第一章数控加工编程基础
数控编程习题集
《数控编程》习题集第一章数控编程基础一、填空1、数控机床程序编制的方法分为、两种。
2、数控机床程序编制的具体步骤分为、、。
3、数控系统只能接受信息，国际上广泛采用两种标准代码为、。
4、尺寸字第一组X，Y，Z，U，V，W，P，Q，R 用于确定坐标尺寸；第二组A，B，C，D，E 用于确定坐标尺寸；第三组I，J，K 用于确定坐标尺寸。
5、F指令用于指定，S指令用于指定，T指令用于指定；其中F100表示，S800表示。
6、机床直角坐标系由法确定，旋转坐标由法确定。
7、在数控车床上，机床原点一般取在，在数控铣床上，机床原点一般取在。
二、简答1、在数控机床加工中，应考虑建立哪些坐标系？它们之间有何区别？2、在确定数控机床加工工艺内容时，应首先考虑哪些方面的问题？3、数控加工工序设计的目的是什么？工序设计的内容有哪些？4、对刀点有何作用？对刀点的选择原则有哪些？5、什么是“刀位点”？试用箭头标出下刀具的刀位点。
题图1-1三、综合下面是一段完整的加工程序%O1000N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000N20 G01 X88.1 Y30.2 F500 T02 M08N30 X90……N300 M30%请回答：1、“%”表示，“O1000”表示，“N10、N20、N30….”表示。
2、以上程序主体是指。
3、程序结束指令可以用和；它们的区别是。
《数控编程》习题集第二章常用编程指令及数学处理一、填空1、编程常用指令中绝对尺寸用指令，增量尺寸用指令。
2、FANUC系统中指令G40、G41、G42含义分别是、、。
3、G17、G18、G19三个指令分别为机床、、平面上的加工。
4、FANUC单一固定循环指令G90、G92、G94含义分别是、、。
5、FANUC—i0系统中G28、G50、G54指令含义分别是、、。
6、、FANUC系统中指令顺圆插补指令是，逆圆插补指令是。
7、非圆曲线主要是指和两类曲线。
前者可用法和来进行数学处理；后者则要通过来进行数学处理。
电大数控编程技术课后习题答案
第一章数控加工的编程基础课后习题答案一、填空题1、为了准确地判断数控机床的运动方向，特规定永远假设刀具相对于（静止的工件）坐标而运动。
2、目前，数控编程所采用的格式为（字－地址）程序段格式。
3、用于编写程序段的字为（N）4、尺寸字U、V、W表示增量（相对）坐标，A、B、C表示（旋转）坐标。
5、数控系统通常分为车削和铣削两种，用于车削的数控系统在系列号后加字母（T）用于铣削的数控系统在系列号后加字母（M）二、选择题1、下列叙述中，（确定机床坐标系），不属于数控编程的基本步骤。
A）分析图样、确定加工工艺过程B）数值计算C）编写零件加工程序单D）确定机床坐标系2、程序校验与首件试切的作用是（检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足图纸要求）。
（A）检查机床是否正常（B）提高加工质量（C）检验参数是否正确（D）检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足图纸要求3、数控编程时，应首先设定（工件坐标系）。
（A）机床原点（B）工件坐标系（C）机床坐标系（D）固定参考点三、判断题1、数控加工的主程序号都是由O××××构成，而子程序由P××××构成。
（×）2、M功能不能编程变化量（如尺寸、进给速度、主轴转速等），只能控制开关量（如冷却液开、关，主轴正、反转，程序结束等）。
（√）3、国际标准化组织ISO规定，任何数控机床的指令代码必须严格遵守统一格式。
（×）4、大部分代码都是非续效（模态）代码。
（×）四、简答题1、编制数控加工程序的主要步骤？答：①对零件图加工工艺分析②数值计算（数学处理）③编写零件加工程序单④制备控制介质⑤程序校对与首件试切2、数控编程有哪些种类？分别适合什么场合？答：数控编程一般分为手工编程和自动编程两种。
①手工编程。
对于加工形状简单、计算量小、程序不多的零件，采用手工编程较容易，而且经济、及时。
数控加工工艺与编程习题答案
《数控加工工艺与编程》习题集王燕编著沈阳航空航天大学北方科技学院第1章数控编程基础——习题一、解释下列名词术语：数控编程、手工编程、自动编程、机床坐标系、工件坐标系、机床原点、工件原点、机床参考点、基点、节点、CIMS、FMS、FA、CNC。
二、简答题1.数控机床有哪些主要特点？2.数控机床有那几部分组成？3.数控机床按运动控制方式的不同可分为哪几类？各有何特点？4.试述开环、闭环控制系统的主要区别和适用场合。
5.数控车削加工的主要对象有哪些？6.数控铣削加工的主要对象有哪些？7.加工中心的主要对象有哪些？8.简述零件的数控加工过程。
9.用直线段逼近非圆曲线时节点的计算常用有哪些方法，各有何特点？10.非圆曲线如图1所示，试根据等误差法进行非圆曲线逼近时的特点，在图上绘出相邻的三个节点，并写出节点坐标的计算步骤。
11.已知由三次样条函数Ｓ（x）描述的曲线轮廓上相邻二个节点Ｐ1、Ｐ2的坐标及其一阶导数，如图2所示。
（1）试用作图法画出两相切的两段圆弧圆弧（附简要作图步骤）。
（2）对两圆弧的公切点T的轨迹进行分析，并加以证明。
图1 等误差法求节点坐标图2 双圆弧法求节点坐标三、选择题（选择正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。
）1．车床的主运动是指( )。
A．车床进给箱的运动； B．车床尾架的运动；C．车床主轴的转动； D．车床电机的转动。
2．车床主运动的单位为( )。
A．mm／r； B．m/r; C．mm／min； D．r／min。
3．下列叙述中，除( )外，均适用数控车床进行加工。
A．轮廓形状复杂的轴类零件 B．精度要求高的盘套类零件C．各种螺旋回转类零件 D．多孔系的箱体类零件4．下列叙述中，( )是数控编程的基本步骤之一。
A．零件图设计 B．确定机床坐标系C．传输零件加工程序 D．分析图样、确定加工工艺过程5．进给率的单位有( )和( )两种。
A．mm/min，mm／r； B．mm／h，m／r；C．m／min，mm／min； D．mm／min，r／min。
数控加工编程的基础知识
§2-1 数控加工编程概述
二、手工编程的步骤和方法
图纸工艺分析 这一步与普通机床
加工零件时的工艺分 析相同，即在对图纸 进行工艺分析的基础 上，选定机床、刀具 与夹具；确定零件加 工的工艺线路、工步 顺序及切削用量等工 2021/7艺/16 参数等。
零件图纸
图纸工艺分析
计算运动轨迹
，若按通常的方法编程，则有一定量的连续程序段在 几处完全重复的出现，则可以将这些重复的程序串， 单独地担出来按一定格式做成子程序，程序中子程序 以处的部分便称为主程序。
子程序可以被多次重复调用。而且有些数控系统中可 以进行子程序的“多层嵌套”，子程序可以调用其它 子程序，从而可以大大地简化编程工作，缩短程序长 度，节约程序存贮器的容量。
2021/7/16
§2-2 数控机床的坐标系
2021/7/16
§2-2 数控机床的坐标系
三.绝对坐标和相对坐标
1．绝对坐标系 所有的坐标值均从同一固定坐标点计量的坐标系。 2．相对坐标系 运动轨迹的终点坐标是相对于起点计量的坐标系 （或增量坐标系）。
2021/7/16
以绝对坐标计算：XA=12, YA=15, XB=30, YB=35
2021/7/16
图2-3 卧式升降台铣床
§2-2 数控机床的坐标系
2021/7/16
图2-4 卧式镗床
§2-2 数控机床的坐标系
②当Z轴为铅垂方向 （ 立式主轴）时
a．对于单立柱机床，X 轴的正方向指向右边。
2021/7/16
图2-5 数控铣床
§2-2 数控机床的坐标系
b．对于双立柱机床 （如龙门机床），当 站在操作台一侧从主 轴向左侧立柱看时， X轴的正方向指向右 边。
第一章数控编程基础
第一章数控编程基础1.4编程格式及内容国际上已形成了两个通用标准：国际标准化组织（ISO）标准和美国电子工业学会（EIA）标准。
我国根据ISO标准制定了JB3051-82《数字控制机床坐标和运动方向的命名》等国标。
由于生产厂家使用标准不完全统一，使用代码、指令含义也不完全相同，因此需参照机床编程手册1.4.1数控程序的结构一个完整的数控程序由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。
例如，％Ｏ0029N10 G00 Z100；N20 G17 T02；N30 G00 X70 Y65 Z2 S800；N40 G01 Z-3 F50；N50 G03 X20 Y15 I-10 J-40；N60 G00 Z100；N70 M30；％1.程序名程序名是一个程序必需的标识符。
组成：由地址符后带若干位数字组成。
地址符常见的有：“%”、“O”、“P”等，视具体数控系统而定。
示例：国产华中I型系统“%”，日本FANUC 系统“O”。
后面所带的数字一般为4～8位。
如：%20002.程序体它表示数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心。
组成：它由许多程序段组成，每个程序段由一个或多个指令构成。
3.程序结束它是以程序结束指令M02或M30，结束整个程序的运行。
表示一个完整的加工程序，由14个程序段组成。
开头有程序名O0000，结束有M02结束指令。
1.4.2程序段格式零件的加工程序是由程序段组成。
程序段格式是指一个程序段中字、字符、数据的书写规则，通常有字—地址程序段格式、使用分隔符的程序段格式和固定程序段格式，最常用的为字—地址程序段格式。
一个程序段由若干个“字”组成；字则由地址字（字母）和数值字（数字及符号）组成。
如上述程序的第一个程序段，由8个字组成，其中N、G、X、Y、2、T、S、M为地址字，后面跟相应的数值字。
每个字均有一定的功能含义。
如OXX X XNXXXX GXX X _Y_ Z_I_J_K_F_S_T_MXX其中O——程序名（号），由字母O或P或符号（如％）以及3～4位数字组成；N——程序段号，后跟2～4位数字；G、M——指令代码，后跟2位数字；XY ±XXXX·XXX——坐标值，其值可正或负，小数点前4位，后3位；ZIJ ±XXXX·XXX——圆弧的圆心坐标；KF——进给速度功能；S——主轴功能；T——刀具功能。
数控加工编程基础(机床坐标第,工艺等)
数控机床的坐标系
5. 4.数控铣床工件坐标系的确定 不论机床的具体结构是工件静止、刀具运动，还是工件运动、刀具静
止，确定坐标系时，一律看作工件静止，刀具产生运动。 Z轴的确定：一般取产生切削力的轴线（即主轴轴线）为Z轴，取刀具
远离工件的方向为Z轴正方向。 X轴的确定：立式数控铣床时，面对立柱，取右手方向为+X方向；卧
数控车床：主轴前端面的中心，即卡盘端面与主轴中心线的交点处 数控铣床：进给行程范围的正极限点处。
11
数控机床的坐标系
3.机床原点、参考点和工件原点
机床原点 数控车床：主轴前端面的中心，即卡盘端面与主轴中心线的交点处 数控铣床：进给行程范围的正极限点处。
12
数控机床的坐标系
3.机床原点、参考点和工件原点
数控加工工艺
2.数控加工工艺过程的特点 （1）数控加工工艺内容具体、详细 （2）数控加工工艺严密、精确 （3）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 （6）数控加工采用工序集中，其工序内容比普通机床加工的工序 内容复杂 （7）注意干涉问题 （8）程序的编写、校验与修改
式数控铣床：从主轴后端往前看，取右手方向为+X方向。 Y轴的确定：+Y的运动方向，根据X、Z坐标的运动方向，按照右手笛卡
尔坐标系来确定。。
21
数控加工工艺
1.数控加工工艺过程 （1）分析图样，确定加工方案 （2）工件的定位与装夹 （3）刀具的选择与安装 （4）编制数控加工程序 （5）试切削、试运行并校验数控加工程序 （6）数控加工 （7）工件的验收与质量误差分析
选取工件原点的原则 能使工件方便地装夹、测量和检验。
第1章数控加工基础教案
第1章数控加工基础教案第1章数控加工基础本章要紧介绍数控加工的基础知识，内容包含数控编程简述、数控机床、数控加工工艺概述、高度与安全高度与走刀路线的选择等。
1.1 数控加工概论数控技术即数字操纵技术（numerical control technology），指用计算机以数字指令方式操纵机床动作的技术。
数控加工具有产品精度高、自动化程度高、生产效率高与生产成本低等特点，在制造业及航天加工业，数控加工是所有生产技术中相当重要的一环。
特别是汽车与航天产业的零部件，其几何外形复杂且精度要求较高，更突出了数控加工制造技术的优点。
数控加工技术集传统的机械制造、计算机、信息处理、现代操纵、传感检测等光机电技术于一体，是现代机械制造技术的基础。
它的广泛应用给机械制造业的生产方式及产品结构带来了深刻的变化。
近年来，由于计算机技术的迅速进展，数控技术的进展相当迅速。
数控技术的水平与普及程度，已经成为衡量一个国家综合国力与工业现代化水平的重要标志。
1.2 数控编程简述数控编程通常能够分为手工编程与自动编程。
手工编程是指从零件图样分析、工艺处理、数值计算、编写程序到程序校核等各步骤的数控编程工作，均由人工完成的全过程。
该方法适用于零件形状不太复杂、加工程序较短的情况，而关于复杂形状的零件，如具有非圆曲线、列表曲面或者组合曲面的零件，或者者零件形状虽不复杂，但是程序很长，则比较适合于自动编程。
自动数控编程是从零件的设计模型（即参考模型）获得数控加工程序的全部过程。
其要紧任务是计算加工走刀过程中的刀位点（Cutter Location Point，简称CL点），从而生成刀位数据文件。
使用自动编程技术能够帮助人们解决复杂零件的数控加工编程问题，其大部分工作由计算机来完成，编程效率大大提高，还能解决手工编程无法解决的许多复杂形状零件的加工编程问题。
CA TIA V5数控模块提供了多种加工类型用于各类复杂零件的粗精加工，用户能够根据零件结构、加工表面形状与加工精度要求选择合适的加工类型。
数控加工编程基础
1.1 数控加工概述
《 1.1.1 数控加工原理和特点
数 控
1．数控加工原理
上 一
编 程
页
采用数控机床加工零件时，只需要将零件图形和
与 工艺参数、加工步骤等以数字信息的形式，编成程序 下
操 作 代码输入到机床控制系统中，再由其进行运算处理后
一 页
》 胡
转成驱动伺服机构的指令信号，从而控制机床各部件
》 胡
1959年美国K&T公司开发成功了带刀库，能自动
结
毅 进行刀具交换，一次装夹中即能进行多种加工功能的 光 数控机床，这就是数控机床的新种类——加工中心。
束
第1章 数控加工编程基础
1968年英国首次推出柔性制造系统FMS。
《
1974年微处理器开始用于机床的数控系统中，从
数
上
控 此CNC快速发展。
《 数
脉冲，那么其进给速度应为：20 000×0.002/0.5=80
上
控 mm/min。
一
编
页
程
加工时的进给速度由程序代码中的F指令控制，但
与 实际进给速度还是可以根据需要作适当调整的，这就 操 作 是进给速度修调。修调是按倍率来进行计算的，如程
下 一 页
》 胡
序中指令为F80，修调倍率调在80%挡上，则实际进给
结
毅 数控机床已成为无人控制工厂的基本组成单元。 光
束
第1章 数控加工编程基础
我国在20世纪70年代初期，当时是采用分立元件，
性能不稳定，可靠性差。
《 数
1980年在引进、消化、吸收国外先进技术的基础
上
控 上，北京机床研究所又开发出BS03经济型数控和
《数控编程与CAM技术》第一章
（a）
（b）
图1-1-3 数控机床坐标系示例
相关知识
（三）数控机床的坐标系
2．机床原点、参考点和工作原点
1）机床原点 机床原点就是机床坐标系的原点。它是机床上的一个固定的点，由制造厂家 确定。机床坐标系是通过返回参考点操作来确立的，参考点是确立机床坐标 系的参照点。数控车床的机床原点多定在主轴前端面的中心，数控铣床的机 床原点多定在进给行程范围的正极限点处，但也有的设置在机床工作台中心， 使用前可查阅机床用户手册予以确定。 2）参考点 参考点（或机床原点）是用于对机床工作台（或滑板）与刀具相对运动的测 量系统进行定标与控制的点，一般都是设定在各轴正向行程极限点的位置上。
相关知识
（二）程序的组成
一个程序由表示程序文件开始的符号（%）、程序文件的标题等 （O××××）、表示程序段结束的符号（；）、程序区、注释区、表示程序 文件结束的符号（%）等部分组成。
（三）数控机床的坐标系
图1-1-2 笛卡尔直角坐标系统
相关知识
（三）数控机床的坐标系
机床各坐标轴及其正方向的确定原则如下。 （1）先确定Z轴。以平行于机床主轴的刀具运动坐标为Z轴。 （2）再确定X轴。X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。 （3）最后确定Y轴。在确定了X，Z轴的正方向后，即可按右手笛卡尔定则定出Y轴正方向。
相关知识
（二）数控机床简介
3．按机床所用进给伺服系统不同分类
数控机床按机床所用进给伺服系统来分，有开环伺服系统型、闭环伺服系 统型和半闭环伺服系统型。
4．按所用数控装置的不同分类
NC硬线数控：NC硬线数控机床是早期20世纪50～60年代采用的技术，其计算 控制多采用逻辑电路板等专用硬件的形式。要改变功能时，需要改变硬件电路， 因此通用性差，制造维护难，成本高。 CNC软线数控机床：CNC软线数控机床是伴随着计算机技术而发展起来的。 其计算控制的大部分功能都是通过小型或微型计算机的系统控制软件来实现的。 不同功能的机床其系统软件不同。当需要扩充功能时，只需改变系统软件即可。
数控加工工艺与编程习题标准答案
数控加工工艺与编程习题标准答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《数控加工工艺与编程》习题集王燕编著沈阳航空航天大学北方科技学院第1章数控编程基础——习题一、解释下列名词术语：数控编程、手工编程、自动编程、机床坐标系、工件坐标系、机床原点、工件原点、机床参考点、基点、节点、CIMS、FMS、FA、CNC。
二、简答题1.数控机床有哪些主要特点？2.数控机床有那几部分组成？3.数控机床按运动控制方式的不同可分为哪几类？各有何特点？4.试述开环、闭环控制系统的主要区别和适用场合。
5.数控车削加工的主要对象有哪些？6.数控铣削加工的主要对象有哪些？7.加工中心的主要对象有哪些？8.简述零件的数控加工过程。
9.用直线段逼近非圆曲线时节点的计算常用有哪些方法，各有何特点？10.非圆曲线如图1所示，试根据等误差法进行非圆曲线逼近时的特点，在图上绘出相邻的三个节点，并写出节点坐标的计算步骤。
11.已知由三次样条函数Ｓ（x）描述的曲线轮廓上相邻二个节点Ｐ1、Ｐ2的坐标及其一阶导数，如图2所示。
（1）试用作图法画出两相切的两段圆弧圆弧（附简要作图步骤）。
（2）对两圆弧的公切点T的轨迹进行分析，并加以证明。
图1 等误差法求节点坐标图2 双圆弧法求节点坐标三、选择题（选择正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。
）1．车床的主运动是指( )。
A．车床进给箱的运动； B．车床尾架的运动；C．车床主轴的转动； D．车床电机的转动。
2．车床主运动的单位为( )。
A．mm／r； B．m/r; C．mm／min； D．r／min。
3．下列叙述中，除( )外，均适用数控车床进行加工。
A．轮廓形状复杂的轴类零件 B．精度要求高的盘套类零件C．各种螺旋回转类零件 D．多孔系的箱体类零件4．下列叙述中，( )是数控编程的基本步骤之一。