机床数控技术习题解答教学总结

1- 1数控技术的组成？

答：数控技术由机床本体、数控系统、外围技术组成。机床本体包括：主运动部件、进给运动部件（工作台、拖板以及相应的传动机构）、-支承件（立柱、床身等）、-特殊装置（刀具自动交换系统、工件自动交换系统）、辅助装置（如排屑装置等）；数控系统由输入输出装置、CNC 装置、伺服驱动、检测装置等；外围技术包括工具技术、编程技术。

1-2.为什么数控系统的联动轴数越多，则控制越复杂？

答：联动轴数要求的插补计算越多、指令输出也越多、位置控制要求的动作越复杂等。

1-3.数控机床与普通机床相比较，在哪些方面是基本相同的，最根本的不同是什么？

答：表面形成方法相同；实现自动化控制的原理和方法不同。普通机床是人工过程，数控机床是自动化过程。

1-4.数控机床由哪几个部分组成？

答：编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件。

1-5. CNC装置对输入的加工程序进行运算处理的核心部分有哪三步？

答：逼近处理、插补运算、指令输出。

1-6.什么是点位控制系统？

答：仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；对轨迹不作控制要求；运动过程中

不进行任何加工。

1-7 开环、闭环和半闭环系统，它们在结构形式、精度、成本和影响系统稳定因素方面，各有何

1- 8数控技术的发展趋势？

答：发展趋势为：运行高速化、加工高精化、功能复合化、控制智能化、驱动并联化、交互网络化

2- 1 数控机床最适用于哪些类型零件的加工？答：复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量。

2-2 数控机床坐标系各进给轴运动的正方向总是假定为怎样的方向? 答：假设工件不动，刀具远离工件的方向为正。

2-3 数控程序段的一般格式及各字的含义？字地址程序段的一般格式为：

N_ G_ X_ Y_ Z_ …F_ S_ T_ M_ ;

其中N ——程序段号字；

G――准备功能字；

X、丫、Z――坐标功能字；

F――进给功能字；

S――主轴转速功能字；

T ――刀具功能字；

M ――辅助功能字。

2-4说出工件坐标系设定的常用G指令？什么是工件零点偏置？

答：用G54-G59 指令设定工件坐标系，操作者在实际加工前，测量工件原点与机床原点之间的偏置值，并在数控系统中预先设定，这个值叫做“工件零点偏置”。

2-6 数控工序安排时应遵循什么原则？

（1）先进行内形内腔加工，后进行外形加工工序；

（2）有相同的定位、夹紧方式最好一起进行，以减少重复定位；

（3）用同一把刀具加工的工序最好一起进行，节省换刀时间；

（4）同一次装夹中进行的多道工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序。

2-7 数控夹具与传统夹具的差别？答：数控机床的夹具与传统夹具结构的差别在于：数控夹具不需要导向和对刀功能，夹具结构比较简单。

2-8 如何选择铣刀？答：大平面：面铣刀；加工凹槽、小台阶面及平面轮廓：立铣刀加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等：模具铣刀加工封闭的键槽：键槽铣刀加工变斜角零件：鼓形铣刀特殊形状：成形铣刀

根据不同的加工材料和加工精度要求，应选择不同参数的铣刀进行加工

2- 9什么是对刀点？如何选择对刀点？

答：对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，以提高零件的加工精度，如以孔为定位基准

的零件，应以孔中心作为对刀点；

便于对刀、观察和检测；

简化坐标值的计算；

精度高、粗糙度低的表面。

2-10如何选择加工路线？

答：保证零件的加工精度和表面粗糙度要求；

简化数值计算，减少程编工作量；

缩短加工路线，减少刀具空行程时间，提高加工效率

2-11什么是等步长法？写出等步长计算节点的步骤？

答：用直线段逼近非圆曲线时，如果每个逼近线段长度相等，则称等步长法

设曲线为y=f (x ),则其曲率半径公式为： 2 32

R [1^ y

// 2 / / 212 / 2 32 /// 3(y )y[1 (y /)] [1 (y /)] y (ii ) (y )

如0 dx 2）计算允许步长I xP )

3 ) 由切点坐标求出斜率 :

过a 点与直线PT 平行的直线方程为 5) 与曲线方程联立求解得 b 点坐标

1）求最小曲率半径Rmin

dx 2 /

(y 〃)y [1 / 2 〃/

(y )]y

2 R min (R min 2

允)

第三章

3-1如图示零件，厚度15mm编写外轮廓加工程序

N10 G92 X-40.0 Y180.0 Z150.0;

N12 G00 G90 Z-16.0;

N13 S500 M03

N15 G01 G41 D01 X0. Y20. F100M08;

N20 X5.;

N25 G03 X15. Y30. R10.;

N30 G02 X30. Y15. R-15.0.;

N35 G03 X20. Y5. R10.;

N40 G01 Y0.;

N45 G00 G40 X0. Y0.M05;

N50 M30;

3-2如图示零件，厚度15mm编写外轮廓加工程序

M -------------------- T/?10

」?一——I — 140 ------- -- ---- "

N10 G92 X0. Y0. Z150.000;

N30 X0. Y60. S300 M03;

N35 G43 Z28. H01;

N40 G01 Z-15. F100;

N45 G41 D21 X0.0 Y20.0M08;

N50 X25.98 Y65.;

N55 G02 X39.05 Y68.975 18.66 J-5.;

N60 G01 X75.591 Y51.025;

N65 G03 X90. Y60. 14.41 J8.975;

N70 G01 X90. Y75.;

N75 X130.;

N80 G02 X140. Y65. I0. J-10.;

N85 G01 X140. Y0.;

N90 X0.;

N95 Y20.;

N100 G40 X0. Y60. D00M09;

N105 G00 G49 Z250. H00 M05;

N110 G28 G91 Z0.0;

N115 G28 X0. Y0.;

N120 M30;

3-3如图示零件，槽深5.5mm,编写槽加工程序

N10 G92 X0. Y0. Z150.;

N30 S300 M03;

N35 G43 Z10.0 H1;

N40 G01 X18.75 Y-32.476 F500;

N45 Z-5.65 F80 M08;

N50 G03 X32.827 Y-19.83 I-18.74 J32.476; N55 G03 X32.035 Y-7.486 I-10.185 J6.344; N60 G01 X20.785 Y12.;

N65 G03 X-20.785 Y12. I-20.785 J-12.;

N70 G01 X-30.035 Y-7.486;

N75 G03 X-31.827 Y-19.83 I10.393 J-6.;

N80 X18.75 Y-32.476 I31.827 J19.83;

N85 G00 G49 Z25 H0 M05;

N90 G28 G91 Z0;

N95 G28 X0 Y0;

N100 M30;

3- 4如图示零件，厚度15mm编写孔加工程序

1020

N1 G92 X0 Y0 Z100.0 ; 坐标系设定

N2 G00 X-50.Y51.963S800M03; 主轴顺转

N3 Z20.M08;冷却液开

N4 G91 G81G99 X20.Z-22.R2.L4F40; 钻孔循环

N5 X10.Y-17.321;

N6 X-20.L4;

N7 X-10.0Y-17.321;

N8 X20.0 L5;

N9 X10.0 Y-17.321;

N10 X-20.0 L6;

N11 X10.0 Y-17.321;

N12 X20.0 L5;

N13 X-10.0 Y-17.321;

N14 X-20.0 L4;

N15 X10.0 Y-17.321;

N16 X20.0 L3;

N17 G80 M09;取消固定循环

N18 G00 G90 Z100;

N19 X0 Y0 M05;主轴停转

N20 M30;结束

3- 5如图所示零件，要求首先进行钻孔，然后攻螺纹。试编制加工程序

说明：刀位点为（0,0,250 ）,初始平面设在 Z=150mm 的位置，参考平面设在被加工孔上表面 Z=3mm 处。选用钻头（①8.5mm ）为T01号刀具，丝锥（M10 ）为T02号刀具。刀具伸出孔外距离为4mm 。孔加工顺序为A B C D 。

加工程序如下：

00002;

N10 G92 X0 Y0 Z250.0 ;

N15 T01 M06 ;

N20 G90 G00 Z150.0 S600 M03; N25 G99 G81 X15.0 Y10.0 Z-19.0 R3.0 F50 ；钻 A 孑L, 程序号；设定工件坐标系；在换刀点换刀（①8.5mm 的钻头）进给到初始平面、主轴正转；

快速返回到初始平面； N30 G98 Y35.0;

N35 G99 X50.0;

N40 G98 Y10.0;

N45 G00 X0 Y0 T02 M06 ; 钻B 孔，快速返回到初始平面；钻C 孑L,快速返回到初始平面；钻D 孔，快速返回到初始平面；快速返回到换刀点换刀（M10丝锥）；