[职业资格类试卷]数控机床初级（数控机床加工工艺）模拟试卷1及答案与解析.doc

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1、数控机床初级（数控机床加工工艺）模拟试卷 1 及答案与解析一、问答题1 数控机床有哪些种类? 数控加工中心有哪些典型形式?2 数控车床和铣床有哪些基本类型?3 数控机床是怎样进行工作的?4 数控加工工艺包括哪些主要内容?5 数控机床加工有哪些常见的工艺文件?6 数控加工刀具卡片包括哪些内容?7 数控车床的车削有哪些主要加工对象?8 数控加工中心有哪些主要加工对象?9 数控机床的定位精度和移动精度指标包括哪些具体内容?10 平面与连接面有哪些几何特征和加工技术要求?11 回转体零件有哪些基本类型?具有哪些工艺技术要求?12 螺旋面有哪些几何特征和工艺技术要求?13 成形面有哪些几何特征与工艺技术

2、要求?14 柱状成形面数控加工有哪些工艺特点?15 加工如图 127 所示的复合轴类零件，一般综合了外圆柱面、圆锥面、台阶、端面、成形面、螺纹、割槽和中心孔加工等内容，是数控车床加工的典型零件，也是复杂轮廓面的轴类零件，一般的加工工艺为：16 用分解加工工艺数控镗、铣加工复杂轮廓形面有哪些基本步骤和工艺特点?17 什么是数控加工路线?确定数控加工路线有哪些基本原则?18 轴类零件轮廓数控车削有哪些基本加工路线?19 旋转体槽的数控车削有哪些基本加工路线?20 箱体零件的平面数控镗、铣加工有哪些基本加工路线?21 键槽和特形沟槽应怎样确定加工路线?22 铣削内外轮廓确定加工路线应怎样选择切入切出

3、路径?数控机床初级（数控机床加工工艺）模拟试卷 1 答案与解析一、问答题1 【正确答案】 (1)数控机床的种类数控机床有多种分类方法，按工艺用途分类，可分为普通数控机床(车床、铣床等)和加工中心。按功能和运动方式分类，可分为点位运动控制数控机床、点位直线运动控制数控机床和轮廓运动控制数控机床。按进给伺服系统控制方式分类，可分为开环控制系统数控机床、半闭环控制系统数控机床和闭环控制系统数控机床。按数控装置的构成和配置分类，可分为硬线数控机床和 CNC 数控机床。按配置的典型数控系统，常分为发那科(FANUC)数控机床、西门子(SIEMENS)数控机床、华中数控机床等。按可控制的联动轴分类，可分为

4、两坐标联动、三坐标联动、两轴半联动和多轴联动数控机床等。按加工方式分类，可分为金属切削加工数控机床、金属成型数控机床、特种加工数控机床和测量、测绘类数控机床等。 (2)数控加工中心的典型形式 加工中心。加工中心主要适用于镗铣加工，立式加工中心适用于中型零件，高度尺寸较小的零件加工，尤其是盖板类零件加工。如图 11 所示为立式加工中心示例。卧式加工中心适用于中、大型零件及工序复杂且精度较高的零件加工，通常用于箱体类零件的加工。五面加工中心适用于具有多面、多方向或多坐标复杂型面的零件加工。龙门加工中心适用于大型、长型复杂零件加工。车削中心。车削中心的转塔刀架上带有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按

5、轮廓成形要求连续回转(不等速回转)运动和进行连续精确分度的 C 轴功能，并能与 X 轴或 Z 轴联动。车削加工中心分为多主轴(主要主轴和辅助主轴)、双主轴多种类型，适用于多工序轴套类零件及其零件上设置孔、键槽和平面等复合结构部位的加工。【知识模块】 数控机床加工工艺2 【正确答案】 ：(1)数控车床的常见类型 按车床主轴位置分类，可分为立式数控车床和卧式数控车床。立式数控车床的主轴垂直于水平面，有一个直径很大的圆形工作台装夹工件。卧式数控车床分为水平导轨卧式数控车床和倾斜导轨卧式数控车床。按工件加工类型和装夹方式分类，可分为适用于加工盘套类零件的卡盘式数控车床、适用于加工轴类零件的顶尖式数控车

6、床等。按刀架的数量分类，可分为单刀架数控车床、双刀架数控车床。如图 12a 所示的是单刀架数控车床；如图 12b所示的是双刀架数控车床。按特殊和专用性能分类，可分为螺纹数控车床、活塞数控车床、曲轴数控车床等。按结构性能层次分类，可分为普及型数控车床、多功能数控车床(图 12c 、d)；按进给伺服系统控制方式分类，可分为半封闭数控车床和全封闭数控车床。 (2)数控铣床的常见类型 常见中大型数控铣床的类：型如图 13 所示。按 Z 坐标的运动方式分类，可分为升降台式数控铣床和固定台座式数控铣床。小型数控铣床采用升降台形式，中型和大型数控铣床采用固定台座式。按主轴的位置分类，可分为立式数控铣床和卧式

7、数控铣床。还有立卧两用的数控铣床，立卧两用数控铣床的主轴方向可以进行更换，采用数控万能主轴头的立卧两用数控铣床，其主轴头可以任意转换方向，可以加工出与水平面呈各种不同角度的工件表面。按铣削功能和结构分类，可：分为数控镗铣床、数控龙门铣床、数控仿形铣床和各种专用数控铣床(曲轴铣床、螺纹铣床)等。按联动轴数分类，数控铣床有三轴联动，也有两轴半联动，一些有摆角功能和配置数控转盘，分度头的数控铣床，可以进行四轴和五轴联动多面加工。【知识模块】 数控机床加工工艺3 【正确答案】 数控机床加工零件时，根据零件图样要求、加工工艺，将所用刀具、刀具运动轨迹、进给方向与速度、主轴转速与旋转方向、冷却等辅助操作以

8、及相互问的先后顺序，以规定的数控代码形式编制成数控程序，输入到数控装置中，在数控装置内控制软件支持下，经过处理、计算后，向机床各坐标的伺服系统及辅助装置发出指令，驱动机床各运动部件及辅助装置进行有序的动作与操作，实现刀具与工件的相对运动，最终加工出图样要求的零件。如图 1 一 4b 所示为数控车床的基本工作原理，数控铣床、加工中心和其他数控机床的加工过程基本类似，根据数控机床的不同可控轴数和联动轴数，如铣床有 X、Y、Z 三轴加工或两轴半联动加工，加工中心有三轴、四轴、五轴等多轴加工，以适应不同型面的加工要求。 (1)两坐标联动加工 数控机床能同时控制两个坐标轴联动，如数控车床可以 X、Z 轴

9、联动加工各种曲线轮廓的回转体零件；又如数控铣床有 X、Y 、Z 三个坐标，可以同时控制两个坐标联动，经过坐标变换，可以分别实现 ZX、ZY 和 XY 两坐标联动。如图 15a 所示为分别采用 ZX、ZY 两轴联动加工的零件沟槽。 (2)三坐标联动加工数控机床能同时控制三个坐标联动，如三坐标联动的数控铣床可用于加工如图15b 所示的曲面零件。 (3)两轴半坐标联动加工数控机床有三个方向坐标运动，但只能实现两轴联动，第三个坐标只能作等距周期移动，如图 15c 所示为 ZX 坐标平面实现两轴联动，Y 轴方向采用周期进给移动加工立体曲面。 (4)多坐标联动加工能同时控制四个以上坐标的数控机床，主要用于

10、加工形状复杂的零件，如图15d 所示为五轴联动数控铣床加工曲面形状示意。【知识模块】 数控机床加工工艺4 【正确答案】 选择适用的数控机床。分析被加工零件的图样，明确加工内容及技术要求。确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线。包括划分工序、安排加工顺序，处理与非数控加工工序的衔接等。安排加工工序的作业内容，如零件的定位基准，确定夹具方案、划分工步、选用刀辅具、确定切削用量等。数控加工程序的调整。按零件坐标系选对刀点和换刀点，确定刀具补偿，确定加工路线。分配数控加工中的加工余量和尺寸公差。处理数控机床的部分工艺指令。【知识模块】 数控机床加工工艺5 【正确答案】 工艺文件是指导工人操作和用于生

11、产、工艺管理的各种技术文件。数控加工工艺文件主要包括数控加工工序卡、数控刀具调整单、机床调整单、零件加工程序单等。(1)工序卡数控加工工序卡与普通加工工序卡有许多相似之处，不同的是该卡中不仅反映使用的辅具、刃具、切削参数、切削液等，还有数控加工特有的程序段号、刃具号等数据，工序卡是操作人员根据数控程序进行数控加工的主要指导性工艺文件。工序卡应按确定的工步填写。若在数控机床上只加工一个工步时，可以不填写工序卡。在工序内容不十分复杂时，可把零件草图反映在工序卡上。(2)加工路线图 在数控加工中，加工路线规定了进刀、加工、退刀的刀具移动轨迹，合理的加工路线可以缩短加工行程，避免刀具运行中与夹具、工件

12、等发生碰撞。(3)数控刀具调整单数控刀具调整单主要包括数控刀具卡片(简称刀具卡)和数控刀具明细表(简称刀具表) 两部分。数控加工时，对刀具的要求十分严格，一般要在机外对刀仪上，预先调整好刀具直径和长度。刀具卡主要反映刀具的编号、刀具结构、尾柄规格、组合件名称代号、刀片型号和材料等，它是组装刀具和调整刀具的依据。数控刀具明细表是调刀人员调整刀具输入的主要依据。(4)数控加工程序单数控加工程序单是编程人员根据工艺分析情况，经过数值计算，按照机床规定的指令代码编制的。它是记录数控加工工艺过程、工艺参数、位移数据的清单，以及手动数据输入(MDI)和置备控制介质、实现数控加工的主要依据。【知识模块】 数

13、控机床加工工艺6 【正确答案】 数控刀具调整单主要包括数控刀具卡片(简称刀具卡)和数控刀具明细表(简称刀具表) 两部分。刀具卡片是数控加工刀具使用和调整的工艺依据，具体格式与内容可参见以下示例： 加工如图 18 所示轴承套的刀具卡片格式和内容参见表 12。数控车床的刀具结构比较简单的，可使用刀具卡片和明细表合一的方法编制。在使用可转位刀具时，还需要说明刀片的规格等有关参数，一些工艺文件还规定了刀具的使用寿命和换刀时间，如刀具的使用寿命为 85h，换刀时间在换班时间等。【知识模块】 数控机床加工工艺7 【正确答案】 数控车削有普通车削所不具备的许多优点，适合数控车削的主要加工对象有以下几类：(1

14、)精度要求高的回转体零件 由于数控车床刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和准确地进行人工补偿和自动补偿，所以能加工尺寸精度要求较高的零件，在有些场合可以以车代磨。数控车削的刀具运动是通过高精度插补运算和伺服驱动来实现的，因此能加工直线度、圆度、圆柱度等形状精度要求较高的零件。对于圆弧以及其他曲线轮廓，加工出的形状精度比仿形车床加工要高得多。数控车削由于工序集中，一次装夹加工多项内容，可有效提高零件的位置精度。(2)表面质量要求高的回转体零件 数控车床基本上都具有恒线速度切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均匀的零件。在材质、精车余量和刀具已确定的条件下，零件的表面粗糙度取决于进给量和切削速度。

15、在普通车床上车削锥面和端面时，由于转速恒定不变，致使车削后的表面粗糙度值不均匀。使用数控车削的恒线速度切削功能，可选择最佳线速度来车削锥面和端面，使车削后的表面粗糙度值小而均匀。(3)表面形状复杂的回转体零件 由于数控车床具有圆弧和直线插补功能，所以可以车削任意直线和曲线组成的形状复杂的回转体零件，一些在普通车床上无法加工的曲线型面，在数控车床上可以方便地进行插补加工。曲线可以是圆弧和直线组成，也可以是数学方程描述的曲线，也可以是列表曲线。对于非圆曲线组成的零件轮廓应先用直线或圆弧逼近，然后采用直线或圆弧插补功能进行插补车削。(4)带特殊螺纹的回转体零件 普通车床能加工的螺纹相当有限，在没有特

16、殊附加装置的条件下，只能车削等导程的直、锥面的公英制螺纹，而且一台车床只能限定加工若干种导程的螺纹。但数控车床能车削增导程、减导程以及要求等导程和变导程之间平滑过渡的螺纹。数控车床车削螺纹时，主轴转向不必像普通车床那样交替变换，可以不停顿地循环，直至完成螺纹加工，因此车削螺纹的效率高。数控车床车削螺纹都采用硬质合金成形刀片，切削速度高，配备精密螺纹车削功能，可加工高精度的螺纹回转体零件。【知识模块】 数控机床加工工艺8 【正确答案】 (1)箱体类零件箱体类零件的主要加工内容是平面和孔系加工，以及一些精度要求不高的分布孔(一般用于盖板等紧固螺栓、螺钉使用的螺孔)，因此加工中心可采用一次装夹多面加

17、工的方法，采用一面二孔常规定位方法，充分发挥刀库的作用，使用多种刀具，把箱体零件的大部分(或所有)工序集中进行数控加工，主要进行平面铣削；孔系钻、镗；分布螺孔的钻、攻螺纹等加工。对于箱体零件上精度要求较高的轴承孔、定位销孔也可采用数控加工方法，达到图样规定的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度要求。 (2)模具型腔各种模具的型面有规则的表面组合而成的模具型腔，也有许多模具是由不规则的曲线组合而成的，如汽车覆盖件冲模型腔，形状复杂，加工时需要进行多轴联动加工，各种部位需要多种刀具进行加工，因此通常采用加工中心进行加工。如图 114 所示为几种复杂模具型腔示例。(3)形状复杂的曲面零件与数控铣床类似，

18、一些机械零件的表面是复杂曲面，如汽轮机动叶片、航空机翼、螺旋桨等，需要多轴联动进行加工的，一般都采用加工中心进行加工。【知识模块】 数控机床加工工艺9 【正确答案】 1)定位精度指标(1)定位精度定位精度是指数控机床工作台等移动部件在预定终点所能达到的实际位置的精度，移动部件的实际位置与理想位置之间的误差称为定位误差。定位误差包括伺服系统、检测系统、进给系统等误差，还包括移动部件导轨的几何精度误差，定位误差将直接影响零件加工的位置精度。(2)重复定位精度重复定位精度是指在同一台数控机床上，应用相同程序相同代码加工一批零件，所得到所有连续结果的一致程度，重复定位精度受伺服系统特性、进给系统的间隙

19、与刚性以及摩擦特性等因素的影响。(3)分度精度分度精度是指分度工作台在分度时，理论要求回转的角度和实际回转的角度值的差值。分度精度既影响零件加工部位在空间的角度位置，也影响孔系加工的同轴度等。2)移动精度指标(1)分辨度分辨度是指两个相邻的分散细节之间可以分辨的最小间隔。对测量系统而言，分辨度是指可以测量的最小增量。(2)脉冲当量对控制系统而言，分辨度是指可以控制的最小位移增量，即数控机床发出一个脉冲信号，反映到机床移动部件上的移动量，一般称为脉冲当量。脉冲当量越小，数控机床的加工精度和加工质量越高。【知识模块】 数控机床加工工艺10 【正确答案】 (1)平面的几何特征与技术要求在各个方向上都

20、成直线的面称为平面。平面是机械零件的基本表面之一。平面加工的技术要求包括平面度和表面粗糙度，还常包括相关毛坯面加工余量的尺寸要求。(2)平行面的几何特征与技术要求与基准平面或直线平行的平面称为平行面。平行面加工的技术要求包括平面度、平行度和表面粗糙度，还包括平行面与基准面的尺寸精度要求。(3)垂直面的几何特征与技术要求与基准平面或直线垂直的平面称为垂直面。垂直面加工的技术要求包括平面度、垂直度和表面粗糙度，还常包括垂直面与其他基准(如对应表面的加工余量等)的尺寸要求。(4)斜面的几何特征与技术要求 与基准平面或直线成倾斜夹角(大于 90或90)的平面称为斜面。斜面加工的技术要求包括平面度、夹角

21、要求和表面粗糙度。(5)连接面的几何特征与技术要求 连接面是指相互交接的平面，这些平面可以相互平行、垂直或形成任意的倾斜角。典型的连接面工件有六角柱、立方体等。连接面加工的技术要求包括平面、平行面、垂直面和斜面的所有技术要求，此外还有连接质量要求，如正棱柱的棱带直线度要求，等分要求等。【知识模块】 数控机床加工工艺11 【正确答案】 回转体零件主要是指轴类、套类和盘形零件，通常由内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、端面和环形平面组成。旋转体零件具有以下主要工艺技术要求：(1)尺寸精度要求包括外圆和内孔的直径尺寸精度要求；台阶和零件的长度尺寸要求等。(2)形状精度要求主要是圆柱面的圆度和圆柱度要求

22、；圆锥面的锥度要求；端面的平面度要求；轴类零件的直线度要求等。(3)位置精度要求主要是圆柱面之间的同轴度要求；偏心圆柱面的偏心距要求；端面或环形面与圆柱面轴线的垂直度要求等。(4)表面粗糙度要求采用车削和磨削加工是数控机床加工旋转体零件的主要方法，一些比较特殊的旋转体零件也可以在数控铣床和加工中心上进行加工，一般都能达到较高的表面精度。【知识模块】 数控机床加工工艺12 【正确答案】 (1)螺旋面的几何特征螺旋线是直线运动和圆周运动复合后形成的曲线，具有等速、等加速和等减速等运动规律。以等速螺旋线为导线形成的螺旋面有平面螺旋面和圆柱螺旋面，是零件上常见的螺旋面，具有平面螺旋面的典型零件是盘状凸

23、轮，具有圆柱螺旋面的典型零件是圆柱凸轮，如图 121 所示。(2)等速凸轮加工的工艺技术要求等速凸轮是螺旋面加工的典型零件，所谓等速凸轮，就是凸轮周边上某一点转过相等的角度时，便在半径方向上(或轴线方向上)移动相等的距离。等速凸轮的工作型面一般都采用阿基米德螺旋面。数控铣削等速凸轮时，一般应达到如下工艺要求： 凸轮的工作型面应具有较小的表面粗糙度值。 凸轮工作型面应符合预定的形状，以满足从动件接触方式的要求。 凸轮工作型面应符合所规定的导程 (或升高量、升高率)、旋向、基圆、槽深等要求。 凸轮型面应与某一基准部位处于正确的相对位置。【知识模块】 数控机床加工工艺13 【正确答案】 (1)成形面

24、的几何特征在机器零件中，有许多零件的内表面或外形轮廓线是由曲线、圆弧和直线构成的。当这些成形面的母线是直线时，便称为直线成形面。直线成形面的零件实例如图 126 所示。其中，直线成形面零件呈盘形或板状时，形面母线比较短，如图 126a 所示。直线成形面零件呈柱状时，形面母线比较长，如图 126b 所示。根据以上的几何特征和基本概念，直齿条和直齿圆柱齿轮的齿槽、外花键的齿槽等，都是比较典型的直线成形面。(2)成形面零件的加工工乙技术要求 形面素线应垂直于基准平面，以孔为基准的工件，素线应平行于基准孔的轴线。同时，素线应符合直线度要求。 端面轮廓曲线应符合图样的各项尺寸与形状位置精度要求。将曲线分

25、解为直线、圆弧、螺旋线或其他曲线，各基本几何元素的连接点应符合坐标尺寸要求，如直线与圆弧的连接、圆弧与圆弧相切或相交等连接点的形状位置精度，有连接部位特殊要求的应符合连接精度要求。 零件的表面粗糙度应符合图样规定的等级精度要求。【知识模块】 数控机床加工工艺14 【正确答案】 柱状成形面数控加工工艺与使用普通机床的铣削加工工艺类似，如使用成形刀具加工、使用逐点坐标法加工等基本方法，使用自动编程的方法，一般要分解轮廓曲线进行 CAD 造型，然后使用 CAM 软件计算加工轨迹，按轨迹自动生成 G 代码，然后导入数控机床进行加工，所使用的刀具一般是球头立铣刀，刀具应用的半径补偿值为刀具球面半径值。【

26、知识模块】 数控机床加工工艺15 【正确答案】 自右向左切削加工工件外轮廓，加工顺序为：倒角车24mm外圆车锥面车 5mm外圆车 R55 圆弧 车 40mm外圆车 R44 圆弧车 R20 圆弧车 30mm外圆车端面倒角 车 50mm外圆车端面。车 20mm直径，宽度为 4mm 的槽。车 M2415mm 外螺纹。【知识模块】 数控机床加工工艺16 【正确答案】 应用分解加工工艺可对凸台和凹腔复合的零件进行加工，此类零件一般具有单个轮廓组合的特点，关联部位的结构也比较简单，可以将各个加工部位进行分解加工。【知识模块】 数控机床加工工艺17 【正确答案】 在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹

27、称为加工路线。确定加工路线是编写程序前的重要工艺步骤，加工路线的确定应遵循以下基本原则：(1)精度和效率原则保证被加工工件的精度，并有较高的加工效率。(2)便捷编程原则 使加工数据计算简单，以减少编程的工作量和程序的复杂程度。(3)缩短加工路线原则 使加工路线尽可能短，既可以减少程序段，又可以减少空刀时间。(4)合理应用刀具的原则 数控加工中需要保证刀具的尺寸精度寿命，刀具的使用寿命与加工路线的确定有密切的关系，尤其是使用一把刀具加工几个部位时，需要合理设定刀具的几何角度，以保证各部位的加工都能顺利进行。车刀的刀位点和刀尖方向与加工部位有对应关系，铣刀的加工路线也与刀位点的选取有关。例如用端铣

28、法加工平面，刀位点在刀尖回转圆的中心。加工键槽，刀位点设定在键槽铣刀端面中心。加工时加工路线一般在加工部位的宽度中间平面内。采用立式铣刀加工内外轮廓时，刀位点设定在铣刀端面中心，加工路线是轮廓偏移刀具半径尺寸的相似形。(5)综合因素原则 确定加工路线时，还应考虑工件的加工余量、工艺系统的刚度，以便确定加工中的循环次数，以及铣削加工的顺铣和逆铣方式，孔加工中的进给后退排屑、割槽和钻孔的终点停留、加工部位转换时的拐角特性等加工方式。(6)外轮廓切入和切出路径确定原则 在路径的辅助程序段设计时，外轮廓加工的切入和切出路径应在切入点的切向方向，尽可能避免法向切入，以免由于速度方向改变和弹性变形在工件表

29、面留下接刀痕迹。【知识模块】 数控机床加工工艺18 【正确答案】 1)轮廓粗车加工路线 (1)沿轮廓循环车削 如图 1 一 32a 所示，粗车时采用数控系统具有的封闭式复合循环功能，控制车刀沿着工件轮廓进行进给的加工路线。 (2)三角形循环车削 如图 132b 所示，粗车时采用三角形循环进给加工路线，可以在沿轮廓精车之前将最接近轮廓线的斜线作为粗车的最终斜线。 (3)矩形循环车削 如图 132c 所示，车削进给路线与轴线平行，每一次粗车的终点应保证精车最小余量，形成的阶梯状应不干涉工件轮廓。此法是加工路线最短的粗车方法，切削时间短，刀具损耗少。 2)轮廓精车加工路线 与轮廓粗车中沿轮廓循环车削

30、的加工路线类似，精车时采用数控系统具有的封闭式复合循环功能，控制车刀沿着工件轮廓进行进给的加工路线。沿轮廓循环精车的加工路线应注意以下事项： (1)注意刀尖圆弧对加工精度的影响 精车与粗车刀具不同的是刀尖具有较大的圆弧，同样的加工路线会引起轮廓的变化，影响加工精度。因此需要通过刀具圆弧的补偿，将相同程序通过补偿，调整加工路线，达到图样规定的轮廓精度要求。 (2)注意轮廓拐角细节的结构要求在轴类零件的外轮廓车削时，程序是按精加工的要求编制的，粗加工按精加工的程序留有 Z 轴和X 轴的精加工余量和设定的背吃刀量进行循环粗加工，因此，在确定精加工沿轮廓加工的程序内容中，要按图样规定的要求和倒角、倒圆

31、等拐角结构要求完成细节部位加工。 (3)注意加工路线组合对轴向尺寸的影响 轴类零件因工件装夹、加工部位的结构特点，常需要调头装夹分工序加工轮廓，因此在调头加工中应注意轴向尺寸精度控制，可以通过粗车加工后插入暂停程序段进行测量、刀具补偿和修改工件零点偏置等方法，改变精车实际加工路线，来达到轴类零件调头后的轴向尺寸精度要求。【知识模块】 数控机床加工工艺19 【正确答案】 在轴类零件和盘套类零件中，经常会设置各种截形的环形槽，在加工各种截形的内外环槽时，可参考以下基本加工路线： (1)一次成形槽车削 对于宽度和深度尺寸都不大的环形槽，可采用与槽等宽的刀具，一次成形切入切出加工，加工路线如图 135

32、a 所示，通常沿 Z 轴方向快速定位，沿 X 轴方向进给加工，刀具切入到槽底后可利用暂停指令使刀具短暂停留，以修整槽底形状精度，为避免退刀损坏环形槽侧面精度，刀具沿 X 轴方向的退出过程可采用工进速度。 (2)深槽车削 如图 1 一 35b 所示，深槽的切削加工路线应采用分次进刀方式，刀具在切入工件一段深度后，停止进刀并回退一定距离，以达到断屑和排屑的目的，避免扎刀和折断刀具的现象。注意加工路线仅沿径向(X 向)进给和回退。 (3)宽槽车削 如图135c 所示，车削侧面和槽底的精度要求都较高的宽槽时，应采用排刀的方式进行粗车，然后用精切槽刀沿槽的一侧车至槽底，精车槽底至宽槽另一侧，再沿另一侧面

33、退出车削。在确定精车加工路线时，注意刀位点的变化，轴向移动的距离不等于槽宽，而是槽宽与刀具宽度之差。【知识模块】 数控机床加工工艺20 【正确答案】 1)数控铣削加工平面 数控铣削加工箱体零件的平面，可按平面的边界形状选用刀具，然后确定加工路线。 (1)用立铣刀加工平面 箱体零件的平面有多种带状形式，例如侧面孔系的端面一般为凸台圆环带状平面，如图 136a 所示，此时可发挥数控加工的特点，设置按圆环带状平面宽度中间圆的路径来确定加工平面的加工路线，连环的平面可衔接进行加工。又如顶面或底面，箱体类零件常设计为矩形框的带状平面，如图 136b 此时也可按最短路径的原则，确定用立铣刀加工平面的矩形加

34、工路线。 (2)用端面铣刀加工平面 对于加工面积较大的箱体零件平面，应使用端铣刀进行加工，可转位端铣刀的直径可做的很大，在数控龙门铣床上对大型箱体零件的加工一般都采用可转位端面铣刀。端面铣刀的加工路线比较简单，如图 136c 所示，需要接刀加工的注意按略小于刀具回转直径的尺寸确定相邻切削加工路径的间距，以使接刀位置有部分的重叠，避免接刀位置有未切除的残留痕迹。 2)用镗刀加工平面 在箱体零件上，有孔的台阶面、孔的环形端面等与孔轴线垂直的平面，此类平面可以采用镗刀直接进行加工，此种加工方法平面的精度由镗刀刀刃的刃磨质量和刀具的安装精度保证，加工路线短。注意使用镗刀加工需要考虑镗刀退出时的准停位置

35、。【知识模块】 数控机床加工工艺21 【正确答案】 (1)键槽的铣削加工路线 如图 141 所示，铣削加工封闭式键槽，有两种基本加工方法，加工路线的确定方法如下： 采用一次加工成形的加工方式，如图 141a 所示，加工路线为：初始高度快速定位至键槽一端圆弧中心快速下降至起刀点Z 向进给铣削至槽底沿槽向进给铣削至槽另一端圆弧中心 进给速度退刀至起刀点快速退回起始点。 采用分层加工成形的加工方式，如图141b 所示，加工路线为：初始高度快速定位至键槽一端圆弧中心快速下降至起刀点Z 向进给铣削至第一层高位置沿槽向进给铣削至槽另一端圆弧中心 Z向进给至第二层高位置沿槽向反向进给铣削至槽一端圆弧中心Z

36、向进给至槽底位置沿槽向进给铣削至槽一端圆弧中心用进给速度退刀至起刀点快速退回起始点。 对于宽度较大的封闭式键槽，可以按内轮廓的加工方法使用较小的键槽铣刀进行加工，平面加工路线与键槽轮廓相似，如图 141 c 所示为半封闭键槽分层铣削加工路线示例。 (2)特形沟槽的加工路线 特形沟槽有各种类型，如燕尾槽、T 形槽、 V 形槽、矩形花键槽、渐开线齿槽等。开通的特形沟槽加工路线比较简单，因柄式刀具处于对称切削的状态，因此进给方向没有严格的要求，加工路线包括 Z 向的深度定位、 X 或 Y 向切入进刀、切削进给、切出退刀、Z 向退刀返回起始点等。若深度分层铣削可参照键槽分层铣削加工路线。对于有间距尺寸

37、的多条平行沟槽，可参照如图 1 一 42a 所示的 T 形槽加工路线。对于精度要求较高的特形沟槽，如齿条加工，可参照图 142b 所示的加工路线，若进行粗精加工的，应将粗精加工分开进行，即所有槽粗加工完成后再进行精加工，不宜在一条槽的位置完成粗精加工，然后移动齿距加工下一个齿。【知识模块】 数控机床加工工艺22 【正确答案】 (1)外轮廓加工 如图 145a 所示，当铣削平面零件外轮廓时，一般采用铣刀的圆周刃铣削。刀具切入工件时，应避免沿零件的外轮廓的法向切入，而应沿外轮廓曲线的延长线的切向切入，以避免产生切痕影响表面加工质量。在切离工件时也应避免在曲线轮廓部位直接退刀，应沿曲线轮廓的延长线的切向逐渐退离工件。 (2)交点型内轮廓加工铣削封闭的内轮廓表面时，若内轮廓曲线允许外延，则应沿切向切入和切出。若内轮廓曲线不允许外延，如图 145b 所示，若刀具只能沿内轮廓曲线的法向切入切出，则切入切出点应尽量选在轮廓曲线两几何元素的连接交点处。 (3)相切型内轮廓加工 当内轮廓曲线几何元素均为相切而无交点时，为防止取消刀补时在轮廓拐角处留下过切凹痕，如图 146a 所示，刀具的切入切出点应远离拐角位置，如图146b 所示。 (4)整圆轮廓加工铣削内圆或外圆轮廓时，也应注意沿切向切入切出的原则，以提高圆柱面的加工精度。【知识模块】 数控机床加工工艺