2.1 试述手工编程的内容与方法。 答;手工编程的内容:(1)分析零件图样和制定工艺方案;(2)数学处理;(3)编写零件加工程序;(4)程序检验。手工编程是由人工来完成数控编程中各个阶段的工作,要求编程人员应对具体的数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉,一般情况下,对几何形状不太复杂、所需的加工程序不长、计算较简单的零件,用手工编程比较合适。
2.2 机床坐标确定的原则是什么?什么叫机床原点和零点? 答:1)机床坐标系确定的原则是:(1)采用笛卡尔直角坐标系;(2)假定:工件不动,刀具移动;(3)规定:刀具远离工件的方向作为机床各坐标轴的正方向;(4)选定:机床坐标系的Z轴与数控机床的主轴重合或平行。
2)机床原点是机床制造厂在机床上设置的一个固定点,又叫做数控机床的零点。它在机床的装配、调试时就已确定下来,是数控机床进行加工运动的基准点。
2.3什么叫编程原点和工件原点?它们之间有何关系? 答:编程坐标系是编程人员根据零件图纸及加工工艺等建立的坐标系,其原点是编写数控加工程序的基准点。加工原点是指零件被装夹好后,考虑工件毛坯的加工余量后相应的编程原点在机床坐标系中的相对位置。编程原点和加工原点重合。
2.4 数控程序和程序段的格式是什么?包括哪几类指令? 答:数控程序和程序段的格式见教材P27和P29。包括的指令有:准备功能字,坐标尺寸字,进给功能字,主轴转速功能字,刀具功能字,辅助功能字等指令。
2.5 什么叫准备功能指令和辅助功能指令?它们的作用如何?
答:准备功能指令是用来规定刀具和工件的相对运动轨迹(即插补功能)、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿和坐标偏置等多种加工操作的命令。辅助功能指令用于指定数控机床辅助装置的开关动作。
2.6 试述G00、G01、G02、G03使用特点。
答:1)G00指令使刀具以点位控制方式从刀具当前位置按数控系统中设定的最快速度移动到下一个目标位置。它只是快速到位,实际运动轨迹一般不是一条直线,而是折线。G00是续效指令,其运动速度不受进给速度F指令限制,但可用机床控制面板上的进给速度倍率修调旋钮进行调节。
2)G01直线插补指令使刀具以两个坐标(或三个坐标)联动的方式,依程序段给定的合成进给速度F插补加工出任意斜率的直线。G01是模态指令。G01指令的进给速度同时由F指令速度和倍率修进给倍率控制。
3)G02是顺时针插补指令,G03是逆时针插补指令,分别用于顺时针和逆时针圆弧插补加工。在使用G02或G03指令之前需要判别刀具在加工零件时的走刀方向,G02、G03是模态指令,其进给速度也是X、Y和Z轴进给速度的合成速度,并同时由F指令速度和倍率修调旋钮设定的进给倍率控制。当用绝对值编程时,X、Y、Z后面的数值是圆弧终点的绝对坐标值,当用增量值编程时,U、V、W后面的数值表示圆弧终点相对于圆弧起点的增量值。
2.7 M00、M02、M30的区别是什么?
答:M00是指程序暂停,执行时将中断程序的执行,切断机床所有动作,如停止主轴转动、关闭冷却液等,重按“循环启 动”键,便可继续执行后续的程序。
M02是程序停止。执行M02指令时,CNC系统认为该程序已经结束,停止程序的运行并发出一个复位信号使机床复位。因此,M02的功能比M00多一项“复位”。该指令必须写在程序的最后一个程序段中。
M30除了起到与M02同样的作用外,还使程序指针返回到程序头。
2.8 数控加工编程时为什么设置工件坐标系?数控车床设置工件坐标系有几种?它们有何区别?
答:1)工件坐标系是编程时使用的坐标系,所以又称为编程坐标系。编程坐标系是编程人员根据零件图纸及加工工艺等建立的坐标系,在数控编程时,为了描述机床的运动、简化程序编制的方法及保证纪录数据的互换性,必须建立工件坐标系。
2)数控车床设置工件坐标系有三种方法,一是用G50指令,二是用G54~G59,三是用刀偏法的偏置值来设定。
3)区别:G50指令是将工件坐标系的原点设定在相对于刀具起始点的某一空间点上。它只起预置寄存作用,执行该指令时机床不产生运动。一般作为第一条指令放在整个程序的前面。用G50设定坐标系,对刀后需将刀具移动到G50设定的位置才能加工。为保证重复加工不乱刀,起点和终点必须一致。G50与G54~G59的区别在于G50指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的,它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关,这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。而G54~G59指令是通过CRT/MDI的参数设置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位置是不变的,它与刀具的当前位置无关,除非再通过MDI方式修改。用刀偏法与用G54~G59建立工件坐标系类似,它是对刀时,先将刀具的刀尖点移至工件原点位置(或已知的工件原点的相对位置),然后测量出机床原点到工件坐标原点的距离,将其作为刀具补正值,而在加工程序中不再使用任何工件坐标系设置指令。
2.10 数控车床刀具半径补偿功能指令有哪些?使用这些指令时应注意的问题是什么? 答:1)数控车床刀具半径补偿功能指令有G41、G42、G40。
2)在使用G41、G42时应注意:
(1)只能在G00/G01程序段内建立或撤销刀具补偿功能。 (2)不能重复使用。即在程序中已指定了G41或G42指令,就不能再直接使用G42或G41指令。若想使用,则必须先用G40指令取消原G41或G42指令,否则,补偿就不正常。
(3)当刀具路径发生变化时,应根据工件的位置,重新指令刀偏补偿。
2.15 编写如图2.78如示零件的粗、精车加工程序,加工ABCDEFG部位的外轮廓,直径设定如图示。
+X G R48 F E D C B -85 80 -70 -55 60 90 A 120-40 -26 -12 0 +Z 50 20
图2.78
程序如下: O0001;
N10 T0101; //建立工件坐标系及刀补,调用1号车刀 N20 G00 X120. Z90.;//刀具快移到运动起始点
N30 X85. Z2.; //刀具移到循环起点
N40 M03 S600 M08; //主轴正转,600 r/min,开冷却液
N50 G71 U2. R1.; //粗车循环,每次车削深度2mm,每次退刀1mm N60 G71 P70 Q135 U0.4 W0.2 F0.3;//留粗车余量X向0.4mm,Z向0.2mm,
进给率0.3mm/r N70 G01 G42 X20.S800 F0.1;//精车轮廓程序开始,精车时主轴转速800r/min,
进给率0.1mm/r,刀尖圆弧半径右补偿
N80 Z-12.; //车20外圆
N90 G02 X50. Z-26. R20.;//车BC段圆弧 N100 G01 Z-40.; //车50外圆 N110 X60. Z-55.; //车DE段圆锥
N120 Z-70.; //车60外圆
N130 G03 X80.Z-85. R48.;//车FG段圆弧
N135 G01 Z90.; //Z方向切线退刀,并避免在Z85处产生刀尖圆弧段 N140 G70 P70 Q135; //粗车后精车
N150 G01 G40 X85.; //X向退刀,并取消右刀补 N160 G00 X120.; //X向快速退刀
N170 Z90.; //退刀至运动起始点 N180 M05 M09; //主轴停,冷却液关 N190 M30; //程序结束
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