数控试题

五、问答题1、数控加工编程的主要内容有哪些？答：数控加工编程的主要内容有：分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切等。2、数控加工工艺分析的目的是什么？包括哪些内容？答：在数控机床上加工零件，首先应根据零件图样进行工艺分析、处理，编制数控加工工艺，然后再能编制加工程序。整个加工过程是自动的。它包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等。3、何谓对刀点？对刀点的选取对编程有何影响？答：对刀点是指数控加工时，刀具相对工件运动的起点。这个起点也是编程时程序的起点。对刀点选取合理，便于数学处理和编程简单；在机床上容易找正；加工过程中便于检查及引起的加工误差小。4、谓机床坐标系和工件坐标系？其主要区别是什么？答：机床坐标系又称机械坐标系，是机床运动部件的进给运动坐标系，其坐标轴及方向按标准规定。其坐标原点由厂家设定，称为机床原点（或零件）。工件坐标又称编程坐标系，供编程用。5、简述刀位点、换刀点和工件坐标原点。答：刀位点是指确定刀具位置的基准点。带有多刀加工的数控机床，在加工过程中如需换刀，编程时还要设一个换刀点。换刀点是转换刀具位置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生干涉。工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点，其位置由编程者设定，一般设在工件的设计、工艺基准处，便于尺寸计算。6、数控铣床的坐标系与数控车床的坐标系有何不同？答：数控铣床的坐标系一般有两轴半、三轴或四轴等联动。而数控车床坐标系一般只有两轴联动。7、数控铣床的加工编程中为何要用到平面选择？如何利用零点偏置和坐标轴旋转编程？答：在数控铣床进行加工零件首先加工平面，因此编程时要加工确定平面即（G17、G18、G19）选择。当一个零件上多处加工或多处相同的加工时，应该用零点偏置或坐标轴旋转来编程。用零点偏置或坐标轴旋转来编程可以简化数据处理和编程。8、刀具补偿有何作用？有哪些补偿指令？答：刀具补偿一般有长度补偿和半径补偿。刀具长度补偿可以刀具长度补偿及位置补偿。利用刀具半径补偿：用同一程序、同一尺寸的刀具进行粗精加工；直接用零件轮廓编程，避免计算刀心轨迹；刀具磨损、重磨、换刀而引起直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置状态输入刀具半径改变的数值；利用刀具补偿功能，可利用同一个程序，加工同一个公称尺寸的内、外两个型面。9、什么叫粗、精加工分开？它有什么优点？答：在确定零件的工艺流程时，应将粗精加工分阶段进行，各表面的粗加工结束后再进行精加工，尽可能不要将粗、精加工交叉进行，也不要在到机床上既进行粗加工以进行精加工，这就是粗精加工分开。这样加工可以合理使用机床，并使粗加工时产生的变形及误差在精加工时得修正，有利于提高加工精度，此外，还可提早发现裂纹、气孔等毛坯缺陷，及时终止加工。10、采用夹具装夹工件有何优点？答：由于夹具的定位元件与刀具及机床运动的相对位置可以事先调整，因此加工一批零件时采用夹具工件，即不必逐个找正，又快速方便，且有很高的重复精度，能保证工件的加工要求。11、按照基准统一原则选用精基准有何优点？答：按此原则所选用的精基准，能用于多个表面的加工及多个工序加工，可以减少因基准变换带来的误差，提高加工精度。此外，还可减少夹具的类型，减少设计夹具的工作量。12、确定夹力方向应遵循哪些原则？答：（1）夹紧力作用方向不破坏工件定位的正确性。（2）夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。（3）夹紧力方向应工件变形尽可能小。13、造成主轴回转误差的因素有哪些？答：有各轴承超额轴承孔之间的同轴度，壳体孔定位端面与轴线的垂直度，轴承的间隙，滚动轴承滚道的圆度和滚动体的尺寸形状误差，以及锁紧螺母端面的跳动等。14、主轴轴肩支承面的跳动，若超过公差，则会产生哪些不良后果？答：若超过公差，会使以主轴进给镗出的孔与基准面歪斜。另外，如果以主轴进给的刀齿磨损不均匀和部分刀刃加快磨损，铣刀使用不经济。15、难加工材料是从哪三个方面来衡量的？答：所谓难加工材料，已加工表面的质量的质量及及切屑形成和排出的难易程序三个方面来衡量。只要上述三个方面中有一项明显差，就可作为是难加工材料。16、难加工材料的铣削特点主要表现在哪些方面？答：表现在以下五个方面：(1)由于难加工材料的导热系数大多比较低，热强度高，故铣削温度比较高；(2)切屑变形系数大，变形硬化程度严重；(3)材料的强度和热强度一般都较大，故铣削力大；(4)铣刀磨损快，故耐用度低；(5)卷屑、断屑和排屑都较困难。17、简述铣削难加工材料应采取哪些改善措施？答：应采取如下改善措施：(1)选择合适的、切削性能好的刀具材料；(2)选择合理的铣刀几何参数；(3)采用合适的切削液；(4)选择合理的铣削用量。对一些塑性变形大、热强度高的冷硬程度严重的材料，尽可能采用顺铣。端铣也尽量采用不对称顺铣。18、数控铣床由哪些部分组成？数控装置的作用是什么？答：数控铣床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作用是把控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作用是把控制介质存储的代码通过输入和读带，转换成代码信息，用来控制运算器和输出装置，由输出装置输出放大的脉冲来驱动伺服系统，使机床按规定要求运行。19、什么是金属切削过程？答：切削时，在刀具切削刃的切割和刀面的推挤作用下，使被切削的金属层产生变形、剪切、滑移而变成切屑的过程。20、切削用量对切削力各用什么影响？答：（1）切削深度ap和进给量f增加时，切削力增大，根据切削力计算的经验公式FZ=150apf0.75可知，切削深度加在一倍，主切削力FZ增大一倍；进给量加大一倍，主切削力FZ增大70%左右（因进给量增加导致切屑厚度增加，使切屑变形减小，所以切削力小些）。（2）切削塑性金属时，切削力一般是随着切削速度的提高而减小；切削脆性金属时，切削速度对切削力没有显著的影响。21、刀具切削部分的材料包括什么？答；目前用于制造刀具的材料可分为金属材料和非金属材料两大类：金属材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速硬质合金。非金属材料有人造金刚石和立方氮化硼及陶瓷。其中碳素工具钢和合金工具钢的红硬性能较差（约200°C~400°C），已很少用来制造车刀。22、切削用量对切削温度各有什么影响？答：切削速度提高一倍，切削温度约增高30%~40%；进给量加大一倍，切削温度只增加15%~20%；切削深度加大一倍，切削温度仅增高5%~8%。23、什么是六点定位？答：在分析工件定位时通常用一个支承点限制一个自由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中位置完全确定，称为六点定位。24、什么是定位误差？答：由工件定位所造成的加工面相对其工序基准的位置误差，叫做定位误差。25、加工中可能产生误差有哪8个方面？答：加工中可能产生误差有原理误差、装夹误差、机床误差、夹具精度误差、工艺系统变形误差、工件残余应力误差、刀具误差、测量误差八个方面。26、在机械制造中使用夹具的目的是什么？答：在机器制造中使用夹具的目的是为了保证产品质量，提高劳动生产率，解决车床加工中的特殊困难，扩大机床的加工范围，降低对工人的技术要求。27、工件以内孔定位，常用哪几种心轴？答：常采用的心轴有圆柱心轴、小锥度心轴、圆锥心轴、螺纹心轴、花键心轴。28、定位装置和夹紧装置的作用是什么？答；定位装置的作用是确定工件在夹具中的位置，使工件在加工时相对于刀具及切削运动处于正确位置。夹紧装置的作用是夹紧工件，保证工件在夹具中的即定位置在加工过程中不变。29、什么叫重复定位？什么叫部分定位？答：定位点多于的应限制的自由度数，说明实际上有些定位点重复限制了同一个自由度，这样的定位称为重复定位。30、机床误差有哪些？对加工件质量主要影响什么？答；机床误差有：（1）机床主轴与轴承之间由于制造及磨损造成的误差。它对加工件的圆度、平面度及表面粗糙度产生不良影响。（2）机床导轨磨损造成误差，它使圆柱体直线度产生误差；（3）机床传动误差：它破坏正确的运动关系造成螺距差。（4）机床安装位置误差，如导轨与主轴安装平行误差。它造成加工圆柱体出现锥度误差等。31、什么叫车床的几何精度和工作精度？答：机床的几何精度是指机床某些基础零件本身的几何形状精度、相互位置的几何精度、其相对运动的几何精度。机床的工作精度是指机床在运动状态和切削力作用下的精度。机床在工作状态下的精度反映在加工后零件的精度上。32、带状切削产生的条件有哪些？答：加工塑性金属材料，切削速度较高，切削厚度较簿，刀具前角较大，由于切屑前切滑移过程中滑移量较小，没有达到材料的破坏程度，因此形成带状切屑。33、工艺分析的重要意义是什么？答：正确的工艺分析，对保证加工质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人劳动强度以及制订合理的工艺规程都有极其重要的意义。34、说明什么是设计基准、工艺基准（分为装配基准、定位基准、测量基准和工序基准）？答：（1）设计基准是指在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。（2）工艺基准是指零件在加工和装配过程中所用的基准。按其用途不同，又分为装配基准、测量基准、定位基准和工序基准。1）装配基准指装配时用以确定零件在部件和产品中位置的基准。2）用以测量已加工表面尺寸及位置的基准称为测量基准。3）加工时，使工件在机床或夹具占据正确位置所用的基准，称为定位基准。4）工序基准是指在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置精度的基准。35、定位误差产生的原因是什么？如何计算？答：一批工件在夹具中加工时，引起加工尺寸产生误差的主要原因有两类。（1）由于定位基准本身的尺寸和几何形状误差以及定位基准与定位元件之间的间隙所引起的同批工件定位基准沿加工尺寸方向的最大位移，称为定位基准位移误差，以ÑY表面。（2）由于工序基准与定位基准不重合所引起的同批工件尺寸相对工序基准产生的偏移，称为基准不重合误差，以ÑB表示。上述两类误差之和即为定位误差，可得计算公式ÑD=ÑY+ÑB产生定位误差的定位基准位移误差和基准不重合误差，在计算时，其各自又可能包括许多组成环。例如ÑY中除间隙外，还要考虑几何形状及夹具定位无件的位置误差（垂直度、重合度）也能形成对基准位移的影响。36、以外圆柱面为定位基准在V形架上定位，试分析圆柱有无定位误差？答：因制造公差，一批工件中存在着最大尺寸为Dmax、最小尺寸为Dmin圆柱体，放在90°V形架上定位。在垂直轴Y向上，圆柱体为最大尺寸Dmax时，中心为O。出现Dmin使中心下降到O9，也就是在Y轴上出现了定位基准位移误差ÑJY，如图III-18a。37、测量误差分哪些几类？各有何特点？应如何处理？答：测量误差可分为随机误差、系统误差和粗大误差3类。（1）随机误差是在一定测量条件下多次测量同一量值时，其绝对值和符号（即正与负），以不可预定的方式变化着的误差。随机误差的特点是具有随机性。在大多数情况下随机误差是符合正态分布规律的。为了减小随机误差的影响，通常采取多次测量然后取算术平均值的方法。（2）系统误差是在测量过程中多次测量同一量值时，所产生的误差大小和符号固定不变或按一定规律变化的误差。系统误差的特点是误差恒定或遵循一定的规律变化。在实际测量过程中，测量者都应想方设法避免产生系统误差，如果难以避免，应设法加以消除或尽可能使其减小。（3）粗大误差是在测是过程中出现的超出规定条件的预期误差。粗大误差的特点是误差数值较大，测量结果明显不准。在测量过程中是不允许产生粗大误差的，若发现有粗大误差则应按图样尺寸要求报废。38、车床床身导轨的直线度误差及导轨之间的平行度误差，对加工零件的外圆表面和加工螺纹分别产生哪些影响？答：车床床身导轨的直线度误差和导轨之间的平行度误差，都会造成车刀刀尖在空间的切削轨迹不是一条直线，从而造成被加工零件外圆表面的圆柱度误差：在螺纹加工中，则会造成被加工螺纹的中径、牙形半角和螺距产生误差。39、车削圆柱形工件时，圆柱形工件的锥度缺陷与机床的哪些因素有关？答；造成工件产生锥度缺陷的有关的因素有：(1)溜板移动