智能数控机床与编程 思考题及答案 第6章 智能数控机床加工程序编制.docx

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1、第6章思考题1.简述数控机床加工程序编制的一般步骤。参考答案：数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程，编程的一般步骤包括:（I）分析零件图纸首先要分析零件图纸，根据零件的材料、形状、尺寸、精度、毛坯形状和热处理要求等确定加工方案，选择合适的数控机床。（2）工艺处理工艺处理涉及问题较多，包括确定加工方案、选择刀具和夹具、确定加工路线、确定切削用量等。（3）数学处理工艺处理工作完成后，根据零件的几何尺寸和加工路线，计算数控机床所需的输入数据。（4）编写零件加工程序单完成工艺处理和数值计算工作后，编程人员根据所使用数控系统的指令、程序段格式，逐段编写零件加工程序。（5）程序输入及校验程序编好

2、后，通过U盘或网络传输，输入数控机床。编写好的程序需要经过校验后，才可用于正式加工。2.简述基于CAD/CAM进行数控自动编程的基本步骤。参考答案：应用CAD/CAM软件已经成为自动编程的主要手段，其基本步骤包括：（1）几何造型利用CAD/CAM系统的几何建模功能，将零件被加工部位的几何图形准确地绘制在计算机屏幕上，同时在计算机内自动形成零件图形的数据文件。（2）加工工艺分析这是自动编程的基础。通过分析零件的加工部位，确定装夹位置、工件坐标系、刀具类型及其几何参数、加工路线及切削工艺参数等。（3）刀具轨迹生成刀具轨迹的生成是基于屏幕图形以人机交互方式进行的。用户根据屏幕提示通过光标选择相应的图

3、形目标，确定待加工的零件表面及限制边界，输入切削加工的对刀点，选择切入方式和走刀方式。软件系统将自动地从图形文件中提取所需的几何信息，进行分析判断，计算节点数据，生成走刀路线，并将其转换为刀具位置数据，存入指定的刀位文件。（4）刀位验证及刀具轨迹的编辑对所生成的刀位文件进行加工过程仿真，验证走刀路线是否正确合理，是否有碰撞干涉或过切现象，对已生成的刀具轨迹进行编辑修改、优化处理，以得到正确的走刀轨迹。（5）后置处理后置处理的作用是形成具体机床的数控加工文件。由于各机床所使用的数控系统不同，其数控代码及其格式不尽相同，为此需要通过后置处理，将刀位文件转换成具体数控机床所需的加工程序。（6）数控程

4、序的输出生成的数控加工程序可以通过计算机的各种外部设备输出，若数控机床附有标准的DNC接口，还可由计算机将加工程序直接输送给机床控制系统。3 .简述数控机床坐标系的判定方法。参考答案：在确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，然后确定X轴和Y轴，最后确定其它轴。机床运动的正方向，是指增大工件和刀具之间距离的方向。Z轴：Z坐标的运动是由传递切削力的主轴决定的，规定与机床主轴轴线平行的坐标轴为Z轴。刀具远离工件的方向为Z轴的正向，如果机床上有多个主轴，则选一个垂直于工件装夹平面的主轴为Z轴。X轴：X轴与Z轴垂直，并位于水平面内，一般与工件的装夹平面平行。确定X轴的正方向时，分两种情况：如果工件做旋转运动

5、，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。如果刀具做旋转运动，则分为两种情况：Z坐标水平时，沿刀具主轴向工件看时，+X方向指向右方；Z坐标垂直时，观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X指向右方。Y轴：在确定X、Z轴后，根据X和Z坐标的正方向，按照右手直角笛卡儿坐标系来确定Y坐标的正方向。回转轴：围绕坐标轴X、Y、Z旋转的运动，分别用A、B、C表示。它们的正方向用右手螺旋法则判定。附加轴：如果在X、Y、Z主要坐标轴以外，还有平行于它们的坐标轴，则用附加坐标轴U、V、W分别表示平行于X、Y、Z三个坐标轴的第二组直线运动；如还有平行于X、Y、Z轴的第三组直线运动，则附加坐标轴可分别指定为P、Q及R轴。如果

6、在第一组回转运动A、B、C之外还有平行或不平行A、B、C的第二组回转运动，可分别指定为D、E及F。4 .G指令和M指令的基本功能是什么？参考答案：G指令又称为准备功能字，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令，如直线插补、圆弧插补、刀具补偿、建立坐标系等等。M指令又称为辅助功能字，用来指定主轴的旋转方向、启动、停止、冷却液的开关、工件或刀具的夹紧或松开、刀具的更换等辅助动作及其状态。5 .刀具补偿的意义是什么？参考答案：刀具补偿的意义是，在编程时可以不必考虑刀具几何尺寸，只需根据零件图样编程即可。刀具补偿包括刀具偏置（几何）补偿、刀具磨耗补偿和刀尖半径补偿。由于刀具的几何形状和安装位置不同

7、产生的刀具补偿称为刀具偏置补偿；由刀尖磨损产生的刀具补偿称为刀具磨耗补偿；由于车刀刀尖半径的存在而产生的刀具补偿称为刀尖半径补偿。6 .简述ShopTurn的编程步骤。参考答案：ShopTum编程步骤主要包括：程序创建，完成程序开始部分信息填写；调入刀具；输入移动路径；创建各个加工步骤的轮廓。7 .简述ShopMill的编程步骤。ShopMill编程步骤主要包括：创建新程序并定义毛坯；编写程序段，即在各程序段中定义加工操作、进给率和位置；编写刀具、偏置值和主轴速度。8 .完成如图6-73所示零件的粗加工循环。120图6-73参考程序如下：06073；N5G50X100.0Z100.0；NlOM

8、03S640T0101；N15G00X105.0Z2.0；N20G71U5.0R1,0；N25G71P30Q65U2.0W1.0F0.3；N30GOOX35.0；N35GOlZ-30.0；N40X55.0Z-50.0；N45Z-65.0；N50G02X85.0Z-80.0R15.0；N55GOlX100.0Z-100.0；N60Z-120.0；N65X110.0；N70GOOX100.0Z100.0TO100M05；N75M30；9 .图674所示零件的毛坯为080mmX150mm,试编写其粗、精加工程序。参考程序如下：（以工件右端面中心点为工件坐标系原点）06074；T0101；M03S80

9、0；GOOX85.0Z2.0；G71U1.0R1.0；G71PlOQ20Uo.5WO.1F100.0；NlOGOOG42X0.0；GOlZ0.0F60.0；G50S2000.0；G96S100.0；G03X20.0Z-10.0R10.0；GOlW-20.0；G03X60.0W-35.0R40.0；GOlW-20.0；X80.0W-10.0；G97S1200.0；N20W-30.0；G00X100.0Z100.0；T0202；GOOX85.0Z2.0；G70PlOQ20；GOOG40X100.0；Z100.0；M30；10 .编写如图6-75所示零件的车削加工程序。加工内容包括粗精车端面、倒角、

10、外圆、锥角、圆角、退刀槽和螺纹加工等。毛坯为085mmX300mm棒料，精加工余量为0.2mm。OC00990Qk90。翁X045130图6-75本题分析：本零件加工选用4把刀，分别为：1号刀外圆车刀；2号刀切槽刀；3号刀一一螺纹车刀；4号刀一一切断刀切削用量如下表力调素切削用量背吃刀量mm进给速度Fmm/min主轴转速Sr/min工件端面0.580800外圆表面粗加工2100800外圆表明精加工0.5601200螺纹退刀槽加工30800螺纹加工背吃刀量递减1.25mmr800工件切断30800参考程序如下：06075；T0101；外圆表面加工M03S800；GOOX90.0Z2.0；G71U

11、2.0R0.5；G71PlOQ20U0.4W0.2F100.0；NlOGOOG42X42.0；GOlX48.0Z-1.0F60.0S1200；Z-30.0；X50.0；W-20.0；X60.0W-30.0；X65.0；W-20.0；G02X75.0W-5.0R5.O；GOlX85.0；N20W-30.0；G70P10Q20；GOOG40X100.0Z100.0；T0202；切槽M03S800.0；GOOX60.0Z-30.0；GOlX45.0F30.0；G04X4.0；G01X60.0；G00X100.0Z100.0；T0303；螺纹加工M03S1000.0；GOOX52.0Z3.0；G92X

12、47.1Z-28.0F2.0；X46.5；X45.9；X45.5；X45.4；G00X100.0Z100.0；T0404；切断M03S800.0；GOOX90.0Z-133.0；G01X0.2F30.0；X90.0；G00X100.0Z100.0；M30；11 .编制图676、图677所示零件的加工程序，零件材料为中碳钢。_5jo_IJO_I2_50_SOW08OO+1OG0800-HlWOOW一VA440.1图6-77图6-76图6-76参考程序如下：06076；T0101；M03S400；GOOX20.0Z5.0；G71U1.5R1.0；G71PlOQ20U-0.4WO.1F100；NlO

13、GOOG41X90.0；GOlZ0.0F60.0；X60.0Z-12.0；W-10.0；G02X35.0W-10.0R10.0；GOlW-5.0；X25.0；N20Z-50.0；M03S1000；G70P10Q20；GOOG40Z100.0；X100.0；M30；图6-77参考程序如下:本例零件加工顺序为：车端面一一粗车外圆一一钻中心孔一一粗车内轮廓，留0.5mm精加工余量一一精车内轮廓至图纸尺寸一一内沟槽加工一一精车外圆至图纸尺寸一一工件切断刀具选择：Tl外圆车刀；T2内孔车刀；T3内切槽刀；T4切断刀;T5中心钻；T6钻头；切削用量见下表:力旺要素切削用量背吃刀量mm进给速度Fmm/min

14、主轴转速Sr/min工件端面0.580800外圆表面粗加工1.580800外圆表面精加工0.5601200内轮廓粗加工150800内轮廓精加工0.5301200内沟槽加工30800工件切断30800零件程序：06077；T0101；外圆及端面粗加工M03S800；GOOX70.0Z2.0；G94X-1.0Z0.0F80.0；G711.5R0.5；G71PlOQ20U0.4W0.1F80.0；NlOGOOG42X65.0S1200；GOlZ-28.0F60；X45.0；N20Z-48.0；GOOX100.0Z100.0；MOO；程序暂停，手工钻孔（中心钻定位；钻024mm孔，孔深48mm）T0202；内轮廓加工G00X22.0Z1.0；G711.0R0.5；G71P30Q40-0.5WO.1F50.0；N30G00G41X52.0；GOlZ-20.0F30.0S1200；X40.0;X30.0W-5.0;Z-48.0;N40X22.0；G70P30Q40；GOOG40Z100.0；X100.0；T0303；内沟槽加工GOOX40.0Z2.0S800；GOlZ-6.0F30.0；X56.0;X40.0;乙7.0;X56.