数控铣削编程与加工技术题库.docx
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数控铣削编程与加工技术题库
数控铣削编程与加工技术题库
1、什么是数控铣床?
数控铣床就是采用了数控技术的铣床,或者说是装备了数控系统的铣床,是数控机床的一种。
2、数控铣床加工与普通铣床加工零件有什么不同?
数控铣床加工与普通铣床加工有很大不同。
在数控铣床加工前,需要把原先在普通铣床上加工时需要操作工人考虑和决定的操作内容及动作,如走刀路线、切削参数、位移量、开车、停车、换向、主轴变速和开关冷却液等用一些数字代码表示,把这些数字代码通过信息载体输入数控系统,数控系统经过译码、运算以及处理,发出相应的动作指令,自动地控制数控铣床的刀具与工件的相对运动,从而加工出所需要的工件。
数控铣床与普通铣床的一个显著区别在于,当加工对象改变时,除了重新装夹工件和更换刀具之外,只需更换新程序即可,不需要对机床作任何调整。
3、数控车床和数控铣床的切削运动有何区别?
数控车床的主运动是工件作旋转运动,刀具作纵向或横向进给运动。
数控铣床的切削运动是刀具作旋转运动,工件作作纵向或横向、垂直进给运动。
4、数控铣床由哪几部分组成?
各组成部分的主要作用是什么?
数控铣床一般由输入装置、数控装置、伺服系统、强电控制柜、机床本体和辅助装置等几大部分组成。
输入装置的作用是将加工零件的程序和各种参数、数据通过输入设备送进计算机系统(数控装置)内。
数控装置是数控铣床的核心。
它的基本任务是接收输入装置送来的数字化信号,按照规定的控制算法进行插补运算,把它们转换为伺服系统能够接收的指令信号,然后由输出装置送给伺服系统,控制数控铣床的各个部分进行规定、有序的动作。
伺服系统作用是接收数控装置的指令信号,并按指令信号的要求控制执行部件的进给速度、方向和位移。
强电控制柜主要用来安装铣床强电控制的各种电气元器件,除了提供数控、伺服等一类弱电控制系统的输入电源,以及各种短路、过载、欠压等电气保护外,主要在PLC的输出接口与铣床各类辅助装置的电气执行元器件之间起连接作用,即控制铣床辅助装置的各种交流电动机、液压系统电磁阀或电磁离合器等。
强电控制柜还具有扩展接点数和扩大触点容量等作用。
铣床本体是数控铣床的主体,是用于完成各种切削加工的机械部分,包括铣床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件,如底座、立柱、工作台、导轨及传动部件等。
为了提高生产率和加工精度等,数控铣床还配备许多辅助控制装置。
5、数控铣床按运动轨迹的特点可分为几类?
它们的特点是什么?
按加工控制运动轨迹可将数控铣床分为点位控制数控铣床、直线控制数控铣床和轮廓控制数控铣床。
点位控制数控铣床的特点是要求保证点与点之间的准确定位,对于两点之间的运动轨迹不作严格要求。
点位直线控制数控铣床的特点是不仅要保证点与点之间的准确定位,还要保证两点之间的运动轨迹是一条直线,而且在走直线的过程中往往要进行切削,要对切削速度进行控制。
轮廓控制数控铣床的特点是能够对两个或两个以上坐标方向的同时运动进行严格的连续控制,即控制刀具相对于工件做连续轨迹的运动,使其能加工任意斜率的直线、任意大小的圆弧。
6、什么是开环、闭环、半闭环伺服系统数控铣床?
它们之间有什么区别?
按进给伺服系统有无位置检测反馈装置及位置检测反馈装置安装的位置不同,可将数控铣床分为开环数控铣床、闭环数控铣床和半闭环数控铣床3种。
开环数控铣床没有位置检测反馈装置,开环数控铣床结构简单,维护方便,成本较低,加工精度不高。
闭环数控铣床上装有位置检测装置,直接对工作台的位移量进行测量。
闭环伺服系统的结构较复杂,控制稳定性较难保证,成本高,调试维修困难。
半闭环数控铣床的位置检测装置安装在进给丝杠的端部或伺服电动机轴上,不直接反馈铣床的位移量,而是用转角测量元件测量丝杠或电动机的旋转角度,进而推算出工作台的实际位移量。
7、简述数控铣床的加工原理。
数控铣床加工零件时,首先根据零件图分析被加工零件形状、尺寸及工艺要求等,然后采用手工或计算机进行零件加工程序的编制,把加工零件所需铣床的各种动作及工艺参数编成数控系统所能接收的程序代码,输入铣床数控系统中,再由其进行运算处理后转成驱动伺服机构的指令信号,从而控制铣床各部件协调动作,自动地加工出零件来。
当更换加工对象时,只需要重新编写程序代码,输入铣床,即可由数控系统代替人的大脑和双手的大部分功能,控制加工的全过程,制造出任意复杂的零件。
8、解释数控、数控机床、脉冲当量的含义。
数控即数字控制(numericalcontrol,简称为NC)。
数控机床是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床,它是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备,是数控技术与机床相结合的产物。
每一脉冲使铣床移动部件产生的位移量称为脉冲当量。
9、数控铣床有哪些特点?
(1)适应性强。
(2)质量稳定,精度高。
(3)生产效率高。
(4)降低劳动强度,改善生产条件。
(5)实现复杂零件的加工。
(6)有利于现代化生产管理。
10、数控铣削加工的内容主要有哪些?
由数学表达式给出的非圆曲线和列表曲线构建的内外轮廓等。
给出数学模型的空间曲面或通过测量数据建立起来的空间曲面。
形状复杂,尺寸繁多,零件划线和检测都比较困难的零件加工部位。
能够在一次装夹中顺带铣削出来的简单表面或形状。
用普通铣床加工时难以观察、控制及检测的内腔、箱体内部等。
有严格位置尺寸要求的孔或平面。
11、数控铣削加工工艺分析包括哪些内容?
(1)零件图的工艺分析。
(2)零件的结构工艺性分析。
(3)定位基准分析。
12、何谓工序?
划分工序的方法有哪些?
工序是指一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
划分工序的主要依据是工作地是否变动和工作是否连续。
(1)加工部位分序法。
(2)刀具集中分序法。
(3)零件定位方式分序法。
(4)粗、精加工分序法。
13、何谓工步?
划分工步的原则有哪些?
工步是指在加工表面不变、加工工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那一部分工序。
工步划分的原则如下:
(1)同一表面按粗加工、半精加工和精加工依次完成,或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。
(2)对于既有面又有孔的零件,可“先面后孔”。
按此方法划分工步,可以提高孔的加工精度。
因为铣削时切削力较大,工件易发生变形。
先加工面后加工孔,可以使工件有一段恢复的时间,减少由变形引起的对孔的加工精度的影响。
(3)按刀具划分工步。
某些铣床工作台回转时间比换刀时间短,可采用按刀具划分工步的方法,以减少换刀次数,提高加工效率。
14、加工路线的确定应遵循哪些主要原则?
编程时,确定加工路线的原则主要有以下几点:
加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,并保证较高的效率。
如铣削轮廓时,应尽量采用顺铣方式,可减少机床的“颤振”,提高加工质量。
应使数值计算简单,以减少编程工作量。
应使加工路线最短,这样既可减少程序段,又可减少空刀时间。
进、退刀位置应选在不太重要的位置,并且尽量使刀具沿切线方向进、退刀,避免法向进、退刀和进给中途停顿而产生刀痕。
15、粗、精加工时选用切削用量的原则有什么不同?
合理选择切削用量的原则是:
粗加工时,一般以提高生产效率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾生产效率、经济性和加工成本。
具体数值应根据铣床说明书、切削用量手册并结合经验而定。
16、数控铣削加工中常用的工艺文件有哪些?
数控铣削加工中常用的工艺文件主要包括数控铣削加工工序卡、数控铣削加工刀具调整单等。
17、简述数控编程的步骤。
(1)分析零件图样。
(2)制定工艺方案。
(3)数值计算。
(4)编写零件加工程序单。
(5)程序检验。
18、什么是机床坐标系和工件坐标系?
机床的动作是由数控装置来控制的,为了确定数控机床上的成型运动和辅助运动,必须先确定机床上运动的位移和运动的方向,这就需要通过坐标系来实现,这个坐标系被称为机床坐标系,也称为标准坐标系。
工件坐标系又称为编程坐标系,是编程时用来定义工件形状和刀具相对工件运动的坐标系。
19、什么是模态指令?
什么是非模态指令?
非模态指令只在本程序段中才有效,模态指令一经在一个程序段中指定,其功能一直保持到被取消或被同组其他指令所代替,即在后续程序段中可以不写该指令,但功能仍然起作用。
20、数控机床坐标系的原点与参考点是如何确定的?
机床原点又称为机械原点,是机床坐标系的原点。
该点是铣床上一个固定的点,其位置是由铣床设计和制造单位确定的,通常不允许用户改变。
机床原点是工件坐标系、机床参考点的基准点,也是制造和调整铣床的基础。
机床参考点对机床原点的坐标是一个已知定值,也就是说,可以根据机床参考点在机床坐标系中的坐标值来间接确定机床原点的位置。
在铣床接通电源后,通常都要做回零操作,使刀具或工作台退回到机床参考点。
当回零操作完成后,显示器即显示出机床参考点在机床坐标系中的坐标值,表明机床坐标系已自动建立。
21、什么是右手笛卡儿直角坐标系?
Z轴、X轴在铣床上分布的原则是什么?
机床坐标系是一个右手笛卡儿直角坐标系。
三个坐标轴X、Y和Z互相垂直。
大拇指的指向为X轴的正方向,食指的指向为Y轴的正方向,中指的指向为Z轴的正方向。
22、绝对坐标编程及增量坐标编程有何区别?
绝对坐标是指刀具或铣床的位置坐标都是以固定的坐标原点(工件坐标系原点)为基准计算的,按这种方式进行编程即为绝对坐标编程。
相对(增量)坐标是指刀具或铣床的位置坐标值都是相对于前一位置计算的,若按这种方式进行编程,则称为相对坐标编程或增量坐标编程。
23、选择对刀点的原则是什么?
对刀点是通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
其选择原则如下:
(1)编程时便于数值计算。
(2)在铣床上容易找正,便于确定工件原点的位置。
(3)在加工过程中便于检查。
(4)对刀点的选择应有利于提高加工精度。
24、数控铣床最适合加工哪几种类型的零件?
数控铣床最适合加工加工平面、曲面轮廓的零件以及复杂型面的零件。
25、刀长补偿有什么作用?
何谓刀长正补偿?
何谓刀长负补偿?
使用刀具长度补偿(简称为刀长补偿)功能,编程时可以不必考虑刀具的长度,按假定的标准刀具长度编程。
当实际使用刀具与标准刀具长度有出入时,或刀具磨损后刀具长度变短时,不需重新改动程序或重新进行对刀调整,只需改变刀具补偿寄存器中存放刀长补偿值即可。
刀长正补偿是实际使用刀具与标准刀具长度长时,用正补偿指令G43实现刀长正补偿。
刀长负补偿是实际使用刀具与标准刀具长度短时,用负补偿指令G44实现刀长负补偿。
26、为什么要进行刀具轨迹的半径补偿?
刀径半径补偿的实现要分哪三大步骤?
当数控系统具备刀具半径补偿功能时,数控编程只需按工件轮廓编程即可。
此时,数控系统会自动计算刀心轨迹,使刀具偏离工件轮廓一个半径值R(补偿量,也称为偏移量),即进行刀具半径补偿(简称为刀径补偿),刀径补偿指令使编程工作大大简化。
刀径补偿的执行过程一般可分为三步,即刀具半径补偿的建立、刀具半径补偿的进行和刀具半径补偿的撤销。
27、数控铣床的圆弧插补编程有什么特点?
圆弧的顺逆应如何判断?
试写出在XY平面上铣切一个50mm的整圆的程序段。
G02顺时针圆弧编程指令,G03逆时针圆弧编程指令。
当圆弧所对的圆心角大于180º时用R-,小于或等于180º时用R+。
所谓顺时针或逆时针,是指从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向;整圆编程时不可以使用R,只能用I、J、K。
编程原点建在原心:
G00X30.Y0;
G02I-30.J0;
28、试编制如图题所示零件的加工程序,工件毛坯为160mm×100mm×15mm,材料为45钢。
图题
编程原点建在工件上表面中心。
00005
G54G00X45.Y-55.Z100.
T01
M03S1000
G43H01G00Z5.
G01Z-6.F100
G42G01X40.Y0D01
G03X40.Y0I-40.J0
G40G01X45.Y55.
G49G00Z100.M05
M30
29、如图题所示,使用直径为Φ6mm的立铣刀,刀具选择T01,试编写零件的精加工程序。
图题
00006
G54G00X0Y0Z100.
T01
M03S1000
G43H01G00Z5.
G01Z-5.F100
G42G01X0Y15.D01
X20.
G02X20.Y-15.R15.
G01X-20.
G02X-20.Y15.R15.
G01X2.
G40G00X0Y0
G49G00Z100.M05
M30
30、如图题所示,用Φ6mm的刀具铣“B”、“O”、“S”3个字母,深度为2mm,试编写加工程序。
图题
O0007
N0010G54X0Y0Z100.
N0015T01
N0020M03S1000
N0025G43H01G00Z2.
N0030X15.Y35.
N0040G01Z-2.F60
N0050X45.F100
N0060G03X45.Y55.I0J10.
N0070G01X15.
N0080Y15.
N0090X45.
N0100G03X45.Y35.I0J10.
N0110G00Z2.
N0120X110.Y35.
N0130G01Z-2.F60
N0140G03X110.Y35.I-20.J0F100
N0150G00Z2.
N0160X125.Y25.
N0170G01Z-2.F60
N0180G03X135.Y15.I10.J0F100
N0190G01X155.
N0200G03X155.Y35.I0J10
N0210G01X135.
N0220G02X135.Y55.I0J10
N0230G01X155.
N0240G02X165.Y45.I0J-10.
N0250G49G00Z100.
N0260X0Y0
N0270M30
31、如图题所示,用直径为Φ10mm的钻头进行钻孔加工,试编写数控加工程序。
图题
O0008
G54G17G90G00X0Y0Z50.M08
M03S800Z5.
M98P40054
G90G00Z50.
M30
O0054
G91G00X20.Y10
G01Z-5.F250
G01Z-10.F20
G90G00Z5.
M99
32、如图题所示,工件材料为45钢。
试编写加工程序。
图题
O0009
N05G54G00X0Y0Z50.M08
N10M03S800
N15G00X12.Y15.Z5.
M98P54
G90G00X62.Y15.
M98P54
G90G00X112.Y15.
M98P54
G90G00Z50.
M30
O54
N25G01Z-10.F20
N30X17.Y5.F250.
N35G03X25.Y23.R8.
N40G01Y47.
N45G03X17.Y65.R8.
N50G01X12.
N55G00Z5
M99
33、某零件的外形轮廓如图题所示,厚度为15mm。
已知刀具为直径Φ10mm的铣刀。
直线进刀,圆弧退刀,安全平面距零件上表面2mm。
试求:
(1)确定精铣外轮廓的走刀路线(左刀补)。
(2)编制零件精加工程序。
图题
参考程序
O0008
G54G17G90G00X0Y0Z50.M08
M03S800G00Z2.
G00X0Y-20.
G01Z-15.
X30Y-20.
G03X47.321Y10.R20.
G01X38.66Y25.
G03X30.Y30.R10
G01X10.Y30.
G02X0Y20.R10.
G03X0Y-20.R20.
G00Z50
M30
34、FANUC0i-M系统和SIMENS802S系统程序名的命名有何不同?
FANUC0i-M系统程序名是O××××即O加四位数字,SIEMENS802S系统主程序名命名规则如下:
(1)开始的两个符号必须是字母。
(2)其后的符号可以是字母、数字或下划线。
(3)最多为八个字符。
(4)不得使用分隔符。
子程序名可以按以上规则命名,也可以使用地址字L加数字
35、SIMENS802S系统圆弧的程序编写有几种方法?
有5种
36、孔加工循环指令LCYC60与LCYC61有何区别?
LCYC60加工线性排列的孔或螺纹。
LCYC61可以加工圆弧状排列的孔和螺纹。
37、SIMENS802S系统刀径补偿的作用有哪些?
刀径补偿具有如下作用:
(1)刀径补偿功能可以避免因刀具磨损、重磨、换新刀而引起刀具直径改变所进行的程序修改,只需要修改刀具参数设置中的直径值。
(2)使用同一程序、同一尺寸的刀具,利用刀径补偿值可以进行粗、精加工。
38、SIMENS802S系统中刀长补偿应用时,若所用刀具因多次使用磨损而变短了,应怎样设置刀补?
修改刀补参数。
39、如图题所示,试使用循环指令LCYC60加工XY平面上三行三列排列的孔,孔间距为20mm,孔深为10mm。
参考点坐标为X=5mm,Y=10mm,试编写程序。
图题
参考程序如下:
SKX07.MPF
N010G54G17G90
N015S500M03T1D1
N020X0Y0Z100
N030R1=0 R101=100 R102=4 R103=0
N040R104=-10R105=2R107=100R108=200
N050R115=85R116=5R117=10R118=5R119=3
N060R120=0R121=15
N070MARKE1:
LCYC60
N080R1=R1+1R117=R117+15
N090IFR1<3GOTOBMARKE1
N100G00X0Y0Z100
N110M02
40、如图题所示,用线性孔排列钻削循环指令LCYC60加工XY平面上一排孔,孔间距为10mm,孔深为12mm。
参考点坐标为X=15mm,Y=-20mm,使用循环指令LCYC85(镗孔)钻削,试编写程序。
图题
参考程序如下:
SKX08.MPF
N010G54G17G90
N015S500M03T1D1
N020X0Y0Z100
N030R101=100 R102=4 R103=0
N040R104=-12R105=2R107=100R108=200
N050R115=85R116=5R117=-20R118=15R1195
N060R120=45R121=10SQRT
(2)
N070LCYC60
N080G00X0Y0Z100
N090M02
41、如图题所示,试用SIEMNES802S系统主、子程序调用的编程方式编写程序。
图题
参考程序如下:
SKX08.MPF
N010G54G00X0Y0Z50.M08
N015S500M03T1D1
N15G00X12Y15Z5
L54P1
G00X37Y15
L54P1
G00X62Y15
L54P1
G00X87Y15
L54P1
G00X112Y15
L54P1
G90G00Z50
M30
L54
N25G01Z-10F20
N30X17Y5F250
N35G03X25Y23R8
N40G01Y47
N45G03X17Y65R8
N50G01X12
N55G00Z5
M17
42、用SIEMENS802S系统完成如图题所示零件的外形轮廓精加工程序(各个面的精加工余量均为0.5mm)。
图题
参考程序如下:
SKX08.MPF
G54G17G90G00X15Y-40Z50
M03S800G00Z2
G01Z-2
G41X0Y-35
G02X-5Y-30CR=5
G03X-30Y-5CR=25
G02X-30Y5CR=5
G03X-5Y30CR=25
G02X5Y30CR=5
G03X30Y5CR=25
G02X30Y-5CR=5
G03X5Y-30CR=25
G02X0Y-35CR=5
G40G01X-15Y-40
G00Z50
M30
43、华中世纪星HNC-21M数控系统主要的功能和特点是什么?
答:
采用先进的开放式体系结构,内置嵌入式工业PC,集进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌PLC接口于一体,支持硬盘、电子盘等程序储存方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功能,具有价格低、性能高、配置灵活、结构紧凑、可靠性高和操作维护方便等特点。
具有以下一些功能:
直线、圆弧、螺旋线和正弦线插补功能;最小设定单位为0.001mm,最大编程尺寸为99999.999mm;多种攻丝切削功能;多种铣削固定循环,粗、精铣削固定循环和复合固定循环功能;刀径补偿、刀长补偿功能;三维彩色图形实时动态显示刀具轨迹功能;进给修调、快速修调和主轴修调3种控制功能;旋转、镜像及缩放功能;参数编程和宏程序编程功能;支持常用的CAD/CAM系统生成的数控加工程序;MDI功能;CNC通信功能,如利用RS-232通信接口传输数据等。
44、在华中世纪星HNC-21M数控铣床中,G81指令与G82指令有什么区别?
G74指令与G84指令有什么区别?
答:
钻孔循环指令G81又称为中心钻指令。
G81钻孔动作循环包括X、Y坐标定位、快进、工进和快速返回等动作。
G82指令除了要在孔底暂停外,其他动作与G81相同,暂停时间由地址P给出。
G82指令主要用于加工盲孔,以提高孔深精度。
45、在华中世纪星HNC-21M数控铣床中,整圆编程或使用半径编程时应注意什么?
答:
(1)I、J、K为圆心相对于圆弧起点的增量(等于圆心的坐标减去圆弧起点的坐标),在G90、G91时都是以增量方式指定。
(2)R为圆弧半径,当圆弧圆心角小于180°时R为正值,否则R为负值;F为被编程的两个坐标轴的合成进给速度。
用圆弧半径R指定圆心位置时,只能用于非整圆的圆弧插补,不能用于整圆加工。
(3)顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向。
(4)整圆编程时不可以使用R,只能用I、J、K。
(5)同时编入R与I、J、K时,R有效。
46、华中世纪星HNC-21M数控系统使用G00编程时要注意什么问题?
答:
在执行G00指令时,由于各轴以各自速度移动,不能保证各轴同时到达终点,因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线,操作者必须格外小心,以免刀具与工件发生碰撞。
常见的做法是将Z轴移动到安全高度,再放心地执行G00指令。
47、采用华中世纪星HNC-21M数控系统编程指令编写如图题所示零件的精加工程序,工件原点建在工件左下角上表面处,工件厚度为2mm。
图题
答:
参考程序
N10O0005
N20G54G00X-10Y-10Z100
N30T01
N40M03S800
N50G43G00Z5H01
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