考试数控加工工艺与编程第三次作业.docx
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考试数控加工工艺与编程第三次作业
2013年4月考试数控加工工艺与编程第三次作业
一、填空题（本大题共30分，共10小题，每小题3分）
1.控车床上加工工件时，工件原点一般设在主轴中心线与工件右端面（或左端面）的______处。
2.数控机床在加工过程中控制的是______轨迹。
3.平面轮廓加工属于______加工方式。
4.确定数控机床坐标轴时规定，X坐标轴一般是______，与工件安装面______，且垂直Z坐标轴。
5.MasterCAM把______和计算机辅助制造（CAM）功能有机地结合在一起，完成从设计绘制图形到编制刀具路径的整个过程。
6.在铣削加工零件轮廓时，要考虑尽量采用______加工方式，这样可以提高零件表面质量和加工精度，减少机床的“颤振”。
7.用数控车床加工一个外圆，其尺寸为φ200＋0.1，为了更好地保证其精度，其编程尺寸为______。
8.______系高合金化的硬质合金牌号。
这类合金主要用于加工长切屑的黑色金属，如碳钢、铸钢等。
9.数控车床加工螺纹时，会在起始段和停止段发生______、______现象，所以，实际加工螺纹长度应包括______、______空行程量。
10.若在主程序中插入______程序段，当程序跳步选择开关为______时，则返回到主程序的起点；当程序跳步选择开关为______时，则跳过______程序段，执行其下面的程序段。
二、问答题（本大题共30分，共5小题，每小题6分）
1.数控车床恒线速切削功能的作用。
2.数控铣床主要功能有哪些？
3.断丝原因分析及解决方法。
4.硬质合金的分类及用途？
5.什么是可变程序段格式？
试举例说明。
三、程序设计题（本大题共40分，共4小题，每小题10分）
1.数控线切割加工下图所示零件,试用ISO编程。
2.用直径为20mm的立铣刀，加工如图5所示零件。
要求每次最大切削深度不超过20mm。
（用子程序编程）
3.按下图编写精加工程序，T01为中心钻，T02为Ø8钻头，T3为Ø16立铣刀。
4.编制立式加工中心加工下图所示零件的数控程序。
答案：
一、填空题（30分，共10题，每小题3分）
1.
参考答案：
交点
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
刀具中心
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
二轴
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
水平线平行
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
计算机辅助设计/CAD
解题方案：
从MasterCAM的使用方面考虑。
评分标准：
6.
参考答案：
顺铣
解题方案：
从顺铣、逆铣优缺点方面考虑。
评分标准：
7.
参考答案：
φ20.05
解题方案：
评分标准：
8.
参考答案：
P类（蓝色）
解题方案：
见数控加工工艺设计。
评分标准：
9.
参考答案：
加速减速切入切出
解题方案：
评分标准：
10.
参考答案：
/M99“OFF”“ON”/M99
解题方案：
从机床操作上考虑。
评分标准：
二、问答题（30分，共5题，每小题6分）
1.
参考答案：
因为在材质、精车余量和刀具已定的情况下，表面粗糙度取决于进给量和切削速度的变化，致使削后的表面粗糙度不一致。
使用数控车床的恒线速切削功能，就可选用最佳线速度来切削锥面、球面和端面等，使车削后的表面粗糙度值既小又一致。
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
数控铣床主要功能有：
1、平面直线插补功能2、空间直线插补功能3、平面圆弧插补功能4、逼近圆弧插补功能5、孔加工固定循环
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
断丝原因分析：
1、在没有超过电极丝使用寿命的情况下，断丝可分为三个阶段的断丝，若在刚开始加工阶段就断丝，则可能的原因有：
（1）加工电流过大。
（2）钼丝抖动厉害。
（3）工件表面有毛刺或氧化皮。
2、若在加工中间阶段断丝，则可能的原因有：
（1）电参数不当，电流过大。
（2）进给调节不当，开路短路频繁。
（3）工作液太脏。
（4）导电块未与钼丝接触或被拉出凹痕。
（5）切割厚件时，脉冲过小。
（6）丝筒转速太慢。
3、若在加工最后阶段出现断丝，则可能的原因有：
（1）工件材料变形，夹断钼丝。
（2）工件跌落，撞落钼丝。
解决方法：
在快走丝线切割加工中，要正确分析断丝原因，采取合理的解决办法。
在实际中往往采用如下方法：
（1）减少电极丝运动的换向次数，尽量消除钼丝抖动现象。
根据线切割加工的特点，钼丝在高速切割运动中需要不断换向，在换向的瞬间会造成钼丝松紧不一致，即钼丝各段的张力不均，使加工过程不稳定。
所以在上丝的时候，电极丝应尽可能上满储丝筒。
（2）钼丝导轮的制造和安装精度直接影响钼丝的工作寿命。
在安装和加工中应尽量减小导轮的跳动和摆动，以减小钼丝在加工中的振动，提高加工过程的稳定性。
（3）选用适当的切削速度。
在加工过程中，如切削速度（工件的进给速度）过大，被腐蚀的金属微粒不能及时排出，会使钼丝经常处于短路状态，造成加工过程的不稳定。
（4）保持电源电压的稳定和冷却液的清洁。
电源电压不稳定会使钼丝与工件两端的电压不稳定，从而造成击穿放电过程的不稳定。
冷却液如不定期更换会使其中的金属微粒成分比例变大，逐渐改变冷却液的性质而失去作用，引起断丝。
如果冷却液在循环流动中没有泡沫或泡沫很少、颜色发黑、有臭味，则要及时更换冷却液。
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
我国将硬质合金分为三类：
1、YG（钨钴类），用于主要加工铸铁、有色金属及非金属材料。
常用牌号有YG8、YG6、YG3。
2、YT（钨钛钴类），主要用于加工钢材,常用牌号有：
YT5，YT15、YT30，它们分别适用于粗加工、半精加工和精加工。
3、YW（钨钛钽（铌）钴类），既可以加工铸铁、有色金属，也可用于加工钢。
常用牌号有：
YW1、YW2。
YW1，能承受一定的冲击载荷，通用性较好；YW2耐磨性稍次于YW1，但使用强度较高，能承受较大的冲击载荷。
解题方案：
数控机床的工具系统
评分标准：
5.
参考答案：
由顺序号、数据字和程序段结束组成。
各字后有地址，字的排列顺序要求不严格，数据的位数可多可少，不需要的字以及与上一程序段中相同的续效字可以不写。
例：
N60G01X-155.0F200；式中：
N：
程序段地址码（字），用于指令程序段号；G：
指令动作方式的准备功能地址（G01为直线插补指令）；X：
坐标轴地址，其后面的数字表示刀具在该坐标移动的目标点坐标；F：
进给量指令地址，其后面的数字表示进给量，F200表示进给量为200mm／min；程序段末尾的“；”为程序段结束符号（EOB）。
解题方案：
评分标准：
三、程序设计题（40分，共4题，每小题10分）
1.
参考答案：
O3
N01G92X0Y0
N02G01X10000Y0
N03G01X10000Y20000
N04G02X40000Y20000I15000J0
N05G01X40000Y0
N06G01X0Y0
N07M02
解题方案：
见线切割ISO代码程序编制。
评分标准：
2.
参考答案：
O1000
G90G92X0Y0Z300
G00X-50Y-50S800M03
G01Z-20F150
M98P1010
Z-45F300
M98P1010
G00X0Y0Z300
M30
O1010
G42G01X-30Y0F300H02M08
X100
G02X300R100
?
G01X400
Y300
G03X0R200
G01Y-30
G40G01X-50Y-50M09
解题方案：
零件厚度为40mm，根据加工要求，每次切削深度为20mm，分2次切削加工，在这两次切深过程中，刀具在XY平面上的运动轨迹完全一致，故把其切削过程编写成子程序，通过主程序两次调用该子程序完成零件的切削加工，中间两孔为已加工的工艺孔，设图示零件上表面的左下角为工件坐标系的原点。
评分标准：
3.
参考答案：
O0002；
T1M06；（中心钻）
G90G54G0G40X0Y0S1200M03；
G43Z100H01；
M08；
G81Z-5.0R2.0F160；
M05；
M09；
T2M06；（?
8钻头）
G90G54G0G40X0Y0S1200M03；
G43Z100H02；
M08；
G83Z-25.0R2.0Q3.0F80；
M05；
M09；
T3M06；（?
16立铣刀）
G90G54G0G40X26.0Y0S1200M03；
G43Z100H03；
Z2.0；
M08；
G01Z-10.0F80；
G01G41X16.0D03F200；
G02I-16.0；
G01G40X26.0；
G00Z100.0；
X-32.0Y-32.0
Z2.0；
M08；
G01Z-20.0F80；
G01G41X-22.0Y-16.0D01F200；
Y16.0；
G02X-16.0Y22.0R6.0；
G01X16.0；
G02X22.0Y16.0R6.0；
G01Y-16.0；
G02X16.0Y-22.0R6.0；
G01X-16.0；
G02X-22.0Y-16.0；
G01G40X-32.0Y-32.0；
G00Z100.0；
M05；
M09；
M30；
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
O0020；
N1；（外轮廓铣削）
T1；
G90G54G00X0Y-65.0；
G43Z100.0H3；
M03S600；
Z10.0；
M08；
G01Z-10.0F80.0；
G41X30.0F150D01；
G03X0Y-35.0R30；
G01X-30.0；
G02X-35.0Y-30.0R5；
G01Y30.0；
G02X30.0Y35.0R5；
G01X30.0；
GO2X35.0Y30.0R5；
G01Y-30.0；
G02X30.0Y-35.0R5；
G01X0；
G03X-30.0Y-65.0R30；
G01X0；
G00Z100.0；
M09；
M05；
G28YO；
MOO；
N2；（内圆铣削）
T2；
GOOXOYO；
G43Z100.0H2；
M03S800；
Z10.0；
M08；
G01Z80；
G41X-10.0Y-10.0D02；
GO3XOY-20.0R10；
J0；
X10.0Y-10.0R10；
G01XOY0；
G00Z100.0；
M09；
M05；
G28YO；
MOO；
N3；（钻Φ8孔）
T3；
G00X25.0Y25.0；
G43Z100.0H3；
M03S600；
Z10.0；
M08；
G81Z-20.0R50；
X-25.0；
?
G00Z100.0；
M09；
M05；
G28YO；
MOO；
N4；（铰孔）
T4；
G00X25.0Y25.0；
G43Z100.0H4；
M03S30；
Z10.0；
M08；
G81Z-20.0R20；
X-25.0；
G00Z100.0；
M09；
M05；
G28YO；
MOO；
N5；（钻螺纹底孔）
T5；
G00X25.0Y-25.0；
G43Z100.0H5；
M03S600；
Z10.0；
M08；
G81Z-20.0R50；
X-25.0；
G00Z100.0；
M09；
M05；
G28YO；
MOO；
N6；（攻丝）
T6；
G00X25.0Y-25.0；
G43Z100.0H6；
M03S30；
Z10.0；
M08；
G84Z-15.0R37.5；
X-25.0；
G00Z100.0；
M09；
M05；
G28YO；
M30；
解题方案：
1、确定工艺方案及加工路线；
2、工步顺序；
3、确定切削用量；
4、确定工件坐标系和对刀点；
5、根据编程指令编写程序。
评分标准：
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