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1、数控加工工艺与编程综合考题及答案习题 2009-03-27 21:40 阅读676评论0 字号： 大大 中中 小小 1、比较数控机床与普通机床加工的过程，有什么区别？ 答：（1）自动化程度高，具有很高的生产效率； （2）对加工对象的适应性强； （3）加工精度高，质量稳定； （4）易于建立与计算机间的通信联络，容易实现群控。 2、数控系统主要组成部分有哪些？ 答：（1）微处理器CPU及其总线 它是CNC装置的核心，由运算器及控制器两大部分组成。（2）存储器 用以存放CNC装置的数据、参数和程序。（3）MDI/CRT接口 MDI即手动数据输入单元，CRT为显示器。由数控操作面板上的键盘输入、修改数
2、控程序及设定加工数据，同时通过CRT显示出来。CRT常用于显示字符或图形信息。（4）输入装置（纸带读入和软盘输入或DNC接口）（5）数据输入输出（I/O）接口 是CNC装置和机床驱动部件之间来往传递信息的接口。主要是用于接收机械操作面板上的各种开关、按钮以及机床上各行程限位开关等信号，或将CNC装置发出的控制信号送到强电柜以及将各工作状态指示灯信号送到操作面板等。（6）位置控制及主轴控制 它将插补运算后的坐标位置与位置检测器测得的实际位置值进行比较、放大后得到速度控制指令，去控制速度控制单元，驱动进给电机，修正进给误差，保证精度，主要在闭环或半闭环数控机床上使用。 （7）可编程控制器（PLC）
3、接口 用来代替传统机床强电部分的继电器控制，利用逻辑运算实现各种开关量的控制。3、说说NC与CNC的区别。 答：1)、CNC即计算机数控系统（Computerized Numerical Control）的缩写，它是在硬件数控（NC）系统的基础上发展起来的，由一台计算机完成早期NC机床数控装置的所有功能，并用存贮器实现了零件加工程序的存贮。 2）、新一代的CNC系统，大都是采用软件来实现数控系统的绝大部分功能。要增加或更新系统功能时，则只需要更换控制软件即可，因此CNC系统较之NC系统具有更好的通用性和灵活性。4、什么是插补？试由直线的逐点比较工作节拍说明其插补过程。 答：插补是在组成轨迹的直
4、线段或曲线段的起点和终点之间，按一定的算法进行数据点的密化工作，以确定一些中间点。从而为轨迹控制的每一步提供逼近目标。逐点比较法是以四个象限区域判别为特征，每走一步都要将加工点的瞬时坐标与相应给定的图形上的点相比较，判别一下偏差，然后决定下一步的走向。如果加工点走到图形外面去了，那么下一步就要向图形里面走；如果加工点已在图形里面，则下一步就要向图形外面走，以缩小偏差，这样就能得到一个接近给定图形的轨迹，其最大偏差不超过一个脉冲当量（一个进给脉冲驱动下工作台所走过的距离）。5、试区别一下手工编程和自动编程的过程以及适用场合。 答：数控程序的编制方法有手工编程和自动编程两种。 （1）手工编程过程：
5、从零件图样分析及工艺处理、数值计算、书写程序单、制穿孔纸带直至程序的校验等各个步骤，均由人工完成，则属手工编程。 （2）自动编程过程：编程工作的大部分或全部由计算机完成的过程称自动编程。编程人员只要根据零件图纸和工艺要求，用规定的语言编写一个源程序或者将图形信息输入到计算机中，由计算机自动地进行处理，计算出刀具中心的轨迹，编写出加工程序清单，并自动制成所需控制介质。由于走刀轨迹可由计算机自动绘出，所以可方便地对编程错误及时修正。 （3）适用场合：对于点位加工或几何形状不太复杂的零件来说，编程计算较简单，程序量不大，手工编程即可实现。但对于形状复杂或轮廓不是由直线、圆弧组成非圆曲线零件；或者是空
6、间曲面零件即使由简单几何元素组成，但程序量很大，因计算相当繁琐，手工编程困难且易出错，必须采用自动编程的方法。6、数控机床常用的程序输入方法有哪些？ 答：1）、穿孔纸带； 2）、数据磁带 3）、软磁盘或联机控制 4）、MDI手动输入7、数控加工机床按加工控制路线应分为哪几类？其控制过程有何不同？ 答：1）点位控制机床：只控制刀具从一点向另一点移动，而不管其中间行走轨迹的控制方式。在从点到点的移动过程中，只作快速空程的定位运动，因此不能用于加工过程的控制。 2）直线控制机床：可控制刀具相对于工作台以适当的进给速度，沿着平行于某一坐标轴方向或与坐标轴成45的斜线方向作直线轨迹的加工。 3）轮廓控制
7、机床：，可控制刀具相对于工件作连续轨迹的运动，能加工任意斜率的直线，任意大小的圆弧，配以自动编程计算，可加工任意形状的曲线和曲面。8、数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为哪几类？哪类的控制质量高，为什么？ 答：数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为：开环伺服系统型、闭环伺服系统型和半闭环伺服系统型。 闭环伺服系统型控制质量高，因为其测量元件（直线感应同步器、长光栅等）装在工作台上，可直接测出工作台的实际位置，且该系统将所有部分都包含在控制环之内，可消除机械系统引起的误差。9、简要说明数控机床坐标轴的确定原则。 答：数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。机床各坐标轴及其正方向的
8、确定原则是： （1）先确定Z轴。以平行于机床回转主轴的刀具运动坐标为Z轴，若有多根主轴，则可选垂直于工件装夹面的主轴为主要主轴，Z坐标则平行于该主轴轴线。若没有回转主轴，则规定垂直于工件装夹表面的坐标轴为Z轴。Z轴正方向是使刀具远离工件的方向。 （2）再确定X轴。X轴为水平方向且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。在工件旋转的机床（如车床、外圆磨床）上，X轴的运动方向是径向的，与横向导轨平行。刀具离开工件旋转中心的方向是正方向。对于刀具旋转的机床，若Z轴为水平（如卧式铣床、镗床），则沿刀具主轴后端向工件方向看，右手平伸出方向为X轴正向，若Z轴为垂直（如立式铣、镗床，钻床），则从刀具主轴向床身立柱方
9、向看，右手平伸出方向为X轴正向。 （3）最后确定Y轴。在确定了X、Z轴的正方向后，即可按右手定则定出Y轴正方向。 10、数控车床、数控铣床的机械原点和参考点之间的关系各如何？ 答：机床原点就是机床坐标系的原点。它是机床上的一个固定的点，由制造厂家在机床上通过固定挡块来设定。机床坐标系是通过回参考点操作来确立的，考点是确立机床坐标系的参照点，对每台机床来说，机床原点到参考点之间的距离是个定值，当然它也可通过机床系统参数来重新设置。11、绝对值编程和增量值编程有什么区别？ 答：增量值编程是指运动轨迹的终点坐标是相对于线段的起点来计量；绝对坐标编程是指所有坐标点的坐标值均从某一固定的坐标原点来计量。
10、12、数控加工工艺处理的内容有哪些？ 答：1）选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。 2）分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。 3）设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具、刀具的选择、切削用量的确定等。 4）调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。 5）分配数控加工中的容差。 6）处理数控机床上部分工艺指令。13、数控加工的工序可有哪几种划分方法？ 答：1）按零件装夹定位方式与加工部位划分； 2）按粗、精加工方式划分； 3）按所
11、用刀具划分工序。14、对刀点、换刀点指的是什么？一般应如何设置？常用刀具的刀位点怎么规定？ 答：（1）对刀点是指程序起点处刀具刀位点；换刀点则是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。 （2）对刀点可以设置在零件、夹具上或机床上面，尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上；换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件及其其它部件为准。 （3）常用刀具的刀位点规定：立铣刀、端铣刀的刀位点是刀具轴线与刀具底面的交点；球头铣刀刀位点为球心；镗刀、车刀刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心；钻头是钻尖或钻头底面中心；线切割的刀位点则是线电极的轴心与零件面的交点。15、加工路线的确定应遵循哪些主要原则？ 答：（1
12、）加工方式、路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度。 （2）尽量减少进、退刀时间和其它辅助时间，尽量使加工路线最短。 （3）进、退刀位置应选在不大重要的位置，并且使刀具尽量沿切线方向进、退刀，避免采用法向进、退刀和进给中途停顿而产生刀痕。16、什么是两维半坐标加工和三坐标加工？分别用于什么加工场合？ 答：1）两维半坐标加工是指任意两轴联动插补，第三轴作单独的周期性进刀的“两维半”联动加工方法；三坐标加工是指三坐标联动插补进行加工。 2）对于曲率变化不大表面加工则用两维半坐标；对于曲率变化大及精度要求高的粗、精加工中常用三坐标加工17、程序中常用的工艺指令有哪些？什么叫模态指令和非模态指令？ 答
13、：程序中常用的工艺指令有： （1）准备功能G指令（2）辅助功能M指令 （3）F、S、T指令 模态指令是指该指令一经在一个程序段中指定，便保持有效到被以后的程序段中出现同组类的另一代码所替代；非模态指令是指该指令只在当前程序段有效，如果下一程序段还需要使用此功能则还需要重新书写。18、数控铣床的圆弧插补编程有什么特点？圆弧的顺逆应如何判断？ 答：数控铣床的圆弧插补只能在某平面内进行，因此，若要在某平面内进行圆弧插补加工，必须用G17、G18、G19指令事先将该平面设置为当 前加工平面，否则将会产生错误警告。空间圆弧曲面的加工，事实上都是转化为一段段的空间直线（或平面圆弧）而进行的。圆弧走向的顺逆
14、应是从垂直于圆弧加工平面的第三轴的正方向看到的回转方向。19、数控铣床上的刀具补偿内容有哪些？人工编程预刀补和机床自动刀补分别是如何进行的？机床自动刀补有哪些优势？答：数控铣床上的刀具补偿内容有刀具半径补偿和刀具长度补偿；人工编程预刀补是指为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，就必须在图纸要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值，作出一个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节点坐标，然后按这个新的轨迹进行编程；机床自动刀补是指直接按零件图纸上的轮廓轨迹进行编程，在整个程序中少量的地方加上几个刀补开始及刀补解除的代码指令；机床自动刀补可大大简化计算及编程工作，并且还可以利用同一个程序、同
15、一把刀具，通过设置不同大小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。20、画图表示主、子程序及其嵌套调用关系？答：21.简述绝对坐标编程与相对编程的区别。绝对坐标编程 刀具运动过程中所有的刀具位置坐标以一个固定的程序原点为基准，即刀具运动的位置坐标是刀具相对于程序原点的坐标，在程序中用G90指定。相对坐标编程 刀具运动的位置坐标是指刀具从当前位置到下一个位置的增量，在程序中用G91指定。22. 在孔加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？由以下6个顺序动作组成：X、Y轴定位；快速运动到R点（参考点）；孔加工；在孔底的动作；退回到R点（参考点）；快速返回到初始点。23.刀
16、具半径补偿的作用是什么？使用刀具半径补偿有哪几步，在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？作用：利用刀具半径补偿功能可以按照零件的轨迹进行编程，可以省去计算刀具中心轨迹的坐标值的过程，加工时，只需要预先将刀具半径值输入NC系统中，便会自动计算出刀具的中心轨迹刀具半径补偿过程分：建立，执行，撤消在G00和G01移动指令下建立和撤消刀补24.进给伺服系统由哪几部分组成?各部分功能是什么? 进给伺服系统主要由以下几个部分组成：伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。进给伺服系统接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号，由伺服驱动电路作一定的转换和放大后，经
17、伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的执行部件进行工作进给和快速进给。25. B刀补和C刀补在连接线段、处理方法过渡形式上有何区别？B刀补：是圆弧过渡，读一条指令执行一条。拐角的插补需人工考虑。C刀补：是直线过渡，预读两条指令进行处理。拐角的插补系统自动进行。26. CNC装置软件从功能特征来看分为哪两大类？CNC装置的软件特点是什么？从功能特征来看分为：控制系统和管理系统CNC装置的软件特点是：a.多任务与并行处理技术资源分时共享、并发处理和流水处理；b.实时性与优先抢占调度机制。27.刀具半径补偿的意义何在？1.可以简化程序，如粗、精加工用同一个程序只是修改D01中的偏置值 2.减少编程人员的坐标计算 3.使用不同的刀具时不用再编程