最新《数控编程技术与实例》课后习题 答案完美版.docx
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最新《数控编程技术与实例》课后习题答案完美版
学习情境1FANUC/华中系统数控车床编程与实例
习题1-1
1.数控车床编程有哪些特点?
2.为什么要应用恒定切削速度指令G96?
3.在应用倒角和倒圆指令时应注意什么问题?
4.为什么要应用刀具补偿指令?
参考答案:
1.数控车床具有加工通用性好、加工精度高、加工效率高和加工质量稳定等特点,是理想的回转体零件加工机床,能对轴类和盘类零件自动地完成内外圆柱面、圆锥面、球面、圆柱螺纹、圆锥螺纹等工序的切削加工,并能进行切槽、钻、扩、铰孔等工序的加工。
2.G96实现恒线速控制,可以使数控装置依刀架在X轴的位置计算出主轴的转速,自动而连续地控制主轴转速,使之始终达到由S功能所指定的切削速度。
当车削端面或工件直径变化较大时,采用此功能,可保证当工件直径变化时,主轴的线速度不变,保证切削速度不变,从而提高加工质量。
3.①倒角和倒圆角指令中的C值和R值有正、负之分。
当倒角和倒圆角的方向指向另一坐标轴的正方向时,C值和R值为正,反之C值和R值为负。
②FANUC系统中的倒角和倒圆角指令仅适用于两直角边间的倒角和倒圆角。
③倒角和倒圆角指令格式可用于实现凸、凹形尖角轮廓。
④在螺纹切削程序段中不得出现倒角控制指令。
4.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,为确保工件轮廓形状,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,这种偏移称为刀具半径补偿。
在数控系统编程时,不需要计算刀具中心运动轨迹,而只按零件轮廓编程,在程序中使用刀具半径编程指令,在“刀具刀补设置”窗口中设置好刀具半径,数控系统在自动运行时能自动计算出刀具中心轨迹,即刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值,从而加工出所要求的工件轮廓。
习题1-2
1.试编制习题图1-2-1所示零件(毛坯尺寸Ø80mm)的外轮廓的加工程序。
2.试编制习题图1-2-2所示零件(毛坯尺寸Ø40mm)的槽及螺纹的加工程序。
习题图1-2-1习题图1-2-2
习题1-2-1参考答案:
程序编制
1.华中世纪星(HNC-21/22T)数控系统程序
%121;
N10G54G90G21G94G00X100Z100;
N20M03S600;
N30T0101;
N40G00X82Z2;
N50G71U1.5R2P70Q120X0.4Z0.2F100;
N70G01X20Z0F80;
N80X26Z-3;
N90Z-48;
N110X60Z-58;
N120X80Z-73;
N130G00X100Z100;
N140M5;
N150M30;
2.FANUC0i-MateTC数控系统程序
O121;
N10G54G98G21G00X100Z100;
N20M03S600;
N30T0101;
N40G00X82Z2;
N45G71U1.5R2
N50G71P60Q120X0.4Z0.2F100;
N60G00X20;
N70G01Z0F80;
N80X26Z-3;
N90Z-48;
N110X60Z-58;
N120X80Z-73;
N130G70P60Q120;
N150G00X80Z80;
N160M5;
N170M30;
%
习题1-2-2参考答案:
程序编制
1.华中世纪星(HNC-21/22T)数控系统程序
O122
G54G94G21;
S300M3;
T0303;
G0X34;
Z-56;
G1X26.2F30;
X34;
G0Z-53;
X26.2F30;
X34;
G0Z-52;
X26F30;
Z-56;
X30;
G0Z-50;
G1X26Z-52F30;
X34;
G0X100;
Z100;
T0404;
S600M3;
G00X32Z-15;
G76C2R0E0A60X28.14Z-48I0K0.93U0.1V0.03Q0.5P0F1.5;
G0X100;
Z100;
M05;
M30;
2.FANUC0i-MateTC数控系统程序
O122
G54G98G21;
S300M3;
T0303;
G00X34;
Z-56;
G75R0.1;
G75X26Z-52P500Q3000R0F30;
G0X100;
Z100;
T0404;
S600M3;
G00X32Z-15;
G76P10160Q60R0.1
G76X28.14Z-48R0P930Q500F1.5;
G0X100;
Z100;
M05;
M30;
习题1-3
1.试编制习题图1-3-1所示零件内轮廓的数控加工程序。
2.试编制习题图1-3-2所示零件内轮廓的数控加工程序。
习题图1-3-1习题图1-3-2
习题1-3-1参考答案:
程序编制
1.华中世纪星(HNC-21/22T)数控系统程序
%131;
N10G54G90G21G94G00X100Z100;
N20M03S400;
N30T0101;
N40G00X16Z5;
N50G71U1.5R2P70Q120X-0.4Z0.2F100;
N60G00X34Z2;
N70G01X32Z0F80;
N80X30Z-1F80;
N90Z-5;
N110X25Z-25;
N120X18;
N130G00Z80
N140G40X80;
N150M30;
2.FANUC0i-MateTC数控系统程序
O131;
N10G54G98G21G00X80Z80;
N20M03S400;
N30T0101;
N40G00X16Z2;
N45G71U1.5R2
N50G71P60Q120X-0.4Z0.2F100;
N60G00X32;
N70G01Z0F80;
N80X30Z-1F80;
N90Z-5;
N110X25Z-25;
N120X18;
N130G70P60Q120
N150G00Z80
N160G00X80;
N170M30;
%
习题1-3-2参考答案:
程序编制
1.计算螺纹小径:
d′:
d′=d-2×0.6495P=22-2×0.6495×1.5=20.052
2.华中世纪星(HNC-21/22T)数控系统程序
%132;
N10G54G90G21G94G00X80Z80;
N20M03S400;
N30T0101;
N40G00X14Z5;
N50G71U1.5R1P70Q130X-0.4Z0.2F100;
N60G00X32Z5;
N70G01X32Z0F80;
N80G02X26Z-3R3F80;
N90G01Z-6;
N100X22.052;
N110X20.052Z-7;
N120Z-24
N130X14;
N140G00Z80;
N150G40X80;
N160T0202;
N170G00X14Z5;
N180Z-24
N190G01X23F50
N200G01X14;
N210G00Z80;
N220G40X80;
N230T0303
N240G00X18Z5
N250Z-3
N260G76C2A60X22Z-22K0.974U0.1V0.1Q0.5F1.5
N270G40X80Z80
N280M30
3.FANUC0i-MateTC数控系统程序
O132;
N10G54G98G21G00X80Z80;
N20M03S400;
N30T0101;
N40G00X14Z5;
N50G71U1.5R2
N55G71P60Q130X-0.4Z0.2F100;
N60G00X32;
N70G01Z0F80;
N80G02X26Z-3R3F80;
N90G01Z-6;
N100X22.052;
N110X20.052Z-7;
N120Z-24
N130X14;
N135G70P60Q130
N140G00Z80;
N150G40X80;
N160T0202;
N170G00X14Z5;
N180Z-24
N190G01X23F50
N200G01X14;
N210G00Z80;
N220G40X80;
N230T0303
N240G00X18Z5
N250Z-3
N260G76P4Q160R0.1
N270G76X22Z-22P0.974Q0.8F1.5
N270G40X80Z80
N280M30
%
习题1-4
试编制习题图1-4-1所示零件的数控加工程序。
习题图1-4-1
参考答案:
程序编制
程序分左端加工程序和右端加工程序,在执行加工工序之前要进行对刀,并设置工件坐标系以及补偿等参数,正式加工前必须进行程序的检查和校验,确认无误后自动加工。
1)左端加工程序(钻孔后才能进行自动加工)
本程序以FANUC0iMate-TC系统为例,若为华中系统可自行修改。
O1411
G98G21G54;
T0101;
S600M03;
G00X45.Z0;
G01X18.F80;
G00X38.5Z2.;
G01Z-45F100;
G00X42.Z2.;
G00X35.;
G01Z-31.9;
G00X42.Z2.;
G00X32.5;
G01Z-31.9;
G00X42.Z2.;
M05;
M00;
S1200M03T0101;
G00X28.Z0;
G03X32.Z-2.R2;
G01Z-32.;
G01X38.;
G01Z-45.;
G00X100.Z100.;
M05;
M00;
S600M03T0404;
G00X21.5Z2.;
G01Z-20.F80;
G01X18.;
G00Z100.;
X100.;
M05;
M00;
S1200M03T0404;
G00X25.Z0;
G01X22.Z-1.5;
G01Z-20.F50;
G01X18.;
G00Z100.;
X100.;
M05;
M30;
2)右端加工程序
本程序以FANUC0iMate-TC系统为例,若为华中系统可自行修改。
O1412;
G98G21G54;
T0101;
S600M03;
G00X45.Z0;
G01X0F80;
G00X45.Z2.;
G71U1.5R2.;
G71P10Q20U0.5W0.1F100;
N10G00X20.;
Z0;
G01X24.Z-8
Z-12.;
X26.;
X30.Z-14.;
Z-45;
G03X33.722Z-57.379R50;
N20G02X38.Z-65.R16;
G00X100.Z100.;
M05;
M00;
S1200M03T0101;
G00X42.Z2.;
G70P10Q20F50;
G00X100.Z100.;
S420M03T0202;
G00Z-45.;
G00X32.;
G75R0.5;
G75X26.Z-41.P500Q2500R0F30;
G00X32.;
Z-38.;
G01X26.Z-41.;
G00X100.;
Z100.;
M3S600T0303;
G00X32.Z-8.;
G92X29.2Z-40.F1.5;
X28.7;
X28.4;
X28.2;
X28.14;
G00X100.Z100.;
M05;
M02;
学习情境2SIEMENS系统数控车床编程与实例
习题2-1
1.什么是模态指令?
什么是非模态指令?
2.什么是前指令代码?
什么是后指令代码?
3.M00、M02、M30指令的区别是什么?
4.圆弧插补有哪些方式?
参考答案:
1.非模态G指令是指只在所规定的程序段中有效,程序段结束时被注销,该功能不影响下一程序段的运行;模态G指令是一旦被执行,则一直有效,直到被同一组的G功能注销为止。
非模态M功能(当段有效指令)只在有该指令的程序段中有效,在下一程序段无效;模态M功能(续效指令)一旦被指定,就一直有效,直到这些功能被同一组的另一个功能注销。
2.前作用M功能在程序段编制的轴运动之前执行,后作用M功能在程序段编制的轴运动之后执行。
3.M00指令:
M00实际是一个暂停指令。
当执行有M00指令的程序段后,程序停止执行(进给停止,但主轴仍然旋转)。
它与单段程序执行后停止相同,模态信息全部被保存,按下“循环启动”按钮,可使车床继续运转。
利用该指令的暂停功能,可以用来轮廓粗、精加工后检测加工工件的尺寸或换刀等,但在执行检测操作时,在M00程序段前必须加一个M05的程序段,使主轴停转。
M02:
是程序结束指令。
程序运行到M02程序段,表示程序已运行完毕,系统处于复位状态。
若要重新执行该程序,必须重新打开该程序。
M30指令:
M30除具有M02功能外,还兼有将程序返回到起始处的作用。
用M30的结束程序后,若要重新执行该程序,只需再次按操作面板上的“循环启动”键。
程序还自动返回到程序头部,为下一个工件的加工作好准备。
4.圆弧插补有几种不同的编程方法,具体格式如下:
(1)圆心坐标和终点坐标。
XZIKF
(2)终点坐标和半径尺寸。
XZCR=F
(3)圆弧张角和圆心坐标。
AR=IKF
(4)圆弧张角和终点坐标。
AR=XZF__
习题2-2
1.试编制习题图2-2-1(毛坯尺寸Ø42mm)所示零件外轮廓的加工程序。
2.试编制习题图2-2-2(毛坯尺寸Ø40mm)所示零件的槽及螺纹加工程序。
习题图2-2-1习题图2-2-2
习题2-2-1参考答案:
程序编制
XT221.MPF
G90G95
S800M03
T1D1
G00X45Z2
CYCLE95(“AA1”,2,0.5,0.5,0,0.5,0.75,0.6,1,,,)
G00X100Z100
M05
M00
S1200M03T1D1F0.2
G00X0Z2
AA1
G00X100Z100
M05
M30
AA1.SPF
G01X0Z0
G03X24Z-24CR=15
G02X26Z-30CR=5
G01Z-40
X44
M17
习题2-2-2参考答案:
程序编制(切槽刀宽4mm)
S300M3LF
T3D1F30LF
G0X34Z-47LF
CYCLE93(32,-47,8,3,0,0,0,0,0,0,0,0.1,0.1,1,1,1)LF
G1X32Z-40LF
X26Z-43LF
G0X100LF
Z100LF
M5LF
M0LF
T4D1LF
S600M3LF
G0X32Z-10LF
CYCLE97(1.5,,-14,-39,30,30,5,3,0.97,0.05,0,0,5,1,1,1)LF
G0X100Z100LF
M5LF
M30LF
习题2-3
1.试编制习题图2-3-1所示零件内轮廓的数控加工程序。
2.试编制习题图2-3-2所示零件内轮廓的数控加工程序。
习题图2-3-1习题图2-3-2
习题2-3-1参考答案:
程序编制
XT231.MPF
G90G95
S800M03
T4D1
G00X18Z2
CYCLE95(“AA1”,2,0.5,0.5,0,0.5,0.75,0.6,3,,,)
G00X18
G00Z200
X50
M05
M00
S1200M03T4D1F0.2
G00X18Z2
AA1
G01X18
G00Z200
X100
M05
M30
AA1.SPF
G01X32Z0
G01X28Z-2
Z-25
X54Z-20
Z-30
G03X46Z-34CR=4
G01X30
Z-45
X14
G02X10Z-47CR=2
G01Z-58
X6Z-60
X0
M17
习题2-3-2参考答案:
程序编制
XT232.MPF
G90G95
S800M03
T4D1
G00X18Z2
CYCLE95(“AA1”,2,0.5,0.5,0,0.5,0.75,0.6,3,,,)
G00X18
G00Z200
X50
M05
M00
S1200M03T4D1F0.2
G00X18Z2
AA1
G01X18
G00Z200
X100
M05
M30
AA1.SPF
G01X74Z0
Z-10
Z-25
X19
M17
习题2-4
试编制习题图2-4-1所示零件的数控加工程序。
习题图2-4-1
习题2-4-1参考答案:
程序编制
1)主程序
加工程序
LATHE01.MPF
G90G94G71LF
S800M3LF
T1D1LF
G0X42Z0LF
G1X0F50LF
G0X42Z2LF
CYCLE95(“L01”,1,0,0.25,0,100,100,50,1,0,0,1)LF
G0X100Z100LF
M5LF
M0LF
M3S1200LF
T2D1LF
G0X16Z2LF
CYCLE95(“L01”,0.25,0,0,0,100,100,50,5,0,0,1)LF
G0X100Z100LF
M5LF
M0LF
S300M3LF
T3D1F30LF
G0X32Z-58LF
CYCLE93(30,-58,8,3,0,0,0,0,0,0,0,0.1,0.1,1,1,5)LF
G1X32Z-51LF
X26Z-54LF
G0X100LF
Z100LF
M5LF
M0LF
T4D1LF
S600M3LF
G0X32Z-20LF
CYCLE97(2,,-25,-50,30,30,5,3,1.3,0.05,0,0,7,1,1,1)LF
G0X100Z100LF
M5LF
M30LF
2)子程序
加工程序
L01.SPF
G1X0Z0LF
G3X15.814Z-6.783R8LF
G1X20.116Z-20.761LF
G2X30Z-25R5LF
G1Z-58LF
X38Z-66LF
Z-73LF
X42LF
RETLF
学习情境3FANUC/华中系统数控铣床与加工中心编程与实例
习题3-1-1
1.M00、M02、M30指令的区别是什么?
2.在有圆弧指令的程序段中,R在什么情况下取正?
什么情况下取负?
3.加工整圆时,应用什么格式的编程指令?
试写出程序段的格式。
4.为什么要使用刀具半径补偿?
5.在使用刀具半径补偿指令时应注意哪些事项?
6.在使用坐标系旋转指令时,怎样确定R的旋向?
7.固定循环指令通常包括哪些基本动作?
8.用什么指令可以撤消固定循环指令?
9.使用固定循环指令中应注意哪些事项?
参考答案:
1.M00指令:
M00实际是一个暂停指令。
当执行有M00指令的程序段后,程序停止执行(进给停止,但主轴仍然旋转)。
M00指令与单段程序执行后停止相同,模态信息全部被保存,按下“循环启动”按钮,可使加工中心继续运转。
利用该指令的暂停功能,可以用来检测加工工件的尺寸,但在执行上述操作时,在M00指令程序段前必须加一个M05指令的程序段,使主轴停转。
M02指令与M30指令:
M02指令只将控制部分复位到初始状态,表示程序结束;M30指令除将机床及控制系统复位到初始状态外,还自动返回到程序开头位置,为加工下一个工件做好准备。
2.圆弧半径R:
0°<圆心角<180°时取正;180°≤圆心角<360°时取负。
3.用R编程时,不能加工整圆;加工整圆时,只能用圆心坐标I、J、K编程。
即:
4.在加工工件轮廓时,当用半径为R的圆柱铣刀加工工件轮廓时,如果数控系统不具备刀具补偿功能,那么编程人员必须要按照偏离轮廓距离为R的刀具中心运动轨迹的数据来编程,其运算有时是相对复杂的;而当刀具磨损后,刀具的半径减少,此时就要按新的刀具中心轨迹进行编程,否则加工出来的零件要增加一个余量(即刀具的磨损量)。
对于有刀具半径补偿功能的数控系统,可不必求刀具中心的运动轨迹,而只需按被加工工件轮廓曲线编程,同时在程序中给出刀具半径的补偿指令,数控系统自行计算后,偏置一定的距离(如刀具半径或其他设定值)后进行走刀,这样就可加工出具有轮廓曲线的零件,使编程工作大大简化。
5.使用刀具半径补偿指令时应注意:
(1)建立和取消刀具半径补偿是逐渐偏移的过程,如图4-1-6所示,所以,在建立或撤消刀具半径补偿时,要特别注意的是G41/G42指令的切入方向和刀具半径补偿取消G40指令的撤销方向,不能使刀具运行时发生碰撞。
选择起始点和终止点的时候要选择合理,许多时候由于选择不当导致程序出错或零件轮廓被过切或在零件轮廓上留下多余残留料。
刀具必须以G0指令或G1指令移动一段距离Δ(Δ>R刀具),否则刀具会沿运动的法向方向直接偏移一个半径量而造成意外。
(2)在建立或撤销刀具半径补偿时,只能用G1指令或G0指令,不能用G2指令或G3指令。
(3)刀具切入点应选择平面内最左(或右)、最上(或下)的点(如圆弧的象限点等)或相交的点。
内、外轮廓的走刀方式如图4-1-7所示,即用G41/G42指令进行刀具半径补偿—过渡段—轮廓切削—过渡段—G40指令取消刀具半径补偿,其中过渡段圆弧半径必须大于刀具半径,即R过渡>R刀具。
6.R为旋转角度,“+”为逆时针旋转,“-”为顺时针旋转。
7.固定循环通常由以下六个基本动作构成:
动作1——X、Y轴定位。
刀具快速定位到孔加工的位置(初始点)。
动作2——快进到点R平面。
刀具自初始点快速进给到点R平面(准备切削的位置),在多孔加工时,为了刀具移动的安全,应注意点R平面Z值的选取。
动作3——孔加工。
以切削进给方式执行孔加工的动作。
动作4——在孔底的动作。
包括暂停、主轴定向停止、刀具移位等动作。
动作5——返回到点R平面。
动作6——快速返回到初始点。
8.固定循环指令是模态指令,一旦指定就一直保持有效,直到用G80撤消指令为止。
因此,只要在开始时用了这些指令,在后面连续的加工中不必重新指定。
如果仅仅是某个孔加工数据发生变化(如孔深发生变化),仅需要修改变化的数据即可。
此外,G00、G01、G02、G03也起撤消固定循环指令的作用。
9.使用固定循环指令中的注意事项:
(1)在使用固定循环指令之前,必须用辅助功能指令使主轴旋转,如
M03(或M04)S__
主轴旋转
G××……
固定循环指令
……
M05
主轴停止
M0
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