3.1 数控铣床的基本操作（同步练习）-《数控铣削编程与操作训练（第3版）》同步精品课堂（高教版）

3.1 数控铣床的基本操作 一、名词解释 1.CRT/MDI 操作面板 答案：数控铣床中集成了 CRT 显示器和手动数据输入（MDI）功能的面板，用于显示系统画面、信息画面，以及输入和编辑程序等操作。 2.机床操作面板 答案：用于控制机床运行状态的面板，包含工作方式设定键、基本功能键等，可实现自动运行、手动操作等多种工作模式切换。 3.刀具 Z 向对刀 答案：确定刀具在 Z 轴方向与工件坐标系零点距离的操作，目的是设定刀具长度补偿值，保证加工深度的准确性。 4.DNC 方式 答案：一种数控机床工作方式，通过外部计算机等设备向机床传输程序并执行，适用于程序较长或需要批量加工的场景。 5.手轮操作方式 答案：通过旋转手持式操作器的手动脉冲发生器，控制机床各轴按设定步距移动的操作方式，便于精确调整刀具位置。 6.机床回参考点 答案：使机床各轴回到预设的基准点（参考点），建立机床坐标系的过程，是保证加工精度的基础操作。 7.刀具长度补偿 答案：通过设定补偿值，补偿不同刀具在长度方向的差异，使多把刀具在加工时能以统一的基准进行切削。 二、选择题 1.图中，用于显示系统画面的按键是（ ） A. MESSAGE B. SYSTEM C. EDIT D. AUTO 答案：B 解析：根据表 3-1，SYSTEM 键用于显示系统画面，MESSAGE 用于显示信息画面，EDIT 和 AUTO 是机床操作面板的工作方式键，故选 B。 2.FANUC 0i系统操作面板中，用于手动输入数据的键是（ ） A. POS B. PROG C. MDI D. OFFSET 答案：C 解析：MDI键进入手动数据输入模式，用于直接输入指令。 3.刀具Z向对刀时，若使用Z向设定器，需叠加的高度值为（ ） A. 正值 B. 负值 C. 零 D. 绝对值 答案：B 解析：设定器高度需取负值以补偿刀具长度。 4.以下哪种对刀方法精度最高但效率较低？（ ） A. 直接试切法 B. Z向设定器法 C. 杠杆百分表法 D. 机外预调+机上对刀 答案：C 解析：杠杆百分表法需手动调整，精度高但耗时。 5.操作机床时，红色急停按钮应（ ） A. 每天按一次测试 B. 仅在紧急情况下使用 C. 代替正常停止键 D. 由观察者操作 答案：B 解析：急停按钮用于突发故障，非紧急情况禁用。 6.G43指令的作用是（ ） A. 取消刀具补偿 B. 正向刀具长度补偿 C. 负向刀具长度补偿 D. 半径补偿 答案：B 解析：G43为正向补偿，G44为负向补偿。 7.以下哪种情况适合使用离心式对刀棒？（ ） A. 粗加工孔定位 B. 精加工孔中心定位 C. 外圆表面定位 D. 平面定位 答案：A 解析：离心式对刀棒适用于粗加工，光电式适用于精加工。 三、填空题 1.FANUC 0i-MB系统操作面板中，PROG键的功能是______。 答案：显示或编辑程序 2.刀具X、Y向对刀时，杠杆百分表需固定在______上。 答案：机床主轴端面 3.多把刀具对刀方法2中，需将______刀具的补偿值设为零。 答案：最长（或最短） 4.机外预调对刀法的优点是______和______。 答案：精度高、效率高 5.程序段“G01 Z-5 F120”中，F120表示______。 答案：进给速度120mm/min 6.对刀时，工件坐标系G54~G59的零点偏置指令中，Z值通常设为______。 答案：零 7.自动运行程序前，需先执行______以检查路径。 答案：空运行 四、判断题 1.数控铣床操作中，多人可同时操作机床以提高效率。（ ） 答案：× 解析：训练注意事项中规定操作中应以一人操作为主，其他人不得擅自操作，故错误。 2.刀具 Z 向对刀只能采用直接试切对刀的方法。（ ） 答案：× 解析：刀具 Z 向对刀还可利用 Z 向设定器，故错误。 3.机床锁住功能按下后，机床各轴被锁住，只能运行程序。（ ） 答案：√ 解析：表 3-4 中机床锁住键的功能是各轴锁住，仅程序运行，故正确。 4.顺铣时刀齿从已加工表面切入。（ ） 答案：× 解析：练一练中明确顺铣时刀齿从已加工表面切入的说法错误，故错误。 5.机外刀具预调对刀精度高但投资较大。（ ） 答案：√ 解析：相关知识中提到机外刀具预调精度和效率高，但投资大，故正确。 6.自动运行中发现异常情况，应立即按下红色急停按钮。（ ） 答案：√ 解析：训练注意事项中规定自动运行中遇异常应按急停按钮，故正确。 7.X、Y 向对刀使用杠杆百分表时，对被测孔的精度要求不高。（ ） 答案：× 解析：想一想中提到该方法对被测孔精度要求高，粗加工孔不宜采用，故错误。 五、简答题 1.简述训练目的中掌握数控铣床操作面板各键名称及功能的重要性。 答案：掌握操作面板各键的名称及功能是进行数控铣床基本操作的基础，能确保正确、高效地进行机床启动、程序运行、参数设置等操作，避免因误操作导致设备损坏或加工事故，同时为后续复杂操作和编程打下基础。 2.刀具 Z 向对刀中，多把刀具对刀的两种方法有何区别？ 答案：方法 1：每把刀具的长度补偿值为其到工件坐标系零点的距离，G54~G59 的 Z 值设为 0；方法 2：选一把基准刀具，其长度补偿值设为 0，G54~G59 的 Z 值为其到工件零点的距离，其他刀具补偿值为与基准刀具的差值，由 G43/G44 确定正负。 3.简述机床回参考点的作用。 答案：机床回参考点是为了建立机床坐标系，使机床各轴有统一的基准位置，保证后续加工中刀具位置的准确性和一致性，是确保加工精度的重要前提。 4.简述使用杠杆百分表对刀（孔类零件）的操作步骤。 答案：①用磁力表座将百分表吸在主轴端面，手动输入 M03 低速正转；②手动使表头靠近孔壁；③移动 Z 轴使表头压住表面，指针转动约 0.1mm；④减小移动量，使表头旋转一周指针跳动在允许误差内；⑤记录此时机床 X、Y 值作为 G54 偏置值。 5.训练注意事项中，为何正常状态下不要轻易使用急停按钮？ 答案：急停按钮是紧急情况下的保护措施，正常状态下使用会导致机床突然停止，可能损坏刀具、工件或机床部件，同时影响加工精度和程序连续性。 6.什么是 MDI 方式？其主要用途是什么？ 答案：MDI 方式即手动数据输入方式，通过操作面板手动输入程序段并执行，主要用于简单的单件加工、测试程序段或临时调整加工参数。 7.简述空运行键的功能及适用场景。 答案：空运行键按下后，程序执行速度加快，主要用于模拟运行程序时使各轴快速移动，适用于检查程序执行路线是否正确，避免实际切削时的碰撞等问题。 六、案例分析 1.某学生在操作数控铣床时，自动运行程序时发现刀具即将与工件碰撞，此时应采取什么措施？为什么？ 答案：应立即按下红色急停按钮。因为训练注意事项中规定，自动运行中发现异常情况（如即将碰撞）时，需按下急停按钮以避免事故发生，保护设备和人员安全。 2.某加工场景中，需使用 3 把不同长度的刀具加工同一工件，采用对刀方法 2 进行 Z 向对刀，若基准刀具 T02 的对刀值为 B，其他刀具 T01、T03 的对刀值分别为 A、C，试说明如何设定 G54 的 Z 值和各刀具的长度补偿值。 答案：G54 的 Z 值设定为 B；T02 的长度补偿值 H02=0；T01 的 H01=±B - A，T03 的 H03=±B - C，正负号由程序中的 G43（正）或 G44（负）确定。解析：方法 2 中基准刀具的对刀值为 G54 的 Z 值，其补偿值为 0，其他刀具补偿值为与基准刀具的差值。 3.用杠杆百分表对刀后，发现加工的孔中心与编程位置偏差较大，可能的原因是什么？ 答案：可能原因包括：①表头旋转一周时指针跳动量超过允许误差，未准确对中；②百分表安装不牢固，对刀过程中发生位移；③被测孔精度过低（如粗加工孔），不符合该对刀方法的适用条件。 4.某学生在 MDI 状态下输入程序后，无法执行自动运行，可能的原因是什么？ 答案：可能原因：①未将机床工作方式切换到自动运行状态；②程序输入有误（如缺少 EOB 等）；③机床未回参考点，部分机床要求回参考点后才能自动运行。 5.操作机床时，打开防护门后程序无法运行，试分析原因。 答案：因为机床防护门开关（DOOR 键）是安全装置，加工时防护门需关闭，打开后程序会停止运行以确保安全，故需关闭防护门才能继续执行。 6.采用机外刀具预调后，仍需在机上对刀的原因是什么？ 答案：机外预调可测量刀具尺寸，但工件安装后与机床坐标系的相对位置未知，机上对刀可确定工件坐标系，使预调的刀具补偿值能准确应用于加工，保证加工精度。 7.某程序执行时，跳过了带 “/” 的程序段，试说明原因。 答案：因为机床操作面板上的 “跳步” 键被按下（灯亮），其功能是跳过标号前带 “/” 的程序段，关闭该键即可正常执行。 七、应用题 1.已知某数控铣床采用 FANUC 0i 系统，需对一批孔类零件进行加工，孔直径为 Φ20mm（已镗加工），试设计 X、Y 向对刀方案（选用杠杆百分表），并说明操作步骤。 答案：方案：采用杠杆百分表对刀，对刀点为孔中心点。步骤：①用磁力表座将百分表吸在主轴端面，手动输入 M03 低速正转；②手动操作使表头靠近孔壁；③移动 Z 轴，使表头压住孔壁，指针转动约 0.1mm；④减小 X、Y 移动量，使表头旋转一周指针跳动≤0.02mm；⑤记录此时机床 X、Y 值，作为 G54 的偏置值。 2.编写一段在 MDI 状态下测试主轴正转（转速 800r/min）和 Z 轴移动（从 Z5 移动到 Z-3，进给速度 100）的程序段。 答案：程序段：M03 S800；G00 Z5；G01 Z-3 F100；M05；解析：M03 S800 启动主轴正转，G00 快速移动到 Z5，G01 以 F100 进给至 Z-3，M05 停止主轴。 3.某零件加工需执行程序 O1234，试说明从启动机床到自动运行该程序的主要操作步骤。 答案：步骤：①按操作规程启动机床，回参考点；②熟悉面板，将程序 O1234 输入或调用；③检查刀具、工件装夹；④将工作方式设为自动；⑤在指导老师帮助下执行空运行，模拟检查路线；⑥确认无误后，按循环启动键执行程序。 4.若刀具 Z 向对刀时，使用 Z 向设定器（高度 50mm），测得机械坐标 Z 值为 150mm，试计算该刀具的长度补偿值并说明如何设置。 答案：补偿值 = 150mm - 50mm=100mm（取负值为 - 100mm），将 - 100mm 输入到对应刀具的长度补偿号（如 H01）中。解析：补偿值为机械坐标值减去 Z 向设定器高度，因设定器高度需叠加且取负，故为 150 - 50=100，记为 - 100。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 数控铣床的基本操作 一、名词解释 1.CRT/MDI 操作面板 2.机床操作面板 3.刀具 Z 向对刀 4.DNC 方式 5.手轮操作方式 6.机床回参考点 7.刀具长度补偿 二、选择题 1.图中，用于显示系统画面的按键是（ ） A. MESSAGE B. SYSTEM C. EDIT D. AUTO 2.FANUC 0i系统操作面板中，用于手动输入数据的键是（ ） A. POS B. PROG C. MDI D. OFFSET 3.刀具Z向对刀时，若使用Z向设定器，需叠加的高度值为（ ） A. 正值 B. 负值 C. 零 D. 绝对值 4.以下哪种对刀方法精度最高但效率较低？（ ） A. 直接试切法 B. Z向设定器法 C. 杠杆百分表法 D. 机外预调+机上对刀 5.操作机床时，红色急停按钮应（ ） A. 每天按一次测试 B. 仅在紧急情况下使用 C. 代替正常停止键 D. 由观察者操作 6.G43指令的作用是（ ） A. 取消刀具补偿 B. 正向刀具长度补偿 C. 负向刀具长度补偿 D. 半径补偿 7.以下哪种情况适合使用离心式对刀棒？（ ） A. 粗加工孔定位 B. 精加工孔中心定位 C. 外圆表面定位 D. 平面定位 三、填空题 1.FANUC 0i-MB系统操作面板中，PROG键的功能是______。 2.刀具X、Y向对刀时，杠杆百分表需固定在______上。 3.多把刀具对刀方法2中，需将______刀具的补偿值设为零。 4.机外预调对刀法的优点是______和______。 5.程序段“G01 Z-5 F120”中，F120表示______。 6.对刀时，工件坐标系G54~G59的零点偏置指令中，Z值通常设为______。 7.自动运行程序前，需先执行______以检查路径。 四、判断题 1.数控铣床操作中，多人可同时操作机床以提高效率。（ ） 2.刀具 Z 向对刀只能采用直接试切对刀的方法。（ ） 3.机床锁住功能按下后，机床各轴被锁住，只能运行程序。（ ） 4.顺铣时刀齿从已加工表面切入。（ ） 5.机外刀具预调对刀精度高但投资较大。（ ） 6.自动运行中发现异常情况，应立即按下红色急停按钮。（ ） 7.X、Y 向对刀使用杠杆百分表时，对被测孔的精度要求不高。（ ） 五、简答题 1.简述训练目的中掌握数控铣床操作面板各键名称及功能的重要性。 2.刀具 Z 向对刀中，多把刀具对刀的两种方法有何区别？ 3.简述机床回参考点的作用。 4.简述使用杠杆百分表对刀（孔类零件）的操作步骤。 5.训练注意事项中，为何正常状态下不要轻易使用急停按钮？ 6.什么是 MDI 方式？其主要用途是什么？ 7.简述空运行键的功能及适用场景。 六、案例分析 1.某学生在操作数控铣床时，自动运行程序时发现刀具即将与工件碰撞，此时应采取什么措施？为什么？ 2.某加工场景中，需使用 3 把不同长度的刀具加工同一工件，采用对刀方法 2 进行 Z 向对刀，若基准刀具 T02 的对刀值为 B，其他刀具 T01、T03 的对刀值分别为 A、C，试说明如何设定 G54 的 Z 值和各刀具的长度补偿值。 3.用杠杆百分表对刀后，发现加工的孔中心与编程位置偏差较大，可能的原因是什么？ 4.某学生在 MDI 状态下输入程序后，无法执行自动运行，可能的原因是什么？ 5.操作机床时，打开防护门后程序无法运行，试分析原因。 6.采用机外刀具预调后，仍需在机上对刀的原因是什么？ 7.某程序执行时，跳过了带 “/” 的程序段，试说明原因。 七、应用题 1.已知某数控铣床采用 FANUC 0i 系统，需对一批孔类零件进行加工，孔直径为 Φ20mm（已镗加工），试设计 X、Y 向对刀方案（选用杠杆百分表），并说明操作步骤。 2.编写一段在 MDI 状态下测试主轴正转（转速 800r/min）和 Z 轴移动（从 Z5 移动到 Z-3，进给速度 100）的程序段。 3.某零件加工需执行程序 O1234，试说明从启动机床到自动运行该程序的主要操作步骤。 4.若刀具 Z 向对刀时，使用 Z 向设定器（高度 50mm），测得机械坐标 Z 值为 150mm，试计算该刀具的长度补偿值并说明如何设置。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $