2025年高性能制造數(shù)控編程模擬試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后括號(hào)內(nèi)）1.在數(shù)控編程中，G90指令通常用于設(shè)定（）。A.工件坐標(biāo)系B.世界坐標(biāo)系C.局部坐標(biāo)系D.絕對(duì)坐標(biāo)編程2.下列哪種插補(bǔ)方式主要用于加工圓弧輪廓？（）A.G00B.G01C.G02/G03D.G01/G023.M03和M04指令分別代表什么？（）A.主軸停止，主軸正轉(zhuǎn)B.主軸啟動(dòng)，主軸正轉(zhuǎn)；主軸啟動(dòng)，主軸反轉(zhuǎn)C.主軸反轉(zhuǎn)，主軸正轉(zhuǎn)D.冷卻液開啟，冷卻液關(guān)閉4.在高速銑削編程中，為了提高表面質(zhì)量和減少刀具磨損，通常推薦采用（）。A.逆銑B.順銑C.兩者皆可D.需根據(jù)材料具體分析5.數(shù)控程序中，F(xiàn)指令用來定義（）。A.主軸轉(zhuǎn)速B.進(jìn)給速度C.刀具半徑D.插補(bǔ)方式6.G54,G55,G56等指令主要用于（）。A.定義刀具補(bǔ)償參數(shù)B.選擇切削刀具C.設(shè)定工件坐標(biāo)系D.控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)速度7.在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控編程中，通常需要考慮（）。A.僅X-Y平面插補(bǔ)B.僅Z軸方向運(yùn)動(dòng)C.多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸與直線軸的聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)D.刀具半徑補(bǔ)償8.編寫數(shù)控加工程序時(shí)，首先需要進(jìn)行的步驟是（）。A.選擇刀具和切削參數(shù)B.設(shè)定工件坐標(biāo)系C.進(jìn)行刀具路徑規(guī)劃D.編寫程序段9.下列哪項(xiàng)不屬于數(shù)控編程中的輔助功能（M代碼）？（）A.M00（程序停止）B.M03（主軸正轉(zhuǎn)）C.G01（直線插補(bǔ)）D.M08（冷卻液開啟）10.高性能制造強(qiáng)調(diào)數(shù)控加工的（）。A.速度、精度、效率、表面質(zhì)量B.簡(jiǎn)單性、低成本、易操作性C.復(fù)雜性、多樣性、自動(dòng)化程度D.刀具壽命、設(shè)備成本、能耗二、判斷題（每題1分，共10分。請(qǐng)將正確的在題后括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.G01指令執(zhí)行直線插補(bǔ)時(shí)，必須指定進(jìn)給速度F值。（）2.G00指令是快速定位指令，其運(yùn)動(dòng)速度由系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定，與F值無關(guān)。（）3.編程時(shí)，刀具的移動(dòng)軌跡必須嚴(yán)格限制在零件輪廓區(qū)域內(nèi)，不允許出現(xiàn)超出部分。（）4.M09指令表示冷卻液關(guān)閉。（）5.五軸加工中心主要用于加工形狀非常簡(jiǎn)單的零件。（）6.粗加工時(shí)，通常選擇較小的切削深度和較大的進(jìn)給率。（）7.數(shù)控程序必須包含程序號(hào)、程序段和程序結(jié)束指令。（）8.使用G41和G42指令時(shí)，必須先取消補(bǔ)償（G40）。（）9.高速加工編程時(shí)，刀具路徑的平滑度對(duì)加工質(zhì)量沒有影響。（）10.自動(dòng)化上下料技術(shù)可以提高數(shù)控機(jī)床的加工效率，減少人工干預(yù)。（）三、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.數(shù)控編程中，G代碼屬于________指令，M代碼屬于________指令。2.在工件坐標(biāo)系中，使用G92指令可以設(shè)定________的原點(diǎn)。3.切削用量三要素通常指________、________和切削深度。4.編寫五軸加工程序時(shí)，除了直線軸（如X,Y,Z）外，還需要控制至少一個(gè)________軸的運(yùn)動(dòng)。5.為了保證加工精度，數(shù)控機(jī)床通常需要進(jìn)行________和________。6.高速加工中，為了減少切削力和振動(dòng)，常采用________刃和較小的________。7.數(shù)控程序段通常由________號(hào)、準(zhǔn)備功能代碼、輔助功能代碼、坐標(biāo)值、進(jìn)給功能、主軸功能等組成。8.刀具半徑補(bǔ)償指令（G41,G42）的作用是在編程時(shí)不必精確計(jì)算刀具中心軌跡，而是根據(jù)________和刀具半徑自動(dòng)計(jì)算________。9.加工中心編程時(shí)，自動(dòng)換刀指令通常用________代碼表示。四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述G01和G00指令的主要區(qū)別及其應(yīng)用場(chǎng)景。2.簡(jiǎn)述高速加工編程需要注意的主要事項(xiàng)。3.什么是工件坐標(biāo)系？為什么在數(shù)控編程中設(shè)定工件坐標(biāo)系非常重要？4.簡(jiǎn)述數(shù)控編程中程序段的基本結(jié)構(gòu)。五、編程題（共35分）1.（15分）某零件輪廓由兩段直線構(gòu)成，分別為從點(diǎn)(0,0)到點(diǎn)(50,0)，再從點(diǎn)(50,0)到點(diǎn)(50,30)。假設(shè)使用刀具T01，直徑為10mm，加工該輪廓。要求：使用G01指令編寫加工程序，起刀點(diǎn)為(10,10)，Z軸初始高度為100mm，加工完輪廓后Z軸抬刀至120mm。請(qǐng)寫出完整的加工程序段（只需包含運(yùn)動(dòng)軌跡相關(guān)的程序段，無需包含刀具半徑補(bǔ)償、坐標(biāo)系設(shè)定等輔助程序段）。2.（20分）閱讀下列數(shù)控加工程序片段，指出其中至少三處錯(cuò)誤或不當(dāng)之處，并簡(jiǎn)要說明原因。O1000G17G90G54G00X100Y100M03S1200Z100G01Z-5F100X50Y0Y30X0M05G00Z100M30O1001...六、綜合應(yīng)用題（30分）有一批形狀相同的零件需要加工，零件材料為鋁合金，零件輪廓周長(zhǎng)約為200mm，厚度為10mm?，F(xiàn)有兩把刀具：T01（立銑刀，直徑8mm），T02（立銑刀，直徑12mm）。加工要求：保證零件側(cè)面表面粗糙度Ra≤1.6μm。請(qǐng)簡(jiǎn)述你會(huì)如何為這兩把刀具分別制定粗加工和精加工的切削參數(shù)（包括主軸轉(zhuǎn)速S、進(jìn)給速度F、切削深度ap），并說明選擇這些參數(shù)的主要依據(jù)。同時(shí)，簡(jiǎn)要說明選用這兩把不同直徑刀具進(jìn)行加工的理由。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.B5.B6.C7.C8.B9.C10.A二、判斷題1.√2.√3.√4.√5.×6.√7.√8.√9.×10.√三、填空題1.準(zhǔn)備；輔助2.工件3.主軸轉(zhuǎn)速；進(jìn)給速度4.旋轉(zhuǎn)5.刀具半徑補(bǔ)償；機(jī)床幾何精度6.少；切削深度7.程序；運(yùn)動(dòng)8.刀具半徑補(bǔ)償指令；刀心軌跡9.M06四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：G01是直線插補(bǔ)指令，指令刀具以給定的進(jìn)給速度沿直線移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)；G00是快速定位指令，指令刀具快速移動(dòng)到指定坐標(biāo)點(diǎn)，不進(jìn)行插補(bǔ)，速度由系統(tǒng)設(shè)定。區(qū)別在于G01執(zhí)行插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，G00執(zhí)行快速定位。應(yīng)用場(chǎng)景：G01用于輪廓加工、精加工等需要精確軌跡控制的場(chǎng)合；G00用于程序啟動(dòng)、換刀、快速接近工件等非插補(bǔ)移動(dòng)。2.解析思路：高速加工編程需注意：選擇合適的刀具幾何參數(shù)（如鋒利的切削刃、較小的刃口圓弧半徑）；優(yōu)化刀具路徑，減少空行程和重復(fù)切削；選擇合適的切削參數(shù)（高速、大進(jìn)給、適當(dāng)切削深度）；考慮冷卻潤滑方式，充分冷卻并潤滑；注意機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性和剛度匹配。3.解析思路：工件坐標(biāo)系是相對(duì)于零件本身設(shè)定的坐標(biāo)系，其原點(diǎn)通常選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或加工起點(diǎn)。設(shè)定工件坐標(biāo)系非常重要，因?yàn)樗鼘⒘慵某叽鐦?biāo)注轉(zhuǎn)換成了數(shù)控機(jī)床能夠理解和執(zhí)行的坐標(biāo)指令，是保證加工精度的基礎(chǔ)。程序中所有坐標(biāo)值都是基于工件坐標(biāo)系定義的，不同的零件需要設(shè)定不同的工件坐標(biāo)系。4.解析思路：數(shù)控程序段是構(gòu)成程序的基本單元，通常由程序段號(hào)、準(zhǔn)備功能代碼（如G00,G01）、輔助功能代碼（如M03,M05）、坐標(biāo)值（X,Y,Z）、進(jìn)給功能（F）、主軸功能（S）以及程序結(jié)束指令（如M30或程序結(jié)束符%）等部分組成。一個(gè)完整的程序段需要包含足夠的信息來控制機(jī)床執(zhí)行一個(gè)特定的動(dòng)作或狀態(tài)。五、編程題1.解析思路：根據(jù)題意，需要編寫從起刀點(diǎn)(10,10)移動(dòng)到(50,0)，再移動(dòng)到(50,30)，最后抬刀至(50,30)高度100mm處，以及抬刀至120mm處的程序段。使用G01指令進(jìn)行直線插補(bǔ)。Z軸運(yùn)動(dòng)需在G01前或后單獨(dú)編程。注意單位通常默認(rèn)為mm。G01X50Y0F[填寫合適的進(jìn)給速度值，如100]G01Y30G01X50Z[填寫從Z-5抬刀至Z100的坐標(biāo)值，如95]G00Z1202.解析思路：逐行分析程序片段，查找不符合數(shù)控編程規(guī)范或邏輯不當(dāng)?shù)牡胤?。錯(cuò)誤1：程序號(hào)O1000和O1001緊挨著定義，通常應(yīng)有空行或注釋分隔。錯(cuò)誤2：程序開始時(shí)應(yīng)包含程序結(jié)束指令M30，否則無法正確結(jié)束程序。錯(cuò)誤3：G00X100Y100后直接M03S1200，缺少Z軸定位指令，主軸啟動(dòng)時(shí)刀具可能在空中旋轉(zhuǎn)，存在風(fēng)險(xiǎn)。錯(cuò)誤4：Z100是定位指令，但之前Z軸是-5mm，直接快速定位到100mm可能發(fā)生碰撞，應(yīng)先慢速抬刀。錯(cuò)誤5：O1001程序號(hào)后直接是...，缺少程序結(jié)束指令M30。錯(cuò)誤6：缺少刀具半徑補(bǔ)償指令（如G41/G42）的建立和取消。錯(cuò)誤7：Z軸抬刀高度100mm在程序中未明確給出，應(yīng)在G01加工完輪廓后給出。六、綜合應(yīng)用題解析思路：此題考查切削參數(shù)的選擇和刀具選擇依據(jù)。鋁合金材料切削加工性較好，但高速加工是關(guān)鍵。需要分別針對(duì)兩把不同直徑的刀具制定粗精加工參數(shù)。T01（直徑8mm）：粗加工：S[選擇一個(gè)較高的主軸轉(zhuǎn)速，如2000-3000rpm，取決于刀具材料、長(zhǎng)度和機(jī)床];F[選擇一個(gè)中等到偏高的進(jìn)給速度，如500-800mm/min，鋁合金高速加工];ap[選擇一個(gè)較大的切削深度，如3-5mm，留精加工余量]。精加工：S[保持較高轉(zhuǎn)速，如2500rpm];F[選擇一個(gè)更快的進(jìn)給速度，如800-1200mm/min，保證表面質(zhì)量];ap[選擇一個(gè)較小的切削深度，如0.5-1mm]。選擇依據(jù)：直徑較小的刀具剛性相對(duì)較差，但容屑空間也小。粗加工需去除較多余量，選擇中等偏大切削深度和進(jìn)給速度；精加工保證表面質(zhì)量，需提高轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。高速旋轉(zhuǎn)有利于散熱和表面質(zhì)量。T02（直徑12mm）：粗加工：S[選擇一個(gè)較高的主軸轉(zhuǎn)速，如1800-2800rpm];F[選擇一個(gè)較高甚至更高的進(jìn)給速度，如600-900mm/min，利用更大直徑優(yōu)勢(shì)];ap[選擇一個(gè)更大的切削深度，如4-6mm，留精加工余量]。精加工：S[保持較高轉(zhuǎn)速，如2300rpm];F[選擇一個(gè)很快的進(jìn)給速度，如900-1300mm/m