一、简答题1. 对零件图进行数控加工工艺性分析时,主要审查和分析哪些问题?
对零件图进行数控加工工艺性分析时,主要审查和分析的问题有:
1)审查与分析零件图样中的尺寸标注方法是否符合数控加工的特点,对数控加工来说,最好以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注法既便于编程,也便于尺寸之间的相互协调,在保持设计、工艺、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大的方便。
2)审查与分析零件图样中构成轮廓的几何元素的条件是否充分。因为无论哪一点不明确或不确定,编程都无法进行。
3)审查和分析定位基准的可靠性。数控加工工艺特别强调定位加工,尤其是正反两面都采用数控加工的零件,以同一基准定位十分必要,否则很难保证两次安装后两个面上的轮廓位置和尺寸协调。
2. 在编写加工程序时,利用子程序有什么优点?
在一个加工程序的若干位置上,如果存在某一固定顺序且重复出现的内容,为了简化程序,可以把这些重复的内容抽出,按一定格式编成子程序,然后像主程序一样将它们输入到程序存储器中。主程序在执行过程中如果需要某一子程序,可以通过调用指令来调用子程序,执行完子程序又可返回到主程序,继续执行后面的程序段。使用子程序最大的优点是简化程序,降低系统内存的使用。
3. 数控机床的I/O部件中,为什么要进行D/A、A/D转换?
机床中,有些检测元件的输出信息不是数字量,而是模拟量。由于计算机是以数字为基础工作的,所以这些模拟量在输入计算机之前,一定要进行A/D(模拟/数字量)转换。对于采用直流伺服电动机的计算机数控系统,由于电动机的控制信号是模拟电压量,所以也要将计算机输出的伺服控制信号进行D/A(数字/模拟量)转换。
4. 数控机床按加工路线可分为哪几类?各有哪些特点?
数控机床按加工路线,可分为三类:
1)点位控制系统。其特点是刀具相对于工件移动过程中,不进行切削加工,它对运动的轨迹没有严格的要求,只要实现从一点坐标到另一点坐标位置的准确移动,几个坐标轴之间没有任何联系。
2)直线控制系统。其特点是刀具相对于工件的运动不仅要控制两点之间的准确位置,还要控制两点之间移动的速度和轨迹。
3)轮廓控制系统。其特点是能对两个或三个以上的坐标轴进行严格的连续控制,不仅要控制起点和终点位置,而且要控制两点之间每一点的位置和速度,加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。
5. 什么叫钢的正火?正火的应用范围?
正火就是将工件加热到Ac3以上30~50℃进行保温,再进行空冷的工艺过程。其应用范围:
1)消除或减小过共析钢的网状渗碳体,为球化退火做准备。
2)改变亚过共析钢的切削性能。
3)可以作为一般结构的最终热处理。
4)对某些大型或形状复杂的零件,当淬火有开裂或变形的危险时,可用正火代替淬火、回火处理。
6. 简述数控机床滚珠丝杠副的特点。
数控机床滚珠丝杠副的特点:传动效率高,灵敏度高,传动平稳;定位精度高,传动刚度高;不能自锁,有可逆性,制造成本高。
7. 简述刀位点、换刀点和工件坐标原点。
刀位点是指确定刀具位置的基准点。带有多刀加工的数控机床,在加工过程中如需换刀,编程时还要设一个换刀点。
换刀点是转换刀具位置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生干涉。
工件坐标原点也称为工件零点或编程零点,其位置由编程者设定,一般设在工件的设计、工艺基准处,便于尺寸计算。
8. 简述数控机床坐标轴和运动方向命名的原则。
数控机床坐标轴和运动方向命名的原则为:
1)一律假定刀具相对于静止的工件运动。
2)标准的机床直角坐标系是一个右手笛卡儿坐标系,以工件和刀具距离增大的方向为正方向。Z轴通常取平行于主轴的方向,X轴方向是水平的且平行于工件装夹面,Y轴的方向是依据X轴和Z轴的运动按右手直角坐标系确定。
3)A、B、C轴分别表示轴线平行于X、Y、Z轴的旋转运动坐标,其正方向是按右手螺旋确定的前进方向。
9. 哪些情况下必须回参考点?为什么要回参考点?
有三种情况必须回参考点:
1)机床开机后。
2)机床锁定进行模拟仿真之后。
3)按急停按钮之后。
通过回参考点,让机床重新找到机床坐标原点,从而能够正确建立工件坐标系与机床标系之间的联系。
10. 机床误差有哪些?对加工工件的质量主要有什么影响?
1)机床主轴与轴承之间由于制造及磨损造成的误差,它对加工件的圆度、平面度及表面粗糙度产生不良影响。
2)机床导轨磨损造成的误差,它使圆柱体直线度产生误差。
3)机床传动误差,它破坏正确的运动关系,造成螺距误差。
4)机床安装位置误差,如导轨与主轴安装平行误差,它造成加工圆柱体出现锥度误差等。
11. 数控加工工艺的主要内容包括哪些?
1)选择并确定数控加工的内容。
2)对零件图进行数控加工的工艺分析。
3)零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定。
4)数控加工工艺方案的制订。
5)工步、进给路线的确定。
6)选择数控机床的类型。
7)刀具、夹具、量具的选择和设计。
8)切削参数的确定。
9)加工程序的编写、校验与修改。
10)首件试加工与现场问题的处理。
12. 简述刀具补偿在数控加工中的作用。
在加工过程中,由于刀具的磨损、实际刀具尺寸与编程时规定的刀具尺寸不一致以及更换刀具等原因,都会直接影响最终加工尺寸,造成误差。为了最大限度地减少因刀具尺寸变化等原因造成的加工误差,数控系统通常都具有刀具误差补偿功能。
通过刀具补偿功能指令,数控系统可以根据输入的补偿量或者实际的刀具尺寸,调整刀具与工件的相对位置,从而使机床能够自动加工出符合要求的零件。
13. 简述数控机床主轴在强力切削时丢转或停转的故障原因及处理方法。
1)主电动机与主轴连接传送带过松。要张紧主传送带。
2)传送带表面有油。用汽油清洗。
3)传送带使用过久而失效。要更换传送带。
4)摩擦离合器调整过松或摩擦片磨损。要调整摩擦离合器或更换摩擦片。
14. 简述数控加工的加工顺序安排原则。
数控加工的加工顺序安排原则:
1)精基准的加工。
2)主要表面的粗加工。
3)次要表面的加工。
4)热处理工序的安排。
5)主要表面的精加工。
6)最终检查。
15. 数控技术的发展趋势是什么?
高速化、高精度、高效能、高自动化、高可靠性、高符合化、高柔性和自适应控制的应用。
16. 高速切削的特点主要有哪些?
高速切削的特点主要有:
1)提高生产率。
2)有利于对薄壁、细长等刚性差的零件进行精密加工。
3)工件基本保持冷态,因此适宜加工热变形的零件。
4)高速切削时,机床的激振频率特别高,工作平稳、振动小。
5)可加工各种难加工材料和高硬度的材料。
17. 数控机床加工刀具的特点有哪些?
高刚性;高寿命;较高的换刀精度和定位精度;合理的断屑、卷屑和排屑措施;装卸调整方便;标准化、通用化、系列化程度高。
18. 为什么车螺纹要设置升、降速段?
由于机床主轴伺服系统的滞后性,会导致在加工螺纹的开始和结束时产生不规则的螺纹。为了避免该现象的出现,就在加工时设置了升速进刀段和降速退刀段。
19. 刀具长度补偿有哪些用途?
1)可以修正对刀误差。
2)在程序不变的情况下,进行分层加工。
3)在程序不变的情况下,对工件的深度进行修正。
20. 在进行轮廓加工时,一般切入、切出路线的要求是什么?为什么?
在铣削内、外轮廓表面时,一般采用立铣刀侧面刃口进行切削。切入时,一般从零件轮廓曲线的延长线上切入零件的内、外轮廓,切出时也是如此,以保证零件轮廓的光滑过渡。这是由于主轴系统和刀具的刚性变化,当铣刀沿法向切入工件时,会在切入处产生刀痕。
21. 在进行数控加工程序的编制时,主要包含哪几方面的内容?
数控加工程序的编制主要包括以下几方面的内容:加工工艺分析;数值计算;编写零件加工程序;制备控制介质;程序校验与首件试切。
22. 什么是数控机床的定位精度和重复定位精度?
数控机床的定位精度是指机床的移动部件,如工作台、刀架等在调整或加工过程中,根据指令信号,由传动系统驱动某一数控坐标轴方向向目标位置移动一段距离时,实际值与给定值的接近程度。
重复定位精度是指数控机床的运动部件在同样的条件下,在某点定位时,定位误差的离散度大小。它在数值上用3δ(标准偏差的3倍)值来表示。
23. 加工图5-5所示套筒件,两端面已加工完毕,加工孔底面C时,要保证尺寸16mm,该尺寸不便测量,计算H的尺寸及其偏差。
H
min=(60-16)mm=44mm
H
max=[(60-0.17)-(16-0.35)]mm=44.18mm
24. 加工图5-6所示工件,以M面为基准精铣N面,试计算出工序尺寸A的尺寸及其偏差。
A=(60-25)mm=35mm
A
max=(60-0.12-25)mm=34.88mm
A
min=[60-(25+0.22)]mm=34.78mm
25. 某零件装配时(如图5-7所示),要求零件A与零件B之间具有0.1~0.3mm的轴向间隙,已知尺寸如下:
,
,问B
3尺寸应控制在什么范围?
B3=B1-B2-B0=(80-60-0)mm=20mm
B3min=[(80+0.1)-(60-0.06)-0.3]mm=19.86mm
B3max=(80-60-0.1)mm=19.9mm
B3尺寸应控制在19.86~19.9mm。