2021-2022学年辽宁 本溪市机电工程学校 高三上学期 数控原理与系统章节测试题目带答案 阶段测试四

2021-2022学年辽宁 本溪市机电工程学校 高三上学期 数控原理与系统章节测试题目带答案 阶段测试四 1、 填空题 1、 在三轴立式数控铣床或加工中心上，附加具有一个（ 旋转轴的数控转台 ）能实现四轴联动加工。 2、 对于五轴立式数控加工机床来说，必须要有（ C ）轴，然后再加上一个轴，要么是A轴要么是B轴。 3、 立式五轴联动数控铣床根据旋转轴的布置形式，可分为（ 双摆台形式 ）、( 双摆头形式 )和( 一摆台一摆头形式 )。 4、 双摆台式五轴联动结构的数控铣床两个旋转轴均设置在（ 工作台 ）上。 5、 双摆头式五轴联动结构的数控铣床两个旋转轴均设置在（ 主轴头 ）上。 6、 一摆台一摆头式五轴联动结构的数控铣床两个旋转轴分别设置在（ 主轴 ）和（ 工作台 ）上， 二、问答题 1、 试述双摆台式五轴联动数控铣床的优缺点。 答：这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴方向不动，刚性非常好，制造成本比较低。工件加工时随工作台旋转，一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 2、 试述双摆头式五轴联动数控铣床的特点。 答：双摆头式五轴联动加工中心优点： (1) 主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大。 (2) 在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常适合于高精度曲面的模具加工，这是工作台回转式加工中心难以做到的。 (3) 立式加工中心的主轴重力向下，轴承高速空运转的径向受力是均等的，回转特性很好，因此可提高转速，一般高速可达1,2000r/min以上，实用的最高转速已达到4,0000转。 3、 五轴联动加工特点有哪些？ (1) 答: 五轴联动机床的使用，让工件的装夹变得容易，工件一次装夹就可完成五面体的加工。加工时无需特殊夹具，降低了夹具的成本，避免了多次装夹，提高模具加工精度。 (2) 由于五轴联动机床可在加工中省去许多特殊刀具，降低了刀具成本。五轴联动机床在加工中能增加刀具的有效切削刃长度，减小切削力，提高刀具使用寿命，降低成本。 (3) 避免球头铣刀线速度为零加工情况的发生。现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工，球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显，但是如果用三轴立式加工中心的话，其底面的线速度为零，这样底面的光洁度就很差，如果使用五轴联动机床加工技术加工模具，可以克服上述不足。 4、 五轴联动数控铣床旋转轴布置形式对机床应用范围有何影响？ 答：五轴联动数控铣床旋转轴的布置形式不同，应用范围也不同。双摆台式五轴联动机床一般应用于中小型精密、复杂零件的加工，其性能适合于加工叶轮类零件和精密壳类以及精密模具零件的五轴加工；一般重型机床都采用双摆头五轴联动形式，这类机床多用于加工大型、精密、复杂零件，可加工复杂曲面的模具、船舶螺旋桨、客机机身、巨大的发动机壳等；一摆台一摆头形式五轴联动机床一般可用于加工中等大小的精密、复杂零件。 3、 圆柱凸轮编程与加工 生产线上某产品的贴标送料机构，其中移动平台部分为贴标产品的工作平台，贴标过程是产品随工作平台从右向左运动并停顿一个固定时间长度，贴标完成后再随工作台自左向右运动，由取料装置将产品取走，采用圆柱凸轮机构完成这样一个过程，按照该工艺要求，设计的圆柱凸轮如图4-12所示。根据圆柱凸轮二维图（见图4-12）、外表面展开图（图4-13）、三维图（图4-14）和毛坯图（图4-15）的要求，运用带A轴的数控立式铣床，建立加工坐标系并编制加工程序。 ( 图 4-12 圆柱凸轮二维图 ) ( 图 4-13 圆柱凸轮外表面展开图 ) ( 图 4-14 圆柱凸轮三维图 ) ( 图 4-15 圆柱凸轮毛坯图 ) 解： 1、 建立加工坐标系 设工件回转轴线为Z向零点。设圆周上任意一点为A轴零点。设圆柱中心轴位置为Y轴零点。设零件长度中心位置为X轴零点。 2、 编制程序： 程序名 O0001 程序段号 参考程序 说明 N1 T01M06 Ф20立铣刀 N1 G90G54G00X0Y0Z100S1000M03 G54建工件原点在圆柱中心的轴线上 N1 G43Z100H01 N1 G00Z55 N1 G01Z50F150 N1 G01Z35A60F200 N1 #1=60 展开图第一个圆弧起点A轴转角位置角度值 N1 #4=3.14×100/360 A轴每转1°对应弧长值 N1 #5=[67.9338-60]/20 第一个圆弧分2