数控技术董玉红第5章习题解答

第5 章习题解答

5.1 数控加工编程的方法有几种？

数控编程有两种方法：手工编程和自动编程。

5.2 数控加工编程的一般步骤是什么？

数控编程的一般步骤为：

⒈分析零件图纸，确定工艺过程；⒉数值计算；⒊编写加工程序单；⒋程序输入；⒌校对检查程序；⒍ 首件加工。

5.3 机床坐标系确定的原则是什么？什么叫机床原点和零点？

数控机床采用统一的标准笛卡儿直角坐标系。通常约定机床主轴轴线为Z 轴。X 轴是水平的，它平行于工件的装夹面。Y 轴垂直于X、Z 坐标轴。Y 轴的正方向根据X 和Z 轴的正方向，按照标准笛卡儿直角坐标系来判断。

机床坐标系的原点称为机床零点或机床原点（X=0，Y=0，Z=0）。机床零点是机床上的一个固定点，由机床制造厂确定。

5.4 什么叫编程原点和工件原点？它们之间有何关系？

工件坐标系的原点即是工件零点。编程零点即是程序零点。一般对于简单零件，工件零点就是编程零点。而对形状复杂的零件，需要编制几个程序或子程序。为了编程方便和减少许多坐标值的计算，编程零点就不一定设在工件零点上，而设在便于程序编制的位置上。

5.5 程序段中包含的功能字有几种？程序段格式有哪些？

程序段中包含的功能字有准备功能字、坐标功能字、进给功能字、辅助功能字、主轴功能字、刀具功能字。程序段格式有：可变程序段格式；分格符程序段格式；固定程序段格式。

5.6 什么叫准备功能指令和辅助功能指令？它们的作用如何？

准备功能指令是用来规定刀具和工件的相对运动轨迹（即指令插补功能）、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工操作。辅助功能M 指令，简称辅助功能，也叫M 功能。它是控制机床或系统开、关功能的一种命令。如冷却液开、关，主轴正、反转等。

5.7 试述G00、G01、G02、G03 使用特点。

G00 后面给出快速定位终点坐标，不需要指定速度；G01 后面给出直线插补的终点坐标，并指定进给速度；G02、G03 指定顺时针或逆时针圆弧插补，后面给出圆弧终点坐标、圆心矢量（或半径）和进给速度。

5.8 M00、M02、M30 的区别是什么？

M00 是程序停止指令，在执行完含有M00 的程序段后，机床的主轴、进给及冷却液都自动停止。重按“启动”键，便可继续执行后续的程序。

M02 是程序结束指令，当全部程序结束后，用此指令可使主轴、进给及冷却液全部停止，并使机床复位。因此，M02 的功能比M00 多一项“复位”。

M30 是执行完程序段内所有指令后，使主轴停转、冷却液关闭、进给停止，将部分复位到初始状态并倒带。它比M02（程序结束）多了一个“倒带”的功能，其他功能相同。

5.9 编程中的工艺分析的主要内容是什么？编程中的工艺分析的主要内容：

1)选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。

2)分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求。在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。

3)设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择和切削用量的确定等。

4)调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定和刀具的补偿。

5)分配数控加工中的容差。

6)处理数控机床上部分工艺指令。

5.10 在安装工件时要考虑的原则是什么？选择零件夹具时要注意哪些问题？

在安装工件前，一般要考虑两个原则：一是在确定零件装夹方法时，应尽量减少装夹次数，力争做到在一次装夹后能加工出全部待加工表面，以充分发挥数控机床的效能。二是需要数控加工的零件的定位基准面一般都已预先加工完毕，当有些零件需要二次装夹时，要尽可能利用同一基准面来加工另一些待加工面，这样可以减少加工误差。

在选择夹具时，一般应注意：夹具结构力求简单，尽可能利用由通用元件拼装的组合可调夹具，以缩短生产准备周期；装卸零件要快速方便，以缩短机床的停顿时间；要使加工部位开敞，夹紧机构上的各部件不得妨碍走刀；夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工；为了在一次装夹中加工出更多的表面，有时要增加一些辅助定位面（即工艺面）。

5.11 为什么在编程时首先要确定对刀点的位置？选定对刀点的原则是什么？确定对刀点的方法有哪

些？因为对刀点是在数控机床上加工零件时，刀具相对于工件运动的起点，因此在编程时首先要确定

对刀点的位置。选取对刀点时，应便于简化程序编制，在机床上容易找正，加工过程中便于检查，引起的加工误

差要小。

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。如以孔定位的零件，应将孔的中心作为对刀点。为了便于坐标值的计算。对于建立了绝对坐标系的数控机床，对刀点最好选在坐标系的原点上，或选在已知坐标值的点上。

5.12 什么是数控加工的走刀路线？确定走刀路线时要考虑的原则是什么？

走刀路线是指加工过程中刀具（严格说是刀位点）相对于被加工零件的运动轨迹。即刀具从对刀点（或机床原点）开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。

确定走刀路线应遵循以下原则：

1)应使被加工零件获得良好的加工精度和表面质量（如粗糙度低），且效率高。

2)使数值计算容易，以减少编程工作量。

3)尽量使走刀路线最短，这样既能使程序段数减少，又减少了空刀时间。

5.13 编程中的数值计算包含哪些内容？试说明基点和节点的区别。

编程中的数值计算包含：基点坐标计算、节点坐标计算、刀位点轨迹的坐标计算。

5.14 数控加工编程时为什么设置工件坐标系？数控车床如何设置工件坐标系？

为了计算方便、简化编程，通常把工件坐标系的原点选在工件的回转中心上，具体位置设置在工件的左端面（或右端面）上，应尽量使编程基准与设计、安装基准重合。

5.15 数控车床编程时可以采用哪几种坐标编程方式？

数控车床编程时，可以采用绝对值编程、增量值编程和混合编程三种方式。

5.16 数控车床的固定循环切削指令有哪些？

数控车床的固定循环切削指令有单一形状固定循环G90、G94；复合固定循环切削G70～G76；单行程螺纹切削G32、G33、G34；简单螺纹切削循环G92 和螺纹切削复合循环G76。

5.17 数控车床刀具半径补偿功能指令有哪些？使用这些指令时应注意的问题是什么？

数控车床刀具半径补偿功能指令有G40、G41、G42，使用这些指令时应注意：

⑴ 不能重复使用。即在程序中前面有了G41 或G42 指令之后，就不能再直接使用G41 或G42 指令。若想使用，则必须先用G40 指令取消原G41 或G42 指令，否则补偿就不正常。

⑵ 当刀具路径发生变化时，应根据工件的位置，重新指令刀偏补偿。

5.18 数控铣床编程时采用哪两种坐标编程方式？

绝对坐标编程指令（G90）和增量坐标编程指令（G91），即可以用G90 或G91 来指令编程的坐标方式。