四川省（对口招生）智能制造类 数控车削加工（应会）-第05套

四川省2027年普通高校招生（春季）考试 智能制造类专业知识 模拟试题-应会部分（数控车削加工） 一、数控车削编程与加工 如图所示零件为锥形顶尖，两端均不倒角，自右端 φ10 以单一圆锥面渐扩至 φ28 的锥体。零件材料为 45 钢，毛坯为 φ34 圆钢，零件最大直径为 φ28，总长 50mm 由下料保证，单件小批量生产。加工设备为 CK6140 数控车床，FANUC 0i 系统，直径编程。本件采用的加工方案为G73 粗车 + G01 手工精车——锻件用 G73 分层粗车后，换精车刀用 G01/G02/G03 手工精车轮廓。 （1）阅读零件图，对照表1 的字母标注，写出各尺寸的数值（A、B，按表下注明的表达方式填写）。 （2）说明本程序需要使用的刀具及各自用途，补全程序中留空的指令（①、②、③、④）。 图1 零件图 表1 参考程序： G21; G40; M10; ( ① ); 题给：限制主轴最高转速 2000r/min G96 S150; ( ② ); 题给：换刀前刀架自动返回参考点 G99; G54; T0101; M03 S600; M08; G0 X36 Z2; G73 ( ③ ) R6; 题给：X向（半径）粗车总余量12mm，Z向余量 0，分 6 次粗车 G73 P10 Q20 U0.5 W0.0 F0.2; N10 G0 X10; G1 Z0 F0.1; X28 Z-50; N20 X36; G0 X100 Z100; M05; M09; M00; T0101; M08; M03 S900; ( ④ ) G0 X10 Z2; G70 P10 Q20 F0.1; G40 G0 X100 Z100; G0 X100 Z100; M05; M09; M30; 二、数控车削综合编程与加工 如图所示零件为内锥台阶套，外圆由 φ40、φ50、φ58 三级构成、级间以凹圆弧整台阶过渡，中心为 φ20、φ30、φ22 三级孔壁（中段孔径最大，轮廓非单调）。零件材料为 45 钢，毛坯为 φ62 圆钢，零件最大直径为 φ58，总长 41mm 由下料保证，单件小批量生产。加工设备为 CK6140 数控车床，FANUC 0i 系统，直径编程。车内孔之前，工件已按工艺卡预制 φ16 底孔（内孔车刀无法在实心毛坯上从中心起切，本程序只编制孔壁的粗、精车）。本件采用的加工方案为G94/G90 单一循环车外圆 + G73 仿形镗孔——外圆用 G94 端面循环与 G90 圆柱面循环逐段车出，内孔轮廓非单调，用 G73 仿形循环分层粗镗后再精车孔壁。 （1）阅读零件图，对照表2 的字母标注，写出各尺寸的数值（A、B、C、D、E、F、G、H、J、K，按表下注明的表达方式填写）。 （2）选择合理的切削用量（含转速与进给量），并补全程序中留空的指令（①、②、③、④）。 图2 零件图 表2 参考程序： G97 S600; G99; G54; ( ① ); 题给：用 1 号刀位外圆车刀，调用 01 号刀尖圆弧半径补偿 M03 S600; M08; G0 X64 Z2; G94 ( ② ) F0.15; 题给：右端面留 1mm 余量，分两次车平，每次车至中心 Z0; G0 X100; G90 ( ③ ) F0.25; 题给：毛坯 φ62，按直径由大到小分 3 次粗车，第一次车 φ58 外圆至 Z-41 X50 Z-25; X40 Z-14; G0 X100 Z100; M05; M09; M00; T0101; M08; M03 S900; G0 X36 Z2; G1 Z0 F0.1; X40 Z-2; G2 X50 Z-19 R5; G2 X58 Z-29 R4; G0 X100 Z100; M05; M09; M00; T0404; M08; M03 S500; G0 X16 Z2; G73 U1.5 W0 R2; G73 ( ④ ) U-0.5 W0.0 F0.2; N30 G0 X20; G1 Z0 F0.1; G1 X20 Z-10; G2 X26 Z-13 R3; G1 X30 Z-13; G1 X30 Z-21; G1 X26 Z-21; G2 X22 Z-23 R2; G1 X22 Z-33; N40 X16; G70 P30 Q40 F0.1; G0 X100 Z100; M09; G91 G28 Z0; M05; M30; 参考答案与解析 【第一题】 一、表1 尺寸 （尺寸 A、B 按长度（mm，只填数值）表达。） A B 50 50 二、程序补全 ① G50 S2000　　② G28 U0 W0　　③ U12 W0.0　　④ G42 三、尺寸确定依据（对照参考程序逐项判读） A = 50：该长度段两端 Z 坐标之差为 50mm，故 A = 50（mm）。 B = 50：该长度段自 Z0 至 Z-50，B = 50（mm）。 四、程序补全解析 空白① 应填：G50 S2000 解析：恒线速 G96 会使转速随直径减小而升高，为防转速过高须先用 G50 限速，格式“G50 S_”，故填 G50 S2000。 空白② 应填：G28 U0 W0 解析：G28 为自动返回参考点，格式“G28 X(U)_ Z(W)_”，中间点用增量值。直接返回参考点且无中间点写 G28 U0 W0。 空白③ 应填：U12 W0.0 解析：G73 封闭轮廓粗车循环第一程序段格式“G73 U(Δi)W(Δk)R(d)”，Δi 为 X 向粗车总余量、Δk 为 Z 向精车余量、d 为粗车次数。毛坯 φ34、轮廓最小 φ10，故 Δi=(34−10)/2=12；Z 向不留余量故 W0.0；分 6 次粗车。 空白④ 应填：G42 解析：车削外轮廓自右向左走刀时，刀具位于轮廓前进方向的右侧，刀尖圆弧半径补偿取 G42 右补偿，补偿号 D01。 五、工艺分析 （1）该零件轮廓最小直径为 φ10、最大直径 φ28，按本件选定的加工方案（G73 粗车 + G01 手工精车）安排粗、精加工工步。锻件用 G73 分层粗车后，换精车刀用 G01/G02/G03 手工精车轮廓。粗加工留精车余量，精加工沿同一轮廓成形，以保证尺寸精度与表面粗糙度。 （2）加工基准与装夹：以毛坯外圆及右端面定位夹持，先车右端外轮廓，总长由下料或调头车削保证；粗、精加工分刀进行，精加工余量留在轮廓表面，保证尺寸精度与表面粗糙度。 【第二题】 一、表2 尺寸 （尺寸 A、B 按半径（R）表达；尺寸 C、D、E、F 按直径（φ）表达；尺寸 G 按倒角（C）表达；尺寸 H、J、K 按长度（mm，只填数值）表达。） A B C D E F G H J K R5 R4 φ40 φ50 φ58 φ20 C2 12 6 41 二、程序补全 ① T0101　　② X0 Z1　　③ X58 Z-41　　④ P30 Q40 三、尺寸确定依据（对照参考程序逐项判读） A = R5：由轮廓圆弧段“G2 X50 Z-19 R5;”读出，该处过渡圆弧半径为 5mm。 B = R4：由轮廓圆弧段“G2 X58 Z-29 R4;”读出，该处过渡圆弧半径为 4mm。 C = φ40：本程序中直径 40mm 的外圆段以 X40 编程，由 X 坐标读出该段直径为 φ40mm。 D = φ50：由程序段“G2 X50 Z-19 R5;”读出，该段外圆（或内孔）直径为 φ50mm。 E = φ58：由程序段“G2 X58 Z-29 R4;”读出，该段外圆（或内孔）直径为 φ58mm。 F = φ20：由内孔轮廓段“X20 Z-10”读出，孔壁直径为 φ20mm。 G = C2：由程序段“X40 Z-2;”与轮廓起点（X36、Z0）之差读出，右端倒角为 45°，边长 2mm。 H = 12：该长度段两端 Z 坐标之差为 12mm，故 H = 12（mm）。 J = 6：该长度段两端 Z 坐标之差为 6mm，故 J = 6（mm）。 K = 41：该长度段自 Z0 至 Z-41，K = 41（mm）。 四、程序补全解析 空白① 应填：T0101 解析：FANUC 车床用“T+刀位号+刀补号”换刀并调用刀尖圆弧补偿，1 号刀配 01 号刀补，故填 T0101。 空白② 应填：X0 Z1 解析：G94 为端面切削循环（单一循环），格式“G94 X(U)_ Z(W)_ F_”。每循环一次先沿 Z 快进到给定深度再沿 X 车平端面。右端面留 1mm 余量分两刀车平，第一刀车至 Z1、第二刀车至 Z0，故填 X0 Z1。 空白③ 应填：X58 Z-41 解析：G90 为外圆切削循环（单一循环），格式“G90 X(U)_ Z(W)_ F_”。每次循环刀具快进到给定直径、沿 Z 车出圆柱面后径向退刀并返回循环起点。第一刀应车直径最大、长度最长的一段，即 X58 Z-41。 空白④ 应填：P30 Q40 解析：内孔轮廓非单调（孔壁先扩后缩 / 带内凹弧），G71 复合循环要求轮廓沿轴向单调递变，这类孔用 G71 会过切甚至报警，故改用 G73 仿形循环：第一段 U 为径向总切深、W0、R2 为分层次数；第二段 P30 Q40 指定轮廓起止段号，径向精车余量仍按内孔取负（U−0.5），故填 P30 Q40。 五、工艺分析 （1）该零件轮廓最小直径为 φ36、最大直径 φ58，按本件选定的加工方案（G94/G90 单一循环车外圆 + G73 仿形镗孔）安排粗、精加工工步。外圆用 G94 端面循环与 G90 圆柱面循环逐段车出，内孔轮廓非单调，用 G73 仿形循环分层粗镗后再精车孔壁。粗加工留精车余量，精加工沿同一轮廓成形，以保证尺寸精度与表面粗糙度。 （2）内孔加工的前置工序：内孔车刀无法在实心毛坯上从中心起切，故车内孔之前须先钻（扩）出 φ16 底孔（成品孔径 φ20，单边留 2mm 粗车余量，由 G71 粗车切去 1.5mm、G70 精车留 0.5mm）；本程序只承担孔壁的粗、精车。 （3）加工基准与装夹：以毛坯外圆及右端面定位夹持，先车右端外轮廓，总长由下料或调头车削保证；内孔工步需调头或使用软爪夹持已加工外圆，防止夹伤已加工表面。 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 $