五、论述题（10分）
假设你在某工厂进行数控铣床的实际生产操作，从安全角度来分析，你认为：主要应该注意哪些方面，试说明理由？
答题要点：
1）人身安全方面；
2）机床安全方面；
3）产品安全方面；
4）工具安全方面；
5）量具安全方面，等等。
数控技术知识
一、填空题（每空1分，共22分）
1、数控设备主要由输入输出装置、（1）计算机数控装置、（2）伺服系统和（3）受控设备等部分组成。
5、对于箱体类零件的数控加工，为方便在一次安装后加工更多的表面，其定位方式一般选择（11）一面两销，其中一个圆柱销的削边方向为（12）两圆柱销的连线方向。
6、MC机床上的刀具预调是指（13）确定刀具在刀柄上装夹的的轴向尺寸和径向尺寸，一般通过（14）机外对刀仪预调。
7、用于复杂型腔和型孔的数控电火花成形加工，一般选用（15）电火花成形多轴数控机床；为提高加工表面侧壁和底面的加工精度，可采用（16）多轴数控摇动加工。
解：数控加工程序如下：
N010 G50 X80.0 Z80.0；（坐标系设定）
N020 S400 M03；
N030 G01 X46 Z3 F120；
N040 G71 P050 Q130 U0.4 W0.2 D1.5 F100；(粗车循环)
NO50 G00 X0；
N060 G01 X10.0 Z-2；
数控电火花线切割加工时，脉冲电源的脉宽ti较窄（2～60 s），单个脉冲能WM、平均电流ie（1～5A）一般较小，所以它总是采用正极性加工。
五、综合编程题（共26分）
1、试用3B格式编制下图（2）所示零件型孔的数控电火花线切割加工程序。已知电极丝直径为ф0.12mm，单边放电间隙为0.01mm，图中尺寸均为平均尺寸。（12分）
7、数控电火花慢走丝线切割加工时，所选用的工作液和电极丝为（D）。
A．乳化液、钼丝 B．机油、黄铜丝 C．纯水、钼丝 D．纯水、黄铜丝
8、对于数控机床切削精度的检查方法有（CD）。
A．机床定位精度检查 B．机床几何精度检查
C．单项加工精度检查 D．加工一个综合性试件检查
三、判断题：在下列各题的括号内，正确的打“√”，错误的打“×”（每题1分，共10分）
（3）在安排粗、精车削用量时，应注意机床说明书给定的允许切削用量范围。对于主轴采用交流变频调速的数控车床，由于主轴在低转速时扭矩降低，尤其应注意此时的切削用量选择。
3、利用极性效应和吸附效应，说明数控电火花成形加工和数控电火花线切割加工时工具电极（丝）极性的接法。（8分）
答：数控电火花成形加工时，当采用短脉冲加工，如紫铜加工钢ti＜10 s 时，电子质量小，其惯性也小，在电场力的作用下容易在短时间内获得较大的运动速度，即使采用较短的脉冲进行加工也能大量迅速地到阳极，轰击阳极表面。而正离子由于质量大，惯性也大，在相同时间内获得的速度远小于电子，大部分正离子尚未到达负极表面，脉冲便结束，所以负极的蚀除量小于正极，故此时应选用正极性加工；当采用长脉冲，如紫铜加工钢ti＞80 s时，正离子可以有足够的时间加速，获得较大的运动速度，并有足够的时间到达负极表面，加上它的质量大，因而正离子对负极的轰击作用远大于电子对正极的轰击，负极的蚀除量则大于正极，应选用负极性加工；采用含碳氢化合物的工作液（如煤油）时，在放电过程中将分解形成带负电荷的碳胶粒，电场力使碳胶粒吸附在正极表面，在一定条件下可形成一定厚度的化学吸附层，称为炭黑膜。如采用负极性加工（电极接正极），碳黑膜会吸附在电极上，对电极有保护和补偿作用，可实现电极“低损耗”加工，且一般采用较大的脉冲宽度。
2、圆弧形车刀在数控车削时，其圆弧半径应（AC）。
A．小于或等于零件上凹形轮廓上的最小曲率半径
B．大于零件上凸形轮廓上的最小曲率半径
C．不宜选择过小，以避免车刀制造困难和车刀损坏
3、在程序控制数控机床的运动时，其工作方式为（BCD）。
A．手动 B．自动 C．MDI D．单段
4、数控铣削高精度（位置）尺寸及复杂轮廓的检验，一般使用的量具为（C）。
原始基准（工序基准）的作用：通过它及其原始尺寸来保证设计尺寸。
定位基准的作用：通过它来确定原始尺寸方向的位置。
测量基准的作用：通过它来测量工件上各表面间的位置。
对于数控加工作为最终工序时，其定位基准选择的原则是：定位基准应力求与设计基准或原始基准重合；应使定位准确和稳定可靠，并使夹具简单。
2、数控车削加工时车削用量的具体选择原则有哪些？（6分）
8、对于数控线切割加工的自动编程，当按零件轮廓CAD后，在形成刀具路径时，如采用3B格式时一般选择（17）电脑刀具补正方式；如采用4B或ISO格式时，一般选择（18）控制器刀具补正方式；无论采用哪种格式，其数控程序的形成都需进行（19）后置处理。
9、华中Ⅰ型数控铣床的工作方式有自动、手动、单段、（20）步进、回参考点和手动攻丝等。其中单段方式用于（21）调试单个程序的情况下。
A．游标卡尺 B．投影仪 C．三坐标测量机 D．内径百分表
5、在一般MC加工时，优先选用的夹具为（B）。
A．专用夹具 B．通用夹具或组合夹具 C．工件统一基准定位装夹系统
6、在数控电火花成形加工时，为获得较高的精度和较好的表面质量，在工件或电极能方便开工作液孔时，宜采用的工作液工作方式为（C）。
A．冲油式 B．喷射式 C．抽油式
13．常用的位置检测装置有：旋转变压器、光栅、磁栅、感应同步器、编码盘等
14．JB3051-82规定，数控机床坐标轴和方向是基于工件固定，刀具移动。
15．G81固定循环格式为：G81X Y Z R Q P F K。
二、解释如下指令或字母含义（15×1分）
1、CIMS计算机集成制造系统
2、G02顺时针方向圆弧插补
c、脉冲电源能将工频交流电转变为单向脉冲电流加在工件和电极上。
四、编程题（25分）
编制图示零件中2mm凸台的数控精加工程序，刀具直径Ø10，试编程：
答题要点：
1、程序名称，%O0001，不全为0；
2、工件坐标系的设置XYZ；
3、有安全高度的设置、有加工深度Z的设置；
4、M05、M30或M02、
5、内容正确，可行。
1、三坐标控制的数控机床就是意味着能实现三坐标加工。（×）
2、数控加工工序顺序的安排，应先进行内表面的加工，后进行外形的加工。（√）
3、数控车削加工时应多选择专用夹具。（×）
4、在进行数控车削和铣削螺纹时，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。（×）
5、当工件轮廓的加工余量较大且不均匀时，为提高加工效率和减少加工成本，其粗加工或半精加工时一般采用数控铣削。 （×）
N070 Z-20；
N080 G02 U10 W-5 R5；
N090 G01 W-10；
N100 G03 U14 W-7 R7；
N110 G01 Z-52；
N120 U10 W-10；
N130 W-20；
N140 X50；
N150 G70 P050 Q130；（精车循环）
N160 G00 X80 Z80；
解：
（1）偏移量：D=r+δ=0.12/2+0.01=0.07 mm
（2）线切割路线：从ф10孔→右上方型孔
（3）电极丝中心到ф10孔中心的距离为：5-0.07=4.93 mm
（4）3B格式程序：用相对坐标编程
B4930 B0 B004930 GXL1；穿丝孔切入，O→电极丝中心
B4930 B0 B019720 GYNR1；加工ф10孔
4．立铣刀的刀位点是刀具底面中心，球头刀的刀位点是球心。
5．FMC是指柔性制造单元，DNC是指直接数字控制系统。
6．数控机床主要由输入输出装置、计算机数控装置、伺服系统和机床主机机构组成。
7．程序段格式是指在同一程序段中关于字的排列书写方式和顺序及字的长度限制和规定的表示方法。
8．车削加工中心的主传动系统与数控车床的主传动系统相比，增加了主轴的C轴（进给）功能。
10、数控系统的诊断程序一般有启动诊断、在线诊断和（22）离线诊断等几种。
二、选择题：下列各题的选项中有一个或多个是正确的，请将其代号填入括号中。（每题2分，共16分）
1、在下列（AB）中，要考虑使用合适的进刀/退刀引线和弧，以使加工后的表面质量较好。
A．数控车削 B．一般数控铣削 C．数控加工有岛屿的槽
9、当数控机床出现故障时，或更换数控系统的电池时，无论什么情况都不要使数控系统断电。（×）
10、镗铣类数控机床主要以尺寸精度为主。（×）
四、简答题（共26分）
1、在数控加工工序设计时，要选择确定的工艺基准有哪些？各有何作用？对于数控加工作为最终工序时，其定位基准选择的原则是什么？（12分）
答：在数控加工工序设计时，要选择确定的工艺基准有原始基准（工序基准）、定位基准、测量基准。
9．数控加工是指在数控机床上进行加工零件的一种工艺方法。
1闭环数控机床、半闭环数控机床。
11．电火化线切割加工中，常采用正极性加工。
12．电火化成形加工中，工作液过滤系统的作用：强迫一定压力的工作液流经放电间隙，以排出蚀除物、并对用过的工作液进行过滤和冷却。
答：（1）粗车时，首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量ap，其次选择一个较大的进给量f,最后确定一个合适的切削速度v 。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑，因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。
（2）精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且均匀，因此选择较小（但不太小）的背吃刀量ap和进给量f ，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度v。
数控机床操作及编程期末试题（附有答案）
一、填空题（30×1分）
1．译码的功能主要是将输入的数控加工程序段按一定规则翻译成数控装量中的计算机能够识别的数据形式、并按约定的格式存放在指定的译码结果缓冲器中。