國家開放大學(xué)電大《數(shù)控機床》機考題庫和答案一、單項選擇題（每題2分，共30題）1.以下關(guān)于數(shù)控機床開環(huán)控制系統(tǒng)的描述，正確的是（）。A.有位置檢測裝置，精度高B.無位置檢測裝置，精度較低C.檢測裝置安裝在電機軸端D.主要用于高精度加工場合答案：B2.數(shù)控系統(tǒng)中，G00指令的功能是（）。A.直線插補，按指定進給速度移動B.快速定位，不進行切削C.順時針圓弧插補D.逆時針圓弧插補答案：B3.刀具半徑補償指令G41表示（）。A.刀具半徑左補償（沿進給方向看，刀具在工件左側(cè)）B.刀具半徑右補償（沿進給方向看，刀具在工件右側(cè)）C.取消刀具半徑補償D.刀具長度補償答案：A4.加工中心與普通數(shù)控銑床的主要區(qū)別是（）。A.具有更高的主軸轉(zhuǎn)速B.具備刀庫和自動換刀裝置C.采用閉環(huán)伺服系統(tǒng)D.可加工復(fù)雜曲面答案：B5.數(shù)控車床的X軸通常指（）。A.機床的縱向（工件軸線方向）B.機床的橫向（工件徑向）C.垂直于工作臺的方向D.主軸旋轉(zhuǎn)方向答案：B6.以下哪種指令用于設(shè)定工件坐標系？（）A.G00B.G54C.G40D.M03答案：B7.伺服系統(tǒng)的核心功能是（）。A.將數(shù)控裝置的指令轉(zhuǎn)化為機床移動部件的位移B.控制主軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向C.實現(xiàn)刀具的自動交換D.完成程序的輸入與存儲答案：A8.圓弧插補指令G02表示（）。A.順時針圓弧插補（從圓弧所在平面的正方向看）B.逆時針圓弧插補（從圓弧所在平面的正方向看）C.快速圓弧定位D.圓弧切削循環(huán)答案：A9.以下關(guān)于反向間隙的描述，錯誤的是（）。A.由傳動部件（如滾珠絲杠）的間隙引起B(yǎng).會影響機床的定位精度C.可通過數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)補償D.僅存在于開環(huán)控制系統(tǒng)中答案：D10.數(shù)控編程中，G91指令表示（）。A.絕對編程（所有坐標值基于工件原點）B.增量編程（坐標值基于前一點位置）C.固定循環(huán)指令D.子程序調(diào)用答案：B11.主軸準停功能的主要作用是（）。A.提高主軸轉(zhuǎn)速B.保證換刀時刀具定位準確C.減少主軸振動D.降低切削溫度答案：B12.以下哪種檢測裝置常用于半閉環(huán)伺服系統(tǒng)？（）A.光柵尺（安裝在工作臺上）B.旋轉(zhuǎn)編碼器（安裝在電機軸端）C.感應(yīng)同步器D.激光干涉儀答案：B13.切削三要素中，對刀具壽命影響最大的是（）。A.背吃刀量（ap）B.進給量（f）C.切削速度（v）D.主軸轉(zhuǎn)速（n）答案：C14.數(shù)控系統(tǒng)中，M08指令的功能是（）。A.主軸正轉(zhuǎn)B.冷卻液開啟C.程序暫停D.主軸停止答案：B15.宏程序的主要優(yōu)勢是（）。A.簡化重復(fù)結(jié)構(gòu)的編程（如等距孔系、規(guī)律曲面）B.提高程序運行速度C.自動提供刀具路徑D.減少刀具磨損答案：A16.以下哪種刀庫類型適用于大型加工中心？（）A.盤式刀庫（容量小，換刀快）B.鏈式刀庫（容量大，可擴展）C.直線刀庫（結(jié)構(gòu)簡單）D.鼓式刀庫（緊湊）答案：B17.數(shù)控車床加工螺紋時，需使用的指令是（）。A.G01B.G02C.G32D.G90答案：C18.刀具長度補償?shù)淖饔檬牵ǎ.補償?shù)毒甙霃秸`差，保證輪廓精度B.補償不同長度刀具的Z軸坐標差異C.提高刀具剛性D.減少切削振動答案：B19.以下關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)定位精度的描述，正確的是（）。A.多次定位時實際位置與目標位置的最大偏差B.單次定位時實際位置與目標位置的偏差C.機床運動部件的重復(fù)定位能力D.僅受伺服系統(tǒng)影響答案：B20.加工中心換刀時，主軸必須處于（）狀態(tài)。A.高速旋轉(zhuǎn)B.準停（定向停止）C.低速進給D.快速移動答案：B21.數(shù)控編程中，子程序結(jié)束的指令是（）。A.M00B.M02C.M30D.M99答案：D22.以下哪種伺服電機常用于開環(huán)控制系統(tǒng)？（）A.交流伺服電機B.直流伺服電機C.步進電機D.直線電機答案：C23.切削速度的計算公式為（）。A.v=πdn/1000（d：工件直徑，n：主軸轉(zhuǎn)速）B.v=f×n（f：進給量，n：主軸轉(zhuǎn)速）C.v=ap×f（ap：背吃刀量，f：進給量）D.v=1000/πdn答案：A24.數(shù)控系統(tǒng)中，G40指令的功能是（）。A.刀具半徑左補償B.刀具半徑右補償C.取消刀具半徑補償D.刀具長度補償答案：C25.以下關(guān)于加工中心刀柄的描述，錯誤的是（）。A.BT刀柄（7:24錐度）是常用類型B.HSK刀柄（短錐）適用于高速加工C.刀柄需與主軸錐孔嚴格匹配D.刀柄僅用于裝夾銑刀，不能裝夾鉆頭答案：D26.數(shù)控車床對刀的目的是（）。A.確定刀具長度補償值B.建立工件坐標系與機床坐標系的對應(yīng)關(guān)系C.檢查刀具是否損壞D.調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速答案：B27.以下哪種故障屬于伺服系統(tǒng)常見問題？（）A.主軸發(fā)熱B.刀具磨損過快C.坐標軸爬行（運動不平穩(wěn)）D.程序編譯錯誤答案：C28.宏程序中，100屬于（）。A.局部變量（僅在子程序中有效）B.全局變量（所有程序共享）C.系統(tǒng)變量（存儲機床狀態(tài)）D.常量（固定值）答案：A29.數(shù)控銑床加工平面時，優(yōu)先選擇的刀具是（）。A.立銑刀（側(cè)刃切削）B.面銑刀（端面切削）C.球頭銑刀（曲面加工）D.鉆頭（孔加工）答案：B30.以下關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)自診斷功能的描述，錯誤的是（）。A.可檢測硬件故障（如伺服單元異常）B.可提示軟件錯誤（如程序語法錯誤）C.能自動修復(fù)所有故障D.提供報警代碼幫助定位問題答案：C二、判斷題（每題1分，共20題）1.開環(huán)控制系統(tǒng)無位置檢測裝置，因此精度低于閉環(huán)系統(tǒng)。（）答案：√2.G01指令必須指定進給速度F值，否則程序無法運行。（）答案：√3.刀具半徑補償可在圓弧插補過程中建立。（）答案：×（應(yīng)在直線段建立）4.加工中心的刀庫容量越大，加工效率一定越高。（）答案：×（需與加工需求匹配）5.數(shù)控車床的X軸運動方向是工件的徑向，遠離工件為正方向。（）答案：√6.G54~G59用于設(shè)定工件坐標系，每個坐標系可獨立存儲。（）答案：√7.伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，機床的加工精度越高。（）答案：×（需兼顧穩(wěn)定性）8.圓弧插補指令G03表示逆時針圓弧插補（從XY平面正方向看）。（）答案：√9.反向間隙僅影響機床的重復(fù)定位精度，不影響定位精度。（）答案：×（兩者均受影響）10.G90為絕對編程，所有坐標值基于程序原點；G91為增量編程，坐標值基于前一點。（）答案：√11.主軸準停功能是加工中心實現(xiàn)自動換刀的必要條件。（）答案：√12.半閉環(huán)系統(tǒng)的檢測裝置安裝在工作臺上，可直接測量工作臺位移。（）答案：×（安裝在電機或絲杠端）13.切削速度v增大時，刀具壽命會顯著降低。（）答案：√14.M05指令表示主軸停止，M09表示冷卻液關(guān)閉。（）答案：√15.宏程序通過變量編程，可實現(xiàn)參數(shù)化加工（如不同直徑的孔系）。（）答案：√16.鏈式刀庫適用于小型加工中心，盤式刀庫適用于大型設(shè)備。（）答案：×（鏈式容量更大，適用于大型）17.數(shù)控車床車削螺紋時，需保證主軸轉(zhuǎn)速與進給速度嚴格同步。（）答案：√18.刀具長度補償僅影響Z軸坐標，對X、Y軸無影響。（）答案：√19.定位精度是指機床多次定位時實際位置的一致性，重復(fù)定位精度是單次定位的準確性。（）答案：×（定位精度是單次準確性，重復(fù)是多次一致性）20.加工中心換刀時，主軸必須處于準停狀態(tài)，否則刀具無法正確安裝。（）答案：√三、簡答題（每題5分，共10題）1.簡述數(shù)控機床的基本組成。答案：數(shù)控機床由控制介質(zhì)（程序載體）、數(shù)控裝置（核心，處理指令）、伺服系統(tǒng)（驅(qū)動執(zhí)行部件）、機床本體（機械結(jié)構(gòu)）、檢測裝置（反饋位置/速度信號）五部分組成。2.說明G00與G01指令的區(qū)別。答案：G00為快速定位指令，刀具以系統(tǒng)設(shè)定的快速移動速度到達目標點，不進行切削；G01為直線插補指令，刀具按指定的進給速度F值沿直線切削，用于加工輪廓。3.刀具半徑補償?shù)淖饔檬鞘裁?？使用時需注意哪些問題？答案：作用：簡化編程（無需按刀具中心軌跡編程），適應(yīng)刀具磨損或更換（僅需修改補償值）。注意事項：補償需在直線段建立/取消，避免在圓弧段操作；補償方向（G41/G42）需根據(jù)進給方向與工件位置確定；程序結(jié)束前必須取消補償。4.工件坐標系與機床坐標系的區(qū)別是什么？如何設(shè)定工件坐標系？答案：機床坐標系是機床出廠時設(shè)定的固定坐標系（參考點為原點）；工件坐標系是編程時以工件為基準設(shè)定的坐標系（方便編程）。設(shè)定方法：通過G54~G59指令選擇預(yù)設(shè)坐標系，或通過G92/G50指令臨時設(shè)定。5.伺服系統(tǒng)的作用及分類有哪些？答案：作用：將數(shù)控裝置輸出的位移/速度指令轉(zhuǎn)換為機床執(zhí)行部件的機械運動。分類：按控制方式分為開環(huán)（步進電機）、半閉環(huán)（旋轉(zhuǎn)編碼器反饋）、閉環(huán)（光柵尺反饋）；按驅(qū)動電機分為步進、直流伺服、交流伺服系統(tǒng)。6.加工中心與數(shù)控銑床的主要區(qū)別是什么？答案：加工中心具備刀庫和自動換刀裝置（ATC），可在一次裝夾中完成多工序加工（如銑、鉆、鏜）；數(shù)控銑床通常僅能完成銑削加工，換刀需手動操作。7.數(shù)控編程的基本步驟有哪些？答案：步驟：①分析零件圖紙（尺寸、精度、材料）；②確定加工工藝（裝夾方式、加工順序、刀具/切削用量）；③數(shù)值計算（基點/節(jié)點坐標）；④編寫程序（G/M代碼）；⑤校驗程序（空運行、圖形模擬、試切）。8.宏程序的特點及應(yīng)用場景是什么？答案：特點：使用變量編程，可通過表達式、循環(huán)、條件判斷實現(xiàn)參數(shù)化加工。應(yīng)用場景：重復(fù)結(jié)構(gòu)（如等距孔系、環(huán)形槽）、規(guī)律變化的曲面（如拋物線、橢圓）、需靈活調(diào)整尺寸的加工任務(wù)。9.簡述反向間隙的影響及補償方法。答案：影響：反向間隙會導(dǎo)致機床在反向運動時出現(xiàn)空程，降低定位精度和加工精度（如輪廓加工時出現(xiàn)臺階）。補償方法：通過數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)輸入反向間隙值，系統(tǒng)自動修正指令位移量。10.對刀的目的及常用方法有哪些？答案：目的：建立工件坐標系與機床坐標系的對應(yīng)關(guān)系，確保程序中的坐標指令與實際加工位置一致。常用方法：試切對刀法（通過試切工件表面，測量尺寸后輸入補償值）、機外對刀儀法（預(yù)先測量刀具參數(shù)，直接輸入系統(tǒng)）、自動對刀法（通過機床測頭自動檢測刀具位置）。四、綜合題（每題10分，共5題）1.某軸類零件需在數(shù)控車床上加工外圓（直徑φ50mm，長度80mm）和端面（Z向從0到2mm），材料為45鋼。要求：（1）選擇刀具（外圓車刀、端面車刀）；（2）確定切削用量（主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min，進給量f=0.2mm/r，背吃刀量ap=1mm）；（3）編寫數(shù)控加工程序（使用G90、G94指令，工件坐標系原點在右端面中心）。答案：（1）刀具：外圓車刀（T0101）、端面車刀（T0202）。（2）切削用量：外圓車削n=600r/min，f=0.2mm/r，ap=1mm；端面車削n=600r/min，f=0.2mm/r，ap=2mm（Z向）。（3）程序（O0001）：N10G98G40G21；（分進給，取消補償，公制）N20M03S600；（主軸正轉(zhuǎn)，600r/min）N30T0101；（換外圓車刀，調(diào)用刀補）N40G00X52Z2；（快速定位到起刀點）N50G90X48Z80F0.2；（外圓粗車，直徑φ48mm）N60G90X49.8Z80F0.1；（外圓精車，直徑φ49.8mm→φ50mm留0.2mm余量？需調(diào)整，實際應(yīng)為X50）N70G00X100Z100；（退刀）N80T0202；（換端面車刀）N90G00X52Z2；（定位到端面起刀點）N100G94X0Z2F0.2；（端面車削，從X52到X0，Z2）N110G00X100Z100；（退刀）N120M05；（主軸停止）N130M30；（程序結(jié)束）（注：實際編程需根據(jù)機床系統(tǒng)調(diào)整，此處為簡化示例。）2.數(shù)控加工中，零件外圓尺寸出現(xiàn)超差（實際尺寸比編程值大0.1mm），試分析可能原因及解決方法。答案：可能原因：①刀具磨損（后刀面磨損導(dǎo)致切削刃位置后移）；②刀具半徑補償值輸入錯誤（如補償值過?。虎酃ぜb夾松動（切削力導(dǎo)致工件位移）；④機床反向間隙未補償（反向運動時空程導(dǎo)致尺寸偏差）；⑤切削參數(shù)不當（如進給量過大，刀具變形）。解決方法：①檢查刀具磨損情況，更換刀具或調(diào)整補償值；②重新測量刀具半徑，修正補償參數(shù)；③重新裝夾工件，確保夾緊力足夠；④檢測并補償機床反向間隙；⑤降低進給量或背吃刀量，減少刀具變形。3.設(shè)計數(shù)控車床加工階梯軸（直徑φ60mm→φ50mm→φ40mm，長度分別為30mm、40mm、20mm）的工藝路線，包括裝夾方式、加工順序、刀具選擇、切削參數(shù)。答案：工藝路線：（1）裝夾方式：三爪自定心卡盤夾持右端，左端用頂尖支撐（防止細長軸變形）。（2）加工順序：①車右端面（定Z向零點）；②粗車外圓（φ60→φ58→φ50→φ48）；③精車外圓（φ60、φ50、φ40）；④切斷（若需）。（3）刀具選擇：90°外圓車刀（粗車）、90°外圓精車刀（精車）、端面車刀。（4）切削參數(shù)：粗車n=500r/min，f=0.3mm/r，ap=2mm；精車n=800r/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm。4.數(shù)控系統(tǒng)顯示“2001號報警：X軸超程”，試分析可能原因及處理步驟。答案：可能原因：①程