数控加工工艺与编程程俊兰第3章习题答案.docx

1、数控加工工艺与编程程俊兰第3章习题答案01001;G54 S800 M03;T0101;G00 X110. Z5.;G71 U3.0 R1.5;G71 P10 Q20 U1.0 W0.5 F0.15;复习思考题33-1 车刀刀尖圆弧半径补偿有何意义。数控车床按刀尖对刀，但车刀的刀尖总有一段小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是假想刀 尖P。编程时按假想刀尖轨迹编程（即工件的轮廓与假想刀尖 p重合），而车削时实际起作用的切削刃是圆弧切点 A，B,这样就会引起加工表面的形状误差。采用刀具半径补偿功能后可 按工件的轮廓线编程，数控系统会自动计算刀心轨迹并按刀心轨迹运动，从而消除了刀尖圆 弧半径对工件形状的影

2、响。3-2 在数控车床上如何对刀？在数控加工生产实践中，常用的对刀的方法有找正法对刀、机外对刀仪对刀、自动对刀 等三大类。G50、G54和直接刀补来找到工件原在数控车床上常采用找正法对刀中的试切法。有用 点位置三种方法。3-3 完成如图3-53所示零件的粗加工循环。120程序名坐标系设定，主轴正转，转速 800r/mi n选择1号刀1号刀补快速定位到循环起点（110，5）调用外圆粗加工循环 G71，切深3mm，退刀量1.5mm精加工路线是N10至N20.精加工余量N10 GOO XO.;G01 ZO;X35.;Z-30.;X55. Z-50.;Z-65.;G02 X85. Z-80. R15.

3、;G01 X100. Z-100.;N20 Z-120.;G00 X100. Z100.;M30;0.5mm ，粗加工进给量 0.15mm/r精加工路线第一段，沿X轴进给到零件中心 切削进给到z0平端面切削0 35外圆切削锥面切削0 55外圆切R15圆弧切锥面精加工路线最后一段，切0 100外圆快速返回到（100 , 100 ）程序结束一、工艺分析此零件的车削加工包括车端面、倒角、外圆、圆弧过渡面、切槽加工、螺纹加工和切断。1.选择刀具。根据加工要求需选用三把刀：1号刀车外圆，2号刀切槽，刀刃宽3 mm， 3号刀车螺纹。（2 ）工艺路线 首先粗、精车削外形，然后进行切槽加工，再车螺纹，最后切断

4、。（3 ）确定切削用量 粗车外圆：主轴转速为 S600r/min ，进给速度为 F0.15 mm/r ； 精车外圆：主轴转速为 S1000r/min ，进给速度为 F0.05 mm/r 。切槽：主轴转速 S300 r/min ，进给速度为 F0.15 mm/r ;车螺纹：主轴转速为 S200 r/mi n 。（4 ）数值计算螺纹大径：D大=D公称-0.1 X螺距=（60-0.1 X 5 ）= 59.5 mm螺纹小径：D小=D公称-1.3 X螺距=(60-1.3 X 5 )= 53.5 mm螺纹加工引入量=6 mm，超越量=3mm2 ）数控编程设定车刀刀尖的起始位置为（ 100 ， 100 ），

5、其车削加工程序及程序说明如下：O1002;G54 S600 M03;T0101;G00 X100. Z5.;G71 U2.0 R1.0;G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F0.15;N10 G00 X0 S1000;G01 Z0 F0.05;X57.5.;X59.5. Z-1.;Z-41.;X70.;Z-60.;G02 X90. Z-70. R10.;N20 G01 Z-90.;G70 P10 Q20;G00 X 100. Z200.;T0202 S300;G00 X75. Z-41.;G01 X53.5 F0.2;G00 X75.;Z-38.;G01 X53.5;Z-41.;G00

6、 X75.;X100.Z200.;T0303 S200;G00 X65. Z6.;G76 P010060 Q200 R150 ；G76 X53.5 Z-38. P3000 Q1000 F5.G00 X100. Z100.;S300 T0202;G00 X100.Z-93.;程序名 设定坐标系，主轴正转，转速 600r/min 调用 1 号刀具 1 号刀补 快速定位到粗车外圆的循环起点（ 100 ， 5 ） 粗车外圆精加工余量 0.25 ， Z 向 0.1, 粗加工进给量 0.15mm/r精加工路线第 1 段，精加工主轴转速 1000r/min 精加工路线第 1 段，精加工进给量 0.05mm/

7、r 平端面加工 C1 倒角 切外圆切台阶面切$70外圆切 R10 倒圆弧精加工路线最后一段，切$ 90 外圆 精车外轮廓快速回到换刀点（ 100 ， 200 ）换 2 号切槽刀，主轴转速 300r/min 快速定位到槽正上方（切槽刀左刀尖为刀位点）X 向直线进给切槽到槽深，进给量 0.2mm/rX 向退刀到 x75Z 向定位到 Z-38第 2 次切槽槽底 Z 向进给到 Z-41 ，使槽底光滑X 向退刀 回换刀点 换3号螺纹刀，主轴转速 200r/min 定位到螺纹加工循环起点（ 65 ， 6 ） 螺纹加工复合循环，精加工 1 次，根部无倒角， 刀尖角 60 度，螺纹牙型高为 3mm ，第一刀切

8、深 1mm ，导程5mm回换刀点换 2 号切槽刀，切断主轴转速 300r/min 快速定位到 X100定位到切断位置 Z-93G01 X1. F0.15;GOO X1OO. Z100.T0200;切断，剩一点轻轻一掰就断 回换刀点，取消刀补程序结束M30;01003;程序名G54 S800 M03;设定坐标系，主轴正转，转速 800r/mi nT0101;:调用1号刀具1号刀补G00 X90. Z5.;快速定位到粗车外圆的循环起点( 90 , 5)G71 U3.0 R1.5;粗车外圆G71 P10 Q20 U1.0 W0.5 F0.15;精加工余量 X向0.5 ,Z向0.1,粗加工进给量 0.

9、15mm/rN10 G00 X0.S1000;精加工路线第1段，精加工主轴转速1000r/mi nG01 Z0 F0.08;Z向进刀G03 X20. Z-10. R10.;切R10圆弧G01 W-20.;切$20外圆G03 X60. W-35. R40.;切R40圆弧面G01 W-20.;切$60外圆X80. W-10.;切锥面N20 W-28.;精加工路线最后1段，切$ 80外圆G70 P10 Q20;精加工外轮廓G00 X100. Z100. T0100;回换刀点，取消刀补M30;程序结束3-6 完成图3-56所示零件的加工。(1 )毛坯： 88mm X 125 mm , 45# 钢。(2

10、 )按零件图制定加工工序。 (3 )完成加工编程。工序1 ：加工右端外圆面、槽及内孔。工步顺序：先钻孔、再粗、精车车外圆 ，切槽，粗车内孔，精车内孔。工序2 :掉头加工左端外圆面、槽及螺纹。工步顺序：粗、精车外形，切槽，车螺纹。选择刀具：1号刀为外圆粗车刀，选用 80 菱形刀片进行外表面粗车。 2号刀为20钻 头，顶角为120。，进行内孔深部的钻削。 3号刀为外圆精车刀，选用 55。菱形刀片。4号 刀为内孔的粗精车刀， 选用80。菱形刀片。5号刀为切槽刀，刀刃宽4mm。6号刀为螺纹刀。切削用量：粗车外表面时主轴转速 S=1000 r/min ，进给量F=0.15 mm/r 。钻孔时的 主轴转速

11、 S=500 r/min ，进给量 F=0.1 mm/r 。精车外圆时主轴转速 S=1400 r/min ，进 给量F=0.08 mm/r 。粗车内孔时主轴转速 S=800 r/min ，进给量F=0.2 mm/r ，精车内孔 时主轴转速 S=1000 r/min ，进给量 F=0.1 mm/r 。切槽时主轴转速 S=500 r/min ，进给 量F=0.2 mm/r 。切螺纹的主轴转速 S=300 r/min 。数值计算螺纹大径：D 大=D 公称-0.1 X 螺距=(60-0.1 X 1.5 )= 59.85 mm螺纹小径：D 小=D 公称-1.3 X 螺距=(60-1.3 X 1.5 )=

12、 58.05 mmO1004;G50 X200. Z200.;S500 M03 T0202G00 X0.Z10.;G01 Z-40. F0.1;G00 Z100.;X100. T0200;螺纹加工引入量= 3 mm，超越量=2 mm工序1程序名建立坐标系调用2号刀，钻孔定位到(0, 10 )钻孔到Z-40，进给量0.1mm/rZ向退刀X向退刀，并取消刀补S1000 T0101;G00 X90. Z2.;G71 U2.0R1.0;G71 P10 Q20 U0.02 W0.01F0.15;N10 G00X66.;G01 Z0;X74.G01 X80. Z-3.;G01 Z-50.;X87.;N20

13、 Z-80.;G00 X100.Z100.T0100;S1400 T0303 F0.08;G00 X90. Z2.;G70 P10 Q20;G00 X100. Z100. T0300;S500 T0505;G00 X90. Z-50.;G01 X69. F0.2;G04 X5.0;G00 X90.;X100.Z100.T0500;S800 T0404;G00 X18. Z5.;G71 U2.R1.;G71 P30 Q40 U-0.02 W0.01F0.2;N30 G00 X58.S1000;G01 Z0.F0.1;G02 X50.Z-8.R8.;G01 Z-25.;N40 X18.;G70 P

14、30 Q40;G00 X100. Z100. T0400;M30;O1005;G50 X200. Z200.;S1000 T0101;换 1 号刀，切削外轮廓 定位到外圆切削循环起点（ 90 ，2 ） G71 外圆切削循环 精加工余量 0.01mm, 粗加工进给量快速进刀到 X66Z 向进刀到 Z0 平端面 加工倒角 切$80外圆 切台阶面 切$ 87 外圆 回换刀点，取消刀补 换 3 号精车刀，精车外轮廓 定位到循环起点（ 90 ，2 ） 精加工外轮廓回换刀点，取消刀补换 5 号切槽刀，主轴转速 500r/min 定位到槽正上方 切槽，进给量 0.2mm/r 槽底进给暂停 5s 退刀回换刀点

15、，取消刀补换 4 号内孔车刀，主轴转速 800r/min 定位到内孔加工循环起点（ 18 ，5 ） 粗加工内孔粗加工进给量 0.2 mm/r 精加工主轴转速 1000 r/min 精加工进给量 0.1 mm/r 切削 R8 圆弧 切$ 50 内圆X 向退刀 精加工内轮廓 回换刀点，取消刀补 程序结束0.15mm/工序 2 程序名 建立坐标系调用 1 号刀 1 号刀补G00 X90. Z2.;G71 U2.0R1.0;G71 P10 Q20 U0.02 W0.01N10 G00X30.;G01 X40. Z-3.;G01 Z-15.;X55.85.;X59.85 .W-2.;Z-45.;N20

16、X87.;G00 X100.Z100.T0100;S1400 T0303 F0.08;G00 X90. Z2.;G70 P10 Q20;G00 X100. Z100. T0300;S500 T0505;G00 X90. Z-45.;G01 X57. F0.2;G04 X5.0;G00 X90.;X100.Z100.T0500;S300 T0606;G00 X65. Z-12.;G92 X59.2 Z-43.F1.5;X58.6;X58.2;X58.05;G00 X100.Z100.T0600;M30;定位循环起点（ 90 ，2） G71 循环粗加工外轮廓F0.15; 精加工余量 0.01mm

17、，粗加工进给量 0.15mm/r 快速进刀到 X30 切倒角切$40外圆切端面 倒角 切$ 59.85 外圆 切端面 回换刀点，取消刀补 换精车刀，精车外轮廓 定位循环起点（ 90 ，2 ） G70 精车循环 回换刀点，取消刀补 换 5 号切槽刀 定位到槽正上方 切槽到深度 槽底暂停 5s 退刀 回换刀点，取消刀补 换 6 号螺纹刀 定位到螺纹加工循环起点（ 65 ， -12 ） 切削螺纹第 1 刀 切削螺纹第 2 刀 切削螺纹第 3 刀 切削螺纹第 4 刀 回换刀点，取消刀补 程序结束3-7 试编写图 3-57 所示小轴的数控加工程序，材料为 45 钢。图 3-57（一） 工艺分析零件两端都

18、需要加工，故划分为两个工序。因为右端有螺纹，故先加工左端。工序1 ：粗精加工左端外圆面、切槽。工序2 :掉头加工右端外圆面、切槽及螺纹。选择刀具：1号刀为外圆粗车刀，选用 80 菱形刀片进行外表面粗车。 2号刀为外圆精车刀，选用55。菱形刀片。3号刀为切槽刀，刀刃宽 2mm。4号刀为螺纹刀。螺纹小径：D 小=D 公称-1.3 X 螺距=（16-1.3 X 1.5 ）= 14.05 mm螺纹加工引入量=2 mm，超越量=1 mm(二)加工程序01006;G50 X200. Z200.;S1000 T0101;G00 X30. Z2.;G71 U2.0R1.0;G71 P10 Q20 U0.02

19、W0.01 F0.15;N10 G00X0.;G01 Z0;G01 X15.;X17. Z-1.;Z-18.;X25.;工序1程序名设定工件坐标系换1号刀1号刀补快速定位到外圆循环起点（30 , 2 ）G71外圆切削循环N10N20 为精加工路线X向进刀Z向进刀平端面加工倒角切$17外圆切端面N20 Z-80.;G00 X100.Z100.T0100;S1400 T0202 F0.08;G00 X30. Z2.;G70 P10 Q20;G00 X100. Z100. T0200;S500 T0303;G00 X30. Z-18.;G01 X16. F0.2;G04 X5.0;G00 X30.;

20、X100.Z100.T0300;M30;O1007;G50 X200. Z200.;S1000 T0101;G00 X30. Z2.;G71 U2.0R1.0;G71 P10 Q20 U0.02 W0.01 F0.15;N10 G00X0.;G01 Z0;G01 X13.85.;X15.85. Z-1.;Z-22.;X17.;Z-40.;N20 X25.;G00 X100.Z100.T0100;S1400 T0202 F0.08;G00 X30. Z2.;G70 P10 Q20;G00 X100. Z100. T0200;S500 T0303;G00 X30. Z-22.;G01 X13. F

21、0.2;G04 X5.0;G00 X30.;X100.Z100.T0300;S300 T0404;切$25外圆 回换刀点，取消刀补 换 2 号精车刀 定位到循环起点（ 30 ，2） 精车外轮廓 回换刀点，取消刀补 换3 号切槽刀 定位到槽正上方 切槽到槽深 槽底暂停 5s 退刀回换刀点，取消刀补 程序结束工序 2 程序名 设定工件坐标系 调用 1 号刀 定位到循环起点（ 30 ，2） G71 粗加工外轮廓 N10N20 为精加工路线 X 向快速进刀Z 向进刀 平端面 加工倒角 切$ 15.85 外圆 切台阶面 切$ 17 外圆 切台阶面 回换刀点，取消刀补 换 2 号精车刀 定位到循环起点（

22、30 ，2） 精车外轮廓 回换刀点，取消刀补 换3 号切槽刀 定位到槽正上方 切槽到槽深 槽底暂停 5sX 向退刀 回换刀点，取消刀补 换4 号螺纹刀G00 X18. Z2.;G92 X15.2 Z-21.F1.5;X14.6;X14.4;X14.05;G00 X100.Z100.T0400;M30;定位到螺纹加工循环起点（18 , 2 ） 切削螺纹第1刀切削螺纹第2刀切削螺纹第3刀 切削螺纹第4刀 回换刀点，取消刀补 程序结束3-8 编制如图3-58所示简单回转零件的车削加工程序， 包括粗精车端面、 外圆、倒角、倒圆。零件加工的单边余量为 2mm，其左端面25mm 为夹紧用。13 XA5D

23、U7*2| 图 3-583-9 编制如图3-59所示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、锥角、圆角、退刀槽和螺纹加工等，左端 25mm 夹紧用。毛坯为 g 85mm x 300 mm的棒料，精加工余量为 0.2mm。60图 3-591.工艺分析选择刀具：1号刀为外圆粗车刀，选用 80 菱形刀片进行外表面粗车。 2号刀为外圆精车刀，选用55。菱形刀片。3号刀为切槽刀，刀刃宽 3mm。4号刀为螺纹刀。切削用量：粗车外表面时主轴转速 S=1000 r/min ，进给量F=0.15 mm/r 。精车外圆时主轴转速 S=1400 r/min ，进给量 F=0.08 mm/r 。

24、切槽时主轴转速 S=500 r/min ，进给量 F=0.2 mm/r数值计算。切螺纹的主轴转速 S=300 r/mi n 。螺纹大径：D 大=D 公称-0.1 x 螺距=(48-0.1 x 2 ) = 47.8 mm螺纹小径：D 小=D 公称-1.3 x 螺距=(48-1.3 x 2 ) = 45.4 mm螺纹加工引入量=2 mm，超越量=1 mm（二）加工程序01009;程序名G50 X200. Z200.;建立工件坐标系S1000 M03 T0101;调用1号刀1号刀补G00 X90. Z2.;定位到循环起点（90 , 2）G71 U2.0R1.0;G71粗切外轮廓G71 P10 Q20

25、 U2.0 W1.0 F0.15;N10N20 为精加工路线N10 G00X0.;X向快速进刀G01 Z0;Z向进刀G01 X45.8;平端面X47.8 Z-1.;倒角Z-30.;切$47.8外圆X50.;切台阶面W-20.;切$5O外圆X60. W-27.5;切锥面G02 X65. Z-80. R2.5;加工R2.5倒圆G01 W-20.;切$65外圆G02 X75.W-5.R5.;切R5倒圆弧N20 G01 X85.;切台阶面GOO X100.Z100.T0100;回换刀点，取消刀补S14OO T0202 F0.08;换2号精车刀GOO X90. Z2.;定位到循环起点（9O，2）G70

26、P1O Q20;精车外轮廓GOO X1OO. Z1OO. T0200;回换刀点，取消刀补S500 TO3O3;换3号切槽刀GOO X6O. Z-3O.;定位到槽正上方GO1 X45. FO.2;切槽到槽深GO4 X5.O;槽底暂停5sGOO X6O.;X向退刀X1OO.Z1OO.TO3OO;回换刀点，取消刀补S3OO TO4O4;换4号螺纹刀GOO X55. Z2.;定位到螺纹加工循环起点（55，2）G92 X47.1 Z-28.F2.;切削螺纹第1刀X46.5;切削螺纹第2刀X45.9;切削螺纹第3刀X45.5;切削螺纹第4刀X45.4;切削螺纹第5刀GOO X1OO.Z1OO.TO4OO;回换刀点，取消刀补M3O;程序结束