※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※密
线※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ 学年学期：学年第一学期 课程名称：数控机床编程与操作 课程编号：03T3022503
题号 得分 一
课程性质：√考试□考查 考试类型：□期中√期末 A、G16
D、G19 4．数控机床采用刀具补偿后的优点有（ B
）等。 A、可减少刀具磨损对加工精度的影响
B、方便编程和选择刀具 C、方便机床操作
D、提高加工速度 5．程序结束并且光标返回程序头的代码是（
）。 A、 M30
D、 M03 6.一台三相反应式步进电动机，当采用三相六拍通电方式运行时，其步距角为0.75°，则转子的齿数为（ C ）。 A、40
7.下列指令属于准备功能字的是（ A）。 A、 G01
D． S500 8．数控机床加工的特点是（
）。 A、 高精度
C、高质量和降低劳动之强度
D、以上说法都对 9．数控机床的旋转轴之一B轴是绕( B
)直线轴旋转的轴。 □重考□免修□毕业前重考 □其它
一. 填空题（每空1分，共20分） 1．数控机床按控制方式分类为 开环控制数控机床 、闭环控制数控机床
、半闭环控制数控机床。 2．列出三种伺服系统测量反馈元件的名称： 光栅 、 磁尺 、 感应同步器 （测速发电机等）。 3．数控车床一般具有
轴联动功能。 4．目前，零件的加工程序编制方法主要有
三种方法。 5．加工中心与数控铣床的主要区别是
具有自动换刀装置
。 6．刀具半径补偿是指
之间偏移一个距离，这个偏移称为刀具半径补偿。 A、X轴
D、W轴 7．伺服系统的驱动元件包括
。 8．列写三种数控机床常用的坐标系名称 机床坐标系
工件坐标系
附加运动坐标
。 二. 选择题（每题1分，共10分） 1．在数控车床的G功能代码中，( A
) 是主轴恒线速控制指令。 A、G96
D、G99 2．G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是（ C
A、整圆 B、夹角小于90°的圆弧 C、夹角大于等于180°的圆弧 3．用来指定圆弧插补的平面和刀具补偿平面为XY平面的指令（
）。 3．（× ）数控车系统中G71指令只能完成外径粗车加工。 4．（√ ）切削内圆弧时，刀具半径一定要小于或等于图形圆半径。 5．（×）数控铣床本体部分包括：床身、主运动部件、数控装置、伺服系统。 三. 判断题（每题1分，共10分） 1．（× ）编制数控加工程序时一般以机床坐标系作为编程的坐标系。 2．（× ）机床参考点和机床原点不可以重合。 10．位置检测元件是位置控制闭环系统的重要组成部分,是保证数控机床（ A ）的关键。
D、速度 第1页，共3页
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线※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ 6．（×）CNC开环系统的特点是位置检测元件易于调整。 7．（×）数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。
8．（× ）所有的G功能代码都是模态指令。 9．（√ ）刀具补偿功能，使人们编制加工程序时可以不考虑刀具的尺寸大小。 10．（×）螺纹指令G32 X41.0 W-43.0 F1.5是以每分钟1.5mm的速度加工螺纹。
四. 简答题（每题5分，共10分） 1．简述数控机床的坐标系采用什么方法判定X、Y、Z的正方向。 答：规定平行于主轴的刀具运动坐标轴为Z轴，取远离工件的方向为正方向（+Z）；当机床有多个主轴时，则选一个垂直于工件装夹面得主轴为Z轴。 X轴为水平方向，且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。对于工件做旋转运动的机床，取平行于横向滑座的方向为刀具运动的X轴坐标，同样取刀具远离工件的方向为X轴的正方向。对于刀具做旋转运动的机床，当Z轴水平时，沿刀具主轴后端向工件方向看，向右的方向为X的正方向。如Z轴是垂直的，则从主轴向立柱看时，对于单立柱机床，X轴的正方向指向右边。（答出X轴为水平方向，且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面，远离工件方向为正方向即可） 在确定了X、Z轴的正方向后，可按右手直角笛卡尔坐标系确定Y轴的正方向。 2．在孔加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？
答： ? ? ? ? ? ?
五. 编制外廓铣削加工程序。首先加工第一象限图形，再加工第二象限图形、第三象限图形、第四象限图形。工件材料为45钢，铣刀D=10.0mm，铣削深度10.0mm,起止坐标：X0、Y0、Z100.0。（共13分）
(1) X、Y 轴定位； (2) 定位到R 点(定位方式取决于上次是G00 还是G01)； (3) 孔加工； (4) 在孔底的动作； (5) 退回到R 点(参考点)； (6) 快速返回到初始点。 主程序: O100; （5分） Y0-200-100-100-200-X 子程序: （5分） O1; G91Z-95.0; G41X100.0Y50.0D01; G01Z-15.0F10; X0Y50.0F50; X0Y200.0; X200.0Y0; X0Y-100.0; G03X-100.0Y-100.0R100.0; G01X-100.0Y0; X-50.0Y0; G00Z110.0; G40X-50.0Y-100.0 M99; G90G54G00X0Y0S300M03; Z100.0M08; M98P1; M21; M98P1; M23; M21; M22; M98P1; M23; M22; M98P1; M23; M02; 六. 编制加工中心加工程序，工件材料为45钢，钻深20.0mm , 加工刀具为：中心钻、D=7.8mm麻花钻、D=8.0mm铰刀。（12分）
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线※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ 主程序: O100; （3分）
T1M06; M98P1;
T2M06; M98P2; T3; M98P3; M02; 子程序: （7分） O1;
O3; G90G54G00X0Y0S1500M03;
G90G54G00X0Y0S800M03;
G90G54G00X0Y0S50M03; G43H01Z100.0M08;
G43H02Z100.0M08;
G43H03Z100.0M08; G81X100.0Y100.0R5.0Z-1.0F50;
G83X100.Y100.R5.Z-20.Q1.F50;
G81X100.Y100.R5.Z-20.F50; X100.0Y300.0;
X100.0Y300.0;
X100.0Y300.0; X300.0Y300.0;
X300.0Y300.0;
X300.0Y300.0; X300.0Y100.0;
X300.0Y100.0;
X300.0Y100.0; G80;
M99; M99; 八．毛坯为￠40的棒料，粗加工每次进给深度1.5mm，退刀量0.2mm，精加工余量X向0.2mm，Z向0.1mm，进给速度0.15mm/r，其它切削参数自定，请按要求编写下图加工程序。(T1刀具粗车，T2刀具精车，T3切断刀宽度4mm)（15分）（注：程序可以不编写切断工件程序段） O0001 N1; （2分） G00 G40 G99 G97 S600 T F0.15; X40. Z1.; G71 U2 R0.2; G71 P10 Q11 U0.2 W0.1; N10; （3分） G00 G42 X0; G01 Z0; X16. C-1.; Z-20.; X26.; Z-60.R3.; X33. Z-74. N11 G01 G40 X40.; G28 U0 W0 T0 M05 M09;
N2;（3分） G00 G40 G99 G97 S800 T F0.15; X40. Z1.; G70 P10 Q11; G28 U0 W0 T0 M05 M09;
N3;（3分） G00 G40 G99 G97 S600 T F0.15; X40. Z-74.; G75 R0.5; G75 X0 P2000; G00 X100.; G28 U0 W0 T0 M05 M09; M30; 七. 由数控程序绘制工件轮廓轨迹（仅绘X-Y平面）。（10分） O1 (MAIN); G90 G54 G00 G17 X0 Y0 S1000 M03; Z100.0; M98 P200 L4; G90 G00 X0 Y0 M05; M30; O200 (SUB); G91 G00 Z-95.0; G01 Z-15.0 F20; G41 X20.0 Y10.0 D01; G01 Y70.0 F100; X20.0; Y-60.0; X-30.0; G00 Z110.0; G40 X-10.0 Y-20.0; X40.0;
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数控机床操作教程
数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代
化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要
手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产
方式带来了革命性的变化。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。本书根据国内
数控技术及数控机床的应用情况，针对普通高等院校机电类专业学生的特点，突出数控技术的实用性
和数控机床的操作性，力求做到理论与实践的最佳结合。本书可与南京机械专科学校编写的《数控技
术》配套使用，也可作为学生在数控机床操作学习中的指导教材单独使用。
本书共有五章。第一、三章由常州工学院张宇编写，第二章由沙洲工学院王文红、常州工学院张
宇编写，第四、五章由常州技术师范学院朱巧荣编写。全书由河海大学常州机械工程学院刘任先审定。
常州工学院在校学生潘宇峰参加了部分插图制作及程序编制工作。
本书的出版得到了国家机械工业局教编室、江苏省教育厅、各参编学校的领导以及机械工业出版
社的大力支持，在此一并表示感谢。
由于时间仓促和编者水平有限，书中疏漏和谬误在所难免，恳请读者不吝指教，以便进一步修改。
2001年 2 月
数控技术实践的重要性
随着科学技术的飞速发展，社会对机械产品的结构、性能、精度、效率和品种的要求越来越高，
单件与中小批量产品的比重越来越大（目前已占到 70%以上），传统的通用、 专用机床和工艺装备
已经不能很好地适应高质量、高效率、多样化加工的要求，因而，以微电子技术和计算机技术为基础
的数控技术，将机械技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术和成组技术
等有机地结合在一起，使机器制造行业的生产方式和机器制造技术发生了深刻的、革命性的变化。
当今机床行业的计算机数控化已成为技术进步的大趋势。数控机床是电子信息技术和传统机械加
工技术结合的产物，它集现代精密机械、计算机、通讯、液压气动、光电等多学科技术为一体，具有
高效率、高精度、高自动化和高柔性的特点，是当代机械制造业的主流装备。数控机床大大提高了机
械加工的性能（可以精确加工传统机床无法处理的复杂零件）。有效提高了加工质量和效率，实现了
柔性自动化（相对于传统技术基础上的大批量生产的刚性自动化），并向智能化、集成化方向发展。
所以，可以毫不夸张地说，（计算机）数控技术，是现代先进制造技术的基础和核心。
数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用（美国的数控机床已占机床总数的 80% 以上），
是因为它有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题，能满足高质量、高效益和多品种、小
批量的柔性生产方式的要求，适应各种机械产品迅速更新换代的需要，经济效益显著，代表着当今机
械加工技术的趋势与潮流，也是现代机械制造企业在市场竞争激烈的条件下生存与发展的必然要求。
在数控机床发展过程中，值得一提的是数控加工中心的出现。这是一种具有自动换刀装置的数控
机床，它能实现一次装夹并进行多工序加工。这种机床在刀库中装有钻头、丝锥、铰刀、镗刀等刀具，
通过程序指令自动选择刀具，并利用机械手将刀具装在主轴上，这样可大大缩短零件装卸时间和换刀
时间。数控加工中心现在已经成为数控机床中一个非常重要的品种，不仅有立式、卧式等镗铣类加工
中心用于箱体类零件的加工，还有车削加工中心用于回转体零件加工以及磨削加工中心等。这些高性
能、高精度、高自动化的数控机床就组成了完整的数控机床家族。
当今，数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用（美国的数控机床已占机床总数的 80% 以
上），它有效地解决了复杂、精密、小批多变的零件加工问题，能满足高质量、高效益和多品种、小
批量的柔性生产方式的要求，适应各种机械产品迅速更新换代的需要，经济效益显著，。
因此，为了更快更好地适应机械
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