數(shù)控銑工競賽試題及答案一、選擇題（每題2分，共40分）1.數(shù)控銑床的G41/G42指令是用于（）。A.刀具半徑補償B.刀具長度補償C.圓弧插補D.直線插補答案：A解析：G41是左刀補，G42是右刀補，它們的作用是在輪廓加工時，根據(jù)刀具半徑自動偏移刀具路徑，實現(xiàn)刀具半徑補償功能。刀具長度補償使用G43、G44、G49指令；圓弧插補用G02、G03指令；直線插補用G01指令。2.下列哪種指令不屬于模態(tài)指令（）。A.G00B.G01C.G04D.G90答案：C解析：模態(tài)指令是指一經指定就一直有效，直到被同組的其他指令替代為止。G00、G01、G90都是模態(tài)指令。而G04是暫停指令，它是一次性有效指令，不屬于模態(tài)指令。3.數(shù)控銑床坐標系中，X、Y、Z軸的正方向是按照（）確定的。A.右手笛卡爾直角坐標系B.左手笛卡爾直角坐標系C.任意方向D.機床廠家自定義答案：A解析：在數(shù)控銑床坐標系中，X、Y、Z軸的正方向是按照右手笛卡爾直角坐標系來確定的。伸出右手，拇指指向X軸正方向，食指指向Y軸正方向，中指指向Z軸正方向。4.用φ20的立銑刀進行輪廓的粗、精加工，要求精加工余量為0.5，則粗加工刀具補償量為（）。A.10B.10.5C.9.5D.20答案：B解析：立銑刀直徑為φ20，半徑為10。精加工余量為0.5，那么粗加工時刀具中心到工件輪廓的距離應該是刀具半徑加上精加工余量，即10+0.5=10.5，所以粗加工刀具補償量為10.5。5.數(shù)控編程時，通常用F指令表示（）。A.進給速度B.主軸轉速C.刀具補償D.程序段號答案：A解析：F指令用于指定刀具的進給速度，單位一般為mm/min或mm/r。主軸轉速用S指令表示；刀具補償用G41、G42、G43等指令；程序段號用N表示。6.圓弧插補指令G02/G03中，I、J、K表示（）。A.圓弧起點相對于圓心的坐標增量B.圓弧圓心相對于起點的坐標增量C.圓弧終點相對于圓心的坐標增量D.圓弧圓心相對于終點的坐標增量答案：B解析：在圓弧插補指令G02/G03中，I、J、K分別表示圓弧圓心相對于圓弧起點在X、Y、Z軸方向上的坐標增量。7.下列代碼中，用于程序結束并返回程序開頭的是（）。A.M02B.M30C.M03D.M05答案：B解析：M02是程序結束指令，但不會返回程序開頭；M30是程序結束并返回程序開頭指令；M03是主軸正轉指令；M05是主軸停止指令。8.數(shù)控銑床的主軸轉速S通常表示（）。A.每分鐘轉數(shù)B.每秒鐘轉數(shù)C.每轉進給量D.每分進給量答案：A解析：數(shù)控銑床的主軸轉速S通常以每分鐘轉數(shù)（r/min）為單位來表示。每轉進給量用F指令配合特定單位表示；每分進給量也是通過F指令表示。9.刀具半徑補償指令中，取消刀具半徑補償?shù)闹噶钍牵ǎ?。A.G40B.G41C.G42D.G43答案：A解析：G40是取消刀具半徑補償指令；G41是左刀補指令；G42是右刀補指令；G43是刀具長度正補償指令。10.在數(shù)控銑床上加工平面輪廓時，一般采用（）。A.立銑刀B.球頭銑刀C.鍵槽銑刀D.鉆頭答案：A解析：立銑刀的刀刃分布在圓柱表面和端面上，能夠很好地加工平面輪廓。球頭銑刀常用于加工曲面；鍵槽銑刀主要用于加工鍵槽；鉆頭用于鉆孔。11.數(shù)控編程中，絕對坐標編程用（）指令。A.G90B.G91C.G00D.G01答案：A解析：G90是絕對坐標編程指令，所有的坐標值都是相對于編程原點的絕對坐標；G91是相對坐標編程指令，坐標值是相對于前一個點的增量坐標；G00是快速定位指令；G01是直線插補指令。12.當銑削（）材料時，銑削速度可適當取得高一些。A.鑄鐵B.碳鋼C.鋁合金D.不銹鋼答案：C解析：鋁合金的硬度相對較低，切削性能較好，在銑削時可以適當提高銑削速度。鑄鐵、碳鋼、不銹鋼的硬度和強度相對較高，銑削速度相對要低一些。13.數(shù)控機床的“回零”操作是指回到（）。A.機床參考點B.編程原點C.工件零點D.刀位點答案：A解析：數(shù)控機床的“回零”操作是指機床各坐標軸回到機床參考點，機床參考點是機床上的一個固定點，用于建立機床坐標系。編程原點和工件零點是編程時設定的點；刀位點是刀具上的一個特定點。14.程序段G00X30.0Y20.0的含義是（）。A.刀具快速移動到X=30.0，Y=20.0的位置B.刀具以指定進給速度移動到X=30.0，Y=20.0的位置C.刀具快速移動30.0mm和20.0mmD.刀具以指定進給速度移動30.0mm和20.0mm答案：A解析：G00是快速定位指令，該程序段表示刀具快速移動到X坐標為30.0，Y坐標為20.0的位置。15.下列關于刀具長度補償?shù)恼f法，正確的是（）。A.刀具長度補償只在Z軸方向有效B.刀具長度補償在X、Y、Z軸方向都有效C.刀具長度補償只在X軸方向有效D.刀具長度補償只在Y軸方向有效答案：A解析：刀具長度補償主要是為了補償?shù)毒咴赯軸方向上的長度差異，使不同長度的刀具在加工時能夠準確地到達指定的Z軸位置，所以刀具長度補償只在Z軸方向有效。16.數(shù)控銑床加工中，切削用量三要素不包括（）。A.切削速度B.進給量C.切削深度D.刀具半徑答案：D解析：切削用量三要素是指切削速度、進給量和切削深度。刀具半徑不屬于切削用量三要素。17.在數(shù)控編程中，使用刀具半徑補償功能時，刀具的補償方向是根據(jù)（）來確定的。A.刀具運動方向和工件輪廓的相對位置B.刀具的形狀C.工件的材料D.機床的類型答案：A解析：刀具半徑補償?shù)姆较颍ㄗ蟮堆aG41或右刀補G42）是根據(jù)刀具運動方向和工件輪廓的相對位置來確定的。順著刀具前進方向看，刀具在工件輪廓左側為左刀補，在右側為右刀補。18.程序段N10G01X10.0Y20.0F100；中，F(xiàn)100表示（）。A.進給速度為100mm/minB.主軸轉速為100r/minC.刀具半徑補償值為100D.程序段號為100答案：A解析：在該程序段中，F(xiàn)100表示刀具的進給速度為100mm/min。主軸轉速用S指令表示；刀具半徑補償用G41、G42配合補償值表示；程序段號是N后面的數(shù)字，這里是N10。19.數(shù)控銑床的換刀指令一般用（）表示。A.M06B.M08C.M09D.M10答案：A解析：M06是換刀指令；M08是切削液開指令；M09是切削液關指令；M10是夾緊指令。20.下列關于數(shù)控編程的說法，錯誤的是（）。A.編程時可以使用絕對值編程和相對值編程B.編程時可以使用公制單位和英制單位C.編程時只能使用手動編程，不能使用自動編程D.編程時要考慮刀具的選擇和切削用量的確定答案：C解析：數(shù)控編程既可以使用手動編程，也可以使用自動編程。手動編程適用于簡單的零件加工；自動編程適用于復雜的零件加工，通過計算機軟件生成加工程序。編程時可以根據(jù)需要選擇絕對值編程（G90）和相對值編程（G91），也可以使用公制單位（G21）和英制單位（G20），同時要考慮刀具的選擇和切削用量的確定。二、判斷題（每題1分，共10分）1.數(shù)控銑床的坐標系是固定不變的，不能進行自定義。（）答案：錯誤解析：數(shù)控銑床除了有標準的機床坐標系外，還可以通過G54-G59等指令自定義工件坐標系，以滿足不同的加工需求。2.G00指令的運動軌跡一定是直線。（）答案：錯誤解析：G00指令是快速定位指令，其運動軌跡不一定是直線，機床系統(tǒng)會根據(jù)自身的控制方式，以最快的速度使刀具移動到指定位置，可能是折線或其他路徑。3.刀具半徑補償在整個程序中一旦建立就不能取消。（）答案：錯誤解析：刀具半徑補償可以通過G40指令取消。在需要取消刀具半徑補償時，使用G40指令即可。4.M00指令是程序暫停指令，按下啟動按鈕后程序繼續(xù)執(zhí)行。（）答案：正確解析：M00指令使程序暫停，當操作人員按下啟動按鈕后，程序會從暫停處繼續(xù)執(zhí)行。5.數(shù)控編程中，增量坐標編程的優(yōu)點是編程方便，適用于連續(xù)加工。（）答案：正確解析：增量坐標編程以當前點為基準，計算后續(xù)點相對于當前點的坐標增量，編程時不需要考慮絕對位置，對于連續(xù)加工的情況，編程更加方便。6.銑削平面時，為了提高表面質量，應采用順銑方式。（）答案：正確解析：順銑時，刀具的切削刃切入工件時的切削厚度從最大逐漸減小到零，刀具磨損小，加工表面質量好，所以銑削平面時，為了提高表面質量，應采用順銑方式。7.刀具長度補償只在Z軸方向起作用。（）答案：正確解析：刀具長度補償主要是為了補償?shù)毒咴赯軸方向上的長度差異，使不同長度的刀具在加工時能夠準確地到達指定的Z軸位置，只在Z軸方向起作用。8.數(shù)控銑床的主軸可以正轉和反轉，分別用M03和M04指令控制。（）答案：正確解析：M03是主軸正轉指令，M04是主軸反轉指令，通過這兩個指令可以控制數(shù)控銑床主軸的旋轉方向。9.程序段號在數(shù)控程序中是必須的，沒有程序段號程序無法執(zhí)行。（）答案：錯誤解析：程序段號在數(shù)控程序中不是必須的，它主要用于程序的編輯、調試和查找等，沒有程序段號程序依然可以正常執(zhí)行。10.數(shù)控銑床加工時，切削速度越高，加工效率就一定越高。（）答案：錯誤解析：切削速度只是影響加工效率的一個因素，加工效率還與進給量、切削深度等因素有關。而且切削速度過高可能會導致刀具磨損加劇、加工質量下降等問題，所以不能簡單地認為切削速度越高，加工效率就一定越高。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述數(shù)控編程的一般步驟。答：數(shù)控編程的一般步驟如下：（1）分析零件圖樣：首先要對零件的形狀、尺寸、精度、材料以及技術要求等進行詳細分析，確定加工方案和加工工藝。（2）確定工藝過程：根據(jù)零件的特點和加工要求，選擇合適的加工設備、刀具、夾具和切削用量，確定加工順序和走刀路線。（3）數(shù)值計算：根據(jù)零件的幾何尺寸和走刀路線，計算出刀具中心的運動軌跡，確定各基點和節(jié)點的坐標值。對于簡單的零件，可以通過手工計算；對于復雜的零件，需要借助計算機輔助編程軟件進行計算。（4）編寫程序單：根據(jù)計算得到的坐標值和加工工藝要求，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的指令代碼和程序格式，編寫數(shù)控加工程序。（5）程序輸入：將編寫好的程序通過手動輸入（MDI方式）、紙帶輸入、磁盤輸入或網(wǎng)絡傳輸?shù)确绞捷斎氲綌?shù)控系統(tǒng)中。（6）程序校驗與首件試切：程序輸入后，需要進行校驗和試切?？梢酝ㄟ^數(shù)控系統(tǒng)的圖形模擬功能檢查程序的正確性，然后進行首件試切，根據(jù)試切結果對程序進行修改和調整，直到零件的加工精度和表面質量符合要求為止。2.什么是刀具半徑補償？刀具半徑補償有什么作用？答：刀具半徑補償是指數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)編程時的工件輪廓尺寸和刀具半徑，自動計算出刀具中心的運動軌跡，使刀具中心偏離工件輪廓一個刀具半徑的距離，從而實現(xiàn)對工件的正確加工。刀具半徑補償?shù)淖饔弥饕幸韵聨c：（1）簡化編程：在編程時，只需按照工件的輪廓尺寸進行編程，而不需要考慮刀具的半徑大小，大大簡化了編程工作。（2）提高加工精度：由于刀具在使用過程中會有磨損，刀具半徑會發(fā)生變化。通過刀具半徑補償功能，可以方便地調整刀具半徑補償值，保證加工精度。（3）實現(xiàn)粗、精加工：在粗加工時，可以將刀具半徑補償值設置為刀具半徑加上一定的精加工余量，進行粗加工；在精加工時，再將刀具半徑補償值調整為刀具半徑，進行精加工，提高加工效率和質量。（4）適應不同刀具：當使用不同半徑的刀具進行加工時，只需修改刀具半徑補償值，而不需要重新編寫程序，提高了程序的通用性和靈活性。3.簡述數(shù)控銑床加工前的準備工作有哪些。答：數(shù)控銑床加工前的準備工作主要包括以下幾個方面：（1）技術準備：-分析零件圖樣，明確加工要求和技術標準。-確定加工工藝，選擇合適的加工方法、刀具、夾具和切削用量。-編寫數(shù)控加工程序，并進行校驗和調試。（2）機床檢查：-檢查機床的外觀是否完好，各部件是否正常。-檢查機床的潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)是否正常，油量是否充足。-檢查機床的電氣系統(tǒng)是否正常，各開關、按鈕是否靈活可靠。-檢查機床的坐標軸是否能正常運動，限位開關是否有效。（3）刀具和夾具準備：-根據(jù)加工工藝要求，選擇合適的刀具，并進行刀具的安裝和調試。-選擇合適的夾具，將工件正確地安裝在夾具上，并進行夾緊。-檢查刀具和夾具的安裝是否牢固，是否會影響機床的正常運行。（4）工件準備：-對工件進行清洗和去毛刺處理，確保工件表面清潔。-檢查工件的尺寸和形狀是否符合要求，如有誤差需要進行修正。-根據(jù)工件的加工要求，確定工件的定位基準和夾緊方式。（5）程序輸入和參數(shù)設置：-將編寫好的數(shù)控加工程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。-設置機床的相關參數(shù)，如工件坐標系、刀具補償值、切削速度、進給速度等。-對輸入的程序和設置的參數(shù)進行檢查和確認，確保其正確性。四、編程題（20分）在數(shù)控銑床上加工一個邊長為50mm的正方形輪廓，要求采用絕對值編程，刀具起點為（0，0），刀具半徑為5mm，進給速度為100mm/min，主軸轉速為800r/min，使用刀具半徑補償功能（右刀補）。編寫數(shù)控加工程序。```O0001;N10G90G54G00X0Y0S800M03;//絕對值編程，選擇G54工件坐標系，快速定位到起點，主軸正轉，轉速800r/minN20G00Z50;//快速抬刀到Z=50mm高度N30G00X-25Y-25;//快速移動到正方形左下角外側N40G00Z-5;//快速下刀到加工深度Z=-5mmN50