加工中心技能培訓(xùn)與大賽試題(附答案)一、理論知識試題（總分60分）（一）單項選擇題（每題2分，共20分）1.加工中心執(zhí)行G90G01X50Y30F100指令時，X50Y30表示（）。A.刀具移動的終點坐標(biāo)（絕對坐標(biāo)）B.刀具移動的增量坐標(biāo)C.刀具移動的起點坐標(biāo)D.刀具移動的中間點坐標(biāo)2.加工中心使用的可轉(zhuǎn)位立銑刀，其刀片磨損后應(yīng)優(yōu)先調(diào)整（）。A.刀具長度補償值B.刀具半徑補償值C.主軸轉(zhuǎn)速D.進給速度3.加工鋁合金材料時，為避免粘刀，應(yīng)優(yōu)先選擇（）涂層的刀具。A.氮化鈦（TiN）B.碳氮化鈦（TiCN）C.氧化鋁（Al?O?）D.金剛石（DLC）4.下列G代碼中，屬于模態(tài)代碼的是（）。A.G04（暫停）B.G01（直線插補）C.G28（返回參考點）D.G92（設(shè)定工件坐標(biāo)系）5.加工中心開機后需執(zhí)行“回參考點”操作，其主要目的是（）。A.清除系統(tǒng)報警B.建立機床坐標(biāo)系C.檢查主軸是否正常D.校準(zhǔn)刀具長度6.加工一個直徑Φ20H7的孔（公差+0.021mm），預(yù)留0.2mm精加工余量時，粗加工應(yīng)加工至（）。A.Φ19.8±0.1mmB.Φ19.8+0.05mmC.Φ19.8-0.05mmD.Φ19.8±0.02mm7.下列關(guān)于刀具半徑補償?shù)恼f法，錯誤的是（）。A.補償值可正可負(fù)，用于調(diào)整加工尺寸B.必須在刀具移動指令（G01/G02）前建立補償C.補償平面為G17（XY平面）時，補償方向由G41/G42指定D.加工閉合輪廓時，補償可在任意位置取消8.加工中心主軸最高轉(zhuǎn)速為8000r/min，使用Φ10mm硬質(zhì)合金立銑刀加工鋼件（線速度Vc=120m/min），應(yīng)設(shè)定的主軸轉(zhuǎn)速約為（）。A.3820r/minB.4580r/minC.5250r/minD.6370r/min（公式：n=1000Vc/πD）9.加工中心出現(xiàn)“401報警（伺服未準(zhǔn)備好）”，最可能的原因是（）。A.刀具未安裝B.伺服驅(qū)動器電源故障C.冷卻液不足D.程序語法錯誤10.加工中心加工復(fù)雜曲面時，為保證表面質(zhì)量，應(yīng)優(yōu)先選擇（）。A.球頭銑刀B.平底立銑刀C.鍵槽銑刀D.鉆頭（二）判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.加工中心的“M03”指令表示主軸逆時針旋轉(zhuǎn)。（）2.粗加工時，為提高效率，應(yīng)選擇較大的背吃刀量和進給速度，較小的主軸轉(zhuǎn)速。（）3.工件坐標(biāo)系（G54-G59）的原點可以設(shè)置在工件上任意位置，需通過對刀確定。（）4.加工中心換刀時，主軸必須處于“定位”狀態(tài)（主軸定向）。（）5.加工中心的“剛性攻絲”功能需通過M29指令激活，確保螺紋精度。（）6.加工深孔時，應(yīng)采用“啄鉆”方式（G73/G83），避免切屑堵塞。（）7.刀具長度補償（G43/G44）僅影響Z軸坐標(biāo)，對XY平面無影響。（）8.加工中心的“手輪進給”模式下，移動速度由手輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)決定，與倍率無關(guān)。（）9.加工鋁合金時，為避免毛刺，應(yīng)采用逆銑方式。（）10.程序中“G00X100Y100”指令的移動速度由F值決定。（）（三）簡答題（每題5分，共20分）1.簡述加工中心“對刀”的目的及常用方法（至少3種）。2.加工中心加工薄壁零件時，易出現(xiàn)變形問題，應(yīng)采取哪些工藝措施？3.說明G41（左補償）與G42（右補償）的區(qū)別，并舉例說明其應(yīng)用場景。4.列舉加工中心日常維護的5項關(guān)鍵內(nèi)容。（四）綜合分析題（10分）某零件需在加工中心上加工一個邊長為50mm的正方形型腔（深度10mm），材料為45鋼（硬度200HB），型腔側(cè)壁表面粗糙度Ra1.6μm，尺寸公差±0.05mm?，F(xiàn)有Φ10mm硬質(zhì)合金立銑刀（刃長30mm，齒數(shù)2），試分析：（1）加工工藝路線（粗加工→精加工）；（2）粗加工與精加工的切削參數(shù)選擇（主軸轉(zhuǎn)速n、進給速度F、背吃刀量ap）；（3）編程時需注意的關(guān)鍵問題（如刀具補償、走刀路徑）。二、實操試題（總分40分）零件名稱：支架板材料：LY12鋁合金（厚度20mm）設(shè)備：FANUC0i-MD系統(tǒng)加工中心零件圖紙要求：1.外形：長100mm×寬80mm×厚20mm，四周倒C1角；2.頂面加工：中心位置有一個Φ40mm×深5mm的圓臺（公差+0.03mm），圓臺表面Ra1.6μm；3.孔系加工：-圓臺中心有一個Φ12H7的通孔（公差+0.018mm），表面Ra1.6μm；-四周對稱分布4個Φ8mm的沉頭孔（孔徑Φ14mm×深3mm，底孔Φ8mm通孔）；4.所有未注公差按IT12級，未注表面粗糙度Ra6.3μm。實操要求：1.完成零件裝夾與對刀（使用平口鉗，工件高出鉗口5mm以上）；2.編制加工程序（含粗、精加工）；3.完成零件加工，確保尺寸、形位公差及表面質(zhì)量符合要求；4.加工過程中需進行首件檢驗，并調(diào)整參數(shù)。試題答案一、理論知識試題答案（一）單項選擇題1.A2.B3.D4.B5.B6.C7.D8.A（n=1000×120/(3.14×10)=3820）9.B10.A（二）判斷題1.×（M03為順時針）2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.×（手輪進給速度與倍率相關(guān)）9.×（鋁合金應(yīng)順銑）10.×（G00速度由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，與F無關(guān)）（三）簡答題1.目的：確定工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系的關(guān)系，確保程序原點與實際加工位置一致。常用方法：-試切對刀法（通過試切工件邊緣，測量后輸入坐標(biāo)系偏置值）；-尋邊器對刀法（使用光電或機械尋邊器找正工件邊緣）；-Z軸設(shè)定器對刀法（通過設(shè)定器確定Z軸零點，減少手動測量誤差）。2.工藝措施：-裝夾時采用輔助支撐（如工藝凸臺），避免局部受力過大；-分層加工，減少單次切削深度（如粗加工留0.5-1mm余量，精加工小切深）；-采用高速小進給策略，降低切削力；-合理選擇刀具（如大螺旋角立銑刀，減少徑向力）；-加工后自然冷卻，避免熱變形。3.區(qū)別：G41為刀具半徑左補償（沿刀具進給方向，刀具在工件左側(cè)），G42為右補償（刀具在工件右側(cè)）。應(yīng)用場景：例如加工外輪廓時，若沿順時針方向銑削，左側(cè)補償（G41）用于凸輪廓，右側(cè)補償（G42）用于凹輪廓；反之亦然。4.日常維護內(nèi)容：-檢查導(dǎo)軌、絲杠潤滑情況，按周期添加潤滑脂；-清理切削液箱，更換或過濾切削液（每周至少1次）；-檢查主軸冷卻系統(tǒng)（油冷或水冷）的溫度與壓力；-清潔各傳感器（如參考點開關(guān)、限位開關(guān)）表面，避免信號誤觸發(fā)；-定期檢查刀庫與機械手的定位精度（每月1次）。（四）綜合分析題（1）工藝路線：粗加工→半精加工→精加工（或粗加工留0.3mm余量，直接精加工）。具體步驟：①用Φ10mm立銑刀分層粗銑型腔（每層切深2mm），留0.3mm側(cè)壁及底面余量；②精加工側(cè)壁（切深0.3mm，沿輪廓走刀）；③精加工底面（Z向一次加工到位，避免接刀痕）。（2）切削參數(shù)：粗加工：45鋼硬度200HB，Vc=80-100m/min，n=1000×80/(3.14×10)=2548r/min（取2500r/min）；F=fz×z×n=0.1mm/z×2×2500=500mm/min；ap=2mm（每層）。精加工：Vc=120-150m/min，n=1000×120/31.4≈3820r/min；F=0.05mm/z×2×3820≈382mm/min；ap=0.3mm（側(cè)壁）、0.1mm（底面）。（3）編程關(guān)鍵：①刀具補償：粗加工時使用半徑補償（D01=5mm），精加工時調(diào)整補償值（如D01=5-0.3=4.7mm，或直接修改補償參數(shù)）；②走刀路徑：粗加工采用“之字形”或“環(huán)切”方式，避免刀具垂直下刀（需螺旋下刀或斜線下刀）；精加工沿輪廓單方向走刀（順銑），減少接刀痕；③退刀方式：精加工結(jié)束時，沿輪廓法向退出（G40取消補償），避免劃傷表面。二、實操試題答案（要點）1.裝夾與對刀-裝夾：工件底面與平口鉗底面貼緊，用銅棒輕敲工件側(cè)面找正（平行度≤0.02mm），鉗口夾緊力適中（避免變形）。-對刀：-X/Y軸：用尋邊器找正工件左側(cè)與前側(cè)，輸入G54的X/Y值（如X=-50，Y=-40，使工件中心為程序原點）；-Z軸：用Z軸設(shè)定器（高度50mm）對刀，測量刀具長度，輸入G54的Z值（Z=50-20=30，確保Z0在工件上表面）。2.加工程序（示例，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)）```O0001；G40G49G80G90；初始化M03S1500；主軸正轉(zhuǎn)，1500r/min（粗加工）G54G00X0Y0；快速定位至中心Z50；快速下刀至安全高度G01Z-1F500；接近工件表面；粗銑外形（四周倒C1角）G42D01X-50Y-40；右補償，刀具半徑5mm（Φ10立銑刀）G01Y39F800；銑前側(cè)邊X49；銑右側(cè)邊Y-39；銑后側(cè)邊X-49；銑左側(cè)邊Y-40；閉合輪廓G40G01X-60Y-50；取消補償，退刀G00Z50；；粗銑圓臺（Φ40×深5mm，留0.3mm余量）M03S2000；精加工轉(zhuǎn)速G00X0Y0Z50；G01Z-2F300；第一層切深2mmG02I0J0R20；順時針銑圓（半徑20+0.3=20.3mm，留余量）Z-4；第二層切深2mmG02I0J0R20.3；Z-5；第三層切深1mm（總深5mm）G02I0J0R20.3；G00Z50；；精加工圓臺（Φ40+0.03mm）D01=5；刀具半徑補償值改為5mm（實際半徑5mm）G01Z-5F200；G02I0J0R20；銑削Φ40圓臺（R=20mm）G00Z50；；加工Φ12H7通孔（先鉆Φ11.8mm底孔，再鉸孔）T02M06；換Φ11.8mm鉆頭M03S800；G81X0Y0Z-22R5F100；鉆孔（深度20+2mm）G80；T03M06；換Φ12H7鉸刀M03S200；G01Z5F50；G01Z-22F30；鉸孔（保證尺寸與表面質(zhì)量）G00Z50；；加工4個沉頭孔（Φ14×深3mm，底孔Φ8）T04M06；換Φ8mm鉆頭M03S1000；G98G81X30Y25Z-22R5F150；第一個孔X30Y-25；第二個孔X-30Y25；第三個孔X-30Y-25；第四個孔G80；T05M06；換Φ14mm立銑刀（沉頭）M03S800；G00X30Y25Z50；G01Z-3F100；銑沉頭孔（深度3mm）G02I0J0R7；銑Φ14圓（R=7mm