數(shù)控編程與加工學(xué)習(xí)通超星課后章節(jié)答案期末考試題庫2025年核心問題1：數(shù)控加工的基本流程包括哪些環(huán)節(jié)？解答：數(shù)控加工流程為“零件圖分析→工藝方案制定（確定裝夾、加工順序、刀具、切削參數(shù)）→數(shù)值計算（基點、節(jié)點坐標(biāo)）→編寫加工程序→程序輸入→首件試切→修正程序→批量加工”。需注意工藝方案直接影響加工質(zhì)量與效率，數(shù)值計算需結(jié)合圖紙公差要求，避免因坐標(biāo)誤差導(dǎo)致尺寸超差。核心問題2：數(shù)控系統(tǒng)的組成及各部分功能是什么？解答：數(shù)控系統(tǒng)由輸入/輸出裝置（如鍵盤、顯示器，用于程序輸入與狀態(tài)顯示）、數(shù)控裝置（核心，完成程序譯碼、插補(bǔ)運(yùn)算）、伺服驅(qū)動系統(tǒng)（接收指令，驅(qū)動電機(jī)精確運(yùn)動）、機(jī)床本體（機(jī)械結(jié)構(gòu)，如床身、導(dǎo)軌、主軸）四部分組成。例如FANUC0i系統(tǒng)中，數(shù)控裝置通過PMC（可編程序控制器）協(xié)調(diào)各模塊動作，確保刀具與工件相對運(yùn)動符合程序要求。第二章G代碼與M代碼應(yīng)用核心問題1：G00與G01的區(qū)別及使用注意事項？解答：G00為快速定位指令，刀具以系統(tǒng)設(shè)定的快速進(jìn)給速度移動，不參與切削；G01為直線插補(bǔ)指令，刀具按F指定的進(jìn)給速度切削。使用G00時需確保刀具與工件無干涉（如退刀時Z軸先抬刀再X軸移動），避免碰撞；G01需根據(jù)材料（如鋼件vs鋁件）、刀具（如硬質(zhì)合金vs高速鋼）合理選擇F值（通常鋼件粗加工F=80120mm/min，精加工F=5080mm/min）。核心問題2：刀具半徑補(bǔ)償（G41/G42/G40）的應(yīng)用場景及操作要點？解答：當(dāng)使用半徑為r的立銑刀或車刀加工輪廓時，需通過半徑補(bǔ)償使刀具中心軌跡偏移r值，避免輪廓尺寸偏差。補(bǔ)償方向判斷：沿刀具前進(jìn)方向看，工件在刀具左側(cè)用G41（左補(bǔ)償），右側(cè)用G42（右補(bǔ)償）。操作要點：①補(bǔ)償需在刀具與工件接觸前建立（如銑削外輪廓時，從起刀點沿切入方向移動至輪廓起點前的過渡點，再執(zhí)行G41）；②取消補(bǔ)償需在刀具離開工件后執(zhí)行（如沿切出方向退出至安全點，再用G40）；③補(bǔ)償值需準(zhǔn)確輸入刀具參數(shù)表，否則會導(dǎo)致輪廓過切或欠切（例如刀具實際半徑3mm，參數(shù)表輸入2.5mm，加工后輪廓尺寸會比圖紙大1mm）。第三章數(shù)控加工工藝分析核心問題1：加工順序設(shè)計的原則有哪些？解答：①先粗后精：先進(jìn)行粗加工去除大部分余量（背吃刀量ap=25mm），再精加工保證尺寸精度（ap=0.10.5mm），避免粗加工應(yīng)力變形影響精加工；②先主后次：先加工主要表面（如軸類零件的外圓、孔類零件的內(nèi)孔），再加工次要表面（如倒角、鍵槽）；③先面后孔：對于箱體類零件，先加工平面作為定位基準(zhǔn)，再加工孔系，提高孔位精度；④基準(zhǔn)先行：先加工定位基準(zhǔn)面（如軸類的中心孔、板類的兩個垂直側(cè)面），確保后續(xù)工序定位準(zhǔn)確。核心問題2：切削用量三要素（主軸轉(zhuǎn)速n、進(jìn)給量f、背吃刀量ap）如何選擇？解答：①ap（背吃刀量）：粗加工時取最大可能值（不超過刀具強(qiáng)度和機(jī)床功率限制，如車削45鋼，硬質(zhì)合金刀具ap=35mm）；精加工時取0.10.5mm，保證表面粗糙度。②f（進(jìn)給量）：粗加工時取較大值（如車削f=0.30.8mm/r），以提高效率；精加工時取較小值（f=0.050.3mm/r），降低表面粗糙度（Ra值）。③n（主軸轉(zhuǎn)速）：根據(jù)刀具材料、工件材料、ap和f計算，公式n=1000v/(πd)（v為切削速度，d為工件直徑）。例如硬質(zhì)合金車刀加工45鋼，v=80120m/min，若工件直徑φ50mm，則n=1000×100/(3.14×50)≈637r/min。第四章數(shù)控車床編程實例典型例題：編寫圖1所示階梯軸的數(shù)控車加工程序（材料45鋼，毛坯φ60×150mm，F(xiàn)ANUC0i系統(tǒng)，外圓車刀T0101，刀尖半徑0.4mm，要求粗、精加工分開）。關(guān)鍵步驟解析：1.工藝分析：毛坯φ60mm，零件最大直徑φ50mm，需先粗車外圓（留0.5mm精加工余量），再精車至尺寸；加工順序：右端面→φ50外圓（長60mm）→φ40外圓（長40mm）→φ30外圓（長30mm）→倒角C1。2.數(shù)值計算：各段外圓起點、終點坐標(biāo)（如φ50外圓起點X50.0Z2.0，終點X50.0Z60.0；φ40外圓起點X40.0Z60.0，終點X40.0Z100.0，需注意Z向過渡）。3.程序編寫（部分）：O0001；T0101M03S600；（粗車，主軸正轉(zhuǎn)600r/min）G00X62.0Z2.0；（快速定位至起刀點）G71U2.0R1.0；（外圓粗車循環(huán)，每次背吃刀量2mm，退刀1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.3；（精車余量X向0.5mm，Z向0.1mm，進(jìn)給0.3mm/r）N10G00X30.0；（精車路線起始段）G01Z0F0.15；X32.0Z1.0；（C1倒角）Z30.0；X40.0；Z100.0；X50.0；Z160.0；（超程10mm確保車削到位）N20X62.0；（精車路線結(jié)束段）G00X100.0Z100.0；（退至安全點）M05；（主軸停）M00；（程序暫停，測量粗車尺寸）T0101M03S1000；（精車，轉(zhuǎn)速1000r/min）G00X62.0Z2.0；G70P10Q20F0.1；（精車循環(huán)）G00X100.0Z100.0；M30；（程序結(jié)束）第五章數(shù)控銑床與加工中心編程核心問題：加工如圖2所示的矩形凸臺（材料鋁合金，毛坯100×100×20mm，要求輪廓尺寸80×60×10mm，表面粗糙度Ra1.6μm），如何設(shè)計加工程序？解答要點：1.刀具選擇：φ16mm立銑刀（半徑8mm），硬質(zhì)合金涂層，適合鋁合金高速加工。2.工藝路線：粗銑（留0.3mm余量）→精銑（去除余量，保證尺寸）→清角（若有R角要求）。3.程序關(guān)鍵指令：坐標(biāo)系設(shè)定：G54X0Y0Z0（工件上表面中心）；刀具半徑補(bǔ)償：粗銑用G41D01（D01=8.3mm，補(bǔ)償半徑+0.3mm余量），精銑用G41D02（D02=8.0mm）；切削參數(shù)：粗銑n=3000r/min，f=1500mm/min；精銑n=4000r/min，f=800mm/min；走刀路徑：采用環(huán)切法，從工件外輪廓外5mm處下刀（Z5mm），沿X向切入至(90,30)，再沿輪廓順時針銑削（G41G01X80Y30D01F1500），完成粗加工后抬刀至安全高度，更換補(bǔ)償值后執(zhí)行精加工。期末考試題庫（2025年預(yù)測）一、選擇題（每題2分，共20分）1.數(shù)控編程中，G90表示（）。A.絕對坐標(biāo)編程B.增量坐標(biāo)編程C.快速定位D.直線插補(bǔ)答案：A2.加工中心的換刀指令是（）。A.M03B.M06C.M08D.M30答案：B3.車削加工中，刀尖半徑補(bǔ)償應(yīng)在（）時使用。A.加工端面B.加工外圓C.加工圓弧D.加工螺紋答案：C（圓弧加工時需補(bǔ)償半徑，避免輪廓誤差）4.下列指令中，用于取消刀具半徑補(bǔ)償?shù)氖牵ǎ?。A.G40B.G41C.G42D.G43答案：A5.數(shù)控加工工藝中，“先粗后精”的主要目的是（）。A.提高效率B.減少熱變形C.保證精度D.降低成本答案：C二、填空題（每空1分，共15分）1.數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能是指根據(jù)零件輪廓的（），計算出刀具運(yùn)動軌跡的過程。答案：起點、終點、形狀2.車削螺紋時，需使用（）指令，常見的螺紋加工循環(huán)是（）。答案：G32（或G92）；G763.銑削加工中，順銑與逆銑的區(qū)別在于（）與（）的方向關(guān)系。答案：刀具旋轉(zhuǎn)；進(jìn)給4.宏程序中，1為（）變量，100為（）變量（填“局部”或“公共”）。答案：局部；公共三、判斷題（每題1分，共10分）1.G00指令的移動速度由F代碼指定。（）答案：×（G00速度由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，與F無關(guān)）2.刀具長度補(bǔ)償（G43/G44）用于補(bǔ)償?shù)毒咴赯軸方向的長度差異。（）答案：√3.加工中心的刀柄必須與主軸錐孔規(guī)格匹配（如BT40對應(yīng)主軸錐度7:24）。（）答案：√4.數(shù)控車床的X軸通常為水平方向，正方向遠(yuǎn)離主軸軸線。（）答案：√四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述數(shù)控編程的主要步驟。答案：①分析零件圖（尺寸、精度、材料）；②制定工藝（裝夾、刀具、切削參數(shù)）；③數(shù)值計算（基點、節(jié)點坐標(biāo)）；④編寫程序（按系統(tǒng)格式）；⑤程序校驗（仿真或試切）。2.車削加工中，如何選擇合理的切削速度？答案：根據(jù)工件材料（如鋼件vs鑄鐵）、刀具材料（硬質(zhì)合金vs陶瓷）、刀具壽命、加工性質(zhì)（粗/精）確定。公式n=1000v/(πd)，其中v需查表（如硬質(zhì)合金車鋼件v=80120m/min）。五、編程題（共35分）題目：如圖3所示的盤類零件（材料Q235，毛坯φ120×20mm），要求在數(shù)控銑床上加工φ80mm外圓（深10mm）、中心φ20mm通孔及4×φ10mm均布孔（分布圓φ60mm）。使用FANUC系統(tǒng)，編寫完整加工程序（包括注釋）。參考答案（關(guān)鍵部分）：O0002；G40G49G80G90；（初始化）G54G00X0Y0Z100.0；（定位至工件坐標(biāo)系）M03S1200；（主軸正轉(zhuǎn)1200r/min）T01D01；（φ16mm立銑刀，D01=8.0mm）Z5.0；（下刀至安全高度）G01Z10.0F100；（銑削深度10mm）G41G01X40.0Y0D01F200；（左補(bǔ)償，切入外圓起點）G02I40.0J0；（順時針銑φ80外圓，I為圓心X向增量）G40G01X50.0Y0；（取消補(bǔ)償，退出）G00Z100.0；T02；（φ20mm鉆頭）G98G81X0Y0Z25.0R5.0F80；（鉆中心孔，R為安全平面）G80；（取消固定循環(huán)）T03；（φ10mm鉆頭）G98G81X30.0Y0Z15.0R5.0；（