四川省（对口招生）智能制造类 数控车削加工（应会）-第16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 如图所示零件为双外圆阶梯孔套，右端 C2 倒角，外圆由 φ38 经 R3 凹圆弧台阶升至 φ50，中心为 φ20、φ32 两级阶梯盲孔。零件材料为 45 钢，毛坯为 φ54 圆钢，零件最大直径为 φ50，总长 33mm 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先镗孔后车外圆（薄壁防变形）——薄壁套件先镗内孔再车外圆：内孔镗好后以内孔定位、余量小，外圆车削产生的切削力不会把壁压变形，工序顺序与「先外后内」相反。 （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、C、D、E、F、G、H、J、K，按表下注明的表达方式填写）。 （2）分析留空处应填写的指令（①、②、③、④），并说明选用该指令的依据。 图1 零件图 表1 参考程序： G21; G40; G99; G54; M08; T0101; M03 S600; G0 X56 Z2; G0 X100 Z100; M05; M09; G91 G28 Z0; M00; T0404; M03 S500; G0 X16 Z2; G71 U1.5 R0.5; G71 ( ① ) U-0.5 W0.0 F0.2; N30 G0 X20; G1 Z0 F0.1; G1 X20 Z-12; G1 X32 Z-12; G1 X32 Z-26; N40 X16; G70 P30 Q40 F0.1; G0 X100 Z100; M05; M09; G91 G28 Z0; M00; T0101; M03 S900; G71 ( ② ) R0.5; 题给：半径方向进刀1.5mm，切削退刀0.5mm G71 ( ③ ) U0.5 W0.0 F0.2; N10 G0 X34; G1 Z0 F0.1; X38 Z-2; Z-14; G2 X44 Z-17 R3; X50; Z-33; N20 X56; G0 X100 Z100; M05; M00; M03 S900; G70 ( ④ ) F0.1; G0 X100 Z100; G91 G28 Z0; M05; M09; M30; 二、数控车削综合编程与加工 如图所示零件为球头螺纹腰鼓轴，右端 R8 球面，其后 φ16 段制有 M16×1.5 螺纹，经凹圆弧台阶到 φ24 段（带一处径向槽），再以腰鼓形外凸圆弧过渡到 φ32。零件材料为 45 钢，毛坯为 φ36 圆钢，零件最大直径为 φ32，总长 47mm 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G32 单刀螺纹切削——用 G32 单刀螺纹切削，每刀一段程序，需人工控制分层进刀。 （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）阅读并分析参考程序，补全其中留空的指令（①、②、③、④），使程序完整可运行。 图2 零件图 表2 参考程序： G21; G40; G99; G54; M08; T0101; M03 S600; G0 X38 Z2; G71 ( ① ) R0.5; 题给：半径方向进刀1.5mm，切削退刀0.5mm G71 ( ② ) U0.5 W0.0 F0.2; N10 G0 X0; G1 Z0 F0.1; G3 X16 Z-8 R8; Z-20; G2 X24 Z-24 R4; Z-34; G3 X32 Z-37 R5; Z-47; N20 X38; G0 X100 Z100; M05; M09; G91 G28 Z0; M00; T0202; M03 S300; G0 X26 Z-29; G1 X20 F0.06; G0 X26; G0 X26 Z-28; G75 R0.5; G75 ( ③ ) P2000 F0.06; G0 X100 Z100; M05; M09; G91 G28 Z0; M00; T0303; M03 S300; G0 X18 Z-6.5; G32 X15.35 Z-20 F1.5; G32 X14.7 Z-20; G32 ( ④ ) Z-20; 题给：最后一刀切至螺纹小径，螺距 1.5mm G0 X100 Z100; M09; M05; M30; 参考答案与解析 【第一题】 一、表1 尺寸 （尺寸 A 按半径（R）表达；尺寸 B、C、D、E 按直径（φ）表达；尺寸 F 按倒角（C）表达；尺寸 G、H、J、K 按长度（mm，只填数值）表达。） A B C D E F G H J K R3 φ38 φ50 φ20 φ32 C2 12 16 12 33 二、程序补全 ① P30 Q40　　② U1.5　　③ P10 Q20　　④ P10 Q20 三、尺寸确定依据（对照参考程序逐项判读） A = R3：由轮廓圆弧段“G2 X44 Z-17 R3;”读出，该处过渡圆弧半径为 3mm。 B = φ38：本程序中直径 38mm 的外圆段以 X38 编程，由 X 坐标读出该段直径为 φ38mm。 C = φ50：本程序中直径 50mm 的外圆段以 X50 编程，由 X 坐标读出该段直径为 φ50mm。 D = φ20：由内孔轮廓段“X20 Z-12”读出，孔壁直径为 φ20mm。 E = φ32：由内孔轮廓段“X32 Z-26”读出，孔壁直径为 φ32mm。 F = C2：由程序段“X38 Z-2;”与轮廓起点（X34、Z0）之差读出，右端倒角为 45°，边长 2mm。 G = 12：由程序段“G1 X20 Z-12;”两端点 Z 坐标之差确定，G = 12（mm）。 H = 16：该长度段两端 Z 坐标之差为 16mm，故 H = 16（mm）。 J = 12：由内孔轮廓段自 Z0 至 Z-12 确定，J = 12（mm）。 K = 33：该长度段自 Z0 至 Z-33，K = 33（mm）。 四、程序补全解析 空白① 应填：P30 Q40 解析：内孔粗车同样用 G71 循环，格式“G71 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)”。**内孔的 U 必须取负值**（U−0.5），表示径向余量朝孔壁方向留；轮廓自 N30 至 N40，故填 P30 Q40。 空白② 应填：U1.5 解析：G71 外圆粗车循环第一程序段格式“G71 U(Δd)R(e)”，Δd 为每次背吃刀量（半径值），e 为退刀量。题给半径向进刀 1.5mm，故填 U1.5。 空白③ 应填：P10 Q20 解析：G71 第二程序段格式“G71 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)”，ns/nf 为精车轮廓首末程序段号，本程序轮廓自 N10 至 N20，故填 P10 Q20。 空白④ 应填：P10 Q20 解析：G70 精车循环格式“G70 P(ns)Q(nf)F(f)”，ns/nf 必须与粗车指定的轮廓段号（N10、N20）一致，故填 P10 Q20。 五、工艺分析 （1）该零件轮廓最小直径为 φ34、最大直径 φ50，按本件选定的加工方案（先镗孔后车外圆（薄壁防变形））安排粗、精加工工步。薄壁套件先镗内孔再车外圆：内孔镗好后以内孔定位、余量小，外圆车削产生的切削力不会把壁压变形，工序顺序与「先外后内」相反。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。 【第二题】 一、表2 尺寸 （尺寸 A、B、C 按半径（R）表达；尺寸 D、E、F、H 按直径（φ）表达；尺寸 G 按螺纹（M 公称直径×螺距）表达；尺寸 J、K 按长度（mm，只填数值）表达。） A B C D E F G H J K R8 R4 R5 φ16 φ24 φ32 M16×1.5 φ20 4 47 二、程序补全 ① U1.5　　② P10 Q20　　③ X20　　④ X14.05 三、尺寸确定依据（对照参考程序逐项判读） A = R8：由轮廓圆弧段“G3 X16 Z-8 R8;”读出，该处过渡圆弧半径为 8mm。 B = R4：由轮廓圆弧段“G2 X24 Z-24 R4;”读出，该处过渡圆弧半径为 4mm。 C = R5：由轮廓圆弧段“G3 X32 Z-37 R5;”读出，该处过渡圆弧半径为 5mm。 D = φ16：由程序段“G3 X16 Z-8 R8;”读出，该段外圆（或内孔）直径为 φ16mm。 E = φ24：由程序段“G2 X24 Z-24 R4;”读出，该段外圆（或内孔）直径为 φ24mm。 F = φ32：由程序段“G3 X32 Z-37 R5;”读出，该段外圆（或内孔）直径为 φ32mm。 G = M16×1.5：由螺纹程序段（G32/G92/G76）读出，该段为普通三角螺纹，公称直径 16mm、螺距 1.5mm，标记为 M16×1.5。 H = φ20：由切槽（或内孔）程序段读出，槽底（孔）直径为 φ20mm。 J = 4：由切槽程序段定位值确定，槽宽 4mm，J = 4（mm）。 K = 47：该长度段自 Z0 至 Z-47，K = 47（mm）。 四、程序补全解析 空白① 应填：U1.5 解析：G71 外圆粗车循环第一程序段格式“G71 U(Δd)R(e)”，Δd 为每次背吃刀量（半径值），e 为退刀量。题给半径向进刀 1.5mm，故填 U1.5。 空白② 应填：P10 Q20 解析：G71 第二程序段格式“G71 P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)”，ns/nf 为精车轮廓首末程序段号，本程序轮廓自 N10 至 N20，故填 P10 Q20。 空白③ 应填：X20 解析：G75 径向切槽循环第二程序段格式“G75 X(u)P(Δi)Q(Δk)F(f)”，X 为槽底直径、P 为每次径向切入量（μm）。槽底 φ20，故填 X20。 空白④ 应填：X14.05 解析：G32 为单刀螺纹切削，每刀一段。普通三角螺纹牙深 h=1.3P=1.95mm，自大径 d=16 分三刀径向递减切至小径 d1=d−1.3P=14.05mm，故最后一刀填 X14.05。 五、工艺分析 （1）该零件轮廓最小直径为 φ-3.9443e-31、最大直径 φ32，按本件选定的加工方案（G32 单刀螺纹切削）安排粗、精加工工步。用 G32 单刀螺纹切削，每刀一段程序，需人工控制分层进刀。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。 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 $