数控车削技能训练章节练习题及答案.docx
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1、练习题模块一数控车削基础知识工程一数控车削基础任务一数控车床基础知识1 .什么是数控机床?2 .数控车床的组成有哪些?3 .简述数控车床的加工特点。4 .简述数控车床的适用范围。5 ,数控车床有哪些类型?6 .如何进行数控车床的日常维护与保养?7 .如何进行数控系统的日常维护与保养?任务二FANUCOI-TC系统数控车床面板及其操作L简述手动回参考点的操作步骤。8 .简述手动连续进给与增量进给的操作步骤。9 .简述在FANUC系统中,建立程序的操作步骤。任务三 广数GSK980TD系统数控车床面板及其操作1J0G按键的功能是什么?10 .简述手轮进给的操作。11 .简述自动运转的启动。12 程
2、序存储、编辑操作前需要做哪些准备?13 如何进行字的插入、修改、删除?液,使丝杠、导轨等各运动部位始终保持良好的润滑状态,以降低机械磨损。(2)进行机械精度的检查、调整,以减少各运动部件的几何误差。(3)经常清扫。周围环境对数控机床的影响较大,例如,粉尘会被电路板上的静电吸 引,而产生短路现象;油、气、水过滤器、过滤网太脏,会导致压力不够、流量不够、散热 不好,造成机、电、液局部的故障等。7. (1)尽量少开数控柜和强电柜的门。车间空气中一般都含有油雾、潮气和灰尘。它们一旦落在数控装置内的电路板或电子元器件上,容 易导致元器件间的绝缘电阻下降,使元器件损坏。(2)定时清理数控装置的散热通风系统
3、。散热通风口过滤网上灰尘积聚过多,会引起 数控装置内温度过高(一般不允许超过60),致使数控系统工作不稳定,甚至发生过热报警。(3)经常监视数控装置的电网电压。数控装置允许电网电压在额定值的10%范围内 波动。如果超过此范围就会造成数控系统不能正常工作,甚至引起数控系统内某些元器件损 坏。因此,需要经常监测数控装置的电网电压。电网电压波动较大时,应加装电源稳压器。任务二FANUCOI-TC系统数控车床面板及其操作1.(1)回到加工操作区。可以用面板上的加工显示键,也可以通过选择“加工”软键, 回到加工操作区。(2)用机床控制面板上回参考点键启动回参考点运行。(3)分别用机床控制面板上“+X”键
4、、“+Z”键进行回参考点运行,直至X与Z前均 为半空心圆为止。当刀架位于参考点外时,可以采取先将刀架移到参考点内,再进行回参考 点运行的方法。2. (1)用机床控制面板上手动方式键启动手动连续进给状态。(2)配合进给速度修调开关,操作“+X”“一X”+Z”“一Z”方向键可以使刀架产生 上述四个方向的运动。(3)也可以同时按动相应的坐标轴键和快速运行叠加键,让刀架以快进的速度进给。(4)在选择“增量选择”键以步进增量方式运行时,坐标轴以所选择的步进增量运行, 即每按一次光标移动键,刀架在对应的方向上移动一个步进增量。步进增量通过 1INC-1000INC这四个增量选择键设置。3. (1)进入编辑
5、(EDIT)方式。(2)按下PROG键。(3)按下地址键0。(4)每段结束都需按下EOB键和INSERT键。任务三广数GSK980TD系统数控车床面板及其操作L JOG按键的功能是手动方式,手动连续移动台面或者刀具。2. (1)按下手摇脉冲方式键,选择手轮方式,这时屏幕右下角显示“手轮方式、(2)选择手轮运动轴。在手轮方式下,按下“X”键和“Z”键。(3)转动手轮。(4)选择移动量:按下手轮进给量控制按钮选择移动增量,相应在屏幕左下角显示移 动增量。3. (1)选择自动方式。(2)选择程序。(3)在操作面板上按循环启动键。4. (1)把程序保护开关置于ON位置上。(2)选择编辑方式。(3)按下
6、PROG键后,显示程序,后方可编辑程序。5. (1)选择编辑方式。(1) 按下PROG键,显示程序界面。(2) 选择要编辑的程序。(3) 检索要编辑的字,进行字的修改、插入、删除等编辑操作。工程二数控车床基本操作任务一数控车床坐标系及基本操作L确定机床坐标轴时,一般先确定Z轴,然后确定X轴。(4) Z轴确实定。Z轴的方向一般根据产生切削力的主轴轴线方向来确定,刀具远离工 件的方向为Z轴正方向。(5) X轴确实定。平行于导轨面,且垂直于Z轴的坐标轴为X轴。对于数控车床,在 水平面内取垂直工件回转轴线(Z轴)的方向为X轴,刀具远离工件的方向为正向。2.机床原点(亦称为机床零点)是机床上设置的一个固
7、定的点,即机床坐标系的原点。机床参考点是数控机床上一个特殊位置的点,通常第一参考点一般位于靠近机床原点的 位置,并由机械挡块来确定其具体位置。3,工件坐标系是编程人员在编程时使用的,编程人员选择工件上的某一点为原点 (也称程序原点),建立一个新的坐标系,称为工件坐标系。4.对刀点是数控加工中刀具相对于工件运动的起点,是零件加工的起始点。换刀点是刀架转位换刀时所在的位置,可选在远离工件和尾座便于换刀的位置。任务二数控车床对刀操作L以工件右端面与对称中心线的交点为工件坐标系原点,建立工件坐标系。采用手动试 切对刀方法进行对刀。2.(1)MDI方式下,按下PROG键,那么屏幕显示“MDI”字样。输入
8、主轴转速“MO3s500”, 按下循环启动键。(2)将所需要刀具调至工作位置。MDI方式下,按下PROG键,输入“T0101”,按下 循环启动键,1号刀转到当前加工位置。(3)将刀具靠近工件(在手动方式下)。(4)用刀具切削工件外圆(在手轮方式下切削长度只要够测量即可,切削深度只需能使 工件车圆为止)。(5)刀具沿Z向退出,主轴停转,用千分尺测量工件的直径。(6)按MDI键盘中的OFFSET/SETTING键,选择“补正”及“形状”软键后,刀具偏置 参数窗口。移动光标移动键,选择与刀具号对应的刀补参数,输入所测的工件直径,选择“测 量”软键,X向刀具偏置参数即自动存入。3. (1)外圆车刀、切
9、断刀、螺纹车刀装刀要正确,车刀左外侧面要与刀架左侧平面对齐贴平。(2) 1号基准刀将基准端面、外圆车好后,2号刀、3号刀等不必再车端面和外圆,在 对刀时轻轻对准外圆和端面,然后输入相应数据即可。任务三 数控车削程序的输入、编辑与运行1 .在数控车床上加工零件,首先要编制程序。数控指令的集合称为程序。一个完整的程 序由程序名、程序内容和程序结束指令组成。2 .准备功能指令也称为G功能指令(或称为G代码),是用来指令车床工作方式或控制系 统工作方式的一种命令,G功能指令由地址符G和其后的两位数字组成(0099),即G00-G99, 共100种功能,用以指示机床不同的动作。3 .在切削零件时,用指定
10、的速度来控制刀具运动,和切削的速度称为进给决定速度的功 能称为进给功能,也称F功能。4 .刀具功能(T功能)指令用于选择加工所用刀具。T后面通常有两位数,表示所选择的刀 具号码。但有时T后面有4位数字,前两位是刀具号,后两位是刀具长度补偿号和刀尖圆弧 半径补偿号。模块二专项技能训练工程三外轮廓加工技术任务一圆柱面加工L构成零件轮廓的直线与直线的交点、直线与圆弧的交点或切点、圆弧与圆弧的交点或 切点称为基点。基点可以直接作为刀位点运动轨迹的起点和终点。2根据编程的需要,确定每条运动轨迹(线段)的起点或终点在选定坐标系中的各坐标值 (X, Z),以及圆弧运动轨迹的圆心坐标值等是基点计算的主要内容。
11、3. (1)必须保证被加工零件的精度及外表粗糙度的要求。(2)考虑数值计算简便,以减少编程工作量。(3)应使走刀路线尽量短,以减少空行程时间,提供加工效率。(4)加工路线应根据工件的加工余量和机床、刀具的刚度等具体情况确定。4. (1)对刀点:在数控机床上加工零件时,刀具相对于工件运动的起始点。由于程序 段从该点开始执行,因此对刀点又称为程序起点或起刀点。对刀点的选择原那么:便于用数字 处理和简化程序编制;在机床上找正容易,加工中便于检查;引起的加工误差小。(2)换刀点:加工过程中需要换刀时,应规定换刀点。换刀点是指刀架转位换刀时的 位置。该点可以是某一固定点(如加工中心机床的换刀机械手的位置
12、),也可以是任意一点(如 车床)。5. 快速点定位指令G00可以使刀具从当前位置快速运动至程序段中指定的终点坐标位 置。直线插补指令G01可以使刀具以指定的进给速度运动到程序段中指定的终点坐标位置, 且运动轨迹为直线。任务二圆锥面加工L采用平行法车圆锥时,刀具每次切削的切削深度相等,切削运动的距离较短。采用这 种加工路线时,加工效率高,但需要计算每次切削刀具的起点坐标和终点坐标,计算麻烦。6. 采用终点法车圆锥时: 不需要计算每次切削终点的坐标,计算方便,但在每次切削中, 切削深度是变化的,而且切削运动的路线较长,容易引起工件外表粗糙度不一致。7. (1)翻开机床,回参考点。(2)安装工件、刀
13、具(T01)。(3)对刀并设置刀补参数(T01)。(4)输入程序(00001)并校验。(5)自动加工。(6)测量工件尺寸。(7)调整、校正工件尺寸。(8)再次测量工件尺寸,合格后拆卸工件。任务三圆弧面加工1,数控车床上加工凸圆弧常用的加工路线有车锥法,圆弧偏移法和车圆法。2 .数控车床上加工凹圆弧常用的加工路线有同心圆分层切削法和圆弧偏移法。3 .圆弧插补指令使刀具相对工件以指定的速度从当前点(起始点)向终点进行圆弧插补。 其中,G02表示顺时针圆弧插补;G03表示逆时针圆弧插补。任务四阶梯面加工L循环起点是机床执行循环指令之前刀位点所在的位置。循环起点既是程序循环的起点, 又是程序循环的终点
14、。对于该点坐标确实定,考虑到快速进刀的安全性,Z向离开加工部位 l2mm,在加工外圆外表时,X向可略大于毛坯外圆直径23mm;加工内孔时,X向可略小 于底孔直径23mm。4 .实际加工中,考虑G00进刀的安全性,循环起点位置选择在轴向距离圆锥右端面 2mm处,假设选择在B1点起刀,实际加工路线选择B1C,那么必然导致锥度误差,因此,应 选择在锥面BC的延长线上B2点起刀。5 .端面切削的循环起点确实定与G90相似。在加工外圆外表时,该点离毛坯右端面 23mm,比毛坯直径大2mm;在加工内孔时,该点离毛坯右端面23mm,比毛坯内径小 2mm。6 . (1)使用固定循环指令G9 0、G9 4,应根
15、据坯件的形状和工件的加工轮廓进行适 当的选择。(2)由于X/U、Z/W和R的数值在固定循环期间是模态的,所以,如果没有重新指定 X/U、Z/W和R,那么原来指定的数据仍有效。(3)对于圆锥切削循环中的R,在FANUCOi系统数控车床上,有时也用“I”或“K” 来执行R的功能。(4)如果在使用固定循环的程序段中指定了 EOB或零运动指令,那么重复执行同一固定 循环。(5)如果在固定循环方式下,又指令了 M、S、T功能,那么固定循环和M、S、T功能 同时完成。任务五成形面加工1 .通常,执行之前循环指令,要让刀具先定位到循环起点,循环结束后,刀具会自动退 刀至循环起点,准备下一次循环。考虑到安全因
16、素,外圆车削循环起点的X坐标一般取比毛 坯直径大23mm,内孔车削循环起点的X坐标一般取比毛坯底孔小23mm, Z坐标一般取 距离工件端面2mm。2 .G72循环起点尽量靠近毛坯,对外轮廓,宜取在毛坯右下角点,X向略大于毛坯直径, Z向距离端面l2mm;对内轮廓,X向略小于底孔直径。3 . (1)选用内、外圆复合固定循环,应根据毛坯的形状、工件的加工轮廓及其加工要 求适当进行。(2)使用内、外圆复合固定循环进行编程时,在其“ns” “nf”之间的程序段中,不 能含有以下指令。(3)执行G71、G72、G73循环指令时,只有在G71、G72、G73指令的程序段中F、S、 T是有效的,在调用的程序
17、段“ns” “nf”之间编入的F、S、T功能将被全部忽略。相反, 在执行G70精车循环时,G71、G72、G73程序段中指令的F、S、T功能无效,这时,F、S、 T值决定于程序段“ns” “nf”之间编入的F、S、T功能。(4)在G71、G72、G73程序段中,Ad(Ai)、 u都用地址符U进行指定,而 k、 w都用地址符W进行指定,系统是根据G71、G72、G73程序段中是否指定P、Q以区分A d(Ai) 口及!、Aw的。当程序段中没有指定P、Q时,该程序段中的U和W分别表示 d( Ai)和Ak;当程序段中指定了 P、Q时,该程序段中的U、W分别表示Au和Aw。5)在G71、G72、G73程
18、序段中的Aw、Au是指精加工余量值,该值按其余量的方向 有正、负之分。另外,G73指令中的Ai、Ak值也有正、负之分,其正负值是根据刀具位置 和进退刀方式来判定的。4 .常见的修调方法有修改程序中的编程坐标、在对刀建立工件坐标系时有针对性地对径 向坐标进行补偿,借助磨耗进行修调等。任务六槽加工1 .(1)车削矩形沟槽时,可用刀宽等于槽宽的切槽刀,采用直进法一次进给车出。对 于精度要求较高的沟槽,一般采用二次进给车成,即第一次进给车槽时,槽壁两侧留精车余 量,第二次进给时用宽刀修整。(2)车削较宽的沟槽,可以采用屡次直进法切割,并在槽壁及底面留精加工余量,最 后一刀精车至尺寸。(3)较小的梯形槽
19、一般用成形刀车削完成。对于较大的梯形槽,通常先车直槽,然后 用梯形刀直进法或左右切削法完成。2 .退刀槽是轴类零件上典型的矩形沟槽,精度不高且宽度较窄,一般采用刃宽等于或略 小于槽宽的切槽刀,采用直进法切出。3 ,梯形槽通常采用刃宽等于或略小于槽底宽的切槽刀,先切直槽,再用切槽刀左右刀尖 车出两侧斜面。4 .在编制加工程序中,有时会遇到一组程序段在一个程序中屡次出现,或者在几个程序 中都要使用的加工程序,称为子程序。任务七普通外螺纹加工L普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。粗牙普通螺纹螺距是标准螺距,其代号用 字母“M”及公称直径表示,如M12、M16等。细牙普通螺纹代号用字母及公称直径 X
20、螺距表示,如M20X1。5、M30X2等。普通螺纹有左旋和右旋之分,左旋螺纹应在螺纹 标记的末尾处加注“LH”字,如M24X1。5LH,未注明的是右旋螺纹。5 .在数控车床上,多刀车削普通螺纹的常用方法有直进法、斜进法两种。6 .在G92循环编程中,应注意循环起点的正确选择。一般X向循环起点坐标值比外圆直 径大2mm, Z向的循环起点根据切入值的大小来进行选取。7 .根据走刀轨迹分析,加工外螺纹时,X向坐标略大于螺纹顶径;加工内螺纹时,X向坐 标略小于螺纹底孔直径,一般取2mm,以缩短空行程。Z向在螺纹起点的Z向坐标的基础 上加上螺纹切入距离5 1。工程四内轮廓加工技术任务一内阶梯孔加工1 .
21、通常车内孔的加工阶段划分为粗车、半精车、精车3个阶段。2 . (1)内孔车刀的刀尖应与工件中心等高或略高,以免产生扎刀现象,或造成孔径尺 寸增大。(2)刀柄尽可能伸出短些,以防止产生振动,一般比被加工孔长510mm。(3)刀柄基本平行于工件轴线,以防止车到一定深度时刀柄与孔壁相撞。3.内孔车 刀一般分为通孔车刀和盲孔车刀两种。4 .当内孔尺寸精度要求较低时,可采用钢直尺、内卡钳或游标卡尺测量;当精度要求较 高时,可用内径千分尺或内径百分表测量。标准孔还可采用塞规测量。5 . (1)二次精加工中,尺寸按中间公差值修调,如表4G1G1中+ 0。Olmmo(2)磨耗中预留的精加工余量应与程序中的精加
22、工余量取相同值。(3)误差为负值时,磨耗中应补偿对应的正值;误差为正值时,磨耗中应补偿对应的负值。任务二内螺纹加工1 .内螺纹顶径即小径,与外螺纹车削一样,考虑螺纹的公差要求和螺纹切削过程中对小 径的挤压作用,所以车内螺纹前的孔径(即实际小径D 1 )要比内螺纹理论小径D 1略大些。内螺纹的底径即大径,取螺纹的公称直径D值,该直径为内螺纹切削终点处的X坐标。螺纹的中径是通过控制螺纹的削平高度(由螺纹车刀的刀尖表达)、牙型高度、牙型角和 底径来综合控制的。内螺纹加工中,螺纹总切深的取值与外螺纹加工相同。2 .数控加工中,常用焊接式和机夹式内螺纹车刀。3 . (1)刀柄的伸出长度应大于内螺纹长度1
23、020mm。(2)刀尖应与工件轴心线等高。如果装得过高,车削时容易引起振动,使螺纹外表产 生鱼鳞斑;如果装得过低,刀头下部会与工件发生摩擦,车刀切不进去。(3)应将螺纹对刀样板侧面靠平工件端面,刀尖局部进入样板的槽内进行对刀,同时 调整并夹紧刀具。(4)装夹好的螺纹车刀应在底孔内手动试走一次,以防正式加工时刀柄和内孔相碰而 影响加工。模块三综合技能训练工程五轴类零件的加工任务一螺纹轴零件的加工1 .通常螺纹刀具切削局部的材料分为硬质合金和高速钢两类。2 .刀具类型有整体式、焊接式和机械夹固式3种。3 .外螺纹的检验方法有两类:综合检验和单项检验。4 . (1)为了保证加工基准的一致性,在多把刀
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