時間：2023-05-30 09:47:29
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇fanuc數控系統，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：發那科；西門子；數控程序；格式對比
筆者公司多年來購買了許多種類的數控加工中心，最初主要以fanuc0i―MA系統為主，后來多為西門子840D系統，編程員就需要經常將原來的FANUC程序轉換成西門子程序后再下發機床，經驗較豐富的編程員可以很快地完成，但初次接觸西門子系統的編程員經常將格式搞錯，要么導致程序無法下發，要么加工中程序格式報警，下面筆者結合自己平時的編程經驗，將兩種系統放在一起，通過對比說明，以共同提高編程水平。
一、程序命名規則
FANUC：%O1234（WP1-CUXI）
……………
SIEMENS：%_N_WP1_CUXI_MPF
…………..
FANUC機床將“WP1-CUX I”讀取為程序名，字符串間用“-”連接；西門子機床將“WP1_CUXI”讀取為程序名，字符串間用“_”連接，“MPF”表示為主程序，若為“SPF”則自動放入子程序文件夾。此外，在任意程序段，需要書寫字符串的地方都應遵循FANUC使用“-”、西門子使用“_”。
二、刀具長度與半徑補償
FANUC程序需使用“H1”對刀具T1進行長度補償，使用“D1”對刀具T1進行半徑補償，H值與D值分別存儲在OFFSET面板的長度補償與半徑補償欄。而西門子程序只需在調用刀具后移動刀具前執行“D1”即可同時進行長度和半徑補償，西門子的“D1”表示的含義是“刀沿1”，其在OFFSET面板中對應了一組刀具長度和刀具半徑，每把刀均擁有若干組刀具長度和刀具半徑，即若干個“刀沿”D1～D9（840D有9個，810D、802D有3個），一般刀具都使用各自的D1即可。需要特別指出的是，840D每個刀沿包含3個長度補償值，通常“長度補償1”保存當前加工平面（由G17、G18、G19決定）對應刀具軸的銑刀長度補償值，不同刀具種類3個長度補償值含義不同。
三、程序段注釋符號與選擇性跳段
FANUC程序段注釋格式為“（注釋內容）”，西門子程序段注釋格式為“；注釋內容”，兩者均可放置在程序行任意位置，注釋內容不以數控代碼執行。程序段選擇性跳躍標識符均為“/”，當面板上選擇性跳躍按鍵激活，當前程序段“/”后面的程序段不執行。
四、圓弧插補
FANUC程序走圓弧示例“G02X10Y20R-5”，西門子用“CR=”代替“R”，就變為“G02X10Y20CR=-5”。
走整圓（圓弧通用）程序格式相同，均可使用“G02/G03 X..Y..Z..I..J..K..”，通過賦值I 、J 、K ，表達圓心相對起點的相對坐標值， 確定圓心位置。此外， 西門子提供了另一種確定圓心位置的表達方法“G02/G03 X..Y..Z..I=A C（..）J=A C（..）K=A C（..）”，A C（..）可以表示圓心的絕對坐標值。當然，此賦值方法也可使用在別的字段上，例如：“G01X=A C（..）Y=A C（..）”，若當前為“G91”表示相對坐標狀態，則可通過“=A C（..）”暫時賦值絕對坐標值；相反，若當前為“G90”表示絕對坐標狀態，則可通過“=I C（..）”暫時賦值相對坐標值，我們可以根據已知條件選擇合適的賦值格式，提高編程效率。
五、螺旋插補
FANUC螺旋線程序示例“G17G03X10Y0Z2I-10”，機床會在X Y 平面走圓弧的同時再同步運行Z 軸，執行出一條不超過360°的螺旋線；西門子相應示例為“G17G03X10Y0Z2I-10J0T U R N=0”，其中“T U RN=0”表示此段螺旋線無整圓部分，即不超過360°，通過改變字符串“T U R N”的賦值，可以控制螺旋線整圓數量。
六、固定循環
FANUC鉆孔循環使用ISO標準的G代碼，西門子鉆孔循環使用自家的CYCLE循環，固定循環執行步驟與參數含義大同小異，這里就不細講，我們主要討論一下循環的模態調用問題。FANUC的鉆孔循環默認為模態調用，而西門子的CYCLE循環默認只執行一次，必須使用“MCALL”封裝CYCLE循環及其點位，才能實現模態調用，例如：
N10 MCALL CYCLE81（RTP，RFP，SDIS，DP）
N15 X10 Y20 ；第一個點位
N20 X30 Y40 ；第二個點位
N25 MCALL ；撤銷模態調用
七、倒角、倒圓
FANUC程序若在直線圓弧的拐角處插入倒角的話，可以在拐角點之前程序末尾加上“， C…”，若倒圓則加上“，R…”；西門子對應上述指令，倒角為“CHR=”，倒圓為“RND=”。另外西門子在倒角時還可給定其本身的直線長度進行倒角“CHF=”。
八、宏程序
FANUC程序中局部變量用“#n”（1≤n≤3 3）表示，西門子程序中局部變量用“Rn”（默認0≤n≤99）。FANUC程序若給字段賦值直接在字段后跟變量，例如：“G01X #1Y#2Z#3”；而西門子程序必須使用賦值符號“=”，例如：“G01X=R1 Y=R2 Z=R3”。FANUC程序中表達式封裝使用“[ ]”，如：“#1=SIN[[#2+#3]*#4]”，而西門子程序表達式封裝用“（ ）”，上面范例就變為：
“R1 = SIN （ （ R2 + R3 ） * R4 ）”。FANUC程序的跳轉語句為“GOTO”，而西門子除了“GOTO”，還可使用“GOTOB”與“GOTOF”。“GOTO”的含義兩者都一樣：先朝程序結束方向搜索，再跳轉到程序開始處繼續搜索；而使用“GOTO B”可直接控制向“程序開始方向”搜索，“GOTOF”直接控制向“程序結束方向”搜索。FANUC程序中跳轉目標直接用程序段號表示：“GOTO123”表示跳轉至“N123”處，西門子程序的跳轉目標可以用程序段號表示：“GOTO N123”，也可以用字符串所標記位置，例如：“GOTOLB1”意為跳轉到字符串“L B1”標記處“L B1：……….”。這里必須指明西門子字符串的命名規則：名稱前兩位必須是字母或者“_”，以示其與普通字段的區別，例如：“X1”的含義變為了加工軸X 1，不能作為字符串名稱。另外需要注意的格式問題是，FANUC程序條件判斷語句中的條件需要用“[ ]”封裝；西門子程序中需要用空格隔開，例如：
FANUC：IF[#4>0]GOTO1
西門子： IF R4>0 GOTOB LB1
九、軌跡控制
注：單方向精確定位，適合鉆孔時消除反向間隙。
FANUC機床默認為G64，西門子機床默認為G60。要想得到準確的尖角，必須在準停狀態走刀；想提高加工效率，不需要精確的尖角，則可取消準停，機床在拐角處不減速，從而提高表面加工質量。對于西門子機床，若使用較多點位模擬加工曲線或曲面，則適合在G64狀態下加工，同時配合使用加速度控制指令SOFT（恒定加速度方式），消除點位間停頓，減小沖擊，得到較好表面質量，如表所示。
十、進給控制
FANUC程序中G62開啟內拐角自動倍率功能，但需在相應機床參數中設置相關值；而西門子機床有較為完善的拐角進給控制指令：CFTCP、CFC、CFIN。CFTCP：刀具中心點按給定F值進給；CFC：走內R 減速，走外R 加速，保持刀具外廓（即刀具與工件接觸點）按給定F 值進給；CFIN：走內R 減速，走外R 時刀具中心點按給定F 值進給。因西門子默認為CFC模式，所以當使用大直徑刀具加工外R 時，F 值加速會比較明顯，編程時應考慮此因素，如有必要則應執行CFTCP或CFIN命令。
十一、結語
經以上對比，雖未涵蓋兩數控系統所有類型指令，但卻是實際應用中最應該注意和掌握的。雖然西門子提供了ISO代碼執行模式（G291），但很多特色功能代碼還是必須在西門子模式（G290，默認狀態）下才能執行。
參考文獻
關鍵詞：數控系統，BEIJING-FANUC0iMate，SINUMERIK840D，HNC-21M
數控加工作為現代制造業先進生產力的代表 在航空航天機械電子船舶化工汽車等行業得到廣泛應用并逐漸被其它行業廣泛使用FANUC數控系統和SINUMERIK數控系統是目前國內最流行的機床控制系統, 華中數控系統作為國產數控系統中的代表，正逐步擴大自己在行業內的市場份額。本文作者主要針對國內行業中最常用的BEIJING-FANUC 0i Mate系統和SINUMERIK 840D 系統和 HNC-21M數控系統在銑削加工中的常用編程指令編程方法的異同作對比分析研究目的是供機床操作編程人員參考與借鑒。
1、程序結構的異同
數控加工程序段的格式有兩種：字地址格式和分隔符格式。數控加工程序結構的異同數控加工程序有程序開始、若干個程序段、程序結束三部分組成。每個程序對應一個程序名稱(即程序號)。
對于 BEIJING-FANUC0i Mate系統，主程序和子程序的程序名規定相同，由地址“O”和后面的 4位數字組成如O1234。 子程序與主程序是以“獨立”的程序被保存在 CNC存儲器中。子程序由“M99”結束，主程序需用指令“M98”調用子程序。子程序可以嵌套4 級子程序。
而對于SINUMERIK 840D數控系統, 主程序和子程序的程序名規定相同,由任意字母或雙字母與數字組合,主程序以.MPF 為后綴子程序建立時用 .SPF后綴來定義子程序,其結束語句為“RET”。免費論文參考網。免費論文參考網。將子程序名作為主程序的一個程序段，即可實現子程序的調用。子程序可以嵌套11級子程序。
對于華中HNC-21M 數控系統主程序文件名由地址“O”和后面的4位數字組成，如O1234，程序名由%和后面的4位數字組成。如%2345；子程序的程序名由“%”和后面的4位數字組成。子程序須緊跟在主程序的M02或M30 后面，與主程序共同組成一個程序 。子程序可以嵌套9級子程序。
2、刀具半徑補償功能指令的異同
在銑削零件輪廓時由于刀具半徑尺寸的影響刀具的中心軌跡與零件輪廓往往不一致。為了避免計算刀具中心軌跡，數控系統提供了刀具半徑補償功能，編程人員可以直接按零件圖樣上的輪廓尺寸編程。
（1）相同之處
G41是刀具半徑左補償指令，即順著刀具前進方向看 ，假定工件不動，刀具位于工件輪廓的左邊：G42是刀具半徑右補償指令，即順著刀具前進方向看， 假定工件不動，刀具位于工件輪廓的右邊，G40是取消刀具半徑補償指令使用該指令。使用該指令后，G41、G42指令無效。
（2）不同之處
對于BEIJING-FANUC0i Mate數控系統和HNC-21M數控系統，G41或G42必須與G40 成對使用，即編程中刀補方向改變時，必須先取消刀補，才能建立新的刀補。而對于SINUMERIK 840D 數控系統，無需經過G40、G41、G42 就可以相互轉換。
刀具補償值的輸入BEIJING-FANUC0i Mate系統可以用功能指令G10 由程序輸入，SINUMERIK840D系統也具有類似的功能。這些功能能方便解決刀具補償值隨加工軌跡變化而變化的問題。
3、圓弧插補功能指令的異同
基本移動指令有G00、G01、G02、G03 中，G00 和G01 的編程格式均相同。但圓弧插補有區別。對于BEIJING-FANUC0i Mate 數控系統和HNC-21M數控系統，圓弧插補有終點 /圓弧半徑和終點/ 圓心坐標兩種編程方式（圓弧半徑地址為R）而SINUMERIK 840D 數控系統有更多編程方式，除上面兩種方式外，還有中間點/終點、張角/圓心、張角/終點等極坐標編程方式（圓弧半徑地址為CR＝），使圓弧的編程更為方便。免費論文參考網。
4、刀具長度補償功能指令的異同
使用刀具長度補償指令，可以方便解決使用多把刀具加工零件時刀具長度不等長所帶來的問題。 還可以方便解決加工時由于刀具磨損、更換刀具等原因引起刀具長度尺寸變化帶來的問題。一般的數控系統都具備這樣的功能，但在功能指令上有以下的不同。
（1）對于BEIJING-FANUC 0i Mate數控系統和HNC-21M 數控系統須用功能指令來實現長度補償功能 。其中G43是建立刀具長度正補償，G44是建立刀具長度負補償；G49是取消刀具長度補償。其編程格式為
G43（G44） ZH （建立長度補償）
G49/ G00/G01Z （取消長度補償）
（2）對于SINUMERIK 840D系統，刀具調用后，對應刀具地址中的長度補償值隨即生效，長度補償不需G指令建立，相反該系統將視 G43/G44或G49 指令為非法指令。
5、固定循環功能指令的異同
為了進一步提高編程工作效率，數控系統中一般設計了固定循環功能，它把一些典型加工中的固定、連續的動作用，一個程序段表達，即用固定循環指令來進行孔或槽的加工。
（1）對于BEIJING-FANUC 0i Mate 數控系統和HNC-21M 數控系統，常用的孔加工固定循環有鉆孔、攻螺紋和鏜孔等指令。這些循環通常包括在XY平面定位、快速移動到 R平面、孔的切削加工、孔底動作、返回到R平面返回到起始平面 6個基本動作。
其編程格式如下：
G90（G91） G98（G99） G73~G89 X Y Z R QP F K/L
式中G90/G91表示絕對坐標編程或增量坐標編程；G98調用固定循環，并使刀具返回到起始平面；G99調用固定循環，并使刀具返回到 R平面；G73~G89表示孔加工方式，如鉆孔加工、高速深孔鉆加工、 鏜孔加工等；X、Y表示孔的位置坐標；Z表示孔底坐標；R表示安全面 （R平面）的坐標；Q表示每次切削深度；P表示孔底的暫停時間；F表示切削進給速度；K表示規定的重復加工次數；（FANUC 0i 數控系統）L 表示規定的重復加工次數；（HNC-21M 數控系統）固定循環由G80或01組的G代碼撤消。
（2）SINUMRIK 840D系統中固定循環的編程
SINUMERIK 840D數控系統的固定循環包括鉆孔循環（如中心鉆孔、深度鉆孔、剛性攻絲、鉸孔、鏜孔等）鉆孔樣式循環（加工一排孔、加工一圈孔）和銑削循環（矩形槽、鍵槽和圓形凹槽）固定循環的功能更為強大。
掌握了不同數控系統的功能指令的差異在熟悉一種數控系統的NC編程的基礎上可以輕松地完成其它數控系統的NC編程
參考書目：
1、SINUMERIK 840D/810D操作說明書
2、BEIJING-FANUC 0i Mate操作說明書
3、世紀星 銑床數控系統HNC-21M 編程說明書
【關鍵詞】數控機床；數控系統；改造
1.引言
近年來我國企業的數控機床占有率逐年上升，在大中企業己有較多的使用，在中小企業甚至個體企業中也普遍開始使用。國內市場對數控機床有大量的需求，目前的現狀是國外機床產品大量充斥著市場，通過生產和進口數控機床并不能滿足我國日益增長的制造業需求，而淘汰大型企業原有的大量普通金屬切削機床不但會造成很大的浪費，而且會因為缺乏資金購買大量的數控機床來填補淘汰普通金屬切削機床后的機床空缺，造成停產。所以，目前數控化改造是適應我國制造業迅猛發展，資金短缺，舊有機床所占比例大的國情所需。進行機床改造可以節省資金、提高生產效率，使機床性能穩定可靠，縮短了生產準備周期，提高企業效益。
機床的數控化改造，主要是對原有機床的結構進行創造性的設計，最終使機床達到比較理想的狀態。本文主要闡述了對普通臥式車床進行的數控化改造。主要做了以下幾方面的工作：第一，對機床存在的故障部分進行診斷并恢復原功能。第二，加數控系統，改造成數控機床。第三，為提高精度、效率和自動化程度，對機械部分重新裝配加工，恢復原精度；對電氣控制部分進行重新設計和接線。
2.數控機床概述
數控機床是數字控制機床（Computer num-erical control machine tools）的簡稱，或者說裝備了數控系統的機床。數控機床是機電一體化的典型產品，是集機床、計算機、電動機及控制、電力電子技術、自動控制、PLC、檢測等技術為一體的自動化設備。
數控系統是所有數控機床的核心。數控系統對輸入的加工程序進行數據處理，輸出各種信息和指令，控制主軸、進給軸和其他輔助裝置正確、及時和可靠地執行加工程序所規定的任務。數控系統一般由輸入/輸出裝置，數控裝置，驅動控制裝置，輔助控制裝置四部分組成，機床本體為被控對象。
3.數控系統的選擇
數控系統的選擇應根據改造后要達到的精度，各種性能指標等選用性價比合適，技術先進的數控系統，當然還要考慮售后維修服務的便捷性。數控系統的選擇主要依據是數控化改造后要達到的各種精度，以及驅動電動機的功率和用戶要求。
目前，市場上生產數控系統的廠家很多，比較著名有：國外的如德國的SIEMENS公司，日本的FANUC公司；國內的如武漢華中數控股份有限公司，廣州數控設備廠，北京藍天數控公司。
FANUC數控系統以其高質量、低成本、高性能、較全的功能，適用于各種機床和生產機械等特點，在市場的占有率遠遠超過其他的數控系統。FANUC數控系統將控制單元與LCD集成于一體，具有網絡功能和超高速串行數據通信功能。
4.電氣控制電路設計
在電氣控制系統的改造設計中，應該遵循：在滿足控制要求的前提下，設計方案要簡單、經濟，控制系統操作簡便，使用與維修方便。機床中的主軸電動機，冷卻泵電動機，刀架電動機等控制功能實現系統自動控制。改造過程中更換同一型號的老化電器元件有變壓器，自動斷路器，接觸器等，主要增加的電氣元件包括主軸編碼器，X/Z軸驅動器，電動刀架控制器以及必要的控制開關，繼電器等。改造后拆除原電控箱，原位安裝改造后的電氣柜，最后還需電氣和機修人員共同進行通電調試。
4.1 主軸電路
改造后的數控車床主軸采用變頻器驅動三相交流異步電機實現主軸無級調速，去除機床原有的主軸變速箱，可以獲得更好的操作性能和切削性能。變頻器采用日本三菱公司的D720型通用變頻器。
4.2 伺服驅動控制電路
在普通車床的數控化改造中一般采用步進電動機和交流伺服電機。交流伺服電動機調速方便，體積小，目前廣泛用于數控機床的傳動系統。經全面考慮，選用FANUC公司的交流伺服電動機作進給驅動，組成半閉環控制系統。半閉環控制系統在伺服機構中裝有角位移檢測裝置——旋轉編碼器，通過檢測伺服機構的角位移間接檢測移動部件的直線位移，然后反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用比較后的差值進行控制，直到差值為零。這種伺服機構所能達到的精度、速度和動態特性優于開環伺服機構，一般在大多數中小型數控機床使用。
FANUC伺服驅動部分從硬件結構上分，主要有四個部分：
（1）軸卡：在全數字伺服控制中，將伺服控制的調節方式、數學模型甚至脈寬調制以軟件的形式融入系統軟件中，而硬件支撐采用專用的CPU或DSP等，這些部件最終集成在軸控制卡。軸卡的主要作用是速度控制與位置控制。
（2）放大器：接收軸卡（通過光纜）輸入的光信號轉換為脈寬調制信號，經過前級發達驅動IGBT模塊輸出電機電流。
（3）伺服電機：放大器輸出的驅動電流產生旋轉磁場，驅動轉子旋轉。
（4）反饋裝置：由電機軸直連的脈沖編碼器作為半閉環反饋裝置。
軸卡接口COP10A輸出脈寬調制指令，并通過FSSB（Fanuc Serial Servo Bus發那科串行伺服總線）光纜與伺服放大器接口COP10B相連，伺服放大器整形放大后，通過動力線輸出驅動電流到伺服電機，電機轉動后，同軸的編碼器將速度反饋和位置反饋到FSSB總線上，最終回到軸卡上進行處理，如圖1所示。
4.3 刀架控制
數控車床的刀架是機床的重要組成部分。刀架用于夾持切削用的刀具，在一定程度上，刀架的結構和性能體現了機床的設計和制造技術水平，對刀架的設計和控制要求如下：
（1）轉位準確可靠，工作平穩安全。
（2）按最短路線就近選擇，轉位時間短。
（3）換刀時間短，刀具重復定位精度高，刀具存儲量足夠，結構緊湊及安全可靠等。
（4）防水，防屑，密封性能優良。
（5）夾緊剛度高，適宜重負荷切削，回轉刀架在結構上必須具有良好的強度和剛度，以承受機床在切削加工時的切削抗力。
根據臥式車床的型號和主軸中心高度，選擇自動回轉刀架，拆除原手動刀架后裝上自動回轉刀架，并用墊板來調整其中心高。此刀架可實現多刀夾持、自動轉位、具有重復精度高、剛性好、使用壽命長等特點。
5.結論
該臥式車床改造后，大大提高了加工效率，提高了零件的加工質量，節約了資金，縮短了生產周期，是工廠進行機械設備技術化改造的成功案例。
參考文獻
[1]王侃夫.數控機床控制技術與系統[M].北京：機械工業出版社，2008.
關鍵詞：數控；實訓；思考
近年以來，國家為加快和鞏固高技能人才的培養，提高中國制造業的核心競爭力，出臺許多了政策措施，目的在提升先進制造技術在機械制造業中的含量。數控技術作為先進制造技術的核心，是實現自動化、網絡化、揉性化和集成化的基礎，具備超一流的數控應用技能，已經成為企業用人的重要標準。作為培養高技能人才的職業技術院校遇到了前所未有的機遇和挑戰，各院校紛紛設立與數控技術有關的專業，并對傳統制造類專業教學計劃進行調整，增開數控技術課程，取得了可喜的成果，使我們感到數控技術后備人才的培養大有希望。
但是，受到歷史原因和各種條件限制，許多院校在選擇數控實訓設備時，缺乏對市場的深入調研和數控技術未來發展前景的了解，盲目從事，人云亦云，特別是新建院校，更是無從下手，很容易產生各種誤區，最終導致選擇的數控設備不合理，不適用，缺乏瞻前性，給學校的發展設置了難于逾越的瓶頸。
就此，筆者從一個數控技術教學者的角度談談看法。
合理數控設備的比例
合理數控設備的比例，是要解決的首要問題。現在很多學校的數控加工實訓都是以數控車床為主，銑床為輔，其比例大約是10比1～2左右，其原因主要有以下幾點：（1）車床加工范圍很大，各種類型零件的首道工序幾乎都可以在車床上完成，現在車床幾乎占整個金屬切削機床的30%左右；（2）車床在價格上比銑床便宜得多，容易接受，特別是國產經濟型數控車床價格優勢更明顯；（3）車床生產廠家多，歷史悠久，技術相對成熟，供貨范圍廣。
而今，隨著先進制造方法的廣泛應用，傳統的加工方法受到挑戰。首先，車削加工將不再是金屬切削的主要方法，數控車床的價格優勢已不很明顯，特別是數控車床是二軸連動控制，生成程序簡單，加工范圍受到很大限。其次，從發展的眼光看，我們生活在三維空間里，數控銑床是三軸聯動，能形象地描述零件幾何體的形狀，更有效地訓練學生的思考方式和動手能力，越來越多的零件由原來的直接加工轉變為由模具制造出來，而適合模具制造的數控銑床（加工中心）會越來越多。再次，CAD/CAM的發展使三維設計廣泛應用于實際加工，特別是應用于模具制造中，數控銑床與CAD/CAM的無縫對接把模具制造推向前所未有的嶄新時代。企業對數控銑床（加工中心）的需求量明顯上升，熟練其操作、能編程、懂調試、會維修的復合型人才備受青睞。
鑒于以上原因，作為培養數控技術應用人才的職業技術院校，應逐步加大數控銑床在數控實訓設備中的比例，將實訓重點由原來的數控車床為主的兩軸聯動加工，逐步過渡到以數控銑床（加工中心）為主的三軸聯動加工，這樣培養出來的學生將更符合社會的需求。可以想象，一個只懂數控車床操作和簡單二維G代碼的畢業生與一個既會數控銑床操作、又懂三維編程的畢業生相比，就業的幾率和待遇差距會很大。
優化數控系統的配置
數控系統是數控機床的核心，影響著數控機床的技術性能和功能范圍。而專用CNC系統之間互不兼容的弊病，使數控機床不能在不同廠商的不同平臺上運行，所以，開放式數控系統是未來數控機床發展的趨勢。眼下國內市場上數控機床所配備的數控系統多為FANUC—Oi和SIEMENS—802系列系統，各種版本的數控技術教科書也都是以上述兩種系統為模板編寫的，所以選擇配有以上兩種系統的數控實訓設備是理所當然的，但是這兩種系統相對價格比較便宜，功能相對比較弱，屬于普通型數控系統，是日本FANUC公司和德國西門子公司配套給國外機床制造商的。日本FANUC公司和德國西門子公司現在已經不用上述系統配備數控機床了，而是用FANUC160i/180i/210i、SIEMENS840Di，因為這些數控系統都是開放式的，屬高端系統，其功能齊全，價格昂貴。
所以，在選擇數控機床的數控系統時，可以選擇一定量的FANUC—Oi和SIEMENS—802系列系統，同時也要考慮選擇一定量的其他系統，特別是開放式數控系統，盡量做到合理配置，既有經濟型、普通型，又有少量高檔型。考慮到學校主要是用于培訓和教學，對機床的精度要求不高，為了緩解資金壓力，一般應盡量選擇國產數控機床。
先進的機床結構配置
數控銑床在結構上大體經過了三個階段。
初期數控銑床的主要結構特點是工作臺升降式，與普通銑床工作臺結構基本相同，工作臺除在X和Y方向運動外，還要隨升降臺在Z方向上下運動，這種結構的最大缺點是Z軸伺服電機要承受包括工作臺、工件重量及切削力等負載，運動控制困難，不利于加工速度和加工精度的提高，應作為回避的對象。
第二階段即在我國最常見的床身式數控銑床，其特點是工件只隨工作臺在X和Y方運動，Z軸方向由滑座帶主軸上下運動，受國外產品的影響，機床在主軸單元、數控刀架和轉臺、刀庫和機械手、滾動絲杠副、滾動直線導軌等數控機床功能部件及刀具刀柄有了明顯改進，機床的可靠性、速度和精度有了很大提高，現在工廠里多數銑床幾乎都是這種結構，應作為重點選擇的對象。
第三階段即龍門式結構，這種結構的最大好處是機床的剛性好，因而精度容易提高，速度也快，在我國經濟發達地區得到了非常迅速的推廣和應用，是數控銑床結構的發展趨勢，在資金允許的情況下可適量考慮選擇，體現數控實訓設備的不凡實力。
經濟型數控車床的結構與普通臥式車床基本相同，其主要特點是水平床身，前置轉塔刀架，價格低，應用范圍廣，現在工廠里多數數控車床幾乎都是這種結構，應作為主要選擇對象，在資金允許條件下，可選擇適量傾斜床身后置刀架型結構，以擴展學生的知識面和對數控車床的全面認識。
另外，選擇一定量的其他數控設備如數控高速雕刻機、數控電火花線切割機、數控電火花成型機、數控對刀儀等，從實用性、價格及加工功能范圍來看都是很有必要的。
總而言之，數控技術教學設備配備要受到許多因素特別是資金和理念的影響，集有限資金，如何配置既能充分滿足教學實訓要求，又不陳舊落后，且體現數控技術發展水平的數控設備，是值得職業技術院校深思和考慮的問題。
參考文獻：
[1]吳玉厚.數控機床電主軸單元技術[M].北京：機械工業出版社，2006.
關鍵詞：數控機床 參考點 故障分析
數控機床常用的位置檢測裝置有兩種，即增量式位置檢測裝置和絕對式位置檢測裝置。配置增量式位置檢測裝置的數控機床，進行自動操作前必須要進行返回參考點操作，配置絕對式位置檢測裝置的數控機床，由于檢測元件在機床斷電后對位置有記憶功能，可以不必每次都進行返回參考點操作，僅在調試機床的時候確定機床參考點，以后數控系統便記憶這個位置。
一、數控機床返回參考點原理
常用的數控機床返回參考點動作方式有兩種：一種為有減速擋塊返回參考點方式，一種為無減速擋塊返返回參考點方式，其中前者多配置增量式位置檢測裝置，后者多配置絕對式位置檢測裝置。
（一）有減速擋塊返回參考點方式
數控機床常用帶減速擋塊的柵格信號控制方式返回參考點，FANUC 0i系列數控系統機床動作過程如下所示：
1.選擇返回參考點操作模式，運行軸以系統參數PRM1428設定的返回參考點速度向參考點方向移動。由于開關沒有碰到減速擋塊，此時該軸的返參減速信號*DECn為“1”；
2.當減速開關碰到減速當塊，返參減速信號*DECn由“1”變為“0”，系統開始減速；
3.返參軸繼續以PRM1425設定的返參減速速度向參考點方向運行；
4.當減速開關離開減速擋塊時，系統開始尋找柵格信號，即位置檢測編碼器的一轉信號，當系統接收到一轉信號后，以低速移動一個柵格偏移量（如果系統參數PRM1850設定了柵格偏移量）的距離后，準確停止，此位置即為參考點。
（二）無減速擋塊返回參考點方式
對于無減速擋塊數控機床的返回參考點操作，應用的位置檢測元件一般為絕對式測量元件，其參考點的位置通過CNC參數設置來調整。 具體操作如下：
首先,數控機床返參軸向參考位置返回方向進給，使其停止在參考點附件，但不要超過參考點位置；
其次，選擇手動參考點返回模式，將該軸的進給軸方向選擇信號置1；
第三，CNC以參數PRM1006.5 設定的參考位置返回方向將機床定位到最近的柵格線，機床的該點位置即為參考點。
最后CNC檢查機床是否位于到位區域，然后設定參考位置返回結束信號，返參結束。
二、數控機床返回參考點常見故障分析
例1 一臺使用FANUC 0i-MB數控系統的KVC650加工中心，只要機床關機重新啟動，加工出的零件和關機加工零件存在誤差，X軸方向存在0. 4mm～1mm不等誤差，但如果機床不關機零件批量加工，尺寸一致性能得到保證。
故障檢查與分析： 由于機床開機后必須進行返回參考點操作，初步懷疑加工輪廓誤差和機床參考點的位置準確性有關。利用百分表檢測數控機床每次返回參考點停止位置發現： X軸每次返回參考點的停止位置誤差值和加工零件X軸輪廓誤差接近，則斷定加工零件尺寸誤差由X軸返回參考點誤差所引起。打開機床X軸護板進一步檢查，發現X軸的返參減速擋塊松動，減速擋塊固定修理后，故障消除。
例 2 一臺TK40數控車床，當選擇Z軸返回參點操作模式后，Z軸低速運行，直到撞到+Z方向的限位開關停止。
故障檢查分析：觀察發現Z軸選擇返回參考點操作模式后，沒有以返參速度運行，而是直接運行該軸返參減速速度FL。通過監控PMC診斷畫面發現：Z軸的返參減速信號*DECZ一直為“0”，進行手動減速開關斷開、閉合操作，發現減速信號*DECZ沒有通斷變化。利用萬用表檢測Z軸減速開關，發現減速開關良好，進一步檢查發現：Z軸減速開關輸送到PMC入口的電纜線發生斷路。更換電纜后，故障消失。
例 3 一臺FANUC 6M 數控系統的MC032五軸臥式加工中心，在Y軸返回參考點操作的過程中發生90號報警。
故障檢查與分析：查找FANUC維修資料得知，FANUC數控系統90號報警的含義為返回參考點異常。檢查和機床返回參考點有關的因素：⑴ 檢查Y軸返參減速開關，通過手動壓合減速開關，監控數控系統的PMC診斷畫面，判斷減速開關良好。具體操作：手動運行Y進行減速開關壓合擋塊的操作，診斷畫面顯示*DECY信號“1” “0” “1”變化正常。則可以判斷減速開關及其線路均良好。⑵和同型號的加工中心更換Y伺服驅動電機，發現故障跟隨電機移動。通過以上檢查判定Y軸伺服電機的位置檢測元件故障。用示波器檢查Y軸電機后的位置編碼器信號，發現編碼器沒有一轉信號輸出。修理更換Y軸位置編碼器后，報警消除。
三、數控機床返參操作注意事項
首先，數控機床返參前不要進行自動操作。數控機床還可以通過參數來設置軟限位對設備進行保護，但數控機床的軟限位是在數控機床參考點建立后才生效，為確保設備和人身的安全，建議自動操作前首先進行參考點返回操作。
其次，返回參考點操作的起動位置不要距離減速開關（減速擋塊）太近。為了避免返參操作的失敗，在返回參考點操作前，確保返參軸離開減速開關（或減速擋塊）一段距離后。
第三，*DECn減速信號的變化不要和一轉信號同時出現，否則容易造成返參誤差，誤差值為電機運轉一圈工作臺行走的距離。若出現上述故障，調整返參減速擋塊位置。
局域網通信把分散系統通過一條公用的通信介質聯接在一起,適用于本身具有網絡通信接口或經過擴展后具有網絡接口的數控機床。數控機床通過網絡接口與車間局域網進行連接,能夠很好的實現數據傳輸和數據共享。此外,這種通信方式還具有高可靠性、高速率以及容易進行擴展[7]等優點。數控設備列表,如表1所示。在需要進行網絡DNC通信管理的數控設備中,精雕機床和沈陽機床配備的數控系統都具有開放的網絡接口,FANUC數控機床也可以通過追加快速以太網板(FastEthernetBoard)擴展網絡通信接口。所以,為了避免異構組網[8]形式,同時鑒于現場總線和串行通信方式的局限性,本系統中采用基于局域網和TCP/IP協議的通信方式。
2、網絡連接總體方案
開發DNC網絡通信系統的長遠目標是實現數字化車間管理系統。面向多平臺網絡DNC通信系統的總體聯網方案,如圖1所示。該方案采用工業以太網進行局域網間的通信,實現了多平臺數控系統的集成。向上,DNC主機通過基于以太網技術的TCP/IP協議轉換與校園主干網相連,實現與CAD/CAM中心的無縫連接。在車間設備層,DNC主機通過交換機與各數控設備相連,實現對精雕機床、沈陽機床以及FANUC機床的通信管理。在下層通信中,DNC主機與數控設備之間采用一對多的關系,即通過交換機或者集線器等設備,一臺DNC主機可與多臺數控設備進行通信,這樣的聯網結構控制簡單、便于整個系統的管理和擴展。
3、DNC網絡通信軟件的開發
DNC網絡通信系統由通信軟件和通信網絡兩部分構成。通信網絡主要包括DNC主機、通信接口、數控設備以及數據傳輸介質等,通信網絡的建立是實現DNC網絡通信的基礎。通信軟件安裝在DNC主機上,完成加工程序的上傳、下載管理以及數控機床信息的實時采集等功能,通信軟件的開發是整個DNC網絡通信系統的關鍵。
3.1軟件架構和工作流程
采用C++語言,在Qt4.8.6環境下創建操作管理界面。操作管理人員通過系統操作管理界面層,調用動態鏈接庫(DLL)文件與底層數控設備進行數據傳輸和信息共享,實現人機交互通信。工作流程圖,如圖2所示。DNC網絡通信軟件采用雙線程的工作方式使文件傳輸與信息采集相互獨立,通信過程互不干涉。系統的主線程為機床信息采集線程,該線程主要完成機床運行狀態、報警信息、程序信息、主軸和刀具信息、以及機床文件信息的讀取任務。當收到程序傳輸命令后,程序傳輸線程啟動,機床信息采集線程和程序傳輸線程同時進行,程序傳輸結束,程序傳輸線程自動斷開。
3.2通信軟件開發
3.2.1DNC主機與精雕數控機床的通信
精雕數控機床的通信接口為標準C接口,在使用時需要將庫函數NcMonIO.dll、NcMonIO.lib及頭文件NcMonInterface.h復制到工作目錄下并在項目文件中添加對頭文件和庫函數的引用。通信的建立需要通過調用函數CreateJDMachMon()和函數ConnectJDMach()創建機床監控對象,并與精雕數控機床之間建立連接。建立通信后,調用庫函數讀取機床報警信息、加工時間、主軸進給、主軸轉速、坐標、程序狀態、程序號、和當前刀具號等各種機床狀態信息,還可獲得最多1024個的加工程序列表。精雕系統文件傳輸流程圖,如圖3所示。精雕數控系統文件的傳輸是以一個完整的文件形式進行的,不需要對文件進行分割等操作。如從機床上下載文件到DNC主機,需要調用函ReceiveFile(),只要輸入機床端文件和本地文件的完整名稱,就可以把機床文件下載到DNC計算機上。通信結束調用函數DisConnectJDMach()和DeleteJDMachMon()斷開通信系統與數控機床的連接,同時調撤銷已經建立的機床監控對象。
3.2.2DNC主機與FANUC數控機床的通信
FANUC(0i-MC系列)數控機床提供的FOCAS2[9]應用程序接口為C++接口。同精雕機床和沈陽機床相比,FANUC數控機床在通信時不僅要引用主要負責應用程序與數控機床數據讀取的Fwlib32.dll庫文件,還要引用負責實現DNC主機與數控設備之間的TCP/IP通信庫文件Fwlibe1.dll。實現與FANUC數控機床通信首先要調用cnc_allclibhndl3()函數,分派數據庫句柄,并使用指定的IP地址連接CNC。與FANUC數控機床連接成功后就可以調用FOCAS提供的大量函數,實時讀取機床的狀態信息,并管理加工文件。在程序傳輸實現方面,FANUC系統不像精雕系統那樣按完整文件的形式傳輸,而是以文本的形式傳輸,文件傳輸流程,如圖4所示。與其它數控系統不同,FANUC0i-MC系統在調用某些函數時,需要對相應的機床參數進行設定,才可以讀取到正確的數據,如調用函數cnc_rdngrp()和cnc_rdlife()讀取刀組號、刀具號和刀具壽命信息時,需設置機床參數8132#0為1。通信結束要調用函數cnc_freelibhnd(l)釋放函數庫句柄指針。
3.2.3DNC主機與沈陽數控機床的通信
沈陽機床是基于.net技術的通信接口庫函數,C++調用.net庫有COM、CLR等多種技術,這里采用COM的方式。在編程之前使用Regasm.exe注冊C#代碼實現的DncClient_Com.DLL文件,然后將庫文件DncClient.dll、DncClient.lib和頭文件DncClient.h復制到工作目錄下,并在項目文件中添加對文件的引用。通信的建立首先要通過DncClient::II5MachinePtrpi5來創建機床監控對象。在初始化I5通信類后,使用connec(t)函數連接到遠程i5數控系統,連接成功后,可直接訪問i5通信類的屬性即可獲得機床運行狀態、理論坐標、實際坐標、刀具號以及工件加工時間數量等相關參數當前值。通信結束,要調用disconnec(t)函數斷開到遠程i5數控系統的連接。目前沈陽機床通信接口暫未開放文件傳輸函數接口,所以不能實現加工文件的傳輸以及對機床文件的管理功能。
4、實際應用
應用面向多平臺的DNC網絡通信軟件可以與精雕、沈陽和FANUC三種不同系統的數控設備進行通信,傳輸、管理數控文件,采集、監控數控設備基本信息,具體表現如下。上傳、下載數控加工文件將在CAD/CAM中心生成的數控加工程序快捷、準確的傳輸到相應的數控設備中,也可將數控機床上的加工程序下載到DNC主機中,對加工程序進行統一的備份管理。管理加工文件可在DNC主機端瀏覽數控機床端的文件,也可對其進行查找、刪除、重命名等管理,如圖5所示。采集、監控數控設備基本信息在DNC主機端能夠采集、監控數控設備的狀態信息、坐標和程序信息、刀具和主軸信息等數控設備運行基本信息。以FANUC數控機床為例,通過圖5和圖6比較,表明面向多平臺的DNC網絡通信系統可以實時、準確的采集、監控數控設備的基本信息。
（西南科技大學工程技術中心，四川 綿陽 621010）
【摘要】數控實習是工程訓練實踐教學體系中的一個重要項目，目前主要進行機床加工操作實訓。為了進一步提高實踐教學的深度和廣度，培養學生的技能和專業知識，在工程訓練課程體系下，進行數控伺服技術實踐教學模塊的開發探索，以提高工程訓練教學質量水平。
關鍵詞 工程訓練；實踐教學；數控伺服技術；探索
基金項目：2014年西南科技大學實驗技術研究項目（14syjs-48）。
作者簡介：賴思琦（1976—），男，漢族，四川綿陽人，講師，主要從事工程訓練實踐教學的研究與管理工作。
工程訓練是本科生實踐訓練的重要環節之一，在培養學生的技能和專業知識中發揮著越來越重要的作用。目前，在工程訓練課程體系下，數控實習項目主要是進行加工代碼編程和設備操作練習。而對數控設備的設計結構、控制技術方面涉及較少。然而，隨社會對人才需求的發展，工程訓練課程實踐教學體系和內容也在不斷進行發展和改革。
數控設備伺服驅動系統的功能是控制伺服電機、絲桿、工作臺等部件的運動速度和位移量，是數控機床的重要組成部分。伺服系統的性能良好，能夠提高數控機床的精度和工作效率，確保機床在工作過程中具備良好的動態和靜態性能。由于數控伺服系統的重要性，非常有必要讓學生了解這類控制技術，特別對于機電類專業的學生更是如此。
1實驗項目設計
數控伺服技術綜合性實驗項目的開發，其設計以數控技術、機電控制技術教學為主要出發點,充分體現其開放特性,使學生通過搭建數控伺服系統模型、伺服參數設置、在線實時調試等相關實驗實訓內容的學習，能夠全面了解數控機床伺服系統典型的基本結構、工作原理和工作過程,具備一定的對伺服系統進行操縱及調試、維護能力。
1.1數控機床三維模型搭建實驗
以典型的數控加工中心為對象，建立了數控機床的三維幾何模型，通過實驗，讓學生清楚地了解數控機床部件的機械結構，了解數控伺服系統的工作原理，如圖1所示。
1.2伺服主軸實驗
以工程訓練中心的數控加工中心為對象，了解FANUC伺服控制器上主軸的接口應用，伺服主軸調速電氣的設計、布線、調試，以及伺服主軸參數設置及優化。
1.3X/Y/Z伺服電機驅動控制實驗
了解FANUC 0I－MD數控系統與交流伺服驅動單元、伺服電機連接及使用方法，掌握數控系統、伺服驅動及電機的應用，布線與調試方法。利用系統的參數設定支持功能進行各軸伺服參數的手工設置。
1.4在線伺服參數優化實驗
建立起完整的系統硬件構架，完成FSSB、主軸和基本伺服參數初始化設置后，系統就可以實現正常工作。為了充分發揮設備的性能，提高設備工作的速度和精度，還要根據數控機床的機械結構特性和產品工藝要求，對伺服參數作進一步優化調整。使用FANUC數控系統的以太網端口，建立計算機與數控系統的通訊，通過使用SERVO GUIDE伺服調試軟件對“電流控制（電流環）”、“速度控制（速度環）”、“位置控制（位置環）”這三個環進行在線調整，使用SERVO GUIDE對從CNC獲得的波形作出分析，以取得和機械特性相關的匹配參數，保證數控機床在高響應、高剛性下穩定工作。
2實驗項目實施
在實驗項目實施中，要求在工程訓練課程體系下充分發揮現有的設備資源和教學優勢，實現機床操作、機電控制、設備調試各個環節串聯在一起，講解、操作教學一體化。每個環節都有明確目的和凝練的教學資源支撐，深化工程訓練課程體系下數控實習的深度和廣度，激發學生的積極性和主動性。通過對數控設備的“了解”“如何使用”“為什么要這樣使用”“該如何調整，讓使用效果更好”這四個步驟，讓機電類專業學生對數控技術的學習，從單純的操作深入到結構組成、控制原理的層次。特別是通過對數控伺服技術的學習，對數控設備的設計和構造有了一個清晰的認識，從而對數控技術知識的掌握達到較為深入的程度。實驗學時的安排如下表。
3結束語
從工程訓練課程體系的發展出發，充分利用實驗室的數控設備資源和之前技術積累，開發新的實驗教學系統，編寫實驗指導書，將數控機床三維模型建模、專業伺服軟件訓練、數控綜合實驗設備相結合，探索數控伺服技術實驗項目，不僅提升了學生的專業知識和能力，更進一步豐富了工程實踐課程內容，提高了課程的質量。
參考文獻
［1］王雪峰，蔡有杰，王世剛. 工程訓練中數控系統實訓指導注意事項解析[J]. 輕工科技，2014（2）：145-146.
［2］李東華，葛真，尚敬梅. 現代工程教育理念指導下的工程訓練教學方法改革與實踐[J]. 中國現代教育裝備，2011（5）：113-115.
［3］梁焱. 本科工程訓練平臺下數控教學模式探討[J]. 中國現代教育裝備，2010（15）：146-147.
［4］湯燕. 中職教育中數控技術的專業構建[J]. 輕工科技，2013（11）：169-170.
一、直觀法
維修人員通過故障發生時的各種光、聲、味等異常現象的觀察，認真察看系統的各個部分，將故障范圍縮小到一個模塊或一塊印刷線路板。
例 1 :數控機床加工過程中，突然出現停機。打開數控柜檢查發現Y軸電機主電路保險管燒壞，經仔細觀察，檢查與Y軸有關的部件，最后發現Y軸電機動力線外皮被硬物劃傷，損傷處碰到機床外殼上，造成短路燒斷保險，更換Y軸電機動力線后，故障消除，機床恢復正常。
二、自診斷功能法
數控系統的自診斷功能，已經成為衡量數控系統性能特性的重要指標，數控系統的自診斷功能隨時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況，立即在CRT上顯示報警信息或用發光二極管指示故障的大致起因，這是維修中最有效的一種方法。
例 2 :AX15Z數控車床，配置FANUC1 0TE—F系統，故障顯示 :
FS10TE
1399B
ROM
TEST：END
RAM
TEST：
CRT的顯示表明ROM測試通過，RAM測試未能通過。RAM測試未能通過，不一定是RAM故障，可能是RAM中參數丟失或電池接觸不良一起的參數丟失，經檢查故障原因是由于更換電池后電池接觸不良，所以一開機就出現上述故障現象。
三、功能程序測試法
功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能用手工編程或自動編程的方法，編制成一個功能測試程序，送入數控系統，然后讓數控系統運行這個測試程序，借以檢查機床執行這些功能的準確性和可靠性，進而判斷出故障發生的可能原因。
例 3 :采用FANUC 6M系統的一臺數控銑床，在對工件進行曲線加工時出現爬行現象，用自編的功能測試程序，機床能順利運行完成各種預定動作，說明機床數控系統工作正常，于是對所用曲線加工程序進行檢查，發現在編程時采用了G61指令，即每加工一段就要進行 1次到未停止檢查，從而使機床出現爬行現象，將G61指令改用G64(連續切削方式 )指令代替之后，爬行現象就消除了
四、交換法
所謂交換法就是在分析出故障大致起因的情況下，利用備用的印刷線路板、模板、集成電路芯片或元件替換有疑點的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級。
例 4:TH63 50加工中心旋轉工作臺抬起后旋轉不止，且無減速，無任何報警信號出現。對這種故障，可能是由于旋轉工件臺的簡易位控器故障造成的，為進一步證實故障部位，考慮到該加工中心的刀庫的簡易位控器與轉臺的基本一樣。于是采用交換法進行檢查，交換刀庫與轉臺的位控器后，并按轉臺位控器的設定對刀庫位控器進行了重新設定，交換后，刀庫則出現旋轉不止，而轉臺運行正常，證實了故障確實出在轉臺的位控器上。
五、原理分析法
根據CNC組成原理，從邏輯上分析各點的邏輯電平和特征參數，從系統各部件的工作原理著手進行分析和判斷，確定故障部位的維修方法。這種方法的運用，要求維修人員對整個系統或每個部件的工作原理都有清楚的、較深的了解，才可能對故障部位進行定位。
例 5:PNE71 0數控車床出現Y軸進給失控，無論是點動或是程序進給，導軌一旦移動起來就不能停下來，直到按下緊急停止為止。
根據數控系統位置控制的基本原理，可以確定故障出在X軸的位置環上，并很可能是位置反饋信號丟失，這樣，一旦數控裝置給出進給量的指令位置，反饋的實際位置始終為零，位置誤差始終不能消除，導致機床進給的失控，拆下位置測量裝置脈沖編碼器進行檢查，發現編碼器里燈絲已斷，導致無反饋輸入信號，更換Y軸編碼器后，故障排除。
六、參數檢查法
數控系統發現故障時應及時核對系統參數，系統參數的變化會直接影響到機床的性能，甚至使機床不能正常工作，出現故障，參數通常存放在磁泡存儲器或由電池保持的CMOSRAM中，一旦外界干擾或電池電壓不足，會使系統參數丟失或發生變化而引起混亂現象，通過核對，修正參數，就能排除故障。
例 6:G1 8CP4數控磨床，數控系統是FANUC1 1M系統，故障現象使機床不能工作，CRT顯示器無任何報警信息。
檢查機床各部分，發現CNC裝置及CNC與各接口的連接單元都是好的，最后分析是由于外部干擾引起磁泡存儲器內存儲數據混亂而造成的，因此，對磁泡存儲器存儲內容進行了全部清除，重新按手冊送入數控系統各種參數后，數控機床即恢復正常。除了上面介紹的幾種檢查方法外，還有測量比較法、敲擊法、局部升溫法，電壓拉編法及開環檢測法等，這些方法各有特點，維修時應根據故障現象，常常同時采用幾種方法，靈活運用，對故障進行綜合分析逐步縮小故障范圍，以達到排除故障的目的。
線切割機床常見故障
故障現象 可能原因 排除方法
1.貯絲筒不換向，導致機器總停。 行程開關SQ3或SQ2損壞。
換行程開關SQ3或SQ2。
2.貯線筒在換向時常停轉。
1.電極線太松；
2.斷絲保護電路故障。 1.緊電極絲；
2.換斷絲保護繼電器。
3.絲筒不轉（按下走絲開按
鈕SB1無反應）。
1.外電源無電壓；
2.電阻R1燒斷；
3.橋式整流器VC損壞，造成保
險絲FU1熔斷。 1.檢查外電源并排除；
2.更換電阻R1；
3.更換整流器VC，保險絲FU1。
4.絲筒不轉（走絲電壓有指
示且較正常工作時高）。 1.碳刷磨損或轉子污垢；
2.電機M電源進線斷。 1.更換碳刷、清潔電機轉子；
2.檢查進線并排除。
5.工作燈不亮。 保險絲FU2斷 更換保險絲FU2。
6.工作液泵不轉或轉速慢。 1.液泵工作接觸器KM3不吸合；
2.工作液泵電容損壞或容量減
少； 1.按下SB4，KM3線包二端若有
115V電壓，則更換KM3，若
無115V電壓，檢查控制KM3
線包電路；
2.換同規格電容或并上一只足
夠耐壓的電容
7.高頻電源正常，走絲正常，
無高頻火花（模擬運行正常
切割時不走）。 1.若高頻繼電器K1不工作，則
是行程開關SQ3常閉觸點壞；
2.若高頻繼電器K1能吸合，則
是高頻繼電器觸點壞或高頻
100%通過
考試說明：2020年秋期電大把該網絡課納入到“國開平臺”進行考核，該課程共有4個形考任務，針對該門課程，本人匯總了該科所有的題，形成一個完整的標準題庫，并且以后會不斷更新，對考生的復習、作業和考試起著非常重要的作用，會給您節省大量的時間。做考題時，利用本文檔中的查找工具，把考題中的關鍵字輸到查找工具的查找內容框內，就可迅速查找到該題答案。本文庫還有其他網核及教學考一體化答案，敬請查看。?
課程總成績
=
形成性考核×50%
+
終結性考試×50%
形考任務1
一、單選題（每小題4分，共60分）
題目1
下列敘述中，（
）是數控編程的基本步驟之一。
選擇一項：
a.
對刀
b.
零件圖設計
c.
傳輸零件加工程序
d.
程序校驗與首件試切
題目2
程序字由地址碼＋數字構成，在下列各字中，屬于尺寸字的是（
）。
選擇一項：
a.
D02
b.
F150.0
c.
U－18.25
d.
H05
題目3
在下列代碼中，屬于非模態代碼的是（
）。
選擇一項：
a.
M08
b.
G04
c.
F120
d.
S300
題目4
程序校驗與首件試切的作用是（
）。
選擇一項：
a.
檢驗切削參數設置是否優化
b.
檢驗程序是否正確及零件的加工精度是否滿足圖紙要求
c.
提高加工質量
d.
檢查機床是否正常
題目5
在數控系統中，用于控制機床或系統開關功能的指令是（
）。
選擇一項：
a.
M代碼
b.
T代碼
c.
F代碼
d.
G代碼
題目6
程序段G00
G01
G03
G02
X20.0
Y40.0
R12.0
F160；最終執行（
）指令。
選擇一項：
a.
G01
b.
G02
c.
G00
d.
G03
題目7
圖1為孔系加工的兩種刀具路徑，對加工路線描述不正確的是（
）。
圖1
孔系加工路線方案比較
選擇一項：
a.
運行時間a
b.
定位誤差a
c.
生產效率a>b
d.
行程總量a
題目8
在編程時，當選定了刀具及切削速度以后，應根據（
）確定主軸轉速。
選擇一項：
a.
n=1000vC/πD
b.
n=1000πD
/vC
c.
n
=1000
/πvC
D
d.
n
=vCπD
/1000
題目9
采用恒線速度進行車削控制，已知工件的直徑是Φ80
mm，若切削時的線速度為200
m/min，則這時的主軸轉速約為（
）r/min。
選擇一項：
a.
490
b.
796
c.
683
d.
80
題目10
若在某實體鋼質材料加工4-Φ12H7的孔系，孔深18
mm，較好的用刀方案是（
）。
選擇一項：
a.
中心鉆、Φ11.0鉆頭、Φ12立銑刀
b.
中心鉆、Φ10鉆頭、Φ12鉆頭
c.
中心鉆、Φ12鉆頭、Φ12鏜刀
d.
中心鉆、Φ11.8鉆頭、Φ12鉸刀
題目11
在螺紋加工中，設定引入距離δ1和超越距離δ2的目的是（
）。
選擇一項：
a.
保證螺紋牙型深度
b.
提高加工效率
c.
保證螺距精度
d.
提高表面加工質量
題目12
下列敘述中，不屬于確定加工路線原則的是（
）。
選擇一項：
a.
加工路線應保證被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率較高
b.
使數值計算簡單，以減少編程工作量
c.
應使加工路線最短，這樣既可以減少程序段，又可以減少空刀時間
d.
盡量采用工序集中，先孔后面的順序
題目13
下列數學處理中，用手工方法編制加工程序時，不需要做的工作是（
）。
選擇一項：
a.
根據切削速度計算主軸轉速
b.
計算節點坐標
c.
計算輔助坐標點位置（進刀、退刀點等）
d.
基點坐標計算
題目14
若在一個厚度為20mm的鋼質實體材料上，加工2個Φ10H7的通孔，下列刀具中用不上的是（
）。
選擇一項：
a.
鉸刀
b.
中心鉆
c.
微調鏜刀
d.
鉆頭
題目15
通過控制刀具的刀位點來形成刀具軌跡，下列對刀位點描述不正確的是（
）。
選擇一項：
a.
輪廓車刀的刀尖圓弧中心
b.
鉆頭的鉆尖
c.
球頭刀的球心
d.
柄銑刀的底面外圓切點
二、判斷題（每小題4分，共40分）
題目16
當某一續效代碼在多個程序段連續使用時，第2個程序段后該代碼可以省略。
選擇一項：
對
錯
題目17
非模態代碼只在當前程序段中有效，如G04、M02等。
選擇一項：
對
錯
題目18
數控機床旋轉軸之一的B軸是繞Z軸旋轉的軸。
選擇一項：
對
錯
題目19
在FANUC數控系統的代碼表中，00組的代碼為非續效代碼。
選擇一項：
對
錯
題目20
G53、G54、G55屬于同組G代碼。
選擇一項：
對
錯
題目21
在允許誤差不變的情況下，若非圓曲線的長度一定，則曲率越大逼近線段的數量越多。
選擇一項：
對
錯
題目22
無論數控車床的刀具類型如何變化，刀具的刀位點總是不變的。
選擇一項：
對
錯
題目23
當孔系間位置精度要求較高時，應采取單向趨近的工藝路線安排各孔的加工順序，這樣可以保證孔的定位精度。
選擇一項：
對
錯
題目24
用若干直線段或圓弧來逼近給定的非圓曲線，逼近線段的交點稱為基點。
選擇一項：
對
錯
題目25
在手工編程時，有些基點的坐標值是無法計算的，必須用計算機完成。
選擇一項：
對
錯
形考任務2
一、單選題（每小題4分，共60分）
題目1
只有當操作面板上的“選擇停”按鈕按下時，才能生效的M代碼是（
）。
選擇一項：
a.
M01
b.
M02
c.
M05
d.
M00
題目2
下列M指令中，不能對程序進行控制的是（
）。
選擇一項：
a.
M08
b.
M02
c.
M30
d.
M01
題目3
對程序段：…；N40
G96
S200
M03；N45
G50
S1200；…
解釋正確的是（
）。
選擇一項：
a.
主軸恒線速度控制，以線速度200
mm/r正轉，最高主軸轉速限制為1200
r/min
b.
主軸恒轉速控制，以線速度1200
mm/min、轉速200
r/min正轉
c.
主軸恒線速度控制，以線速度200
m/min正轉，最高主軸轉速限制為1200
r/min
d.
主軸恒線速度控制，線速度為1200
m/min，且主軸正轉
題目4
若主軸采用v
=
215
m/min恒線速度控制，最高主軸轉速小于1300r/min，正確的編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
G96
S215
M03；
G50
S1300；
b.
G96
S215
M04；G97
S1300；
c.
G96
S215
M03；
G54
S1300；
d.
G97
S215
M03；
G96
S1300；
題目5
在FANUC數控系統中，程序段G04
X3.0
表示的含義是（
）。
選擇一項：
a.
進給軸暫停3s
b.
主軸暫停3ms
c.
沿X坐標軸方向移動3mm
d.
主軸暫停3s
題目6
采用半徑編程方法編寫圓弧插補程序時，當其圓弧所對圓心角（
）180°時，該半徑R取負值。
選擇一項：
a.
小于
b.
大于或等于
c.
小于或等于
d.
大于
題目7
刀具在X、Y平面從點（50，100）快速移動到（50，60），下列用增量坐標表示正確的語句是（
）。
選擇一項：
a.
G91
G00
X50.0
Y160.0
b.
G91
G00
X－40.0
Y0
c.
G00
U0
V－40.0
d.
G00
V0
W－40.0
題目8
在臥式車床中，刀具的運動平面為XZ平面，若用向量表示圓弧插補時的圓心坐標，應采用的向量是（
）。
選擇一項：
a.
J、K
b.
U、W
c.
I、K
d.
I、J
題目9
切一個Φ40mm的整圓工件，刀具起點在（－40，0），法向切入（－20，0）點，并法向切出返回（－40，0）點。根據圖2.1所示的刀具軌跡，加工圓弧的程序段為（
）。
圖2
圓弧加工刀具軌跡
選擇一項：
a.
G02
X－20.0
Y0
I20.0
J0
b.
G02
X－20.0
Y0
I0
J20.0
c.
G02
X－20.0
Y0
I－20.0
J0
d.
G03
X－20.0
Y0
R－20.0
題目10
設H02=2
mm，則執行G91
G44
G01
Z－20.0
H02
F150后，刀具的實際移動距離是（
）。
選擇一項：
a.
18
mm
b.
20
mm
c.
22
mm
d.
－20
mm
題目11
執行程序段“G90
G03
X60.0
Y50.0
I-30.0
J40.0
F120.0”時，被加工圓弧的半徑R是（
）mm。
選擇一項：
a.
50.0
b.
60.0
c.
30.0
d.
40.0
題目12
執行程序段“G91
G03
X60.0
Y80.0
I-30.0
J40.0
F120.0”時，刀具的加工軌跡是（
）。
選擇一項：
a.
半徑為50.0的二分之一圓弧
b.
半徑為50.0的整圓
c.
半徑為50.0的四分之三圓弧
d.
半徑為50.0的四分之一圓弧
題目13
某加工中心執行程序段：
G90
G56
G00
X20.0
Y0
S2200
M03
T03，不能完成的工作是（
）。
選擇一項：
a.
主軸以2200r/min轉速正轉
b.
建立工件坐標系
c.
指定絕對坐標尺寸模式
d.
換3號刀
題目14
若X軸與Y軸的快速移動速度均設定為3000mm/min，若一指令G91
G00
X50.0
Y10.0，則其路徑為
(
)進刀。
選擇一項：
a.
先沿水平方向，再沿垂直方向
b.
先沿45度方向，再沿水平方向
c.
先沿45度方向，再沿垂直方向
d.
先沿垂直方向，再沿水平方向
題目15
在編程時，建立刀具偏置（補償）時，必須指定刀具參數寄存器號，下列語句中刀具補償無效的是（
）。
選擇一項：
a.
G01
G42
X35.0
Y22.0
D0
F120.0
b.
G01
G41
X20.0
Z3.0
D3
F160.0
c.
T0304
d.
G00
G43
Z20.0
H04
二、判斷題（每小題4分，共40分）
題目16
刀具功能稱為T功能，它是進行刀具路徑選擇和進行換刀操作的功能。
選擇一項：
對
錯
題目17
換刀指令M06可以和T指令編程在同一程序段，也可以在不同的程序段編程。
選擇一項：
對
錯
題目18
若某數控車床的刀架為8工位，編程刀具功能時，T后面表示刀號的數字應小于8。
選擇一項：
對
錯
題目19
當用向量表示圓弧圓心坐標時，定義向量的方向為圓弧圓心指向圓弧終點。
選擇一項：
對
錯
題目20
在進行內輪廓銑削時，若采用順銑，則用G42指令進行刀具半徑左補償編程。
選擇一項：
對
錯
題目21
在使用G54~G59指令建立工件坐標系時，就不再用G92/G50指令了。
選擇一項：
對
錯
題目22
在FANUC數控系統中，G04
P2000語句的含義是暫停進給2S。
選擇一項：
對
錯
題目23
在用G00進行快速定位時，刀具的路線一定為直線，不僅移動速度快，而且定位準確，安全、高效。
選擇一項：
對
錯
題目24
對于同一G代碼而言，不同的數控系統所代表的含義不完全一樣；但對于同一功能指令（如公制/英制尺寸轉換、直線/旋轉進給轉換等），則與數控系統無關。
選擇一項：
對
錯
題目25
車削加工時，刀具在工件坐標系中（X130，Z80）位置，若以此點建立工件坐標系，FANUC系統正確的編程語句是G50
X130.0
Z80.0。
選擇一項：
對
錯
形考任務3
一、單選題（每小題4分，共20分）
題目1
在現代數控系統中都有子程序功能，并且子程序（
）嵌套。
選擇一項：
a.
可以有限層
b.
只能有一層
c.
不能
d.
可以無限層
題目2
在使用子程序時，（
）的用法不正確。
選擇一項：
a.
交叉嵌套
b.
用M98調用、
M99
返回
c.
返回到用P指定的順序號n程序段
d.
進行有限層的嵌套
題目3
FANUC數控系統中，能夠正確調用子程序的編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
M98
P2001
b.
M99
P0050
c.
G98
P0003
d.
G99
P1002
題目4
有些零件需要在不同的位置上重復加工同樣的輪廓形狀,可采用(
)。
選擇一項：
a.
旋轉功能
b.
鏡像加工功能
c.
比例縮放加工功能
d.
子程序調用
題目5
對盤類零件進行車削加工時，通常其徑向尺寸大于軸向尺寸，若車床采用FANUC
0i數控系統，應選用（
）固定循環指令進行粗車加工。
選擇一項：
a.
G74
b.
G73
c.
G72
d.
G71
二、判斷題（每小題4分，共16分）
題目6
FANUC車削固定循環的G73指令，用于徑向吃刀、軸向走刀的粗加工編程。
選擇一項：
對
錯
題目7
程序段N30
G33
X23.2
Z－34.0
F1.5，與程序段N30
G92
X23.2
Z－34.0
F1.5的功能是一樣的，都是螺紋加工固定循環，應用時沒有什么差別。
選擇一項：
對
錯
題目8
在選擇車削加工刀具時，若用一把刀既能加工臺階軸的外圓又能加工端面，則車刀的主偏角應大于90o。
選擇一項：
對
錯
題目9
在車削加工盤類零件中，特別是加工端面時，選用恒線速度控制功能進行編程。
選擇一項：
對
錯
三、綜合題（每小題4分，共64分）
被加工零件如圖3.1所示。毛坯為60×80mm的45#鋼棒料，56尺寸及左端各尺寸已加工完畢。現二次裝夾工件左端，徑向以40外圓定位，軸向以B面定位，加工零件的右端各要素，加工內容包括外輪廓粗車和精車、切槽、螺紋切削。工件坐標系原點設定在零件右端面的回轉中心處。
請仔細閱讀圖紙和給定的程序，完成下列試題。其中10至19題為單選題、20至25題為判斷題。
題目10
若粗加工時的工藝條件是:吃刀深度2mm，單邊余量為0.25
mm，進給速度為0.3mm/r。采用FANUC數控系統的雙行編程格式，則程序段N10（1）的正確語句為（
）。
選擇一項：
a.
G71
P12
Q30
U0.25
W2.0
F0.3
b.
G71
P12
Q30
U0.5
W0.25
F0.3
c.
G71
P12
Q30
U0.25
W0.25
F0.3
d.
G71
P12
Q30
U2.0
W0.25
F0.3
題目11
程序段N12
G00
G42
X16.0
Z2.0準確的解釋是(
)。
選擇一項：
a.
快速定位到螺紋加工的起點（X16.0
Z2.0）位置，同時建立刀具半徑右補償
b.
快速定位到固定循環的起點（X16.0
Z2.0）位置，同時建立刀具半徑右補償
c.
快速移動到精加工起刀點位置（螺紋倒角的延長線上），同時建立刀具半徑右補償
d.
以上提法均不正確
題目12
程序段N16（3）的正確編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
G01
X24.0
Z－16.0
b.
Z－16.0
c.
Z－19.0
d.
G01
X24.0
Z－16.0
F0.1
題目13
程序段N20（4）的正確編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
G01
X56.633
Z－39.0
F0.1
b.
X55.833
Z－52.0
c.
G01
X55.833
Z－39.0
F0.3
d.
X55.833
Z－39.0
題目14
程序段N24（5）的正確編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
G03
X46.0
Z－41.0
I0，K－2.0
b.
G02X46.0
Z－39.0
R2.0
c.
G02X46.0
Z－41.0
R2.0
d.
G03
X46.0
Z－41.0
I－2.0，K0
題目15
程序段N30
X58.0
Z－54.0
的加工內容是（
）。
選擇一項：
a.
直徑為56mm的軸肩右側倒角，延長至（58.0，－54.0）位置
b.
加工7：24的錐度
c.
倒角C1
兩個
d.
以上解釋均不正確
題目16
程序段N32（7）的正確編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
G70
P12
Q30
b.
G70
P10
Q30
c.
G72
P12
Q30
d.
G73
P12
Q30
題目17
程序段N48（8）的正確編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
G04
X500
b.
G04
P2
c.
G04
P1200
d.
G04
X30
題目18
程序段N62（9）的正確編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
G92
X22.6
Z－17.5
F1.5
b.
X22.6
c.
Z－17.5
d.
X22.6
Z－19.0
題目19
仔細閱讀了該零件的加工程序，下面描述不正確的是（
）。
選擇一項：
a.
換刀點位置在（X100.0，Z80.0）
b.
輪廓粗精加工使用同一把刀，只是刀具路徑不同
c.
螺紋加工采用的是固定循環格式編程
d.
輪廓粗精加工使用同一把刀，只是進給速度不同
題目20
在上述加工程序中，執行程序段N6
G54
G00
X65.0
Z5.0
M08后，刀具快速移動到粗車固定循環的起點位置。
選擇一項：
對
錯
題目21
從切槽的加工程序可以判斷，切槽刀的寬度為3mm，且切槽刀的刀位點在遠離機床卡盤一側的刀尖圓弧中心。
選擇一項：
對
錯
題目22
加工M24×1.5的螺紋時，螺紋的牙型深度應為0.975
mm。
選擇一項：
對
錯
題目23
在零件圖3.1中，注明未注圓角小于等于0.5，若使用刀具圓弧半徑為0.8的精車刀加工，零件就不合格了。
選擇一項：
對
錯
題目24
若零件3.1
的螺紋改成M24×1.0，只需要將N60
G92
X23.2
Z－17.5
F1.5修改成N60
G92
X23.2
Z－17.5
F1.0即可，其他語句都不用變了。
選擇一項：
對
錯
題目25
就數控車削加工而言，
對圖3.1所示零件的結構稍作修改，就可以省去用切槽刀加工退刀槽了。
選擇一項：
對
錯
形考任務4
一、單選題（每小題4分，共20分）
題目1
加工中心編程與數控銑床編程的主要區別（
）。
選擇一項：
a.
進給方式
b.
換刀程序
c.
主軸指令
d.
宏程序
題目2
用配置FANUC數控系統的數控銑床進行孔加工，當被加工材料不易排屑（如鑄鐵）時，應選擇(
)孔加工固定循環指令進行編程。
選擇一項：
a.
G73
b.
G82
c.
G81
d.
G83
題目3
在FANUC數控系統中，下列代碼可以實現宏程序非模態調用的是（
）。
選擇一項：
a.
G55
b.
G65
c.
G85
d.
M50
題目4
FANUC數控系統中，#25屬于（
）。
選擇一項：
a.
局部變量
b.
常量
c.
公共變量
d.
系統變量
題目5
FANUC數控系統中，#110屬于（
）。
選擇一項：
a.
常量
b.
公共變量
c.
局部變量
d.
系統變量
二、判斷題（每小題4分，共40分）
題目6
程序段：G21
G17
G40
G80
G49的作用是對機床（程序）初始化，刀具沒有移動。
選擇一項：
對
錯
題目7
在輪廓銑削加工中，若采用刀具半徑補償指令編程，刀補的建立與取消應在輪廓上進行，這樣的程序才能保證零件的加工精度。
選擇一項：
對
錯
題目8
執行程序段G98
G83
X4.0
Y5.0
Z－20.0
R3.0
Q5.0
F200后，刀具返回刀初始平面。
選擇一項：
對
錯
題目9
在銑削固定循環中，如果孔系加工需要越障，須在參考平面中進行。
選擇一項：
對
錯
題目10
用面銑刀加工平面時，約按銑刀直徑的80%編排實際切削寬度，加工效果好。
選擇一項：
對
錯
題目11
用配置FANUC數控系統的數控銑床進行锪孔加工時，應選擇G82
固定循環指令進行編程。
選擇一項：
對
錯
題目12
欲加工Φ6H7深20mm的孔，用刀順序應該是中心鉆、Φ6.0麻花鉆、Φ6H7鉸刀。
選擇一項：
對
錯
題目13
在銑削加工編程時，通常把從快進轉為工進的平面稱為R平面。
選擇一項：
對
錯
題目14
指令G73
用于不易斷屑的深孔加工，指令G83
用于不易排屑的深孔加工。
選擇一項：
對
錯
題目15
利用IF[
]
，GOTO語句可以實現無條件轉移功能。
選擇一項：
對
錯
三、綜合題1（每小題4分，共20分）
被加工零件如圖4.1，零件外形四周的60×80尺寸、上下表面已加工完畢。現使用配置FANUC數控系統的立式數控銑床（或加工中心），用平口精密臺鉗裝夾工件，加工凸臺外輪廓。工件坐標系原點X0、Y0定義在零件的左下角，Z0在工件的上表面。
仔細閱讀圖紙及給定條件，完成下列試題（均為單選題）。
題目16
對程序段G43
Z3.0
H02解釋全面的是（
）。
選擇一項：
a.
刀具沿Z軸按給定速度下刀，建立刀具長度正補償功能，
b.
刀具長度補償建立，Z軸移動，補償參數放在2號寄存器
c.
快速下刀到Z
3.0位置，移動中建立刀具長度正補償，補償參數放在H02寄存器
d.
先建立刀具長度補償功能，然后移動刀具到指定位置，編程刀具參數
題目17
程序段（2）處的正確編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
G01
Z－8.0
F300
M08
b.
G00
Z6.0
M08
c.
G01
Z－6.0
F500
M08
d.
G01
Z6.0
F500
M08
題目18
補齊
（3）
處的空缺程序，完整的程序段為（
）。
選擇一項：
a.
G01
G42
Y0
D01
F200
b.
G42
Y0
D01
F200
c.
G01
Y0
D01
F200
d.
G41
Y0
D01
F200
題目19
程序段（4）的正確編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
X24.0
Y50.0
b.
X20.0
Y54.0
c.
X—20.0
Y—54.0
d.
G01
X20.0
Y—54.0
F200
題目20
程序段（5）的正確編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
X74.0
Y54.0
b.
X74.0
c.
G01
X74.0
d.
G01
X74.0
Y48.0
四、綜合題2（每小題4分，共20分）
被加工零件如圖4.2所示。零件外形四周的60×80尺寸、上下表面已加工完畢，準備加工孔，采用f10鉆頭和f16锪鉆，工件坐標系原點X0、Y0定義在零件的左下角，Z0在工件的上表面。
仔細閱讀圖紙及給定程序，完成下列試題（均為單選題）。
題目21
加工Φ10孔1時，在程序段G99
G81
（1）
處需要補齊的語句是（
）。
選擇一項：
a.
Z－16.0
R5.0
F150.0
b.
Z－16.0
R3.0
F150.0
c.
Z－4.0
R3.0
F100.0
d.
Z－22.0
R3.0
F150.0
題目22
緊接著加工Φ10孔2，正確的編程語句是（
）。
選擇一項：
a.
G98
G82
Y60.0
b.
G99
Y60.0
c.
G98
Y60.0
d.
G99
G81
Y60.0
題目23
在程序段所缺的語句（3）應為（
）。
選擇一項：
a.
G91
G00
X35.0
Y20.0
b.
G90
G00
X29.0
Y20.0
c.
G90
G00
X35.0
Y20.0
d.
G91
G00
X29.0
Y60.0
題目24
程序段G99
G82
（4）
R3.0
P500
F150.0中；應補齊的語句是（
）。
選擇一項：
a.
Z－4.0
b.
Z－16.0
c.
Z－10.0
d.
Z－22.0
題目25
對程序段G00
G49
Z100.0
M09解釋全面的是（
）。
選擇一項：
a.
返回運動，刀具回原點，取消刀具長度補償，冷卻液關閉
b.
刀具從安全平面沿Z向快速移動到Z100位置，取消刀具長度補償，冷卻液關閉
c.
刀具從孔中快速抬刀，到Z100位置，取消刀具長度補償，冷卻液關閉
關鍵詞：數控；橢圓；宏程序
中圖分類號：G646 文獻標識碼：A
1 宏程序概念
宏程序就是將一群命令所構成的功能，像子程序一樣登錄在內存中，再把這些功能用一個命令作為代表，執行時只需寫出這個代表命令就可以執行其功能。在這里，所登錄的一群命令叫作用戶宏主體（或用戶宏程序），簡稱用戶宏（CustomMacro）指令，這個代表命令稱為用戶宏命令，也稱為宏調用命令。使用時，操作者只需會使用用戶宏命令即可，而不必去理會用戶宏主體。
用戶宏即可以在用戶宏主體中使用變量；可以進行變量之間的運算；可以用用戶宏對變量進行賦值。
2 數控銑床、加工中心的橢圓輪廓程序編制（見圖1）
編制如圖1所示橢圓凸臺加工程序，深度8mm。
3 采用極坐標編程方式
橢圓的方程有一般方程和極坐標方程，這里用到橢圓的極坐標方程 X=aCOSα；Y=bSINα。該零件從圖紙上得到的a=30，b=20。將橢圓的極角設為#1，X設為#2，Y設為#3。根據FANUC的宏程序語言，橢圓的極坐標方程轉化為#2=30*COS[#1]， #3=20*SIN[#1]。分析極角的變化范圍，極角從0°變化到180°。將#1的初始值設為0，而終止的條件為≤180。
#1=#1+0.5； 這里0.5是調整橢圓的形狀精度的語句，該數值在粗加工時應該取較大值，以利于數控系統進行計算。精加工時該數值應取較小數值，以滿足零件圖紙為宜，例如0.1。如精加工取的數值過小，則不利于數控系統的計算，在加工過程中已出現刀具移動遲滯，反而影響表面。
4 采用橢圓標準方程進行編制
橢圓的一般標準方程為，這里設#1為X，#2為Y，那么該方程就變為，這里如果將X也就是#1設為變化量，那么將其轉化為FANUC的宏程序格式為#2=20*SQRT[1-#1*#1/900]。
綜上所述，在加工公式曲線時，可以不采用計算機編程，而是利用FANUC系統宏程序的編程。按照分析公式、變量的選擇、初始值和終止值的選定等編制宏程序，而且宏程序的編程格式、變量的選擇、公式的選擇都非常靈活，程序可讀性非常高，使加工更加高效、快捷。
參考文獻
【關鍵詞】數控機床；故障診斷與維修；教學改革；數控實訓平臺
數控機床維修工是我國勞動和社會保障部在2006年的新職業，主要從事數控機床的安裝、調試、維護保養和檢修工作。一名合格的數控機床維修工不僅要具有扎實的專業理論知識功底，還要具備檢查、分析、確定故障原因和快速準確的維修好機床的能力。為滿足社會需求，大多數職業院校在數控技術專業或數控設備維修等專業都開設了《數控機床故障診斷與維修》課程，并把它作為一門專業核心課程，為社會輸送了大量數控機床維修人員。然而高職院校數控機床維修課程在教學中存在重理論輕實踐，理論和實踐教學脫離的現象，學生的職業素質與企業的用工要求還有一定的距離。這就導致了企業招聘的數控維修工不能達到用工要求，相關專業的畢業生就業難以對口的矛盾。因此，對于數控機床故障診斷與維修課程的教學迫切需要進行改革與創新，探索出學校、學生和企業都能共同參與、共同獲益的教學方法。
1課程教學主要面臨的問題
(1)課程教學中涉及的知識面廣，包括了數控系統、數控機床機械結構、電氣控制、液壓與氣動等相關知識，這些知識在前置課程中進行了獨立設置。但是在前期教學中，學生基本只是孤立的接受知識，而本課程則是將這些知識融合到一起，并且要將理論知識應用于實踐解決實際問題，再加上職業院校的學生文化基礎相對比較薄弱，這就導致了大部分學生感到這門課程的學習難度很大，對知識進行綜合應用時無從下手。
(2)課程教學仍然以理論教學為主。在本門課程的實踐教學過程中，數控設備通常會處于被保護狀態，不能進行拆裝，這就使得用于維修教學的設備不足，學生僅僅只是接收一些認知實驗，或者老師設定一些簡單的故障讓學生進行排除，實習時間得不到足夠保障，學生的綜合實踐能力難以提高。
(3)數控系統的品牌、型號眾多，更新也快，其結構、參數設置以及故障診斷方法等在不同的品牌和型號中均存在一定的差異。而本課程在課堂教學中往往只是以一種數控系統為載體來進行教學設計與安排，最多再把學校擁有的其它數控系統作為輔助介紹，缺乏了對機床故障診斷與維修方法能力的培養，因此，難以培養出走出校門就能滿足企業基本要求的數控維修人員。
(4)考核方式不合理，《數控機床故障診斷與維修》傳統的考核方式為:平時成績(50%)+期末考試(50%)=總評成績，這種考核方式已不再適應“雙證融通”人才培養模式，也不適合于本門課程的成績評定，為此該課程的考核方式需要進行改革。考核方式不合理，《數控機床故障診斷與維修》傳統的考核方式為:平時成績(50%)+期末考試(50%)=總評成績，這種考核方式已不再適應“雙證融通”人才培養模式，也不適合于本門課程的成績評定，為此該課程的考核方式需要進行改革。
2課程教學改革的研究內容
(1)研究以典型項目為載體的基于工作過程的課程教學內容，讓學生在真實或接近真實的實踐情境中獲得知識和技能。
(2)依托FANUC0imateTD數控實訓平臺研究數控機床維修的典型工作任務，并結合維修工的國家職業技能鑒定標準對教學內容進行整合，確定出課程學習的不同學習情境，精選企業現場典型的維修案例作為教學任務。
(3)研究新的課程考核評價方式。
3解決教學問題采取的方法
(1)采用項目教學法，以工程為背景，把項目作為載體實施課堂教學，依托FANUC0imateTD數控實訓平臺，學生親自完成各項目實施的整個過程。構建課程項目圍繞項目構思設計實施運作的主線來進行，實現課程理論知識和實踐技能一體化教學。
(2)課程項目要符合課程教學目標的要求，與企業實際相結合，還要考慮學生的綜合能力。課程項目的開發最好由學校教師、企業維修技術人員以及行業專家共同研討，精選出有代表性的項目案例;也可以讓學生利用學校建立的FANUC數控實訓臺參與開發一些簡單的課程項目，使學校資源得到更好的利用最大化。
(3)課程教學實行雙導師制，尤其在實踐教學環節，安排企業工程師或學校的實訓教師與學校理論教師一起共同擔任該環節的指導老師。同時，學校也應多安排專業教師到企業兼職鍛煉，不斷提升教師的工程實踐能力。
(4)對于強調實踐能力突出的課程，傳統的考核方式不能合適體現課程的學習效果。新的評價方法應該是注重學生的綜合職業能力，以過程性考核為主，采用多元化的評價方法。比如課程項目實施完成后做項目的展示;以小組為單位進行答辯;答辯完后學生撰寫個人項目報告，總結項目學習的成果，分享心得和體會。
4教學改革的主要特色
(1)課程項目的實施過程依托FANUC數控實訓臺，體現了“做中學”的理念。
(2)課程主要在實踐教學環節實行雙導師制，能夠更好地達到對學生的指導效果。
(3)評價方法的改革注重學生的綜合職業能力的培養。
5課程教學改革的預期效果
(1)數控機床維修課程項目教學法的實施，將會激發出學生的學習潛力。遇到技術問題時，能夠學會主動查找資料，探討和尋找解決方法;能夠正確進行故障的判斷、檢測和排除，使學生把抽象難懂的理論知識融到實踐過程之中，既提高了學生的動手能力和語言表達能力，也培養了學生獨立工作的能力和團隊合作的精神，同時也增強了學生的自信心，為他們今后的學習和就業打下良好的基礎。
(2)制作豐富的教學資源。包括開發數控機床維修項目案例庫;編寫適合本課程教學內容的特色教材;搜集相關的技術資料和視頻教學案例等。并在教學過程中不斷積累更新，為本課程的后續教學順利進行提供有利的保障。
參考文獻:
［1］岑華．數控機床維修教學中CDIO項目教學法的應用［J］．廣西教育c:職業與高等教育版，2014(47):147～148．
［2］文娟萍．基于工作過程的《數控機床故障診斷與維修》教學改革與實踐［J］．教育教學論壇，2013(40)．
關鍵詞：數控車工；拋物線；FANUC；編程
數控車床能夠加工各種類型的回轉體的零件，其中對于圓柱面、錐面、圓弧面、球面等零件，利用直線插補和圓弧插補指令就可以完成加工，而對于拋物線等一些非圓曲線的零件，編程時具有一定的難度。這是因為大多數的數控系統只提供直線插補和圓弧插補兩種插補功能，因此，在數控機床上對拋物線類零件的加工，多數采用宏程序來進行編程，采用小直線段或者小圓弧段逼近的方法編制。
1.拋物線類零件的編程思路
依據數據密化的原理，我們可以根據拋物線的曲線方程，利用FANUC數控系統具備的B類宏程序功能，密集的算出曲線上的坐標點值，然后驅動刀具沿著這些坐標點一步步移動就能加工出具有拋物線等非圓曲線輪廓的工件。實際上就是利用拋物線的方程，利用X作為自變量，Z作為因變量（或利用Z作為自變量，X作為因變量），找到無數個在拋物線曲線方程上的點，再用G01指令將這些點連接起來，就加工出拋物線的形狀，自變量變化值越大，拋物線加工就越差，加工時間較短，反之，自變量變化值越小，拋物線加工就越精確，表面質量也越好，同時時間也較長，所以要綜合考慮自變量的取值大小。
2.拋物線類零件的編程步驟
2.1.寫出拋物線的標準方程（或參數方程）。
2.2.對標準方程進行轉化，從數學坐標系轉化到編程坐標系。
2.3.公式轉化，即將拋物線的標準方程轉化成實際需要的方程。
2.4.編制加工程序。
3.拋物線類零件的編程舉例
3.1.加工如下圖所示圖紙，零件外形（除拋物線外）已經加工完成，要求編制拋物線部分的精加工程序。
3.2.加工參數選用
3.2.1.刀具選用。加工中所選刀具為93°正偏刀。
3.2.2.加工參數。由于拋物線的最小直徑為0，所以建議轉速不得小于1000r/min。
3.3.程序編制（僅編制拋物線部分精加工程序）
方法一：以X作為自變量
方法二：以Z作為自變量
4.注意事項
4.1.以上兩種方法都可以對拋物線進行加工，選擇時根據實際情況選用，如Z方向的初始值和終止值容易確定，則以Z方向作為自變量。
4.2.自變量的變化值要選擇正確。
4.3.要注意檢查程序，可選擇幾個特殊點進行校對。
5.結束語
綜上所述，隨著數控車床的使用日益普遍， 要充分發揮數控車床的功能，宏程序編程是必不可少的重要環節。使用宏程序編程，大部分零件尺寸和工藝參數可以傳遞到宏程序中，程序的修改比較方便。圖樣改變時，僅需修改幾個參數即可，因此，柔性好，極易實現系列化生產。另外，使用宏程序除了能加工拋物線類零件外，還可以加工橢圓、雙曲線等非圓曲線，有效的擴展數控機床的加工范圍，提高加工效率和品質，充分發揮機床的使用價值。
參考文獻：
