数控加工技术及设备研究
数控技术源于航空工业，于20世纪40年代美国一家航空公司提出，经过这么多年的发展，数控机床已经逐步应用于各个工业部门，从而提升了加工产业的自动化进程。文章首先对数控加工操作过程进行了分析，再分析了数控加工技术的主要特点、加工工艺原则、数控加工刀具选择方案、操作安全方案，通过对数控加工技术及设备使用注意事项的研究，达到更好的应用数控机床提升工业自动化的效果。
标签：数控加工；加工工艺；刀具选择；操作安全
数控加工方法，是指在数控机床上进行零件加工的一种方法。数控机床是对传统机床的总结和改进，数控机床加工相对于传统机床加工方面，克服了传统机床加工的缺点，极大的提升了加工工艺的自动化水平和生产效率，节省了人工，降低了操作工艺时长。数控加工，是在数控机床上，运用编程的方法，并结合复杂的模型计算，采取数字信息来控制零件和刀具位移，从而达到加工零件的目的的一种工艺过程。数控加工对于精度要求高、形状复杂、品种多样、批量小等性质的零件有很适合的加工效果。
1 数控加工操作过程分析
数控加工，是指应用数控机床对零件进行加工的一系列过程。数控加工的机器称为数控机床，数控机床受控于数控系统（专用或者是通用计算机），数控机床的运动由数控系统的指令来引导。数控指令是程序员根据所需要加工材料的要求、材质、机床的特性等，结合具体的指令规范和格式来进行编写的。数控机床的受控大致分为机器的启动、运作、停止；刀具的选择、更换；主轴的旋转、变速；进给的速度、方向、方式等等。
2 数控加工技术主要特点
数控机床的加工技术具有以下一些特点：第一、工序集中。数控机床自动化水平比较高，一般带有自动可以切换的刀库和刀架，程序自动控制换刀过程，所以，工序比较集中，能够为企业节省人力和物力。表现在一是减少了机床占地面积，二是减少了中间操作环节（比如物品暂存等）。第二、自动化水平高。数控加工技术在工作过程中，控制刀具过程不需要人工控制，自动化程度比较高。表现在四个方面，一是对操作工人的技术水平要求低。数控加工工人的培养时间比较短，短期就能上手实践，并且加工出来的工件精度高、时间少。减少了工人的劳动强度，从而节省了劳动时间。二是产品质量稳定。加工自动化水平提升，促使加工过程避免了由于人的误差而导致的产品质量缺陷。三是产出效率高，数控机床自动控制刀具的切换，使得加工效率较高。第三、柔性好。数控机床克服了传统机床和传统专机的缺点，可以通过改变程序来加工不同的零件，并且能够实现自动化操作，从而显示出柔性好、效率高的特点，更能适应社会的竞争。第四、适应能力强。数控机床特别适合加工质量要求高、急需器件、新产品等等，能够
数控加工工艺大作业指导书 一．大作业目的 通过数控加工工艺大作业练习，使学生掌握零件的数控加工工艺的分析方法。 二．大作业内容 1.分析与制定轴类零件数控加工工艺。 2.分析与制定型腔凸台零件数控加工工艺。 3.分析与制定升降台铣床的支承套零件数控加工工艺。三．大作业完成步骤 1.零件图工艺分析； 2.选择设备； 3.确定零件的定位基准和装夹方式； 4.确定加工顺序及进给路线； 5.刀具选择； 6.确定切削用量； 7.填写数控加工工艺文件。 四、进行数控加工工艺分析时需要考虑的因素 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容
复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺分析的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面：1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 3．数控加工零件的合理选择 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的
《数控加工基础》试题答案A 一、填空题（30分） 1、数控铣床与普通铣床相比较，具有加工精度高、加工零件的形状复杂、加工范围广和自动化程度高等特点。 2、通过计算机进行自动控制的技术统称为数控技术，简称数控。 3、G指令是设立机床工作方式或控制系统工作方式的一种命令。 4、数控机床的安全操作规程是保证机床安全、高效运行的重要措施之一。 5、数控镗削加工不仅能保证被加工孔的尺寸、形状及表面微观精度， 还能较准确地控制各孔间的孔距精度。 6、数控铣床为了将各种复杂形状的零件轮廓连续加工出来，必须实现两个或 两个以上的坐标轴联动。 7、对立铣刀，除了可用端刃铣削外，也常用侧刃铣削，也可端刃、 侧刃同时进行铣削。 8、在加工中心上加工既有孔又有面的零件时，应先加工面，后加工孔。 9、自动编程按计算机硬件进行分类分为微机自动编程系统、小型机自动编程系统、大型机自动编程系统和工 作站自动编程系统四类。 10、机床开机后或中途断电及紧急停止操作后，都必须进行返回参考点操作。 二、名词解释（１５分） 1、镗削加工：是以镗刀绕其刀具轴线旋转，并作为加工的主运动，镗刀同时沿刀具轴线方向作直线进给运动，从而镗 削出圆柱孔的一种加工方法。 2、刀库：以合理方式储存较多刀具和辅具的随机库房，它的工作过程受机床数控系统的控制。 3、加工中心：是一种集铣（车）镗钻扩铰攻螺纹等多种加工功能于一体的数控加工机床，其工序高度集中，从而实现 多种工艺手段。 4、自动编程：利用通用计算机和相应的前置、后置处理软件，对零件源程序或CAD图形进行处理，以得到加工程序 （单）和控制介质的一种编程方式。 5、EDIT功能：编辑功能键，在编辑方式下，可以键入加工程序或对以存储的加工程序进行检索、修改、插入、复制、删除等操作。 三、判断题（10分） 1、数控车床的联动坐标轴为Z轴、X轴和C 轴。（错） 2、立卧数控铣床主要用于加工Z轴方向尺寸相对较大的工件。（错） 3、开环伺服系统的主要特征是该系统内没有位置检测反馈装置。（对） 4、镗削加工的主运动是镗刀沿主轴轴线方向作直线进给运动。（错） 5、由数控语言编写的零件程序称为源程序，源程序不能被数控机床接收。（对） 6、长期不用的数控系统最好每月通电1—2次。（错） 7、G43是刀具长度正补偿指令，能使刀具沿Z坐标轴正方向移动一定的距离。（对） 8、G17表示选择X—Y坐标平面，铣床数控系统规定通电时已设定为G17状态。（对） 9、为了使机械手准确抓取刀具，加工中心专门规定了换刀点。（对） 10、球头铣刀的球半径通常等于加工曲面的曲率半径。（错） 四、选择题(10分) 1、 b 的刀位点是刀头底面的中心。 (a) 镗刀(b) 立铣刀(c) 球头铣刀 2、普通加工中心的分辨率通常为 b mm。 (a) 0.01 (b) 0.001 (c) 0.0001 3、G86为固定循环指令，该功能用于 c 。 (a) 精镗盲孔(b) 粗镗通孔(c) 精镗通孔 4、G49为系统规定的刀具 b 结束并予注销的指令。 (a) 位置偏差补偿(b) 长度补偿(c) 半径补偿 5、加工箱体类零件时，如加工的工位较少，且跨距不大，可选用 a 式加工中心。 (a) 立(b) 卧(c) 立、卧两用 6、镜像加工功能用于加工 c 工件。 (a) 形状相同尺寸不同的(b) 回转体(c) 对称的 7、以微型计算机为硬件设备的自动编程系统在数控加工领域得到了 c 的应用。
数控加工工艺作业1-3答案
第1章数控加工的切削基础 作业 一、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（ C ）。 （A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑 2、切削用量是指（D）。 （A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是 3、粗加工切削用量选择的一般顺序是（ A ）。 （A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（ B ）。 （A）g o和a o（B）a o和K r′（C）K r和a o（D）λs和K r′ 5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（ C ）变形区。 （A）二个（B）四个（C）三个（D）五个 6、在切削平面内测量的车刀角度是（ D ）。 （A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，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吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。 8、车削时的切削热大部分由（ C ）传散出去。 （A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（ C ） （A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小； （B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小； （C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小； （D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小； 10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（C ），目的是增加阻尼作用。 （A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高 （C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关
第 1 章 数控加工的切削基础 作业 、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较 大的情况下，容易产生( C )。 (A )带状切屑 (B )挤裂切屑 (C )单元切屑 (D)崩碎切屑 2、 切削用量是指( D )。 (A) 切削速度 (B )进给量 (C )切削深度 (D )三者都是 3、 粗加工切削用量选择的一般顺序是( A )。 ( A B C a p -f-v c ( B ) a p - v c -f ( C ) v c -f-a p ( D ) f-a p - v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有( B ) 5、 分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为( C ) 变形区。 (A) 二个 (B )四个 (C )三个 (D )五个 6、 在切削平面内测量的车刀角度是 ( D )。 (A )前角 (B )后角 (C )楔角 (D )刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，一般 ( A )，最后确定一个合适的切 削速度 v 。 ap,其次选择较大的进给量f ； ap,其次选择较大的进给量f ； ap,其次选择较小的进给量f ； ap,其次选择较小的进给量f 。8、车削时的切削热大部分由( C )传散出去 A ) 刀具 ( B ) 工件 ( C ) 切屑 ( D ) 空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为( C ) (A) 背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小; (B) 进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小; (C) 切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小; (D) 切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小; 10、粗车细长轴外圆时,刀尖的安装位置应( C ),目的是增加阻尼 作用。 A 应首先选择尽可能大的吃刀量 B ) 应首先选择尽可能小的吃刀量 C 应首先选择尽可能大的吃刀量 D ) 应首先选择尽可能小的吃刀量 (A ) g o 和 a o (B ) a o 和 K r (C ) K r 和 a o (D )入 s 和 K r ' (A )比轴中心稍高一些 (C )比轴中心略低一些 (B) 与轴中心线等高 (D )与轴中心线高度无关
第1章数控加工的切削基础 一、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具 前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生 （ D）。 （A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑 2、切削用量是指（D）。 （A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是 3、切削用量选择的一般顺序是（A）。 （A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（C）。 （A）γo和αo（B）αo和K r′ （C）K r和αo（D）λs和K r′ 5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（C ）变形区。 （A）二个（B）四个（C）三个（D）五个 6、在切削平面内测量的车刀角度是（D）。 （A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，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吃刀量ap，其次选择 较小的进给量f。 8、车削时的切削热大部分由（C ）传散出去。 （A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（C ） （A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小； （B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小； （C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小； （D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小； 10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（A ），目的是增加阻尼作用。 （A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高 （C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关 11、数控编程时，通常用F指令表示刀具与工件的相对运动速度，其大小为（C ）。 （A）每转进给量f （B）每齿进给量f z （C）进给速度v f（D）线速度v c 12、刀具几何角度中，影响切屑流向的角度是（B ）。 （A）前角；（B）刃倾角；（C）后角；（D）主偏角。 13、切断、车端面时，刀尖的安装位臵应（B ），否则容易打刀。 （A）比轴中心略低一些；（B）与轴中心线等高； （C）比轴中心稍高一些；（D）与轴中心线高度无关。 14、（A）切削过程平稳，切削力波动小。 （A）带状切屑（B）节状切屑（C）粒状切屑（D）崩碎切屑 15、为提高切削刃强度和耐冲击能力，脆性刀具材料通常选用（B ）。 （A）正前角；（B）负前角；（C）0°前角；（D）任意前角。 二、判断题（正确的打√，错误的打×） 1、用中等切削速度切削塑性金属时最容易产生积屑 瘤。( √) 2、在金属切削过程中，高速加工塑性材料时易产生 积屑瘤，它将对切削过程带来一定的影响。( ×) 3、刀具前角越大，切屑越不易流出、切削力也越大，但刀具的强度越高。（×） 4、主偏角增大，刀具刀尖部分强度与散热条件变差。（√） 5、精加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。（×） 6、外圆车刀装得低于工件中心时，车刀的工作前角减小，工作后角增大。（√） 7、进给速度由F指令决定，其单位为m/min。（×） 8、前角增加，切削力减小，因此前角越大越好。（×） 9、背吃刀量是根据工件加工余量进行选择的，因而与机床功率和刚度无关。（×） 10、选择合理的刀具几何角度以及适当的切削用量都 能大大提高刀具的使用寿命。（×）
数控机床技术测试试卷A卷＜附答案） 一、填空题＜每空1分，共30分） 1、数控机床按伺服系统的控制方式可分为、、。 2、较常见的CNC软件结构形式有软件结构和软件结构。 3、数控技术中常用的插补算法可归纳为插补法和插补法，前者用于数控系统，后者用于数控系统。 4、数控机床上导轨型式主要有滑动导轨、导轨和导轨。 5、数控铣削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时，可以使用配备或使用。 6、电火花加工一次放电后，在工件和电极表面各形成一个小凹坑，其过程可分为电离、、热膨胀、和消电离等几个连续阶段。 7、影响材料放电腐蚀的主要因素是、、。 8、影响电火花加工精度的主要因素是、、。 9、电火花成形加工极性的选择主要靠经验和实验确定，当采用短脉冲时，一般应选用极性加工。 10、数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的 11、数控机床的日常维护与保养主要包括、、等三个方面内容。
12、3B 格式的数控系统没有功能，确定切割路线时，必须先根据工件轮廓划出电极丝中心线轨迹，再按编程。 13、旋转变压器和感应同步器根据励磁绕组供电方式的不同，可分为工作方式和工作方式。 二、判断题<每题1分，共10分，正确打V错误打X) 1、更换电池一定要在数控系统通电的情况下进行。否则存储器中的数据就会丢失，造成数控系统的瘫痪。<) 2、数控机床几何精度的检测验收必须在机床精调后一次完成，不允许调整一项检测一项。<) 3、数控铣削螺纹加工，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。<) 4、电火花成形加工在粗加工时一般选择煤油加机油作为工作液。<) 5、当脉冲放电能量相同时，热导率愈小的金属，电蚀量会降低。<) 6、开环数控机床，进给速度受到很大限制，其主要原因是步进电机的转速慢。<) 7、当数控机床具有刀具半径补偿功能时，其程序编制与刀具半径补偿值无 关。<) 8、只有加工中心机床能实现自动换刀，其它数控机床都不具备这一功能<) 9、M08t令功能在程序段运动结束后开始。<)
第1章数控加工的切削基础 作业 一、单项选择题 1、切削脆性金属材料时，材料的塑性很小，在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下，容易产生（ C ）。 （A）带状切屑（B）挤裂切屑（C）单元切屑(D) 崩碎切屑 2、切削用量是指（D）。 （A）切削速度（B）进给量（C）切削深度（D）三者都是 3、粗加工切削用量选择的一般顺序是（ A ）。 （A）a p-f-v c（B）a p- v c -f（C）v c -f-a p（D）f-a p- v c 4、确定外圆车刀主后刀面的空间位置的角度有（ B ）。 （A）g o和a o（B）a o和K r′（C）K r和a o（D）λs和K r′ 5、分析切削层变形规律时，通常把切削刃作用部位的金属划分为（ C ）变形区。 （A）二个（B）四个（C）三个（D）五个 6、在切削平面内测量的车刀角度是（ D ）。 （A）前角（B）后角（C）楔角（D）刃倾角 7、车削用量的选择原则是：粗车时，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吃刀量ap，其次选择较小的进给量f。 8、车削时的切削热大部分由（ C ）传散出去。 （A）刀具（B）工件（C）切屑（D）空气 9、切削用量三要素对刀具耐用度的影响程度为（ C ） （A）背吃刀量最大，进给量次之，切削速度最小； （B）进给量最大，背吃刀量次之，切削速度最小； （C）切削速度最大，进给量次之，背吃刀量最小； （D）切削速度最大，背吃刀量次之，进给量最小； 10、粗车细长轴外圆时，刀尖的安装位置应（C ），目的是增加阻尼作用。 （A）比轴中心稍高一些（B）与轴中心线等高 （C）比轴中心略低一些（D）与轴中心线高度无关
江苏开放大学 形成性考核作业 学号2015050000143 姓名吴畏 课程代码 110045 课程名称数控加工工艺规程编制与实施评阅教师 第 2 次任务 共 4 次任务 江苏开放大学
任务内容： 一、选择题（每题2分，共30分） 1、切削刃形状复杂的刀具宜采用（ D ）材料制造较合适。 （A）硬质合金（B）人造金刚石（C）陶瓷（D）高速钢 2、YG类硬质合金主要用于加工（A）材料 （A）铸铁和有色金属（B）合金钢（C）不锈钢和高硬度钢（D）工具钢和淬火钢 3、刀具材料在高温下能够保持较高硬度的性能称为（B ）。 （A）硬度（B）红硬性（C）耐磨性（D）韧性和硬度 4、JT/BT/ST刀柄柄部锥度为（ A ）。 （A）7：24；（B）1：10；（C）1：5；（D）1：12 5、过定位是指定位时，工件的同一（B）被多个定位元件重复限制的定位方式。 （A）平面（B）自由度（C）圆柱面（D）方向 6、若工件采取一面两销定位，限制的自由度数目为（ A ） （A）六个（B）二个（C）三个（D）四个 7、在磨一个轴套时，先以内孔为基准磨外圆，再以外圆为基准磨内孔，这是遵循（ D ）的原则。 （A）基准重合（B）基准统一（C）自为基准（D）互为基准 8、采用短圆柱芯轴定位，可限制（ D ）个自由度。 （A）二（B）三（C）四（D）一 9、在下列内容中，不属于工艺基准的是（ D ）。 （A）定位基准（B）测量基准（C）装配基准（D）设计基准 10、（ B ）夹紧机构不仅结构简单，容易制造，而且自锁性能好，夹紧力大，是夹具上用得最多的一种夹紧机构。 （A）斜楔形（B）螺旋（C）偏心（D）铰链 11、精基准是用（ D ）作为定位基准面。 （A）未加工表面（B）复杂表面（C）切削量小的（D）加工后的表面 12、夹紧力的方向应尽量垂直于主要定位基准面，同时应尽量与（ D ）方向一致。 （A）退刀（B）振动（C）换刀（D）切削 13、通常夹具的制造误差应是工件在该工序中允许误差的（ C ）。 （A）1~3倍（B）1/10~1/100 （C）1/3~1/5 （D）同等值 14、铣床上用的分度头和各种虎钳都是（ B ）夹具。
数控机床习题（第一章） 1填空题 （1）数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各种辅助装置组成。 （2 ）数控机床采用■数字控制_技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。 （3 ）突破传统机床结构的最新一代的数控机床是■并联_机床。 （4 ）塁自适应控制_技术的目的是要求在随机变化的加工过程中，通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性，按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数，以达到或接近最佳工作状态。 2选择题 （1 ）一般数控钻、镗床属于（c） （A）直线控制数控机床（B）轮廓控制数控机床 （C）点位控制数控机床（D）曲面控制数控机床 （2 ）（［d ）是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。 （A ）控制介质（B ）数控装置 （C）输出装置（D）伺服系统 （3）适合于加工形状特别复杂（曲面叶轮）、精度要求较高的零件的数控机床是（ a ）（A）加工中心（B）数控铳床 （C）数控车床（D）数控线切割机床 （4）闭环控制系统的位置检测装置装在（ b ） （A）传动丝杠上（B ）伺服电动机轴上 （C）数控装置上（D）机床移动部件上 （5）根据控制运动方式的不同，数控机床可分为（|a ） （A）开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床 （B）点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床 （C）经济型数控机床、普及型数控机床和高档型数控机床 （D ）NC机床和CNC机床3判断题 （1）通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。（x ） （2 ）数控机床是通过程序来控制的。（X ） （3）数控机床只用于金属切削类加工。（x ） （4 ）数控系统是机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。（V） （5 ）机床本体是数控机床的机械结构实体，是用于完成各种切割加工的机械部分。（V ） 4简答题 （1 ）简述数控机床的发展趋势。 1、高速度与高精度化 2、多功能化 3、智能化 4、高的可靠性
数控铳床和立式加工中心技术规格 设备名称：数控铣床数量：2台 设备名称：立式加工中心数量：1台 、机床结构、性能特点 1.采用立式主轴、十字型床鞍工作台布局； 2.大件采用稠筋封闭式框架结构。主传动采用伺服主轴电机。 3.三向导轨材料采用铸铁，淬硬后精磨，配合面贴塑。 4.进给系统采用全数字交流伺服电机，滚珠丝杆传动。 5.主轴低速扭矩较大，可进行重负荷强力切削。 注：立式加工中是在数控铳床上心配置上刀库，其他完全一致。 、标准配置 三轴联动 数控铳床：西门子 802Dsl和FANUC Oi Mate MD各1台；立式加工中心： FANUC Oi Mate MD 主轴、三轴伺服同数控系统 最高8000rpm主轴 16把斗笠式刀库（立式加工中心）、BT4O 主轴端面冷却水管、预留气冷接口 刚性攻丝 Z向门帘式导轨防护罩 手持单元、自动集中润滑系统 三色灯 随机附件、随机技术文件各一套
三、主要规格参数 主轴孔锥度BT-40
四、主关配套件配置清单 五、程序功能
六、技术培训 免费技术培训，使买方能熟练掌握设备性能和操作使用方法、数控加工程序的手工编制及数控机床的电气与 机械维护，共5个工作日。 六、售后服务 1.如客户对质量或技术反馈信息，4小时内回复客户。 2.设备在使用期间出现故障，在接到通知的24小时内答复解决，如需现场服务，48小时内赶到现场维修。 3?“三包”期内，因正常使用发生的零、部件损坏，免费进行更换； 4.提供二年的质量保证期和终身技术支持、维修服务。 七、随机技术文件 提供完善详细的技术文件，因包含下列文件： 使用说明书 电气操作说明 操作编程手册 电气图册 合格证明书 装箱单 维修手册
章节练习答案 第一章绪论 1．数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？ 答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。 2．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床？各有何特点？答：（1）开环控制的数控机床； 其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c. 通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。 （2）闭环控制系统； 其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。 （3）半闭环控制系统： 其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。应用最普及。 3．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床？三者如何区别？答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。 （2）直线控制数控机床特点：a. 既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b. 通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。 如：简易数控车床和简易数控铣床等。 3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。具有点位控制系统的全部功能， 适用于连续轮廓、曲面加工。
4．数控机床有哪些特点？ 答：a.加工零件的适用性强，灵活性好；b.加工精度高，产品质量稳定；c.柔性好；d.自动化程度高，生产率高；e.减少工人劳动强度；f .生产管理水平提高。 适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等
数控技术第二版课后答 案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
数控技术第二版章节练习答案 第一章绪论 数控机床是由哪几部分组成，它的工作流程是什么？ 答：数控机床由输入装置、CNC装置、伺服系统和机床的机械部件构成。 数控加工程序的编制-输入-译码-刀具补偿-插补-位置控制和机床加工 数控机床的组成及各部分基本功能 答：组成：由输入输出设备、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床本体组成 输入输出设备：实现程序编制、程序和数据的输入以及显示、存储和打印 数控装置：接受来自输入设备的程序和数据，并按输入信息的要求完成数值计算、逻辑判断和输入输出控制等功能。 伺服系统：接受数控装置的指令，驱动机床执行机构运动的驱动部件。 测量反馈装置：检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。 机床本体：用于完成各种切削加工的机械部分。 ．什么是点位控制、直线控制、轮廓控制数控机床三者如何区别 答：（1）点位控制数控机床特点：只与运动速度有关，而与运动轨迹无关。如：数控钻床、数控镗床和数控冲床等。 （2）直线控制数控机床特点：a.既要控制点与点之间的准确定位，又要控制两相关点之间的位移速度和路线。b.通常具有刀具半径补偿和长度补偿功能，以及主轴转速控制功能。 如：简易数控车床和简易数控铣床等。 （3）连续控制数控机床（轮廓控制数控机床）：对刀具相对工件的位置，刀具的进给速度以及它的运动轨迹严加控制的系统。具有点位控制系统的全部功能，适用于连续轮廓、曲面加工。 ．数控机床有哪些特点？ 答：a．加工零件的适用性强，灵活性好；b．加工精度高，产品质量稳定；c．柔性好；d．自动化程度高，生产率高；e．减少工人劳动强度；f．生产管理水平提高。 适用范围：零件复杂、产品变化频繁、批量小、加工复杂等 ．按伺服系统的控制原理分类，分为哪几类数控机床各有何特点 答：（1）开环控制的数控机床； 其特点：a.驱动元件为步进电机；b.采用脉冲插补法：逐点比较法、数字积分法；c.通常采用降速齿轮；d. 价格低廉，精度及稳定性差。 （2）闭环控制系统； 其特点：a. 反馈信号取自于机床的最终运动部件（机床工作台）；b. 主要检测机床工作台的位移量；c. 精度高，稳定性难以控制，价格高。 （3）半闭环控制系统： 其特点：a. 反馈信号取自于传动链的旋转部位；b. 检测电动机轴上的角位移；c. 精度及稳定性较高，价格适中。应用最普及。
“数控加工工艺及实施”课程标准 一、课程概述 “数控加工工艺及实施”是对数控编程与操作人员所从事的、按照零件图纸进行工艺分析，实现零件数控加工程序的编制与调试，并按照机床操作规操作数控机床，从而最终实现零件的数控加工与检验等能力而设置的学习领域。 “数控加工工艺及实施”是3年制高职数控技术专业学生必须掌握的一门理论性和实践性都很强的专业核心课，该课程的主要目标是使学生具备对零件图进行工艺分析、选择合理加工手段的能力；使学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心的基本编程与操作方法；培养学生分析生产实际问题和解决实际问题的能力，培养学生的团队协作、勇于创新、敬业乐业的工作作风。 此学习领域分成7个学习情境，学习领域完全按照基于工作过程的教学模式展开教学，以六步法（资讯、计划、决策、实施、检查、评估）对每一个项目进行教学实施，有助于提高学生的动手能力、自学能力、创新能力以及岗位能力等各项素质。 二、培养目标 1、方法能力目标 （1）培养学生谦虚、好学的态度。 （2）培养学生勤于思考、做事认真的良好作风。 （3）培养学生自学能力与自我发展能力。 （4）培养学生创新能力。 （5）培养学生良好的职业道德 2、社会能力目标 （1）培养学生的沟通能力及团队协作精神。 （2）培养学生分析问题、解决问题的能力。 （3）培养学生勇于创新、敬业、乐业的工作作风。 （4）培养学生的自我管理、自我约束能力。 （5）培养学生的环保意识、质量意识、安全意识。 3、专业能力目标 （1）掌握数控车床的编程与操作方法。 （2）掌握数控铣床的编程与操作方法。 （3）掌握加工中心的编程与操作方法。 （4）培养学生的计算机操作能力。 （5）培养学生搜集资料、阅读资料和利用资料的能力。 （6）培养学生的自学能力。 三、与前后课程的联系 1、与前续课程的联系 “机械零件的造型与测绘”培养学生的制图与识图能力；“金属切削原理与刀具”使学生了解刀具的结构、切削性能，为在加工中能够合理的选择打下基础；“公差配合与测量技术”使学生学会使用各种测量工具，能够针对零件图中的尺寸公差、形位公差的标注进行正确的分析和判断；“数控机床”使学生对数控机床的组成、结构、功能有了一定程度的认识。 2、与后续课程的关系 为后续开设的实现自动编程的专业选修课程提供了必要的基础能力。 四、教学容与学时分配 为使学生掌握数控机床的编程与操作等专业能力所需的知识与技能，本课程以轴类零件的数控车削加工工艺及实施等4个项目为载体来组织教学，将职业行动领域的工作过程融合在训练中。本课程项目结构与学时分配见表2－3－1。
2011年春季学期数控加工工艺与编程第二次作业 一、单项选择题（本大题共20分，共 10 小题，每小题 2 分） 1. 数控机床最适合加工（）的零件。 A. 生产批量大 B. 必须用特定的工艺装备协调加工 C. 形状复杂，用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓，且加工精度要求高 D. 装夹困难或完全靠找正来保证加工精度 2. 下面（）指令不是坐标平面选择指令。 A. G17 B. G18 C. G19 D. G20 3. 辅助功能中表示选择性程序暂停的指令是（）。 A. M00 B. M01 C. M02 D. M30 4. 准备功能G90表示的功能是( ) A. 预置功能 B. 固定循环 C. 绝对尺寸 D. 增量尺寸 5. 下面哪组键盘快捷能对图形的渲染和取消渲染进行操作？( ) A. Alt+ B. Alt+O C. Alt+S D. Alt+F1 6. 数控机床上有一个机械原点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。该点称（）。 A. 工件零点 B. 机床零点 C. 机床参考点 D. 换刀点 7. （）的位置一般由机械挡块位置进行粗定位，然后由光电编码器进行精确定位。 A. 工件原点 B. 机床原点 C. 参考点 D. 夹具原点 8. 加工圆柱形、圆锥形、各种回转表面、螺纹以及各种盘类工件并进行钻、扩、镗孔加工，可选用( )。 A. 数控铣床 B. 加工中心 C. 数控车床
D. 加工单元 9. ( )是机床上的一个固定点。 A. 参考点 B. 工件坐标系原点 C. 起刀点 D. 下刀点 10. 加工中心上一般采用( )圆锥刀柄，这类刀柄不能自锁，换刀方便，且有较高的定心精度和刚度。 A. 1:16 B. 7:64 C. 7:24 D. 7:23 二、判断题（本大题共20分，共 10 小题，每小题 2 分） 1. 由于数控车床使用直径编程，因此圆弧指令中的R值是圆弧的直径。（） 2. 加工中心是最早发展的数控机床品种。（） 3. 数控机床编程有绝对值和增量值编程，使用时不能将它们放在同一程序段中。（） 4. 加工中心是带有刀库及自动换刀装置的数控机床，它可以在一台机床上实现多种加工。( ) 5. 建立和取消刀补应在零件轮廓之外进行。（） 6. 加工沿着与坐标轴成45o的斜线可采用点位直线控制数控机床。（） 7. 自动编程解决了手工编程难以解决的复杂零件的编程问题，既减轻了编程的劳动强度，又提高了效率和准确性，在数控加工中的应用日益广泛。( ) 8. 预置进给速度的调节，对切割速度、加工精度和表面质量的影响很大。应按电压表、电流表调节进给旋钮，使表针稳定不动，此时进给速度均匀、平稳，是线切割加工速度和表面粗糙度均好的最佳状态。( ) 9. 铣削平面类零件周边轮廓一般采用立铣刀。( ) 10. 轮廓控制系统CP（Control Path）数控机床是对两个或两个以上的坐标轴同时进行控制。它不仅能保证各点的位置，而且要控制加工过程中各点的位移速度，也就是刀具移动的轨迹。( ) 三、填空题（本大题共14分，共 7 小题，每小题 2 分） 1. 控车床上加工工件时，工件原点一般设在主轴中心线与工件右端面（或左端面）的 ______ 处。 2. 切削用量的三要素是： ______ 、 ______ 和 ______ 。 3. 工件装夹到机床上时，应使工件坐标系与机床坐标系的坐标轴 ______ 保持一致。 4. 电火花加工（Electrical Discharge Machining）属于 ______ 的一种方法。 5. 所谓加工路线是数控机床在加工过程中， ______ 的运动轨迹和方向。 6. 确定数控机床坐标轴时规定，传递动力的主轴为 ______ 坐标轴，使工件和刀具之间距离 ______ 方向是 ______ 坐标轴的 ______ 方向。 7. 切削用量中 ______ 对刀具磨损的影响最大。 四、问答题（本大题共16分，共 4 小题，每小题 4 分）
数控加工中心基础知识 加工中心的选用 1．被加工对象的选定 确定选购对象之前，首先要明确准备加工的对象。一般来说，具备下列特点的零件适合在加工中心加工： 多工序集约型工件指在一个工件上需要用许多把刀具进行加工。 定位繁琐的工件例如有一定位孔距精度要求的多孔加工，利用机床定位精度高的特点，很方便实施。 重复生产型的工件适合加工单件小批量生产。小批量指在1-100件，每批数量不多，但又需要重复生产。另外，即使工件形状尺寸不同，但又是相似工件，易于实现成组加工(GT)工艺的零件。 复杂形状的零件模具、航空零件等复杂形状工件，能借助自动程序编制技术在加工中心上加工各种异形零件。 箱体类、板类零件在卧式加工中心上利用回转工作台，对箱体零件进行多面加工，如主轴箱体、泵体、阀体、内燃机缸体等。如果连顶面也要一次装夹中加工，可选用五面体加工中心。立式加工中心适合加工箱盖缸盖、平面凸轮等。龙门加工中心用于加工大型箱体、板类零件，如内燃机车缸体、加工中心立柱、床身、印刷墙板机等。 2．机床规格的选定 根据确定的加工工件的大小尺寸，相应确定所需机床的工作台尺寸和三个直线坐标系的行程。工作台尺寸应保证工件在其上面能顺利装夹工件，加工尺寸则必须在各坐标行程内，此外还要考虑换刀空间和各坐标干涉区的限制。 3．机床精度的选定 加工中心的精度分类为普通型和精密型，其主要精度项目见下表： 加工中心主要精度项目精度项目普通型(mm) 精密型(mm) 直线定位精度±0.01/全程±0.005/全程 重复定位精度±0.006 ±0.002
铣圆精度0.03-0.04 0.015 用户根据工件的加工精度要求，选用相应精度等级的机床，批量生产的零件，实际加工出的精度数值可能是定位精度的1.5-2倍。普通型机床批量加工8级精度工件，精密机床加工精度可达5-6级，但要有恒温等工艺条件，所以精密型机床使用严格，价格高。 4．刀库容量的选定 加工中心的制造厂家对同一种规格的机床，通常都设2-3种不同容量刀库，例如卧式加工中心刀库容量有30、60、80等，立式加工中心有16、24、32把容量的刀库。 用户在选定时，可以根据被加工工件的工艺分析结果来确定所需数量，通常以需要一个零件在一次装夹中所需刀具数来确定刀库的容量，因为换另一零件加工时，需要重新安排刀具，否则刀具管理复杂并容易出错。 从统计数据来看立式加工中心选用20把刀左右的刀库，卧式加工中心则选用40把刀左右的刀库为宜。当然要根据实际需要最后确定。用于柔性制造单元(FMC)或柔性制造系统(FMS)的加工中心机床，其刀库容量应选大容量刀库，甚至配置可交换刀库。 5．机床选择功能及附件的选定 选定加工中心机床时，除了基本功能和基本件以外，还有提供用户根据自身要求选用的功能和附件，称选择功能、选择附件(任选附件)。随着数控技术的发展，可供选择的内容越来越多，其构成价格在主机中所占的比例也越来越大，所以不明确目的大量选用附件也是不经济的，所谓“有备无患”的订购指导思想实质上是浪费。因此选订时要全面分析，还要适当考虑长远因素。 选择功能主要对于数控系统而言，对那种价格增加不多，但对使用带来许多方便的功能，应适当配置齐全一点，而对可以多台机床公用的附件，就可以考虑一机多用，但必须考虑接口是通用的。 6．加工节拍与机床台数估算 根据已经选定的工件，然后分析工艺路线，在这个工艺路线中选出准备在加工中心上加工的工序，对这些工序作工时节拍估算。 根据现用工艺参数，估算每道工序的切削时间，而辅助时间通常取切削时间的10%-20%。
《数控加工技术基础》试卷 年级 专业 层次 科 注意事项： 1.满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2.考生必须将“学生姓名”和“学号”完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视为废卷。 3.考生必须在签到表上签到，否则若出现遗漏，后果自负。 （1）－(20)题，每小题1分，共20分。下列各题A)、B)、 C)、D)四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项字母编号填在括号内。 （1）沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是 一、选择题：
指令。 A）G40 B）G41 C）G42 D）G43（2）工件在两顶尖间装夹时，可限制自由度。 A）四个B）五个 C）五个D）三个 （3）确定数控机床坐标轴时，一般应先确定。 A）X轴B）Y轴 C）Z轴D）A轴（4）G90 G28 X10.0 Y20.0 Z30.0；中，X10.0、Y20.0、Z30.0表示。 A）刀具经过之中间点坐标值B）刀具移动距离 C）刀具在各轴之移动分量D）机械坐标值（5）G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是。 A）整圆B）半圆 C）夹角〈=180°的圆弧D）180°〈夹角〈360°的圆弧 （6）下列G指令中是非模态指令。 A）G00 B）G01 C）G03 D）G04（7）G17、G18、G19指令可用来选择的平面。 A）曲线插补B）直线插补
C）刀具半径补偿D）刀具长度补偿（8）数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用来选刀换刀。 A）刀具编码B）刀座编码 C）顺序选择原理D）计算机跟踪记忆（9）数控机床加工依赖于各种。 A）位置数据B）模拟量信息 C）准备功能D）数字化信息（10）数控机床的核心是。 A）伺服系统B）数控系统 C）反馈系统D）传动系统（11）数控机床的主机（机械部件）包括：床身、主轴箱、刀架、尾座和。 A）进给机构B）液压系统 C）冷却系统D）传动系统（12）工件在小锥体心轴上定位，可限制自由度。 A）四个B）五个 C）六个D）三个（13）下列数控系统中是数控车床应用的控制系统。 A）0T B）0I C）-0M D）820G （14）数控铣床与普通铣床相比，在结构上差别最大的部件
数控加工工艺课程作业（1） 1、车刀几何角度标注 ①45°端面车刀：Kr=Kr￠=45°，go= -5°，ao=ao￠=6°，ls= -3° ②内孔镗刀：Kr=75°，Kr￠=15°，go=10°，ao=ao￠=10°，ls= 10° 2、粗、精加工时切削用量的选择原则是什么？ 3、什么是积屑瘤？它是怎样形成的？对切削过程有何影响？如何抑制积屑瘤的产生？ 4、简述切削用量三要素对切削温度、切削力的影响规律。 5、什么是刀具磨钝标准？刀具磨钝标准与哪些因素有关？ 6、前角的作用和选择原则是什么？ 7、后角的作用和选择原则是什么？ 8、主偏角的作用和选择原则是什么？ 9、切削用量的选择原则与选择方法是什么？ 10、切削力的来源有哪些？简述各切削分力的特点和用途。 11、什么是刀具耐用度？刀具耐用度与哪些因素有关？ 12、数控车刀刀尖安装高低对工作角度有何影响？ 13、切削液的作用是什么？常用切削液有哪些？ 数控加工工艺课程作业（2） 1、什么是欠定位？为什么不能采用欠定位？ 2、什么是过定位？试分析图1中的定位元件分别限制了哪些自由度？是否合理？如何改进？ 图1
3、根据六点定位原理分析图2中各定位方案的定位元件所限制的自由度。 图2 4、粗基准和精基准选择的原则有哪些？ 5、对于图3所示零件，已知A、B、C、D及E面均已经加工好，试分析加工f10mm孔时用哪些表面定位比较合理？为什么？ 6、试分析图4中夹紧力的作用点与方向是否合理？为什么？如何改进？ 图3图4
7、套类零件铣槽时，其工序尺寸有三种标注方法，如图5所示，定位销为水平放置，试分别计算工序尺寸H1、H2、H3的定位误差。 图5 8、对夹紧装置的基本要求有哪些？ 数控加工工艺课程作业（3） 1、什么叫工序和工步？划分工序的原则是什么？ 2、何谓“工序集中”和“工序分散”？什么情况下按“工序集中”原则划分工序？什么情况下按“工序分散”原则划分工序？ 3、数控机床上加工的零件，一般按什么原则划分工序？如何划分？ 4、在数控机床上按“工序集中”原则组织加工有何优点？ 5、图1所示为轴类零件图，其内孔和外圆和各端面均已加工好，试分别计算图示三种定位方案加工时的工序尺寸极其偏差。 图1 6、图2所示零件，，，。因A3不便测量，试重新标出测量尺寸A4及其公差。
数控加工中心的基本操作 主讲苏清
什么是加工中心 加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它能把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，而且加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备 不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。
加工中心的加工特点 加工中心与其它数控机床相比，具有以下特点： 1、加工的工件复杂、工艺流程较长，能排除人为 干扰因素，具有较高的生产效率和质量稳定性。 2、工序集中、具有自动换刀装置，工件在一次装 夹后能完成有高精度要求的铣、钻、镗、扩、铰、攻丝等复合加工。 3、在具有自动交换工作台时，一个工件在加工时， 另一个工作台可以实现工件的装夹，从而大大缩 短辅助时间，提高加工效率。 4、刀库容量越大，加工范围越广，加工的柔性化 程度越高。
加工中心的组成 从主体上看，加工中心主要由以下几大部分组成： 1．基础部件 2．主轴部件 3．数控系统 4．自动换刀系统 5.辅助装置
基础部件是加工中心的基础结构，它主要由床身、工作台、立柱三大部分组成。 这三大部分不仅要承受加工中心的静载 荷，还要承受切削加工时产生的动载荷。 所以要求加工中心的基础部件，必须有 足够的刚度，通常要求这三大部件都是 铸造而成。
主轴部件由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零部件组成。主轴是加工中心切削加工的功率输出部件，它的起动、停止、变速、变向等动作均由数控系统控制；主轴的旋转精度和定位准确性，是影响加工中心加工精度的重要因素。