四川省（对口招生）智能制造类 数控车削加工（应会）-第18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 如图所示零件为双台阶内孔套，右端 C1.5 倒角，外圆由 φ42 径向降至 φ34（根部 R3 圆角），中心为 φ18、φ26、φ20 三级孔壁（中段孔径最大，轮廓非单调，内端平底）。零件材料为 45 钢，毛坯为 φ48 圆钢，零件最大直径为 φ42，总长 35.5mm 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 φ14 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外圆一次成形 + G73 仿形粗镗内孔——外形一次走刀成形，内孔孔壁带一段内凹弧（非单调），用 G73 仿形循环按分层次数逐层粗镗，避免 G71 在凹弧处的过切。 （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）分析本零件的工艺路线与装夹方案，并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; G99; G54; M08; ( 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( ② ) S600; 题给：主轴正转，转速 600r/min G0 X50 Z2; G1 Z0 F0.15; G0 X100; G0 X39 Z2; G0 X39; G1 Z0 F0.1; X42 Z-1.5; Z-17.5; X38; ( ③ ) X34 Z-19.5 R2; Z-35.5; G0 X100 Z100; M05; M00; T0404; M03 S500; G0 X14 Z2; G73 U1.5 W0 R2; G73 ( ④ ) U-0.5 W0.0 F0.2; N30 G0 X18; G1 Z0 F0.1; G1 X18 Z-10; G2 X24 Z-13 R3; G1 X26 Z-13; G1 X26 Z-21; G1 X23 Z-21; G2 X20 Z-22.5 R1.5; G1 X20 Z-33.5; N40 X14; G70 P30 Q40 F0.1; G0 X100 Z100; M09; G91 G28 Z0; M05; M30; 二、数控车削综合编程与加工 如图所示零件为端面槽法兰，无端部倒角，φ96 凸台经凹圆弧整台阶升至 φ120 法兰，再以锥面收至 φ108，右端面有一处圆环端面槽。零件材料为 45 钢，毛坯为 φ132 圆钢，零件最大直径为 φ120，总长 30mm 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端面循环 + 端面环形槽——盘类件用 G94 端面切削循环整平端面后，用 G74 端面切槽循环由内向外分层切出环形槽，全程不使用轴向粗车循环。 （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，按表下注明的表达方式填写）。 （2）排出该零件合理的加工顺序与装夹方式，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： ( ① ); 题给：限制主轴最高转速 2000r/min G96 S150; T0101; G99; G54; M03 S600; M08; G0 X134 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; G94 X0 Z2 F0.2; Z0; G0 X100; G0 X100 Z100; M05; M00; T0101; M03 S900; G0 X96 Z2; G1 Z0 F0.1; Z-8; G2 X120 Z-20 R12; X108 Z-30; G0 X100 Z100; M05; M00; T0303; M03 S250; G0 X84 Z2; G74 R0.5; G74 ( ③ ) P2000 R0 F0.05; 题给：端面槽外径 φ84、内径 φ60、深 6mm ( ④ ) X0.5; 题给：切至槽底后暂停 0.5s，保证槽底平整 G0 X100 Z100; M05; M09; 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 R2 φ42 φ34 φ18 φ26 C1.5 16 16 10 35.5 二、程序补全 ① T0101　　② M03 S600　　③ G2　　④ P30 Q40 三、尺寸确定依据（对照参考程序逐项判读） A = R2：由轮廓圆弧段“G73 U1.5 W0 R2;”读出，该处过渡圆弧半径为 2mm。 B = φ42：本程序中直径 42mm 的外圆段以 X42 编程，由 X 坐标读出该段直径为 φ42mm。 C = φ34：本程序中直径 34mm 的外圆段以 X34 编程，由 X 坐标读出该段直径为 φ34mm。 D = φ18：由内孔轮廓段“X18 Z-10”读出，孔壁直径为 φ18mm。 E = φ26：由内孔轮廓段“X26 Z-21”读出，孔壁直径为 φ26mm。 F = C1.5：由程序段“X42 Z-1.5;”与轮廓起点（X39、Z0）之差读出，右端倒角为 45°，边长 1.5mm。 G = 16：该长度段两端 Z 坐标之差为 16mm，故 G = 16（mm）。 H = 16：该长度段两端 Z 坐标之差为 16mm，故 H = 16（mm）。 J = 10：由内孔轮廓段自 Z0 至 Z-10 确定，J = 10（mm）。 K = 35.5：该长度段自 Z0 至 Z-35.5，K = 35.5（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：M03 S600 解析：M03 正转、M04 反转、M05 停止，转速由 S 指定。 空白③ 应填：G2 解析：该段为**凹形**过渡圆弧（台阶根部圆角），自右向左走刀时圆心在前进方向右侧，按顺时针插补取 G2。终点 X34 Z-19.5，半径 R2。 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 φ34、最大直径 φ42，按本件选定的加工方案（外圆一次成形 + G73 仿形粗镗内孔）安排粗、精加工工步。外形一次走刀成形，内孔孔壁带一段内凹弧（非单调），用 G73 仿形循环按分层次数逐层粗镗，避免 G71 在凹弧处的过切。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 φ14 底孔（成品孔径 φ18，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 按半径（R）表达；尺寸 B、C 按直径（φ）表达；尺寸 D、E、F、G 按长度（mm，只填数值）表达。） A B C D E F G R12 φ96 φ84 6 8 10 30 二、程序补全 ① G50 S2000　　② X0 Z1　　③ X60 Z-6　　④ G04 三、尺寸确定依据（对照参考程序逐项判读） A = R12：由轮廓圆弧段“G2 X120 Z-20 R12;”读出，该处过渡圆弧半径为 12mm。 B = φ96：本程序中直径 96mm 的外圆段以 X96 编程，由 X 坐标读出该段直径为 φ96mm。 C = φ84：由端面切槽程序段定位值读出，端面环形槽外圆直径为 φ84mm。 D = 6：端面槽深由切槽循环的 Z 向终点确定：题给端面槽深 6mm，故 D = 6（mm）。 E = 8：该长度段两端 Z 坐标之差为 8mm，故 E = 8（mm）。 F = 10：该长度段两端 Z 坐标之差为 10mm，故 F = 10（mm）。 G = 30：该长度段自 Z0 至 Z-30，G = 30（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：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：X60 Z-6 解析：G74 端面切槽循环第二程序段格式“G74 X(u)Z(w)P(Δi)Q(Δk)F(f)”，X 为槽底内径、Z 为槽深。题给内径 φ60、深 6，故填 X60 Z-6。 空白④ 应填：G04 解析：G04 为暂停（延时）指令，格式“G04 X_”（或 U_），X 后数值单位为 s。切槽至槽底时暂停可使槽底光整、断屑充分，题给暂停 0.5s，故填 G04。 五、工艺分析 （1）该零件轮廓最小直径为 φ96、最大直径 φ120，按本件选定的加工方案（端面循环 + 端面环形槽）安排粗、精加工工步。盘类件用 G94 端面切削循环整平端面后，用 G74 端面切槽循环由内向外分层切出环形槽，全程不使用轴向粗车循环。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 $