数控机床编程及应用复习题.doc

一、 填空题（15分）
1、 数控车床编程时可采用相对坐标编程、绝对坐标编程或者混合编程。
2、 刀具补偿分刀具长度补偿和刀具半径补偿两种。
3、 数控车床绝对坐标编程坐标代码为：X Z ，相对坐标代码为 U W 。
4、 数控铣床绝对坐标编程指令 G90 ，相对坐标编程指令为 G91 。
5、 数控铣床中半径左补偿指令代码是 G41 ，右补偿指令代码是 G42 取消刀具半径补偿代码是 G40 。
6、 数控铣床中刀具长度正补偿指令代码是 G43 负补偿代码是 G44 ，取消刀具长度补偿代码是 G49 。
7、 数控加工程序中，逆时针圆弧插补指令是 G03 ，顺时针圆弧插补指令是 G02 。
8、 刀具半径补偿的执行一般分为刀具补偿建立、刀具补偿执行、刀具补偿取消三步。
9、 数控机床主要由机床本体、数控系统、伺服系统、检测装置和辅助装置组成。
10、 通常把零件的加工过程分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
11、 建立编程坐标系时，X+向右，Y+向上，则Z+方向向外；X+向右，Z+向上，则Y+方向向里。
12、 常用的数控指令有G指令、S指令、M指令、F指令和T指令五种。
13、 按控制原理来分，将伺服驱动系统分为开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统三类。
14、 在数控编程中的坐标系一般都是采用笛卡尔直角坐标系，利用右手定则的来判定坐标系的方向。
15、 其中规定绕X轴方向的转动称为A轴，绕Y轴方向的转动称为B轴，绕Z轴方向的转动称为C轴。
16、 一个完整的数控加工程序由开始符、程序名、程序主体、程序结束指令和结束符指令组成。
17、 带刀库的加工中心的换刀方式有无机械手式主轴换刀、机械手式主轴换刀和机械手式双主轴转塔头换刀。
18、 数控电火花线切割按照走丝机构分为高速走丝机构、低速走丝机构和中速走丝机构。
二、 选择题（10分）
1、 数控车床控制系统中，（ B ）指令时恒线速控制指令。
A、G97 S_; B、G96 S_; C、G95 S_; D、G98 S_;
2、 G04 P200指令中表示：（ D ）
A、主轴停转200s；B、刀具停止运动200s；C、主轴停转0.2s；D、刀具停止运动0.2S；
3、 在铣削加工中，选择YZ平面需要的指令是：（ D ）
A、 G16； B、G17； C、G18； D、G19；

数控车刀刀位点位于A点X100Z50，当执行数控程序段G00X50Z30运行到B点时；下列关于刀具运行轨迹正确的是（ C ）
A、 直接从A点运动到B点； B、先走45°斜线运动到X60Z30，再运行到B点；
C、先运行到X50Z50，再运行到B点； D、先运行到X100Z30，再运行到B点；
4、 在G41和G42指令的程序段不能调用的命令是：（ C ）
A、G00或G01； B、G01或G02； C、G02或G03； D、G01或G03；
5、 G91 G00 X3.0 Y4.0程序段执行过程中，刀位点的轨迹是：（ A ）
A、X、Y方向同时移动3mm，然后Y方向移动1mm；
B、X方向移动3mm，然后Y方向移动4mm；
C、Y方向移动4mm，然后X方向移动3mm；
D、Y方向移动1mm；然后X、Y方向同时移动3mm；
6、 G90 G01 X3.0 Y4.0 F200；指令执行后，刀位点移动的距离是：（ D ）
A、3mm； B、4mm； C、5mm； D、不确定
7、 在钻孔循环指令中，如果需要钻削完成后，刀位点回到初始平面，需要在程序段开始添加的指令是：（ C ）
A、G95； B、G96； C、G98； D、G99；
8、 在钻孔循环指令中，如果需要钻削完成后，刀位点回到R点平面，需要在程序段开始添加的指令是：（ D ）
A、G95； B、G96； C、G98； D、G99；
9、 铣削加工中，程序段G51 X0 Y0 I-1000表示该程序段后面的指令：（ D ）
A、关于X轴镜像； B、关于Y轴镜像； C、关于原点镜像； D、以上都不对；
10、 铣削加工中，程序段G51 X0. Y0. P2表示该程序段后面的指令：（ D ）
A、关于X轴镜像；B、关于Y轴镜像；C、关于原点镜像；D、以原点为参考点放大2倍
11、 在执行程序段G91 G18 G16 G01 X100. Z50 F200；后，刀位点移动情况是：（ B ）
A、 在XZ平面内，沿X轴方向移动100mm，沿Z轴方向移动50mm；
B、 在XZ平面内，与X轴方向夹角100°，沿Z轴方向移动50mm；
C、 在XZ平面内，沿Z轴方向夹角100°，沿X轴方向移动50mm；
D、 在XZ平面内，沿Z轴方向移动50°，沿X轴方向移动100mm；
12、 在子程序调用命令中，以下说法正确的是：（ A ）
A、子程序以M99结束，主程序调用命令是M98；
B、子程序以M98结束，主程序调用命令是M99；
C、子程序以M30结束，主程序调用命令是M98；
D、子程序以M98结束，主程序调用命令是M30；
13、 在程序段G19 G68 X30. Y30. R100.；执行后，以下说法正确的是：（ D ）
A、 以后的程序段在XY平面内以X30. Y30.旋转100°执行，直到G69截止；
B、 以后的程序段在YZ平面内以X30. Y30.旋转100°执行，直到G69截止；
C、 以后的程序段在XZ平面内以X30. Y30.旋转100°执行，直到G69截止；
D、 程序段有错误，不能正确执行；
14、 在执行以下程序段后，以下正确的说法是：（ C ）
……
G51.1 X0. Y0.；
……
……
G50.1 X0.；
……
……
G50.1 Y0.；
……
A、程序先关于原定镜像，然后关于X轴镜像，然后关于Y轴镜像；
B、程序先关于原定镜像，然后关于Y轴镜像，然后关于X轴镜像；
C、程序先关于原定镜像，然后取消X轴镜像，然后取消Y轴镜像；
D、程序先关于原定镜像，然后取消Y轴镜像，然后取消X轴镜像；
15、 关于电火花线切割程序B3000B4000B4000GYL2和B300B400B4000GYL2，以下说法正确的是：（ A ）
A、两段程序运行结果是一样的； B、前一段程序正确，后一段程序错误；
C、前一段程序错误，后一段程序正确； D、两段程序都是错误的；
16、 关于电火花线切割程序B0B20000B60000GYNR4，以下说法正确的是：（ A ）
A、逆时针方向，半径20mm，起点在Y—轴；B、顺时针方向，半径60mm，起点在Y+轴；
C、逆时针方向，半径60mm，起点在X—轴；D、顺时针方向，半径20mm，起点在X+轴；
17、 下列材料中不能作为电极丝的是：（ B ）
A、钼丝； B、钢丝； C、钨丝； D、铜丝；

数控车削程序G76 X32Z-30P3000Q500R0F3描述错误的是（ C ）
A、 这是螺纹车削的第二行程序； B、完成后的螺纹小径为32mm；
C、完成后的螺纹长度为30mm； D、螺纹的导程为3mm；

数控铣床程序段G51 X0Y0I-1000J2000描述正确的是（ D ）
A、一段镜像指令； B、一段错误指令；
C、关于X0Y0的旋转指令； D、关于X0Y0的缩放指令；

下列关于铣削进刀和退刀描述正确的是（ B ）
A、法向切入切向切出； B、切向切入切向切出；
C、切向切入法向切出； D、法向切入法向切出；

下列关于铣削程序段G91G16G01X30Z100F300的描述正确的是（ C ）
A、 刀具运行到X30Z100点的位置； B、刀具运行距离为30mm；
C、刀具运行距离为100mm； D、以上描述都不对；

关于数控铣削程序段G91G41X30Y40D10F200描述正确的是（ A ）
A、刀具运行距离为50mm； B、刀具补偿距离为10mm；
C、刀具进给速度为200MM/R；D、以上描述都不对；

三、 简答题（15分）
1、 列出车螺纹的三种G代码格式，并说明三种方式有区别。
答，车螺纹的三种G代码的格式分别是：
G32 X(U)_ Z(W)_ F_ 螺纹基本切削指令；
G92 X (U) _ Z (W) _ I_ F_ 螺纹切削单一循环指令；
G76 P(m)(r)(α)Q(Δdmin)R(d);
G76 X(U)_ Z(W)_ R(i)P(k)Q (Δd)F(l); 螺纹切削复合循环指令。
2、 简述模态指令和非模态指令之间的区别。
答：非模态指令：只在所使用的本程序段中有效，程序段结束时，该指令功能自动被取消；
模态指令：一组可以互相注销的指令，这类指令一旦被执行，则一直有效，直到被同组的其他指令注销为止。

列出G70、G71、G73三种指令的格式，并说明区别。
答：三种指令格式为：
G70 P(ns)Q(nf) 精车循环指令
G71 U(Δd)R(e);
G71 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；外圆粗车固定循环指令
数控车削加工圆棒料时，在加工余量比较大的情况下使用，而且要求外形尺寸单一变化；
G73 U(Δi)W(Δk)R(d);
G73 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；轮廓粗车循环指令
使用于切削锻造成型、铸造成型或者已经粗车成型的工件，毛坯轮廓形状与零件轮廓形状基本接近时使用。

简述斯沃数控仿真加工的主要步骤。
1、 根据零件图的尺寸要求选择毛坯和装夹方法；
2、 根据零件

三、简述数控车削加工的主要对象
1、轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件
2、精度要求高的零件
3、特殊的螺旋零件
4、淬硬工件
5、表面粗糙度要求高的回转体
四、简述铣削加工的主要加工对象
1.平面类零件
加工面平行、垂直于水平面或其加工面与水平面的夹角为定角的零件称为平面类零件。
2.变斜角类零件
加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件。
3.立体曲面类零件
加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件

五、数控铣削刀具补偿的作用
在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合，而是偏离一个刀具半径值。如果数控装置不具备刀具半径自动补偿功能，则编程人员必须按刀心运动轨迹编程，其数字计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序，非常麻烦。对具备刀具半径自动补偿功能的数控机床，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。使用刀具半径补偿功能可简化程序编制，避免繁琐的数学计算，如利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大小的刀具补偿值而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。当刀具磨损后，可以通过修改刀补值而不必修改程序，同样可加工出合格产品等。

六、数控机床的主要组成部分
1、主轴伺服驱动系统
2、进给伺服驱动系统
3、数控装置
4、机床本体
5、检测与反馈装置
6、输入与输出装置

七、简述FANUC系统缩放、镜像、旋转指令的格式和用法
1、G51 X_Y_Z_P_；　（缩放开） G50 （缩放关）
其中X、Y、Z为比例缩放中心坐标值，必须用绝对值指令，P为比例缩放倍数，各轴放大倍数相同，P取值范围由0.001～999.999。
2、指令格式
G51.1 X__Y__Z__ 建立镜像
G50.1 X__Y__Z__ 取消镜像
建立镜像由指令坐标轴后的坐标值指定镜像位置（对称轴、线、点）
G50.1,G51.1为模态指令，可相互注销，G50.1为缺省值。
有刀补时，先镜像 ，然后进行刀具长度补偿、半径补偿
3、指令格式
G17 G68 X_ Y_ R_；
G18 G68 X__Z__R_；
G19 G68 Y__Z__R_；
当零件具有若干个相同形状图形且图形具有围绕某一中心旋转特征时，可使用该指令来简化编程。该指令可使编程图形按照指定旋转中心及旋转方向旋转一定角度。通常和子程序一起使用。

数控铣削加工主、子程序应用的意义
1、 为了简化程序可以把这些内容重复的程序段单独抽出，并按一定格式编成子程序；
2、 主程序在执行过程中如果需要某一子程序，可以通过一定格式的子程序调用指令来调用该子程序，子程序执行完了又可以返回到主程序，继续执行后面的程序段
3、 当零件上有若干处具有相同的轮廓形状。在这种情况下，只编写一个轮廓形状的子程序，然后用一个主程序来调用该子程序
4、 加工中反复出现具有相同轨迹的进给路线。被加工的零件从外形上看并无相同的轮廓，但需要刀具在某一区域分层或分行反复走刀，走刀轨迹总是出现某一特定的形状；
5、 具有相对独立性，加工中心编写的程序往往包含许多独立的工序，有时工序之间的调整也是允许的，为了优化加工顺序，把每一个独立的工序编写成一个子程序，主程序只有换刀和调用子程序等指令

3、 简述加工中心的主要加工对象。
答：加工中心主要加工以下类型零件：
1、箱体类零件；2、盘板类零件；3、复杂曲面零件；4、异形件；5特殊加工零件。
4、 简述孔加工固定循环的动作。
答：孔加工固定循环一般包含6个动作
动作1：X、Y轴定位；
动作2：快速运动到R点（参考点）；
动作3：孔加工；
动作4：在孔底的动作；
动作5：退回到R点（参考点）；
动作6：快速返回到初始点。

四、 编程题（60分）
1、 利用Fanuc-0iT车削加工系统，编制以下图形的车学加工程序，要求利用G70、G71、G75、G76程序，其中切槽刀宽3mm。采用左刀尖对刀，分外形加工、退刀槽加工和螺纹加工，并在每个程序段后加上相应的中文注释。

O1234;
T0101;
M03 S800;
M08;
G00 X100.Z50.;
G00 X43.Z2.;
G71 U3.R0.5;
G71 P10Q20U0.2W0.1F0.2;
N10 G00 X0.;
G01 Z0.;
G03 X24.Z-12.R12.;
G01 W-8.;
X26.;
X30.W-2.;
W-18.;
G02 X38.W-13.97R47.;
G01 X42.W-3.03;
W-10.;
N20 X43.;
T0100;
G00 X100.Z50.;
T0202;
G00 X43.Z2.;
G70 P10Q20;
T0200;
G00 X100.Z50.;
T0303;
G00 X31.Z-38.;
G75 R0.5;
G75 X26.Z-40.P1000Q1000R0F0.2;
T0300;
G00 X100.Z50.;
T0404;
G00 X30.Z-17.;
G76 P020260Q300R0.01;
G76 X26.5Z-38P
Q1000F2.;
T0400;
M05;
G00 X100.Z50.;
M09;
M30;

2、 根据以下图形，利用Fanuc-0iM铣削加工系统，编写相应的精加工数控加工程序，要求中间凸起部分利用子程序形式，每次子程序切削深度2mm，刀具采用立铣刀，直径12mm。在每段程序后面加上相应的中文注释。

O6000;
G54G90G17G40G49;
G00 Z150.;
X0.Y0.;
Z50.;
Z5.;
M03 S800;
G00 X-85.Y-40.;
G01 Z-10.F200.;
M98 P26100;
G00 Z25.;
X-30.Y-30.;
Z5.;
G01 Z0.F200.;
M98 P26200;
G00 Z150.;
M05;
M09;
M30;

O6100;
G91 G00 Z-5;
G90 G41 G00 X-85.Y-65.D01;
G03 X-60.Y-40.R25.;
G01 Y-20.;
G03 Y20.R20.;
G01 Y40.;
G02 X-40.Y60.R20.;
G01 X-20.;
G03 X20.R20.;
G01 X40.;
G02 X60.Y40.R20.;
G01 Y20.;
G03 Y-20.R20.;
G01 Y-40.;
G02 X40.Y-60.R20.;
G01 X20.;
G03 X-20.R20.;
G01 X-40.;
G02 X-60.Y-40.R20.;
G03 X-85.Y-15.R25.;
G40 G00 X-85.Y-65.;
M99;

O6200;
G68 X0.Y0.R45.;
G91 G01 Z-5;
G90 G41 G01 X-30.Y-50.D01;
G03 X-10.Y-30.R20.;
G01 Y10.;
G03 X-10.Y30.R20.;
G01 X10.;
G03 X30.Y10.R20.;
G01 Y-10.;
G03 X10.Y-30.R20.;
G01 X-15.;
G40 G01 X-30.Y-30;
G69;
M99;

3、 利用Fanuc-0iT车削加工系统，编制以下图形的车学加工程序，要求利用G70、G71、G75、G76程序，其中切槽刀宽3mm。采用左刀尖对刀，分外形加工、退刀槽加工和螺纹加工，并在每个程序段后加上相应的中文注释。

O1234;
T0101;
M03 S800;
M08;
G99 G00 X150.Z50.;
X122.Z2.;
G71 U2.R0.2;
G71 P10Q20U0.2W0.1F0.2;
N10 G00 X40.;
G01 X50.Z-3.;
Z-40.;
X75.W-50.;
W-35.;
X87.5;
G03 X120.W-44.84R70.;
G01 Z-200.;
N20 X122.;
T0100;
G00 X150.Z50.;
X122.Z2.;
T0202;
G70 P10Q20;
T0200;
G00 X150.Z50.;
T0303;
G00 X51.Z-38.;
G75 R0.2;
G75 X42.Z-40.P2000Q2000F0.15;
T0300;
G00 X150.Z50.;
T0404;
G00 X50.Z3.;
G76 P020260Q300R0.05;
G76 X42.5Z-38.P3750Q1000F2.;
T0400;
M05;
M09;
G00 X150.Z50.;
M30;