数控实训报告书（参考答案）

数控机床加工实践课程

数控加工实训(习)

报告书

（2015~2016学年第秋季学期）

课程名称 数控编程与操作实训 课程代码 学院及年级 班级编号 所在班级

学号 姓名 指导教师 日期

１

数 控 车 床 实 训（习）报 告

成绩 * %

一、实训（习）目的与要求

1. 熟练掌握数控车削加工程序的结构与编程规则；

2. 掌握数控车床常用的编程方法，编制典型零件的加工程序； 3. 了解数控车床的基本原理和各部分的功能；

4. 熟练掌握数控车床操作方法，对典型试件进行加工。 二、数控车床安全操作规程（10分）

答：（1）操作前要穿紧身防护服，袖口扣紧，上衣下摆不能敞开，严禁戴手套，不得在开动的机床旁穿、脱换衣服，或围布于身上，防止机器绞伤。女工必须戴好安全帽，不得留长辫子，辫子应放入帽内，不得穿裙子、拖鞋；

（2）主电动机启动后，应首先通过床头箱油窗，检查润滑油泵工作是否正常，只有待油窗有油后，方可启动主轴；

（3）各润滑部位必须按润滑图规定按期加油，注入的润滑油必须清洁； （4）不得随意改变机床参数和内部程序；

（5）加工前，确认工件、刀具是否夹紧固定。停机后才能清除刀具和工作台上的铁屑；

（6）机床运转时，关上安全防护门。不允许用手接近旋转部件，也不要进入安全防护罩内；

（7）定期清洗刀座和上刀架之间的污物和冷却液，以保持刀座的重复定位精度； （8）使用中心架时，应对工作支承面进行润滑；

（9）装卸工件或操作者离开机床时必须停止主电机的运转；

（10）不得用湿手去触摸开关，且操作开关时不要戴手套，防误操作； （11）不得用正反车作为刹车或校调用；

（12）工作后，应将刀架平均分配在导轨上，尾架退到最后并切断电源；

（13）工作完毕，切断电源，做好设备和工作场地的清扫工作。实行文明作业；

（14）每班工作结束须做好设备运转情况记录。

三、写出实训（习）设备与工量具（3分）

实训（习）设备名称： 数控车床 ，型号 NCP-400L 实训（习）用工具： 各类扳手 、 卡盘钥匙 ； 实训（习）用量具： 游标卡尺 、 千分尺 ；

实训（习）用刀具： 外圆车刀 、 螺纹车刀 、 割刀 ； 实训（习）用材料： Φ40*100铝棒 。

２

四、填写表1内NCP-400L操作面板（图1）各键的名称（7分）

11 14 12 13 15 16 17 18 19 20 21 22

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 图1 NCP-400L操作面板

表1 NCP-400L操作面板各按钮的名称 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 循环启动 进给保持键 空运行 单程序段 选择移动量 选择手轮运动轴 手动换刀 冷却液起动 润滑液起动 主轴点动 主轴起动 名 称 序号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 回零完成灯 手动速率 快速进给 编辑键 自动键 录入键 回零键 单步（手轮）进给 辅助机能锁住 手动连续进给 机床锁住 名 称

３

五、加工车削零件1，按比例画在图2（10分）；并编写工艺规程，填入表2（10分），

用指定系统的格式，编写加工程序填入表3内（10分）。

图2 数控车床加工零件1

表2 图2加工工艺单

刀具资料 工步 程序号 加工内容 切削参数 F 刀号 刀具 名称 刀具 规格 刀补号 n ap （mm/r） 或（r/min） （mm） （mm/min） 三爪卡盘装夹工件，伸出？mm，工1 件坐标系位于右端中心 2 3 4 N？ N？ N？ 粗车外圆，直径留0.5mm余量 精车外圆到尺寸 割槽 1 1 2 外圆车刀 93° 外圆车刀 93° 外圆割刀 4mm G54 G54 G55 1000 1200 500 1 0.25 4 0.5~5 N？ 粗车外螺纹 3 外螺纹刀 60° G56 500 0.1 6 N？ 精车外螺纹 3 外螺纹刀 60° G56 500 0.1 1.5 1.5 80 50 50 表3 图2加工程序及说明

程序 说明

４

六、试述带有螺纹零件的主要操作步骤，包括螺纹精度调整步骤。（10分）。 答：1. 机床开机，进行手动回零； 2. 程序输入、编辑； 3. 程序轨迹图形模拟； 4. 再进行回零操作；

5.正确安装并夹紧工件与刀具；

6. 对T1外圆刀：选择手轮操作方式，手动使主轴正转：摇动手摇脉冲发生器，车端面后记录机床坐标系中Z轴坐标值（负值）；车外圆后记录机床坐标系中X轴坐标值（负值）；退刀，换T2割刀。

7. 对T2外割刀：选择手轮操作方式，手动使主轴正转：摇动手摇脉冲发生器，接触端面后记录机床坐标系中Z轴坐标值（负值）；接触外圆后记录机床坐标系中X轴坐标值（负值）；退刀，换T3螺纹刀。

8. 对T3外螺纹刀：选择手轮操作方式，手动使主轴正转：摇动手摇脉冲发生器，刀尖对齐端面后记录机床坐标系中Z轴坐标值（负值）；接触外圆后记录机床坐标系中X轴坐标值（负值）；退刀，手动使主轴停。；

9．计算G54、G55、G56，并输入：用千分尺测量车削处外圆的直径为фd；计算 XG54= T1的X轴坐标记录值（负值）-фd；ZG54=T1的Z轴坐标记录值（负值）；XG55、ZG55、XG56、ZG56以此类推。进入G54~G59的设置界面，输入以上值； 10.自动加工：选择单段，F30%，位置正确后，改为连续，F100%；

11.检验螺纹精度并调整：用螺纹通规旋螺纹，进；再用螺纹止规，不进，表示合格。如果用螺纹通规旋螺纹，不进，则XG56= XG56-0.1（通规与止规的公差），重复第10步，直到螺纹通规旋螺纹，进；再用螺纹止规，不进，表示合格为止。

七、试述轮廓零件加工的主要步骤，包括轮廓精度调整的步骤。（10分） 答：1. 机床开机，进行手动回零； 2. 程序输入、编辑； 3. 程序轨迹图形模拟； 4. 再进行回零操作；

5.正确安装并夹紧工件与刀具；

6. 对外圆刀：选择手轮操作方式，手动使主轴正转：摇动手摇脉冲发生器，车端面后记录机床坐标系中Z轴坐标值（负值）；车外圆后记录机床坐标系中X轴坐标值（负值）；退刀，主轴停。

7. 自动加工：选择单段，F30%，位置正确后，改为连续，F100%，直到粗加工结束； 8. 调整粗车误差：用外圆千分卡测量有尺寸精度要求的工件直径d′；计算X轴修整值△X = d′-（工件直径的编程尺寸d+精加工余量0.5）（负值为零件尺寸偏小，正值为零件尺寸偏大），计算修正G54的X′坐标值：X′= X（原G54、负值）-△X（有正负号），输入修正后G54的X′坐标值；

9.精加工运行：刀具移到X、Z均退出的安全位置；光标选择在精加工程序段开始，即第二个G54，自动运行结束；

５

八、数控车床加工零件2，按比例画在图3位置（10分）；并编写工艺规程，填入表4

（10分），用指定系统格式，编写加工程序填入表5（10分）。

图3 数控车床加工零件2

表4 图3加工工艺单

刀具资料 工步 程序号 加工内容 切削参数 F 刀号 刀具 名称 刀具 规格 刀补号 n ap （mm/r） 或（r/min） （mm） （mm/min） 调头装夹，校正圆心，工件坐标系位1 于右端面中心 2 3 N？ N？ 粗车外圆，直径留0.5mm余量， 精车外圆到尺寸 1 外圆车刀 93° 1 外圆车刀 93° G54 G54 1000 1200 1 0.25 80 50 表5 图3加工程序

程序 说明

６

数 控 铣 床 实 训（习） 报 告

成绩 * %

一、实训（习）目的与要求

1. 掌握数控铣削加工程序的结构与编程规则；

2. 掌握数控铣床的常用指令的编程方法，编制典型零件的加工程序； 3. 了解数控铣床的基本原理和各部分的功能； 4. 掌握数控铣床操作方法，对典型试件进行加工。 二、数控铣床安全操作规程（10分）

答：（1）操作前穿戴好防护用品，严禁戴手套操作，做好接班工作，按润滑表注好润滑油，并检查油位、油压是否正常，油路是否畅通；

（2）工具、量具及刀具不得放置在工作台上，检查工具是否卡紧，安全防护装置是否齐全牢靠；

（3）检查各操作手柄位置是否正确，慢速空车运转，声温正常后，才能开始工作； （4）工作时思想要集中，专心操作，不擅自离开机床；

（5）不得超负荷、超规范工作，合理使用机床及附件，发现不正常现象应立即停车，禁止蹬踢开关，猛敲工件；

（6）不得随意改变机床内部参数；

（7）注意安全生产，变速或测量工件时要停车，离开机床时关闭电门； （8）安装铣刀应保持锥体锥孔的清洁，注意接触面是否良好； （9）加工面断续切削或余量不均匀时，切削量应适当减少；

（10）工作台及升降台移动前，必须松开摒紧螺丝，注意自动走刀方向与信号指示方向是否一致；

（11）快速移动时，应注意刀具与工件不得相互碰撞； （12）行程挡块应根据工件长度，事先调整夹紧；

（13）工作完成后，应将各手柄置于非工作位置上，并切断电源。做好工作场地和设备的清洁工作，实行文明作业；

（14）每班工作结束须做好设备运转情况记录。

７

1 23 22 2 21 20 19 3 18 17 4 5 6 7 8 9 10

图4 VMC-600数控铣床操作面板

11 12 13 14 15 16

三、写出实训（习）设备与工量具（3分）

实训（习）设备名称： 数控铣床 ，型号 VMC-600 实训（习）用工具： 扳手 、 表座 、 榔头 ； 实训（习）用量具： 游标卡尺 、 百分表 ； 实训（习）用刀具：Φ8 键槽立铣刀 、 Φ60盘铣刀 ； 实训（习）用材料：Φ80*20铝块

８

四、在表6内填写VMC-600操作面板（图4）各键的名称（7分）

表6 VMC-600数控铣床操作面板各键的名称 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 监示器 功能软体键 控制器关闭键 控制器打开键 机床上电启动键 急停 循环启动键 进给保持键 主功能选择键 手动方向选择键 手动轴向运动按钮 回零指示灯 23 数字键 键 名 序号 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 键 名 快速进给倍率 手动进给速率 主轴启动 主轴倍率 机床轴锁住键 空转键 单程序段 编辑键 页面选择键 地址字母键 五、数控铣床加工零件1，按比例画在图5位置（10分）；并编写工艺规程，填入表

7（10分），用指定系统格式，编写加工程序填入表8（10分）。

表7 图5加工工艺单 工步 程序号 刀具资料 加工内容 刀号 用三爪卡盘装夹工件，工件坐标系位1 于上表面中心 2 3 4 5 N？ N？ N？ N？ 粗铣外轮廓，… 粗铣内轮廓，… 精铣外轮廓，… 精铣内轮廓，… 1 键槽铣刀 1 键槽铣刀 1 键槽铣刀 1 键槽铣刀 刀具 名称 刀具 规格 刀补号 切削参数 n ap F （r/min） （mm） （mm/min） Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 D01 D02 D01 D02 1000 1000 1200 1200 ？ ？ 0.2 0.2 80 80 50 50

９

图5 数控铣床加工零件1

表8 图5加工程序

程序 说明

１０

六、试述零件加工主要操作步骤，包括G54设置步骤。（10分）

答：

① 机床进行手动回零后，选择手轮操作方式；

② 正确安装并夹紧工件在三爪卡盘内，正确安装并夹紧立铣刀在刀柄内；

③ 摇手轮，使刀具中心大约对准工件中心，将百分表的磁性表座上磁吸附在刀柄

的外圆表面上，表座内安装百分表，调节表座使表测头触及工件的外圆表面； ④ 转动表座，观察百分表指针的变化，摇手轮不断调节工作台的位置，使表座在

转动大半圈的范围内，百分表在0.02范围内摆动即可； ⑤ 记录机床坐标系中X，Y轴坐标值（均为负值）：-Lx，-Ly；

⑥ 用塞尺垫在工件上表面，摇手轮使主轴下移，直到移动塞尺的松紧适宜为止； ⑦ 记录机床坐标系中Z轴坐标值（均为负值）：-Lz′，计算-Lz= -Lz′-塞尺厚度； ⑧ 摇手轮使主轴上移至安全位置；

⑨ 选择OFFSET，进入G54~G59的设置界面；

⑩ 移动光标至G54处，键入X= -Lx、Y= -Ly、Z= -Lz，完成了G54的X、Y、Z

值的输入，当G54一旦被执行以后，工件坐标系就取代了机床坐标系。

七、试述刀具半径补偿的作用以及使用刀具半径的基本规则，零件轮廓精度调整计算方法。（10分）

答：1.刀具半径补偿的作用

（1）用轮廓尺寸编程。刀具半径补偿可以避免计算刀心轨迹，直接用轮廓编程。 （2）适应刀具半径变化。刀具因磨损、重磨、换新刀而引起半径改变后，不必修改程序，只要输入新的偏置量，其大小等于改变后的刀具半径。

（3）简化粗精加工。用同一程序、同一刀具，利用刀具补偿值，可进行粗精加工。 （4）控制轮廓精度。因偏置量也就是刀具半径的输入值具有的精度，来控制工件轮廓尺寸精度。

2.使用刀具半径的基本规则

（1）补偿建立与撤销只能用G01、G00。G41或G42、G40只能用G01、G00来实现，不能用G02和G03及指定平面以外轴的移动来实现。G40必须与G41或G42成对使用，两者缺一不可。

（2）过切现象。在刀具补偿建立后的刀具补偿状态中，如果存在有连续两段以上没有移动指令或存在非指定平面轴的移动指令段，则有可能产生过切现象。

（3）切向切入、切向退出。当进行轮廓铣削时，应避免法向切入工件轮廓，和法向从工件轮廓退刀，应该设计、使用切入、切出的辅助轮廓段。或者采用重叠线段。

（4）刀具补偿建立与撤消轨迹方向。刀具补偿建立时程序轨迹与刀具补偿进行状态开始的前进方向密切有关。?要满足的条件为：90o

（5）刀具补偿建立与撤消轨迹的长度距离必须大于刀具半径补偿值。 3.调整加工误差计算：

用量具测量出有尺寸精度要求的轮廓尺寸B，计算调整刀具半径补偿值：

D01?D01?精粗B实际尺寸?B2图纸尺寸

D02?D02?精粗B实际尺寸?B2图纸尺寸

１１

八、数控铣床加工零件2，按比例画在图6位置（10分）；并编写工艺规程，填入表

9（10分），用指定系统格式，编写加工程序填入表10（10分）。

图6 数控铣床加工零件2

表9 图6加工工艺单 工步 程序号

表10 图6加工程序

程序 说明 刀具资料 加工内容 刀号 刀具 名称 刀具 规格 刀补号 切削参数 n ap F （r/min） （mm） （mm/min） １２

加 工 中 心 实 训 报 告

成绩 * %

一、实训（习）目的与要求

1. 了解加工中心的基本原理和各部分的功能； 2. 了解加工中心长度补偿的使用；

3. 了解加工中心长度补偿设置方法，对典型试件进行加工。 二、加工中心与数控铣床相比更注意的安全事项（10分）

答：（1）首先确定刀具号码对应的刀具类型与程序设定的刀具类型是否一致； （2）主轴定向时，机床主轴瞬时停止，因马上要进行换刀，所以不要用手触摸刀具，更不可给刀具施加外力，这样有可能使主轴旋转，造成换刀失败，损坏刀具和主轴；

（3）加工前，确认工件、刀具是否夹紧固定。停机后才能清除刀具和工作台上的铁屑；

（4）调整冷却喷头的位置角度时，必须在停机后进行； （5）ATC操作前必须关上机床整体防护罩正面的防护门； （6）要定期检查在刀库、主轴上刀具的夹紧情况，在ATC运动时不要伸手或靠近；

三、写出加工中心用刀具（5分）

T1：Φ16键槽立铣刀、T2：Φ8键槽立铣刀、T3：Φ6.7钻头、T4：Φ2中心钻 、T5： M8丝锥；

四、试述加工中心的换刀基本过程。（10分）

换刀是指程序中选用的刀具与主轴上的刀具进行自动交换。这个动作是由换刀指令M06来实现的。

其换刀过程是：（1）主轴停止转动，Z轴移动到机床零点位置； （2）主轴准停，刀库移动到主轴下方同时打开刀库门；

（3）主轴向下将主轴上的刀具放入刀库，然后主轴向上，刀库旋转选刀； （4）主轴向下将所选择刀具装入主轴； （5）刀库返回，同时刀库关门； 这样完成了整个换刀的动作。

１３

五、加工中心零件，按比例画在图7位置（15分）；并编写工艺规程，填入表11（15

分），用指定系统格式，编写加工程序填入表12（15分）。

图7 加工中心加工零件

１４

表11 图8加工工艺单 工步 刀具资料 程序号 加工内容 刀号 装夹平口钳，校正定位钳口，装1 夹工件，工件坐标系位于上表面中心 2 3 4 5 6 N10~200 N220~450 N470~550 N570~650 N670~780

表12 图8加工程序

铣上面R75的外轮廓 铣中间8字形渐变内轮廓 定点钻孔 钻孔4个螺纹底孔φ6.7 攻丝4 个M8螺纹 T1 立铣刀 φ16 T2 立铣刀 T3 中心钻 φ8 φ2 H1 H2 H3 H4 H5 800 1000 1500 1200 50 2 2 1 12 8 80 80 80 50 1.25 刀具 名称 刀具 规格 刀补号 切削参数 n ap F （r/min） （mm） （mm/min） T4 麻花钻 φ6.7 T5 丝攻 M8 O1234;

N10 G54 G17 G90; N20 G40 G49 G94; N30 T1 M6; N40 M03 S1000; N50 G00 G43 Z50. H1; N60 X-50. Y-50.; N70 Z5.;

N80 G01 Z-2. F100; N90 G41 X-30. Y-30. D01; N100 Y23.285;

N110 G02 X-24.627 Y31.466 R8.; N120 G02 X30. Y28.739 R75.; N130 G01 Y-24.; N140 X24.Y-30.; N150 X-19.;

N160 G03 X-30. Y-19. R11.; N170 G01 Y20.; N180 G40 X-50. Y50.; N190 Z5.; N200 G00 Z0 G49;

N400 G03 I#2; N410 #2 = #2-0.1; N420 #1 = #1+0.1; N430 IF[#1LE2.]GOTO380; N440 G01 Z5.; N450 G00 Z0 G49; N460 M00; N470 T3 M6; N480 M03 S1200; N490 G00 G43 Z50. H3;

N500 G81 G99 X24. Y0 R3. Z-1. F100; N510 X0 Y24.; N520 X-24. Y0; N530 G98 X0 Y-24.; N540 G80; N550 G00 Z0 G49; N560 M00; N570 T4 M6; N580 M03 S1000; N590 G00 G43 Z50. H4;

N600G83G99X24.Y0R3.Z-10.P100Q3. F100;

１５

N210 M00; N220 T2 M6; N230 M03 S1000; N240 G00 G43 Z50 H2; N250 X0 Y0; N260 Z5.; N270 #1 = 0; N280 #2 = 5.;

N290 G00 X[5.+#2] Y0; N300 G01 Z-#1 F100; N310 G03 I-#2; N320 #2 = #2-0.1; N330 #1 = #1+0.1; N340 IF[#1LE2.]GOTO290; N350 G01 Z5.; N360 #1 = 0; N370 #2 = 5.;

N380 G00 X[-5.-#2] Y0; N390 G01 Z-#1 F100;

N610 X0 Y24.; N620 X-24. Y0; N630 G98 X0 Y-24.; N640 G80; N650 G00 Z0 G49; N660 M00; N670 T5 M6; N680 M03 S30; N690 G00 G43 Z50. H5; N700 G95;

N710 G84 G99 X24. Y0 R3. Z-8. F1.25 P100; N720 X0 Y24.; N730 X-24. Y0; N740 G98 X0 Y-24.; N750 G80 G94; N760 G00 Z0 G49; N770 M05; N780 M30;

六、试述VMC-600加工中心建立刀具长度补偿的操作步骤（15分），并在图8中画出刀具示意图，标出不同长度补偿值。（15分）

答：

答： 选择MDI方式，输入“M6T1”执行，使刀具进入刀库转至1刀号的刀位。

将刀具位于工件的上侧，如上图所示，在工件与刀具之间放入“0.1”塞尺，将手轮倍率调整到“×1”，用手轮微量调整刀具与工件之间间隙距离，直到塞尺移动合适为止，记录机床坐标系的Z轴坐标；

计算H1公式如下：H1=Z机床坐标 - （塞尺厚度）= Z机床坐标 -0.1。

选择MDI方式，输入“M6T2”执行，使刀具进入刀库转至2刀号的刀位，依次重

１６

复记录并计算H2…。

按“OFFSET SETING”切换到刀偏设置界面，光标依次移到H1、H2…处，输入所计算的值。

图8 加工中心刀具长度补偿示意图

１７

数 控 实 训 应 知 考 核 试 卷（专科）

一、填空题（每空0.5分，共30分）

1. G代码表示 准备 功能，M代码表示 辅助 功能。

2. 一般数控机床具有 直线 和 圆弧 插补功能。对于由直线和圆弧组成的平面轮廓，除了计算出轮廓几何元素的 起点 、 终点 、 圆弧的圆心 坐标，还要计算几何元素之间的 基点 坐标。

3. T0202其含义为 调用2号刀具并进行2号刀具补偿 ；T0200其含义为 取消2号刀具补偿 。

4. “假想刀尖A”对 圆锥面 、 圆弧面 零件表面加工会产生加工误差； 对 内孔 、 外圆 、 端面 零件表面加工不会产生加工误差。

5. 在编制程序中，指定坐标值的方法有三种：分别为 绝对 编程、 增量 编程、 混合 编程。

6. 在数控车床加工中，F指令有三种形式：分别为 每转进给量G95 、 每分钟进给量G94 和 切削螺纹的导程 。

7. 所谓的刀具半径补偿是使刀具沿 工件轮廓的法向 偏移 一个刀具半径 ，系统会自动计算出 刀具中心轨迹 ，进行刀具半径补偿，从而加工出符合要求的工件形状。当刀具半径发生变化时， 不需要更改 加工程序。

8. 建立与撤消刀具半径补偿的编程要注意 过切现象 、 切向切入 、 切向切出 、矢量偏移角度α满足 90o<α≤180o 以及其距离必须 大于刀具半径补偿值 。 9. 用G54~G59指令设置工件加工坐标系，加工坐标原点在 机床坐标系 中的位置是不变的，它与刀具的当前位置 无关 。

10. 刀具补偿过程的运动轨迹分为 三个 组成部分，形成刀具补偿的 建立补偿 程序段、零件轮廓的 进行补偿 程序段和补偿 撤消 程序段。

11. 切削用量要素是指切削运动的参数，包括 切削速度 、 进给量或进给速度 、切削深度 。

12. 外圆粗加工复合循环G71中，只有 G71或G71之前程序段中 的F，S，T功能才有效，而 包含在G71后的循环 程序段中的F，S，T功能，对 粗加工 无效。 13. 数控加工工艺分析的主要内容包括 数控加工的合理性分析 、 零件的工艺分析 、

１８

工艺设计和工艺路线的确定 、 零件安装方法的确定及 选择刀具和确定切削用量 。

14. 在数控机床上加工零件，工序安排的一般原则为 基准先行、 先粗后精 、 先面后孔 、 先主后次 、 先内后外 及先近后远 。

15. 数控加工误差主要包括 数控装置控制系统 的误差、 伺服驱动系统 的误差、 对刀 误差及 工件定位 的误差。

16. 数控编程中工艺处理主要有 程序段简洁 、 空行程路线最短 、 断屑处理 、 切入与切出路线及 选用合理切削路线 。

二、判断题（每题1分，共20分）

1. 图形模拟不但能检查刀具运动轨迹是否正确，还能查出被加工零件的精度。 （×） 2. 工件坐标系中X，Y，Z轴的关系，不要符合右手直角笛卡儿坐标系。 （×） 3. 对于所有的数控系统，其G，M功能的含义与格式完全相同。 （×） 4. 数控机床上工件坐标系的零点可以随意设定。 （√） 5. 当数控车床X轴朝上时，G02与G03的方向判断与X轴向下时相反。 （×） 6. 程序段G96 S500与G97 S500的主轴转速相同。 （×） 7. 圆弧插补用圆心指定指令时，在绝对方式编程中I，K还是相对值。 （√） 8. 粗加工选择切削用量时，首先选择最大的切削速度。 （×） 9. 数控铣床上，刀具半径补偿建立的矢量要与补偿开始点的切向矢量相垂直。 （×） 10. 在顺铣与逆铣中，对于右旋立铣刀铣削时，用G41是逆铣、用G42是顺铣。 （×） 11. 在刀具半径补偿进行的程序段中，不能出现G02，G03的圆弧插补。 （×） 12. 当刀具尺寸改变时，只有重新修改数控铣床的程序，才能用于加工。 （×） 13. 辅助功能中M00与M01的功能完全相同。 （×） 14. VMC-15的自动换刀装置进行刀具交换时，首先的动作是刀库向主轴移动。 （×） 15. G71粗加工循环中Z方向坐标必须单调增加或减少。 （√） 16. 加工中心与数控铣床在程序编制方面的本质区别在于自动换刀功能。 （√） 17. 切削深度对刀具磨损的影响最大，其次是切削速度，影响最小的是进给量。 （×） 18. 百分表能测量出绝对数值。 （×） 19. 在不考虑数控铣床进给滚珠丝杠间隙的影响，为提高加工质量，宜采用顺铣。 （√） 20. 螺纹切削指令中的地址字F是指螺纹的螺距。 （×）

三、单项选择题（每题1分，共20分） 1. 数控加工的刀具材料中 C 。

A. 高速钢的强度和韧性比硬质合金差 B. 刀具涂层可提高韧性

C. 立方氮化硼的韧性优于金刚石 D. 立方氮化硼的硬度高于金刚石。 2. 要做好数控机床的维护与保养工作，必须 C 清除导轨副和防护装置的切屑。

A. 每周 B. 每小时 C. 每天 D. 每月

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3. 对切削力影响最大的影响因素有 A 。

A. 工件材料 B. 切削深度 C. 进给量 D. 刀具角度 4. 以下符号属于位置精度的有 C 。

A.

B.

C.

D.

5. 不同的数控系统，各个地址字及编程规则应 C 。

A. 完全相同 B. 不能有任何相同之处

C. 可以相同，也可以不同 D. 除准备功能外，其余不相同

6. 编程的一般步骤的第一步是 A 。

A. 制定加工工艺 B. 计算轨迹点 C. 编写零件程序 D. 输入程序 7. B 是标准坐标系规定的原则。

A. 工件相对于刀具运动 B. 刀具相对于工件运动 C. 工件与刀具均为运动 D. 刀具与工件均不运动

8. 对于立式数控铣床来说，工作台朝接近刀具往左移动的方向，为坐标轴的 B 。

A. 负向 B. 正向 C. 不能确定 D. 编程者自定

9. 子程序调用指令M98P50412的含义为 B 。

A. 调用504号子程序12次 B. 调用0412号子程序5次 C. 调用5041号子程序2次 D. 调用412号子程序50次

10. 封闭环的最小极限尺寸的计算公式为 A 。

????Lmin??Ln，A. L0，max??Ln，min min??Ln，min??Ln，max B. 0，?????L?LL?L?LC. L0， D. ????minn，minn，max0，minn，maxn，min

11. 指令字G96，G97后面的转速S的单位分别为 A 。

A. m/min，r/min B. r/min，m/min C. m/min，m/min D. r/min，r/min

12. 刀具半径补偿的建立只能通过 D 来实现。

A. G01或G02 B. G00或G03 C. G02或G03 D . G00或G01

13. 在孔加工固定循环中，G98、G99分别为 A 。

A. G98返回循环起始点，G99返回R平面

B. G98返回R平面，G99 返回循环起始点

C. G98返回程序起刀点，G99返回R平面

D. G98返回R平面，G99返回程序起刀点

14. 在XOY平面内的刀具半径补偿执行的程序段中，两段连续程序为 A 不会产生过切。

A. N60 G01 X60. Y20.； N70 Z-3. B. N60 G01 Z-3.0； N70 M03 S800

C. N60 G00 Z10.； N70 G01 Z-3. D. N60 M03 S800； N70 M08

15. 数控铣床中G17，G18，G19为指定不同的平面，分别为 A 。

A. G17为XOY，G18为XOZ，G19为YOZ

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B. G17为XOZ，G18为YOZ，G19为XOZ

C. G17为XOY，G18为YOZ，G19为XOZ

D. G17为XOZ，G18为XOY，G19为YOZ

16. 对VMC-15加工中心来说，在刀库中的5号刀位对着主轴 ，而主轴上的刀具为2号的情况下，给出主轴换8号刀具的指令后，则刀库刚开始的动作是 C 。

A. 刀库先移至主轴下端，然后逆时针转位 B. 刀库先移至主轴下端，然后顺时针转位 C. 刀库先逆时针转位，然后移至主轴下端 D. 刀库先顺时针转位，然后移至主轴下端

17. 设H01=-2mm，则执行G91 G44 G01 Z-20. H01 F100的程序段后，刀具实际移动距离为 B 。

A.30mm B.18mm C.22mm D.20mm

18. __C___均为多重复合循环指令。

A．G96，G94和G90 B．G92，G71和G90 C．G71，G72和G73 D．G32 ，G74，G75

19. 在G71循环中，预留的精加工余量△u与△w的正负值判断为 B 。

A．X向单调增加△u为正，Z向单调增加△w为正 B．X向单调减少△u为负，Z向单调减少△w为正 C．X向单调增加△u为负，Z向单调增加△w为负 D．X向单调减少△u为正，Z向单调减少△w为负

20.高温下能够保持刀具材料性能的是 B 。

A. 硬度 B. 耐热性 C.耐磨性 D. 强度

四、简答题（每题10分，共20分） 1. 简述对数控机床操作人员的要求。 答：（1）具有良好的职业道德，较高的思想素质，头脑清醒、思维敏捷，掌握机械加工必要的工艺技术知识和一定的加工实践经验；

（2）在操作使用数控机床之前，必须详细认真地阅读有关操作使用说明书，充分了解所用数控机床的特性，熟练掌握各项操作及编程方法，不断提高操作技巧；

（3）严格执行数控机床的安全操作规程，熟知机床日常维护的项目内容，并做好这些保养工作，从而保持机床具有良好的运行状态；

（4）在日常工作过程中，逐步摸索掌握机床运行中的情况及某些规律，不断总结经验，提高各种情况的综合判断与处理能力，及小故障的排除能力。

2. 试述数控机床的分类？其中加工中心的特点主要有哪些？

答：数控机床按工艺类型分类：

（1）金属切削类数控机床。可分为普通数控机床和加工中心。

① 普通数控机床。一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床，与传统的通用机床类似，这类数控机床主要包括数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。

② 数控加工中心。加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床，

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（2）金属成形类数控机床。金属成形类数控机床主要包括数控弯管机、数控组合冲床、数控转头压力机等。

（3）数控特种加工机床。数控特种加工机床主要包括数控线（电极）切割机床、数控电火花加工机床。 加工中心特点如下:

（1）这是一种具有迅速交换刀具功能的数控机床，又称自动换刀数控机床，它把数控铣床、数控镗床和数控钻床的功能组合起来，在附加一个自动换刀装置和一定容量的刀库，组成一种多功能机床。

（2）在一次装夹后能进行铣、镗、钻、铰、攻螺纹等多道工序的连续加工，这显然比使用多台机床、多次装夹、多次调整要节约时间和保证精度；另外减少工件周转、搬运和存放时间，提高了机床的切削利用率。

（3）若加工中心装备有自动分度的旋转工作台，一次装夹能加工大部分工件表面。也有的加工中心配备双工作台，一工作台加工零件，另一工作台装卸零件，进一步节约辅助时间提高工效，一台加工箱体零件的加工中心效率相当于4~5台普通数控机床。为此，数控加工中心机床近几年得到了迅速发展。 五、请谈谈本次数控加工实训的体会与建议（10分）。 答：略

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数 控 实 习 应 知 考 核 试 卷（本科）

成绩 * %

一、填空题（每空0.5分，共30分）

1. 加工余量的选择考虑 工件的大小 、 工件热处理时引起的变形 以及 工艺装备的刚性 等三种情况。

2． 夹紧力方向 、夹紧力作用点 和 夹紧力大小 合称为夹紧力三要素。在夹具的夹紧装置中，以 螺旋 、 斜楔 、 偏心夹紧 机构应用最为广泛。

3．所谓硬度，一般理解为 金属表面局部体积内抵抗因外物压入而引起塑性变形 的抗力。常用的硬度检验的方法有 布氏硬度 、洛氏硬度 和 维氏硬度 三种。

4. 数控机床的精度包括 几何 精度、 定位 精度、工作 精度，以及 跟随 误差。

5．溜板移动在主平面内的直线度误差影响 工件母线的直线度 ，且影响 很大 ，即在车内、外圆时，刀具纵向移动过程中 前后 位置发生变化。

6．失动量是由于 进给传动链刚性不足 、滚珠丝杠预紧力不够 、 导轨副过紧或过松等原因造成的。

7．宏程序的最大特征有 可以在宏程序主体中使用变量 、 可以进行变量之间的演算 、 可以用宏程序命令对变量进行赋值 。

8．变量是指 可以在宏主体的地址上代替具体数值 ，在调用宏主体时再用引数进行赋值的符号。按变量的号码可将变量分为局部变量 、 公共变量 和 系统变量 。 9. 孔加工固定循环指令的性质是 模态 指令，用 G80 取消指令。此外， G00 ， G01 ， G02 ， G03 也起取消固定循环指令的作用。

10. 攻左旋螺纹循环指令是 G74 ，其特点是主轴 反转攻入，正转退出 ；攻右旋螺纹循环指令是 G84 ，其特点是主轴 正转攻入，反转退出。

11. 在位置精度要求较高的孔系加工时，要特别注意 安排孔的加工顺序 ，否则就有可能 将传动副的反向间隙带入 ，直接影响 位置精度 。

12. 加工中心是 一种具有迅速交换刀具功能的 数控机床，它把数控铣床 、 数控镗床和数控钻床 的功能组合起来，再附加自动换刀装置 和一定容量的刀

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库 ，组成一种 多功能 机床。

13. 加工中心的自动换刀功能包括 选刀 和 换刀 两部分内容。前者是 把刀库内被指定的刀具自动转到换刀位置 ，这个动作指令是 T×× 。后者是 指程序中选用的刀具与主轴上的刀具进行自动交换 。这个动作指令是 M06 。 14．合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以 提高生产率 为主，但也应考虑 经济性 和 加工成本 ；半精加工和精加工时，应保证 加工质量 的前提下，兼顾 切削效率 、 经济性 和 加工成本 。

15．在FANUC宏程序的控制语句中，GOTO代表 无条件转移 ；IF代表 条件转移 ； WHILE代表 循环 。

二、判断题（每题1分，共20分）

1. 硬质合金的抗弯强度比高速钢低得多，冲击韧性很低。 （√ ） 2．为提高孔的加工精度，应先加工孔，后加工面。 （×） 3．刀具材料的种类中满足耐磨性好的刀具材料往往刃磨性较差。 （√） 4．从工艺上看应优先采用基轴制配合。 （×） 5．应尽可能使夹紧力的方向与切削力和工件重力的方向相重合。 （√） 6. 数控车床床身导轨在垂直平面内的直线度误差对工件母线的直线度影响很大。 （×） 7. 数控铣床的主轴箱垂直移动的直线度影响镗孔轴线的垂直度。 （×） 8. 用盘铣刀加工零件表面，在接刀处存在规则的台阶，这主要是主轴锥孔轴线的径向 跳动超差引起的。 （√） 9. 百分表是一种精度比较高的测量工具，能测出绝对数值。 （×） 10. 在FANUC宏程序中变量#100~#130的值断电后保持不变。 （×） 11. 球头铣刀不可以使用刀具半径补偿。 （×） 12. 除了刚性攻丝，一般攻丝时主轴速度与进给速度不需要保持严格的关系。 （√） 13．空变量等于变量值为0的状态。 （×） 14. FANUC系统的C类代码中G95表示进给速度单位为：mm/r （√） 15．FANUC系统对于局部变量，关电源后可保持不变。 （×） 16. SIEMENS系统中子程序名必须以字母“L”开始才能被调用。 （×） 17. 在加工中心编程时能利用刀具补偿来设定工件坐标系。 （√） 18. 在加工中心上的刀具柄部一般都采用7:24工具圆锥柄。 （√） 19. 游标卡尺不可以测量深度。 （×） 20. 外圆车刀安装时，刀杆中心线与进给方向不垂直，会使前角变化。 （×） 三、单项选择题（每题1分，共20分）

1. 对于加工精度比较高的工件，在加工过程中应采用 B 中。

A. 将某一部分全部加工完毕后，再加工其它表面 B. 将所有面粗加工后再进行精加工

C. 必须一把刀使用完成后，再换另一把刀具 D. 无须考虑各个面粗精加工的先后顺序

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2. 数控加工的刀具材料中 C 。

A. 高速钢的强度和韧性比硬质合金差 B. 刀具涂层可提高韧性 C. 立方氮化硼的韧性优于金刚石 D. 立方氮化硼的硬度高于金

刚石

3. 钨钴类硬质合金刀具材料相当于ISO牌号的 B 。 A.P类 B.K类 C.M类 D. Y类 4. φ30

H8是属于 A 。 f7 A. 基孔制间隙配合 B. 基孔制过渡配合 C.基轴制间隙配合 D.基轴制过渡配合

5. 对断屑影响最大的是 D 。

A. 切削用量 B. 背吃刀量 C. 切削速度 D. 进给量

6. 车削圆锥面时，若车刀刀尖未对准工件中心，将会造成 B 现象。

A. 尺寸误差 B. 双曲线 C. 圆度误差 D. 表面粗糙度降低

7. 零件图上标注的M30×1.5-6h中的6h表示 C 。

A. 外螺纹顶径的公差带代号 B. 外螺纹中径的公差带代号

C. 外螺纹顶径、中径的公差带代号 D. 内、外螺纹顶径、中径的公差带代号 8. 在数控车床加工时，发现工件端面之间的平行度超差，则机床 C 误差影响最大。

A. 主轴轴线的径向跳动 B. 主轴定心轴颈的径向跳动

C. 滑板横向移动对主轴轴线的垂直度 D. 主轴轴肩支承面的跳动

9. 在数控车床加工时，发现工件外圆的圆柱度超差，则机床 C 误差影响最大。

A. 主轴定心轴颈的径向跳动 B. 溜板横向移动对主轴轴线的垂直度 C. 溜板移动在水平面的直线度 D. 床身导轨在垂直平面内的直线度

10. 数控铣床的主轴箱垂直移动的直线度主要影响 B 。

A. 镗孔轴线的垂直度 B. 孔的圆柱度 C. 加工零件的平面度 D. 被加工孔的圆度

11. 数控铣床工作台T型槽的直线度影响 B 。

A. 夹具的精度 B. 夹具的安装精度

C. 刀具的安装精度 D. 工件加工时的轨迹运行

12. 数控铣床上工作台面对主轴垂直移动的垂直度主要影响加工 A 。

A. 孔的轴线对基准面的垂直度 B. 孔的圆柱度

C. 零件的平面度 D. 在水平面内孔的圆度

13. 转塔刀具转位的重复定位精度 B 。

A. 对单个加工零件的精度有影响 B. 对成批加工零件的尺寸分散度有影响 C. 对单个与成批零件的精度均有影响 D. 对单个与成批零件的精度均无影响 14. 在数控车床程序中使用刀尖圆弧半径补偿功能时，表现为 D 。

A. 所有轮廓均偏移一个刀尖半径

B．只有锥面轮廓不偏移一个刀尖半径 C．只有圆弧面轮廓不偏移一个刀尖半径

D．只有直圆柱面与端面轮廓不偏移一个刀尖半径

15. 高精度孔加工完成后退刀时应采用 C 。

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A. 主轴停后直接退刀 B. 主轴不停直接退刀 C. 主轴准停让刀后退刀 D. 主轴不停让刀后退刀

16. 在进行轮廓加工刀具切入与切出时，其进给方向通常是 C 。

A. 内轮廓法向，外轮廓切向 B. 内轮廓切向，外轮廓法向

C. 内、外轮廓均为切向 D. 内、外轮廓均为法向

17. 加工中心与数控铣床在编程方面的本质区别在于 A 。

A. 自动换刀功能 B. 指令 C. 宏程序格式 D. 程序格式

18. 为尽量消除圆弧参数计算误差对编程的影响，一般应保证 B 。

A.│I2?J2-R│≤ δ允/3 B.│I2?J2-R│≤2δ允/3 C.│I2?J2-R│≤ δ允 D.│I2?J2-R│≤4δ允/3

19. 数控车床车削时，如要保持线速度不变，其转速 B 。

A. 随着直径的减小而等比减小 B. 随着直径的减小而等比增大 C. 随着直径的减小而等差减小 D. 随着直径的减小而等差增大

20. 在数控铣床上铣一个正方形内轮廓，如设置的刀具半径补偿值比实际使用的铣刀半径大1mm，则加工后的尺寸比要求的 A mm。

A.小2 B. 大2 C. 小1 D. 大1 四、简答题（每题10分，共20分）

1. 何谓数控机床的定位精度？主要包括哪些方面？

答：定位精度是指表明机床主要移动部件在数控装置控制下所能达到的运动精度。其实际到达位置与目标位置之间的误差称为定位误差。数控机床的定位精度有着特殊的意义，它是数控机床的重要精度指标。一般包括以下几个内容：

（1）直线定位精度。数控机床运动部件沿着直线运动时的定位精度。

（2）回转定位精度。数控机床运动部件作回转运动时的定位精度，也称分度精度。 （3）重复定位精度。对直线或回转运动多次回复同一位置的精度。

（4）失动量。失动量也称反向偏差。表现在数控机床运动部件运动方向反向时，工作台有一段不运动的现象，是该轴进给传动链上的驱动元件反向“死区”。 2. 数控机床性能检验主要包括哪些项目？数控功能包括哪些内容？

答：（1）机床性能检验：

1）主轴系统性能检验：手动操作检验、手动数据输入（MDI）、主轴准停。 2）进给系统性能：手动操作、手动数据输入（MDI）、软硬限位检验、回原点检验。 3）自动换刀（ATC）系统：刀具交换操作、刀具交换时间测定。

4）其它性能：机床噪声、电气装置、安全装置、润滑装置、气、液装置、附属装置。

（2）数控功能：

1）运动指令功能：检查快速移动指令和直线及圆弧等插补指令的正确性。

2）准备指令功能：检查坐标系选择、平面选择、暂停、刀具长度和半径补偿、镜像功能、极坐标功能、自动加减速、固定循环及用户宏程序等指令的准确性。

3）辅助指令及操作功能：检查回原点、单程序段、程序段跳读、主轴和进给倍率调整、进给保持、紧急停止、主轴和冷却液的启动和停止等功能的准确性。

4）CRT显示功能：检查位置显示、程序显示、各种菜单显示以及编辑修改等功能的准确性。

五、请谈谈本次数控加工实习的体会与建议（10分）。 答： 略

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A. 主轴停后直接退刀 B. 主轴不停直接退刀 C. 主轴准停让刀后退刀 D. 主轴不停让刀后退刀

16. 在进行轮廓加工刀具切入与切出时，其进给方向通常是 C 。

A. 内轮廓法向，外轮廓切向 B. 内轮廓切向，外轮廓法向

C. 内、外轮廓均为切向 D. 内、外轮廓均为法向

17. 加工中心与数控铣床在编程方面的本质区别在于 A 。

A. 自动换刀功能 B. 指令 C. 宏程序格式 D. 程序格式

18. 为尽量消除圆弧参数计算误差对编程的影响，一般应保证 B 。

A.│I2?J2-R│≤ δ允/3 B.│I2?J2-R│≤2δ允/3 C.│I2?J2-R│≤ δ允 D.│I2?J2-R│≤4δ允/3

19. 数控车床车削时，如要保持线速度不变，其转速 B 。

A. 随着直径的减小而等比减小 B. 随着直径的减小而等比增大 C. 随着直径的减小而等差减小 D. 随着直径的减小而等差增大

20. 在数控铣床上铣一个正方形内轮廓，如设置的刀具半径补偿值比实际使用的铣刀半径大1mm，则加工后的尺寸比要求的 A mm。

A.小2 B. 大2 C. 小1 D. 大1 四、简答题（每题10分，共20分）

1. 何谓数控机床的定位精度？主要包括哪些方面？

答：定位精度是指表明机床主要移动部件在数控装置控制下所能达到的运动精度。其实际到达位置与目标位置之间的误差称为定位误差。数控机床的定位精度有着特殊的意义，它是数控机床的重要精度指标。一般包括以下几个内容：

（1）直线定位精度。数控机床运动部件沿着直线运动时的定位精度。

（2）回转定位精度。数控机床运动部件作回转运动时的定位精度，也称分度精度。 （3）重复定位精度。对直线或回转运动多次回复同一位置的精度。

（4）失动量。失动量也称反向偏差。表现在数控机床运动部件运动方向反向时，工作台有一段不运动的现象，是该轴进给传动链上的驱动元件反向“死区”。 2. 数控机床性能检验主要包括哪些项目？数控功能包括哪些内容？

答：（1）机床性能检验：

1）主轴系统性能检验：手动操作检验、手动数据输入（MDI）、主轴准停。 2）进给系统性能：手动操作、手动数据输入（MDI）、软硬限位检验、回原点检验。 3）自动换刀（ATC）系统：刀具交换操作、刀具交换时间测定。

4）其它性能：机床噪声、电气装置、安全装置、润滑装置、气、液装置、附属装置。

（2）数控功能：

1）运动指令功能：检查快速移动指令和直线及圆弧等插补指令的正确性。

2）准备指令功能：检查坐标系选择、平面选择、暂停、刀具长度和半径补偿、镜像功能、极坐标功能、自动加减速、固定循环及用户宏程序等指令的准确性。

3）辅助指令及操作功能：检查回原点、单程序段、程序段跳读、主轴和进给倍率调整、进给保持、紧急停止、主轴和冷却液的启动和停止等功能的准确性。

4）CRT显示功能：检查位置显示、程序显示、各种菜单显示以及编辑修改等功能的准确性。

五、请谈谈本次数控加工实习的体会与建议（10分）。 答： 略

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