1、#考试数控加工工艺与编程第三次作业2013年4月测试数控加工工艺和编程第三次作业一、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和工件右端面(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 _ ,和工件安装面 _ ,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
2、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2000.1,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
3、。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8钻头,T3为16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
4、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:20.05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
5、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
6、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)导电块未和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
7、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和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
8、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
9、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,不需要的字以及和上一程序段中相同的续效字可以不写。例: N60 G01 X-155.0 F200 ; 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200mmmin; 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
10、N01 G92 X0 Y0 N02 G01 X10000 Y0 N03 G01 X10000 Y20000 N04 G02 X40000 Y20000 I15000 J0 N05 G01 X40000 Y0 N06 G01 X0 Y0 N07 M02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 G90 G92 X0 Y0 Z300 G00 X-50 Y-50 S800 M03 G01 Z-20 F150 M98 P1010 Z-45 F300 M98 P1010 G00 X0 Y0 Z300 M30 O1010 G42 G01 X-30 Y0 F300 H02 M
11、08 X100 G02 X300 R100 ?G01 X400 Y300 G03 X0 R200 G01 Y-30 G40 G01 X-50 Y-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 ; T1 M06 ; (中心钻) G90 G54 G0 G40 X0 Y0 S1200 M03 ; G43 Z100 H0
12、1 ; M08 ; G81 Z-5.0 R2.0 F160 ; M05 ; M09 ; T2 M06 ; (?8钻头) G90 G54 G0 G40 X0 Y0 S1200 M03 ; G43 Z100 H02 ; M08 ; G83 Z-25.0 R2.0 Q3.0 F80 ; M05 ; M09 ; T3 M06 ; (?16立铣刀) G90 G54 G0 G40 X26.0 Y0 S1200 M03 ; G43 Z100 H03 ; Z2.0 ; M08 ; G01 Z-10.0 F80 ; G01 G41 X16.0 D03 F200 ; G02 I-16.0 ; G01 G40 X2
13、6.0 ; G00 Z100.0 ; X-32.0 Y-32.0 Z2.0 ; M08 ; G01 Z-20.0 F80 ; G01 G41 X-22.0 Y-16.0 D01 F200 ; Y16.0 ; G02 X-16.0 Y22.0 R6.0 ; G01 X16.0 ; G02 X22.0 Y16.0 R6.0 ; G01 Y-16.0 ; G02 X16.0 Y-22.0 R6.0 ; G01 X-16.0 ; G02 X-22.0 Y-16.0 ; G01 G40 X-32.0 Y-32.0 ; G00 Z100.0 ; M05 ; M09 ; M30 ;解题方案:评分标准:4.
14、参考答案:O0020; N1;(外轮廓铣削) T1; G90 G54 G00 X0 Y-65.0; G43 Z100.0 H3; M03 S600; Z10.0; M08; G01 Z-10.0 F80.0; G41 X30.0 F150 D01; G03 X0 Y-35.0 R30; G01 X-30.0; G02 X-35.0 Y-30.0 R5; G01 Y30.0; G02 X30.0 Y35.0 R5; G01 X30.0; GO2 X35.0 Y30.0 R5; G01 Y-30.0; G02 X30.0 Y-35.0 R5; G01 X0; G03 X-30.0 Y-65.0 R
15、30; G01 X0; G00 Z100.0; M09; M05; G28 YO; MOO; N2;(内圆铣削) T2; GOO XO YO; G43 Z100.0 H2; M03 S800; Z10.0; M08; G01 Z80; G41 X-10.0 Y-10.0 D02; GO3 XO Y-20.0 R10; J0; X10.0 Y-10.0 R10; G01 XO Y0; G00 Z100.0; M09; M05; G28 YO; MOO; N3;(钻8孔) T3; G00 X25.0 Y25.0; G43 Z100.0 H3; M03 S600; Z10.0; M08; G81 Z
16、-20.0 R50; X-25.0; ?G00 Z100.0; M09; M05; G28 YO; MOO; N4;(铰孔) T4; G00 X25.0 Y25.0; G43 Z100.0 H4; M03 S30; Z10.0; M08; G81 Z-20.0 R20; X-25.0; G00 Z100.0; M09; M05; G28 YO; MOO; N5;(钻螺纹底孔) T5; G00 X25.0 Y-25.0; G43 Z100.0 H5; M03 S600; Z10.0; M08; G81 Z-20.0 R50; X-25.0; G00 Z100.0; M09; M05; G28 YO; MOO; N6;(攻丝) T6; G00 X25.0 Y-25.0; G43 Z100.0 H6; M03 S30; Z10.0; M08; G84 Z-15.0 R37.5; X-25.0; G00 Z100.0; M09; M05; G28 YO;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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