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1、数控课后答案数控机床与编程课后习题参考答案1数控机床由哪几部分组成？答：数控机床主要由机床本体，数控系统，驱动系统，辅助装置等几个部分组 成。2数控机床有哪些类型？答：数控车床，数控卧式镗床，数控立式升降台铣床，五坐标摆动工作台铣床， 五坐标摆头铣床。3数控机床加工有哪些特点？答：适应性强，精度高，效率高，减轻劳动强度 改善劳动条件。4什么是点位控制及轮廓控制？所用的数控机床有何不同？答：（1）点位控制或位置控制数控机床只能控制工作台或刀具从一个位置精 确地移动到另一个位置，在移动过程中不进行加工，各个运动轴可以同时移动， 也可以依次移动。如数控镗钻冲数控点焊机及数控折弯机等机等均属此类 机床

2、（2）轮廓控制数控机床能够同时对两个或两个以上坐标轴进行连续控制， 具有插补功能，工作台或刀具边移动边加工。如数控铣车磨及加工中心等 是典型的轮廓控制数控机床，数控火焰切割机，数控线切割及数控绘图机等也都 采用轮廓控制系统。5什么是开环控制系统，闭环控制系统和半闭环控制系统？它们各有何特点？答：（1）开环控制数控机床不带位置检测反馈装置，通常使用功率步进电动 机或电液马达作为执行机构，数控装置输出的脉冲通过环形分配器和驱动电路， 使步进电动机转过相应的步距角，再经过减速齿轮带动丝杠旋转，最后转换为移 动部件的直线位移。其反应快，调试方便，比较稳定，维修简单。但系统对移动 部件的误差没有补偿和矫

3、正，步进电动机的步距误差，齿轮与丝杠等的传动链误 差都将反应到被加工零件的精度中去， 所以精度比较低。此类数控机床多为经济 类机床。（2）闭环控制数控机床带有检测反馈装置，位置检测器安装在机床运 动部件上，加工中将检测到的实际运行位置值反馈到数控装置中，与输入的指令 位置相比较，用差值对移动部件进行控制，其精度高。从理论上说，闭环系统的 控制精度主要取决于检测装置的精度，但这不意味着可以降低机床的结构与传动 链的要求，传动系统的刚性不足及间隙，导轨的爬行等各种因素将增加调试的困 难，严重时会使闭环控制系统的品质下降甚至引起震荡。 故闭环系统的设计和调试都有较大的难度，此类机床主要用于一些精度要

4、求较高的镗铣床， 超精度车床 和加工中心等。（3）半闭环控制数控机床与闭环控制不同的是，检测元件安装在 电动机的端头或丝杠的端头。该系统不是直接测量工作台的位移量， 而是通过检 测丝杠或电动机轴上的转角间接地测量工作台的位移量，然后反馈给数控装置。 显然，半闭环控制系统的实际控制量是丝杠的转动， 而由丝杠转动变换为工作台 的移动，不受闭环的控制，这一部分的精度由丝杠 -螺母副的转动精度来保证。 其特点是比较稳定，调试方便，精度介于开环于闭环之间，被广泛采用。6若Fi0时，请导出DDAft线插补时新加工点偏差的通式？7试述数控机床加工的基本工作原理？答：数控机床加工时，是根据零件图样要求及加工工

5、艺过程， 将所用刀具及机床各部件的移动量，速度，及动作先后顺序，主轴转速，主轴旋转方向及冷却等 要求，以规定的数控代码形式编成程序单，并输入到机床专用计算机中。然后， 数控系统根据输入的指令，进行编译，运算和逻辑处理，输出各种信号指令，控 制机床各部分进行规定的位移和有顺序的动作，加工出各种不同形式的零件。 第2章1数控编程的数值计算包括哪些内容？答：零件轮廓中几何元素的基点，插补线段的节点，刀具中心位置及辅助计算 等内容。2什么是基点与节点？基点和节点有什么区别？答：（1）基点就是构成零件轮廓的各相邻几何元素之间的交点或切点。节点 是在满足容差要求条件下用若干插补线段去逼近实际轮廓曲线时，

6、相邻两插补线段的焦点。（2）一般来说，基点的坐标根据图样给定的尺寸，利用一般的解析 几何或三角函数关系不难求得。节点的计算比较复杂，方法也很多，是手工编程 的难点。有条件时，应尽可能借助于计算机来完成，以减少计算误差并减轻编程 人员的工作量。3等步长法插补轮廓曲线，其插补节点的计算步骤是什么？试述其特点和适用 范围。答：（1）求取线段的最小曲率半径 Rmin 插补步长h 求插补节点（2）等 步长是指插补的直线段长度相等，而插补误差则不一定相同。计算插补节点时， 必须使产生的最大插补误差小于或等于容许的插补误差，以满足加工精度的要 求。4等误差法插补轮廓曲线，其插补节点的计算步骤是什么？试述其特

7、点和适用 范围。5试述弦线插补圆弧段时插补节点的计算方法？6试述圆弧插补轮廓曲线时插补圆弧的计算方法？答：用圆弧段逼近轮廓曲线是一种精度较高的插补方法。 用这种方法插补轮廓曲线时，需计算出各插补圆弧段半径，圆心及圆弧段的起点和终点。7为什么要计算刀具中心位置？答：数控机床系统在控制刀具进行切削加工时， 是按刀具中心在零件坐标系中 的位置进行控制的。8刀具在尖角过渡时应考虑什么问题？9平面轮廓加工时，立铣刀的偏置规则是什么？答：具有刀具中心自动偏置功能的数控机床， 可直接按零件轮廓切削点的位置 进行编程，其刀具半径偏置由数控系统自动调用预先储存在刀具半径补偿地址中 数值来实现。但对于没有刀具自动

8、偏置由数控车系统， 则需要计算出相对于切削 点的刀具中心位置的坐标作为编程数据。10空间形体加工时，球头刀和平头圆角刀的偏置规则是什么？11加工空间自由曲线，曲面时，插补节点的计算方法是什么？12在图2 9所示的零件坐标系中，试给出各零件轮廓各基点的坐标？13 一半径R=20mm圆心位于坐标原点的圆弧，起点坐标为(-10, 17.32 )，终 点坐标为(12.856,15.32 )，若用弦线插补该圆弧，当容差分别为0.1mm,0.01mm,0.001mm寸，各需要计算多少插补节点？14如果用切线逼近圆弧，试导出切线段插补圆弧的节点计算公式？15用直径6mm勺立铣刀加工曲线y第3章1什么是数控编

9、程？答：数控编程是数控机床使用中很重要的一环，它对控制产品质量有着重要的 作用。数控编程技术涉及制造工艺，计算机技术，数学，人工智能等多学科领域。 2试述手工数控编程的主要步骤？答：分析零件图样制定工艺方案 、数值计算、编写零件加工程序、 制作控 制介质、程序校验与零件适切、切削加工。3绝对坐标与相对坐标有何不同？答：绝对坐标值是以公共点为依据来表示坐标位置。相对坐标值是以相对于前一点位置坐标尺寸的增量来表示坐标位置， 即在坐标系中，运动轨迹的终点坐标是以起点计量的， 各坐标点的坐标值是相对前一点所在 位置之间的距离。4数控加工程序的程序段由什么组成？答：由若干个程序字组成，每个程序字又由地址

10、符和带符号或不带符号的数值 组成，程序字是程序指令中最小有效单位。5数控加工程序的主要构成是什么？答：由程序名，程序内容，程序结束三部分组成。6数控机床上有几种坐标系？机床坐标系是如何确定的？答：(1)机床坐标系 零件坐标系(2)在数控机床上，机床的动作是由数控 装置来控制的，为了确定数控数控机床上的成型运动和辅助运动， 必须先确定机床上的运动的位移和运动的方向，这就需要通过坐标系来实现。7、机床坐标系与零件坐标系有何不同？为什么要建立零件坐标系？答：机床坐标系是厂家设计时已定义好的， 是机床本身所固有的坐标系，其位 置由机械挡块决定，不能随意改变。工件坐标系是编程时自行设定的坐标系。工件坐标

11、系应用非常广泛，不单在加工机床上，包括测量时也经常使用。它 的优点就是让参数或者程序看起来非常直观， 操作起来也很方便，同时也简化了 编程的工作。8、 建立零件坐标系的方法有几种？怎样建立零件坐标系？答：主要三种，具体方法如下：FANU係统确定零件坐标系有三种方法。第一种是：通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。 这种方法操作简单，可靠性好，他通过刀偏与机械坐标系紧密的联系在一起，只要不断电、不 改变刀偏值，零件坐标系就会存在且不会变，即使断电，重启后回参考点，零件 坐标系还在原来的位置。第二种是：用G50设定坐标系，对刀后将刀移动到 G50设定的位置才能加 工。对到时先对基准刀，其他刀

12、的刀偏都是相对于基准刀的。第三种方法是MDI参数，运用G54G5列以设定六个坐标系，这种坐标系是 相对于参考点不变的，与刀具无关。这种方法适用于批量生产且工件在卡盘上有 固定装夹位置的加工。9、 绝对输入方式与增量输入方式的区别是什么？答：（1） G90指令建立绝对坐标输入方式，移动指令目标点的坐标值 X、丫、Z表示刀具离开工件坐标系原点的距离；（2） G91指令建立增量坐标输入方式，移动指令目标点的坐标值 X、丫 Z表示刀具离开当前点的坐标增量。10、 回参考点指令有几个？写出其指令格式？有何不同？答：刀具返回参考点的指令有两个，分别为 G28 G2S指令格式分别为G28 X_Y_Z_;G2

13、9 X_Y_Z_.G28指令可以使刀具从任何位置以 快速定位方式经中间点返回参考点，常用于刀具自动换刀的程序段。 G29指令使刀具从参考点经由一个中间点而定位于定位终点。它通常紧跟在 G28指令之后。用G29指令使所有的被指令的轴以快速进给经由以前 G28指令定义的中间点，然 后到达指定点。11、 暂停指令有几种使用格式？ G04 X1.5、G04 P2000 G04 U300 F100各代表 什么意义？答：暂停指令常用的使用格式有三种。G04 X1.5表示暂停1.5sG04 P2000表示暂停 2000msG04 U300 F100表示零件空转300/100=3转。12、 指出定位指令G90

14、 G01 G02 M03等各自的功能及使用方法？答：G90指令建立绝对坐标输入方式。移动指令目标点的坐标值 X、Y、Z表示道具离开工件坐标系的距离。一般格式为 G90 X_Y_Z_G01直线插补，刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给 出的目标位置。G01为模态指令，有继承性。一般格式为 G01 X_Y_Z_G02为顺时针圆弧插补。一般格式为 G02R_（R是圆弧半径，当圆弧所对 应的圆心角为0180时，R取正值；圆心角为180360时，R取负值；）M03为主轴顺时针旋转。一般格式为 M03 S_ ; （S代表主轴转速）。13、 如何确定编程原点？答：一般遵循如下原则：CD工件原

15、点选在工件图样的尺寸基础上。能使工件方便地装卡、测量和检验C工件原点尽量选在尺寸精度高、粗糙度较细的工件表面上对于有对称形状的几何零件，工件零件最好选在对称中心上第四章1精铣图4.20和图4.21所示外轮廓图 4.20O0011N01 G90 G92 X0 Y0 Z100N02 G00 X74 Y20 Z2N03 M03 S800N04 G01 Z-5 F50N05 Y0N06 G02 X66.9342 Y-12.1621 R14N07 G01 X10.8966 Y-4 4.1119N08 G02 X-10.8966 Y-4 4.119 R22N09 G01 X-66.9342 Y-12.16

16、21N10 G02 X-66.9342 Y12.1621 R14N11 G01 X-10.8966 Y44.119N12 G02 X10.8966 Y44.119 R22N13 G01 X66.9342 Y12.1621 R14N14 G02 X74 Y0 R14N15 G01 Y-20N18 X0 YO Z1OON19 M02图 4.2100012N01 G90 G92 XO YO Z100N02 G00 X80 Y0 Z20N03M03 S800N04 G01 Z-5 F50N05 Y-20N06 G02 X60 Y0 R20N07 G01 Y24.8528N08 X24.8528 Y60

17、N09 X-24.8528N10 X-60 Y24.8528N11 Y-24.8528N12 X-24.8528Y -60N13 X24.8528N14 X60 Y-24.8528N15 Y0N16G02 X80Y20R20N18 M05N19 GOO Z20N20 XO YO Z1ON21 M302、 用?8的立铣刀加工图4.22和图4.23所示零件图 4.2200021N01 G90 G92 X-10 Y-10 Z50N02 T01N03 M03 S800 F50N04 G43 H01 G00 Z-5N05 G41 G01 X0 Y0 D01N06 G01 Y40N07 X40 Y60N0

18、8 G02 X80 Y20 R40N09 G02 X60 Y0 R20N10 G01 X-2N11 G40 G01 X-10 Y-10N12 G49 G00 Z50N14 M30图 4.2300022N01 G90 G92 X0 Y0 Z100N02 T01N03 M03 S800 F50N04 G43 H01 G00 Z20N05 G00 X50 Y0N06 G01 Z-5N07 G42 G01 Y-20 D01N08 G02 X35 Y0 R15N09 G01 Y9N10 G03 X29 Y15 R6N11 G01 X21N12 G02 X15 Y21 R6N13 G01 Y29N14 G

19、03 X9 Y35 R6N15 G01 X-9N16 G03 X-15 Y29 R6N17 G01 Y21N20 G03 X-35 Y9 R6N21 G01 Y-9N22 G03 X-29 Y-15 R6N23 G01 X-21N24 G02 X-15 Y-21 R6N25 G01 Y-29N26 G03 X-9 Y-35 R6N27 G01 X9N28 G02 X15 Y-29 R6N29 G01 Y-21N30 G03 X21 Y-15 R6N31 G01 X29N32 G02 X35 Y-9 R6N33 G01 YON34 G02 X50 Y15 R15N35 G40 GO1 X50 Y

20、ON36 G49 GOO Z20N37 M05N38 GOO XO YO Z1OO3.精铳内外轮廓面图 4.2400030N01 G90 G92 X0 Y0 Z00N02 M03 S800N03 G43 G00 Z50 H01N04 G00 X100 Y100N05 G41 G01 X20 Y-40 F100 D01N06 G01 Z-4N07 X0 Y-40N08 G02 X0 Y-40 I0 J40N09 G01 X-20N10 G00 Z50N11 G40 G01 X0 Y15 F100N12 G42 G01 X0 Y0 D02N13 G01 Z-4N14 G02 X-30 Y0 I-1

21、5 J0N15 G02 X30 Y0 I30 J0N16 G02 X0 Y0 1-15 J0N17 G00 G40 X0 Y15N18 G49 G00 Z50N20 M024、如图所示零件有6个形状、尺寸相同的凸台，高 6mm试用子程序编制程序。图 4.2500040N01 G90 G92 X0 Y0 Z100N02 G00 G43 Z20 H01N03 Z2N04 G91 S600 M03N05 M98 P10N06 G00 X50N07 M98 D10N08 G00 X50N09 M98 P10N10 G00 X-100 Y60N11 M98 D10N12 G00 X50N13 M98 D

22、10N14 G00 X50N15 M98 D10N17 G49 G00 Z20N18 GOO X0 YO Z1OON19 M02O10N1 GO1 Z-8 F50N2 X20 Y1ON3 Y40N4 30N5 Y-40N6 X-40N7 X-10N8 G00 Z8N9 M995.刀具半径补偿的作用是什么？使用刀具半径补偿有那几步？在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？答：刀具半径补偿的作用：1、变成是不考虑刀具的半径。 2、补偿刀具磨损。3、可以是粗加工的程序简化。使用刀具半径补偿的步骤：1、将刀具半径的补偿值存入 D存储器中。2、建立刀具半径。3、G40取消刀具半径补偿。在G00或

23、G01指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能。6、根据图4、26所示读懂程序，在空白括弧中填写对应程 序的注释向下进给至-15，同时刀具以顺时针800r/min 旋转)-95,300)刀具左补偿D05,刀具N04 G41 X-45 Y-75 D05 F120 (从点（-45，-75 ）进行插补补偿，进给速度为 120mm/min）N05 Y-40N06 X-25N07 G03 X-20 Y-15 I-16 J25 （ 逆时针圆弧插补，加工至（-20，-15），圆心相对起点坐标为（-16,25）N08 G02 X20 I20 J150N09 G03 X25 Y-40 I165 J0N10 G01

24、X45N11 -75N12 X0 Y-65N13 X-45 Y -75N14 G40 X-65 Y -95 Z3007、利用子程序编写图 4、27所示零件的程序00070N01 G90 G92 X0 Y0 Z100N02 M03 S500N03 G00 G43 H01 Z5N04 G01 Z-2 F100N05 M98 P7N06 G49 G00 Z100N07 M05M08 M3007N1 G41 G01 X35 Y0 G01 F200N2 Y25N3 X-35N4 Y-25N5 X35N6 Y2N7 G40 G01 X0 Y0N8 M99&精铳图4.28 (a) (b) 所示的内部轮廓图

25、4.28 (a)00081N01 G90 G92 X0 Y0 Z100N02 M03 S800N03 G43 G00 Z50 H01N04 G41 G01 X25 Y0 D01 F100N05 G01 Z-4N06 G02 X0 Y-25 R25N07 G01 X-25.98 Y-25N08 G02 X-34.64 Y-10 R10N09 G01 X- 8.66 Y35N10 G02 X8.66 Y35 R10N11 G01 X34.64 Y-10N12 G02 X25.98 Y-25N13 G01 X0 Y-25N14 G02 X-25 Y0 R25N15 G00 Z50 G49N16 G4

26、0 G01 X0 Y0N17 G00 Z100 M05图 4.28 (b)00082N01 G90 G92 X0 Y0 Z100N02 G43 G00 Z20 H01N03 M03 S800N04 G00 X80 Y50N05 G41 G01 X50 Y45 D01 F100N06 G01 Z-2.5N07 X24N08 G02 X15 Y54 R9N09 G01 Y66N10 G02 X24 Y75 R9N11 G01 X81N13 G01 Y24N14 G02 X96 Y15 R9N15 G01 X54N16 G02 X45 Y24 R9N17 G01 Y50N18 G40 G01 X80

27、 Y50N19 G49 G00 Z50N21 M029、图4.29所示的凸台高度为4,试用镜像指令编程图 4.2900009N01 G90 G92 X0 Y0 Z100N02 G00 G20N03 M03 S800N04 G01 Z-4 F50N05 M98 P91N06 G24 X0N07 M98 P91N08 G24 Y0N09 M98 P91N10 G25 X0N11 M98 P91N12 G25 Y0N13 G90 G00 Z100N14 M05N15 M30091N02 Y30N03 X20N04 G03 X30 Y20 R10N05 G01 Y10N06 X5N07 GOO G40

28、 X0 YON08 M99第六章数控车床编程1、 不同档次的数控车床功能上有什么差别？答：1、加以数控车床：简易数控车床是一种低档数控车床， 一般用单板机或单片机进行控制。2、经济型数控车床：经济型数控车床是中档数控车床，一 般具有单色显示的CRT程序存储和编辑功能。3、多功能数控车床：多功能数控车床是指较高档的数控车 床，这列机床一般具备刀尖圆弧半径自动补偿、横线速度切削、 倒角、固定循环、螺纹切削、图形显示、用户宏程序等功能。4、车削中心：车削中心配有刀库和机械手，与数控车床单机相比，自动选择和使用的刀具数量大大增加。 并且还具备动力刀具功能和C轴位置控制功能。2、 数控车床加工零件为什么

29、需要对刀？如何对刀？答：1、确定零件的加工原点，以建立准确的加工坐标系；同时，把刀具的不同尺寸对加工的影响考虑进去2 、手动对刀：假设程序原点设在零件左端面，如果以刀尖点为编程点，这时可以将刀架向左移动并将右端面光切一刀， 并将显示的值设置为零，再把刀架移回起始位置即可。3、 手动对刀时，如果采用相对位置检测，除课本上介绍的 方法外，还可采用什么方法？如果采用绝对位置检测器，应 如何进行对刀？4、 选择数控车床的工艺装备时，应考虑哪些问题？答：1、对刀具的要求：（1）刀具结构 （2）刀具强度、耐用 度（3）刀片断屑槽2、 对刀座的要求：刀座的结构应根据刀具的形状、刀架的外 形和刀架对主轴的配置

30、形式决定。3、 数控车床可转位刀具要求：（1）精度高（2）可靠性高（3） 换刀迅速 （4 ）刀片材料 （5）刀杆截形5、 请自己总结数控车床程序便知有哪些特点？ S功能、T功 能、M功能、及G功能代码的含义及用途。答：1、（ 1 ）绝对坐标、相对坐标都可表示（2） 绝对坐标编程时，坐标值 X取工件的直径。增量 坐标编程时，用径向实际位移量的 2倍表示。（3） X向德脉冲当量取Z向的一半。（4） 由于车削加工余量较大。因此，为简化编程装置采用固定循环。（5）需要刀具补偿（6） X、Z就是绝对编程，U W就是相随坐标编程。混合编程X、U Z、W2、S功能：（1）主轴最高转速限制（G50）（2）恒线速度限制(G96)（3）恒线速度取消（G97）T功能：T后面有4数值，前两位是刀具号，后两位既是 刀具半径补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。G功能：（1） G50 G54G59为加工坐标系设定（2） 倒角、倒圆可用 G01及G02 G03（3） 取消刀具半径补偿 （G40）左偏刀具补偿(G41)右偏刀具补偿(G42)（4）单一固定循环圆