數(shù)控車床高級工理論考試題庫(含答案)一、選擇題1.數(shù)控機床的核心是（）。A.伺服系統(tǒng)B.數(shù)控系統(tǒng)C.反饋系統(tǒng)D.傳動系統(tǒng)答案：B。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心，它指揮機床各部件協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)零件的加工。伺服系統(tǒng)是執(zhí)行部件，反饋系統(tǒng)用于檢測和調(diào)整，傳動系統(tǒng)負責(zé)傳遞動力。2.數(shù)控車床的刀具補償功能，不包括（）。A.刀具位置補償B.刀具半徑補償C.刀具長度補償D.刀具角度補償答案：D。數(shù)控車床的刀具補償主要有刀具位置補償（可補償?shù)毒甙惭b位置偏差）、刀具半徑補償（用于車削圓弧等輪廓時保證加工精度）、刀具長度補償（補償?shù)毒唛L度差異），一般不包括刀具角度補償。3.下列指令中，用于螺紋加工的是（）。A.G01B.G02C.G32D.G90答案：C。G01是直線插補指令；G02是順時針圓弧插補指令；G32是螺紋切削指令；G90是外圓、內(nèi)圓車削循環(huán)指令。4.數(shù)控車床坐標系中，Z軸的正方向是（）。A.刀具遠離工件的方向B.刀具靠近工件的方向C.水平向右的方向D.水平向左的方向答案：A。在數(shù)控車床坐標系中，Z軸平行于車床主軸，正方向是刀具遠離工件的方向。5.數(shù)控機床編程時，F(xiàn)指令表示（）。A.進給速度B.主軸轉(zhuǎn)速C.刀具號D.切削深度答案：A。F指令在數(shù)控編程中用于指定進給速度；S指令表示主軸轉(zhuǎn)速；T指令用于指定刀具號；切削深度一般在編程中不直接用特定指令表示。6.車削加工中，粗車時一般選擇（）。A.較大的切削深度、較大的進給量和較低的切削速度B.較小的切削深度、較大的進給量和較高的切削速度C.較大的切削深度、較小的進給量和較高的切削速度D.較小的切削深度、較小的進給量和較低的切削速度答案：A。粗車的目的是盡快去除大部分余量，所以一般選擇較大的切削深度、較大的進給量和較低的切削速度，以提高加工效率。7.加工中心與數(shù)控銑床的主要區(qū)別是（）。A.數(shù)控系統(tǒng)不同B.機床精度不同C.有無自動換刀裝置D.進給傳動方式不同答案：C。加工中心和數(shù)控銑床在數(shù)控系統(tǒng)、機床精度、進給傳動方式等方面可能存在差異，但主要區(qū)別在于加工中心具有自動換刀裝置，能在一次裝夾中完成多種工序的加工。8.下列材料中，切削加工性最好的是（）。A.不銹鋼B.鑄鐵C.銅合金D.鋁合金答案：D。鋁合金的硬度相對較低，塑性適中，切屑容易形成和排出，所以切削加工性最好。不銹鋼切削時加工硬化嚴重，鑄鐵的切削力較大，銅合金的切削加工性也較好，但相比鋁合金稍遜一籌。9.數(shù)控機床的定位精度主要取決于（）。A.機床的傳動系統(tǒng)B.機床的控制系統(tǒng)C.機床的導(dǎo)軌精度D.以上都是答案：D。機床的傳動系統(tǒng)的精度、控制系統(tǒng)的控制精度以及導(dǎo)軌精度等都會影響數(shù)控機床的定位精度。傳動系統(tǒng)的誤差會導(dǎo)致運動部件的位移不準確，控制系統(tǒng)的指令精度和響應(yīng)速度影響定位的準確性，導(dǎo)軌的直線度等精度也對定位有重要作用。10.數(shù)控車床加工螺紋時，為了保證螺紋的螺距精度，必須（）。A.提高主軸轉(zhuǎn)速B.降低主軸轉(zhuǎn)速C.保證主軸轉(zhuǎn)速恒定D.采用恒線速切削答案：C。在數(shù)控車床加工螺紋時，螺距是由主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量決定的，只有保證主軸轉(zhuǎn)速恒定，才能保證刀具的進給量與主軸旋轉(zhuǎn)的同步性，從而保證螺紋的螺距精度。二、判斷題1.數(shù)控編程中，絕對坐標編程和相對坐標編程不能在同一程序中混合使用。（）答案：錯誤。在數(shù)控編程中，絕對坐標編程和相對坐標編程可以在同一程序中混合使用，以方便不同的加工需求。2.刀具半徑補償在刀具磨損后可以自動補償，無需重新編程。（）答案：正確。刀具半徑補償功能可以通過修改刀具半徑補償值來補償?shù)毒叩哪p，而不需要重新編寫加工程序。3.數(shù)控車床的主軸轉(zhuǎn)速越高，加工效率就一定越高。（）答案：錯誤。雖然提高主軸轉(zhuǎn)速在一定程度上可以提高加工效率，但過高的主軸轉(zhuǎn)速可能會導(dǎo)致刀具磨損加劇、加工表面質(zhì)量下降等問題，并且加工效率還受到進給速度、切削深度等因素的影響。4.數(shù)控系統(tǒng)的插補功能是指根據(jù)給定的數(shù)學(xué)函數(shù)，在理想的軌跡上的已知點之間進行數(shù)據(jù)密化的過程。（）答案：正確。插補功能是數(shù)控系統(tǒng)的重要功能之一，它通過計算在已知點之間插入一系列中間點，使刀具按照預(yù)定的軌跡運動。5.車削加工中，切削速度、進給量和切削深度三者中，對刀具耐用度影響最大的是切削深度。（）答案：錯誤。在車削加工中，對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進給量，切削深度的影響相對較小。6.數(shù)控機床的參考點是機床上的一個固定點，其位置由機床制造廠家確定。（）答案：正確。數(shù)控機床的參考點是機床上的一個固定點，它是機床坐標系的基準點，其位置由機床制造廠家在機床設(shè)計和裝配時確定。7.加工中心在加工過程中可以自動更換刀具，因此不需要人工干預(yù)。（）答案：錯誤。雖然加工中心具有自動換刀功能，但在加工過程中仍需要人工進行一些操作，如零件的裝夾、刀具的安裝和調(diào)整、加工參數(shù)的監(jiān)控等。8.數(shù)控編程時，G代碼和M代碼可以同時出現(xiàn)在一個程序段中。（）答案：正確。在數(shù)控編程中，G代碼用于指定運動方式等功能，M代碼用于指定輔助功能，它們可以同時出現(xiàn)在一個程序段中，以實現(xiàn)不同的控制功能。9.車削外圓時，若刀具安裝高于工件中心，會使刀具的實際前角增大，后角減小。（）答案：正確。當?shù)毒甙惭b高于工件中心時，刀具的切削平面和基面的位置發(fā)生變化，會導(dǎo)致實際前角增大，后角減小。10.數(shù)控車床的刀具選擇只需要考慮刀具的材料和形狀，不需要考慮刀具的尺寸。（）答案：錯誤。數(shù)控車床的刀具選擇需要綜合考慮刀具的材料、形狀、尺寸等因素。刀具的尺寸會影響加工的精度和效率，不同的加工要求需要選擇合適尺寸的刀具。三、簡答題1.簡述數(shù)控車床的工作原理。數(shù)控車床的工作原理是：首先，根據(jù)被加工零件的圖紙和工藝要求，編制出零件的數(shù)控加工程序。然后，將加工程序通過輸入裝置（如鍵盤、磁盤等）輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。數(shù)控系統(tǒng)對輸入的程序進行處理和運算，發(fā)出各種控制指令。這些指令通過伺服驅(qū)動系統(tǒng)，控制車床的各個坐標軸（如X軸、Z軸）的運動，使刀具相對于工件按照預(yù)定的軌跡運動。同時，數(shù)控系統(tǒng)還控制主軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向以及刀具的選擇和換刀等輔助動作，從而實現(xiàn)對零件的切削加工。2.什么是刀具半徑補償？其作用是什么？刀具半徑補償是指數(shù)控系統(tǒng)在進行輪廓加工時，將刀具中心軌跡自動偏離零件輪廓一個刀具半徑值的功能。其作用主要有以下幾點：-方便編程：編程時可以只按零件的輪廓尺寸進行編程，而不需要考慮刀具的實際半徑大小，簡化了編程過程。-提高加工精度：當?shù)毒吣p或更換刀具時，只需修改刀具半徑補償值，而不需要重新編寫加工程序，保證了加工精度的一致性。-實現(xiàn)粗、精加工：通過設(shè)置不同的刀具半徑補償值，可以在粗加工時留出一定的加工余量，在精加工時進行精確加工。3.簡述數(shù)控編程的步驟。數(shù)控編程一般包括以下步驟：-分析零件圖紙：了解零件的形狀、尺寸、精度要求、材料等信息，確定加工工藝。-確定加工工藝：選擇合適的加工方法、刀具、切削參數(shù)等，安排加工順序。-數(shù)值計算：根據(jù)零件的輪廓尺寸和加工工藝，計算出刀具運動軌跡的坐標值。-編寫程序：使用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的代碼和格式，編寫零件的加工程序。-程序校驗與首件試切：將編寫好的程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，進行模擬加工或首件試切，檢查程序的正確性和加工質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)問題，及時修改程序。4.車削加工中，如何選擇切削用量？車削加工中選擇切削用量需要考慮以下因素：-切削深度：粗車時，在機床功率、刀具強度和工藝系統(tǒng)剛性允許的情況下，應(yīng)盡可能選擇較大的切削深度，以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。精加工時，為了保證加工精度和表面質(zhì)量，切削深度應(yīng)較小。-進給量：粗車時，進給量主要受刀具強度和機床進給系統(tǒng)的限制，可以選擇較大的進給量。精加工時，進給量應(yīng)根據(jù)零件的表面粗糙度要求來選擇，一般較小。-切削速度：切削速度應(yīng)根據(jù)工件材料、刀具材料、切削深度和進給量等因素來選擇。一般來說，工件材料硬度高、刀具材料耐熱性差時，切削速度應(yīng)較低；切削深度和進給量較大時，切削速度也應(yīng)適當降低。在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，可以選擇較高的切削速度來提高加工效率。5.數(shù)控機床的維護保養(yǎng)包括哪些方面？數(shù)控機床的維護保養(yǎng)主要包括以下方面：-外觀保養(yǎng)：保持機床外觀整潔，清除機床表面的油污、鐵屑等雜物。-潤滑系統(tǒng)保養(yǎng)：定期檢查潤滑油的油量和油質(zhì)，及時添加或更換潤滑油，保證各潤滑部位的正常潤滑。-液壓系統(tǒng)保養(yǎng)：檢查液壓油的油量和油質(zhì)，定期更換液壓油，檢查液壓系統(tǒng)的壓力和密封情況，防止泄漏。-氣動系統(tǒng)保養(yǎng)：檢查氣動系統(tǒng)的壓力和密封性，定期清潔空氣過濾器，防止水分和雜質(zhì)進入氣動系統(tǒng)。-數(shù)控系統(tǒng)保養(yǎng)：定期檢查數(shù)控系統(tǒng)的電池電壓，及時更換電池；保持數(shù)控系統(tǒng)的清潔，防止灰塵和濕氣進入；定期對數(shù)控系統(tǒng)進行備份，防止數(shù)據(jù)丟失。-刀具和夾具保養(yǎng)：定期檢查刀具的磨損情況，及時更換刀具；對夾具進行清潔和潤滑，保證夾具的精度和可靠性。-機械傳動部件保養(yǎng)：檢查皮帶、鏈條的張緊程度，定期調(diào)整；檢查絲杠螺母副和導(dǎo)軌的間隙，及時進行調(diào)整和潤滑。四、編程題1.編寫一個數(shù)控車床程序，用于加工一個外徑為φ50mm、長度為80mm的軸類零件，材料為45鋼。要求采用G90外圓車削循環(huán)指令，粗車余量為2mm，分兩次車削，每次切削深度為1mm，精車余量為0.5mm，主軸轉(zhuǎn)速為800r/min，進給速度為0.2mm/r。以下是使用FANUC系統(tǒng)編寫的程序：```O0001;N10G21G99;//設(shè)置公制單位，每轉(zhuǎn)進給N20M03S800;//主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/minN30T0101;//選擇1號刀具，調(diào)用1號刀具補償N40G00X54Z2;//快速定位到起刀點N50G90X52Z-80F0.2;//第一次粗車，切削深度1mmN60G90X50.5Z-80F0.2;//第二次粗車，留0.5mm精車余量N70G00X48Z2;//快速退刀N80G01X50Z0F0.1;//精車外圓N90G01Z-80F0.1;N100G00X100Z100;//快速退回到換刀點N110M05;//主軸停止N120M30;//程序結(jié)束```2.編寫一個數(shù)控車床程序，用于加工一個內(nèi)徑為φ30mm、深度為50mm的孔，材料為鋁合金。要求采用G71內(nèi)孔粗車循環(huán)指令和G70精車循環(huán)指令，粗車余量為1mm，精車余量為0.2mm，主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，進給速度為0.15mm/r。以下是使用FANUC系統(tǒng)編寫的程序：```O0002;N10G21G99;//設(shè)置公制單位，每轉(zhuǎn)進給N20M03S1000;//主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/minN30T0202;//選擇2號內(nèi)孔車刀，調(diào)用2號刀具補償N40G00X26Z2;//快速定位到起刀點N50G71U0.5R0.3;//內(nèi)孔粗車循環(huán)，每次切削深度0.5mm，退刀量0.3mmN60G71P70Q100U-0.2W0F0.15;//定義粗車循環(huán)的起止程序段，留0.2mm精車余量N70G00X32;//精車軌跡開始N80G01Z0F0.1;N90G01X30Z-50F0.1;N100G00X26;//精車軌跡結(jié)束N110G70P70Q100;//精車循環(huán)N120G00X100Z100;//快速退回到換刀點N130M05;//主軸停止N140M30;//程序結(jié)束```五、綜合分析題1.某數(shù)控車床在加工過程中出現(xiàn)尺寸精度不穩(wěn)定的問題，試分析可能的原因及解決方法。可能的原因及解決方法如下：-機床方面：-機床導(dǎo)軌磨損：導(dǎo)軌磨損會導(dǎo)致刀具運動的直線度和精度下降，從而影響加工尺寸精度。解決方法是檢查導(dǎo)軌的磨損情況，對磨損嚴重的導(dǎo)軌進行修復(fù)或更換。-絲杠螺母副間隙過大：絲杠螺母副的間隙會導(dǎo)致反向間隙誤差，使刀具的定位精度下降。可以通過調(diào)整絲杠螺母副的預(yù)緊力或更換磨損的絲杠螺母副來解決。-主軸精度下降：主軸的徑向跳動和軸向竄動會影響加工的圓度和圓柱度等尺寸精度。需要檢查主軸的軸承、傳動部件等，對磨損的部件進行更換或維修。-刀具方面：-刀具磨損：刀具磨損會導(dǎo)致切削刃的形狀和尺寸發(fā)生變化，從而影響加工尺寸。應(yīng)定期檢查刀具的磨損情況，及時更換磨損的刀具。-刀具安裝不當：刀具安裝不牢固或安裝位置不準確會導(dǎo)致刀具的切削位置發(fā)生變化，影響加工尺寸精度。要確保刀具安裝正確，使用合適的刀具夾頭和刀柄。-數(shù)控系統(tǒng)方面：-系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯誤：如進給速度、切削深度、刀具補償值等參數(shù)設(shè)置不當，會影響加工尺寸。需要重新檢查和設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，確保參數(shù)的正確性。-系統(tǒng)誤差：數(shù)控系統(tǒng)本身可能存在一定的誤差，如插補誤差等。可以通過系統(tǒng)的誤差補償功能進行修正。-工件方面：-工件裝夾不牢固：工件裝夾不牢固會導(dǎo)致在加工過程中工件發(fā)生位移，影響加工尺寸精度。要確保工件裝夾牢固，選擇合適的夾具和裝夾方式。-工件材料不均勻：工件材料的硬度、密度等不均勻會導(dǎo)致切削力不穩(wěn)定，從而影響加工尺寸?？梢詫ぜM行適當?shù)念A(yù)處理，如退火等，以改善材料的加工性能。2.結(jié)合實際生產(chǎn)，談?wù)勅绾翁岣邤?shù)控車床的加工效率和加工質(zhì)量。在實際生產(chǎn)中，可以從以下幾個方面提高數(shù)控車床的加工效率和加工質(zhì)量：-優(yōu)化加工工藝：-合理選擇加工方法：根據(jù)零件的形狀、尺寸和精度要求，選擇合適的加工方法，如粗車、精車、鏜孔等，以提高加工效率和質(zhì)量。-安排合理的加工順序：按照先粗后精、先面后孔等原則安排加工順序，減少刀具的更換次數(shù)和機床的空