数控技术第2章数控加工技术
数控加工技术习题答案
《数控加工技术》习题答案第一章绪论补充:1.为什么说数控加工技术是一个国家繁荣昌盛的最根本的技术基础之一?答:①数控加工技术是国民经济各部门发展的重要技术支撑。
②数控加工技术是高新技术产业化的重要技术支撑。
③数控加工技术是加强和实现国防现代化的重要技术支撑。
④数控加工技术是增强企业市场竞争力的重要技术支撑。
⑤数控加工技术是满足人民日益增长需要的重要技术支撑。
2．①②③④⑤第二章数控加工基本知识1.什么叫基面和切削平面?基面和切削平面有何关系?2.什么叫静止参考系和工作参考系?它们之间有何区别?两个参考系在什么情况下是重合的?3.试述正交平面、法平面、假定工作平面和背平面的定义？4.试画出切断车刀正交平面参考系的标注角度，即5.用的梯形螺纹车刀,车削螺距P=12mm,外径dw=50mm的单头梯形螺纹,计算螺纹车刀的左刃工作后角及右刃工作后角和的大小。
6．用弯头车刀加工端面时，指出车刀的主切削刃、副切削刃和刀尖：标出进给速度F和背吃刀量ap；如果ap=5mm,F=0.3mm/r,kr=45°,计算hD、bD和Ad的大小。
7．车削大径为36mm、中径33mm、内径29mm、螺距6mm的梯形螺纹时，若使用刀具的前角为0°，左刃后角 =12°，右刃后角 =6°，试问左、右刃工作前、后角是多少？8．用切断车刀（=15°，=8°）切断=40棒料，当切刀高于工件中心线0.8mm时，切到多大直径时则无法切削（不考虑进给运动对角度的影响）？9．刀具切削部分材料应具备哪些性能？10．通用型高速钢有几种类型？11．高性能高速钢有几种类型？12．硬质合金有几种类型？它们的主要牌号有哪些？各自的用途又如何？13．加工脆性金属为什么不产生积屑瘤？14．试述积屑瘤对切削加工的利弊，并列举说明减小或消除积屑瘤的措施。
15．加工硬化对切削加工有何影响？如何减小加工硬化和程度？16．影响产生切削热的因素有哪些？影响切削热传出的因素有哪些？17．切削温度对切削加工有什么影响？18．切屑折断的条件是什么？如何控制切屑的折断与流向？19．定位与夹紧有何区别？20．什么叫六点定则？21．什么叫完全定位、不完全定位？22．什么叫欠定位？欠定位对加工有何影响？23．什么叫过定位？过定位对加工有何影响？24．辅助支承有何作用？举例说明。
第二章_数控加工编程基础
2.2 编程的基础知识
2.辅助功能M代码 M指令构成：
地址码M后跟2位数字组成，从M00-M99共100种。
(1) M00—程序停止。
(2) M01—计划（任选）停止。 程序运行前，在操作面板上按下“任选停止” 键时，
才执行M01指令，主轴停转、进给停止、冷却液关 断、程序停止执行。若“任选停止”处于无效状态 时，M01指令不起作用。利用启动按钮才能再次自 动运转，继续执行下一个程序段。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
4、制备控制介质
将程序单上的内容，经转 换记录在控制介质上，作为 数控系统的输入信息。 注意：若程序较简单，也可 直接通过键盘输入。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
5、程序的校验和试切
轴转动的圆进给坐标轴分别 用A、B、C表示。
坐标轴正向：由右手螺旋 法则而定。
右手直角笛卡尔坐标系
数控机2.床2的进编给程运动的是基相对础运动知。Y识
具体规定：
①坐标系是假定工件 不动，刀具相对于 工件做进给运动的 坐标系。
+B
X、Y、Z
Y
+A X
Z +C
②以增大工件与刀具
之间距离的方向为 坐标轴的正方向。 Z
a. 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床）
Z轴水平时（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时， X坐标的正方向指向右边。
＋X
Z轴垂直时（立式），对单立柱机床，面向刀具主轴 向立柱看时， X轴的正方向指向右边
数控机床习题集合
《数控技术》复习题作业题目必须独立完成！第一章数控技术概论一、填空题1. 将程序载体上的数控代码变成相应电脉冲信号的装置称为_CNC装置_。
2. 开环数控系统的驱动电动机常采用___步进电机__。
3. 数控机床按工艺用途的不同，可分为_金属切削类_、_金属成型类_、__特种加工类_和__其他类型__。
4. 数控机床按有无位置检测装置，可分为_开环_和_闭环_数控机床。
位置检测元件安装在最终移动部件上的数控机床是_闭环_控制。
位置检测元件安装在电动机轴上的数控机床是_半闭环_控制。
5. CNC是计算机数控的简称，FMS是柔性制造系统的简称。
MDI是手动输入方式的简称。
CIMS是计算机集成制造系统简称。
6. 闭环(或半闭环)系统与开环系统的最主要的区别是前者带有_位置_检测装置。
闭环和半闭环系统的主要区别是位置检测元件_安装部位_不同。
7. 数控机床由_输入/输出设备_、_计算机数控装置_、_伺服系统_和_机床本体_等部分组成。
8. 每个脉冲信号使机床移动部件的位移量叫_脉冲当量_。
9. 数控机床常用的伺服电动机有_步进电机_、_直流伺服电机_和_交流伺服电机_。
10.数控机床按控制方式分类可分为_点位控制数控机床_、_直线控制数控机床_和_轮廓控制数控机床_。
二、判断题1. 数控机床的联动轴数与控制轴数是不同的概念，联动轴数一般多于控制轴数。
(×)2. 数控机床特别适用于精度要求高、形状复杂零件的大批量生产。
(×)3. 数控技术一般只能应用于机床的轨迹控制，不能应用于其他机械设备的运动轨迹控制和逻辑控制。
(×)4. 开环数控机床数控装置发出的指令流是单向的，所以系统稳定性不好、精度不高。
(×)三、单选题1. 零件程序是数控机床自动加工零件的___C___。
A.输入介质B.存储载体C.加工指令2.在数控机床中，____B____等功能一般是由PLC完成的。
(P74)A.位置控制B. 选刀、换刀C.插补3.开环数控系统的驱动电动机应采用____A____。
课后习题答案(数控技术)
章节练习答案第一章绪论1．数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。
2．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床；其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。
（2）闭环控制系统；其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。
（3）半闭环控制系统：其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。
应用最普及。
3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。
如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。
（2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。
b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。
如：简易数控车床和简易数控铣床等。
（3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。
具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。
4．数控机床有哪些特点？答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。
适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等第二章数控加工编程基础1．什么是“字地址程序段格式”，为什么现代数控系统常用这种格式？答：字地址程序段的格式：NxxGxxXxxYxxZxxSxxFxxTxxMxx；特点是顺序自由。
2．G41、G42、G43、G44的含义如何？试用图说明。
机床数控技术第二(2)版课后答案
第一章绪论简答题答案，没有工艺题的1 什么是数控机床答：简单地说，就是采用了数控技术（指用数字信号形成的控制程序对一台或多台机床机械设备进行控制的一门技术）的机床；即将机床的各种动作、工件的形状、尺寸以及机床的其他功能用一些数字代码表示，把这些数字代码通过信息载体输入给数控系统，数控系统经过译码、运算以及处理，发出相应的动作指令，自动地控制机床的道具与工件的相对运动，从而加工出所需要的工件。
2 数控机床由哪几部分组成？各组成部分的主要作用是什么？答：（1）程序介质：用于记载机床加工零件的全部信息。
（2）数控装置：控制机床运动的中枢系统，它的基本任务是接受程序介质带来的信息，按照规定的控制算法进行插补运算，把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号，然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。
（3）伺服系统：是数控系统的执行元件，它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号，控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量，以完成零件的自动加工。
（4）机床主体（主机）：包括机床的主运动、进给运动部件。
执行部件和基础部件。
3 数控机床按运动轨迹的特点可分为几类？它们特点是什么？答：（1）点位控制数控机床：要求保证点与点之间的准确定位（它只能控制行程的终点坐标，对于两点之间的运动轨迹不作严格要求；对于此类控制的钻孔加工机床，在刀具运动过程中，不进行切削加工）。
（2）直线控制数控机床：不仅要求控制行程的终点坐标，还要保证在两点之间机床的刀具走的是一条直线，而且在走直线的过程中往往要进行切削。
（3）轮廓控制数控机床：不仅要求控制行程的终点坐标值，还要保证两点之间的轨迹要按一定的曲线进行；即这种系统必须能够对两个或两个以上坐标方向的同时运动进行严格的连续控制。
4 什么是开环、闭环、半闭环伺服系统数控机床？它们之间有什么区别？答：(1)开环：这类机床没有来自位置传感器的反馈信号。
数控系统将零件程序处理后，输出数字指令后给伺服系统，驱动机床运动；其结构简单、较为经济、维护方便，但是速度及精度低，适于精度要求不高的中小型机床，多用于对旧机床的数控化改造。
数控习题
《数控技术》复习题作业题目必须独立完成！第一章数控技术概论一、填空题1. 将程序载体上的数控代码变成相应电脉冲信号的装置称为_CNC装置_。
2. 开环数控系统的驱动电动机常采用____步进电机____。
3. 数控机床按工艺用途的不同，可分为_金属切削类_、_金属成型类_、__特种加工类_和__其他类型__。
4. 数控机床按有无位置检测装置，可分为_开环_和_闭环_数控机床。
位置检测元件安装在最终移动部件上的数控机床是_闭环_控制。
位置检测元件安装在电动机轴上的数控机床是_半闭环_控制。
5. CNC是计算机数控的简称，FMS是柔性制造系统的简称。
MDI是手动输入方式的简称。
CIMS是计算机集成制造系统简称。
6. 闭环(或半闭环)系统与开环系统的最主要的区别是前者带有_位置_检测装置。
闭环和半闭环系统的主要区别是位置检测元件_安装部位_不同。
7. 数控机床由_输入/输出设备_、_计算机数控装置_、_伺服系统_和_机床本体_等部分组成。
8. 每个脉冲信号使机床移动部件的位移量叫_脉冲当量_。
9. 数控机床常用的伺服电动机有_步进电机_、_直流伺服电机_和_交流伺服电机_。
10.数控机床按控制方式分类可分为_点位控制数控机床_、_直线控制数控机床_和_轮廓控制数控机床_。
二、判断题1. 数控机床的联动轴数与控制轴数是不同的概念，联动轴数一般多于控制轴数。
(×)2. 数控机床特别适用于精度要求高、形状复杂零件的大批量生产。
(×)3. 数控技术一般只能应用于机床的轨迹控制，不能应用于其他机械设备的运动轨迹控制和逻辑控制。
(×)4. 开环数控机床数控装置发出的指令流是单向的，所以系统稳定性不好、精度不高。
(×)三、单选题1. 零件程序是数控机床自动加工零件的___C___。
A.输入介质B.存储载体C.加工指令2.在数控机床中，____B____等功能一般是由PLC完成的。
电大《数控加工工艺》第二章课后题
电⼤《数控加⼯⼯艺》第⼆章课后题第2章数控机床⼑具的选择作业答案思考与练习题1、简述数控⼑具材料的种类、特点及其应⽤场合？答：（1）⾼速钢：具有较好的⼒学性能和良好的⼯艺性，可以承受较⼤的切削⼒和冲击，但红硬性、耐磨性较差。
应⽤场合：①普通⾼速钢——不适于⾼速和硬材料切削；②⾼性能⾼速钢——⽤于制造出⼝钻头、铰⼑、铣⼑等；③粉末冶⾦⾼速钢——⽤于制造⼤型拉⼑和齿轮⼑具，特别是切削时受冲击载荷的⼑具。
（2）硬质合⾦：具有硬度⾼（⼤于89 HRC）、熔点⾼、化学稳定性好、热稳定性好的特点，但其韧性差，脆性⼤，承受冲击和振动能⼒低。
应⽤场合：①普通硬质合⾦：YG类——主要⽤于加⼯铸铁及有⾊⾦属；YT类——主要⽤于加⼯钢料。
②新型硬质合⾦——既可⽤于加⼯钢料，⼜可加⼯铸铁和有⾊⾦属。
（3）陶瓷⼑具：硬度⾼，耐磨性⽐硬质合⾦⾼⼗⼏倍，具有良好的抗粘性能，化学稳定性好，脆性⼤、强度低、导热性差。
应⽤场合：Al2O3基陶瓷⼑具——适⽤于各种铸铁及钢料的精加⼯、粗加⼯；Si3N4基陶瓷⼑具——适于端铣和切有氧化⽪的⽑坯⼯件等。
此外，可对铸铁、淬硬钢等⾼硬材料进⾏精加⼯和半精加⼯。
（4）⽴⽅氮化硼（CBN）：有很⾼的硬度及耐磨性，仅次于⾦刚⽯；热稳定性⽐⾦刚⽯⾼1倍；有优良的化学稳定性；导热性⽐⾦刚⽯差但⽐其他材料⾼得多，抗弯强度和断裂韧性介于硬质合⾦和陶瓷之间。
应⽤场合：可加⼯以前只能⽤磨削⽅法加⼯的特种钢，它还⾮常适合数控机床加⼯（5）⾦刚⽯：具有极⾼的硬度，耐磨性⾼，很⾼的导热性，刃磨⾮常锋利，粗糙度值⼩，可在纳⽶级稳定切削，较低的摩擦系数。
应⽤场合：主要⽤于加⼯各种有⾊⾦属、各种⾮⾦属材料，不能⽤于加⼯⿊⾊⾦属。
2、选择⼑⽚（⼑具）通常应考虑哪些因素？答：①被加⼯⼯件材料的类别：有⾊⾦属（铜、铝、钛及其合⾦）；⿊⾊⾦属（碳钢、低合⾦钢、⼯具钢、不锈钢、耐热钢等）；复合材料；塑料类等。
②被加⼯件材料性能的状况：包括硬度、韧性、组织状态—铸、锻、轧、粉末冶⾦等。
数控加工技术 王令其 第二章
车多头螺纹 周向起始点偏移法 轴向起始点偏移法
6. 变螺距螺纹加工G34 编程格式： G34 X Z F K G34 U W F K
；绝对尺寸输入 ；增量尺寸输入
F为长轴方向螺纹起点导程 K为主轴每转螺距的增减量
7. 返回参考点G27/G28/G30 返回参考点检查G27 编程格式： G27 X Z G27 U W 返回参考点G28 编程格式： G28 X Z G28 U W G28后续坐标为中间点坐标。
3.圆弧插补G02/G03 G02顺时针圆弧插补 G03逆时针圆弧插补 从与ZX平面垂直的Y轴反方向观察定义
编程格式1: 终点＋圆心 G02 X Z I K F G02 U W I K F G03 X Z I K F G03 U W I K F 编程格式2: 终点＋半径 G02 X Z R F G02 U W R F G03 X Z R F G03 U W R F
数控加工技术
王令其 张思弟 主编
机械工业出版社
第二章
数控车削加工技术
第一节 数控车床
一、数控车床类型 经济型数控车床 全功能数控车床 车削中心
车铣复合加工中心
双主轴双刀架数控车床
二、数控车床结构特点 1.数控车床床身导轨 数控车床床身导轨布局
水平式
床身倾斜 式
水平床身 斜滑板式
直立式
滚动导轨特点
随机位置换刀 示例
二、数控车床对刀 试切法对刀 机内对刀装置对刀 机外对刀仪对刀
试 切 法 对 刀
三、数控车床对刀装备
机 内 自 动 对 刀 仪
光学对刀仪
机
外
对
刀
仪
第五节 数控车削加工工艺
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2020/11/21
数控技术第2章数控加工技术
• 数控加工工艺是采用数控 机床加工零件时所运用各 种方法和技术手段的总和， 应用于整个数控加工过程。
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数控技术第2章数控加工技术
手动加工过程和数控加工过程
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数控技术第2章数控加工技术
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数控技术第2章数控加工技术
在选择了数控加工工艺内容和确定了零件加 工路线后，即可进行数控加工工序的设计。工 序设计内容：
确定走刀路线和安排加工顺序 确定定位和夹紧方案 确定刀具与工件的相对位置 确定切削用量
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数控技术第2章数控加工技术
•2.1.5 数控加工工艺 •设计方法
工艺设计包括确定本工序的加工内容，切削用量、工 艺装备、定位夹紧方式及道具运动轨迹。
1.确定走刀路线和加工顺序 1）寻求最短走刀路线
•这种路线较好
PPT文档演模板ຫໍສະໝຸດ 数控技术第2章数控加工技术
2）最终轮廓应一次完成（不急剧改变运动方向）
刀具急剧改变运动方向会留下痕迹，故应注
意走刀路线的选择。如下图所示
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数控技术第2章数控加工技术
2.1.2 工序集中
现代数控机床刚度大，刀库容量大及多坐 标、多工位的特点可以实现一次装夹完成多种加 工甚至多个零件的加工，这样就造成了工序集中
2.1.3 加工方法的特点
在曲面加工中，传统的方法是钳工用砂轮 磨，用样板检验修正（如舰艇的螺旋桨），数 控靠5坐标轴联动， 可以准确加工出理想的曲 面。
• 6、数控加工工艺的工序相对集中，工序内容比普通机床加工 的工序内容复杂
• 7、数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项 特殊内容
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数控技术第2章数控加上工技术 下
•数控加工工序
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数控指令中必须指明机床 的运动过程，零件的工艺 过程、刀具的种类、 走刀 速度和走刀路线 ，不能把 设计与工艺分割
（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容； （2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重
点选择内容； （3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的
内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。
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数控技术第2章数控加上工技术 下
不适于数控加工的内容：
（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一 个精基准，需用专用工装协调的内容；
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数控技术第2章数控加工技术
２. 数控加工工艺性分析
数控加工工艺分析有以下内容。
（1）选择合适的对刀点和换刀点 （2）审查与分析工艺基准的可靠性 （3）选择合适的零件安装方式
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数控技术第2章数控加上工技术 下
（1）选择合适的对刀点和换刀点
对刀点：是指通过对刀确定刀具与工件相对 位置的基准点。
换刀点：对于多刀机床，应在编程时考虑到 换刀点的位置可能与工件或夹具产生干涉（换 刀点在加工区域以外）
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数控技术第2章数控加上工技术 下
（2）审查与分析工艺基准的可靠性
数控加工是一种定位（坐标）加工，尤其 工件需要两面加工时只能有一个工艺基准，否 则很难保证两次安装加工后两个面上的轮廓位 置及尺寸协调。如零件上没有合适基准，可考 虑增加工艺凸台或工艺孔。
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数控技术第2章数控加工技术
被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很 广，下面结合编程的可能性和方便性提出一些必 须分析和审查的主要内容。
（1）尺寸标注应符合数控加工的特点
（2）几何要素的条件应完整、准确
（3）定位基准可靠
（4）统一几何类型及尺寸
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数控技术第2章数控加上工技术 下
2.1 数控工艺特点与加工工序
2.1.1 数控工艺比较详细
数控加工工艺内容与普通机加工大致相同但 非常完整，因为数控是高度自动化的过程。如 普通机加工只需指明工步即可，但数控加工必 须指明所用刀具、切削速度、进给速度，开动 润滑否等等。
原来靠机床操作工凭经验的加工参数现在必须 由数控编程人员用数控指令表示出来。
•较好的路线
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•不好的路线
•最好的路 线
数控技术第2章数控加工技术
3）选择刀具的切入及切出方向 为了保证工件轮廓的光滑，
进刀与退刀（切入与切出） 应沿零件轮廓的切线上。减 少切削过程刀具速度的变化 以减轻刀痕。如图所示：
（3）定位基准可靠
数控加工工序往往集中，以同一基准定位 十分重要。合理的选择定位基准和夹紧方式对 于提高加工效率大有帮助。必要时要改进设计 以增加定位的可靠性。如下图所示：
•改进前的结构
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•增加凸台
•改进后的结构
数控技术第2章数控加工技术
•3.数控加工工艺路线 •的设计（工序）
数控加工工艺路线设计往往不是指从毛坯 到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工 序工艺过程的具体描述。因而要与其它加工工艺 衔接好，常见工艺流程如图。
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数控技术第2章数控加工技术
数控加工的特点总结如下，请同 学自己理解
• 1、数控加工工艺内容要求更加具体、详细
• 2、数控加工工艺要求更严密、精确
• 3、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学处理和编程尺寸 设定值的计算
• 4、考虑进给速度对零件形状精度的影响
• 5、强调刀具选择的重要性
数控技术第2章数控加工技术
2.1.4 数控加工工艺设计 的主要内容
1.数控加工工艺内容的选择 对零件加工而言，并非全部加工工艺都
要在数控机床上实现。因为数控机床的工 时费较高，用普通机床加工毛胚、在数控 机床上加工曲面才是比较合理的选择。
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数控技术第2章数控加工技术
适于数控加工的内容：
（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时， 采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补 加工；
（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮 廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛 盾，增加了程序编制的难度。
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数控技术第2章数控加上工技术 下
此外，在选择和决定加工内容时， 也要考虑生产批量、生产周期、 工序间周转情况等等。总之，要 尽量做到合理，达到多、快、好、 省的目的。要防止把数控机床降 格为通用机床使用。