内容正文:
专题三 认识数控车床坐标系(教案)-《数控车削加工技术与技能》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1. 理解和能够应用建立坐标系的基本原则
2. 能够描述和区分机床坐标系与工件坐标系
3. 能够进行坐标系之间的转换和调整
4. 能够解释坐标系误差对加工精度的影响
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
一、建立坐标系的基本原则
(1)永远假定工件静止,刀具相对于工件移动。
(2)坐标系采用右手笛卡儿直角坐标系。图1-17所示大拇指的方向为X(2%轴的正方向,食指指向为Y轴的正方向,中指指向为Z轴的正方向。在确定了X轴、Y轴、2轴的基础上,根据右手螺旋法则,可以很方便地确定 A、B、C三个旋转坐标轴的方向。
(3) 规定z轴的运动由传递切削动力的主轴决定,与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴,X轴为水平方向,平行于工件装夹面并与%轴垂直。
(4) 规定以刀具远离工件的方向为坐标轴的正方向。
二、机床坐标系
数控装置接通电源时并不知道机床原点,为了正确地在机床工作时建立机床坐标系,通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点(测量起点)机床启动时,通常要进行自动或手动回参考点操作,以建立机床坐标系。机床刀架回到了参考点位置,也就知道了该坐标轴的零点位置,找到所有坐标轴的参考点(机床原点),数控机床就建立起了机床坐标系。数控车床的机床原点一般为主轴回转中心与卡盘后端面的交点,如图1-20所示。
三、工件坐标系
在数控车床上进行加工时,工件可以通过卡盘夹持于机床坐标系下的任意位置。这样一来在机床坐标系下编程就很不方便。所以编程人员在编写零件加工程序时通常要选择一个工件坐标系(图1-21),也称编程坐标系,程序中的坐标值均以工件坐标系为依据。
[真题练讲]
1.(2022年四川省统一考试) 数控车床编程中,机床坐标系的建立对哪个方面具有直接影响?( )
A. 刀具的硬度
B. 加工路径的描述
C. 控制系统的稳定性
D. 操作员的培训程度
答案:B
解析: 机床坐标系的建立对加工路径的描述具有直接影响,决定了编程和操作的准确性和效率。
2.(2020年四川省统一考试) 在数控车床编程中,工件坐标系的建立与下列哪个因素关系最密切?( )
A. 加工速度
B. 刀具的锋利度
C. 机床的润滑方式
D. 加工过程中的几何形状
答案:D
解析: 工件坐标系的建立与工件在加工过程中的具体几何形状和特征关系最密切。
3.(2023年四川省统一考试)在数控车床编程中,工件坐标系的建立不会影响到哪个方面?( )
A. 加工深度的控制
B. 加工路径的描述
C. 刀具的选择
D. 电气系统的调试
答案:D
解析: 工件坐标系的建立影响加工路径的描述和刀具的选择,但与电气系统的调试无直接关系。
4.(2020年黑龙江省统一考试) 在数控车床编程中,正确设置工件坐标系可以避免哪种问题?( )
A. 刀具的损坏
B. 加工路径的错误
C. 电气系统的故障
D. 操作员的误操作
答案:B
解析: 正确设置工件坐标系可以避免加工路径错误,确保加工过程按照预期进行。
5.(2021年江苏省统一考试) 数控车床编程中,为什么要将工件坐标系与机床坐标系对应?( )
A. 提高加工速度
B. 减少加工成本
C. 确保加工精度
D. 节省能源消耗
答案:C
解析: 将工件坐标系与机床坐标系对应是为了确保加工过程中的精度和准确性。
[限时练讲]
1. 数控车床编程中,坐标系转换的核心是?( )
A. 刀具的选择
B. 加工深度的调整
C. 坐标之间的转换
D. 控制系统的更新
答案:C
解析: 坐标系转换的核心是将机床坐标系的坐标转换为工件坐标系的坐标。
2. 在数控车床编程中,工件坐标系的建立对哪些方面影响最大?( )
A. 操作员的技能水平
B. 加工深度的控制
C. 加工路径的描述
D. 电气系统的稳定性
答案:C
解析: 工件坐标系的建立对加工路径的描述影响最大,因为它直接影响编程和操作的准确性。
3. 在数控车床编程中,机床坐标系的建立通常基于机床的?( )
A. 控制系统
B. 加工刀具
C. 外观尺寸
D. 稳定性要求
答案:A
解析: 机床坐标系的建立通常基于机床的控制系统,以确保编程和操作的兼容性和正确性。
4. 数控车床编程中,如何确定机床坐标系的原点位置?( )
A. 根据刀具长度
B. 根据切削速度
C. 根据机床的结构
D. 根据工件的材料
答案:C
解析: 确定机床坐标系的原点位置通常是根据机床的具体结构和设计来确定的。
5. 在数控车床编程中,为什么需要进行坐标系转换?( )
A. 提高刀具的使用寿命
B. 适应不同的加工深度
C. 描述工件的外观特征
D. 将机床坐标系转换为工件坐标系
答案:D
解析: 坐标系转换是将机床坐标系的坐标转换为工件坐标系的坐标,以便正确描述工件的加工路径和几何特征。
6. 在数控车床编程中,为什么要考虑工件的形状和尺寸?( )
A. 影响刀具的选择
B. 决定切削速度
C. 确定机床的型号
D. 优化电气系统的设置
答案:A
解析: 考虑工件的形状和尺寸可以影响刀具的选择,进而影响加工过程中的切削参数和策略。
7. 在数控车床编程中,工件坐标系的建立对加工过程中哪个方面具有直接影响?( )
A. 操作员的工作效率
B. 机床的保养周期
C. 加工路径的控制
D. 切削速度的调整
答案:C
解析: 工件坐标系的建立对加工路径的控制具有直接影响,因为它决定了加工的准确性和效率。
8.数控车床编程中,为什么工件坐标系的建立不能与电气特性相关联?
答案:工件坐标系的建立主要用于描述工件的几何特征和加工路径,与电气特性无直接关系。电气特性主要涉及控制系统和电气传输,与坐标系的设置无直接联系。
9.机床坐标系与工件坐标系的不同之处在哪里?
答案:机床坐标系是机床控制系统中的坐标系统,用于确定加工位置;而工件坐标系是针对具体工件设计的坐标系统,用于描述工件的几何特征和加工路径。
10.数控车床编程中,工件坐标系的建立如何影响加工深度?
答案:工件坐标系的建立决定了加工刀具在工件表面的实际运动路径和深度,因此直接影响加工深度的控制和加工过程中的切削效果。
11.为什么数控车床编程中需要考虑工件坐标系与机床坐标系之间的转换?
答案:工件坐标系与机床坐标系之间的转换是为了确保加工程序中设定的工件坐标与实际机床坐标的一致性,以准确执行编程中设定的加工路径。
12.工件坐标系的建立与加工路径选择有何关系?
答案:工件坐标系的建立直接影响加工路径的描述和加工策略的选择,因为它决定了加工刀具在工件表面的运动轨迹和深度,从而影响加工过程的效率和质量。
[学法建议]
重点复习知识点:
1. 建立坐标系的基本原则:坐标系简化原则、原点选择原则、右手规则应用、考虑加工范围和加工精度
2. 机床坐标系的定义和特点。
3. 机床坐标系的坐标轴方向及其表示
4. 工作坐标系的定义和特点。
5. 工作坐标系的调整和设置方法
请同学们通过实际操作数控车床来加深对坐标系的理解。除了课堂学习,可以通过相关的数控技术书籍和在线资源进一步学习和理解。
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