数控编程典型习题

1-1数控技术的组成?答：数控技术由机床本体、数控系统、外围技术组成。机床本体包括：主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、-支承件（立柱、床身等）、-特殊装置（刀具自动交换系统、工件自动交换系统）、辅助装置（如排屑装置等）；数控系统由输入输出装置、CNC装置、伺服驱动、检测装置等；外围技术包括工具技术、编程技术。1-2.为什么数控系统的联动轴数越多，则控制越复杂？答：联动轴数要求的插补计算越多、指令输出也越多、位置控制要求的动作越复杂等。1-3.数控机床与普通机床相比较，在哪些方面是基本相同的，最根本的不同是什么?答：表面形成方法相同；实现自动化控制的原理和方法不同。普通机床是人工过程，数控机床是自动化过程。1-4.数控机床由哪几个部分组成?答：编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件。1-5.CNC装置对输入的加工程序进行运算处理的核心部分有哪三步?答：逼近处理、插补运算、指令输出。1-6.什么是点位控制系统？答：仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；对轨迹不作控制要求；运动过程中不进行任何加工。1-7开环、闭环和半闭环系统，它们在结构形式、精度、成本和影响系统稳定因素方面，各有何特点？结构形式精度成本开环系统简单低低半闭环系统较复杂较高较高闭环系统复杂高高1-8数控技术的发展趋势？答：发展趋势为：运行高速化、加工高精化、功能复合化、控制智能化、驱动并联化、交互网络化2-1数控机床最适用于哪些类型零件的加工？答：复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量。2-2数控机床坐标系各进给轴运动的正方向总是假定为怎样的方向?答：假设工件不动，刀具远离工件的方向为正。2-3数控程序段的一般格式及各字的含义？字地址程序段的一般格式为：N_G_X_Y_Z_…F_S_T_M_；其中N——程序段号字；G——准备功能字；X、Y、Z——坐标功能字；F——进给功能字；S——主轴转速功能字；T——刀具功能字；M——辅助功能字。2-4说出工件坐标系设定的常用G指令？什么是工件零点偏置？答：用G54-G59指令设定工件坐标系，操作者在实际加工前，测量工件原点与机床原点之间的偏置值，并在数控系统中预先设定，这个值叫做“工件零点偏置”。2-6数控工序安排时应遵循什么原则？（1）先进行内形内腔加工，后进行外形加工工序；（2）有相同的定位、夹紧方式最好一起进行，以减少重复定位；（3）用同一把刀具加工的工序最好一起进行，节省换刀时间；（4）同一次装夹中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。2-7数控夹具与传统夹具的差别？答：数控机床的夹具与传统夹具结构的差别在于：数控夹具不需要导向和对刀功能，夹具结构比较简单。2-8如何选择铣刀？答：大平面：面铣刀；加工凹槽、小台阶面及平面轮廓：立铣刀加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等：模具铣刀加工封闭的键槽：键槽铣刀加工变斜角零件：鼓形铣刀特殊形状：成形铣刀根据不同的加工材料和加工精度要求，应选择不同参数的铣刀进行加工。2-9什么是对刀点？如何选择对刀点？答：对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，以提高零件的加工精度，如以孔为定位基准的零件，应以孔中心作为对刀点；便于对刀、观察和检测；简化坐标值的计算；精度高、粗糙度低的表面。2-10如何选择加工路线？答：保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；简化数值计算，减少程编工作量；缩短加工路线，减少刀具空行程时间，提高加工效率。2-11什么是等步长法？写出等步长计算节点的步骤？答：用直线段逼近非圆曲线时，如果每个逼近线段长度相等，则称等步长法。1）求最小曲率半径Rmin设曲线为y=f（x），则其曲率半径公式为：yyR//23])(1[/2)(])(1[])(1[)(///2/2//32///2321/2yyyyyydxdR0dxdR0]/1[//3///2/2)()(yyyy2）计算允许步长l)(min222min允RRl允Rmin223）计算节点以起点a（xa，ya）为圆心，以l为半径作圆，得到圆方程，与曲线方程y=f（x）联立求解，可得第一个节点的坐标（xb，yb），以此类推。2-12什么是等误差法？写出等误差法计算节点的步骤？答：用直线段逼近非圆曲线时，如果每个逼近误差相等，则称等误差法。1）以起点a为圆心，允为半径作圆，得到圆方程2）求圆与曲线公切线PT的斜率首先联立求解以下方程组得切点坐标（xT，yT）、（xP，xP）3）由切点坐标求出斜率:4）过a点与直线PT平行的直线方程为5）与曲线方程联立求解得b点坐标3-1如图示零件，厚度15mm，编写外轮廓加工程序。N10G92X-40.0Y180.0Z150.0;N12G00G90Z-16.0;N13S500M03N15G01G41D01X0.Y20.F100M08;N20X5.;N25G03X15.Y30.R10.;N30G02X30.Y15.R-15.0.;N35G03X20.Y5.R10.;N40G01Y0.;……..N45G00G40X0.Y0.M05;N50M30;3-2如图示零件，厚度15mm，编写外轮廓加工程序。N10G92X0.Y0.Z150.000;N30X0.Y60.S300M03;N35G43Z28.H01;N40G01Z-15.F100;N45G41D21X0.0Y20.0M08;N50X25.98Y65.;N55G02X39.05Y68.975I8.66J-5.;N60G01X75.591Y51.025;N65G03X90.Y60.I4.41J8.975;N70G01X90.Y75.;N75X130.;N80G02X140.Y65.I0.J-10.;N85G01X140.Y0.;N90X0.;N95Y20.;N100G40X0.Y60.D00M09;N105G00G49Z250.H00M05;N110G28G91Z0.0;N115G28X0.Y0.;N120M30;3-3如图示零件，槽深5.5mm，编写槽加工程序。N10G92X0.Y0.Z150.;N30S300M03;N35G43Z10.0H1;N40G01X18.75Y-32.476F500;N45Z-5.65F80M08;N50G03X32.827Y-19.83I-18.74J32.476;N55G03X32.035Y-7.486I-10.185J6.344;N60G01X20.785Y12.;N65G03X-20.785Y12.I-20.785J-12.;N70G01X-30.035Y-7.486;N75G03X-31.827Y-19.83I10.393J-6.;N80X18.75Y-32.476I31.827J19.83;N85G00G49Z25H0M05;N90G28G91Z0;N95G28X0Y0;N100M30;3-4如图示零件，厚度15mm，编写孔加工程序。通孔N1G92X0Y0Z100.0；坐标系设定N2G00X-50.Y51.963S800M03;主轴顺转N3Z20.M08;冷却液开N4G91G81G99X20.Z-22.R2.L4F40;钻孔循环N5X10.Y-17.321;N6X-20.L4;N7X-10.0Y-17.321;N8X20.0L5;N9X10.0Y-17.321;N10X-20.0L6;N11X10.0Y-17.321;N12X20.0L5;N13X-10.0Y-17.321;N14X-20.0L4;N15X10.0Y-17.321;N16X20.0L3;N17G80M09;取消固定循环N18G00G90Z100;N19X0Y0M05;主轴停转N20M30;结束3-5如图所示零件，要求首先进行钻孔，然后攻螺纹。试编制加工程序说明：刀位点为（0,0,250）,初始平面设在Z=150mm的位置，参考平面设在被加工孔上表面Z=3mm处。选用钻头（Φ8.5mm）为T01号刀具，丝锥（M10）为T02号刀具。刀具伸出孔外距离为4mm。孔加工顺序为ABCD。加工程序如下：O0002；程序号；N10G92X0Y0Z250.0；设定工件坐标系；N15T01M06；在换刀点换刀（Φ8.5mm的钻头）N20G90G00Z150.0S600M03；进给到初始平面、主轴正转；N25G99G81X15.0Y10.0Z-19.0R3.0F50；钻A孔，快速返回到初始平面；N30G98Y35.0；钻B孔，快速返回到初始平面；N35G99X50.0；钻C孔，快速返回到初始平面；N40G98Y10.0；钻D孔，快速返回到初始平面；N45G00X0Y0T02M06；快速返回到换刀点换刀（M10丝锥）；N50Z150.0S150M03；进给到初始平面、主轴正转；N55G99G84X15.0Y10.0Z-19.0R3.0F150；攻螺纹A孔，加工后返回参考平面；N60G98Y35.0；攻螺纹B孔，加工后返回到参考平面；N65G99X50.0；攻螺纹C孔，加工后返回到参考平面；N70G98Y10.0；攻螺纹D孔，加工后返回到参考平面；N45G80G00X0Y0；取消固定循环，快速返回到换刀点；N50M30；程序结束。3-6如图所示零件，进行打中心孔、钻孔倒角、攻螺纹等加工，试编制加工程序。Y加工程序如下：O0003；主程序；N10G54G90X0Y0Z250.0；选择工件坐标系，快进到换刀点；N15T01M06；换上01号刀具—中心钻；N20S1500M03M08；启动主轴，开冷却液；N25M98P0100；调用O0100号子程序，在四个孔中心孔位置打中心孔；N30T02M06；换02号刀具—Φ8.5的钻头；N35S1000M03M08；启动主轴,开冷却液；N40M98P0200；调用O0200号子程序，钻四个孔；N45T03M06；换03号刀具—倒角；N50S1500M03M08；启动主轴，开冷却液；N55M98P0300；调用O0300号子程序，给每个孔倒角；N60T04M06；换04号刀具—M10丝锥；N65S200M03M08；启动主轴，冷却液；N70M98P0400；调用O0400号子程序，对四个孔攻螺纹；N75G28；返回参考点主程序结束；N80M30；主程序结束；O0100；钻中心孔子程序；N85G99G81X-40.0Y0R2.0Z-1.5F10.0；G81钻孔循环（钻中心孔），钻第1个孔的中心孔；N90M98P0500；调用孔位置子程序（二级调用），钻2、3、4孔的中心孔；N95M99；子程序结束；O0200；钻孔子程序；N100G99G81X-40.0Y0R2.0Z-17.0F10.0；G81钻孔循环，钻第1个孔；N105M98P0500；调用孔位置子程序，钻2、3、4孔；N110M99；子程序结束；O0300；倒角子程序；N115G99G81X-40.0Y0R2.0Z-1.0F20.0；用G81钻孔循环进行倒角，第1个孔倒角；N120M98P0500；调用孔位置子程序，对2、3、4倒角；N125M99；子程序结束；O0400；攻螺纹子程序；N130G99G84X-40.0Y0R2.0Z-17.0F10.0；G84攻螺纹循环，攻螺纹第1个孔；N135M98P0500；调用孔位置子程序，对2、3、4孔攻螺纹；N140M99；子程序结束；O0500；钻孔位置子程序；N150X0Y40.0；第2个孔的位置；N155X40.0Y0；第3个孔的位置；N160X0.0Y-40.0；第4个孔的位置；N165M99；程序结束；3-7编制轴类零件的车削加工程序。加工内容包括粗精车端面、倒角、外圆、锥度、圆角、退刀槽和螺纹加工等。其左端25mm为夹紧用，可先在普通车床上完成车削。该零件采用棒料毛坯，由于加工余量大，在外圆精车前采用粗车循环指令去除大部分毛坯余量，留有单边0.2mm余量.选用第一参考点为换刀点使用刀具为：外圆粗车刀、外圆精车刀、切槽刀和螺纹车刀。××数控车削程序如下：O0006；N10