龍門加工中心試題及答案一、選擇題1.龍門加工中心的主要結(jié)構(gòu)不包括以下哪一項(xiàng)（）A.床身B.立柱C.分度頭D.橫梁答案：C。分度頭一般用于銑床等設(shè)備輔助工件分度加工，不是龍門加工中心的主要結(jié)構(gòu)。龍門加工中心主要由床身、立柱、橫梁等構(gòu)成基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)。2.下列哪種刀具不適合在龍門加工中心上進(jìn)行銑削平面的加工（）A.面銑刀B.立銑刀C.球頭銑刀D.鋸片銑刀答案：D。鋸片銑刀主要用于切斷加工，不適合大面積銑削平面。面銑刀、立銑刀和球頭銑刀都可用于平面銑削，其中面銑刀常用于粗、精加工平面，立銑刀用途廣泛也可銑平面，球頭銑刀則常用于曲面和一些特殊平面加工。3.龍門加工中心的坐標(biāo)軸運(yùn)動通常采用（）進(jìn)行驅(qū)動A.普通電動機(jī)B.步進(jìn)電動機(jī)C.直流伺服電動機(jī)或交流伺服電動機(jī)D.液壓馬達(dá)答案：C。直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)具有良好的調(diào)速性能、精度高以及響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，能滿足龍門加工中心坐標(biāo)軸精確運(yùn)動的要求。普通電動機(jī)調(diào)速性能差，步進(jìn)電動機(jī)精度相對較低，液壓馬達(dá)一般應(yīng)用于對力要求較大但對精度速度控制要求不是特別高的場合。4.下列關(guān)于刀具半徑補(bǔ)償?shù)恼f法，錯誤的是（）A.刀具半徑補(bǔ)償可以使編程人員在編程時不考慮刀具的實(shí)際半徑B.刀具半徑補(bǔ)償分為左補(bǔ)償和右補(bǔ)償C.刀具半徑補(bǔ)償指令在任何時候都可以在程序中使用D.取消刀具半徑補(bǔ)償需要使用特定的指令答案：C。刀具半徑補(bǔ)償指令使用是有條件限制的，不是在任何時候都能使用，例如在刀具與工件切入、切出時需要合理運(yùn)用指令順序和模式轉(zhuǎn)換等。選項(xiàng)A，刀具半徑補(bǔ)償功能確實(shí)讓編程人員無需考慮刀具實(shí)際半徑方便編程；選項(xiàng)B，刀具半徑補(bǔ)償分G41左補(bǔ)償和G42右補(bǔ)償；選項(xiàng)D，需用G40取消刀具半徑補(bǔ)償。5.龍門加工中心的自動換刀裝置（ATC）的換刀方式不包括（）A.機(jī)械手換刀B.轉(zhuǎn)塔換刀C.無機(jī)械手換刀D.刀庫與主軸之間直接換刀答案：B。轉(zhuǎn)塔換刀常用于數(shù)控車床等設(shè)備，不是龍門加工中心自動換刀裝置常見換刀方式。龍門加工中心常見換刀方式有機(jī)械手換刀、無機(jī)械手換刀（刀庫與主軸之間直接換刀屬于無機(jī)械手換刀的一種形式）。二、填空題1.龍門加工中心通常有三個直線坐標(biāo)軸，分別是____、____、____軸，還可以根據(jù)需要配置旋轉(zhuǎn)軸，如____軸。答案：X、Y、Z；A（或B、C，旋轉(zhuǎn)軸一般用A、B、C表示繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)）。龍門加工中心基礎(chǔ)的直線運(yùn)動坐標(biāo)軸是沿三個相互垂直方向的X、Y、Z軸，旋轉(zhuǎn)軸用于實(shí)現(xiàn)工件不同角度的加工。2.加工中心的刀庫類型主要有____刀庫和____刀庫等。答案：盤式、鏈?zhǔn)?。盤式刀庫結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，一般容量較小，適用于刀具數(shù)量較少的加工中心；鏈?zhǔn)降稁烊萘枯^大，可容納較多刀具，常用于需要大量換刀的加工場合。3.數(shù)控系統(tǒng)中，用于指定主軸轉(zhuǎn)速的功能代碼是____，用于指定進(jìn)給速度的功能代碼是____。答案：S、F。在數(shù)控編程中，S代碼后面跟數(shù)值表示主軸轉(zhuǎn)速，如S800表示主軸轉(zhuǎn)速為800r/min；F代碼后面跟數(shù)值表示進(jìn)給速度，如F100表示進(jìn)給速度為100mm/min。4.在進(jìn)行刀具長度補(bǔ)償時，使用的指令有____、____和____。答案：G43、G44、G49。G43為刀具長度正補(bǔ)償，G44為刀具長度負(fù)補(bǔ)償，G49用于取消刀具長度補(bǔ)償。5.龍門加工中心的定位精度主要取決于____、____和____等因素。答案：傳動系統(tǒng)精度、控制系統(tǒng)精度、機(jī)械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。傳動系統(tǒng)（如絲杠螺母副等）精度影響坐標(biāo)軸移動的準(zhǔn)確性；控制系統(tǒng)對運(yùn)動指令的處理和控制精度決定了運(yùn)動的精確程度；機(jī)械結(jié)構(gòu)（床身、立柱、橫梁等）是否穩(wěn)定會影響運(yùn)動部件的位置精度和重復(fù)定位精度。三、簡答題1.簡述龍門加工中心的工作原理。答：龍門加工中心是一種高度自動化的加工設(shè)備。其工作原理是：先在數(shù)控系統(tǒng)中輸入加工程序，數(shù)控系統(tǒng)對程序進(jìn)行處理和分析，將程序中的指令轉(zhuǎn)換為具體的控制信號。這些控制信號驅(qū)動各個坐標(biāo)軸的伺服電動機(jī)，使電動機(jī)帶動滾珠絲杠等傳動部件，實(shí)現(xiàn)工作臺、主軸箱等運(yùn)動部件在X、Y、Z等坐標(biāo)軸方向上的精確移動，將刀具準(zhǔn)確地定位到工件的加工位置。同時，主軸電動機(jī)帶動刀具高速旋轉(zhuǎn)，通過合適的切削參數(shù)（如主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等）對工件進(jìn)行切削加工。在加工過程中，如果需要更換刀具，自動換刀裝置會按照程序指令將所需刀具從刀庫中取出并安裝到主軸上，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)加工，直至完成整個工件的加工任務(wù)。2.刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔檬鞘裁?，在?shí)際編程中如何正確使用？答：刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔弥饕校阂皇欠奖憔幊?，編程人員在編程時可以按零件的實(shí)際輪廓尺寸進(jìn)行編程，而不必考慮刀具的實(shí)際半徑大小，減少編程計(jì)算量。二是可以通過修改刀具半徑補(bǔ)償值來實(shí)現(xiàn)粗、精加工，在粗加工時，可將補(bǔ)償值設(shè)大一些，多切除一些余量；精加工時，將補(bǔ)償值調(diào)整到刀具實(shí)際半徑值，保證加工精度。在實(shí)際編程中正確使用刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆椒ㄈ缦拢菏紫?，在刀具需要切入工件前，使用G41（刀具左補(bǔ)償）或G42（刀具右補(bǔ)償）指令建立刀具半徑補(bǔ)償，同時指定補(bǔ)償號，如“G41G01X__Y__D__”，其中D后面跟補(bǔ)償號，補(bǔ)償號對應(yīng)刀具半徑補(bǔ)償值。在刀具進(jìn)行輪廓加工過程中，刀具半徑補(bǔ)償一直有效。當(dāng)?shù)毒呒庸ね贻喞枰谐龉ぜr，使用G40指令取消刀具半徑補(bǔ)償，如“G40G01X__Y__”。要注意在建立和取消刀具半徑補(bǔ)償時，刀具移動的距離要足夠，避免因距離不足導(dǎo)致刀具干涉等問題，并且在非輪廓加工的空行程中不要使用刀具半徑補(bǔ)償指令。3.簡述龍門加工中心日常維護(hù)保養(yǎng)的主要內(nèi)容。答：龍門加工中心日常維護(hù)保養(yǎng)主要內(nèi)容包括以下幾個方面：（1）外觀清潔：每天工作結(jié)束后，清理機(jī)床表面的鐵屑、冷卻液等雜物，保持機(jī)床外觀整潔，防止雜物進(jìn)入機(jī)床內(nèi)部影響部件正常運(yùn)行。（2）潤滑系統(tǒng)：定期檢查潤滑油箱的油位，及時添加潤滑油，保證各運(yùn)動部件（如導(dǎo)軌、絲杠等）得到良好的潤滑，減少磨損。同時檢查潤滑系統(tǒng)管路是否有泄漏、堵塞等情況，確保潤滑油能夠正常輸送到各個潤滑點(diǎn)。（3）冷卻液系統(tǒng)：檢查冷卻液箱內(nèi)冷卻液的液位，不足時及時添加，保證冷卻液的清潔度，定期更換冷卻液，防止冷卻液變質(zhì)影響加工質(zhì)量和設(shè)備壽命。（4）電氣系統(tǒng)：觀察電氣控制柜內(nèi)的電氣元件是否有異常發(fā)熱、異味等現(xiàn)象，檢查電纜線路連接是否牢固，避免松動引起故障。清理電氣控制柜內(nèi)的灰塵，保持良好的通風(fēng)散熱條件。（5）自動換刀裝置：檢查刀庫的刀具安裝是否牢固，刀套的定位是否準(zhǔn)確，機(jī)械手動作是否正常，定期對刀庫和機(jī)械手進(jìn)行清潔和潤滑，確保換刀過程的順暢和準(zhǔn)確。（6）機(jī)床精度：運(yùn)行一段時間后，要對機(jī)床的定位精度、重復(fù)定位精度等進(jìn)行檢測和調(diào)整，如發(fā)現(xiàn)精度超差，應(yīng)及時進(jìn)行維修和校準(zhǔn)。4.在龍門加工中心上加工零件時，如何選擇合適的切削參數(shù)？答：在龍門加工中心上選擇合適切削參數(shù)可從以下幾個方面考慮：（1）工件材料：不同的工件材料其硬度、韌性等性能不同，切削參數(shù)也不同。例如，對于硬度較高的材料（如淬火鋼），應(yīng)選擇較低的切削速度和較小的進(jìn)給量，但可適當(dāng)增大切削深度；而對于硬度較低的材料（如鋁合金），則可以采用較高的切削速度和較大的進(jìn)給量。（2）刀具材料和幾何形狀：刀具材料的性能（如高速鋼、硬質(zhì)合金等）決定了其能承受的切削速度和切削力。硬質(zhì)合金刀具比高速鋼刀具能承受更高的切削速度。刀具的幾何形狀（如前角、后角、刃傾角等）也會影響切削性能，合理的刀具幾何形狀可以降低切削力，提高切削效率，進(jìn)而影響切削參數(shù)的選擇。（3）加工要求：如果是粗加工，主要目的是快速去除大量余量，可選擇較大的切削深度和進(jìn)給量，適當(dāng)降低切削速度；如果是精加工，為保證零件的尺寸精度和表面光潔度，應(yīng)選擇較小的切削深度和進(jìn)給量，較高的切削速度。（4）機(jī)床性能：機(jī)床的功率、剛性等性能會限制切削參數(shù)的選擇。機(jī)床功率不足時，不能選擇過大的切削參數(shù)，否則會導(dǎo)致機(jī)床過載；機(jī)床剛性不足時，過大的切削力會引起振動，影響加工質(zhì)量，也需要適當(dāng)降低切削參數(shù)。綜合以上因素，可先參考刀具制造商提供的切削參數(shù)推薦值，再結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化，通過試驗(yàn)切削等方法找到最合適的切削參數(shù)組合。四、編程題1.編寫一個在龍門加工中心上銑削一個邊長為100mm的正方形輪廓的簡單數(shù)控程序。假設(shè)刀具為φ10的立銑刀，起點(diǎn)坐標(biāo)為（X0，Y0，Z20），安全高度為Z5，加工深度為Z5，切削速度為100m/min，進(jìn)給速度為200mm/min，使用G41刀具半徑補(bǔ)償（左補(bǔ)償），刀具補(bǔ)償號為D01，以G54為工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)。答：```O0001;//程序號G90G54G00X0Y0Z20;//絕對坐標(biāo)編程，選擇G54工件坐標(biāo)系，快速移動到起點(diǎn)S1000M03;//主軸正轉(zhuǎn)，根據(jù)切削速度計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，取近似值1000r/minM08;//切削液開G41G00X50Y50Z5D01;//建立刀具半徑左補(bǔ)償，快速移動到下刀點(diǎn)上方安全高度G01Z5F200;//以進(jìn)給速度下降到加工深度G01X50Y50F200;//銑削正方形的第一條邊G01X50Y50F200;//銑削第二條邊G01X50Y50F200;//銑削第三條邊G01X50Y50F200;//銑削第四條邊G00Z5;//快速抬刀到安全高度G40G00X0Y0;//取消刀具半徑補(bǔ)償，回到起點(diǎn)M09;//切削液關(guān)M05;//主軸停轉(zhuǎn)M30;//程序結(jié)束```2.已知一個圓形工件，半徑為50mm，圓心坐標(biāo)為（X100，Y100），使用龍門加工中心的圓弧插補(bǔ)指令編寫一個順時針銑削該圓形輪廓一周的數(shù)控程序。刀具為φ12的立銑刀，起點(diǎn)坐標(biāo)為（X150，Y100，Z20），安全高度為Z5，加工深度為Z8，切削速度為120m/min，進(jìn)給速度為250mm/min，使用G42刀具半徑補(bǔ)償（右補(bǔ)償），刀具補(bǔ)償號為D02，以G55為工件坐標(biāo)系，主軸正轉(zhuǎn)。答：```O0002;//程序號G90G55G00X150Y100Z20;//絕對坐標(biāo)編程，選擇G55工件坐標(biāo)系，快速移動到起點(diǎn)S1274M03;//主軸正轉(zhuǎn)，根據(jù)切削速度計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，取近似值1274r/minM08;//切削液開G42G00X150Y100Z5D02;//建立刀具半徑右補(bǔ)償，快速移動到下刀點(diǎn)上方安全高度G01Z8F250;//以進(jìn)給速度下降到加工深度G02X100Y150I50J0F250;//順時針圓弧插補(bǔ)到（X100，Y150）點(diǎn)G02X50Y100I50J0F250