1、03 数控铣床加工中心操作技能训练华中系统学后测评答案项目一 任务一 认识数控铣床与加工中心机床一、填空题1数控系统、主传动系统、进给伺服系统、机床基础部件2钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、攻丝、镗孔加工3刀库、自动换刀装置4斗笠式刀库、圆盘式刀库、链条式刀库5转盘式刀架、铣削二、选择题6C 7C 8C 9A三、简答题10答：数控技术是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。通常将数控技术简称为数控（Numberical Control，简称 NC）。由于现代数控技术都是采用计算机进行控制的，因此，又称为计算机数控技术,简称 CNC(Computer Numberical Control
2、)。数控机床是安装了数控系统或者说是采用了数控技术的机床。11答：数控机床按照其用途可以分为数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床、数控电火化机床、数控线切割机床等不同类型。12答：(1)数控系统 数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。(2)进给伺服系统 由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。(3)主轴箱 包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。(4)辅助装置 如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。(5)机床基础件 通常是指底座、立柱、
3、横梁等，它是整个机床的基础和框架。13答：数控铣床可以完成各种平面轮廓、斜面轮廓、曲面轮廓的铣削加工。还可以进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、攻丝和镗孔加工。任务二 数控铣床和加工中心的基本操作一、选择题 1C 2B 3B 4C 5C二、简答题6答：数控铣床的工作方式由以下几种方式组成：（1）自动运行方式（AUTO）；（2）编辑方式（EDIT）；（3）手动数据输入方式（MDI）；（4）DNC方式；（5）手动返回参考点方式（REF）；（6）手动连续进给方式（JOG）；（7）步进给方式（INC）；（8）手摇脉冲方式（HNDL）数控铣床操作界面由各种机床工作方式按键、主轴手动控制按键、程序运行控制按键、增
4、量倍率选择按钮、进给倍率调节旋钮、主轴转速倍率调节旋钮、紧急停止旋钮等组成。7答：一般在以下情况应进行回参考点操作，（1）机床断电后再次接通数控系统电源，即开机后（2）过行程报警解除以后（3）紧急停止按键按下再旋出后开机步骤：（1）合上总电源开关（2）合上稳压器、气源等辅助设备的电源开关（3）合上数控铣床（加工中心）控制柜总电源（4）合上操作面板电源。显示屏显示正常，无报警关机步骤：（1）通过手动方式将工作台和主轴箱移动到坐标行程 70 点位置（2）断开操作面板电源（3）断开数控铣床控制柜电源（4）断开稳压器、气源等辅助设备电源开关（5）断开总电源开关任务三 认识数控铣床和加工中心坐标系一、填
5、空题1右手直角笛卡儿坐标系2X、Y、Z3工件、刀具、工件4右手直角迪卡尔坐标、右手螺旋法则5水平方向、垂直于6右7机床零点、正向极限二、选择题8C 9A 10C 11A 12A13A 14A 15B 16A 17A 三、判断题18 19 20 21 22 23四、简答题24答：数控装置通电时并不知道机床零点，每个坐标轴的机械行程是由最大和最小限位开关来限定的。为了能正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的的移动范围内设置一个机床参考点（测量起点），机床启动时，通常要进行机动或手动回参考点，即返回到 X、Y、Z 三坐标轴的机床测量起点处，以建立机床坐标系。25答：ISO和我国部颁标准
6、中规定数控机床的坐标系采用右手直角笛卡儿坐标系，用大拇指表示 X 轴，食指表示 Y 轴，中指表示 Z轴。立式数控铣床 Z 轴竖直，向上为Z 轴正方向。X 轴在水平方向。由主轴向立柱看去，右方为 X 轴正方向。Y 轴的位置和方向由右手直角笛卡儿坐标系确定。26答：工件坐标原点的设定就是将工件坐标原点相对机床坐标原点的偏置值通过操作面板输入到数控系统中，G54G59指令用于存储不同的工件坐标原点偏置值，通过输入不同的“零点偏置”数据，可以在机床上建立G54G59六个不同的工件坐标系。零点偏置设定工件坐标系的实质就是在编程与加工之前让数控系统知道工件坐标系在机床坐标系中的具体位置。任务四 数控加工程
7、序代码、格式一、填空题1程序号、程序内容、程序结束2编程坐标原点3M、两位数字、结束、辅助动作4逆方向二、选择题5A 6B 7A 8A 9C 三、判断题10 11 12 13 14 15 16四、简答题17答：数控系统常用功能有准备功能（G 功能）、辅助功能（M 功能）、进给指令功能（F功能）、主轴功能（S功能）、刀具功能（T 功能）等5种，这些功能是编程的基础。18答：M00和M01都是暂停指令。M00为程序停止，执行M00后，机床的所有动作均被切断，机床处于暂停状态。M01为选择停止，在机床操作面板上有一“选择停机”按键，当该按键打开时，程序中如遇到M01代码时，其执行过程与M00相同。当
8、该按键关闭时，数控系统对M01不予理睬。M02程序结束，执行M02主程序结束，切断机床所有动作，并使程序复位。M30程序结束，执行M30后主程序结束并返回程序开始。它与M02不同在于能“返回程序开始”，准备继续运行。任务五 程序的输入、编辑和校验一、填空题1程序、图形、参数、诊断二、选择题2C 3.D 4.A 5.B 6.C 7.D 三、简答题8答：程序的调用过程：(1)将方式选择开关置于程序编辑EDIT位置，面板钥匙置于解除位置。(2)按【PROG】键然后输入程序名。(3)按程序检索软健调用程序或按光标（CURSOR）向下键也可调用程序。任务六 工件装夹和加工中心工件定位基准的选择一、填空题
9、1装夹2预期确定位置 3稳定不变 4由空间合理分布、六5完全定位、不完全定位、欠定位二、选择题6C 7B 8C 9C 10D三、判断题11 12 13 14 15四、简答题16答：基准是机械制造中应用得十分广泛的一个概念，是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的哪些点、线或面。从设计和工艺两个方面看基准，可把基准分为两大类，即设计基准和工艺基准。在工件的定位中，我们用由空间合理分布的最多六个定位点，来限制工件的最多六个空间位置自由度，这一原理称为工件的六点定位基本原理，简称六点定位原理。17答：机床夹具的分类：按照夹具使用的通用化程度分类可以分为通用夹具、专用夹具、拼装夹具三大类。按
10、照夹具应用的机床分类可以分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、磨床夹具等。按照夹具的夹紧动力源分类可以分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具和真空夹具等。定位基准的选择原则（1）尽量选择设计基准作为定位基准；（2）定位基准与设计基准不能统一时，应严格控制定位误差保证加工精度；（3）工件需两次以上装夹加工时，所选基准在一次装夹定位要能够完成全部关键精度部位的加工；（4）所选基准要保证完成尽可能多的加工内容；（5）批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工件坐标系的对刀基准重合；（6）需要多次装夹时，基准应该前后统一。任务七 数控铣床和加工中心机床常用刀具一、填
11、空题1材料、几何形状2高硬度和高耐磨性、高强度和韧性、耐热性和化学稳定性、良好的工艺性和经济性37：24二、选择题4D 5C 6C 7B 8A9B 10B 11B 12B三、简答题13答：（1）高速钢，它具有较高的强度、韧性和耐热性，是目前应用最广泛的刀具材料。因刃磨时易获得锋利的刃口，又称“锋钢”。常用牌号有 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。（2）硬质合金，常温硬度可达 7882 HRC，能耐 8501000的高温，切削速度可比高速钢高 410 倍。但其冲击韧性与抗弯强度远比高速钢差。实际使用中，常将硬质合金刀片焊接或用机械夹固的方式固定在刀体上。我国目前生产的硬质合金主要分为三类，即
12、 K 类（钨钴类，常用的牌号有 YG8、YG6、YG3），P 类（钨钛钴类，常用的牌号有 YT5、YT15、YT30），M 类（钨钴钛钽铌类，常用牌号有 YW1、YW2）。（3）涂层刀具，这种刀具既具有基体材料的强度和韧性，又具有很高的耐磨性。常用的涂层材料有 TiC、TiN、Al2O3 等。（4）陶瓷，能承受较高的切削速度。但抗弯强度低，冲击韧性差，易崩刃。主要用于钢、铸铁、高硬度材料及高精度零件的精加工。（5）金刚石（PCD），其硬度极高，耐磨性是硬质合金的80120倍。但韧性差，对铁族材料亲和力大。因此一般不宜加工黑色金属，主要用于硬质合金、玻璃纤维塑料、硬橡胶、石墨、陶瓷、有色金属等材
13、料的高速精加工。（6）氮化硼（CBN），这是人工合成的超硬刀具材料，硬度仅次于金刚石。热稳定性好，与铁族材料亲和力小。但强度低，焊接性差。目前主要用于加工淬火钢、冷硬铸铁、高温合金和一些难加工材料。14答：（1）高硬度和高耐磨性（2）高强度和韧性（3）耐热性和化学稳定性（4）良好的工艺性和经济性任务八 数控铣床加工工艺基础知识一、选择题1B 2A 3A 4B 5D 6A二、判断题7 8 9 10 11 12 13 14 三、简答题15答：（1）基准先行的原则（2）先粗后精的原则（3）先主后次的原则（4）先面后孔的原则（5）先近后远的原则16答：（1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求，且效
14、率要较高；（2）缩短走刀路线，减少进退刀时间和其他辅助时间；（3）应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量；（4）保证零件的工艺要求。17答：铣削加工的切削用量包括切削速度、进给量、背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先确定背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给量，最后确定切削速度。（1）背吃刀量粗加工时，系统刚性较好时，一般选择56mm。刚性差时适当减小。半精加工时，一般选择1.52mm。精加工时，一般为0.51mm。（2）进给量进给量的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面结构等因素。工件材料强度和硬度越高，进给量应选择越小；反之则越大。刀具性能越优，
15、选择应越大，反之则越小。例：采用硬质合金刀具粗加工钢件，选择0.100.25 fz/mm。（3）切削速度铣削的切削速度 Vc 与每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比。当上述条件确定后，粗加工时，主要考虑刀具耐用度，一般情况下选择较低的切削速度。精加工时，背吃刀量、进给量等参数均很小，这时以保证尺寸和表面结构为主，此时可选择较高的切削速度。具体数值可参考有关切削用量手册中的经验数值或通过公式计算选取。任务九 数控铣床和加工中心操作规程与维护一、选择题1B 2A 3C 4C 5D 6D二、判断题7 8 9 10 11 12 13三、简答题14答：（1）操作者必须熟悉机床的性能、结构以及
16、控制方法，严禁超性能使用机床。（2）使用机床时，必须带上防护镜，穿好工作服，戴好工作帽。（3）工作前，应按规定对机床进行检查，查明电气控制是否正常，各开关、手柄位置是否在规定位置上，润滑油路是否畅通，油质是否良好，并按规定加润滑剂。（4）开机时应先注意液压和气压系统的调整，检查总系统的工作压力必须在额定范围，溢流阀、顺序阀、减压阀等调整压力正确。（5）开机时应低速运行35min，查看各部分运转是否正常。（6）加工工件前，必须进行加工模拟或试运行，严格检查调整加工原点、刀具参数、加工参数、运动轨迹。并且要将工件清理干净，特别注意工件安装是否牢固。（7）工作中发生不正常现象或故障时，应立即停机排除
17、，或通知维修人员检修。（8）工作完毕后，应及时清扫机床，并将机床恢复到原始状态，各开关、手柄放于非工作位置上，切断电源，认真执行好交接班制度。（9）必须严格按照操作步骤操作机床，未经管理人员同意，不允许其他人员私自开动机床。（10）按动按键时用力适度，不得用力拍打键盘、按键和显示屏。（11）禁止敲打中心架、顶尖、导轨、主轴等部件。15答：（1）查程序与工件或毛坯是否一致。（2）检查工件坐标系与程序坐标系是否相符。（3）检查刀具表内刀具是否与程序内刀具信息一致，检查刀具的完好程度。（4）检查程序是否正确、切削用量的选择是否合理。（5）确定机床状态及各个开关位置（进给倍率开关应该为零）。（6）机床
18、通电后，CNC装置尚未出现位置显示或报警画面前，不要碰MDI面板上的任何键。（7）CNC与PMC参数都是机床厂设置的，通常不需要进行修改，如果必须修改参数，在修改前前砍对参数有深入全面的了解。（8）必须在确认工件夹紧后才能启动机床。16答：每天应检查的项目有：导轨润滑油箱；主轴润滑恒温油箱；机床液压系统；压缩空气气源压力；气源自动分水滤气器，自动空气干燥器；气液转换器和增压器油面；X、Y、Z 轴导轨面；液压平衡系统；CNC 输入输出单元；各防护装置；电气柜各散热通风装置。17答：（1）检查机床的防护门、电气柜门等是否关闭；（2）检查冷却液、液压油、润滑油的油量是否充足；（3）检查切屑槽内的切屑
19、是否已清理干净；（4）检查主轴锥孔是否清洁。项目二 任务一 平面铣削加工技能训练一、填空题1. 周铣 端铣 2. 终点坐标值 3. 副切削刃 4. 1.3-1.6 5. 主轴正转，转速为1000r/min，选择1号刀，调用 01#刀补参数，绝对编程，刀具快速移动到（X10，Y50，Z20）的位置 6. 端齿 7. 进给速度为100 mm /min 8. 内凹 9 . X正方向3mm，Y正方向4mm 二、选择题10. A 11. A 12. B 13. C 14.B任务二 外轮廓零件加工技能训练一、填空题1. 顺铣 2. G41 G42 G40 3. G41 4.G41 G42 G40 5. 切
20、线 6. G17 G19 G18 二、选择题7. A 8. B 9. B 10. B 11.B 12.A 三、判断题13. 14. 15. 16. 任务三 内轮廓零件加工技能训练一、填空题1. 刀具半径左补偿 刀具半径右补偿 取消刀具半径补偿 2. 半径 长度3. 小于 最小 4.切线二、选择题5. D 6. C 7. A 8. B 9. A 10. C 11. A任务四 型腔类零件加工技能训练一、填空题1. 顺铣 逆铣 2. 立铣刀 键槽 3. 圆心 预钻一孔 螺旋下刀二、简答题4.答：常见型腔的加工路线有3种，分别为行切法加工、环切法加工、行切环切法3种。行切法加工：这种走刀能切除内腔中的
21、全部余量，不留死角，不伤轮廓。但行切法将在两次走刀的起点和终点间留下残留高度，而达不到要求的表面粗糙度。行切环切法：先用行切法，最后沿周向环切一刀，光整轮廓表面，能获得较好的效果。环切法加工：也是一种较好的走刀路线方式，机床运行平稳。5. a) 行切法加工 b) 行切环切法 c) 环切法加工铣削内腔的三种走刀路线任务五 孔加工技能训练一、填空题1. M98 M99 主程序 2. 初始平面 参考平面 3. M03 旋转 4. （1）刀具快速定位至初始点 （2） Z轴快速定位至R点 （3）孔加工 （4） 孔底动作 （5）Z轴返回R点 （6）快速返回初始点 5. G80 6. M98 二、判断题7.
22、 8. 9. 10. 三、选择题11.B 12.C 13.A四、简答题14. 何谓子程序？子程序与主程序有何区别？（1）在一个加工程序中，若有几个连续的程序完全相同（一个零件中有几处形状相同，或刀具运动轨迹相同），为了缩短程序，可把重复的程序段单独抽出，编制成一个独立程序，供主程序使用时利用调用子程序指令调用，此程序则称为子程序。（2）主程序调用子程序；主程序结束和子程序的结束指令不同15.在编写加工程序时，利用子程序编程有什么优点？有什么注意事项？答. 在编写加工程序时，利用子程序编程可以有效简化程序。注意事项：（1）在编制子程序时，在子程序的开头O的后面是子程序号，子程序的结尾一定要有返回
23、主程序指令M99。（2）如果省略重复调用次数，重复调用次数默认为1次。（3）在子程序中调用子程序时，程序段格式与主程序中调用子程序相同。任务六 镗孔加工技能训练一、填空题1. 单刃镗刀 双刃镗刀 2. 双刃镗刀 1000mm 3. G76 X_Y_Z_R_Q_P_F_4. G87 X_Y_Z_R_Q_F_ 二、选择题5. B 6. A三、简答题7.答：机床执行G76时，刀具从初始点移至R点，并开始进行精镗切削，直至孔底主轴停止，向刀尖反方向移动，然后快速退刀，刀具复位。8答：反镗孔动作，X轴和Y轴定位后，主轴定向停止，然后向刀尖的反方向移动Q值，以使刀尖与孔壁有一个安全距离，然后快速移动到指定
24、孔底深度。接着刀具向刀尖方向移动Q值，主轴正转，开始切削，以进给速率沿Z轴向上加工到指定Z点，这时主轴又定向停止，再次向原刀尖反方向移动Q值，最后快速移动到初始点（只能用G98）后刀尖返回一个原位移量，主轴正转，加工下一个孔。采用这种循环方式时，只能让刀具返回到初始平面而不能返回到R点平面，因为此时R点平面低于Z平面。9答：这种镗孔的加工方式，刀具是以切削进给方式加工到孔底，然后又以切削进给方式返回到R点平面，可以用于铰孔、扩孔等加工。图2-6.6 G85指令动作任务七 攻螺纹加工技能训练一、填空题1. 反转 正转 反转 2. 正转 反转 正转 3. F=np 4. G84 X_Y_Z_R_F
25、_5. 主轴转速 F=np （p是螺纹螺距） 6. 在（0,0）点攻深度为-20mm右旋螺纹，加工完成后返回R5平面 ，进给速度为200mm/r 7. 粗牙螺纹 细牙螺纹二、选择题8. D 9. B 10. B项目四任务一 箱体类零件加工训练任务拓展（1）加工程序12钻头钻孔，原点位置在30孔中心钻4个12孔的程序O4101N10 G17 G54 G90 G80 G40N20 M03 S1000N30 G00 X30 Y0N40 Z10N50 G98 G83 Z-25 R5 Q3 F100N60 X0 Y30N70 X-30 Y0N80 X0 Y-30N90 G00 Z200N100 G80N
26、110 M30任务拓展（2）加工程序12钻头钻孔，原点位置在12孔中心钻12孔的程序O4201N10 G17 G54 G90 G80 G40N20 M03 S1000N30 G00 X0 Y0N40 Z10N50 G98 G83 Z-25 R5 Q3 F100N60 G00 Z200N70 G80N80 M3012立铣刀，原点位置在12孔中心O4202N10 G17 G55 G90 G80 G40N20 M03 S1000N30 G00 X0 Y0N40 Z10N50 G01 Z-8 F100N60 G41 D01 X18.95N70 G02 X22.493 Y11.364 R20N80 G0
27、3 X11.364 Y22.493 R8N90 G02 X-11.364 R20N100 G03 X-22.493 Y11.364 R8N110 G02 Y-11.364 R20N120 G03 X-11.364 Y-22.493 R8N130 G02 X11.364 R20N140 G03 X22.493 Y-11.364 R8N150 G02 X18.95 Y0 R20N160 G00 Z10N170 G40N180 X0 Y45N190 G01 Z-3N200 G41 D01 X40N210 Y60N220 X-40N230 Y30N240 X40N250 Y0N260 G00Z150N
28、270 G40N280 M306立铣刀，原点位置在12孔中心O4203N10 G17 G56 G90 G80 G40N20 M03 S1300N30 G00 X0 Y45N40 Z10N50 G01 Z-15 F50N60 G41 D01 X35N70 Y57N80 X-35N90 Y33N100 X35N110 Y45N120 G00 Z150N130 G40N140 M30任务二 带复杂曲面的塑料模具类零件加工训练（任务拓展答案略）任务三 综合零件加工训练任务拓展1加工程序16立铣刀，原点位置在工件中心O4301N10 G17 G54 G90 G80 G40N20 M03 S360N30
29、G00 X-77 Y-70N40 Z10N50 G01 Z-10 F1000N60 Y65 F80N70 X77N80 Y-65N90 X-77N100 Y0N110 G41 D01 X-45.818N120 G03 X-47.567 Y6.88 R14.4N130 G02 X-6.88 Y47.567 R30N140 G03 X6.88 R14.4N150 G02 X47.567 Y6.88 R30N160 G03 Y-6.88 R14.4N170 G02 X6.88 Y-47.567 R30N180 G03 X-6.88 R14.4N190 G02 X-47.567 Y-6.88 R30N200 G03 X-45.818 Y0 R14.4N210 G01 X-60 G40N220 G00 Z-5N230 G41 D01 X-32.075N240 G03 X-33.301 Y4.822 R10.1N250 G02 X-4.822 Y33.301 R21N260 G03 X4.822 R10.1N270 G02 X33.301 Y4.822 R21N280 G03 Y-4.822 R10.1N290 G02 X4.822 Y-33.301 R21N300 G03 X-4.822 R10.1N310 G02 X-33.301 Y-4.822 R21N320 G03 X
