国防《数控加工编程与操作》教学资料包课后习题答案第四章

第4章数控铣床编程与操作4-1数控铣床加工的适应付象和编程特色是什么?数控铣床上加工的绝大部分部件属于平面类部件、变斜角类部件和立体曲面类部件数控铣床编程特色：（1）数控铣削加工对象多为拥有圆弧甚至非圆曲线轮廓及有曲面的部件，一定依据加工部位特色和曲面的种类特色确立刀具种类以及设计进给路线。2）在设置工件坐标系时要正确选择程序原点。在确立程序原点的地点时，不单要便于对刀丈量，并且要便于编程计算，必需时采纳多程序原点编程。3）用立铣刀侧刃对部件内外轮廓表面加工时，为减少编程计算工作量及控制部件加工切合尺寸公差要求，常使用刀具半径赔偿功能。4）轮廓加工时，应办理好刀具沿工件轮廓的切向切入和切向切出以及顺铣仍是逆铣加工等问题；槽铣削加工时为便于下刀往常使用键槽刀并安排斜线下刀或螺旋线下刀。5）为防止刀具在下刀时与工件或夹具发生干预或碰撞，应办理好安全高度和进给高度的Z轴地点。6）数控系统为简化编程，一般都供给固定循环功能，只可是不一样的数控系统拥有的固定循环种类、功能不一样。其他还有子程序及宏程序编程功能，几何图形的傹像、旋转、比率缩放编程功能，在编程时应充分利用，以提升编程效率。4-2怎样确立立式及卧式数控铣床的X、Y、Z坐标轴及其正方向?数控铣床的机床原点一般取在X、Y、Z三个坐标轴的正向极限地点上。此坐标系采纳右手直角笛卡儿坐标系。笛卡儿坐标系规定了直角坐标X、Y、Z三个坐标轴的正方向用右手法例判断，环绕各坐标轴的旋转轴A、B、C的正方向用右手螺旋法例判断。往常数控铣床有立铣和卧铣两种，其各坐标轴及运动方向的规定按照工件固定、刀具相关于静止工件而运动的原则和增大工件与刀具之间距离的方向为正方向原则。4-3坐标系设定指令G92与坐标系选择指令G54～G59有何不一样之处？G92指令与G54～G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但在使用中是有区其他。G92指令是经过程序来设定、采纳加工坐标系的，它所设定的加工坐标系原点与目前刀具所在的地点相关，这一加工原点在机床坐标系中的地点是随目前刀具地点的不一样而改变的。G54～G59指令是经过MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一旦设定，加工原点在机床坐标系中的地点是不变的，断电不丢掉，它与刀具的目前地点没关，除非再经过MDI方式改正。而G92设定的工件坐标系与刀具的目前地点相关，断电丢掉。4-4整圆编程和使用R编程应注意什么？圆弧插补编程注意事项：（1）F指定的进给速度为圆弧切向的进给速度；（2）假如编程时同时指定I、J、K、R时，则依据R加工圆弧；如无I、J、K或R时，则刀具作直线运动；（3）一般图样上都标明圆弧半径，为防止计算，优先使用R编程，但关于整圆编程，则不可以用R编程，一定使用I、J、K编程。如用R编程，则不加工。4-5刀具半径赔偿的过程分哪几步？刀径赔偿成立和撤消应同时具备哪些条件？刀具半径赔偿过程分为三步：1）刀补的成立。在赔偿平面内，当运转含有G41/G42刀补的运动指令，并且以前已指定一个刀具偏置值，那么刀具从起点靠近工件的过程是一个刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。2）刀补进行。刀具中心一直与编程轨迹相距一个偏置量直到刀补撤消。3）刀补撤消。刀具走动工件，刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。刀补成立当程序知足以下条件时,机床以挪动坐标轴的形式开始赔偿动作：a）在成立刀补程序段中或以前指定G41或G42指令；b）用G17或G18、G19指定刀补平面；c）在赔偿平面内起码有一轴的挪动；d）刀补值已输入相应刀具偏置存放器中并指定了这个赔偿编号，但不可以是D0；e）刀补的成立须在前也有些数控机床也可用

G00或G01模式下进行。（若用G02或G03）

G02或G03，机床会报警；可是目刀补撤消当知足下边两个条件中随意一个时，赔偿模式被撤消，称此过程为撤消赔偿。a）指令G40同时要有赔偿平面内坐标轴的挪动；b）刀具赔偿号为D00。4-6刀具半径赔偿使用注意事项有哪些，防备过切编程有哪些方法？刀具半径赔偿使用注意事项：1）当部件轮廓上出现与刀具半径不相适应的窄槽、小台阶、内侧圆弧等形状时，不宜采纳刀具半径自动赔偿功能。2）在刀具半径赔偿保持模式下，可合适插入非插补平面内运动指令或无运动指令，但不可以出现两个或两个以上连续程序段内无指定赔偿平面内的坐标挪动，

不然会致使过切现象。下边是几种防止过切的编程方法。（1）在半径赔偿模式成立后，选择一个安全的地点，让刀具在Z轴一次性进刀至切削深度，（2）在成立刀具半径赔偿以前，选择一个绝对不会发生干预的地点，使Z轴分别以快速靠近工件和进给速度至切深。3）在成立刀具半径赔偿以前，先以G00模式使Z轴迅速靠近工件，成立刀补以后再以G01模式使Z轴进给至切深。4-7刀具半径赔偿的目的是什么？还有哪些灵巧运用？在数控铣床长进行轮廓铣削时，因为刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合，而是偏离一个刀具半径值。假如数控装置不具备刀具半径自动赔偿功能，则编程人员一定按刀心运动轨迹编程，其数字计算相当复杂，且刀具直径变化时一定从头计算，改正程序，非常麻烦。对具备刀具半径自动赔偿功能的数控机床，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径赔偿。使用刀具半径赔偿功能可简化程序编制，防止繁琐的数学计算，如利用同一个程序、同一把刀具，经过设置不一样大小的刀具赔偿值而逐渐减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。当刀具磨损后，能够经过改正刀补值而不用改正程序，相同可加工出合格产品等。4-8刀具长度赔偿有何作用？刀具长度赔偿值能否必定等于刀具长度？怎样确立刀具长度赔偿值？（1）刀具长度赔偿一般用于刀具轴向（Z方向）的赔偿，它使刀具在Z方向上的实质位移量比程序给定值增添或减少一个偏置量，这样当刀具在长度方向的尺寸发生变化时，可以在不改变程序的状况下，经过改变偏置量，使刀具抵达程序中给定的Z轴深度地点。2）刀具长度赔偿值不必定等于刀具长度。3）依据丈量条件和丈量手段的不一样，操作者可选择以下三种方案之一种进行工件原点偏置值及刀补值的输入。○1工件原点偏置值输入-L1，刀补值输入L2。使用工件丈量头能够迅速测出

L1，使用机外对刀仪或对刀器能够迅速测出每把刀具的长度L2。将L1输入到工件原点偏置储存器中，将每把刀器对应的不一样L2值输入到各自的刀具赔偿号地点中。这样，假如在下刀时未进行刀具长度赔偿，则刀具基准点抵达程序给定的Z轴坐标地点。履行刀补后，刀具正向偏移，刀位点抵达Z轴给定地点。若图中Z=20是编程预期下刀的地点，程序中应G90G00G43Z20.H_；履行本程序段刀具的实质地点为20-L1+L2=20-L3。采纳这类方法编程，若刀具自动回参照点，不可以写成G90G49G28Z0；因为撤消刀补后，刀具基准点先回到工件坐标系原点，再返回参照点，刀具降落会惹起撞刀事故发生。Z值应大于刀具安全高度的绝对坐标加程序中使用的最长刀具的刀补值之和。○2工件原点偏置值输入0，刀补值输入-L3。工件原点偏置值输入

0，表示操作者没在

Z轴方向进行工件原点偏置操作，此时工件坐标系原点在

Z方向与机床坐标系原点重合。但因

-L3=-L1+L2

，履行程序时仍可产生正常的

Z轴挪动。此法合适于直接对刀的刀具丈量方法，

每把刀具安装后，刀具降落使刀位点与工件Z0表面恰好接触时，屏幕上显示的机床坐标系中的Z轴坐标值即为该刀具的长度赔偿值。采纳此方法编程，如需刀具自动返回参照点，一般写成G90G49G28Z0；此中Z轴坐标值不可以大于0，不然中间点高出Z轴行程极限。而该刀的刀具长度3-L3，刀补值输入O。○工件原点偏置值输入这类输入方法一般是选用程序中第一把刀或程序中长度最长的刀作为基准刀，测出L3后输入到工件原点偏置储存器中，而该刀的刀具长度赔偿值输入0。操作者对刀时，当基准刀的刀位点与工件坐标系Z0表面恰好接触时，将Z轴相对坐标的显示值消除为零。其余刀具用相同方法对刀，但输入的刀补值为该刀具对刀时相对坐标显示值。4-9简化编程有哪些举措？简化编程的举措主要有：编程时多利用循环编程、利用子程序编程。利用旋转、镜像、缩放和阵列等方式编程。4-10FANUC数控系统数控铣返回参照点怎样操作？手动回参照点如数控铣床使用增量式地点检测元件，当机床出现断电重启NC或按压了急停按钮或超程等状况之一，各轴一定手动回参照点，以便成立机床坐标系。回参照点操作步骤以下：（1）待机床进入正常画面，检查工作台和主轴箱离参照点距离，如地点合理，按压回参照点方式按键。此时键上指示灯亮。表示方式选通；（2）Z轴回参照点，挨次按,和键一下,Z轴即以机床参数设定的迅速向参照点方向挪动，遇到减速开关后再减速找寻参照点，当达到参照点地点，运动停止，回参照点指示灯亮。（3）X、Y轴回参照点，挨次按、和、键，分别进行X、Y轴回参考点，回参照点过程同Z轴。说明：（1）有些机床三轴只好挨次回参照点，有些机床可三轴同时回参照点，这取决于机床参数设置，但为安全起见，建议先Z轴后X、Y轴；2）有些机床将轴和方向合为一键，只需按压一下各轴正键即可回参照点，有些机床返回参照点过程要向来按压轴方向键直到减速。4-11怎样对程序进行代替、插入和删除操作？使用翻页键和光标键或检索方法将光标定位到需编写的字。按键，删除光标所在的代码。按键，把输入区的内容插入到光标所在代码后边。按键，把输入区的内容代替光标所在的代码。4-12数控铣床常用对刀方法有哪些？为何进行X、Y方向对刀时，能够不用刀具而用芯棒或百分表？但Z方向对刀一定用加工刀具？对刀的方法就有多种。(1)长方体件对刀方法在数控铣削加工中,长方体件是比较常有的工件。当工件原点不在工件对称中心时,且定位基准以单边定义时，往常采纳单边对刀法；若工件原点在工件的对称中心地点时,采纳分中对刀法。○1分中对刀法。当工件原点设定在工件对称中心地点时，使用分中棒或电子寻边器找正工件x、y轴的中心，操作简易。方法以下：工件找正安装并夹紧，将分中棒装夹在主轴上，在JOG或手轮方式下使主轴下移，配合工作台X、Y轴挪动，使对中棒先后定位到工件的左右双侧和前后两边，从显示屏上记下对应的机械坐标X1、X2、Y1、Y2坐标值。对称中心在机床坐标系的坐标值为（X1+X2）/2，（Y1+Y2）/2，将计算获得的坐标值输入到所选择的工件坐标系X、Y偏移地点中去。输入方法详见“输入工件坐标系零点偏置值”。用手动提刀，让刀具挪动到工件上方，而后再下移，让刀具去接触工件的上平面，记下刀位点在机床坐标系的机械坐标值Z0，再经过丈量确立工件上平面在工件坐标系Z轴方向坐标值Lz（此处Lz=0），那么Z轴零点偏置值=Z0-Lz，将计算结果相同输入到所选择的工件坐标系的Z坐标中去。应当提示的是使用对中棒或电子寻边器只好找正工件x、y轴的中心；使用对中棒对刀往常采纳塞尺配合使用，当挪动对中棒定位到工件每一侧面时，应使等厚塞尺进一步抽不出，退一步能抽出为宜；当使用电子寻边器，应使触头接触工件至进一步灯亮、退一步灯灭地点为止。○2单边对刀法。当工件原点不在部件对称中心，一般采纳单边对刀法，其对刀过程以下：依据刀具与工件之间的距离选择JOG或手摇方式，使刀具或电子寻边器移到工件的左侧（或右边）空位上方，再让刀具下行，经过调整挪动X轴，使刀具圆周侧刃接触工件左侧（或右边），记下此时刀具刀位点在机床坐标系中的X坐标值Xa，同时还应记下刀位点在工件坐标系中X轴坐标值（Xb+D/2），如刀位点在工件原点左边的记负坐标值，在右边记正坐标值，而后将刀具沿X轴方向移离工件左（右）侧面。用相同方法让刀具圆周刃去接触工件的前（或后）侧面，记下此时刀具刀位点在机床坐标系中的Y坐标值Ya，同时还应记下刀位点在工件坐标系的Y坐标值（Yb+D/2）。如刀位点在工件原点前侧的记负坐标值，在后侧记正坐标值，而后将刀具沿Y轴方向移离工件前（后）侧面。计算工件原点偏离机床原点坐标值X=Xa-（Xb+D/2），Y=Ya（-Yb+D/2），此中Xb+D/2和Yb+D/2为刀位点在工件坐标系中的坐标值。向对刀，操作方法同分中对刀法。将以上计算结束按“输入工件坐标系零点偏置值”操作方法输入到对应工件坐标系偏置中。（2）圆柱体或孔件对刀方法数控铣加工部件中也常常会出现有孔或圆柱体等部位。相同依据部件构造特色与加工部位不一样，有将工件坐标系设定在孔或圆台中心的，也有设定在其余部位的。这里只议论将工件坐标系设定在孔或圆柱体中心的状况。此种对刀方法往常使用的工拥有杠杆百分表及磁性表座。对刀步骤以下：○1安装杠杆百分表到磁性表座上，并将磁性表座吸到主轴端部；JOG或手轮方式挪动工作台或主轴，当百分表敏捷触○依据主轴到工件的距离灵巧使用2头挪动到孔内柱面或外圆柱面时，用手转动主轴一圈，察看百分表触头与圆柱面接触状况，同时不停调整挪动工件X、Y地点，直至表头旋转一圈时指针的摇动范围在同意的对刀偏差范围内,表示此机遇床主轴轴线与孔或圆柱体轴线同轴,记下此时的机床坐标系中的X、Y坐标值，此值即为工件原点在机床坐标系中的坐标值。假如孔较小不便用百分表找中心孔，则可用安心锥轴找中心孔。4-13数控铣刀种类有哪些？刀具采纳应按照哪些原则？数控铣床常用铣削刀拥有面铣刀、立铣刀、键槽铣刀、球头铣刀、圆角铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和模具铣刀等，其他还有孔加工刀具如钻头、铰刀、丝攻、镗刀等。选择铣刀应按照以下几条原则：(1)选用的刀具种类应与加工表面的形状相适应。(2)选用的刀具尺寸应与被加工工件表面尺寸大小相适应(3)刀具资料与部件资料、表面质量和生产效率相适应4-14如图题4-14所示部件，材质为45，工件周围及上下边已加工好，试编制加工程序。参照程序O1234;G17G00G54G90X-65.Y-35.;G43Z50H01;Z-4.M03S600.;G41Y-60.D01;G03X-50.Y-35.R25.F60;G01Y30.;G02X-30.Y40.R10.;G01X30.Y40.;G02X40.Y30.R10.;G01X40.Y-30.;G02X30.Y-40.R10.;G01X-30.Y-40.;G02X-40.Y-30.R10.;G03X-65.Y-10.;G00G40X-65.Y-35.;Z50.X-25.Y0;Z5.;G01Z-8.F30;G02I25.J0;(铣圆槽)G00Z-4.;G41G01Y-8.66D01F60;X-20.Y0;X-10.Y17.32;X10.;X20.Y0;X10.Y-17.32;X-10.;X-25.Y8.66;G40G00X-25.Y0;G49Z200.;X0Y0;M05;M30;

铣外轮廓铣六边形外轮廓4-15如图题4-15所示一板类部件，试编程其外轮廓及孔加工程序。图4-58板类部件参照程序主程序O888