數控機床初級（數控機床加工工藝）模擬試卷2一、問答題(本題共23題，每題1.0分，共23分。)1、什么是數控機床?用于數控機床的數控系統有哪些特點?標準答案：(1)數控機床定義數控機床(NumericalControlMachineTools)是指采用數字形式信息控制的機床。凡是用數字化的代碼將零件加工過程中所需的各種操作和步驟，以及刀具與工件之間的相對位移量等記錄在程序介質上，送入計算機或數控系統，經過譯碼、運算及處理，控制機床的刀具與工件的相對運動，加工出所需要工件的一類機床稱為數控機床。國際上相關組織對數控機床下的定義是：數控機床是一個裝有程序控制系統的機床。該系統能夠邏輯地處理具有使用號碼，或其他符號編碼指令規定的程序。簡而言之，用數字化信息控制的自動控制技術稱為數字控制技術；用數控技術控制的機床，或者說裝備了數控系統的機床，稱之為數控機床。(2)數控系統特點數控系統(NumericalControlSystem)是指采用數控技術的控制系統，數字控制系統有如下特點：①可用不同的字長表示不同精度的信息，信息表達準確；②可進行邏輯運算和算數運算，也可進行復雜的信息處理；③可用軟件來改變信息處理的方式和過程，具有柔性化。由于數字控制系統具有以上特點，故被廣泛應用于機械運動的軌跡控制。軌跡控制是金屬切削機床數控系統和工業機器人的主要控制內容。此外，數字控制系統的邏輯處理功能可方便地用于機械系統的開關量控制。知識點解析：暫無解析2、數控機床有哪些基本組成部分?各組成部分有哪些主要作用?標準答案：數控機床一般由數控系統和機床兩大部分組成，計算機數控系統一般由外部設備、數控裝置、驅動裝置構成，機床部分由主機與輔助設備組成。(1)外部設備所謂外部設備，是指用來實現和機床數控裝置進行數據交換的儀器和設備，亦稱輸入輸出裝置。對于簡單的零件，數控機床的加工程序編制和輸入常用手工編程的方法，并通過數控裝置的手動數據輸入和顯示面板進行輸入和編輯，這種方式稱為MDI方式。較復雜的零件通常通過CAD／CAM軟件自動生成加工程序，并利用數控裝置的通信接口實現與數控裝置的數據交換。此外，某些數控裝置內部的PLC(ProgrammableLogicController可編程邏輯控制器)程序的編輯、輸入常需借助于編程儀等設備實現。目前，較為先進的數控機床都使用帶專用軟件的便攜式計算機與數控裝置進行數據交換。因此，常見的外部設備有紙帶閱讀機、穿孔機、編程儀、磁盤機、磁帶機，便攜式計算機等。(2)數控裝置數控裝置是數控機床的核心，主要包括硬件(各種電子線路板，如中央數據處理器、存儲器、接口板、顯示卡、顯示器、鍵盤、電源等)及軟件(如操作系統、插補軟件、補償軟件、機床控制軟件、圖形處理軟件等)兩大部分。其主要作用是完成零件程序的輸入、輸出及處理、加工信息的存儲及處理、插補運算、坐標軸運動控制及機床所需的其他輔助動作的控制(如冷卻液的起動、停止，主軸的旋轉方向控制及變速等)。(3)驅動裝置和測量裝置驅動裝置是數控機床的執行機構，一般包括進給驅動單元、進給電動機與主軸驅動單元、主軸電動機兩大部分。通常由速度控制器、位置控制器、驅動電動機和相應的位置檢測裝置組成。驅動裝置根據數控裝置發出的運動控制脈沖指令，帶動機床的工作臺、主軸自動完成相應的運動，并對運動或定位的速度和精度進行控制。每一個指令脈沖信號使機床運動部件產生的位移量稱為脈沖當量。常用的脈沖當量為0．01mm／脈沖、0．005mm／脈沖和0．001mm／脈沖。數控機床的伺服驅動電機有功率步進電機、交流伺服電機和直流伺服電機。常用的位置檢測裝置是光電編碼器、光柵等位置檢測元件。通常將數控機床的數控裝置和驅動裝置統稱為數控系統。(4)主機與輔助設備主機是數控機床的機械部分，包括床身、立柱、主軸、進給機構等基本構件以及確保數控機床可靠運行的配套裝置(如液壓、氣動部件，冷卻裝置、排屑裝置等)，與普通機床相比，數控機床的主機部分具有以下特點：①傳動系統結構簡單、傳動鏈短；②采用高性能的進給和主軸系統，機械結構有較高的動態剛度和較小的阻尼，并具有耐磨性好，熱變形小的特點；③采用高效傳動部件，如滾珠絲杠副、直線滾動導軌等，具有快速跟隨特性，確保機床的運動精度。知識點解析：暫無解析3、數控加工的基本原理是什么?標準答案：金屬切削機床加工零件是通過改變刀具與工件的運動參數(如位置、方向、速度等)，使刀具對工件進行切削加工，最終獲得所需的合格零件的。數控機床的加工原理如下：數控裝置根據自身的控制精度，將所需的刀具運動軌跡分割成若干個數控系統能控制的最小位移量δ(亦稱最小輸出單位)，如圖1—4a所示，并選擇最接近理論軌跡的折線組合，數控裝置根據這一折線分別對各坐標軸發出相應的移動指令，控制坐標軸的運動。數控裝置通過改變各坐標軸的脈沖分配，即可改變移動軌跡。通過控制單位時間內的脈沖數量(頻率)，即可控制坐標軸的運動速度。這一在理論軌跡或輪廓上的已知點間進行數據點的密化，并確定一些中間點的方法，稱為插補，由于數控裝置的最小位移量一般足夠小，因此加工軌跡和理論軌跡是十分接近的。數控加工中將能同時參與插補的軸數稱為聯動軸數。具有兩軸聯動的數控機床可以完成平面曲線的加工；具有三軸聯動的數控機床可以完成空間曲面加工；具有五軸聯動的數控銑床等，是在X、Y、Z這三個直線軸的基礎上，通過再控制兩個回轉軸，實現刀具在兩個方向的擺動或工件的回轉加刀具的擺動。這種數控機床通過五軸聯動控制，可以保證刀具中心始終垂直于加工平面，因此特別適合于加工汽輪機葉片、飛機機翼等零件。數控仿形是一種不需要進行編程的加工方式，數控仿形是在普通數控裝置上增加數控仿形功能，利用在機床上的仿形測頭，在加工之前先對零件的形狀進行有限點的測量，這些測量點經過必要的處理，存儲在數控裝置內，并由數控系統自動處理成加工所需要的標準控制指令。加工時按采集的數據進行控制，使坐標軸按照實際測量的軌跡運動，從而解決復雜表面的模具加工問題。知識點解析：暫無解析4、數控機床是怎樣進行伺服控制的?標準答案：1)伺服控制的基本概念所謂控制是指使對象的特性達到或接近預期值的過程，其中的對象稱為被控對象，被控對象的特性稱為被控量，實現控制的裝置稱為控制單元，控制單元接受被控量的預期值(指令值)稱為給定，被控量作為控制單元的輸入進而影響被控量的過程稱為反饋，檢測被控量的裝置稱為反饋單元，反饋有正反饋和負反饋之分。控制單元、被控對象和反饋單元組構成驅動裝置。數控機床伺服控制的被控對象是伺服電機，被控對象的特性，即被控量是指伺服電機的位置、速度和轉矩。伺服控制最終實現的是機床刀具和工件之間的相對位置。2)伺服裝置的三種基本控制工作模式(見圖1—6)(1)位置控制用數字脈沖或數據通訊方式給定伺服電機的轉動方向和角度，驅動單元控制電機轉子按給定的方向轉過相應的角度，實現位置控制。(2)速度控制用模擬電壓或數據通訊方式給定電機的轉動方向和速度，驅動單元控制電機轉子按給定的方向和轉速旋轉，實現速度控制。(3)轉矩控制用模擬電壓或數據通訊方式給定電機輸出力矩的大小和方向，驅動單元控制電機轉子的轉動方向和輸出轉矩大小，實現轉矩控制。3)伺服系統控制的方式(1)開環控制數控機床的運動部件接受數控系統發出的運動指令而運動。這類數控機床沒有位置反饋和校準控制系統，所以機床的定位精度主要取決于進給驅動裝置的精度，定位精度一般在±0．02mm。采用開環控制方式的數控機床結構簡單，調試方便，價格低廉，一般用于經濟型的數控機床。圖1—7a所示為開環控制系統框圖。(2)半閉環控制數控機床的運動部件接受數控系統發出的運動指令而運動。這類數控機床設有角位移位置檢測裝置，一般采用編碼器，因此具有位置反饋和校準控制系統，可以將機床進給傳動誤差中的大部分進行補償，以提高數控機床的運動精度和定位精度。半閉環控制方式的數控機床調試比較容易，穩定性好，通過補償可達到較高的運動精度和定位精度，是目前應用最多的一種數控機床。圖1—7b所示為半閉環控制系統框圖。(3)閑環控制數控機床的運動接受數控系統發出的運動指令而運動。這類機床裝有直線位移測量裝置(回轉坐標則仍用角位移測量裝置)直接檢測運動部件的位移，通過位置反饋控制和校準控制系統，可對機床進給傳動誤差進行補償，從而提高數控機床的定位精度，采用閉環控制的數控機床定位精度可達到±0．01mm，高精度的可達到0．001mm。由于系統增加了檢測、比較和反饋裝置，因此結構比較復雜，調試和維修比較困難。大型和精密數控機床采用此種控制方式，圖1—7c所示為閉環控制系統框圖。知識點解析：暫無解析5、數控加工工藝有哪些特點?標準答案：數控加工工藝的主要特點是依靠程序完成所有工藝過程。數控加工程序是數控機床的指令性文件。數控機床受控于程序指令，加工的全過程都是按程序指令自動進行的。數控加工程序不僅包括零件的工藝過程，而且還包括了完成工藝過程所必需的工藝參數，如切削用量、進給路線、刀具尺寸編號以及機床的運動過程。知識點解析：暫無解析6、數控加工程序單有哪些作用和具體內容?標準答案：(1)數控加工程序單的作用數控加工程序單是數控加工的重要工藝文件，是記錄數控加工工藝過程、工藝參數、位移數據的清單，以及手動數據輸入(MDI)和置備控制介質、實現數控加工的主要依據。(2)數控加工程序單的格式和內容數控加工程序單目前沒有標準規定的格式，各個企業可根據工藝要求編制程序單，在加工程序單中，一般應包括產品名稱、程序編號、所用機床、零件的坯件(或預制件)形式、材料、零件加工數等。程序部分包括工序號、程序段號、程序內容、備注(一般用于程序內容的說明)等。對于程序的修改須記錄修改內容、修改者、修改日期等。因程序單規定了數控加工的主要工藝內容，因此需要記錄程序編制者、審核者和批準者簽名。知識點解析：暫無解析7、數控銑床的銑削有哪些主要加工對象?標準答案：數控銑削是機械加工中常用和主要的數控加工方法之一，除了能銑削加工普通銑床所能銑削的各種零件外，還能銑削加工普通銑床不能銑削的需要2—5坐標聯動的各種平面輪廓和立體輪廓。根據數控銑床的特點，從銑削加工角度分析，適合數控銑削加工的主要對象有以下幾類：(1)平面類零件加工面平行或垂直于水平面，或加工面與水平面的夾角為定角的零件統稱為平面類零件，如圖1一12所示。實際上，數控銑床適合于加工普通銑床較難加工連接的直線形輪廓面，這些輪廓面的母線是直線，導線(即平面軌跡線)是由規則曲線和直線連接而成的。平面類零件是數控銑削加工中比較簡單的一類零件，一般只需要用3坐標數控銑床的兩坐標聯動(即兩軸半坐標聯動)就可以進行加工。這類零件的加工面可以展開為平面。(2)變斜角和展成立體曲面零件如圖1—13a所示的飛機變斜角梁緣條，加工面與水平面的夾角呈連續變化的零件稱為變斜角零件；如圖1—13b所示的渦輪母模型面，它是由母線為直線包絡而成的。變斜角零件的變斜角加工面不能展開為平面，但在加工中，加工面是由刀尖加工形成的直線包絡而成的。加工此類零件，最好采用4坐標、5坐標數控銑床擺角加工，若采用3坐標數控銑床可用兩軸半聯動進行近似加工。(3)曲面類零件加工面為空間曲面的零件稱為曲面類零件，如模具、葉片、螺旋槳等。曲面零件的加工表面不能展開為平面，加工時銑刀與加工面始終是點接觸，一般采用球頭刀具在3軸數控銑床上加工。當曲面較復雜、通道較狹窄、加工中會傷及相鄰表面而需要刀具擺動時，要采用4坐標和5坐標數控銑床進行加工。知識點解析：暫無解析8、數控機床的加工精度與哪些主要性能指標有關?標準答案：數控機床主要性能指標包括：定位精度、移動精度、主軸控制、運動性能四項性能指標。(1)定位精度一般是指定位精度、重復定位精度、分度精度等指標。(2)移動精度主要是指分辨度與脈沖當量。(3)主軸控制主要是指可控軸數和聯動軸數。(4)運動性能主要是指主軸轉速、進給速度、行程、擺角范圍、刀庫容量和換刀時間等。與數控加工精度有關的主要指標是定位精度指標和移動精度指標。定位精度指標直接影響數控加工的尺寸和位置精度。知識點解析：暫無解析9、數控機床加工精度與機床檔次、機床的幾何精度以及伺服控制系統的形式有哪些關系?標準答案：(1)數控機床加工精度與機床檔次的關系機床檔次區別的標志之一是分辨力和進給速度：分辨力為10μm，進給速度為8～15m／min為低檔；分辨力為1μm，進給速度為15～20m／min為中檔；分辨力為0．1μm，進給速度為15～20m／min為高檔。顯然，數控機床的檔次越高，加工精度越高。因此操作者應注意根據加工零件或加工部位的精度等級選用機床的精度等級和檔次。(2)數控機床加工精度與機床實際精度的關系不同類型的數控機床，機床精度的等級不同，精度等級越高的機床加工精度越高；同一類型的數控機床，必須經過幾何精度檢驗、定位精度檢驗和切削精度檢驗，因切削精度綜合了定位精度和幾何精度檢驗的結果，因此，經過檢驗的機床，切削精度的檢驗結果與加工精度是直接相關的。因此操作者應注意機床檢驗后的切削加工精度等級應能達到加工零件或部位的加工精度要求。(3)數控加工精度與機床伺服系統控制形式的關系如前所述，數控機床的伺服控制系統有開環控制系統、閉環控制系統和半閉環控制系統三種形式。開環控制系統因沒有檢測反饋裝置，因此加工精度不高；閉環控制系統在移動部件上有檢測裝置直接檢測機床移動部件的位置精度，并進行反饋控制，因此加工精度高；半閉環控制系統一般由旋轉編碼器進行位置和速度檢測與反饋，因沒有移動部件的檢測裝置和反饋控制，因此加工精度比較高。知識點解析：暫無解析10、數控機床加工平面和連接面有哪些工藝特點?標準答案：數控機床加工平面和連接面一般用數控銑床和加工中心進行銑削加工。銑削加工平面和連接面有以下工藝特點：1)根據平面和連接面的位置選用周邊銑削與端面銑削方式平面和連接面銑削加工方式有周邊銑削和端面銑削兩種基本方式，在數控加工中應根據加工平面在零件上的位置選擇適用的加工方式。(1)周邊銑削(圖1—15)周邊銑削又稱圓周銑削，簡稱周銑，是指用銑刀的圓周刀刃進行的銑削。銑削平面是利用分布在圓柱面上的刀刃銑出平面的，用周銑法加工而成的平面，其平面度和表面粗糙度主要取決于銑刀的圓柱度和銑刀刃口的修磨質量。(2)端面銑削(圖1—16)端面銑削簡稱端銑，是指用銑刀端面上的刀刃進行的銑削。銑削平面是利用銑刀端面上的刀尖(或端面修光刀刃)來形成平面的。用端銑法加工而成的平面，其平面度和表面粗糙度主要取決于銑床主軸的軸線與進給方向的垂直度和銑刀刀尖部分的刃磨質量。(3)示例分析加工如圖1—17所示的等五邊形臺階連接面，通常在立式數控銑床用立式銑刀進行加工，此時五邊形側面與主軸平行，臺階的底面與主軸垂直，因此，加工中側面連接面由銑刀的周刃加工，采用的是周銑方式，而臺階的底面由銑刀的端面齒加工，采用的是端銑方式。2)根據平面和連接面的加工階段選用順銑和逆銑方式(1)周邊銑削時的順銑和逆銑①順銑。在銑刀與工件已加工面的切點處，銑刀旋轉切削刃的運動方向與工件進給方向相同的銑削，如圖1—18a所示。(a)順銑；(b)逆銑②逆銑。在銑刀與工件已加工面的切點處，銑刀旋轉切削刃的運動方向與工件進給方向相反的銑削，如圖1—18b所示。(2)端面銑削時的順銑與逆銑端銑時，根據銑刀和工件不同的相對位置，可分為對稱銑削和不對稱銑削。①對稱端銑(圖1一19a)。用面銑刀銑削平面時，銑刀處于工件銑削層寬度中間位置的銑削方式，稱為對稱端銑。若用縱向工作臺進給作對稱銑削，工件銑削層寬度在銑刀軸線的兩邊各占一半。左半部為進刀部分是逆銑，右半部分為出刀的工件，不宜銑削狹長或較薄的工件。②不對稱端銑(圖1一19b、c)。用面銑刀銑削平面時，工件銑削層寬度在銑刀中心兩邊不相等的銑削方式，稱為不對稱端銑。不對稱端銑時，當進刀部分大于出刀部分時，稱為逆銑，如圖1一19b所示。反之稱為順銑，如圖1—19c所示。順銑時，同樣有可能拉動工作臺，造成嚴重后果，故一般不采用，端銑時，垂直銑削力的大小和方向與銑削方式無關。另外用端銑法作逆銑時，刀齒開始切入時的切屑厚度較薄，切削刃受到的沖擊較小，并且切削刃開始切入時無滑動階段，故可提高銑刀的壽命，用端銑法作順銑時的優點是：切屑在切離工件時較薄，所以切屑容易去掉，切削刃切入時切屑較厚，不致在冷硬層中擠刮，尤其對容易產生冷硬現象的材料，如不銹鋼，則更為明顯。(3)示例分析以圖1一17零件臺階連接面銑削加工為例，分析如下：①如圖1—20a所示，當立銑刀沿EDCBA方向進行加工時，在銑刀與工件已加工面的切點處，銑刀旋轉切削刃的運動方向與工件進給方向相同(與刀具移動方向相反)，因此側面采用的是周銑順銑方式，而臺階底面采用不對稱端銑，因進刀部分小于出刀部分，因此是端銑不對稱順銑方式。②如圖1一20b所示，當立銑刀沿ABCDE方向進行加工時，在銑刀與工件已加工面的切點處，銑刀旋轉切削刃的運動方向與工件進給方向相反(與刀具移動方向相同)，因此側面采用的是周銑逆銑方式，而臺階底面采用不對稱端銑，因進刀部分大于出刀部分，因此是端銑不對稱逆銑方式。知識點解析：暫無解析11、旋轉體零件的數控加工有哪些工藝特點?標準答案：采用經濟性數控車床進行加工，與普通機床相比，加工工藝基本相同，需要注意的是背吃刀量和每轉進給量不宜過大，以免損壞機床傳動系統。采用中、高檔數控車床加工旋轉體零件具有以下工藝特點：(1)適用于零件的半精加工和精加工數控車床加工旋轉體零件，主要進行半精加工和精加工，粗加工一般在普通機床上完成。鋼件旋轉體主要進行精加工。工藝過程中注意與普通機床的工序銜接。加工中可充分發揮數控車床剛性好，制造和對刀精度高，刀具可準確進行補償和自動補償等功能，數控車削在一些場合可以以車代磨，減少工藝設備，縮短工藝流程。(2)適用于表面質量要求高的回轉體零件加工可充分發揮數控車床恒線速度切削功能，尤其是車削錐面和端面時，使用數控車削的恒線速度切削功能，可選擇最佳線速度來車削錐面和端面，使車削后的表面粗糙度值達到高精度要求。(3)適用于表面形狀復雜的回轉體零件加工可充分發揮數控車床圓弧和直線插補功能，車削任意直線和曲線組成的形狀復雜的回轉體零件，如前述，曲線可以是圓弧和直線組成，也可以是數學方程描述的曲線，也可以是列表曲線。(4)適用于帶特殊螺紋的回轉體零件加工可充分發揮數控車床能車削增導程、減導程以及要求等導程和變導程之間平滑過渡的螺紋加工功能。數控車床車削螺紋時，切削速度和車削效率高。若配備精密螺紋車削功能，可加工高精度的螺紋回轉體零件。知識點解析：暫無解析12、螺旋面數控加工有哪些工藝特點?標準答案：(1)圓柱螺旋面的加工工藝圓柱螺旋面數控加工一般需要數控機床具有螺旋插補功能，數控機床的螺旋插補功能是在指定的平面內作圓弧運動時，還在與該平面垂直的直線軸上作直線運動。如圖1—24所示，在XY平面內作半徑為100mm圓弧運動時，沿與XY平面垂直的直線軸Z軸作直線運動，最后形成AB螺旋線。采用圓柱插補，可以加工圓柱面螺旋槽，圓柱插補實質上是旋轉軸與移動軸的聯動插補。采用圓柱插補一般需要使用C軸功能，即在數控機床上增設旋轉軸，如數控回轉工作臺或分度頭，來實現旋轉軸和直線移動軸的聯動插補。用指形銑刀數控加工圓柱面螺旋槽時，旋轉軸與直線軸平行，刀具主軸與旋轉軸軸線垂直相交。(2)平面螺旋面的加工工藝使用自動編程的加工工藝比較簡單，例如加工如圖1—25a所示的圓盤凸輪，可使用CAD／CAM軟件按圖樣進行零件造型，然后使用數控銑床進行加工，采用外形加工方式，在確定了刀具等各項主要加工參數的前提下，即可得出刀具的加工軌跡，如圖1—25b所示，然后進行后置處理，自動生成G代碼，對NC文件進行適用性的修改處理后，即可導人數控機床進行加工。采用C軸旋轉軸和直線移動軸聯動插補的方法也可以進行加工。與圓柱螺旋槽不同的是，用指形銑刀加工平面螺旋面時，直線軸與旋轉軸垂直，刀具主軸與旋轉軸軸線平行，刀具中心和旋轉軸中心的投影連線與直線軸平行。知識點解析：暫無解析13、盤狀成形面數控加工有哪些工藝特點?標準答案：零件的內外輪廓加工是數控機床常見的典型加工內容，尤其是形面母線較短的盤狀成形面零件，在數控銑床和加工中心上是常見的加工內容。盤狀成形面零件的數控加工工藝有以下特點：(1)輪廓曲線的幾何元素分解輪廓曲線大多是圓弧和直線構成，加工前進行合理分解，然后應用CAD等方法求解各幾何元素交點(基點)坐標，然后采用手工編程，應用數控直線插：補和圓弧插補功能進行加工。對于比較復雜的曲線，可使用CAD／CAM軟件造型后進行自動編程加工。(2)刀具的特點盤狀直線成形面的刀具主要是圓柱立式銑刀，對于有臺階的直線成形面，側面與底面有連接圓弧要求的，應具有符合連接圓弧要求的刀尖圓弧。內輪廓直線成形面刀具的直徑應小于等于最小圓弧直徑尺寸。刀具切削刃的長度一般應能一次銑削加工出整個成形面，避免接刀加工影響表面粗糙度。(3)刀具軌跡刀具軌跡按輪廓編程，應用刀具半徑補償功能，設定加工余量和控制加工尺寸精度。(4)加工方式如前述，銑削加工有周銑和端銑，對于穿通的直線成形面采用周銑，粗加工采用周銑逆銑方式，精加工采用周銑順銑方式。對于有臺階的內外輪廓加工，成形面采用周銑，臺階面采用端銑。知識點解析：暫無解析14、用分解加工工藝數控車削加工復雜輪廓形面有哪些基本步驟和工藝特點?標準答案：對一些簡單的輪廓成形面組合而成的零件，因包含多種結構元素，需要進行圖樣分析和形體分解，合理制定加工步驟，選擇適用的刀具和切削用量，在具體加工某一部位時還需要合理確定加工路線，操作時可以采用合理有序的分解加工方法，在盡可能少的裝夾次數中順序地完成所有部位的加工內容。知識點解析：暫無解析15、如圖1—28所示的復合套類零件，一般綜合了內外圓柱面、圓錐面、臺階、端面、成形面、螺紋、割槽等加工內容，是數控車床加工的典型零件，也是復雜輪廓面的套類零件。用數控車床加工需注意以下工藝特點：標準答案：①本例屬于套類螺紋零件，外螺紋M110×3和內螺紋M60×2均為細牙螺紋。加工中應注意螺紋加工的精度控制。②工件兩端都有加工內容，右端包括端面、外圓錐面、外圓柱面、連接圓弧面等；內螺紋、退刀槽、內錐面、內連接圓弧面、內孔等；左端有端面、內球面和外螺紋。需要合理選擇加工基準和裝夾部位。③工件的尺寸精度要求不高，表面粗糙度除了球面標注為Ra1．6μm外，其余均為Ra3．2μm。④為了便于裝夾，工件的加工順序為：坯料檢驗→粗車右端外輪廓面→精車右端外輪廓面→粗車內輪廓面→精車內輪廓面→車內螺紋退刀槽→車內螺紋；工件調頭裝夾：車左端面→車左端臺階外圓柱面→車外螺紋→車內球面→工件檢驗。⑤注意與普通機床加工的銜接，工件預制孔徑為φ28mm；坯料為φ120mm×100mm。注意切削余量的合理分配。知識點解析：暫無解析16、加工如圖1—30所示的凹腔內輪廓復合零件，可將各凹腔分解后進行加工，根據圖樣分析，第一層凹腔為圓弧花瓣形內輪廓，第二層凹腔為六角形內輪廓，第三層凹腔為圓角底面內圓柱面輪廓。加工層疊性的凹腔內輪廓復合零件具有那工藝特點？標準答案：①層疊性內輪廓一般由大到小，由上到下進行加工，這樣可以避免深度較大的切削加工，有利于數控加工中選用剛性較好的，切削刃較短的柄式銑刀進行加工。如本例一般應先加工圓弧花瓣形內輪廓，然后加工內六角，最后加工圓角底面內圓柱面輪廓。②按加工階段劃分工序時，可以采用按內輪廓臺階深度先進行粗加工，將大部分余量切除，然后按各層內輪廓的結構特點選用合適的刀具進行半精加工和精加工。如本例可以一次裝夾加工φ60mm深4．5mm的內圓柱面、φ40mm深8．5mm的內圓柱面、φ5mm深11．5mm的內圓柱面，然后松夾，采用較小的夾緊力重新夾緊后精加工各層內輪廓凹腔。③工件的裝夾可以按粗精分開的原則分兩次裝夾，對于薄壁的工件應特別注意裝夾的位置和夾緊力的估算，防止工件的裝夾變形。例如本例工件夾緊的部位Z軸方向最好在-5～-15mm位置的外圓柱面，由于底面在第三層內輪廓部位厚度僅為2mm，因此需要在精加工時控制夾緊力，避免過大的夾緊力引起工件變形。知識點解析：暫無解析17、數控機床加工路線確定的方法是什么?確定加工路線應注意哪些事項?標準答案：如前所述，刀具刀位點相對于工件運動的軌跡和方向稱為加工路線，加工路線亦稱為加工進給路線。在確定數控加工路線時，需要確定起刀點、程序零點、切入切出路徑、切削加工軌跡。(1)刀具加工軌跡計算刀具軌跡計算是指按工件加工軌跡的尺寸，計算工件輪廓的基點和節點的坐標，或刀具中心軌跡的基點和節點的坐標。在手工編程中，可以應用初等數學中的幾何、三角函數或聯立方程等計算獲得較簡單的基點和節點坐標。①計算基點坐標。數控機床一般只有平面和圓弧插補功能，因此，對于直線和圓弧組成的平面輪廓，刀具軌跡的計算主要是計算各基點的坐標。所謂“基點”，即相鄰幾何元素(直線、圓弧等)的交點或切點。有了基點的坐標，就可以編寫這些直線、圓弧等幾何元素的加工程序。②計算節點坐標。有一些平面輪廓是由非圓方程曲線y=f(x)組成的，如漸開線、阿基米德螺旋線等。一些數控機床沒有直接加工這類曲線輪廓的插補功能，因此需要采用數控機床能加工的直線或圓弧去逼近零件輪廓，即將零件輪廓曲線按編程允許誤差分割成若干小段，用直線或圓弧來代替(即逼近)這些曲線小段。逼近直線或圓弧小段的輪廓曲線的交點或切點，稱為“節點”。有了節點的坐標，就可以編寫這些直線、圓弧等幾何元素的加工程序，采用逼近法加工零件輪廓。(2)確定加工路線的注意點①對于點位加工應使空程最短，并考慮加工時刀具軸線運動尺寸，該尺寸由工件的孔深決定，還應考慮一些輔助尺寸，如圖1—29所示。通常引入距離△z值可參見表1—7。②用立銑刀的側刃銑削平面零件的外輪廓時，切入與切出部分應考慮外延，以保證工件輪廓的平滑過渡，切入時，應先與輪廓的延長線接觸，然后沿輪廓曲線的切線方向切入。③銑削平面零件內槽的37封閉輪廓時，切入與切出不能有外延部分時，應沿相切圓弧切入切出。④車削螺紋時，沿工件的軸向進給方向應增加2～5個螺距p的引入距離。⑤輪廓銑削中，應避免進給停頓，以免留下切痕。⑥為了提高加工精度，降低表面粗糙度，可采用多次循環切削，并使最后一次切削的余量小到能保證加工精度要求。⑦對于孔的位置精度要求高的零件，在精鏜孔系時，安排鏜孔路徑應注意各孔的定位方向，避免反向間隙，做到各孔的定位方向一致。⑧型面加工常采用兩個半坐標編程，使其加工路徑相當于地形圖上的等高線，可使用刀具補償功能。⑨空間曲線的加工路線通常應用多坐標編程軟件和刀具半徑的空間補償實現。知識點解析：暫無解析18、圓錐面和圓弧輪廓面數控車削時有哪些基本加工路線?標準答案：1)圓錐車削加工路線在數控車床上車削圓錐有車正錐和車倒錐兩種情況。(1)車正錐加工路線如圖1—33所示，車正錐有兩種加工路線，如圖1—33a所示為平行法車正錐，采用此法車削，加工路線比較短。如圖1—33b所示為終點法車正錐，編程方便，但加工路線比較長。(2)車倒錐加工路線如圖1一33c、d所示，與車正錐對應，使用平行法加工路線比較短。2)圓弧車削加工路線(1)變半徑圓弧車削加工路線如圖1一34a、b所示的變半徑車削方法，因圓心坐標不變，僅圓弧半徑變化，編程方便，但加工路線較長。采用此種加工路線，因是沿精加工輪廓確定加工路線，因此適用于編程中的輪廓復合循環車削加工指令方式。(2)先錐面后圓弧車削加工路線采用如圖1—34c所示的車錐面后加工圓弧的方法，加工路線比較短，但需要進行幾何計算。此種加工路線適用于單個加工部位的粗加工，編程比較簡單。知識點解析：暫無解析19、盤套類零件內輪廓數控車削有哪些基本加工路線?標準答案：盤套類零件內輪廓加工路線與軸類零件的外輪廓車削加工路線類似，有以下基本加工路線：①通孔車削一般采用矩形循環加工路線，沿軸向工進進行加工。②車削不通孔和臺階孔一般都是沿軸向進給加工圓柱面，然后沿徑向進給加工底面或臺階環形平面，通常采用矩形加工循環，逐步加工成形。③內環槽車削時刀具沿軸向定位，徑向進給車削內環槽，然后徑向退刀、軸向退刀。④內圓弧面和圓錐面的加工可參照外輪廓加工的基本路線，但需注意由于退刀空間小，退刀坐標位置的確定應確保刀具不與已加工表面干涉。⑤在內輪廓精加工時，為了保證加工精度，確定加工路線應注意所使用機床伺服電動機的響應速度，由于徑向退刀空間比較小，因此通常是在軸向退刀時多退一些距離，以便在徑向進刀定位孔徑等內輪廓尺寸后，有足夠的時間使刀具在精加工前到達預定的坐標位置。知識點解析：暫無解析20、箱體零件的孔加工有哪些基本加工路線?標準答案：箱體零件一般都有孔系加工，孔加工的基本加工路線可借鑒以下示例：(1)控制孔距精度的加工路線示例如圖1—37所示，為了保證精鏜孔的孔距位置精度，必須注意加工路線的定位方向保持一致。如圖1—38a所示的加工路線方案A，孔Ⅰ至孔Ⅱ的進給定位方向與孔Ⅲ至孔Ⅳ的進給定位方向是相反的，其中包含了工作臺的反向間隙，容易產生孔距誤差。而如圖1—38b所示的加工路線B，經過路線④⑤后，孔Ⅲ至孔Ⅳ的進給定位方向與孔Ⅰ至孔Ⅱ的進給定位方向是一致的，消除了工作臺的反向間隙，保證了孔距的控制精度。(2)控制分布孔最短加工路線示例如圖1一39所示，為了使加工路線最短，盡量減少刀具空行程時間，加工雙圓周分布孔時可不采用如圖1—39a所示，常規的、按分布圓周進行各孔加工的數控加工路線，可采用如圖1一39b所示的