀鴺?biāo)軸為X、Y、Z,相對于每個坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運動坐標(biāo)軸為A、B、Co大拇指方向為X軸的正方向；食指為Y軸的正方向；中指為Z軸的正方向。車床的運動是指刀具和工件之間的相對運動，一律假定工件靜止，刀具在坐標(biāo)系內(nèi)相對工件運動。來自資料搜索3 .數(shù)控車床的坐標(biāo)軸是怎樣規(guī)定的？試按笛卡兒坐標(biāo)系確定數(shù)控車床坐標(biāo)系中Y坐標(biāo)軸的位置及方向。答：圖3-1直角坐標(biāo)系車床的運動是指刀具和工件之間的相對運動，一律假定工件靜止，刀具在坐標(biāo)系內(nèi)

27、相對工件運動。(1) Z軸的確定。Z軸定義為平行于車床主軸的坐標(biāo)軸，其正方向為從工作臺到刀具夾持的方向，即刀具遠離工作臺的運動方向。(2) X軸的確定。X軸為水平的、平行于工件裝夾面的坐標(biāo)軸，對于車床X坐標(biāo)的方向在工件的徑向上，且平行于橫滑座。刀具離開工件旋轉(zhuǎn)中心的方向為X軸正方向。(3)軸的確定。Y軸垂直于X、Z坐標(biāo)軸。當(dāng)X軸、Z軸確定之后，按笛卡兒直角坐標(biāo)系右手定則法來確定。(4)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B和Co旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸A、B和C的正方向相應(yīng)地在X、Y、Z坐標(biāo)軸正方向上，按右手螺旋前進的方向來確定。如圖3-2所示，為數(shù)控車床上兩個運動的正方向。圖3-2車床運動方向4 .試?yán)L圖表示數(shù)控車床中基本坐標(biāo)

28、系之間的關(guān)系。(1)車床原點。車床原點又稱機械原點，它是車床坐標(biāo)系的原點。該點是車床上的一個固定的點，是車床制造商設(shè)置在車床上的一個物理位置，通常不允許用戶改變。車床原點是工件坐標(biāo)系、車床參考點的基準(zhǔn)點。車床的機床原點為主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤后端面的交點。如圖3-3所示的O點圖3-3車床的機床原點(2)車床參考點。車床參考點是機床制造商在機床上用行程開關(guān)設(shè)置的一個物理位置，與機床原點的相對位置是固定的，車床由廠之前由機床制造商精密測量確定。5 .選擇工件原點的原則是什么？答：工件原點也就是程序原點，是編程員在數(shù)控編程過程中定義在工件上的幾何基準(zhǔn)點，是由編程人員根據(jù)情況自行選擇的。在車床上工件原點如

29、圖3-4所示。圖3-4車床的工件原點6 .簡述絕對坐標(biāo)和增量坐標(biāo)，如何使用？答：FANUC0-TD系統(tǒng)可用絕對坐標(biāo)（X,Z）,相對坐標(biāo)（U,W）,或混合坐標(biāo)（X/U,Z/W）進行編程。（1）絕對坐標(biāo)。刀具運動過程中，刀具的位置坐標(biāo)以程序原點為基準(zhǔn)標(biāo)注或計量，這種坐標(biāo)值稱為絕對坐標(biāo)。（2）增量坐標(biāo)。刀具運動的位置坐標(biāo)是指刀具從當(dāng)前位置到下一個位置之間的增量。增量坐標(biāo)也稱為相對坐標(biāo)。7.簡述S代碼、T代碼、F代碼、M代碼的功能？答：（1）主軸功能（S功能）：主軸功能也稱主軸轉(zhuǎn)速功能。S代碼后的數(shù)值為主軸轉(zhuǎn)速，要求為整數(shù)，速度范圍從1到最大的主軸轉(zhuǎn)速。其中：線速度控制（G96）。當(dāng)數(shù)控車床的主軸為伺

30、服主軸時，可以通過指令G96來設(shè)定恒線速度控制。系統(tǒng)執(zhí)行G96指令后，便認(rèn)為用S指令的數(shù)值表示切削速度；主軸轉(zhuǎn)速控制(G97),G97是取消恒線速度控制指令，S指定的數(shù)值表示主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速。(2) T代碼：T代碼用于選擇刀具庫中的刀具，可以采用T指令編程：由地址功能碼T和其后面的若干位數(shù)字組成。采用T、D指令編程：利用T功能可以選擇刀具，利用D功能可以選擇相關(guān)的刀偏。(3) F代碼：F代碼后面的數(shù)值表示刀具的運動速度，單位為mm/min(直線進給率)或mm/r(旋轉(zhuǎn)進給率)，(4) M代碼：輔助功能指令亦稱“M”指令，由字母M和其后的兩位數(shù)字組成，從M00M99,共100種。這類指令主要是用

31、于車床加工操作時的工藝性指令。8.數(shù)控車床常用的對刀方式有幾種？各有何特點？答：對刀是數(shù)控加工中的主要操作，在加工程序執(zhí)行前，調(diào)整每把刀的刀位點，使其盡量重合于莫一理想基準(zhǔn)點，這一過程稱為對刀。(1)一般對刀(手動對刀)。手動對刀是基本對刀方法，但它還是沒跳由傳統(tǒng)車床的“試切一測量一調(diào)整”的對刀模式，占用較多在機床上的時間。目前大多數(shù)經(jīng)濟型數(shù)控車床采用手動對刀具基本方法有以下幾種：定位對刀法。光學(xué)對刀法。試切對刀法。(2)機外對刀儀對刀。機外對刀的本質(zhì)是測量由刀具假想刀尖點到刀具臺基準(zhǔn)之間X及Z方向的距離。(3)自動對刀。自動對刀是通過刀尖檢測系統(tǒng)實現(xiàn)的，刀尖以設(shè)定的速度向接觸式傳感器接近，當(dāng)

32、刀尖與傳感器接觸并發(fā)生信號，數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值，并自動修正刀具補償值。9、數(shù)控系統(tǒng)可以設(shè)定換刀點的方式有幾種？各適用于什么場合？答：換刀點是指在編制數(shù)控車床多刀加工的加工程序時，相對于車床固定原點而設(shè)置的一個自動換刀的位置。換刀點的位置可設(shè)定在程序原點、車床固定原點或浮動原點上，其具體的位置應(yīng)根據(jù)工序內(nèi)容而定。為了防止換刀時碰撞到被加工零件或夾具、尾座而發(fā)生事故，除特殊情況外，其換刀點幾乎都設(shè)置在被加工零件的外面，并留有一定的安全區(qū)。第4章數(shù)控車床基本操作1 .為什么每次啟動系統(tǒng)后要進行“回車床參考點”操作？答：開機后首先要進行檢查和回機床參考點操作后，才可以從事其它操作功能，因此

33、機床參考點是數(shù)控車床一固定點，該點為刀具退離到一個固定不變、接近正向極限位置的點，用戶不能隨意。2 .以右偏刀、切斷刀、螺紋刀為例，簡述試切對刀的過程答：（1）外圓粗車刀。 車削工件端面，設(shè)定Z軸補償值，如圖4-7所示。 車削工件外徑，設(shè)定X軸補償值，如圖4-8所示。圖4-7外圓粗車刀（刀號01）Z軸補償設(shè)定圖4-8外圓粗車刀（刀號（2）外圓精車刀。車削工件端面，設(shè)定車削工件外徑，設(shè)定（3）外圓切槽刀。接觸工件端面，設(shè)定須處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)）。接觸工件外徑，設(shè)定須處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)）。01）X軸補償設(shè)定Z軸補償值如圖4-9所示。X軸補償值，如圖4-10所示。Z軸補償值，如圖4-11所示（主軸X軸補償值，如

34、圖4-12所示（主軸圖4-11外圓切槽刀（刀號05）Z軸補償設(shè)定圖4-12外圓切槽刀（刀號05）X軸補償設(shè)定目測刀尖對正工件端面，設(shè)定示。Z軸補償值，如圖4-13所（4）外螺紋刀。接觸工件外徑，設(shè)定X軸補償正值，如圖4-14所示（主軸須處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)）。圖4-13外螺紋刀（刀號07）Z軸補償設(shè)定圖4-14外螺紋刀（刀號07）X軸補償設(shè)定第5章直線、圓弧插補指令編程及加工1 .簡述插補原理。答：數(shù)控車床的運動控制中，工作臺（刀具）X、Y、Z軸的最小移動單位是一個脈沖當(dāng)量。因此，刀具的運動軌跡是具有極小臺階所組成的折線（數(shù)據(jù)點密化），如圖5-4所示。例如，用數(shù)控車床加工直線OA、曲線OB,刀具是沿X

35、軸移動一步或幾步（一個或幾個脈沖當(dāng)量x）,再沿Y軸方向移動一步或幾步（一個或幾個脈沖當(dāng)量Ay）,直至到達目標(biāo)點。從而合成所需的運動軌跡（直線或曲線）。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)給定的直線、圓?。ㄇ€）函數(shù)，在理想的軌跡上的已知點之間，進行數(shù)據(jù)點密化，確定一些中間點的方法，稱為插補。2 .試述G00與G01有何不同之處。答：G00指令是在工件坐標(biāo)系中以快速移動速度移動刀具到達由絕對或增量指令指定的位置，2 2）G00指令中的快移速度由機床參數(shù)“快移進給速度”對各軸分別設(shè)定，所以快速移動速度不能在地址F中規(guī)定，快移速度可由面板上的快速修調(diào)按鈕修正。（3）在執(zhí)行G00指令時，由于各軸以各自的速度移動，不能保證各軸

36、同時到達終點，因此聯(lián)動直線軸的合成軌跡不一定是直線。G01代碼用于刀具直線插補運動。功能：G01指令使刀具以一定的進給速度，從所在點由發(fā)，直線移動到目標(biāo)點。G01倒角、倒圓功能：G01倒角控制功能可以在兩相鄰軌跡的程序段之間插入直線倒角或圓弧倒角。3 .在G02/G03指令中，采用圓弧半徑編程和圓心坐標(biāo)編程有何不同之處？答：圓弧插補指令使刀具在指定平面內(nèi)按給定的F進給速度作圓弧運動，切削由圓弧輪廓。G02/G03的指令格式有兩種：用I、K指定圓心位置：用圓弧半徑R指定圓心位置。其中R為圓弧半徑，不與I、K同時使用。當(dāng)用半徑R指定圓心位置時，由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點到終點有兩個圓弧

37、的可能性，為區(qū)別兩者，規(guī)定圓心角口三180時，用“+R”表示，a盤180°時，用“-R”表示。用半徑R指定圓心位置時，不能描述整圓。圓心坐標(biāo)（I,K）為圓弧起點到圓弧中心點所作矢量分別在X、Z坐標(biāo)軸方向上分矢量(矢量方向指向圓心)，不受圓弧大小的約束第6章單一固定循環(huán)指令編程及加工1 .試述G90指令與G94指令的適用場合。答：G90是單一形狀固定循環(huán)指令，該循環(huán)主要用于軸類零件的外圓、錐面的加工。端面切削循環(huán)指令G94:用于一些短、面大的零件的垂直端面或錐形端面的加工，直接從毛坯余量較大或棒料車削零件時進行的粗加工，以去除大部分毛坯余量。其程序格式也有加工圓柱面、圓錐面之分。2 .

38、加工錐面時如何計算R值？答：(1)錐面切削循環(huán)指令G90,指令格式：G90X(U)_Z(W)_RF式中：X、Z取值為圓錐面切削終點坐標(biāo)值；U、W取值為圓錐面切削終點相對循環(huán)起點的坐標(biāo)分量；R取值為圓錐面切削始點與圓錐面切削終點的半徑差，有正、負號。(2)車大錐型端面循環(huán)切削指令G94o指令格式：G94X(UZ(W)RF式中：X、Z取值為端面切削終點坐標(biāo)值;U、W取值為端面切削終點相對循環(huán)起點的坐標(biāo)分量；R為端面切削始點至終點位移在Z軸方向的坐標(biāo)增量第7章公、英制螺紋的編程及加工1.G92指令與G76指令有何區(qū)別？答：G92為簡單螺紋循環(huán)，該指令可以切削圓錐螺紋和圓柱螺紋。F后續(xù)進給量改為導(dǎo)程值

39、。復(fù)合型螺紋切削循環(huán)指令G76較G92指令簡捷，可節(jié)省程序設(shè)計與計算時間，只需指定一次有關(guān)參數(shù)，則螺紋加工過程自動進行。G92指令刀具切削螺紋的進刀方式為直進式，而G76指令切削螺紋一般是斜進式，G92不適宜導(dǎo)程較大的場合使用，在精車螺紋車應(yīng)用較方便。1 .算螺紋的加工長度時，應(yīng)包括哪些內(nèi)容？答：在數(shù)控車床上加工螺紋時，由于機床伺服系統(tǒng)本身具有滯后特性，會在螺紋起始段和停止段發(fā)生螺距不規(guī)則現(xiàn)象，所以實際加工螺紋的長度W應(yīng)包括切入和切由的刀空行程量，如圖7-3所示。式中：切入空刀行程量，一般取25mm；:切由空刀行程量，一般取0.5。2 .車螺紋為何要分多次吃刀？答：由于螺紋加工屬于成型加工，為

40、了保證螺紋的導(dǎo)程，加工時主軸旋轉(zhuǎn)一周，車刀的進給量必須等于螺紋的導(dǎo)程，進給量較大；另外，螺紋車刀的強度一般較差，故螺紋牙型往往不是一次加工而成的，需要多次進行切削，如欲提高螺紋的表面質(zhì)量，可增加幾次光整加工。第8章復(fù)合循環(huán)指令編程及加工1.復(fù)合循環(huán)的作用是什么？答：用數(shù)控車床加工零件，一些典型的加工工序，如車削外圓、端面、圓錐面、鏈孔等，所需完成的動作循環(huán)次數(shù)較多，采用一般的G代碼指令程序會煩瑣得多，而使用復(fù)合循環(huán)指令編程，可以大大簡化程序編制。復(fù)合循環(huán)車削指令G70G76,只需給由精加工形狀的軌跡、指定精車加工的吃刀量，系統(tǒng)就會自動計算由精加工路線和加工次數(shù)，自動決定中途進行粗車的刀具軌跡，

41、因此可大大簡化編程。3.采用G75指令進行外溝槽切削加工時，試分析是否可用G94代替編程？答：G75端面深孔加工循環(huán)程序指令，用于切槽孔，且刀具自動退刀，有四種進刀方向。這相當(dāng)于在G74中把X和Z相置換，由這個循環(huán)可以處理端面切削時的切屑，并且可以實現(xiàn)X軸向切槽或X向排屑鉆孔（省略地址Z、W、Q）oG94指令是端面切削循環(huán)，其可用于切槽，但只能完成一次進給切槽動作，槽的寬度也切槽刀寬度相等；而G75是復(fù)合循環(huán)，可以多次進給切削較寬的槽。來自資料搜索第9章利用子程序編程及車削加工1.主程序和子程序之間有何區(qū)別?答：程序分為主程序和子程序。通常CNC是按主程序的指示運動的，如果主程序中遇有調(diào)用子程

42、序的指令，則CNC按子程序運動，在子程序中遇到返回主程序的指令時，CNC便返回主程序繼續(xù)執(zhí)行。(1)子程序的作用。莫些被加工的零件中，常常會由現(xiàn)幾何形狀完全相同的加工軌跡，通常在幾個程序中都會使用它，這個典型的加工程序段可以做成子程序。使用子程序可以減少不必要的重復(fù)編程，從而達到簡化編程的目的。子程序可以在紙帶或存儲器方式下調(diào)由使用，即主程序可以調(diào)用子程序，一個子程序也可以調(diào)用下一級的子程序。子程序必須在主程序結(jié)束指令后建立，其作用相當(dāng)于一個固定循環(huán)。(2)子程序的格式與主程序相同。在子程序的開頭，在地址O后寫上子程序號，但在子程序的結(jié)尾需用M99指令(有些系統(tǒng)用RET返回)，表示子程序結(jié)束、

43、返回主程序。(3)子程序的調(diào)用需放在主程序中，調(diào)用子程序的指令是一個程序段。2.FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床子程序編寫格式都相同嗎？試比較FANUC系統(tǒng)和SIEMENS系統(tǒng)子程序的編寫格式。答：FANUC數(shù)控系統(tǒng)常用的子程序調(diào)用格式有以下2種。編程格式：M98PxxxxLxxxx。M98POOOOxxxx。P:子程序號；L:子程序重復(fù)調(diào)用次數(shù)，L省略時為調(diào)用一次；P后面前四位為重復(fù)調(diào)用次數(shù)，省略時為調(diào)用一次；后4位為子程序號。來自資料搜索第11章刀具半徑補償編程及加工1 .為什么要進行刀具幾何補償與磨損補償？答：答：在編程時，設(shè)定刀架上各刀在工作位置時，具刀尖位置是一致的。在實際加工時，加工一個工件通常要使用多把刀具，但由于刀具的幾何形狀及安裝的不同，具