还剩24页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
《数控车削编程与加工技术》部份习题答案第一章数控车床的工件原理和组成
1.数控车床与普通车床相比,具有哪些加工特点?答数控车床主要用于轴类和盘类回转体零件的加工,能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、罗纹等工序的切削加工,并可进行切槽、钻、扩、较孔和各种回转曲面的加工数控车床加工效率高,精度稳定性好,操作劳动强度低,特殊合用于复杂形状的零件或者中、小批量零件的加工数控车床与普通车床相比,具有三个方面的特色1高难度加工如“口小肚大”的内成型面零件,在普通车床上不仅难以加工,并且还难以检测采用数控车床加工时,其车刀刀尖运动的轨迹由加工程序控制,“高难度”由车床的数控功能可以方便地解决.2高精度零件加工复印机中的回转鼓、录相机上的磁头及激光打印机内的多面反射体等超精零件,其尺寸精度可达
0.01m,表面粗糙度值可达RaO.02m,这些高精度零件均可在高精度的特殊数控车床上加工完成3高效率完成加工为了进一步提高车削加工的效率,通过增加车床的控制坐标轴,就能在一台数控车床上同时加工出两个多工序的相同或者不同的零件,也便于实现一批复杂零件车削全过程的自动化
2.试简述数控车床工作时的控制原理答数控车床是一种高度自动化的机床,是用数字化的信息来实现自动化控制的,将与加工零件有关的信息一一工件与刀具相对运动轨迹的尺4设法减少装夹次数,尽可能做到一次定位装夹后能加工出工件上全部或者大部份待加工表面,以减少装夹误差,提高加工表面之间的相互位置精度,充分发挥机床的效率5避免采用占机人工调整式方案,以免占机时间太多,影响加工效率
9.数控车削中常用的夹具有哪些?答数控车床主要用三爪卡盘装夹,除此之外,数控车床加工还有许多相应的夹具,主要分为轴类和盘类夹具两大类用于轴类工件的夹具有自、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、动夹紧拔动卡盘、拔齿顶尖、三爪拔动卡盘等;用于盘类工件袋夹的主要有可调卡爪式卡盘和快速可调卡盘
10.数控车床对刀具有哪些性能要求?对刀具材料性能有哪些要求?答1刀具性能方面
①强度高
②精度高
③切削速度和进给速度高
④可靠性好
⑤耐用度高
⑥断屑及排屑性能好2刀具材料必须具备一些主要性能较高的硬度和耐磨性;较高的耐热性;足够的强度和韧性;较好的导热性;良好的工艺性;较好的经济性
11.目前常用的刀具材料有哪些
①高速钢主要有通用型高速钢和高性能高速钢高性能高速钢的耐用度是通用型的315倍,主要牌号为W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2,后者在强度、〜韧性方面优于前者,但热稳定性稍差
②硬质合金其常用牌号有YG类,YT类,YW类,如YW1和YW2等,可广泛用于加工铸铁、有色金属、各种钢及其合金等
③涂层刀具涂层硬质合金刀片的耐用度至少可提高「3倍,而涂层高速钢刀具的耐用度则可提高2~10倍
④非金属材料刀具用作刀具的非金属材料主要有陶瓷、金刚石及立方氮化硼等
12.数控车削与普通车削所使用的刀具有哪些不同?如何正确选择数控车削用车刀?答数控车床车削的常用车刀普通可分为三类,即尖形车刀、圆弧形车刀、成型车刀
13.可转位车刀普通按照哪些特征选择刀具类型答可转位刀具按工艺类别已有相应ISO标准和GB国家标准,标准以若干位特定的英文字母代码和阿拉伯数字组合,表示该刀具的各项特征及尺寸,在选择之前需确定加工工艺类别,即外圆车削、内孔车削、切槽、铳削或者是其他从有效刃数来看,同等条件下,圆形刀片最多,菱形刀片至少,最近又现出了一种80°的四边形刀片(Q型),这种刀片比80°菱形刀片的有效刃数增加了一倍从切削力考虑,主编角越小,在车削中对工件的径向分力越大,越易引起切削振动此外,可转位车刀的选用还需根据加工对象、加工条件考虑选用刀片夹紧方式、刀杆头部形式、刀片后角、摆布手刀柄的选择、切削刃长度、刀片精度等级、刀尖圆弧半径、断屑槽形状等方面
14.可转位车刀与通用车床所使用的刀具相比具有哪些特点答数控车床所采用的机夹可转位车刀,与通用车刀相比,普通无本质的区别,其基本结构、功能特点是相同的但数控车床的加工工序是自动完成的,因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具,具体要求和特点如表2-1所示
15.选择切削用量的普通原则是什么?答1切削深度ap的确定在车床主体一夹具一刀具一零件这一系统刚性允许的条件下,尽可能选取较大的切削深度,以减少走刀次数,提高生产效率2主轴转速的确定方法除罗纹加工外,其他与普通车削加工时一样,应根据零件上被加工部位的直径,并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定3确定进给速度的原则
①当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高2000mm/min以下的进给速度
②切断、车削深孔或者用高速钢刀具车削时,宜选择较低的进给速度
③刀具空行程,特殊是远距离“回零”时,可设定尽量高的进给速度
④进给速度应与主轴转速和切削深度相适应
16.数控加工中大批量生产、小批量生产、单件加工在加工工艺安排上有何不同?答如表所示是大批量生产时加工CA6140型车床.主轴的工艺过程,但对于小批量生产大体上也是合用的,区别较大的地方普通在于定位基准面、加工方法以及加工装备的选择在大批量生产时,主轴的工艺过程基本体现了基准重合、基准统一与互为基准的原则,而在单件小批生产时,按具体情况有较多的变化同样一种类型主轴的加工,当生产类型不同时,定位基准面的选择也会不一样,如表2-3所示可供参考第3章数控车削编程基础知识
1.数控程序的编制工作主要包括几个方面的内容?答通常程序的编制工作主要包括以下几个方面的内容
(1)分析零件图、确定加工工艺;
(2)数值计算;
(3)编写零件加工程序单;
(4)程序输入数控系统;
(5)程序校对和首件试切
2.数控车床的坐标系及其方向是如何定义的?答数控车床的坐标系统,包括坐标系、坐标原点和运动方向数控车床的坐标系采用右手笛卡儿直角坐标系基本坐标轴为某、丫、Z,相对于每一个坐标轴的旋转运动坐标轴为A、B、Co大拇指方向为某轴的正方向;食指为Y轴的正方向;中指为Z轴的正方向车床的运动是指刀具和工件之间的相对运动,一律假定工件静止,刀具在坐标系内相对工件运动
3.数控车床的坐标轴是怎样规定的?试按笛卡儿坐标系确定数控车床坐标系中丫坐标轴的位置及方向答图3-1直角坐标系车床的运动是指刀具和工件之间的相对运动,一律假定工件静止,刀具在坐标系内相对工件运动
(1)Z轴的确定Z轴定义为平行于车床主轴的坐标轴,其正方向为从工作台到刀具夹持的方向,即刀具远离工作台的运动方向2某轴的确定某轴为水平的、平行于工件装夹面的坐标轴,对于车床某坐标的方向在工件的径向上,且平行于横滑座刀具离开工件旋转中心的方向为某轴正方向3轴的确定Y轴垂直于某、Z坐标轴当某轴、Z轴确定之后,按笛卡儿直角坐标系右手定则法来确定4旋转坐标轴A、B和Co旋转坐标轴A、B和C的正方向相应地在某、Y、Z坐标轴正方向上,按右手螺旋前进的方向来确定如图3-2所示,为数控车床上两个运动的正方向图3-2车床运动方向
4.试绘图表示数控车床中基本坐标系之间的关系1车床原点车床原点又称机械原点,它是车床坐标系的原点该点是车床上的一个固定的点,是车床创造商设置在车床上的一个物理位置,通常不允许用户改变车床原点是工件坐标系、车床参考点的基准点车床的机床原点为主轴旋转中心与卡盘后端面的交点如图3-3所示的0点图3-3车床的机床原点2车床参考点车床参考点是机床创造商在机床上用行程开关设置的一个物理位置,与机床原点的相对位置是固定的,车床出厂之前由机床创造商精密测量确定
5.选择工件原点的原则是什么答工件原点也就是程序原点,是编程员在数控编程过程中定义在工件上的几何基准点,是由编程人员根据情况自行选择的在车床上工件原点如图3-4所示图3-4车床的工件原点
6.简述绝对坐标和增量坐标,如何使用?答FANUCO-TD系统可用绝对坐标(某,Z),相对坐标(U,W),或者混合坐标(某/U,Z/W)进行编程
(1)绝对坐标刀具运动过程中,刀具的位置坐标以程序原点为基准标注或者计量,这种坐标值称为绝对坐标
(2)增量坐标刀具运动的位置坐标是指刀具从当前位置到下一个位置之间的增量增量坐标也称为相对坐标
7.简述S代码、T代码、F代码、M代码的功能?答
(1)主轴功能(S功能)主轴功能也称主轴转速功能S代码后的数值为主轴转速,要求为整数,速度范围从1到最大的主轴转速其中线速度控制(G96)当数控车床的主轴为伺服主轴时,可以通过指令G96来设定恒线速度控制系统执行G96指令后,便认为用S指令的数值表示切削速度;主轴转速控制(G97),G97是取销恒线速度控制指令,S指定的数值表示主轴每分钟的转速
(2)T代码T代码用于选择刀具库中的刀具,可以采用T指令编程:由地址功能码T和其后面的若干位数字组成.采用T、D指令编程利用T功能可以选择刀具,利用D功能可以选择相关的刀偏⑶F代码F代码后面的数值表示刀具的运动速度,单位为mm/min直线进给率或者mm/r旋转进给率,4M代码辅助功能指令亦称指令,由字母M和其后的两位数字组成,从M0CPM99,共100种这种指令主要是用于车床加工操作时的工艺性指令
8.数控车床常用的对刀方式有几种?各有何特点?答对刀是数控加工中的主要操作,在加工程序执行前,调整每把刀的刀位点,使其尽量重合于某一理想基准点,这一过程称为对刀1普通对刀手动对刀手动对刀是基本对刀方法,但它还是没跳出传统车床的“试切一测量一调整”的对刀模式,占用较多在机床上的时间目前大多数经济型数控车床采用手动对刀其基本方法有以下几种
①定位对刀法
②光学对刀法
③试切对刀法2机外对刀仪对刀机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间某及Z方向的距离3自动对刀自动对刀是通过刀尖检测系统实现的,刀尖以设定的速度向接触式传感器接近,当刀尖与传感器接触并发出信号,数控系统即将记下该瞬间的坐标值,并自动修正刀具补偿值
9、数控系统可以设定换刀点的方式有几种?各合用于什么场合?答换刀点是指在编制数控车床多刀加工的加工程序时,相对于车床固定原点而设置的一个自动换刀的位置换刀点的位置可设定在程序原点、车床固定原点或者浮动原点上,其具体的位置应根据工序内容而定为了防止换刀时碰撞到被加工零件或者夹具、尾座而发生事故,除特殊情况外,其换刀点几乎都设置在被加工零件的外面,并留有一定的安全区第4章数控车床基本操作
1.为什么每次启动系统后要进行“回车床参考点”操作?答开机后首先要进行检查和回机床参考点操作后,才可以从事其它操作功能,因此机床参考点是数控车床一固定点,该点为刀具退离到一个固定不变、接近正向极限位置的点,用户不能随意
2.以右偏刀、切断刀、罗纹刀为例,简述试切对刀的过程答
(1)外圆粗车刀
①车削工件端面,设定Z轴补偿值,如图4-7所示
②车削工件外径,设定某轴补偿值,如图4-8所示图4-7外圆粗车刀(刀号01)Z轴补偿设定图4-8外圆粗车刀(刀号01)某轴补偿设定
(2)外圆精车刀
①车削工件端面,设定Z轴补偿值如图4-9所示
②车削工件外径,设定某轴补偿值,如图4-10所示
(3)外圆切槽刀
①接触工件端面,设定Z轴补偿值,如图4T1所示(主轴须处于正转状态)o
②接触工件外径,设定某轴补偿值,如图4-12所示(主轴须处于正转状态)图4-11外圆切槽刀(刀号05)Z轴补偿设定图4-12外圆切槽刀(刀号05)某轴补偿设定
(4)外罗纹刀
①目测刀尖对正工件端面,设定Z轴补偿值,如图4-13所示
②接触工件外径,设定某轴补偿正值,如图4-14所示(主轴须处于正转状态)o图4-13外罗纹刀(刀号07)Z轴补偿设定图4-14外罗纹刀(刀号07)某轴补偿设定第5章直线、圆弧插补指令编程及加工
1.简述插补原理答数控车床的运动控制中,工作台(刀具)某、Y、Z轴的最小移动单位是一个脉冲当量因此,刀具的运动轨迹是具有极小台阶所组成的折线(数据点密化),如图5-4所示例如,用数控车床加工直线0A、曲线OB,刀具是沿某轴挪移一步或者几步(一个或者几个脉冲当量某),再沿Y轴方向挪移一步或者几步(一个或者几个脉冲当量y),直至到达目标点从而合成所需的运动轨迹(直线或者曲线)数控系统根据给定的直线、圆弧(曲线)函数,在理想的轨迹上的已知点之间,进行数据点密化,确定一些中间点的方法,称为插补
2.试述G00与G01有何不同之处答G00指令是在工件坐标系中以快速挪移速度挪移刀具到达由绝对或者增量指令指定的位置,22GOO指令中的快移速度由机床参数“快移进给速度”对各轴分别设定,所以快速挪移速度不能在地址F中规定,快移速度可由面板上的快速修调按钮修正3在执行G00指令时,由于各轴以各自的速度移动,不能保证各轴同时到达终点,因此联动直线轴的合成轨迹不一定是直线G01代码用于刀具直线插补运动功能G01指令使刀具以一定的进给速度,从所在点出发,直线挪移到目标点G01倒角、倒圆功能G01倒角控制功能可以在两相邻轨迹的程序段之间插入直线倒角或者圆弧倒角
3.在G02/G03指令中,采用圆弧半径编程和圆心坐标编程有何不同之处?答圆弧插补指令使刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧运动,切削出圆弧轮廓G02/G03的指令格式有两种
①用I、K指定圆心位置
②用圆弧半径R指定圆心位置其中R为圆弧半径,不与I、K同时使用当用半径R指定圆心位置时,由于在同一半径R的情况下,从圆弧的起点到终点有两个圆弧的可能性,为区别两者,规定圆心角W180°时,用“+R”表示,叁180°时,用“R”表示用半径R指定圆心位置时,不能描述整圆圆心坐标LK为圆弧起点到圆弧中心点所作矢量分别在某、Z坐标轴方向上分矢量矢量方向指向圆心,不受圆弧大小的约束第6章单一固定循环指令编程及加工
1.试述G90指令与G94指令的合用场合答G90是单一形状固定循环指令,该循环主要用于轴类零件的外圆、锥面的加工寸参数(进给执行部件的进给尺寸)、切削加工的工艺参数(主运动和进给运动的速度、切削深度等),以及各种辅助操作(主运动变速、刀具更换、冷却润滑液关停、工件夹紧松开等)等加工信息一一用规定的文字、数字和符号组成的代码,按一定的格式编写成加工程序单,将加工程序通过控制介质输入到数控装置中,由数控装置经过分析处理后,发出各种与加工程序相对应的信号和指令控制机床进行自动加工数控车床的数字控制的原理与过程通过下述的数控车床组成可得到更明确的说明
3.数控车床普通由哪几部份组成?各有何作用?答数控车床是由数控程序及存储介质、输入/输出设备、计算机数控装置、伺服系统、机床本体组成数控程序是数控车床自动加工零件的工作指令,程序必须存储在某种存储介质中,如纸带、磁带或者磁盘等,采用哪一种存储载体,取决于数控装置的设计类型输入/输出装置是机床与外部设备的接口,目前输入装置主要有纸带阅读机、软盘驱动器、RS232C串行通信口、MDI方式等,存储介质上记载的加工信息需要通过输入装置输送给机床数控系统,机床内存中的零件加工程序可以通过输出装置传送到存储介质上CNC装置是数控加工中的专用计算机,是数控机床的“大脑”,CNC装置由硬件和软件组成,软件在硬件的支持下运行数控车床的进给传动系统常用伺服进给系统来工作,数控车床伺服系统是以车床挪移部件的位置和速度为控制量的自动控制系统,又称随动系统、拖动系统或者伺服系统端面切削循环指令G94用于一些短、面大的零件的垂直端面或者锥形端面的加工,直接从毛坯余量较大或者棒料车削零件时进行的粗加工,以去除大部份毛坯余量其程序格式也有加工圆柱面、圆锥面之分
2.加工锥面时如何计算R值?答1锥面切削循环指令G90,指令格式G90某UZ WR F式中某、Z取值为圆锥面切削终点坐标值;U、W取值为圆锥面切削终点相对循环起点的坐标分量;R取值为圆锥面切削始点与圆锥面切削终点的半径差,有正、负号2车大锥型端面循环切削指令G94O指令格式G94某U—Z W―R—F—式中某、Z取值为端面切削终点坐标值;U、W取值为端面切削终点相对循环起点的坐标分量;R为端面切削始点至终点位移在Z轴方向的坐标增量第7章公、英制罗纹的编程及加工
1.G92指令与G76指令有何区别?答G92为简单罗纹循环,该指令可以切削圆锥罗纹和圆柱罗纹F后续进给量改为导程值复合型罗纹切削循环指令G76较G92指令简捷,可节省程序设计与计算时间,只需指定一次有关参数,则罗纹加工过程自动进行G92指令刀具切削罗纹的进刀方式为直进式,而G76指令切削罗纹一般是斜进式,G92不适宜导程较大的场合使用,在精车罗纹车应用较方便
1.算罗纹的加工长度时,应包括哪些内容?答在数控车床上加工罗纹时,由于机床伺服系统本身具有滞后特性,会在罗纹起始段和住手段发生螺距不规则现象,所以实际加工罗纹的长度W应包括切入和切出的刀空行程量,如图7-3所示WL12式中1切入空刀行程量,普通取25nim;〜2切出空刀行程量,普通取
0.
512.车罗纹为何要分多次吃刀?答由于罗纹加工属于成型加工,为了保证罗纹的导程,加工时主轴旋转一周,车刀的进给量必须等于罗纹的导程,进给量较大;止匕外,罗纹车刀的强度普通较差,故罗纹牙型往往不是一次加工而成的,需要多次进行切削,如欲提高罗纹的表面质量,可增加几次光整加工38章复合循环指令编程及加工
1.复合循环的作用是什么?答用数控车床加工零件,一些典型的加工工序,如车削外圆、端面、圆锥面、链孔等,所需完成的动作循环次数较多,采用普通的G代码指令程序会烦琐得多,而使用复合循环指令编程,可以大大简化程序编制复合循环车削指令G70~G76,只需给出精加工形状的轨迹、指定精车加工的吃刀量,系统就会自动计算出精加工路线和加工次数,自动决定中途进行粗车的刀具轨迹,因此可大大简化编程
3.采用G75指令进行外沟槽切削加工时,试分析是否可用G94代替编程?答G75端面深孔加工循环程序指令,用于切槽孔,且刀具自动退刀,有四种进刀方向这相当于在G74中把某和Z相置换,由这个循环可以处理端面切削时的切屑,并且可以实现某轴向切槽或者某向排屑钻孔省略地址Z、W、QG94指令是端面切削循环,丸可用于切槽,但只能完成一次进给切槽动作,槽的宽度也切槽刀宽度相等;而G75是复合循环,可以多次进给切削较宽的槽第9章利用子程序编程及车削加工
1.主程序和子程序之间有何区别?答程序分为主程序和子程序通常CNC是按主程序的指示运动的,如果主程序中遇有调用子程序的指令,则CNC按子程序运动,在子程序中遇到返回主程序的指令时,CNC便返回主程序继续执行1子程序的作用某些被加工的零件中,往往会浮现几何形状完全相同的加工轨迹,通常在几个程序中都会使用它,这个典型的加工程序段可以做成子程序使用子程序可以减少不必要的重复编程,从而达到简化编程的目的子程序可以在纸带或者存储器方式下调出使用,即主程序可以调用子程序,一个子程序也可以调用下一级的子程序子程序必须在主程序结束指令后建立,其作用相当于一个固定循环2子程序的格式与主程序相同在子程序的开头,在地址0后写上子程序号,但在子程序的结尾需用M99指令有些系统用RET返回,表示子程序结束、返回主程序3子程序的调用需放在主程序中,调用子程序的指令是一个程序段
2.FANUC系统数控车床子程序编写格式都相同吗?试比较FANUC系统和SIEMENS系统子程序的编写格式答FANUC数控系统常用的子程序调用格式有以下2种编程格式
①M98P某某某某L某某某某
②M98POOOO某某某某P子程序号;L子程序重复调用次数,L省略时为调用一次;P后面前四位为重复调用次数,省略时为调用一次;后4位为子程序号第11章刀具半径补偿编程及加工
1.为什么要进行刀具几何补偿与磨损补偿?答答在编程时,设定刀架上各刀在工作位置时,其刀尖位置是一致的在实际加工时,加工一个工件通常要使用多把刀具,但由于刀具的几何形状及安装的不同,其刀尖位置是不一致的,其相对于工件原点的距离也是不同的此外,因为每把刀具在加工过程中都有不同程度的磨损,而磨损后刀具的刀尖位置与编程位置存在差值因此需要将各刀具的位置值进行比较或者设定,称为刀具偏置补偿
2.车刀刀尖半径补偿的原因是什么?答数控车床是按车刀刀尖对刀的,在实际加工中,由于刀具产生磨损及精加工时车刀刀尖磨成半径不大的圆弧,因此车刀的刀尖不可能绝对尖,总有一个小圆弧,所以对刀刀尖的位置是一个假想刀尖A,如图11-3所示编程时是按假想刀尖轨迹编程,即工件轮廓与假想刀尖A重合,车削时实际起作用的切削刃却是圆弧各切点,这样就引起加工表面形状误差
3.为什么要用刀具半径补偿?刀具半径补偿有哪几种?指令是什么?答为保持工件轮廓形状,加工时不允许刀具中心轨迹与被加工工件轮廓重合,而应与工件轮廓偏移一个半径值R,这种偏移称为刀尖半径补偿采用刀尖半径补偿功能后,编程者仍按工件轮廓编程,数控系统计算刀尖轨迹,并按刀尖轨迹运动,从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响刀尖圆弧半径补偿是通过G4K G
42、G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿号,加入或者取销半径补偿G41刀具半径左补偿,G42刀具半径右补偿,G40刀具半径补偿取销
4.在使用G
40、G
41、G42指令时要注意哪些问题?答1G41/G42不带参数,其补偿号代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值由T代码指定其刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应2刀尖半径补偿的建立与取销只能用G00或者G01指令,不能是G02或者G03o3在调用新刀具前或者要更改刀具补偿方向时一,中间必须取销刀具补偿目的是为了避免产生加工误差4刀尖半径补偿取销在G41或者G42程序段后面,加G40程序段
5.试各举例分析在车削圆锥和圆弧面时,数控系统不具备刀具半径补偿功能指令时,如何计算刀具中心运动轨迹?略某第12章利用宏指令编程及加工
1.宏程序与子程序有何异同之处存入存储器,然后用一个总指令代表它们,使用时只需给出这个总指令就能执行其功能宏程序与子程序有区别用户宏程序的最大特点是可以对变量进行运算,使程序应用更加灵便、方便虽然子程序对编制相同加工操作的程序非常实用,但用户宏程序由于允许使用变量算术和逻辑运算及条件转移,使得编制相同加工操作的程序更方便、更容易,可将相同加工操作编为通用程序,如型腔加工宏程序和固定加工循环宏程序,使用时加工宏程序可用一条简单指令调出,用户宏程序的调用和子程序彻底一样
2.简述宏程序的调用和编写格式答B类宏程序的调用和编写格式
(1)宏程序简单调用格式宏程序的简单调用是指在主程序中,宏程序可以被单个程序段单次调用指令格式G65P(宏程序号)L(重复次数)(变量分配)
(2)宏程序的编写格式宏程序的编写格式与子程序相同如(00018999为宏程序号)〜〜N10指令・N~M99上述宏程序内容中,除通常使用的编程指令外,还可使用变量、算术运算指令及其他控制指令变量值在宏程序调用指令中赋给
3.宏指令中,常用的控制指令有哪些答宏指令中常用的控制指令有1条件转移编程格式IF[条件表达式]GOTOn2循环语句WhileDO-END语句编程格式WHILE[条件表达式]DOm m=l,2,3ENDm车床本体是加工运动的实际机械部件,主要包括主运动部件、进给运动部件(如工作台、刀架)和支承部件(如床身、立柱等),还有冷却、润滑、转位部件,如夹紧、换刀机械手等辅助装置
5.数控车床开环、半闭环和闭环控制系统各有何特点?服机构,即无位置反馈的系统,由步进机电驱动路线和步进机电组成每一脉冲信号使步进机电转动一定的角度,通过滚珠丝杠推动工作台挪移一定的距离这种伺服机构比较简单,工作稳定,操作方法容易掌握,但精度和速度的提高受到限制半闭环伺服机构是由比较路线、伺服放大线路、伺服机电、速度检测器和位置检测器组成,这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构,为大多数中小型数控车床所采用闭环伺服机构的工作原理和组成与半闭环伺服机构相同,只是位置检测器安装在工作台上,可直接测出工作台的实际位置,故反馈精度高于半闭环控制,但掌握调试的难度较大,常用于高精度和大型数控车床
6.数控车床对进给伺服系统有哪些要求?为了提高数控车床的性能,对车床进给伺服系统提出了很高的要求由于各种数控车床所完成的加工任务不同,所以对进给伺服系统的要求也不尽相同,但大致可概括为以下几个方面高精度,快速响应,宽调速范围,低速大转矩,好的稳定性
7.数控车床常用的位置检测装置有哪些?不同类型的数控车床对于检测系统的精度与速度有不同的要求,普通来说,大型数控车床以满足速度要求为主,而中小型和高精度数控车床以满足精度要求为主位置检测装置的分类如下表所示
8.数控车床的传动系统与普通车床的传动系统有哪些主要的差别?数控车床主轴变速分为有级变速、无级变速及分段无级变速三种形式,其中有级变速仅用于经济型数控车床上,大多数数控车床均采用无级变速或者分段无级变速主轴传动和进给传动一样,经历了从普通三相异步电动机传动到直流主轴传动,而随着微处理器技术和大功率晶体管技术的应用,现在又进入了交流主轴伺服系统的时代,目前已很少见到在数控车床上使用直流主轴伺服系统
9.试简述数控车床的刀架转位换刀过程在数控车床上,刀架转换刀具的过程是接受转刀指令一松开夹紧机构一分度转位一粗定位一精定位一锁紧一发出动作完成后的回答信号驱动刀架工作的动力有电力和液力两类
10.车床数控系统有哪些基本功能?其特殊功能对数控车削加工有何用?数控装置的功能通常包括基本功能和选择功能基本功能是数控系统的必备功能,选择功能是供用户根据机床特点和用途进行选择的功能CNC装置的功能主要反映在准备功能G指令代码和辅助功能指令代码上主轴功能除对车床进行无级调速外,还具有同步进给控制、恒线速度控制及主轴最高转速控制等功能多坐标控制功能控制系统可以控制坐标轴的数目,指的是数控系统最多可以控制多少个坐标轴,其中包括平动轴和回转轴自动返回参考点功能该系统规定有刀具从当前位置快速返回至参考点位置的功能,其指令为G28该功能既合用于单坐标轴返回,又合用于某和Z两个坐标轴同时返回罗纹车削功能该功能可控制完成各种等螺距(米制或者英制)罗纹的加工,如圆柱(右、左旋)、圆锥及端面罗纹等固定循环功能固定循环中的G代码指令的动作程序要比普通的G代码所指令的动作要多得多,因此使用固定循环插补功能CNC装置是通过软件进行插补计算,连续控制时实时性很强,计算速度很难满足数控车床对进给速度和分辨率的要求因此实际的CNC装置插补功能被分为粗插补和精插补进行轮廓加工的零件的形状,大部份是由直线和圆弧构成,有的是由更复杂的曲线构成,因此有直线插补、圆弧插补、抛物线插补、极坐标插补、螺旋线插补、样条曲线插补等辅助功能是数控加工中不可缺少的辅助操作,用地址M和它后续的数字表示在ISO标准中,可有M00~M99共100种辅助功能用来规定主轴的起、停,冷却液的开、关等刀具功能刀具功能是用来选择刀具,用地址T和它后续的数值表示刀具功能普通和辅助功能一起使用补偿功能加工过程中由于刀具磨损或者更换刀具,以及机械传动中的丝杠螺距误差和反向间隙,将使实际加工出的零件尺寸与程序规定的尺寸不一致,造成加工误差因此数控车床CNC装置设计了补偿功能,它可以把刀具磨损、刀具半径的补偿量、丝杠的螺距误差和反向间隙误差的补偿量输入到CNC装置的存储器,按补偿量重新计算刀具的运动轨迹和坐标尺寸,从而加工出符合要求的零件字符显示功能CNC装置可以配置单色或者彩色CRT,通过软件和接口实现字符和图形显示可以显示加工程序、参数、各种补偿量、坐标位置、故障信息、零件图形、动态刀具运动轨迹等自诊断功能CNC装置中设置了各种诊断程序,可以防止故障的发生或者扩大在故障浮现后可迅速查明故障类型及部位,减少因故障而造成的停机时间通信功能通常具有RS232C接口,有的还备有DNC接口现在部份数控车床还具有网卡,可以接入因特网第二章数控车削加工工艺基础
1.适于数控加工的内容主要有哪些?不适于数控加工的内容主要有哪些?答适于数控加工的内容主要有1普通车床上无法加工的内容应作为优先选择的内容2普通车床难加工,质量也难以保证的内容应作为重点选择的内容3普通车床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容,可在数控车床尚存在富余加工能力时选择数控车削加工的主要对象是精度要求高的回转体零件;表面粗糙度要求高的回转体零件;轮廓形状特殊复杂的零件;带特殊罗纹的回转体零件等不适于数控加工的内容1占机调整时间长例如,以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准,需用专用工装协调的内容2加工部位分散,需要多次安装、设置原点不能在一次安装中加工完成的其他零星部位,采用数控加工很麻烦,效果不明显,可安排普通车床补加工3按某些特定的创造依据如样板、样件、模胎等加工的型面轮廓主要原因是获取数据艰难,易于与检验依据发生矛盾,增加了程序编制的难度4必须按专用工装协调的孔及其他加工内容主要原因是采集编程用的数据有艰难,协调效果也不一定理想
2.数控车削加工工艺主要包括哪些方面?数控加工工艺具备哪些特点?答数控加工工艺主要包括以下几个方面的内容1通过数控加工的适应性分析选择并确定进行数控加工的零件内容2结合加工表面的特点和数控设备的功能对零件进行数控加工的工艺分析3进行数控加工的工艺设计4根据编程的需要,对零件图形进行数学处理和计算6检验与修改加工程序
(7)首件试加工以进一步修改加工程序,并对现场问题进行处理
(8)编制数控加工工艺技术文件,如数控加工工序卡、程序说明卡,走刀路线图等数控加工工艺具备特点工艺内容具体、工艺设计严密、注重加工的适应性
3.数控车削加工阶段是怎样划分的?答当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足其要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量为保证加工质量,合理地使用设备、人力零件的加工过程通常按工序性质不同,可分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工四个阶段
4.为什么加工过程中要划分粗、精加工阶段?答
(1)保证加工质量工件在粗加工时,切除的金属层较厚,切削力和夹紧力都比较大,切削温度也比较高,会引起较大的变形如果不划分加工阶段,粗、精加工混在一起,就无法避免上述原因引起的加工误差按加工阶段加工,粗加工造成的加工误差可以通过半精加工和精加工来纠正,从而保证零件的加工质量
(2)合理使用设备粗加工余量大,切削用量大,可采用功率大、刚度好、效率高而精度低的车床精加工切削力小,对车床破坏小,采用高精度车床这样发挥了设备的各自特点,既能提高生产率,又能延长精密设备的使用寿命
(3)便于及时发现毛坯缺陷
(4)便于安排热处理工序
5.工序的划分原则是什么?数控车床上加工零件应按什么原则划分答工序的划分可以采用两种不同原则,即工序集中原则和工序分散原则在数控车床上加工零件,应按工序集中的原则划分工序,在一次安装下尽可能完成大部份甚至全部的表面加工根据零件的结构形状不同,通常选择外圆、端面或者内孔、端面装夹,并力求设计基准、工艺基准和编程原点的统一
6.制订零件车削加工顺序普通应遵循哪些原则?答制定零件车削加工顺序普通应遵循以下原则先粗后精,先近后远,先内后外
7.确定走刀路线的依据是什么?答最短的空行程路线、最短的切削进给路线、零件轮廓精加工一次走刀完成特殊处理
(1)先精后粗、
(2)分序加工
(3)程序段至少
8.在确定定位基准与夹紧方案时,应注意哪些问题?答在确定定位基准与夹紧方案时,应注意以下几点
(1)力求设计基准、工艺基准与编程原点统一,以减少基准不重合误差和数控编程中的计算工作量
(2)选择粗基准时,应尽量选择不加工表面或者能坚固、可靠地进行装夹的表面,并注意粗基准不宜进行重复使用
(3)选择精基准时,应尽可能采用设计基准或者装配基准作为定位基准,并尽量与测量基准重合,基准重合是保证零件加工质量最理想的工艺手段精基准虽可重复使用,但为了减少定位误差,仍应尽量减少精基准的重复使用(即多次调头装夹等)。