国防《数控加工编程与操作》教学资料包 课后习题答案 第五章

第5章数控加工中心编程与操作
5-1 数控加工中心按功能特征可分为哪几类？按自动换刀装置的型式可分为哪几类？加工中心有什么特点？
按功能特征可分为：钻削加工中心、镗铣加工中心和万能加工中心。

按所用换刀装置可分为：转塔头加工中心和带刀库的加工中心。

加工中心的特点：
（1）适合加工周期性生产的零件；
（2）适合加工高精度工件；
（3）适合加工批量生产的零件；
（4）适合加工形状复杂的零件。

5-2 刀库通常有哪几种形式？哪种形式的刀库装刀容量大？
刀库的形式通常有以下几种：
（1）直线刀库。

存放刀具数量有限（一般8～12把）。

（2）盘式刀库。

刀具在刀库中成环形排列，存刀量少则6把-8把，多则50把-60把，有多种形式。

（3）链式刀库。

刀库容量较大，刀具数量在30～120把之间。

链环可根据需要配置成各种形状。

（4）格子盒式刀库。

5-3 自动换刀装置的换刀过程可分为哪两部分？在程序中分别用什么代码控制？
自动换刀装置的换刀过程可分为刀具选择和刀具交换。

在程序中分别用T代码和M06来控制。

5-4 写出数控操作面板上常用功能按键的英文键名，并解释其含义。

图标名称功能说明
复位键按下这个键可以使 CNC 复位或者取消报警等
帮助键当对MDI键的操作不明白时，按下这个键可以获得帮助
软键根据不同的画面，软键有不同的功能。

软键功能显示在屏幕的底端
地址和数字键按下这些键可以输入字母，数字或者其他字符
切换键在键盘上的某些键具有两个功能。

按下<SHIFT>键可以在这两个功能之间进行切换
输入键当按下一个字母键或者数字键时，再按该键数据被输入到缓冲区，并且显示在屏幕上。

要将输入缓冲区的数据拷贝到偏置寄存器中等，请按下该键。

这个键与软键中的
[INPUT]键是等效的
取消键取消键，用于删除最后一个进入输入缓存区的字符或符号
程序功能键替换键插入键删除键
功能键按下这些键，切换不同功能的显示屏幕
光标移动键有四种不同的光标移动键：
用于将光标向右或者向前移动
用于将光标向左或者往回移动
用于将光标向下或者向前移动
用于将光标向上或者往回移动
翻页键该键用于将屏幕显示的页面往前翻页
用于将屏幕显示的页面往后翻页
图标名称功能说明
自动键系统进行自动运行方式
编辑键程序的编辑、修改、插入及
删除，各种搜索功能
MDI键系统进入MDI运行方式
返回参考点键进行机床回零操作
连续点动键坐标连续移动
增量键坐标移动一个增量值
手轮键对刀及调整机床位置时使
用
单段键按循环启动键，运行一段程
序
跳过键在自动运行状态时，跳过带
标记的程序段
空运行键进给速度忽略，用于程序试
运行
进给暂停键机床停止运行，进给暂停指
示灯亮
循环启动键系统执行程序
进给暂停指示灯暂停时灯亮
当X轴返回参考点时，X原
点灯亮
当Y轴返回参考点时，Y原
点灯亮
当Z轴返回参考点时，Z原
点灯亮
X键X轴坐标
Y键Y轴坐标
Z键Z轴坐标
坐标轴正方向键坐标值往正方向移动
坐标轴负方向键坐标值往负方向移动
快进键实现机床快速进给
主轴正转键主轴正转
主轴反转键主轴反转
主轴停键主轴停止
急停键用于机床的紧急停止
进给速度修调调整进给速度倍率
主轴速度修调调整主轴转速倍率
启动电源键机床电源开启
关闭电源键机床电源关闭
5-5 简要说明加工中心的编程特点。

加工中心编程特点：
(1)进行合理的工艺分析，安排加工工序。

(2) 根据批量等情况，决定采用自动换刀还是手动换刀。

(3) 自动换刀要留出足够的换刀空间。

(4) 为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。

(5) 对于编好的程序，应认真检查，并在加工前进行试运行。

(6) 尽量把不同工序内容的程序，分别安排到不同的子程序中，或按工序顺序添加程序段号标记。

(7) 尽可能地利用机床数控系统本身所提供的镜像、旋转、固定循环和宏指令编程处理的功能，以简化程序量。

(8) 对加工时所要使用的第一把刀具，可以把它直接安装在主轴上，并将这把刀的刀号输入设置到某地址号中。

5-6 试说明在使用机械手换刀的加工中心上，执行程序“T02 M06”和“M06 T02”有什么不同。

T02 M06；表示刀具T02换到主轴上。

M06 T02；表示先执行M06进行主轴换刀，换刀完成后再执行T02指令，但主轴上的刀具并不是T02，而是前段换刀程序执行后换刀刀位上的刀具。

5-7 画图表示G73和G83动作之间的区别。

指令格式中的Q值指的是什么？
（1）深孔断屑循环指令 G73
指令格式：G98（G99）G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_
如图所示，钻头先快速定位至X、Y所指定的坐标位置，再快速定位至R点，接着以F所指定的进给速率向下钻削Q所指定的距离后（Q为负值），快速退刀回到距切削深度上方距离d（d值由系统指定）处，然后再向下钻削Q所指定的距离后，接着快速退刀回到距切削深度上方距离d处，以后依此方式一直钻孔到Z所指定的孔底位置，最后G99快速退刀至R 点或G98返回起始点完成循环
（2）深孔排屑循环 G83
指令格式：G98（G99）G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_；
如图所示，钻头先快速定位至X、Y所指定的坐标位置，再快速定位至R点，接着以F所指定的进给速率向下钻削Q所指定距离后，快速退刀回R点，再向下快速定位与前一切削深度上方距离d处，再向下以F进给速率钻削Q所指定的距离后，再快速退回R点，以后依此方式一直钻孔到Z所指定的孔底位置，最后G99快速退刀至R点或G98返回起始点完成循环。

G83与G73不同处是G83退刀时每次皆退回到R点，可更好地把切屑带出孔外，以免切屑将钻槽塞满而增加钻削阻力，更适合深孔钻削。

5-8 对题图5-8所示零件的数控加工工艺，填写数控加工工序卡、刀具卡。

材料45钢。

单位
数控加工工序卡片
产品名称或代号 零件名称
零件图号
工序简图
车 间 使用设备 工艺序号
程序编号
夹具名称 夹具编号
工步号
工步作业内容
加
工 面
刀 具 号
刀
补
量
主
轴转速
进给
速
度 背吃
刀量 备注
1 粗铣50φ凸台 T01 2
精铣50φ凸台
T02
3
在152φ⨯处，
30φ处钻中心孔
T03
4
用8.14φ的麻
花钻分别钻3个孔
T04
5
用8.29φ的麻
T05
花钻钻30
φ的孔
6
用15
φ的绞刀
精绞15
2φ
⨯的孔
T06
7 镗30
φ的孔T07
编制审核批准
年月
日
共页第页
零件图号数控刀具卡片使用设备
换刀方式自动程序编号数控加工中心
刀具序号编号刀具名称规格数量备注1 T01 立铣刀10
φ 1
2 T02 立铣刀10
φ 1
3 T03 中心钻3
φ 1
4 T04 麻花钻8.
14
φ 1
5 T05 麻花钻8.
29
φ 1
6 T06 绞刀15
φ 1
7 T07 镗刀20
φ~40
φ 1
编制审校批准共页第页5-9 对题图5-9所示的零件中的孔进行编程加工。

题图5-9
O0001
T01；
M99 P2000；
M03 S1000 G00 X0 Y0 T02；
G43 Z50 H1；
G99 G81 Z－3 R5 F50 K0；
M98 P1000；
M99 P2000；
S1000 M3 T03；
G90 G43 Z50 H2；
G99 G83 Z－25 R5 Q5 F50 K0；M98 P1000；
M99 P2000；
S1000 M3；
G90 G43 Z50 H3；
G99 G81 Z－25 R5 Q5 F50 K0；M98 P1000；
M99 P2000；
G28 X0 Y0；
M30
子程序
O1000
X60 Y0；
X30 Y25.88；
X－30；
X－60 Y0；
X－30 Y－25.88；
G98 X30；
M99
O2000
M05；
G91；
G80；
G28 X0 Y0；
G49 Z0；
M06；
M99。