國防《數(shù)控加工編程與操作》教學資料包課后習題答案第四章

第4章數(shù)控銑床編程與操作4-1數(shù)控銑床加工的適應付象和編程特色是什么?數(shù)控銑床上加工的絕大部分部件屬于平面類部件、變斜角類部件和立體曲面類部件數(shù)控銑床編程特色：（1）數(shù)控銑削加工對象多為擁有圓弧甚至非圓曲線輪廓及有曲面的部件，一定依據(jù)加工部位特色和曲面的種類特色確立刀具種類以及設計進給路線。2）在設置工件坐標系時要正確選擇程序原點。在確立程序原點的地點時，不單要便于對刀丈量，并且要便于編程計算，必需時采納多程序原點編程。3）用立銑刀側刃對部件內外輪廓表面加工時，為減少編程計算工作量及控制部件加工切合尺寸公差要求，常使用刀具半徑賠償功能。4）輪廓加工時，應辦理好刀具沿工件輪廓的切向切入和切向切出以及順銑仍是逆銑加工等問題；槽銑削加工時為便于下刀往常使用鍵槽刀并安排斜線下刀或螺旋線下刀。5）為防止刀具在下刀時與工件或夾具發(fā)生干預或碰撞，應辦理好安全高度和進給高度的Z軸地點。6）數(shù)控系統(tǒng)為簡化編程，一般都供給固定循環(huán)功能，只可是不一樣的數(shù)控系統(tǒng)擁有的固定循環(huán)種類、功能不一樣。其他還有子程序及宏程序編程功能，幾何圖形的傹像、旋轉、比率縮放編程功能，在編程時應充分利用，以提升編程效率。4-2怎樣確立立式及臥式數(shù)控銑床的X、Y、Z坐標軸及其正方向?數(shù)控銑床的機床原點一般取在X、Y、Z三個坐標軸的正向極限地點上。此坐標系采納右手直角笛卡兒坐標系。笛卡兒坐標系規(guī)定了直角坐標X、Y、Z三個坐標軸的正方向用右手法例判斷，環(huán)繞各坐標軸的旋轉軸A、B、C的正方向用右手螺旋法例判斷。往常數(shù)控銑床有立銑和臥銑兩種，其各坐標軸及運動方向的規(guī)定按照工件固定、刀具相關于靜止工件而運動的原則和增大工件與刀具之間距離的方向為正方向原則。4-3坐標系設定指令G92與坐標系選擇指令G54～G59有何不一樣之處？G92指令與G54～G59指令都是用于設定工件加工坐標系的，但在使用中是有區(qū)其他。G92指令是經過程序來設定、采納加工坐標系的，它所設定的加工坐標系原點與目前刀具所在的地點相關，這一加工原點在機床坐標系中的地點是隨目前刀具地點的不一樣而改變的。G54～G59指令是經過MDI在設置參數(shù)方式下設定工件加工坐標系的，一旦設定，加工原點在機床坐標系中的地點是不變的，斷電不丟掉，它與刀具的目前地點沒關，除非再經過MDI方式改正。而G92設定的工件坐標系與刀具的目前地點相關，斷電丟掉。4-4整圓編程和使用R編程應注意什么？圓弧插補編程注意事項：（1）F指定的進給速度為圓弧切向的進給速度；（2）假如編程時同時指定I、J、K、R時，則依據(jù)R加工圓弧；如無I、J、K或R時，則刀具作直線運動；（3）一般圖樣上都標明圓弧半徑，為防止計算，優(yōu)先使用R編程，但關于整圓編程，則不可以用R編程，一定使用I、J、K編程。如用R編程，則不加工。4-5刀具半徑賠償?shù)倪^程分哪幾步？刀徑賠償成立和撤消應同時具備哪些條件？刀具半徑賠償過程分為三步：1）刀補的成立。在賠償平面內，當運轉含有G41/G42刀補的運動指令，并且以前已指定一個刀具偏置值，那么刀具從起點靠近工件的過程是一個刀心軌跡從與編程軌跡重合過度到與編程軌跡偏離一個偏置量的過程。2）刀補進行。刀具中心一直與編程軌跡相距一個偏置量直到刀補撤消。3）刀補撤消。刀具走動工件，刀心軌跡要過渡到與編程軌跡重合的過程。刀補成立當程序知足以下條件時,機床以挪動坐標軸的形式開始賠償動作：a）在成立刀補程序段中或以前指定G41或G42指令；b）用G17或G18、G19指定刀補平面；c）在賠償平面內起碼有一軸的挪動；d）刀補值已輸入相應刀具偏置存放器中并指定了這個賠償編號，但不可以是D0；e）刀補的成立須在前也有些數(shù)控機床也可用

G00或G01模式下進行。（若用G02或G03）

G02或G03，機床會報警；可是目刀補撤消當知足下邊兩個條件中隨意一個時，賠償模式被撤消，稱此過程為撤消賠償。a）指令G40同時要有賠償平面內坐標軸的挪動；b）刀具賠償號為D00。4-6刀具半徑賠償使用注意事項有哪些，防備過切編程有哪些方法？刀具半徑賠償使用注意事項：1）當部件輪廓上出現(xiàn)與刀具半徑不相適應的窄槽、小臺階、內側圓弧等形狀時，不宜采納刀具半徑自動賠償功能。2）在刀具半徑賠償保持模式下，可合適插入非插補平面內運動指令或無運動指令，但不可以出現(xiàn)兩個或兩個以上連續(xù)程序段內無指定賠償平面內的坐標挪動，

不然會致使過切現(xiàn)象。下邊是幾種防止過切的編程方法。（1）在半徑賠償模式成立后，選擇一個安全的地點，讓刀具在Z軸一次性進刀至切削深度，（2）在成立刀具半徑賠償以前，選擇一個絕對不會發(fā)生干預的地點，使Z軸分別以快速靠近工件和進給速度至切深。3）在成立刀具半徑賠償以前，先以G00模式使Z軸迅速靠近工件，成立刀補以后再以G01模式使Z軸進給至切深。4-7刀具半徑賠償?shù)哪康氖鞘裁?？還有哪些靈巧運用？在數(shù)控銑床長進行輪廓銑削時，因為刀具半徑的存在，刀具中心軌跡與工件輪廓不重合，而是偏離一個刀具半徑值。假如數(shù)控裝置不具備刀具半徑自動賠償功能，則編程人員一定按刀心運動軌跡編程，其數(shù)字計算相當復雜，且刀具直徑變化時一定從頭計算，改正程序，非常麻煩。對具備刀具半徑自動賠償功能的數(shù)控機床，數(shù)控編程只需按工件輪廓進行，數(shù)控系統(tǒng)會自動計算刀具中心軌跡，使刀具偏離工件輪廓一個半徑值，即進行刀具半徑賠償。使用刀具半徑賠償功能可簡化程序編制，防止繁瑣的數(shù)學計算，如利用同一個程序、同一把刀具，經過設置不一樣大小的刀具賠償值而逐漸減少切削余量的方法來達到粗、精加工的目的。當?shù)毒吣p后，能夠經過改正刀補值而不用改正程序，相同可加工出合格產品等。4-8刀具長度賠償有何作用？刀具長度賠償值能否必定等于刀具長度？怎樣確立刀具長度賠償值？（1）刀具長度賠償一般用于刀具軸向（Z方向）的賠償，它使刀具在Z方向上的實質位移量比程序給定值增添或減少一個偏置量，這樣當?shù)毒咴陂L度方向的尺寸發(fā)生變化時，可以在不改變程序的狀況下，經過改變偏置量，使刀具抵達程序中給定的Z軸深度地點。2）刀具長度賠償值不必定等于刀具長度。3）依據(jù)丈量條件和丈量手段的不一樣，操作者可選擇以下三種方案之一種進行工件原點偏置值及刀補值的輸入?！?工件原點偏置值輸入-L1，刀補值輸入L2。使用工件丈量頭能夠迅速測出

L1，使用機外對刀儀或對刀器能夠迅速測出每把刀具的長度L2。將L1輸入到工件原點偏置儲存器中，將每把刀器對應的不一樣L2值輸入到各自的刀具賠償號地點中。這樣，假如在下刀時未進行刀具長度賠償，則刀具基準點抵達程序給定的Z軸坐標地點。履行刀補后，刀具正向偏移，刀位點抵達Z軸給定地點。若圖中Z=20是編程預期下刀的地點，程序中應G90G00G43Z20.H_；履行本程序段刀具的實質地點為20-L1+L2=20-L3。采納這類方法編程，若刀具自動回參照點，不可以寫成G90G49G28Z0；因為撤消刀補后，刀具基準點先回到工件坐標系原點，再返回參照點，刀具降落會惹起撞刀事故發(fā)生。Z值應大于刀具安全高度的絕對坐標加程序中使用的最長刀具的刀補值之和。○2工件原點偏置值輸入0，刀補值輸入-L3。工件原點偏置值輸入

0，表示操作者沒在

Z軸方向進行工件原點偏置操作，此時工件坐標系原點在

Z方向與機床坐標系原點重合。但因

-L3=-L1+L2

，履行程序時仍可產生正常的

Z軸挪動。此法合適于直接對刀的刀具丈量方法，

每把刀具安裝后，刀具降落使刀位點與工件Z0表面恰好接觸時，屏幕上顯示的機床坐標系中的Z軸坐標值即為該刀具的長度賠償值。采納此方法編程，如需刀具自動返回參照點，一般寫成G90G49G28Z0；此中Z軸坐標值不可以大于0，不然中間點高出Z軸行程極限。而該刀的刀具長度3-L3，刀補值輸入O?！鸸ぜc偏置值輸入這類輸入方法一般是選用程序中第一把刀或程序中長度最長的刀作為基準刀，測出L3后輸入到工件原點偏置儲存器中，而該刀的刀具長度賠償值輸入0。操作者對刀時，當基準刀的刀位點與工件坐標系Z0表面恰好接觸時，將Z軸相對坐標的顯示值消除為零。其余刀具用相同方法對刀，但輸入的刀補值為該刀具對刀時相對坐標顯示值。4-9簡化編程有哪些舉措？簡化編程的舉措主要有：編程時多利用循環(huán)編程、利用子程序編程。利用旋轉、鏡像、縮放和陣列等方式編程。4-10FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控銑返回參照點怎樣操作？手動回參照點如數(shù)控銑床使用增量式地點檢測元件，當機床出現(xiàn)斷電重啟NC或按壓了急停按鈕或超程等狀況之一，各軸一定手動回參照點，以便成立機床坐標系?；貐⒄拯c操作步驟以下：（1）待機床進入正常畫面，檢查工作臺和主軸箱離參照點距離，如地點合理，按壓回參照點方式按鍵。此時鍵上指示燈亮。表示方式選通；（2）Z軸回參照點，挨次按,和鍵一下,Z軸即以機床參數(shù)設定的迅速向參照點方向挪動，遇到減速開關后再減速找尋參照點，當達到參照點地點，運動停止，回參照點指示燈亮。（3）X、Y軸回參照點，挨次按、和、鍵，分別進行X、Y軸回參考點，回參照點過程同Z軸。說明：（1）有些機床三軸只好挨次回參照點，有些機床可三軸同時回參照點，這取決于機床參數(shù)設置，但為安全起見，建議先Z軸后X、Y軸；2）有些機床將軸和方向合為一鍵，只需按壓一下各軸正鍵即可回參照點，有些機床返回參照點過程要向來按壓軸方向鍵直到減速。4-11怎樣對程序進行代替、插入和刪除操作？使用翻頁鍵和光標鍵或檢索方法將光標定位到需編寫的字。按鍵，刪除光標所在的代碼。按鍵，把輸入區(qū)的內容插入到光標所在代碼后邊。按鍵，把輸入區(qū)的內容代替光標所在的代碼。4-12數(shù)控銑床常用對刀方法有哪些？為何進行X、Y方向對刀時，能夠不用刀具而用芯棒或百分表？但Z方向對刀一定用加工刀具？對刀的方法就有多種。(1)長方體件對刀方法在數(shù)控銑削加工中,長方體件是比較常有的工件。當工件原點不在工件對稱中心時,且定位基準以單邊定義時，往常采納單邊對刀法；若工件原點在工件的對稱中心地點時,采納分中對刀法?！?分中對刀法。當工件原點設定在工件對稱中心地點時，使用分中棒或電子尋邊器找正工件x、y軸的中心，操作簡易。方法以下：工件找正安裝并夾緊，將分中棒裝夾在主軸上，在JOG或手輪方式下使主軸下移，配合工作臺X、Y軸挪動，使對中棒先后定位到工件的左右雙側和前后兩邊，從顯示屏上記下對應的機械坐標X1、X2、Y1、Y2坐標值。對稱中心在機床坐標系的坐標值為（X1+X2）/2，（Y1+Y2）/2，將計算獲得的坐標值輸入到所選擇的工件坐標系X、Y偏移地點中去。輸入方法詳見“輸入工件坐標系零點偏置值”。用手動提刀，讓刀具挪動到工件上方，而后再下移，讓刀具去接觸工件的上平面，記下刀位點在機床坐標系的機械坐標值Z0，再經過丈量確立工件上平面在工件坐標系Z軸方向坐標值Lz（此處Lz=0），那么Z軸零點偏置值=Z0-Lz，將計算結果相同輸入到所選擇的工件坐標系的Z坐標中去。應當提示的是使用對中棒或電子尋邊器只好找正工件x、y軸的中心；使用對中棒對刀往常采納塞尺配合使用，當挪動對中棒定位到工件每一側面時，應使等厚塞尺進一步抽不出，退一步能抽出為宜；當使用電子尋邊器，應使觸頭接觸工件至進一步燈亮、退一步燈滅地點為止?！?單邊對刀法。當工件原點不在部件對稱中心，一般采納單邊對刀法，其對刀過程以下：依據(jù)刀具與工件之間的距離選擇JOG或手搖方式，使刀具或電子尋邊器移到工件的左側（或右邊）空位上方，再讓刀具下行，經過調整挪動X軸，使刀具圓周側刃接觸工件左側（或右邊），記下此時刀具刀位點在機床坐標系中的X坐標值Xa，同時還應記下刀位點在工件坐標系中X軸坐標值（Xb+D/2），如刀位點在工件原點左邊的記負坐標值，在右邊記正坐標值，而后將刀具沿X軸方向移離工件左（右）側面。用相同方法讓刀具圓周刃去接觸工件的前（或后）側面，記下此時刀具刀位點在機床坐標系中的Y坐標值Ya，同時還應記下刀位點在工件坐標系的Y坐標值（Yb+D/2）。如刀位點在工件原點前側的記負坐標值，在后側記正坐標值，而后將刀具沿Y軸方向移離工件前（后）側面。計算工件原點偏離機床原點坐標值X=Xa-（Xb+D/2），Y=Ya（-Yb+D/2），此中Xb+D/2和Yb+D/2為刀位點在工件坐標系中的坐標值。向對刀，操作方法同分中對刀法。將以上計算結束按“輸入工件坐標系零點偏置值”操作方法輸入到對應工件坐標系偏置中。（2）圓柱體或孔件對刀方法數(shù)控銑加工部件中也常常會出現(xiàn)有孔或圓柱體等部位。相同依據(jù)部件構造特色與加工部位不一樣，有將工件坐標系設定在孔或圓臺中心的，也有設定在其余部位的。這里只議論將工件坐標系設定在孔或圓柱體中心的狀況。此種對刀方法往常使用的工擁有杠桿百分表及磁性表座。對刀步驟以下：○1安裝杠桿百分表到磁性表座上，并將磁性表座吸到主軸端部；JOG或手輪方式挪動工作臺或主軸，當百分表敏捷觸○依據(jù)主軸到工件的距離靈巧使用2頭挪動到孔內柱面或外圓柱面時，用手轉動主軸一圈，察看百分表觸頭與圓柱面接觸狀況，同時不停調整挪動工件X、Y地點，直至表頭旋轉一圈時指針的搖動范圍在同意的對刀偏差范圍內,表示此機遇床主軸軸線與孔或圓柱體軸線同軸,記下此時的機床坐標系中的X、Y坐標值，此值即為工件原點在機床坐標系中的坐標值。假如孔較小不便用百分表找中心孔，則可用安心錐軸找中心孔。4-13數(shù)控銑刀種類有哪些？刀具采納應按照哪些原則？數(shù)控銑床常用銑削刀擁有面銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、球頭銑刀、圓角銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和模具銑刀等，其他還有孔加工刀具如鉆頭、鉸刀、絲攻、鏜刀等。選擇銑刀應按照以下幾條原則：(1)選用的刀具種類應與加工表面的形狀相適應。(2)選用的刀具尺寸應與被加工工件表面尺寸大小相適應(3)刀具資料與部件資料、表面質量和生產效率相適應4-14如圖題4-14所示部件，材質為45，工件周圍及上下邊已加工好，試編制加工程序。參照程序O1234;G17G00G54G90X-65.Y-35.;G43Z50H01;Z-4.M03S600.;G41Y-60.D01;G03X-50.Y-35.R25.F60;G01Y30.;G02X-30.Y40.R10.;G01X30.Y40.;G02X40.Y30.R10.;G01X40.Y-30.;G02X30.Y-40.R10.;G01X-30.Y-40.;G02X-40.Y-30.R10.;G03X-65.Y-10.;G00G40X-65.Y-35.;Z50.X-25.Y0;Z5.;G01Z-8.F30;G02I25.J0;(銑圓槽)G00Z-4.;G41G01Y-8.66D01F60;X-20.Y0;X-10.Y17.32;X10.;X20.Y0;X10.Y-17.32;X-10.;X-25.Y8.66;G40G00X-25.Y0;G49Z200.;X0Y0;M05;M30;

銑外輪廓銑六邊形外輪廓4-15如圖題4-15所示一板類部件，試編程其外輪廓及孔加工程序。圖4-58板類部件參照程序主程序O888