数控加工工艺与编程期末复习题文档格式.docx

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26.所谓的加工余量是指使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金属层厚度，分为加工总余量和工序余量。

27.当定位基准与设计基准不重合时，会产生误差。

28.对于某工序加工尺寸的公差，一般规定按“”标注，只有毛坯的公差尺寸一般规定为双向偏差。

29.所谓的加工精度是指零件加工后的几何参数和理想零件几何参数的符合程度，它们之间的偏离程度则为加工误差。

30.主轴的回转运动误差可分为轴向窜动、径向跳动和角度摆动三种基本形式

31.在机械加工中，由机床、夹具、刀具、工件组成的系统称为工艺系统。

32.穿孔带是数控机床的一种控制介质，国际上通用标准是（）和（）两种，我国采用的标准是（）

33.数控机床加工程序编制的过程为分析零件的加工工艺过程、数值计算、编写加工程序、、程序校验和首件试制等。

34.自动编程即计算机辅助加工程序的编制，主要有数控语言数控自动编制编程和

和语言数控自动编制程序等等。

图形交互自动编程（图形数控自动编制程序）

35.数控机床坐标轴中，绕Z轴旋转的坐标轴称为轴。

36.数控机床中的标准坐标系采用（），并规定（）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向

37.加工圆弧时，要选择园弧所在的平面，其中是YZ平面选择的指令。

38.数控机床一般具有刀具半径补偿功能，在进行半径补偿前必须用指令指定补偿是在哪个平面上进行。

39.G41和G42是一组指令，它们主要用于和。

40.对于有恒线速度控制功能的数控机床，还要用指令配合S指令来指定主轴的速度

41.G92指令是用于工件坐标系设定的指令。

G92指令是通过设定的加工原点是通过设定刀具起点（或对刀点）相对于坐标原点的相对位置来建立工件坐标系。

42.采用布置恰当的六个支承点来消除工件六个自由度的方法，称为（）。

43.能消除工件6个自由度的定位方式，称为（）定位

44.斜楔、螺旋、凸轮等机械夹紧机构的夹紧原理是利用机械摩擦的（自锁）来夹紧工件

45.对刀点可以设在上，也可以设在夹具或机床上与零件定位基准有一定位置联系的某一位置上。

46.若工件在夹具中定位，要使工件的定位表面与夹具的（）相接触，从而消除自由度。

47.一个零件的轮廓曲线是由不同的几何元素所组成时，各几何元素之间的连接点称为。

48.对大多数只具有直线插补与圆弧插补功能的数控系统，常用多个微小的直线段或圆弧段去逼近它，逼近线段的交点为。

49.在铣削零件的内外轮廓表面时，为防止在刀具切入、切出时产生刀痕，应沿轮廓（）方向切入、切出，而不应（）方向切入、切出

50.在返回动作中，用G98指定刀具返回（）；

用G99指定刀具返回（）。

二、基本概念

1）主运动由机床或手动提供的刀具与工件之间主要的相对运动，它使刀具切削刃及其前刀面切入工件材料，使被切削层转变为切屑，形成工件新表面。

2）进给运动由机床或手动传给刀具或工件的运动，它配合主运动不断地或连续地切除切削层，同时形成具有所需几何特性的已加工表面。

3）生产过程是指由原材料到成品制件各个相互关联劳动的全过程

4）工艺过程改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程

5）生产系统现代工厂逐步用系统科学的观点看待生产过程的各个环节及它们之间的关系，即将生产过程看成一个具有输入和输出的生产系统。

6）工序一个（或一组）工人在一个工作地点（指安置机床、钳工台等的地点），对一个（或同时加工的几个）工件所连续完成的那部分机械加工工艺过程称为工序

7）工位工件一次装夹后，在加工过程中工件如需作若干次位置的改变，则工件与夹具或机床的可动部分一起，相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置（每一位置有一个或一组相应的加工表面）上所进行的那部分加工过程，称为一个工位

8）工步在加工表面（或装配时的连接表面）、加工（或装配）工具、切削深度和切削速度（切削用量）都保持不变的情况下，所连续完成的（同一或同一组表面的）那一部分工序内容称为工步

9）生产纲领生产纲领是指工厂在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。

10）工艺规程工艺规程是在具体生产条件下的最合理或较合理的工艺过程和操作方法，经审批后用来指导生产的工艺文件

11）尺寸链在机器装配或零件加工过程中，一些相互联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合，称为尺寸链

12）工艺尺寸链由单个零件在加工过程中的各有关工艺尺寸所组成的尺寸链，称为工艺尺寸链

13）封闭环间接得到的尺寸。

其尺寸随着其他环的尺寸变化而变化。

一个工艺尺寸链中只有一个封闭环。

14）工序余量完成一个工序中某一表面所切除的金属层厚度，即相邻两工序的工序尺寸之差，则称为工序余量

15）加工总余量在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上切除的金属层总厚度，亦即毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差，称为加工总余量（或毛坯余量）

16）数控编程从零件图纸到获得数控机床所需控制介质的全部过程称为数控编程

17）完全定位工件的六个自由度都被限制的定位称为完全定位

18）欠定位按照加工要求，应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位

19）过定位工件的一个或几个自由度，被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位

20）基准不重合误差定位基准与设计基准不重合时所产生的加工误差，称为基准不重合误差。

21）刀具半径补偿由于刀具总有一定的刀具半径或刀尖部分有一定的圆弧半径，所以在零件轮廓加工过程中刀位点的运动轨迹并不是零件的实际轮廓，刀位点必须偏移零件轮廓一个刀具半径，这种偏移称为刀具半径补偿。

22）刀具长度补偿补刀具长度补偿是为了使刀具顶端达到编程位置而进行的刀具位置补偿。

刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向的补偿，使刀具在Z轴方向的实际位移量大于或小于程序的给定量，从而使长度不一样的刀具的端面在Z轴方向运动终点达到同一个实际的位置。

二、判断题

1）铣削时，工件之基准设定，宜先以大面为基准。

（√）

2）因为毛坯表面的重复定位精度差，所以粗基准一般只能使用一次。

3）粗加工时，限制进给量提高的主要因素是切削力；

精加工时，限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。

4）热处理调质工序一般安排在粗加工之后,半精加工之前进行。

5）正确选择工件定位基准，应尽可能选用工序基准、设计基准作为定位基准。

6）误差的敏感方向在工件的切线方向。

（×

）

7）设计基准可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准等四类。

（√）

8）尺寸链封闭环的基本尺寸，是其它各组成环基本尺寸的代数差。

9）当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工。

10）只需根据零件图样进行编程，而不必考虑是刀具运动还是工件运动。

11）通常在命名或编程时，不论何种机床，都一律假定工件静止刀具移动。

12）程序段的顺序号，根据数控系统的不同，在某些系统中可以省略的。

13）机床参考点在机床上是一个浮动的点（√）

14）机床参考点是数控机床上固有的机械原点，该点到机床坐标原点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定（√）

15）数控机床可使用绝对坐标或相对坐标编程。

16）数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。

）

17）数控系统中，坐标轴的正方向是使工件尺寸减小的方向。

18）第2章第1节

19）数控机床的机床坐标原点和机床参考点是重合的。

20）机床数控系统在控制刀具进行加工时，是按刀具的切削点的位置进行控制的。

21）G00,G01指令的运动轨迹路线相同，只是设计速度不同。

22）程序N100G01X100Z80；

N110G01X90Z60；

可以用N100G01X100Z80；

N110X90Z60代替。

（√）

23）G17G03I-30.0F100.执行此单节将产生一全圆。

24）数控机床的G00速度是由机床参数设定的，它可以通过面板上的修调旋钮进行调整。

25）圆弧插补中，对于整圆，其起点和终点相重合，用R编程无法定义，所以只能用圆心坐标编程。

26）G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。

27）刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。

28）数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。

29）圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180º

时半径取负值。

30）不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。

31）顺时针圆弧插补（G02）和逆时针圆弧插补（G03）的判别方向是：

沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。

32）当用G02/G03指令，对被加工零件进行圆弧编程时，圆心坐标I、J、K为圆弧终点到圆弧中心所作矢量分别在X、Y、Z坐标轴方向上的分矢量（矢量方向指向圆心）。

33）同组模态G代码可以放在一个程序段中，而且与顺序无关。

34）装夹工件时应考虑夹紧力靠近主要支承点。

35）具有独立的定位作用且能限制工件的自由度的支承称为辅助支承。

36）为了防止工件变形，夹紧部位要与支承对应，不能在工件悬空处夹紧。

37）只有当工件的六个自由度全部被限制时，才能保证加工精度。

38）对于加紧装置，要求在加紧过程中不改变工件定位后所占据的正确位置。

39）不足六点的定位为欠定位。

40）构成零件轮廓的各相邻几何元素的交点或切点为节点。

41）采用等间距法对非圆曲线进行拟合处理时，可使每段的拟合误差都相等。

42）进给路线的确定一是要考虑加工精度，二是要实现最短的进给路线。

43）固定循环是预先给定一系列操作，用来控制机床的位移或主轴运转。

44）固定形状粗车循环方式适合于加工已基本铸造或锻造成型的工件。

45）在任何情况下加有跳步号的程序段都将被跳过。

46）螺纹指令G32X41.0W-43.0F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。

47）数控机床用恒线速度控制加工端面、锥度和圆弧时，必须限制主轴的最高转速。

48）G04X3.0表示暂停3ms。

49）子程序的第一个程序段为最后一个程序段必须用G00指令进行定位。

50）恒线速控制的原理是当工件的直径越大，工件转速越快。

51）数控车床可以车削直线、斜线、圆弧、公制和英制螺纹、圆柱管螺纹、圆锥螺纹，但是不能车削多头螺纹G04X3.0表示暂停3ms。

52）数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。

53）“T1001”是刀具选择机能为选择一号刀具和一号补正。

54）铣削用量选择的次序是：

铣削速度、每齿进给量、铣削层宽度，最后是铣削层深度。

55）只有加工中心机床能实现自动换刀，其它数控机床都不具备这一功能。

56）数控机床的镜象功能适用于数控铣床和加工中心。

57）CNC铣床之原始机械原点，一般是由制造厂商设定。

58）在轮廓铣削加工中，若采用刀具半径补偿指令编程，刀补的建立与取消应在轮廓上进行，这样的程序才能保证零件的加工精度（×

59）刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。

60）宏程序的特点是可以使用变量，变量之间不能进行运算。

三、简答题

（1）同常规加工相比，数控加工具有哪些特点？

回答：

自动化程度高；

②加工精度高，加工质量稳定；

③生产效率高；

④易于建立计算机通讯网络；

（2）工艺规程的作用？

是指导生产的主要技术文件；

是生产管理和管理工作的基本依据；

是扩建和新建工厂或车间的基本资料

（3）切削加工的顺序安排的原则有哪些？

基准先行先粗后精先主后次先面后孔先内后外

（4）划分加工阶段的好处？

有利于保证产品的质量；

有利于合理使用设备；

便于及时发现毛坯的缺陷；

便于热处理工序的安排；

精加工和光整加工安排在后，可保护精加工和光整加工过的表面少受碰伤

（5）粗基准的选择原则①当必须保证不加工表面与加工表面间相互位置关系时，应选择该不加工表面为粗基准。

②对于有较多加工表面而不加工表面与加工表面间位置要求不严格的零件，粗基准选择应能保证合理地分配各加工表面的余量，使各加工表面都有足够的加工余量。

③尽可能地使某些重要表面（如机床床身的导轨表面）上的余量均匀④粗基准应尽量避免重复使用⑤选作粗基准的毛坯表面应尽量光滑平整

（6）精基准的选择原则回答：

基准重合原则基准统一原则自为基准原则互为基准原则选用定位基准原则

（7）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。

（8）

（9）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

（10）在什么情况下使用G04指令？

镗孔完毕后要退刀时，为了避免在已加工孔面上留下退刀螺旋状刀痕而影响孔面质量。

对锪不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定的深度后，最好用暂停指令停。

横向车槽时，应在主轴转过一转以后再退刀，用暂停指令来实现。

在车床上倒角或作中心孔时，为了使倒角表面和中心孔锥面乎整指令。

攻螺纹时，如果刀具夹头本身带有自动正、反转机构，则用暂停指令，以暂停时间代替指定的进结距离，待攻螺纹完毕，螺纹刀具退出工件后，再恢复机床的动作指令

（11）“六点定位原理”是什么？

若要使工件在夹具中获得惟一确定的位置，就需要在夹具亡合理设置相当于定位元件的六个支承点，使工件的定位基淮与定位元件紧贴接触，即可消除工件的所有六个自由度，这就是工件的六点定位原理

（12）确定夹紧力方向和作用点应遵循哪些原则？

答：

夹紧力应朝向主要定位基准；

夹紧力方向应有利于件小夹紧力；

夹紧力的作用点应选择在工件刚性较好的方向和部位；

夹紧力作用点应尽量靠近工件的加工表面；

夹紧力的作用方向应在定位支承范围内

（13）什么是对刀点对刀点位置确定的原则有哪些对刀点是数控加工时刀具相对零件运动的起点，也是程序的起点。

对刀点选定后，便确定了机床坐标系和零件坐标系之间的相互位置关系。

对刀点选择的原则：

①选定的对刀点位置，应使程序编制简单；

②对刀点在机床上找正容易；

③加工过程中检查方便；

④引起的加工误差小。

（14）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Y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B表示。

上述两类误差之和即为定位误差，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。

先分别计算出来，然后再根据具体情况分别进行合成，从而求得定位误差。

（15）用直线逼近曲线y=f（x）的节点计算和逼近误差验算方法？

已知工件轮廓曲线的方程式为

，它是一条连续的曲线。

等间距法是将曲线的某一坐标轴分成等间距然后求出曲线上相应的节点A、B、C、D、E等的x、y坐标。

在极坐标中，间距用相邻节点间的转角坐标增量或向径坐标增量相等的值确定

下面为一种验算误差的方法：

在插补间距确定后，插补直线两端点A和B的坐标可求出为（

）和（

），则直线AB的方程式为：

令

，

则上式可改写成Dx-Ey=C它的斜率为k=D/E

根据允许的公差，可以画出表示公差带范围的直线，平行直线的方程为：

该直线与y=f（x），连列解方程组

无交点（在A、B两点之间）：

满足要求；

相切：

临界状态；

两交点：

不合格

（16）用圆弧分割法逼近曲线y=f（x）的节点计算？

（17）

该方法应用在曲线y=f（x）是单调的情况。

如果曲线不是单调曲线，则应在拐点或凸点处将曲线分段，使曲线为单调曲线。

单调曲线用圆弧分割法计算步骤如下：

（18）等误差法直线逼近的节点计算方法？

等误差拟合轮廓曲线时，使每段的逼近误差相等且小于等于允许误差。

这种方法确定各程序段长度不等，程序段数目最少。

但其计算过程较复杂。

下面介绍平行线法：

该方法的计算过程是以曲线

的起点为圆心，以允许误差

为半径做圆。

设起点的坐标为（

），则此圆的方程为（在M点）

求上述圆与曲线的公切线斜率

过起点圆圆心做平行于上述公切线的直线与曲线相交求得第二点

（19）数控车床适合加工那些特点回转体零件？

①精度要求高的回转体零件

②表面粗糙度好的回转体零件

③轮廓形状复杂的零件

④带一些特殊类型螺纹的零件

⑤超精密、超低表面粗糙度的零件

（20）数控车床刀具补偿的作用以及如何实现？

如果对数控车床不进行刀具补偿，将使程序编制非常困难

数控车床的刀具补偿功能通过刀具指令实现

包括刀具偏置功能和刀尖圆弧半径补偿功能

考虑刀具偏置功能的刀具指令T后面一般为四位，

如果考虑刀尖半径补偿T后面一般为四位

（21）试比较G32、G92、G76指令加工螺纹的编程特点？

（22）

①G32可以切削圆柱螺纹、圆锥螺纹和端面螺纹，只能加工螺纹部分；

它与G01的区别是在保证刀具直线移动的同时，主轴按一定的关系保持同步；

②G92为螺纹自动循环切削指令，可以切削圆柱螺纹、圆锥螺纹，一次只能完成一刀切削

③G76为螺纹复合循环切削指令，当螺纹切削次数很多时，采用G32编程很繁琐，而采用G76，只用一条指令就可以进行多次切削。

（23）在数控加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？

（24）

固定循环由以下6个顺序动作组成：

①X、Y轴定位；

②快速运动到R点（参考点）；

③孔加工；

④在孔底的动作；

⑤退回到R点（参考点）；

⑥快速返回到初始点。

四、编程题

内径粗加工复合循环编制图所示零件的加工程序：

要求循环起始点在A（46，3），切削深度为1.5mm（半径量）。

退刀量为1mm，X方向精加工余量为0.4mm，Z方向精加工余量为0.1mm，其中点划线部分为工件毛坯。

G71内径复合循环编程

%

N1T0101（换一号刀，确定其坐标系）

N2G00X80Z80（到程序起点或换刀点位置）

N3M03S400（主轴以400r/min正转）

N4X6Z5（到循环起点位置）

G71U1R1P8Q16X-0.4Z0.1F100（内径粗切循环加工）

N5G00X80Z80（粗切后，到换刀点位置）

N6T0202（换二号刀，确定其坐标系）

N7G00G42X6Z5（二号刀加入刀尖园弧半径补偿）

N8G00X44（精加工轮廓开始，到Φ44外圆处）

N9G01W-20F80（精加工Φ44外圆）

N10U-10W-10（精加工外圆锥）

N11W-10（精加工Φ34外圆）

N12G03U-14W-7R7（精加工R7圆弧）

N13G01W-10（精加工Φ20外圆）

N14G02U-10W-5R5（精加工R5圆弧）

N15G01Z-80（精加工Φ10外圆）

N16U-4W-2（精加工倒2×

45°

角，精加工轮廓结束）

N17G40X4（退出已加工表面，取消刀尖园弧半径补偿）

N18G00Z80（退出工件内孔）

N19X80（回程序起点或换刀点位置）

N20M30（主轴停、主程序结束并复位）

用外径粗加工复合循环编制下图所示零件的加工程序：

要求循环起始点在A（56，5），切削深度为1.5mm（半径量）。

G71外径复合循环编程

车床编程：

编制下图所示零件的加工程序：

要求循环起始点在A（80，1），切削深度为1.2mm。

退刀量为1mm，X方向精加工余量为0.2mm，Z方向精加工余量为0.5mm，其中点划线部分为工件毛坯

图外径粗切复合循环编程

N1T0101（换一号刀，确定其坐标系）

N2G00X100Z80（到程序起点或换刀点位置）

N3M03S400（主轴以400r/min正转）

N4X80Z1（到循环起点位置）

N5G72W1.2R1P8Q17X0.2Z0.5F100（外端面粗切循环加工）

N6G00X100Z80（粗加工后，到换刀点位置）

N7G42X80Z1（加入刀尖园弧半径补偿）

N8G00Z-56（精加工轮廓开始，到锥面延长线处）

N9G01X54Z-40F80（精加工锥面）

N10Z-30（精加工Φ54外圆）

N11G02U-8W4R4（精加工R4圆弧）

N12G01X30（精加工Z26处端面）

N13Z-15（精加工Φ30外圆）

N14U-16（精加工Z15处端面）

N15G03U-4W2R2（精加工R2圆弧）

N16Z-2（精加工Φ10外圆）

N1