《数控加工工艺与编程》习题集 一、填空题
1.数控机床按伺服系统的控制方式可分为（开环系统）、（闭环系统）、（半闭环系统）。
2.NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是（计算机数字控制）机床，FMS 的含义是 ( 柔性制造系统 ) ，( CIMS ) 的含义是计算机集成制造系统。
3.在数控编程时，使用（刀具半径补偿）指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。
4.圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫（顺时针圆弧），反之称为（逆时针圆弧）。
5.按控制运动的方式分类，数控机床可分为点位控制数控机床、（直线控制）和（轮廓控制）等三种。
6.对于数控机床，规定（平行于主轴方向）的坐标轴为Z轴，取刀具远离工件的方向为正方向+Z，X轴为（水平、平行于工件装夹面、垂直于Z轴），Y坐标轴垂直于X及Z坐标。
7.数控加工程序是由若干（程序段）组成，每个（程序段）是由若干个指令字组成，指令字代表某一信息单元。
8.数控机床的坐标系采用（右手迪卡尔直角）坐标系。它规定直角坐标X、Y、Z三者的关系及其正方向用（右手定则）来判定。
9.数控程序中的每个指令字由（地址符）和（数字）组成，它代表机床的一个位置或一个动作，指令字是程序中指令的最小单位。
10.对刀点既是程序的（起点），也是程序的（终点）。为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。
11.在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的（切线方向）进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的（切线方向）退出。
12.在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常利用刀
具（长度）和（半径）补偿功能。
13.数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用（右手定则）判定，X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用（右手螺旋法则）判断。
14.在精铣内外轮廓时，为改善表面粗糙度，应采用（顺铣）的进给路线加工方案。
15. 数控机床的基本组成包括（输入装置）、（数控系统）、（伺服测量反馈系统）、（辅助控制装置）、加工程序及机床本体。
16. 数控机床利用主轴编码器检测主轴的运动信号，一方面可实现（主轴转速的数字反馈）、另
一方面可用于（进给运动的控制）。
17. 滚珠丝杆可以通过预紧以（消除间隙）和提高（系统刚度）。其在垂直安装时应（锁紧装置）。
18. 数控车床的混合编程是指( 绝对值编程和增量编程的混合)。 19. 机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作台回到( 参考点)。 20. 编程时可将重复出现的程序编成( 子程序)，使用时可以由( 主程序)多次重复调用。
二、选择题
1. 下列指令属于准备功能字的是___A____。 A、G90 B、S800 C、M03 D、T0101
2. 在程序编制时，总是把工件看作A。 A、静止的 B、运动的
3. G96 S150 表示切削点线速度控制在__A___ A、 150m /min B、150r/min C、 150mm /min
D、 150mm /r
4. 加工中心用刀具与数控铣床用刀具的区别___A___ A、刀柄 B、刀具材料 C、刀具角度 D、拉钉
5.根据加工零件图样选定的编制零件程序的原点是__B___ A、机床原点 B、编程原点 C、加工原点 D、刀具原点
6. 车刀的刀位点是指 B A、主切削刃上的选定点 B、刀尖
7．程序停止,程序复位到起始位置的指令__D___ A、M00 B、M01 C、M02 D、M30
8. M98 P0******* 是调用__B___程序。 A、 0100 B、 0200 C、 0100200 D、 P0100。
9. 加工中心编程与数控铣床编程的主要区别____B____ A、指令格式 B、换刀程序 C、宏程序 D、指令功能
10.圆锥切削循环的指令是__A__
A、G90 B、G92 C、G93 D、G96
11. 有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，应采用___D___。
A、比例加工功能 B、镜像加工功能 C、旋转功能 D、子程序调用功能
12.精加工时，切削速度选择的主要依据是B。 A、刀具耐用度 B、加工表面质量
13. 用来指定圆弧插补的平面和刀具补偿平面为XY平面的指令___B____。
A、G16 B、G17 C、G18 D、G19
14. 在安排工步时，应安排B工步。 A、简单的
B、对工件刚性破坏较小的
15． 900外圆车刀的刀尖位置编号___C____ A、1 B、2 C、3 D、4
16. 数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，但不具有__D___工艺手段。
A、镗削
B、钻削 C、螺纹加工 D、车削
17. Z轴方向尺寸相对较小的零件加工，最适合用___A___加工。 A、立式加工中心 B、卧式加工中心 C、卧式数控铣床 D、车削加工中心
18. 撤消刀具长度补偿指令是____D_____。 A、G40 B、G42 C、G43 D、G49
19. 从提高刀具耐用度的角度考虑，螺纹加工应优先选用______C_____。
A、G32 B、G92 C、G76 D、G85
20. 数控铣床的G41/G42是对_____B_____进行补偿。 A、刀尖圆弧半径 B、刀具半径 C、刀具长度； D、刀具角度 三、简答题
1. 试分析数控车床X方向的手动对刀过程。
答：平端面后，将刀具移动到外圆上，进行外圆切削(注意加工余量)然后X方向不动原路返回，主轴停止，测量其直径将其测量数值输入数控系统，完成X方向对刀。
2. 数控机床加工程序的编制步骤？
答：1)分析零件图样和制定工艺方案 2)数学处理 3)编写零件加工程序 4)程序检验
3. 数控铣削适用于哪些加工场合？
答：数控铣削的加工场合十分广泛，主要用于各种较复杂的平面、曲面和壳体类零件的加工。如各类凸轮、模具、连杆、叶片、螺旋桨和箱体等零件的铣削加工，同时还可以进行钻、扩、绞、攻螺纹以及镗孔等加工。
4. 加工中心可分为哪几类？其主要特点有哪些？
答：加工中心从外观上可分为立式、卧式和复合加工中心等。立式加工中心的主轴垂直于工作台，主要适用于加工板材类、壳体类工件，也可用于模具加工。卧式加工中心的主轴轴线与工作台台面平行，它的工作台大多为由伺服电动机控制的数控回转台，在工件一次装夹中，通过工作台旋转可实现多个加工面的加工，适用于箱体类工件加工。复合加工中心主要是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴或主轴可90°改变角度，因而可在工件一次装夹中实现五个面的加工。
5. 确定对刀点时应考虑哪些因素？
答：（1）所选的对刀点应使程序编制简单；
（2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置； （3）对刀点应选择在加工时检验方便、可靠的地方； （4）对刀点的选择应有利于提高加工精度。
6. 数控机床加工程序的编制方法有哪些？它们分别适用什么场合？ 答：数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和自动编制程序。手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。由于计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程效率几十倍乃至上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许多
复杂零件的编程难题。因而，自动编程的特点就在于编程工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。
7. 在数控机床上加工时定位基准和夹紧方案的选择应考虑哪些问题？
答：在数控机床上加工时定位基准和夹紧方案的选择应考虑如下几个问题：（1）尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一；（2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加工出全部待加工表面；（3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案；（4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
8. 加工零件轮廓上的内转角尺寸是指哪些尺寸？为何要尽量统一？ 答：被加工零件轮廓上的内转角尺寸是指内壁转接圆弧半径和内壁与底面转接圆弧半径。一个零件上内壁转接圆弧半径的大小和一致性，影响着加工能力、加工质量和换刀次数。因此，转接圆弧半径尺寸大小要力求合理，半径尺寸尽可能一致，至少要力求半径尺寸分组靠拢，以改善铣削工艺性。
9. 简要说明切削用量三要素选择的原则。
答：切削用量三要素是主轴转速、进给速度和背吃刀量。 （1）主轴转速要根据允许的切削速度来确定N=1000v/∏d 式中 V ---- 切削速度（m/min），由刀具耐用度来确定； d ---- 工件或刀具直径（mm） n --- 主轴转速（r/min）
（2）进给速度主要受零件的加工精度、表面粗糙度和刀具、工件材料的影响，最大进给速度还受到机床刚度和进给系统性能的制约。
（3）背吃刀量主要受机床刚度的限制，在机床刚度允许的情况下，尽可能使背吃刀量等于工序的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高加工效率。对于表面粗糙度和精度要求较高的零件，要留有足够的精加工余量，数控加工的精加工余量可比通用机床加工的余量小一些。
10. 用G50程序段设置的加工坐标系原点在机床坐标系中的位置是否不变？
答：G50为设定加工坐标系指令。在程序中出现G50程序段时，
即通过刀具当前所在位置即刀具起始点来设定加工坐标系。这种方式设置的加工原点是随刀具当前位置（起始位置）的变化而变化的。
11.在FUNUC-OMC系统中，G53与G54～G59的含义是什么？它们之间有何关系？
答：G53指令使刀具快速定位到机床坐标系中的指定位置上，式中X、Y、Z后的值为机床坐标系中的坐标值，其尺寸均为负值。G54～G59设置工件坐标系，也叫工件坐标系的偏置。
G54～G59所记录的值是机床坐标系（G53）下的当前刀具的坐标值（对刀值）。
12. 加工中心的编程与数控铣床的编程主要有何区别？
答：加工中心的编程与数控铣床的编程主要区别在于加工中心的编程中需要编写换刀程序。
13. 确定走刀路线时应考虑哪些问题？ 答：确定走刀路线时应注意以下几点： （1）寻求最短加工路线
减少空刀时间，则可节省定位时间，提高加工效率。 （2）最终轮廓一次走刀完成
为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。
（3）选择切入切出方向
考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕，
（4）选择使工件在加工后变形小的路线
对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线。安排工步时，应先安排对工件刚性破坏较小的工步。
（5）对刀点的选择应有利于提高加工精度。 14.指出立铣刀、球头铣刀和钻头的刀位点。
答：圆柱铣刀的刀位点是刀具中心线与刀具底面的交点；球头铣刀的刀位点是球头的球心点或球头顶点；钻头的刀位点是钻头顶。
15. 何谓换刀点？
答：换刀点是为加工中心、数控车床等采用多刀进行加工的机床而设置的，因为这些机床在加工过程中要自动换刀。对于手动换刀的数控铣床，也应确定相应的换刀位置。为防止换刀时碰伤零件、刀具或夹具，换刀点常常设置在被加工零件的轮廓之外，并留有一定的安全量。
16、说明FMC、FMS、CIMS的含义。
答：FMC代表柔性制造单元FMS代表柔性制造系统CIMS代表计算机集成制造系统。
17、数控机床按控制方式分可分为哪几大类？
答：开环控制数控机床、半闭环控制数控机床和闭环控制数控机床。
18、数控机床主要有哪几部分组成？
答、加工程序、数控创制、伺服系统、检测反馈装置和机床本体 19、数控编程的步骤什么？
答：分析工件图样、确定工艺过程、数值计算、编写工件加工程序单、制作控制介质、校验控制介质、首件试切
20.数控机床的特点有哪些？
答(1)自动化程度高(2)加工精度高(3)生产率高(4)对工件的适应性强(5)有利于生产管理信息化。
21.数控机床按伺服系统分哪几类？
答：可分为：开环控制、闭环控制、半闭环控制。
22数控机床上加工的零件，一般按什么原则划分工序？如何划分？ 数控机床上加工的零件，一般按工序集中原则划分工序。（1分） 具体划分方法为：按所用刀具划分；按安装次数划分；按粗、精加工划分；按加工部位划分. 23．精基准的选择原则是什么？
基准重合原则；基准统一原则；自为基准原则；互为基准原则；便于装夹原则。（1分）
四、编程题
1. 编写下图零件的粗、精加工程序。工件毛坯直径为45mm,割刀宽度为5mm,工件坐标系原点建在工件右端面中心。
O0009 T0101 M03S500 G00X45Z5 G71U2R2
G71P10Q20U0.5W0.1F0.3 N10G01X0Z0F0.1 G03X24Z-12R12 G01Z-15 X26
X29.8Z-17 Z-35 X30
G02X38Z-53.974R47 G01X42Z-57 N20Z-71 G00X80Z80M05 M00 M03S1000 G00X45Z5 G70P10Q20 G00X80Z80M05 M00 T0202 G00X32Z-35 G01X26F0.1 G04X2 G01X35 G00X80Z80M05
M00 T0303 G00X35Z-12
G92X28.8Z-32F2 X28 X27.52 X27.32
G00X50Z50M05 M30
(3)加工如图所示零件，该零件材料为08A 。毛坯在普通机床加工到尺寸
210mm × 210mm × 50mm 。外轮廓深50mm ，凸缘深 30mm ，4个小孔深50mm 。中间挖槽深 20mm 。
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