(2025年)數(shù)控技術(shù)考試試卷(附答案)一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.數(shù)控系統(tǒng)的核心功能部件是（）。A.輸入輸出裝置B.伺服驅(qū)動裝置C.數(shù)控裝置（CNC單元）D.位置檢測裝置答案：C2.以下G代碼中，用于快速定位的是（）。A.G01B.G00C.G02D.G03答案：B3.逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)屬于（）。A.數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)B.脈沖增量插補(bǔ)C.直線函數(shù)插補(bǔ)D.圓弧函數(shù)插補(bǔ)答案：B4.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床常用的伺服電機(jī)類型是（）。A.步進(jìn)電機(jī)B.直流伺服電機(jī)C.交流伺服電機(jī)D.力矩電機(jī)答案：C5.刀具半徑左補(bǔ)償?shù)闹噶钍牵ǎ?。A.G40B.G41C.G42D.G43答案：B6.某數(shù)控系統(tǒng)的最小設(shè)定單位為1μm，其脈沖當(dāng)量是（）。A.0.1mmB.0.01mmC.0.001mmD.0.0001mm答案：C7.M03指令的功能是（）。A.主軸反轉(zhuǎn)B.主軸正轉(zhuǎn)C.程序結(jié)束D.冷卻液開答案：B8.五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床的“五軸”通常指（）。A.三個直線軸+兩個旋轉(zhuǎn)軸B.四個直線軸+一個旋轉(zhuǎn)軸C.五個直線軸D.三個旋轉(zhuǎn)軸+兩個直線軸答案：A9.檢測數(shù)控機(jī)床定位精度的常用工具是（）。A.千分尺B.三坐標(biāo)測量機(jī)C.激光干涉儀D.水平儀答案：C10.閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置檢測元件安裝在（）。A.伺服電機(jī)軸端B.滾珠絲杠軸端C.機(jī)床工作臺D.刀具主軸答案：C11.目前數(shù)控機(jī)床廣泛采用的編程代碼標(biāo)準(zhǔn)是（）。A.EIA代碼B.ISO代碼C.ASCII代碼D.二進(jìn)制代碼答案：B12.調(diào)用子程序O1000的指令是（）。A.M98P1000B.M99P1000C.M02P1000D.M03P1000答案：A13.加工中心區(qū)別于普通數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵功能是（）。A.高精度加工B.多軸聯(lián)動C.自動換刀D.高速切削答案：C14.數(shù)控車削加工中，使用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)闹饕蚴牵ǎ?。A.提高加工效率B.避免過切或欠切C.簡化編程D.延長刀具壽命答案：B15.智能數(shù)控系統(tǒng)中，用于實(shí)時補(bǔ)償熱變形誤差的技術(shù)是（）。A.刀具半徑補(bǔ)償B.反向間隙補(bǔ)償C.溫度傳感與自適應(yīng)補(bǔ)償D.螺距誤差補(bǔ)償答案：C二、填空題（每題1分，共10分）1.數(shù)控機(jī)床的基本組成包括控制介質(zhì)、______、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體。答案：數(shù)控裝置（CNC單元）2.G代碼是______功能代碼，用于規(guī)定機(jī)床的運(yùn)動方式。答案：準(zhǔn)備3.脈沖當(dāng)量是數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個脈沖，機(jī)床執(zhí)行部件的______。答案：位移量4.常用的插補(bǔ)算法有逐點(diǎn)比較法、______和數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法。答案：數(shù)字積分法（DDA法）5.交流伺服電機(jī)相比直流伺服電機(jī)的主要優(yōu)勢是______。答案：無電刷磨損（或維護(hù)方便、調(diào)速范圍寬）6.取消刀具半徑補(bǔ)償?shù)闹噶钍莀_____。答案：G407.數(shù)控機(jī)床的______是指機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控裝置控制下所能達(dá)到的位置精度。答案：定位精度8.程序結(jié)束并復(fù)位的指令是______。答案：M309.復(fù)雜曲面加工通常需要______數(shù)控機(jī)床，以實(shí)現(xiàn)刀具姿態(tài)的靈活調(diào)整。答案：五軸聯(lián)動10.數(shù)控銑削中，______補(bǔ)償用于調(diào)整刀具長度對加工深度的影響。答案：刀具長度三、判斷題（每題1分，共10分）1.G01指令必須指定進(jìn)給速度F，而G00指令不需要指定F。（）答案：√2.圓弧插補(bǔ)G02/G03的方向判斷，是從垂直于圓弧平面的坐標(biāo)軸正方向向負(fù)方向看。（）答案：√3.絕對編程時，所有坐標(biāo)值均以工件原點(diǎn)為基準(zhǔn)；增量編程時，坐標(biāo)值以刀具當(dāng)前位置為基準(zhǔn)，用U、V、W表示。（）答案：√4.閉環(huán)系統(tǒng)的控制精度高于半閉環(huán)系統(tǒng)，因?yàn)槠渲苯訖z測機(jī)床工作臺的位置。（）答案：√5.步進(jìn)電機(jī)的步距角越小，定位精度越高，但響應(yīng)速度可能降低。（）答案：√6.M06是自動換刀指令，通常與T代碼配合使用。（）答案：√7.數(shù)控車床編程中，X軸的坐標(biāo)值通常以直徑值表示，因此在增量編程時U為半徑變化量。（）答案：×（U為直徑變化量）8.刀具半徑補(bǔ)償僅在G01或G02/G03指令中有效，G00指令中無效。（）答案：√9.加工中心的固定循環(huán)指令（如G81）可簡化孔加工編程，無需指定每次切削的深度。（）答案：×（需指定切削深度等參數(shù)）10.數(shù)控系統(tǒng)的“反向間隙補(bǔ)償”用于消除滾珠絲杠與螺母之間的間隙對定位精度的影響。（）答案：√四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述數(shù)控加工工藝的主要特點(diǎn)。答案：①工藝內(nèi)容更詳細(xì)：需精確確定走刀路線、切削參數(shù)、刀具選擇等；②工序集中：多工序可在一臺機(jī)床完成；③加工精度高：依賴數(shù)控系統(tǒng)的控制精度和重復(fù)定位精度；④適應(yīng)性強(qiáng)：只需修改程序即可適應(yīng)不同零件加工；⑤生產(chǎn)效率高：減少裝夾次數(shù)，縮短輔助時間。2.逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線時，其基本步驟包括哪些？答案：①偏差判別：判斷當(dāng)前點(diǎn)與理想直線的位置關(guān)系（偏差值F的符號）；②坐標(biāo)進(jìn)給：根據(jù)偏差符號，向X或Y軸正方向進(jìn)給一步；③偏差計算：更新偏差值（F_new=F_old±直線斜率相關(guān)值）；④終點(diǎn)判別：判斷是否到達(dá)終點(diǎn)（X或Y方向進(jìn)給步數(shù)是否達(dá)到總步數(shù)）。3.伺服系統(tǒng)對數(shù)控機(jī)床的基本要求有哪些？答案：①高精度：位置和速度控制精度需滿足加工要求；②快速響應(yīng)：動態(tài)響應(yīng)速度快，減小跟蹤誤差；③穩(wěn)定性好：系統(tǒng)在變負(fù)載下能穩(wěn)定運(yùn)行，無振蕩；④調(diào)速范圍寬：能在低速（如0.1mm/min）到高速（如24m/min）范圍內(nèi)平滑調(diào)速；⑤可靠性高：適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)。4.簡述刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔眉笆褂脮r的注意事項。答案：作用：①避免刀具半徑導(dǎo)致的過切或欠切；②簡化編程（無需按刀具中心軌跡編程）；③方便刀具更換（只需修改補(bǔ)償值）。注意事項：①補(bǔ)償方向（G41/G42）需根據(jù)刀具相對于工件的進(jìn)給方向確定；②補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消應(yīng)在直線段完成，避免在圓弧段操作；③需確保補(bǔ)償值（刀具半徑）與實(shí)際刀具一致；④刀具半徑補(bǔ)償僅在G01或G02/G03指令中有效。5.五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床相比三軸機(jī)床的主要優(yōu)勢是什么？答案：①復(fù)雜曲面加工能力：可同時控制三個直線軸和兩個旋轉(zhuǎn)軸，實(shí)現(xiàn)刀具姿態(tài)與位置的同步調(diào)整，加工如葉輪、模具等復(fù)雜曲面；②減少裝夾次數(shù)：一次裝夾可完成多面加工，提高定位精度；③優(yōu)化切削條件：通過調(diào)整刀具角度，使切削刃始終與加工表面垂直，提高加工效率和表面質(zhì)量；④縮短生產(chǎn)周期：減少工序間周轉(zhuǎn)時間，適用于高精度、多工序零件的加工。五、綜合題（每題15分，共30分）1.如圖所示（假想圖：工件為矩形，左上角為原點(diǎn)，輪廓由直線AB、BC、CD、DA組成，其中A(0,0)，B(50,0)，C(50,30)，D(0,30)，要求加工外輪廓，刀具直徑φ10mm，采用立式數(shù)控銑床，工件原點(diǎn)O在左上角表面，Z軸零點(diǎn)在工件上表面。請編寫數(shù)控加工程序（要求包含刀具半徑補(bǔ)償、起刀點(diǎn)、退刀點(diǎn)，使用G90絕對編程，主軸轉(zhuǎn)速800r/min，進(jìn)給速度150mm/min）。答案：%O0001；G90G54G40G49G80G17；初始化M03S800；主軸正轉(zhuǎn)G00Z50.0；快速抬刀至安全高度X-10.0Y-10.0；起刀點(diǎn)（刀具中心在工件外側(cè)5mm，避免碰撞）Z5.0；下刀至接近工件表面G01Z-5.0F150；切入工件（假設(shè)加工深度5mm）G41G01X0Y0D01F150；建立左補(bǔ)償，D01=5mm（刀具半徑）G01Y50.0；加工AB段（實(shí)際應(yīng)為B(50,0)，此處可能題目坐標(biāo)描述需調(diào)整，假設(shè)正確輪廓為A(0,0)→B(50,0)→C(50,30)→D(0,30)→A(0,0)，則修正路徑：）G01X50.0Y0；AB段G01Y30.0；BC段G01X0Y30.0；CD段G01Y0；DA段G40G01X-10.0Y-10.0；取消補(bǔ)償，返回起刀點(diǎn)G00Z50.0；抬刀M05；主軸停M30；程序結(jié)束%（注：實(shí)際編程需根據(jù)正確輪廓坐標(biāo)調(diào)整，此處為示例。）2.某數(shù)控車床加工軸類零件時，發(fā)現(xiàn)加工后零件外圓尺寸存在規(guī)律誤差（右端直徑比左端大0.05mm），試分析可能的原因及解決措施。答案：可能原因：①機(jī)床熱變形：車床長時間運(yùn)行后，主軸箱、床身因發(fā)熱產(chǎn)生熱膨脹，導(dǎo)致刀具相對于工件的位置偏移（右端遠(yuǎn)離主軸，熱變形更明顯）；②刀具磨損：加工過程中刀具逐漸磨損，右端加工時刀具磨損量更大（切削時間更長），導(dǎo)致直徑超差；③伺服系統(tǒng)滯后：X軸伺服系統(tǒng)響應(yīng)延遲，在快速進(jìn)給或反向時產(chǎn)生跟蹤誤差，右端加工時累積誤差更大；④工件裝夾問題：卡盤夾緊力不足，工件在切削力作用下右端產(chǎn)生微小位移；⑤編程誤差：程序中未考慮刀具刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，或補(bǔ)償值設(shè)置錯誤，導(dǎo)致右端尺寸偏差。解決措施：①增加機(jī)床預(yù)熱時間，待熱平衡后再加工；或安裝溫度傳感器，實(shí)時補(bǔ)償熱變形誤差；②選