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。 ②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

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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：①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。②再定其他直线轴。另两个直线轴按右手直角坐标系 来判断。③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。

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 =

nπDm/s）或n=1000V/πD（r/min

600004．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

?0.031、加工?320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

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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，（ 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？

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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δ1和超越距离δ2。 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？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 X-15 Y15 X30 K4

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

X15 Y15

X-30 K4 GOO X0 Y0 Z100

M02

X－105 Y15

X30 K4 GOO X0 Y0 Z100 M02

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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 1 工步号 1 2 3 4 5 6 2 1 2 3 4 5 工步内容 车端面、车外圆 钻中心孔 钻底孔 扩孔 精车外圆 镗孔 车端面 钻中心孔 外轮廓粗加工 外轮廓精加工 切退刀槽 刀具规格 95°粗车刀 φ4 φ18 φ24 95°精车刀 95°粗车刀 φ4 95°粗车刀 95°精车刀 B=4 第 5 页 共 27 页

装夹方式 三爪卡盘 备注 手动 手动 手动 三爪卡盘 手动

程 序 注 释 O0001 N10 G54 G00 X 150.0 Z80.0 N20 T0101 N30 S630 M03 N40 G00 X70.0 Z0 M08 N50 G01 X0 F0.2 N60 Z3.0 N70 G00 X70.0 N80 G71 U2.5 R1.0 N90 G71 P100 Q 230 U1.0W0.1F0.3 N100 G00 X15.0 N110 G01 G42 Z 1.0 F0.1 N120 X20.0 Z-1.5 N130 Z-18 N140 G02 X24 Z-20 R2 N150 G01 X30 N160 Z-35 N170 X40 Z-39.2 N180 Z-41.9 N190 G02 X40 Z-53.1R26.5 N200 G01 Z-65 N210 G02 X50 Z-70 R5 N220 G01 X57.2 N230 X62 Z-74.6 N240 G00 X150 Z80 M09 N250 T0303 N260 G00 X15 Z3 M08 N270 G70 P100 Q230 S200 N280 G00 G40 X150 Z80 M09 N290 M05 N300 M30 程序号 建立工件坐标系 选择1号刀 主轴正转，转速630r/min 快进到加工起点，切削液开 端面加工 退刀 粗加工循环起点 粗车固定循环 直径方向余量单边0.5mm，回退量1mm 到点（15，3）位置 倒角延长线 加工倒角 加工φ20外圆 加工R2圆角 轴间端面加工 加工φ30外圆 加工锥面 加工26.5圆弧 加工φ40外圆 加工R5圆角 轴间端面加工 倒角至延长线外 粗加工后退刀 换3号刀 第 21 页 共 27 页

到精加工起点 轮廓精加工 退刀、取消刀补 主轴停止 程序结束

2.下图8-2所示零件，采用毛坯棒料加工，由于毛坯余量较大，在进行外圆精车前应采用外圆粗车 指令G71去除大部分毛坯余量，粗车后留0.3 mm余量（单边）。刀具及其加工参数如表8-1所示，编写零件的切削加工程序。 表8-1 主要切削参数

切削用量 刀具及加工表面 T01 外圆粗车 T02 外圆精车 T03 切槽 T04 车螺纹

O01

N10 G54 M03 S800 T0101 N20 G00 X65 Z3 N30 G71 U2 R2

G71 P40 Q50 U0.3 W0 F0.3 N40 G00 X26.8 Z1.5 Z0．

G01 X29.8 Z-1.5 F0．15 Z-25 X40 Z-40 G02 X50 Z-45 R5 G03 X60 Z-50 R5

N120 G01 X20 F0.16

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主轴转速S / r·min 800 1000 315 600 －1进给速度 f / mm·r 0.3 0.15 0.16 1.5 －1N130 G00 X100 N140 Z100 N150 M05

第9章 数控铣削加工编程 一、填空题

1、数控铣床适宜按｛刀具划分工序（即刀具集中原则）｝法安排加工工序，以减少换刀次数。 2立式铣床通常进行插补的平面是（X、Y平面G17平面）3铣削加工的Z轴通常需要进行刀具（长度）补偿。 4、加工中心的T功能只能用于（ 准备） 刀具，若要换刀需用 （M06） 指令 5、若加工行腔要素，需要刀具在Z方向进行切削进给，应选择的刀具是（键槽铣刀） 二、选择题 1、加工中心与数控铣床编程的主要区别是（ B ）。

（A）指令格式 （B）换刀程序 （C）宏程序 （D）指令功能 2、FANUC系统中的G80指令用于（ D ）。

（A）镗孔循环 （B）反镗孔循环 （C）攻丝循环 （D）取消固定循环 3、用球头铣刀加工曲面时，其球头半径应（ A ）加工曲面的最小曲率半径。 （A）小于 （B）大于 （C）等于 （D）大于等于

4在（50，50）坐标点，钻一?12 mm、深10 mm的孔，Z坐标零点位于零件的上表面，正确的程序段为（C）。

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（A）G85 X50.0 Y50.0 Z－10.0 R6 F60 （B）G81 X50.0 Y50.0 Z－10.0 R6 F60 （C）G81 X50.0 Y50.0 Z－10.0 R3.0 F60 （D）G83 X50.0 Y50.0 Z－10.0 R3.0 F60 三、编程题

1、如图所示，在XY平面内使用半径补偿功能进行轮廓切削，设起始点在X0、Y0，高度100 mm处，切削深度为10 mm，Z轴进给速度为F100，X、Y轴进给速度为F200，程序如下： O0001

N1 G90 G54 G17 G00 X0.0 Y0.0 S1000 M03 N2 Z100

N3 G41 X20.0 Y10.0 D01 N4 Z2

N5 G01 X－10.0 F100 N6 Y50.0 F200 N7 X50.0 N8 Y20.0 N9 X10.0

N10 G00 Z100.0 N10 G00 Z100.0 N11 G40 X0.0 Y0.0 M05 N12 M30

（1）程序能否加工出图示轮廓。 （2）会出现什么情况，分析原因。 （3）写出正确的程序。

不能，因为没有下刀，切削不到工件。正确程序如右： 2．加工下图9-2所示零件，仔细阅读图纸，完成下列内容。

1） 进行加工工艺分析，包括选择刀具、装卡与定位方法、切削参数、走刀路径等，编制工艺卡片。 2）编写孔系加工程序。 3）按图9-2b所示刀具路径，编写凹槽的精加工程序。

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正确程序如下 O0001

N1 G90 G54 G17 G00 X0.0 Y0.0 S1000 M03 N2 Z100

N3 G41 G00 X20.0 Y10.0 D01 N4 Z2

N5 G01 Z-10 F100 N6 Y50.0 F200 N7 X50.0 N8 Y20.0 N9 X10.0 N10 G00 Z100.0

N11 G40 G00 X0.0 Y0.0 M05 N12 M30

2、（1）孔系加工程序 01

N10 G54 G90 G80

N20 G00 X8 Y22 Z10 S800 M03 T01 N30 G81 G99 Z-26 R5 N40 X92 N50 Y-22 N60 G98 X8 N70 G28 X0 Y0 Z0 M05 N80 T02 H02 M06

N90 G00 X8 Y22 Z10 S500 M03 N100 G82 G99 Z-26 R5 N110 X92 N120 Y-22 N130 G98 X8 N140 G00 X100 Y100 N150 M02

（2）凹槽的精加工程序 O2

N10 G54 G90 G80

N20 G00 G41 X70 Y0 Z10 S800 M03 T01 N30 G01 Z-15 F0.2 N40 G01 X55.86 Y14.14 N50 X8

N60 G03 X5 Y11.14 R3 N70 G01 Y-11.14 N80 G03 X8 Y-14.14 R3 N90 G01 X55.86 N100 G03 Y14.14 R-20 N110 G01G40 X70 Y0 N120 G00 Z100 N130 X100 Y100 N140 M05 N150 M02

第10章 宏指令编程

一、填空题 1、FANUC数控系统中，Ｇ65指令的含义是｛调用宏程序（非模态调用）｝ 2、表达式可以用于指定变量号。此时，表达式必须封闭在（封闭的括号内） 3、宏程序中变量的类型有（空变量、局部变量、公共变量、系统变量） 四种

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4、引导变量E对应于局部变量的 （ ＃8） 5、引导变量J7对应于局部变量的 （＃23） 二、选择题 1、宏程序中的#110属于（D）。 A）常量 B）局部变量 C）系统变量 D）公共变量 2、WHILE [#3 LE #5] DO 2 语句的含义是（ D ）。

A）如果#3大于#5时，循环2继续 （B）如果#3小于#5时，循环2继续 （C）如果#3等于#5时，循环2继续 （D）如果#3小于等于#5时，循环2继续

3、当编制用户宏程序时，经常用到转移和循环语句。下列程序段中，属于无条件转移的语句是（ B ）。 A）IF[#1 GT 10 ] GOTO 2 B）GOTO #10 C）WHILE [#2 LE 10 ] DO1 D）IF[ #1 EQ #2 ] THEN #3=0 三、判断题 1、宏指令既可以在主程序体中使用， 也可以当作子程序来调用（√ ） 2、条件语句WHILE [ ] DO，当省略WHILE，则产生从DO 到END的无限循环（ √ ） 3、WHILE比GOTO 处理速度慢（ × ） 4、# i = ROUND [# j ] 表示取整运算（ × ）

1. 刀具半径补偿的作用是什么？刀具半径补偿分哪几步？在什么移动指令下建立与取消用刀具半径补偿功能？ 答：（1）具有刀具半径补偿功能的数控系统，可以利用刀具半径补偿功能，简化编程计算，方便编程；（2）刀具半径补偿的建立、执行和取消3个步骤；（3）G00或G01指令下，实现刀具半径补偿的建立和取消。 2. 简述数控编程的主要步骤及其首件试切的作用？

答：（1）数控编程的主要内容和步骤包括：加工工艺分析、数值计算、编写程序清单、制备控制介质的程序校验与首件试切。（2）首件试切的作用是检验程序师否正确和被加工零件的加工精度。

3. 写出G04指令的两种编程格式，该指令具有什么性质，举例说明应用场合。答：G04 X_；X的单位为s；G04 P_；P的单位为ms；该指令具有非模态（续效）功能，只在本程序段有效。应用举例：应用在切槽、锪孔等加工时。 4. G54和G92建立工件坐标系的区别

答：G54是利用坐标系偏置指令建立工件坐标系的。G92是以刀具当前位置建立工件坐标系的。

5. G00和G01有哪些区别？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。 6. M30和M02有哪些区别？答：两者的区别在于：用M30结束程序时，程序指针回到程序的开头，而M02结束程序时，则程序指针不能返回到程序开头。

7. M00和M01指令的区别?答：两者均为程序暂停功能，若要继续执行程序，按“循环启动”键；但M01指令必须在操作面板上的“选择停止”键按下时，该指令才能生效。

8. G71、G72、G73分别用什么场合？答：G71适用于圆柱毛坯料粗车外圆和圆筒毛坯料粗车内径。G72适用于圆柱毛坯端面方向

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粗车，图所示为从外径方向往轴心方向车削端面时的走刀路径。G73适用于毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时的粗车。 9. G73、G81、G82、G83分别适用什么场合？

答：G81——用于普通钻孔，一次钻削到孔深位置。G73——用于不易断屑材料的加工，步进式间歇进给方式。G83——用于不易排屑材料的加工，每次进给一个Q值，然后提刀到R平面。G82——用于孔底进给有暂停动作的锪孔加工 10.什么是续效代码与非续效代码（模态代码和非模态代码）？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，如G04、G65、G28等。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。如G00，G01、G17等。 10. 按“定位精度最高”原则，制定孔系加工路线的好处是什么？

答：加工路线定位精度高，可消除进给机构反向间隙的影响，提高孔系的定位精度。

11什么是刀位点？它有何作用？举例说明。答：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。 11. 设计螺纹加工刀具路径时，为什么要留引入δ1、引出距离δ2？ 答：保证螺纹加工的螺距恒定。 12. 若某一程序没有指定T功能，改程序能够正常使用吗？为什么？

答：若某一程序没有指定T功能，在不需要换刀（以当前刀具）进行单刀加工时，改程序能够正常使用。

13. 配置前置刀架和后置刀架的数控车床，加工圆弧式他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 14. 立铣刀的长度磨损后，刀具长度补偿值取正值还是负值？答：通常取“—”值，用G43指令编程

15. 铣削固定循环的六个动作是什么？答：① X轴和Y轴的快速定位；② 刀具快速从初始点进给到R点；③ 以切

削进给的方式执行孔加工的动作；④ 在孔底相应的动作；⑤ 返回到R点；⑥ 快速返回到初始点。

16. R点平面的含义是什么？应如何确定？答：R点平面又叫R参考平面，这个平面是刀具下刀时自快进转为工进的高度平面。

距工件表面的距离主要考虑工件表面尺寸的变化，一般可取2～5mm。使用G99时，刀具将返回到该平面上的R点

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