數(shù)控加工工藝及編程試題試題以答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.數(shù)控車床中，工件坐標系的原點通常設(shè)定在（）。A.卡盤端面中心B.機床參考點C.工件右端面中心D.刀具初始位置2.下列刀具材料中，適用于高速切削鋼件的是（）。A.硬質(zhì)合金（YT類）B.高速鋼C.陶瓷刀具D.立方氮化硼（CBN）3.數(shù)控編程中，G00指令表示（）。A.直線插補B.快速定位C.圓弧插補D.螺紋切削4.加工外圓時，若工件材料為45鋼（硬度200HB），選用的切削速度范圍合理的是（）。A.3050m/minB.80120m/minC.150200m/minD.250300m/min5.數(shù)控銑床中，G41指令表示（）。A.刀具半徑左補償B.刀具半徑右補償C.刀具長度正補償D.刀具長度負補償6.加工中心換刀時，M06指令必須與（）配合使用。A.T代碼B.S代碼C.F代碼D.G代碼7.車削細長軸時，為防止變形，應(yīng)優(yōu)先采用（）。A.大主偏角（90°）車刀B.小主偏角（45°）車刀C.寬刃精車刀D.切斷刀8.下列加工工序中，屬于數(shù)控加工預(yù)處理的是（）。A.粗車外圓B.熱處理（調(diào)質(zhì)）C.精銑平面D.表面拋光9.數(shù)控編程中，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)G71指令的功能是（）。A.外圓粗車循環(huán)B.端面粗車循環(huán)C.固定形狀粗車循環(huán)D.精車循環(huán)10.加工內(nèi)孔時，若出現(xiàn)振紋，最可能的原因是（）。A.切削速度過高B.進給量過小C.刀具懸伸過長D.工件材料過硬二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.數(shù)控加工中，機床坐標系是固定不變的，工件坐標系可根據(jù)加工需要設(shè)定。（）2.硬質(zhì)合金刀具的耐熱性優(yōu)于高速鋼刀具，因此適合加工高溫合金。（）3.G02指令表示順時針圓弧插補，G03表示逆時針圓弧插補，其方向判斷以刀具移動方向為準。（）4.車削螺紋時，必須保證主軸轉(zhuǎn)速與進給速度嚴格同步，因此需使用恒線速控制（G96）。（）5.加工中心的工序集中原則是指將多道工序集中在一臺設(shè)備上完成，減少裝夾次數(shù)。（）6.刀具半徑補償僅用于銑削加工，車削加工不需要補償。（）7.粗加工時應(yīng)優(yōu)先選擇較大的背吃刀量，其次是進給量，最后是切削速度。（）8.數(shù)控程序中的M03表示主軸反轉(zhuǎn)，M04表示主軸正轉(zhuǎn)。（）9.加工深孔時，應(yīng)采用分次鉆削（啄鉆），避免切屑堵塞和鉆頭過熱。（）10.輪廓加工時，刀具切入和切出路徑應(yīng)與輪廓切線方向一致，避免在工件表面留下接刀痕。（）三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)加工工藝的主要區(qū)別。2.說明數(shù)控車削中“先粗后精”原則的具體含義及目的。3.列舉數(shù)控銑削中選擇刀具半徑時需考慮的主要因素。4.解釋FANUC系統(tǒng)G73指令（固定形狀粗車循環(huán)）的適用場景及參數(shù)含義（以格式G73U(Δi)W(Δk)R(d)；G73P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；為例）。四、工藝分析題（20分）某軸類零件如圖1所示（虛擬圖：材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度220250HB；主要尺寸：φ50mm×150mm，左端有φ30mm×40mm臺階，右端有M24×2外螺紋（有效長度30mm），各外圓表面粗糙度Ra1.6μm，臺階端面與外圓垂直度要求0.03mm）。要求：（1）制定該零件的數(shù)控車削工藝路線（含工序順序、定位裝夾方式）；（2）選擇粗車、精車外圓及螺紋加工的刀具（材料、類型、刀尖角度）；（3）確定粗車、精車的切削參數(shù)（背吃刀量ap、進給量f、切削速度vc）。五、編程題（30分）根據(jù)圖2（虛擬圖：零件為階梯軸，毛坯φ60mm×120mm，材料45鋼；加工內(nèi)容：右端面→外圓φ50mm（長50mm）→φ40mm（長30mm）→φ30mm（長20mm），右端有R5mm圓弧過渡，左端有M20×1.5外螺紋（有效長度25mm），所有外圓表面粗糙度Ra1.6μm）。要求：使用FANUC0i系統(tǒng)編寫數(shù)控車削加工程序（含粗加工、精加工、螺紋加工，需包含換刀、對刀、切削參數(shù)設(shè)置等內(nèi)容）。參考答案一、單項選擇題1.C2.A3.B4.B5.A6.A7.A8.B9.A10.C二、判斷題1.√2.×（硬質(zhì)合金不適合加工高溫合金，需用CBN或陶瓷）3.×（方向判斷以工件坐標系視角為準）4.×（車螺紋用G97恒轉(zhuǎn)速）5.√6.×（車削也需刀尖圓弧半徑補償）7.√8.×（M03正轉(zhuǎn)，M04反轉(zhuǎn)）9.√10.√三、簡答題1.主要區(qū)別：①工藝內(nèi)容更詳細（需明確走刀路徑、切削參數(shù)、刀具補償?shù)龋虎诠ば蚣校ǘ喙ば蛟谝慌_設(shè)備完成）；③對夾具和刀具要求更高（需快速裝夾、高精度）；④依賴編程（需將工藝轉(zhuǎn)化為數(shù)控程序）；⑤加工精度穩(wěn)定性高（由系統(tǒng)控制）。2.“先粗后精”指先進行大背吃刀量的粗加工，去除大部分余量，再進行小背吃刀量的精加工。目的：①減少粗加工變形對精加工的影響；②提高效率（粗加工用大參數(shù)，精加工用小參數(shù)保證精度）；③延長刀具壽命（粗加工后更換或修磨刀具，避免精加工時刀具磨損影響精度）。3.主要因素：①工件輪廓的最小曲率半徑（刀具半徑應(yīng)小于該值）；②加工深度（深腔需長刃刀具，半徑需兼顧剛性）；③表面粗糙度要求（小半徑刀具可加工更精細輪廓，但效率低）；④材料硬度（硬材料需大半徑刀具提高剛性）；⑤加工方式（粗加工用大半徑提高效率，精加工用小半徑保證精度）。4.G73適用于毛坯形狀與零件輪廓接近的場合（如鑄造、鍛造毛坯），通過多次分層切削逼近輪廓。參數(shù)含義：Δi—X向總退刀量（半徑值）；Δk—Z向總退刀量；d—循環(huán)次數(shù)；ns—精加工路徑起始程序段號；nf—精加工路徑結(jié)束程序段號；Δu—X向精加工余量（直徑值）；Δw—Z向精加工余量；f/s/t—循環(huán)中的進給、轉(zhuǎn)速、刀具。四、工藝分析題（1）工藝路線：①粗車右端：三爪卡盤夾持φ50mm外圓（留1mm夾持長度），車右端面（保證總長150mm）→粗車φ50mm外圓（留1mm余量）、φ30mm臺階（留0.5mm余量）；②調(diào)頭裝夾：夾持已粗車的φ50mm外圓（用軟爪保護），車左端面（保證總長）→粗車左端φ50mm外圓（留1mm余量）；③精車右端：同上裝夾，精車φ50mm外圓（Ra1.6）、φ30mm臺階（Ra1.6，保證垂直度）；④車螺紋：用螺紋車刀加工M24×2外螺紋（先車螺紋外圓φ22mm，再加工螺紋）；⑤檢驗。（2）刀具選擇：粗車外圓：YT15硬質(zhì)合金90°外圓車刀（刀尖角度90°，刀尖半徑0.8mm）；精車外圓：YT30硬質(zhì)合金90°外圓車刀（刀尖角度90°，刀尖半徑0.4mm）；螺紋加工：YT15硬質(zhì)合金60°螺紋車刀（刀尖角度60°，刃口鋒利）。（3）切削參數(shù)：粗車：ap=23mm（第一次3mm，第二次2mm），f=0.30.5mm/r，vc=80100m/min（n=1000×vc/πD≈500600r/min）；精車：ap=0.20.5mm，f=0.10.2mm/r，vc=120150m/min（n≈760950r/min）；螺紋加工：f=2mm/r（螺距），vc=1020m/min（n≈150300r/min）。五、編程題（示例）```O0001；（程序名）T0101；（換1號外圓粗車刀，刀補1）M03S600；（主軸正轉(zhuǎn)，600r/min）G00X62Z2；（快速定位到起刀點）G71U2R1；（外圓粗車循環(huán)：X向每次背吃刀量2mm，退刀1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.3；（精加工路徑1020段，X向留0.5mm余量，Z向留0.1mm，進給0.3mm/r）N10G00X30；（精加工起始段：快速到X30）G01Z0F0.15；（車端面）X40Z5；（倒C5角）Z30；（車φ40外圓）X50Z35；（倒C5角）Z85；（車φ50外圓）X60Z88；（倒C3角）Z100；（車φ60外圓，毛坯直徑）N20G00X100Z100；（精加工結(jié)束段，快速退刀）T0202；（換2號外圓精車刀，刀補2）M03S1000；（主軸1000r/min）G00X62Z2；G70P10Q20；（精車循環(huán)，執(zhí)行1020段程序）G00X100Z100；