數(shù)控機床編程與加工技術(shù)習(xí)題（附答案）一、填空題（每空2分，共20分）1.數(shù)控機床的核心控制單元是______，其主要功能是接收輸入的______，并將其轉(zhuǎn)換為機床各坐標軸的位移指令。2.數(shù)控車削加工中，G90指令表示______，G94指令表示______，兩者均屬于______（模態(tài)/非模態(tài)）指令。3.加工中心編程時，刀具長度補償指令為______（寫出指令代碼及格式），刀具半徑補償?shù)慕⑴c取消需在______（直線/圓?。┒瓮瓿?。4.數(shù)控銑削中，圓弧插補指令G02表示______方向圓弧，G03表示______方向圓弧，其判斷依據(jù)是______（從刀具/工件）看圓弧的旋轉(zhuǎn)方向。5.加工薄壁零件時，為避免變形，應(yīng)優(yōu)先采用______（大/?。┣邢魃疃取_____（高/低）切削速度的工藝參數(shù)。二、判斷題（每題2分，共20分，正確打“√”，錯誤打“×”）1.數(shù)控程序中的F指令表示進給速度，其單位在車削中通常為mm/r，銑削中通常為mm/min。（）2.G00指令為快速定位指令，其移動速度由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，與程序中F值無關(guān)。（）3.刀具半徑補償僅適用于銑削加工，車削加工中無需考慮刀具半徑補償。（）4.加工中心換刀時，必須使用M06指令，且換刀點應(yīng)設(shè)置在安全高度。（）5.數(shù)控車床編程時，X軸的坐標值通常以直徑值表示，稱為“直徑編程”。（）6.圓弧插補時，I、J、K參數(shù)表示圓弧起點相對于圓心的坐標增量。（）7.粗加工時應(yīng)優(yōu)先選擇較大的切削深度和進給量，以提高加工效率。（）8.數(shù)控程序中的M00指令為程序暫停，重新啟動需手動操作；M01指令為可選暫停，需系統(tǒng)參數(shù)激活。（）9.加工螺紋時，數(shù)控車床需通過G32指令或G92指令實現(xiàn)，其中G92為螺紋切削循環(huán)指令。（）10.數(shù)控銑床的工件坐標系（G54~G59）設(shè)定后，程序中無需再使用G92或G50指令重新設(shè)定。（）三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述數(shù)控加工中“基點”與“節(jié)點”的區(qū)別，并說明其在編程中的應(yīng)用場景。2.數(shù)控車削加工中，為什么需要進行刀尖半徑補償？常用的補償指令是什么？3.加工中心的“刀具長度補償”有何作用？如何通過程序?qū)崿F(xiàn)刀具長度正補償和負補償？4.簡述數(shù)控銑削加工中“順銑”與“逆銑”的區(qū)別，以及選擇順銑的優(yōu)勢。四、編程題（共40分）（一）數(shù)控車削編程（20分）如圖1所示為一軸類零件（材料45鋼，毛坯尺寸Φ50×100mm），要求：（1）制定合理的加工工藝（包括裝夾方式、加工順序、刀具選擇）；（2）編寫數(shù)控加工程序（FANUC系統(tǒng)，采用直徑編程，程序起始符為%，使用G99進給模式）。（注：圖1為簡化示意圖，具體尺寸如下：左端為Φ50mm外圓（長度20mm），右端為Φ30mm外圓（長度30mm），中間為R10mm圓弧過渡；右端Φ30mm外圓末端有M24×2的外螺紋（有效長度20mm），螺紋退刀槽寬4mm、深2mm（直徑Φ22mm）；工件總長90mm。）（二）數(shù)控銑削編程（20分）如圖2所示為一平面型腔零件（材料鋁合金，毛坯尺寸100mm×100mm×15mm），要求：（1）確定工件坐標系原點（建議以毛坯上表面中心為原點）；（2）選擇合適的刀具（直徑Φ10mm立銑刀，刃長20mm）；（3）編寫粗、精加工數(shù)控程序（FANUC系統(tǒng)，粗加工留0.5mm余量，精加工一次完成，程序起始符為%）。（注：圖2為簡化示意圖，具體尺寸如下：外輪廓為邊長80mm的正方形（倒R5mm圓角），內(nèi)部型腔為Φ40mm的圓（深度8mm），型腔與外輪廓間距10mm，所有加工面表面粗糙度Ra1.6μm。）答案一、填空題1.數(shù)控系統(tǒng)（CNC系統(tǒng)）；數(shù)控程序（或加工程序）2.外圓/內(nèi)孔切削循環(huán)；端面切削循環(huán)；模態(tài)3.G43H__（或G44H__）；直線4.順時針；逆時針；從刀具向工件方向（或垂直于圓弧平面的坐標軸正方向）5.?。桓叨?、判斷題1.√2.√3.×（車削中需考慮刀尖半徑補償）4.√5.√6.×（I、J、K為圓心相對于起點的坐標增量）7.√8.√9.√10.√三、簡答題1.基點：零件輪廓由基本幾何元素（直線、圓弧）組成時，各幾何元素的交點或切點稱為基點（如直線與圓弧的交點），用于直接編程；節(jié)點：當零件輪廓由非圓曲線（如樣條曲線）組成時，需用直線或圓弧段逼近，逼近線段的交點稱為節(jié)點，用于非圓曲線的近似編程。2.車削加工中，刀尖實際為圓弧（R0.4~R1.6），若不補償，會導(dǎo)致加工輪廓（尤其是圓弧或錐面）產(chǎn)生形狀誤差。常用補償指令為G40（取消補償）、G41（左補償）、G42（右補償），需配合T指令指定補償號。3.刀具長度補償用于補償不同刀具長度差異，確保刀尖到達正確的Z向位置。正補償（G43）為刀具長度大于標準刀時，Z向坐標減去補償值；負補償（G44）為刀具長度小于標準刀時，Z向坐標加上補償值（或理解為G43H__為“+補償值”，G44H__為“-補償值”）。4.順銑：銑刀旋轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相同，刀具切入時切削厚度由大變小，表面質(zhì)量好，刀具磨損??；逆銑：旋轉(zhuǎn)方向與進給方向相反，切入時切削厚度由小變大，易產(chǎn)生振動和毛刺。順銑優(yōu)勢：表面粗糙度低、刀具壽命長，適用于精加工。四、編程題（一）數(shù)控車削編程1.加工工藝：-裝夾：三爪卡盤夾持左端Φ50mm外圓（伸出長度約60mm），右端用頂尖輔助支撐（防變形）。-加工順序：粗車外圓→精車外圓→切退刀槽→車螺紋→切斷（若需）。-刀具選擇：T0101（90°外圓車刀，粗、精車用），T0202（切槽刀，刀寬4mm），T0303（60°螺紋車刀）。2.加工程序（FANUC系統(tǒng)）：```%O0001G40G97G99M03S600；（取消補償，恒轉(zhuǎn)速，每轉(zhuǎn)進給，主軸正轉(zhuǎn)600r/min）T0101；（換外圓粗車刀）G00X52Z2；（快速定位至循環(huán)起點）G71U2R1；（外圓粗車循環(huán)，背吃刀量2mm，退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.2；（粗車軌跡由N10~N20，X向留0.5mm精車余量，Z向留0.1mm，進給0.2mm/r）N10G00X30；（精車起點）G01Z0F0.1；（車端面）X30Z-30；（車Φ30外圓）G02X50Z-50R10；（車R10圓?。〨01Z-70；（車Φ50外圓）N20X52；（粗車循環(huán)終點）G00X100Z100；（返回換刀點）M03S1000；（精車轉(zhuǎn)速1000r/min）T0101；（調(diào)用精車刀補）G00X32Z2；（快速定位）G70P10Q20F0.08；（精車循環(huán)）G00X100Z100；T0202；（換切槽刀，刀寬4mm）M03S400；（切槽轉(zhuǎn)速400r/min）G00X32Z-48；（定位至退刀槽左側(cè)）G01X22F0.05；（切槽至Φ22mm）G04X2；（暫停2秒，光整槽底）G00X32；（退刀）Z-52；（移動至槽右側(cè)）G01X22F0.05；G00X100Z100；T0303；（換螺紋車刀）M03S300；（螺紋轉(zhuǎn)速300r/min，避免亂扣）G92X23.8Z-46F2；（螺紋循環(huán)，第一刀X23.8）X23.4；（第二刀）X23.0；（第三刀）X22.8；（第四刀，保證中徑尺寸）G00X100Z100；M30；（程序結(jié)束）%```（二）數(shù)控銑削編程1.工件坐標系：原點設(shè)定為毛坯上表面中心（X0Y0Z0），Z0為上表面。2.刀具選擇：Φ10mm立銑刀（D01=10mm，半徑補償號D01）。3.加工程序（FANUC系統(tǒng)）：```%O0002G40G49G80G90G94；（初始化）M03S1500；（主軸正轉(zhuǎn)1500r/min）G54G00X0Y0Z100；（定位至工件坐標系上方）T01D01；（調(diào)用Φ10mm立銑刀，半徑補償D01）；粗加工外輪廓（留0.5mm余量）G00Z5；（下刀至安全高度）G01Z-7.5F100；（粗加工深度-7.5mm，留0.5mm精加工余量）G41G01X-40Y-40D01F200；（建立左補償，至外輪廓起點）Y40；（銑左側(cè)直線）G02X-35Y45R5；（倒R5圓角）X35；（銑上側(cè)直線）G02X40Y40R5；（倒R5圓角）Y-40；（銑右側(cè)直線）G02X35Y-45R5；（倒R5圓角）X-35；（銑下側(cè)直線）G02X-40Y-40R5；（倒R5圓角）G40G01X-50Y-50；（取消補償）G00Z100；；粗加工內(nèi)部型腔（留0.5mm余量）G00X0Y0Z5；G01Z-7.5F100；G41G01X20Y0D01F200；（建立補償，至型腔起點）G02I-20J0；（銑Φ40型腔，半徑20mm，留0.5mm余量）G40G01X30Y0；（取消補償）G00Z100；；精加工外輪廓（深度-8mm）G00Z5；G01Z-8F100；G41G01X-40Y-40D01F150；（建立補償）Y40；G02X-35Y45R5；X35；G02X40Y40R5；Y-40；G02X35Y