2025年《數(shù)控銑床編程與操作》考試試題期末試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.數(shù)控銑床編程中，G00指令的功能是（）。A.快速定位B.直線插補C.圓弧插補D.暫停答案：A。G00是快速定位指令，用于刀具以機床設(shè)定的快速移動速度移動到指定位置。2.下列代碼中，用于指定刀具長度補償?shù)氖牵ǎ?。A.G40B.G41C.G43D.G49答案：C。G43是刀具長度正補償指令。G40是取消刀具半徑補償；G41是刀具半徑左補償；G49是取消刀具長度補償。3.在FANUC系統(tǒng)中，G90G01X100.0Y50.0F100；表示（）。A.刀具以100mm/min的速度沿直線移動到X100.0Y50.0的位置B.刀具以100mm/r的速度沿直線移動到X100.0Y50.0的位置C.刀具以100mm/min的速度快速移動到X100.0Y50.0的位置D.刀具以100mm/r的速度快速移動到X100.0Y50.0的位置答案：A。G90是絕對坐標編程，G01是直線插補指令，F(xiàn)100表示進給速度為100mm/min。4.數(shù)控銑床的坐標軸命名原則是（）。A.右手笛卡爾直角坐標系B.左手笛卡爾直角坐標系C.任意坐標系D.極坐標系答案：A。數(shù)控銑床的坐標軸命名遵循右手笛卡爾直角坐標系原則。5.圓弧插補指令G02和G03的區(qū)別在于（）。A.刀具的進給速度不同B.刀具的移動方向不同C.刀具的旋轉(zhuǎn)方向不同D.刀具的切削深度不同答案：C。G02是順時針圓弧插補，G03是逆時針圓弧插補，區(qū)別在于刀具的旋轉(zhuǎn)方向。6.在數(shù)控編程中，M03指令表示（）。A.主軸正轉(zhuǎn)B.主軸反轉(zhuǎn)C.主軸停止D.冷卻液開答案：A。M03指令用于控制主軸正轉(zhuǎn)。M04是主軸反轉(zhuǎn)，M05是主軸停止，M08是冷卻液開。7.刀具半徑補償指令G41和G42的選擇取決于（）。A.刀具的半徑大小B.刀具的長度C.刀具相對于工件的進給方向D.工件的形狀答案：C。G41是刀具半徑左補償，G42是刀具半徑右補償，選擇取決于刀具相對于工件的進給方向。8.下列關(guān)于數(shù)控銑床坐標系的說法，錯誤的是（）。A.機床坐標系是機床固有的坐標系B.工件坐標系是編程人員根據(jù)工件的特點設(shè)定的坐標系C.機床坐標系和工件坐標系的原點可以重合D.機床坐標系和工件坐標系的坐標軸方向一定不同答案：D。機床坐標系和工件坐標系的坐標軸方向是相同的，只是原點位置可能不同。9.在FANUC系統(tǒng)中，G91表示（）。A.絕對坐標編程B.增量坐標編程C.固定循環(huán)指令D.子程序調(diào)用指令答案：B。G91是增量坐標編程，G90是絕對坐標編程。10.數(shù)控銑床編程時，進給速度F的單位通常是（）。A.mm/minB.mm/rC.r/minD.m/min答案：A。在數(shù)控銑床編程中，進給速度F的單位通常是mm/min。11.用刀具半徑補償功能時，如刀補值設(shè)置為負值，刀具軌跡是（）。A.左補變右補，右補變左補B.左補還是左補，右補還是右補C.不能使用D.補償量變?yōu)樨撝荡鸢福篈。當?shù)堆a值設(shè)置為負值時，左補變右補，右補變左補。12.下列代碼中，用于子程序調(diào)用的是（）。A.M98B.M99C.M02D.M30答案：A。M98是子程序調(diào)用指令，M99是子程序返回指令，M02和M30是程序結(jié)束指令。13.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。立銑刀適用于加工平面輪廓。球頭銑刀常用于加工曲面；鍵槽銑刀用于加工鍵槽；鉆頭用于鉆孔。14.數(shù)控銑床的換刀指令是（）。A.M06B.M08C.M09D.M10答案：A。M06是換刀指令，M08是冷卻液開，M09是冷卻液關(guān)，M10一般用于夾緊等輔助功能。15.在數(shù)控編程中，R指令通常用于（）。A.圓弧半徑B.進給速度C.主軸轉(zhuǎn)速D.刀具長度補償答案：A。在圓弧插補編程中，R指令用于指定圓弧半徑。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.數(shù)控銑床的主要組成部分包括（）。A.主機B.數(shù)控裝置C.驅(qū)動裝置D.輔助裝置答案：ABCD。數(shù)控銑床主要由主機、數(shù)控裝置、驅(qū)動裝置和輔助裝置等組成。2.下列屬于數(shù)控銑床編程指令的有（）。A.G指令B.M指令C.T指令D.F指令答案：ABCD。G指令是準備功能指令，M指令是輔助功能指令，T指令是刀具選擇指令，F(xiàn)指令是進給速度指令，它們都屬于數(shù)控銑床編程指令。3.刀具半徑補償?shù)淖饔糜校ǎ?。A.可以簡化編程B.可以提高加工精度C.可以避免過切或欠切現(xiàn)象D.可以改變刀具的長度答案：ABC。刀具半徑補償可以簡化編程，根據(jù)刀具半徑自動計算刀具軌跡；能提高加工精度，避免過切或欠切現(xiàn)象，但不能改變刀具的長度。4.在數(shù)控編程中，常用的坐標編程方式有（）。A.絕對坐標編程B.增量坐標編程C.混合坐標編程D.極坐標編程答案：ABC。常用的坐標編程方式有絕對坐標編程（G90）、增量坐標編程（G91）和混合坐標編程。極坐標編程使用相對較少。5.數(shù)控銑床加工中，影響加工精度的因素有（）。A.機床的精度B.刀具的磨損C.編程的誤差D.工件的材料特性答案：ABCD。機床的精度直接影響加工精度；刀具磨損會導(dǎo)致加工尺寸偏差；編程誤差會使加工軌跡與預(yù)期不符；工件的材料特性如硬度不均勻等也會影響加工精度。三、判斷題（每題2分，共10分）1.G00指令的運動軌跡一定是直線。（）答案：錯誤。G00指令是快速定位指令，其運動軌跡不一定是直線，各軸以最快速度獨立運動到目標位置。2.刀具半徑補償功能可以在程序執(zhí)行過程中隨時取消。（）答案：錯誤。刀具半徑補償?shù)娜∠仨氃诘毒唠x開工件后進行，不能在程序執(zhí)行過程中隨意取消，否則會產(chǎn)生過切等問題。3.M02和M30都表示程序結(jié)束，它們的功能完全相同。（）答案：錯誤。M02和M30都表示程序結(jié)束，但M30還會使程序指針返回程序開頭，而M02不會。4.數(shù)控銑床的坐標系中，Z軸一般是垂直于工作臺的軸。（）答案：正確。在數(shù)控銑床的右手笛卡爾直角坐標系中，Z軸一般是垂直于工作臺的軸。5.圓弧插補編程時，R可以為負值，表示圓弧的圓心角大于180°。（）答案：正確。在圓弧插補編程中，當R為負值時，表示圓弧的圓心角大于180°。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述數(shù)控銑床編程的一般步驟。答：數(shù)控銑床編程的一般步驟如下：（1）分析零件圖樣：確定零件的加工要求、形狀、尺寸、精度等，明確加工內(nèi)容和技術(shù)要求。（2）確定工藝過程：選擇合適的加工方法、刀具、夾具，確定加工順序、切削用量等工藝參數(shù)。（3）數(shù)值計算：根據(jù)零件的幾何形狀和加工要求，計算刀具軌跡的坐標值，如直線的起點、終點坐標，圓弧的圓心坐標、半徑等。（4）編寫程序單：根據(jù)計算得到的坐標值和工藝要求，使用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的代碼和格式編寫程序單。（5）程序校驗與首件試切：將編寫好的程序輸入數(shù)控銑床，進行程序校驗，檢查程序的正確性。然后進行首件試切，根據(jù)試切結(jié)果調(diào)整程序和工藝參數(shù)，直到滿足加工要求。2.說明刀具半徑補償?shù)脑砗妥饔?。答：原理：刀具半徑補償是通過數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)刀具半徑值自動計算刀具中心軌跡的一種功能。在編程時，只需要按照工件的輪廓尺寸進行編程，而不需要考慮刀具的實際半徑大小。數(shù)控系統(tǒng)會根據(jù)刀具半徑補償指令（G41、G42、G40）和刀具半徑值，自動計算出刀具中心相對于工件輪廓的偏移量，從而使刀具中心沿著正確的軌跡運動。作用：（1）簡化編程：編程人員只需按照工件的實際輪廓進行編程，無需考慮刀具半徑對加工軌跡的影響，減少了編程的工作量和難度。（2）提高加工精度：可以根據(jù)刀具的磨損情況及時調(diào)整刀具半徑補償值，保證加工尺寸的精度。（3）避免過切或欠切：在加工過程中，能夠自動補償?shù)毒甙霃?，使刀具準確地加工出所需的輪廓，避免過切或欠切現(xiàn)象的發(fā)生。（4）方便刀具更換：當?shù)毒吣p或更換不同半徑的刀具時，只需修改刀具半徑補償值，而不需要重新編寫程序。五、編程題（每題20分，共20分）已知在數(shù)控銑床上加工一個邊長為50mm的正方形輪廓，刀具起點位于正方形左下角外側(cè)10mm處，刀具為φ10的立銑刀，采用G90絕對坐標編程，進給速度F=100mm/min，主軸轉(zhuǎn)速S=800r/min。編寫該正方形輪廓的加工程序。程序如下：```O0001;//程序號G90G54G00X-10.0Y-10.0;//選擇G54工件坐標系，快速定位到起點S800M03;//主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速800r/minG41G01X0Y0D01F100;//刀具半徑左補償，直線插補到正方形左下角，刀補號D01，進給速度100mm/minG01X50.0;//直線插補到正方形右下角G01Y50.0;//直線插補到正方形右上角G01X0;//直線插補到正方形左上角G01Y0;//直線插補回到正方形左下角G40G01X-10.0Y-10.0;//取消刀具半徑補償，回到起點M05;//主軸停止M30;//程序結(jié)束并返回程序開頭```六、分析題（每題20分，共20分）分析在數(shù)控銑床上加工平面零件時，表面粗糙度達不到要求的可能原因及解決方法。答：可能原因及解決方法如下：（一）刀具方面1.原因：刀具磨損嚴重。刀具在長時間加工過程中，刃口會逐漸磨損，導(dǎo)致切削刃變鈍，切削力增大，從而使加工表面粗糙度增大。解決方法：定期檢查刀具的磨損情況，及時更換磨損的刀具；合理選擇刀具的材質(zhì)和涂層，提高刀具的耐磨性。2.原因：刀具幾何參數(shù)選擇不當。如刀具的前角、后角、刃傾角等參數(shù)不合適，會影響切削過程中的切削力和切屑的形成，進而影響表面粗糙度。解決方法：根據(jù)工件材料和加工要求，合理選擇刀具的幾何參數(shù)。例如，對于較硬的材料，可以適當減小前角；對于精加工，可以增大后角。（二）切削用量方面1.原因：切削速度過高或過低。切削速度過高會導(dǎo)致刀具磨損加劇，產(chǎn)生積屑瘤，使加工表面粗糙度增大；切削速度過低則會使切削力增大，表面質(zhì)量變差。解決方法：根據(jù)工件材料和刀具材質(zhì)，合理選擇切削速度?？梢酝ㄟ^查閱切削手冊或進行試切來確定最佳的切削速度。2.原因：進給量過大。進給量過大會使切削殘留面積增大，從而使表面粗糙度增大。解決方法：適當減小進給量，但要注意不能過小，以免影響加工效率。可以通過調(diào)整進給速度F來控制進給量。3.原因：切削深度過大。切削深度過大會使切削力增大，引起振動，從而影響表面粗糙度。解決方法：合理選擇切削深度，一般粗加工時可以選擇較大的切削深度，精加工時應(yīng)選擇較小的切削深度。（三）機床方面1.原因：機床精度不足。機床的導(dǎo)軌、絲杠等部件的精度下降，會導(dǎo)致刀具的運動精度降低，從而影響表面粗糙度。解決方法：定期對機床進行維護和保養(yǎng)，檢查和調(diào)整機床的精度；對于精度嚴重下降的機床，應(yīng)進行修復(fù)或更換相關(guān)部件。2.原因：機床振動。機床在加工過程中產(chǎn)生振動，會使刀具與工件之間的相對位置發(fā)生變化，從而影響表面粗糙度。解決方法：檢查機床的安裝是否牢固，調(diào)整機床的地腳螺栓；檢查刀具和工件的裝夾是否牢固，避免松動引起振動；可以采用減震措施，如在機床周圍設(shè)置減震墊等。（四）工件材料方面1.原因：工件材料硬度不均勻。材料硬度不均勻會導(dǎo)致切削力不穩(wěn)定，使加工表面粗糙度增大。解決方法：對工件材料進行預(yù)處理，如進行熱處理，使材料硬度均勻；在加工過程中，根據(jù)材料的硬度變化調(diào)整切削用量。2.原因：工件材料內(nèi)有雜質(zhì)。雜質(zhì)會使切削過程中產(chǎn)生沖擊，影響表面質(zhì)量。解決方法：對工件材料進行檢驗，去除有雜質(zhì)的材料；在加工過程中，適