1、第 1 页 共 27 页 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、用于编写程序段号码的字为（ 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
2、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
3、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： 对零件图加工工艺分析 数值计算 （数学处理） 编写零件加工程序单 制备控制介质 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。 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。 自动编程 。对于一些计算繁琐、手工编程困难，或无法编出的程序采用计算机专用软件编制 第 2
4、页 共 27 页 3、什么是续效（模态）代码？什么是非续效（模态）代码？举例说明。 答： 代码表中按代码的功能进行了分组，标有相同字母（或数字）的为一组，其中 00组（或没标字母） 的 G代码为非模态代码，其余为模态代码。非模态代码只在本程序段有效，模 态代码可在连续多个程序 段中有效，直到被相同组别的代码取代。 例：如下程序， G00, G01， G02 为同组模态代码，在 G02 出现以前， G01 一直有效。 N001 G00 G17 X Y M03 M08； N002 G01 G42 X Y F ； N003 X Y ； N004 G02 X Y I J ； 4.数控机床的运动方向是如
5、何确定的？答： 为了正确确定机床的运动方向，做了两点假设：一、永远假定 刀具相对于静止的工件而运动。二、假定刀具远离工件方向为坐标正方向。确定坐标（运 动）方向的方 法是 ： 先定 Z轴， Z坐标的运动由传递切削力的主轴决定，与主轴轴线；平行的坐标轴即为 Z坐标。 Z坐标的正方向为增大工件与刀具之间距离的方向 。 再定其他直线轴。另两个直线轴按右手直角坐标系 来判断。 旋转运动 A/B/C。分别表示绕 X、 Y和 Z坐标的旋转运动。其正方向按照右螺旋前进的方向。 第 2 章 数控编程中的工艺分析 一、填空题 1 安排 （制定） 孔系加工刀具路径的方法有 （加工路线最短、加工精度最高） 两种。
6、2 数控加工工艺文件包括 （数控加工工序卡、数控刀具调整单、机床调整单、零件加工程序单） 3 对 工件进行车削时，若工件的直径为 D（ mm），则主轴转速 n（ r/min）与切削速度 v（ m/min）的关系表达式是（ v =60000Dn m/s）或 n=1000V/D （ r/min 4 切削用量中，对刀具耐用度影响最大的因素是 （ 切削速度 ） 二、选择题 1、 加工 030032. 内孔时，合理的工序是（ C ）。 （ A）钻 -扩 -铰 （ B）粗镗 -半精镗 -精镗 （ C）钻中心孔 -钻底孔 -粗镗 -精镗 （ D）钻 -粗镗 -铰 。 2、 铣削工件内腔时，一般采用立铣刀侧刃
7、 切削，铣刀的切入和切出应尽量（ C ）。 （ A） 沿轮廓曲线内切圆方向 （ B） 任何方向 （ C） 沿轮廓切线方向 （ D） 沿轮廓法向 3、刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线，走刀路线是编写程序的依据之一。下列叙述 第 3 页 共 27 页 中（ D ），不属于确定加工路线时应遵循的原则。 （ A）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度；（ B）使数值计算简单，以减少编程工作量； （ C）应使加工路线最短，这样既可以减少程序短，又可以减少空刀时间； （ D） 对于既有铣面又有镗孔的零件，可先铣面后镗孔。 4、制订加 工方案的一般原则为先粗后精、先近后远、先内后外，程序段最少
8、，（ A ）及特殊情况特殊处理。 （ A） 走刀路线最短 （ B）将复杂轮廓简化成简单轮廓 （ C）将手工编程改成自动编程 （ D）将空间曲线转化为平面曲线 5、选择粗基准时，重点考虑如何保证各加工表面（ D ），使不加工表面与加工表面间的尺寸，位置符合零件图要求。 （ A）容易加工 （ B）切削性能好 （ C）进 /退刀方便 （ D） 有足够的余量 6、切削用量的选择原则是：粗加工时，一般（ A ），最后确定一个合适的切削 速度 v。 （ A） 应首先选择尽可能大的背吃刀量 ap，其次选择较大的进给量 f （ B）应首先选择尽可能小的背吃刀量 ap，其次选择较大的进给量 f （ C）应首先选
9、择尽可能大的背吃刀量 ap，其次选择较小的进给量 f （ D）应首先选择尽可能小的背吃刀量 ap，其次选择较小的进给量 f 三、判断题 1、数控车床既可以按装夹顺序划分工序，又可以按粗、精加工划分工序。（ ） 2、铣削加工型腔时，内腔圆弧半径越小，限制所用的刀具直径越小，加工时的切削效率越低，但零 件的加工精度会提高。（ ） 3、型腔加工时，采用行切法加 工效率最高，但型腔的加工质量最差。（ ） 4、数控机床目前主要采用机夹式刀具。（ ） 5、对刀点和换刀点通常为同一个点。（ ） 四、简答题 1、按“定位精度最高”的原则制定孔系加工工艺路线的目的是什么？ 答：加工路线定位精度高，可消除进给机构
10、反向间隙的影响，提高孔系的定位精度。 2、设计螺纹加工刀具路径时，为什么要留引入 1、引出距离 2？ 第 4 页 共 27 页 答： 在数控车床上车螺纹时，沿螺距方向的 Z 向进给应和车床主轴的旋转保持严格的速比关系，因此应避免在进给机构加速或减速的过程中切削。为此要有引入距离 1 和 超越距离 2 。 3、什么是刀位点？它有何作用？举例说明。 数控加工中控制刀具运动轨迹的点为刀位点，不同刀具其刀位点不同，可转位车刀的刀位点为刀尖圆弧中心，立铣刀为刀具回转中心与端面交点处，钻头的刀位点在钻尖处，球头刀的刀位点在球心位置。 4、 在铣削加工轮廓时，为什么经常采用切向切入、切向切出的辅助程序段？
11、在对零件的轮廓进行加工时，为了保证零件的加工精度和表面粗糙度要求，应合理设计进退刀路径，所以尽量选择切向进、退刀。 五、综合题 1、分别按“加工路线最短”和“定位精度最高的”原则编排图所示零件的孔系刀具路径。 加工路线最短 N10 G54 S800 M03 T01 N20 G00 X0 Y0 X-10 Y20 Z5 G91 G81 G99 X30 Z-10 R5 K5 X15 Y 15 X-30 K4 X-15 Y15 X30 K4 X15 Y15 X-30 K4 X-15 Y 15 X30 K4 X15 Y15 X-30 K4 X-15 Y15 X30 K4 X15 Y15 X-30 K4
12、X-15 Y15 X30 K4 X15 Y15 X-30 K4 GOO X0 Y0 Z100 M02 加工精度最高 N10 G54 S800 M03 T01 N20 G00 X0 Y0 X-10 Y20 Z5 G91 G81 G99 X30 Z-10 R5 K5 X 105 Y 15 X30 K4 X-135 Y15 X30 K4 X 105 Y15 X30 K4 X-135 Y 15 X30 K4 X 105 Y15 X30 K4 X-135 Y15 X30 K4 X 105 Y15 X30 K4 X-135 Y15 X30 K4 X 105 Y15 X30 K4 GOO X0 Y0 Z10
13、0 M02 第 5 页 共 27 页 2、 根据图 2.2、图 2.3、图 2.4所示零件的技术要求，编制该零件的数控加工工艺卡片，列出刀具卡片。 图 2.2 典型车削零件 答：该零件加工需要二次装夹完成。 工序号 工步号 工步内容 刀具规格 装夹方式 备注 1 1 2 3 4 5 6 车端面、车外圆 钻中心孔 钻底孔 扩孔 精车外圆 镗孔 95粗车刀 4 18 24 95 精车刀 三爪卡盘 手动 手动 手动 2 1 2 3 4 5 车端面 钻中心孔 外轮廓粗加工 外轮廓精加工 切 退刀槽 95粗车刀 4 95粗车刀 95 精车刀 B=4 三爪卡盘 手动 第 6 页 共 27 页 第 3 章
14、数控编程中的数学处理 一、填空题 1、各几何要素之间的连接点称为 基点 。 2、用若干直线段或圆弧来逼近给定的非圆曲线，逼近线段的交点称为 节点 。 3、在 列表点 中给出的点坐标称为型值点。 二、选择题 1、在要求允许误差不变的情况下，非圆曲线的曲率越大，则逼近线段的数量越（ B ）。 （ A）小 （ B） 大 （ C）不变 （ D）以 上均不正确 2、非圆曲线节点坐标的计算，主要是由（ B ）完成。 （ A）设计人员 （ B） 计算机 （ C）手工 （ D）操作者 3、目前对非圆曲线进行节点坐标计算的方法很多，当用直线段逼近非圆曲线时，将某一坐标轴划分成相等间距的计算方法为（ C ）。 （
15、 A）等程序段法 （ B）等误差法 （ C） 等间距法 （ D）等圆弧法 三、计算题 1. 计算图 3.1、图 3.2 所示零 件的各基点坐标，并将结果填入表中。 6 加工螺纹 M24 外螺纹车刀 X Z P1 0 0 P2 40 0 P3 40 -20 P4 50 -25 P5 62 -25 P6 80 -55 第 7 页 共 27 页 2、计算图 3.3 所示零件的各基点坐标。 3、加工图 3.4 所示零件轮廓，材料毛坯尺为 80 63 6mm，工件坐标系设定在零件的左下角，按图中所给条件，计算出 X3、 X4、 X5和 Y1、 Y5的坐标值，若采用直径为 8mm 的立铣刀进行轮廓加工，计
16、算刀位点轨迹各基点的坐标值。 Y1=19 tan30 =10.97 Y5=22+34 sin45 =46.04 X3=(57-45) tan40 =10.069 X4=X5-(57-22-34 sin45 )= 54.08 X5=75-(34-34 sin45 )=65.042 刀位点 X Y X Z P1 0 0 P2 30 -6.77 P3 30 -32.5 P4 35 -35 P5 50 -35 P6 60 -55 X Y P1 18 47.94 P2 24.17 58.43 P3 95.83 58.43 A1 102 8 A2 18 8 R 34 第 8 页 共 27 页 1 -4.0
17、00 8.660 2 -4.000 45.728 3 8.204 61.000 4 55.740 61.000 5 67.870 48.870 6 79.000 22.000 7 79.000 -4.000 8 17.928 -4.000 第 4 章 基本功能指令的编程方法 一、填空题 1、用于控制开关量的功能指令是（ 辅助功能指令 M）。 2、 T0400 的含义是 （ 04 号刀具，取消刀补） 。 3、采用恒线速度控制车削带锥度的外圆时，若线速度为 200 米 /分钟，最高转速限定在 1300 转 /分钟，正确的编程格式为 （ G96 S200 G50 S1300） 。 4、直线进给率的单
18、位为 （ mm/min） ；旋转进给率的单位为 （ mm/r） 。 5、只有当机床操作面板上的“选择停止键”被按下，才能生效的暂停指令是 （ M01）。 二、选择题 1、 G96 S150 表示切削点线速度控制在（ A ）。 （ A） 150 m/min （ B） 150 r/min （ C） 150 mm/min （ D） 150 mm/r 2、程序结束，并返回到起始位置的指令是（ D ）。 （ A） M00 （ B） M01 （ C） M02 （ D） M30 3、下列辅助功能，用于控制换刀的指令时（ B ）。 （ A） M05 （ B） M06 （ C） M08 （ D） M09 4、当
19、执行 M02 指令时，机床（ D ）。 （ A） 进给停止、冷却液关闭、主轴不停 （ B） 主轴停止、进给停止、冷却液关闭，但程序可以继续执行 第 9 页 共 27 页 （ C） 主轴停止、进给停止、冷却液未关闭、程序返回至开始状态 （ D） 主轴停止、进给停止、冷却液关闭、程序结束 三、判断题 1、恒线速控制的原理是 当工件的直径越大，进给速度越慢。（ ） 2、有些车削数控系统，选择刀具和刀具补偿号只用 T 指令；而铣削数控系统，通常用 T 指令指定刀具，用 D、 H 代码指定刀具补偿号。（ ） 3、用 M02 和 M30 作为程序结束语句的效果是相同的。 （ ） 四、简答题 1、指令 M0
20、0和 M01 有什么相同点？区别是什么 ？ 答：均为程序暂停功能，若要继续执行程序， 按“循环启动”键；但 M01 指令须在操作面板上的“选择停止”键按下时，该指令才能生效。 2、在 M 功能代码中，与主轴相关的代码是哪些？ 答： 与主轴相关的代码有 ： M03 主轴正转用于主轴顺时针方向转动 M04 主轴反转用于主轴逆时针方向转动 M05 主轴停止转动用于主轴停止转动 3、若某一程序没有指定 T 功能，该程序能够正常使用吗？为什么？ 答： 没有指定 T 功能，该程序 无法正常使用。因为没有指定刀具，就无法确定刀具相关参数，无法确定刀具路径，加工路线。 第 5 章 常用准备功能指令的编程方法
21、一、填空题 1、用于进行平面选择的 G 代码是 G17 G18 G19 。 2、在编写圆弧插补程序时，若用半径 R 指定圆心位置，不能描述 整圆 。 3、在程序中，第一次出现 G01、 G02、 G03 等插补指令时，必须编写 F 指令。 4、在 FANUC 数控系统中，程序段 G04 P2000 的含义是 暂停 2 秒 。而 G04 X3.0 的含义是 暂停 3 秒 。 5、圆心坐标 I、 J、 K 表示圆弧 起点 到圆弧 圆心 所作矢量分别在 X、 Y、 Z 轴上的分矢量。 二、选择题 1、（ A ） 指令与其它三个指令不属于同组 G 代码。 A G53 B） G54 C） G55 D）
22、G56 2、 在同一程序段中使用两个同组 G 指令，则（ A ）。 （ A） 最后一个有效 （ B） 第一个有效 （ C） 同时有效 （ D） 视具 体情况而定 3、 FANUC 系统中，通过中间点返回参考点指令是（ B ）。 A） G27 B） G28 C） G29 D） G30 第 10 页 共 27 页 4、程序段写为 G91 G0 X100 Y0 F100 时（ C ）。 （ A） 刀具以 100 mm/min 的速度移动至（ 100， 0）处 （ B） 刀具以机床给定的速度移动至（ 100， 0）处 （ C） 刀具以 100 mm/min 的速度在 X方向移动 100 mm， Y 向
23、不动 （ D） 刀具以机床给定的速度在 X 方向移动 100 mm， Y 向不动 5、 在 G55 中设置的数值是（ A ）。 （ A） 工件坐标系的原点相对机床坐标系原点偏移量 （ B） 刀具的长度偏差值 （ C） 工件坐标系的原点 （ D） 工件坐标系原点相对 于 对刀点的偏移量 6、 数控系统中， （ A ）指令 在加工过程中是模态的。 （ A） G01、 F （ B） G27、 G28 （ C） G04 （ D） M02 7、在使用 G54G59 指令建立工件坐标系时 ， 就不再用（ D ）指令 。 （ A） G90 （ B） G17 （ C） G49 （ D） G92 三、判断题 1
24、、 G90/G91 是用于绝对 /增 量尺寸选择的代码，无论什么数控系统，都必须用这两个代 码进行绝对 /增量尺寸的模式转换。（ ） 2、在平面内任意两点移动，用 G00 与 G01 编程的刀具运动轨迹相同，只是运动速度不同。（ ） 3、 G00 指令下的移动速度可以由 F 代码改变。（ ） 4、 用 R 指定圆弧半径大小时，当 R 为 “ ” 值时，说明该圆弧的圆心角小于 180。 （ ） 5、 使用快速定位指令 G00时，刀具运动轨迹可能是折线，因此，要注意防止出现刀具与工件干涉现象。 （ ） 四、简答题 1、配置前置刀架和后置刀架的数控车床，加工圆弧时它 的顺逆方向有何区别？ 答： 前置刀架的数控车床，加工圆弧时 G02 为顺时针圆弧， G03 为逆时针圆弧；后置刀架的数控车床，G02 为逆时针圆弧， G03 为顺时针圆弧 2、指令 G00和 G01 有何区别？ 答： G00 为快速移动指令，进给速度不需编程，由机床参数指定，刀具实际运动路线不是直线，而是折线。G01 为直线插补指令，刀具实际运动路线为在两坐标点间插补运动，按指定的进给速度作任意直线运动 。 五、编程题 1.根据图 5.1 所示零件的轮廓尺寸，分别在 G90、 G91 方式，用 G00、 G01 指令按刀具轨迹（虚线为快速移动轨迹）写 出加工程序，并填入程序单中。 S
