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第3章数控车床的程序设计复习思考题1、数控车床的编程特点有哪些？答：（1）在一个程序段中可以采用绝对值编程、增量值编程或混合编程。（2）工件径向尺寸X以直径量表示，当用增量值编程时，以径向实际位移量的两倍表示。（3）为提高工件径向尺寸精度，X方向的脉冲当量经常是Z向的一半。（4）棒料毛坯加工余量大，为简化编程，数控系统常备有“固定循环”可进行多次重复循环切削。（5）为提高加工精度，需要对车刀刀尖圆弧半径进行补偿。2、数控车床上常用什么方法进行对刀，是简述其对刀过程。答：试切对刀法——在工件右端面中心处建立工件坐标系原点。机床上电后首先进行返回参考点操作，再用MDI方式操作机床，将工件右端面车一刀，然后沿X向退刀，在刀偏表中输入Z0；用同样的方法，再将工件外圆表面车一刀，然后沿Z向退刀，停车后测量工件切削后的直径值ø，在刀偏表中输入Xø。按照上述方法确定每把车刀在工件坐标系中的位置。（图3-4）3、数控车床如何实现绝对坐标编程及增量（相对）坐标编程？答：工件径向X坐标——因为工件的径向尺寸都是以直径值表示的，所以，用绝对值编程时，X以直径表示。当用增量值编程时，U是以径向实际位移量的两倍表示并附上方向符号。工件轴向Z坐标——用绝对值编程时，Z是以工件原点为基准的坐标值；用增量值编程时，W是相对运动起点的位移量并附上方向符号。4、比较G01车外圆直线、倒直角以及倒圆角时，其指令格式的不同。答：直线插补G01指令格式：G01X(U)___Z(W)___F___；G01倒直角指令格式:G01Z(W)___I___F_；轴向切削，端面倒角±I(±X向)G01X(U)___K___F___；端面切削，轴向倒角±K(±Z向)G01倒圆角指令格式：G01Z(W)__R__F__；轴向切削，端面倒圆角±R(±X向)G01X(U)__R___F__；端面切削，轴向倒圆角±R(±Z向)5、简述G01车锥时，不同加工方法的优缺点。答：加工路线一：如图3-7（a）需要计算终刀距S，编程复杂，吃刀量均匀。加工路线二：如图3-7（b）不需要计算终刀距S，编程简单，吃刀量变化。6、简述G03车圆弧时，不同加工方法的优缺点。答：（1）车锥法——先车一个圆锥，再车圆弧。图3-14注意车锥时的起点和终点，若确定不好，则可能损坏圆弧面，也可能将余量留得过大。（2）车圆法——车圆弧的切削路线为不同半径的同心圆。图3-15数值计算简单，编程方便，故经常采用，但空行程较长。7、是归纳外圆加工循环各种指令的使用场合及使用优缺点。答：（1）单一形状固定循环G90——刀具从循环起点开始按矩形循环，最后又回到循环起点。适用于简单形状工件的编程。1）外圆切削循环G90X(U)___Z(W)___F___；X、Z——圆柱面或圆锥面切削终点坐标值U、W——切削终点相对循环起点的增量值2）锥面切削循环G90X(U)___Z(W)___I___F；I——椎体大小端半径差等于椎体起点半径值减去终点半径值的代数差。（2）复合固定循环G71\G73——应用于需多次走刀才能加工到规定尺寸的粗车情况，只要编出最终加工路线、给出每次切深、加工余量或循环次数，机床即可自动地重复切削，直到加工完为止。简化编程。使用时要设定循环起点。1）外径粗车循环G71U__R__；适用于棒料毛坯（FANUC系统）G71P__Q__U__W__F__S__T__；N(P)…………；…………；N(Q)…………；G70P__Q__；精车循环。式中：U__——每次吃刀（切深）量，半径值、无符号。R__——每次抬刀量，半径值、无符号，模态值，也可用参数指定。P__——精车形状起始程序段号，对应于N(P)。Q__——精车形状结束程序段号。对应于N(Q)。N(P)…N(Q)——精车工件形状（精车路线）的移动指令。U__——X轴方向精车余量，直径量，有符号“+”表示车外轮廓面，“-”表示车内轮廓面。W__——Z轴方向精车余量，有符号。F__——粗车进给速度（mm/min）或粗车进给量（mm/r）。S__——粗车主轴转速（r/min）。T__——粗车用车刀及刀补。华中世纪中HNC-21T系统：G71U__R__P__Q__X__Z__F__；包含精车G70功能。X、Z——X向、Z向精车余量，其余参数同上述。注意：HNC-21T系统G71指令具有FANUC系统的G71、G73、G70的功能。2）固定形状粗车循环G73U__W__R__；适用于锻件、铸件毛坯G73P__Q__U__W__F__S__T__；式中：U__W__——X向、Z向（总单边余量）退刀的距离及方向，U__为半径值。R__——粗车循环次数，模态值。其他指令字功能与G71中的含义相同。（3）螺纹切削循环指令G92G92X(U)__Z(W)__I__F__；单次螺纹切削循环的吃、走、抬、退刀四个动作为一个循环，简化编程。X(U)、Z(W)——为螺纹切削的终点坐标值；I——为圆锥螺纹部分半径差，即螺纹起点与切削终点的半径差；当加工圆柱螺纹时I=0,螺纹起点坐标小于终点坐标时I0，反之为正。F——螺纹导程或螺距（mm/r）8、什么是子程序？如何调用子程序？答：子程序——把程序中某些固定顺序和重复出现的程序单独抽出来，按一定格式编程一个程序供调用,可简化编程和节省CNC系统内存空间。主程序调用子程序格式：M98Pxxxxxxxx；M98PxxxxLxxxx（华中数控）；前四位——表示调用次数；后四位——表示子程序号；调用一次只用后四位。主程序调用子程序最多执行999次，子程序嵌套最多可调用4层子程序。9、编制如图3-38、图3-39所示零件的工艺过程，选择合适的刀具，并编制数控加工程序。答：（1）图3-38数控加工程序1）毛坯：¢70X170mm45号钢棒料2）刀具：T01——90度外圆车刀T02——切断刀（刃宽4mm）3）刀位补正：XZRT0101-260.000-425.8330T0202-260.000-430.00004）数车加工程序：O0338T0101；换90度外圆车刀G00X100.Z50.M03S800G00X100.Z10.G73U10.W10.R5.；固定形状粗车循环，粗车外轮廓G73P1Q2U0.3W0.2F200N1G00X0Z2.G01Z0F100G03X40.Z-58.17R36.G02X40.Z-88.17R30.G01X64.Z-108.17N2X71.G70P1Q2；精车循环，精车外轮廓G00Z-80.X71.G71U2.R1.；外径粗车循环车¢40外圆及平端面G71P3Q4U0.4W0.2F0.2N3G00X40.G01Z-108.17F0.1X64.Z-132.17N4X71.G70P3Q4G00X100.Z50.T0202；换切断刀（刃宽4mm）M03S300G00X75.Z-131.17G01X1.F0.15；切断X75.G00X100.Z50.M30（2）图3-39数控加工程序1）毛坯：¢65X150mm45号钢棒料2）刀具：T01——90度外圆车刀（刀片边长15mm）T02——切断刀（刃宽4mm）T03——螺纹刀3）刀位补正：XZRT0101-260.000-445.8330T0202-260.000-450.0000T0303-260.000-450.00004）数控加工程序（NC代码）O0339T0101；换90度外圆车刀G00X100.Z50.M03S800G00X66.Z2.G71U2.R1.；外径粗车循环，粗车外轮廓G71P1Q2U0.3W0.2F200N1G00X0G01Z0F100G03X20.Z-10.R10.G01X44.X48.W-2.Z-80.X60.Z-104.N2X66.G70P1Q2；精车循环，精车外轮廓G00X100.Z50.T0202；换切断刀（刃宽4mm），车空刀槽M03S500G00X55.Z-60.G01X44.F100X55.G00X100.Z50.T0303；换螺纹刀，车M48X2螺纹M03S300G00X60.Z-5.G92X47.1Z-58.F2.X46.5X45.9X45.5X45.4G00X100.Z50.T0202；换切断刀，切断G00X70.Z-104.M03S500G01X1.F80X70.G00X100.Z50.M3010、编制如图3-40所示零件的工艺过程，选择合理的刀具，并编制该零件的粗精加工程序。答：1）毛坯：¢45X160mm45号钢棒料2）刀具：T01——90度外圆车刀T02——切断刀（刃宽4mm）3）刀位补正：XZRT0101-260.000-425.8330T0202-260.000-430.00004）数车加工程序：O0340T0101；换90度外圆车刀M03S800G00X100.Z50.X46.Z2.G71U2.R1.；外径粗车循环，粗车外轮廓G71P1Q2U0.3W0.2F200N1G00X12.G01X20.Z-2.F100Z-26.X24.W-2.Z-38.G02X24.Z-48.R5.G01X30.W-35.G03X35.W-20.R18.G01W-5.X40.Z-132.N2X45.G70P1Q2；精车循环，精车外轮廓G00X100.Z50.T0202；换切断刀（刃宽4mm），切断G00X50.Z-132.M03S500G01X1.F80X50.G00X100.Z50.M3011、用固定循环指令加工如图3-41所示零件，试完成如下加工程序。答：1）毛坯：¢90X380mm45号钢棒料2）刀具：T01——90度外圆车刀T02——切断刀（刃宽4mm）T03——螺纹刀3）刀位补正：XZRT0101-260.000-425.8330T0202-260.000-430.0000T0303-260.000-430.00004）数车加工程序：O0341T0101；换90度外圆车刀及刀位补正G00X150.Z50.M03S800G00X92.Z2.G71U2.R1.；G71外径粗车循环，粗车外轮廓G71P1Q2U0.3W0.2F200；N1G00X40.G01X48.Z-2.F100Z-60.X50.X62.Z-120.Z-134.X80.W-3.Z-225.X85.Z-294.N2X92.G70P1Q2；精车循环，精车外轮廓G00X150.Z-154.G73U9.W0R3.；固定形状粗车循环，车R35圆弧G73P3Q4U0.3W0F200；N3G00X80.G02X80.W-60.R35.F100N4G01X82.G70P3Q4；精车循环G00X150.Z50.T0202；换切断刀（刃宽4mm），车空刀槽M03S400G00X60.Z-60.G01X44.F100X60.G00X150.Z50.T0303；换螺纹刀M03S300G00X60.Z5.G92X47.1Z-58.F2.；螺纹切屑循环指令，车M48X2螺纹X46.5X45.9X45.5X45.4G00X150.Z50.T0202；换切断刀，切断M03S400G00X92.Z-294.G01X10.F100X92.G00X150.Z50.M30