(2025年)數(shù)控技術(shù)題及答案詳解一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列G代碼中，用于調(diào)用子程序的是（）A.G65B.G98C.M98D.M032.數(shù)控系統(tǒng)中，逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線時(shí)，若偏差函數(shù)F>0，刀具應(yīng)向（）方向進(jìn)給A.X正B.X負(fù)C.Y正D.Y負(fù)3.步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，驅(qū)動(dòng)器細(xì)分設(shè)置為8細(xì)分，每轉(zhuǎn)所需脈沖數(shù)為（）A.200B.1600C.400D.8004.半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測元件通常安裝在（）A.工作臺(tái)上B.電機(jī)軸端C.滾珠絲杠末端D.刀架上5.數(shù)控車床加工外圓時(shí)，若實(shí)測尺寸比編程值小0.05mm，最可能的原因是（）A.刀具磨損B.絲杠螺距誤差C.伺服增益過高D.系統(tǒng)背隙未補(bǔ)償6.加工中心換刀時(shí)，若刀庫無法旋轉(zhuǎn)，優(yōu)先檢查的信號是（）A.主軸準(zhǔn)停信號B.刀庫原點(diǎn)信號C.氣壓壓力信號D.刀具到位信號7.采用恒線速切削（G96）加工直徑變化的工件時(shí)，需配合（）防止主軸轉(zhuǎn)速過高A.G97B.G50C.G41D.G408.下列誤差中，屬于幾何誤差的是（）A.熱變形誤差B.伺服滯后誤差C.導(dǎo)軌直線度誤差D.刀具磨損誤差9.五軸聯(lián)動(dòng)加工中，A軸（繞X軸旋轉(zhuǎn)）與C軸（繞Z軸旋轉(zhuǎn)）的聯(lián)動(dòng)主要用于（）A.平面輪廓加工B.復(fù)雜曲面精修C.孔系加工D.端面車削10.數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)備份時(shí)，需重點(diǎn)保存的參數(shù)不包括（）A.螺距誤差補(bǔ)償表B.用戶宏程序C.系統(tǒng)版本號D.伺服增益參數(shù)二、填空題（每空2分，共20分）1.數(shù)控編程中，G00指令的運(yùn)動(dòng)軌跡為________，其進(jìn)給速度由________決定。2.滾珠絲杠的預(yù)緊方式主要有________和________兩種，目的是消除________并提高剛度。3.數(shù)字積分法（DDA）插補(bǔ)直線時(shí)，積分器的容量通常取________位，以保證插補(bǔ)精度。4.加工中心的ATC（自動(dòng)換刀裝置）常見類型有________和________，換刀時(shí)間是其重要性能指標(biāo)。5.數(shù)控系統(tǒng)的位置控制環(huán)包括________、速度環(huán)和________，其中________環(huán)的響應(yīng)速度最快。三、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述半閉環(huán)與全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的區(qū)別，并說明各自適用場景。2.分析數(shù)控車床加工錐度時(shí)出現(xiàn)錐度誤差的可能原因及解決方法。3.解釋G41（刀具半徑左補(bǔ)償）的工作原理，說明其在編程中的注意事項(xiàng)。4.列舉數(shù)控系統(tǒng)常見的抗干擾措施，并說明其作用。四、綜合題（共28分）（一）編程題（15分）如圖1所示軸類零件（材料45鋼），毛坯為Φ50mm×100mm圓棒，要求：①編寫數(shù)控車床（FANUC0i-TC系統(tǒng)）粗、精加工程序；②粗加工采用G71外圓粗車循環(huán)，精車余量X向0.5mm、Z向0.2mm；③精加工輪廓包含Φ40mm外圓（長30mm）、R10mm圓?。ㄅcΦ40外圓相切）、Φ30mm外圓（長20mm），右端倒角C1；④刀具選擇：93°外圓車刀（刀尖半徑0.4mm），粗車轉(zhuǎn)速600r/min，進(jìn)給0.2mm/r；精車轉(zhuǎn)速1000r/min，進(jìn)給0.1mm/r；⑤工件原點(diǎn)設(shè)置在右端面中心。（二）誤差分析題（13分）某數(shù)控銑床加工平面時(shí)，實(shí)測工件對角線長度差為0.12mm（標(biāo)準(zhǔn)要求≤0.05mm），請分析可能的誤差來源，并提出3項(xiàng)改進(jìn)措施。答案詳解一、選擇題1.答案：C解析：M98為子程序調(diào)用指令（M99為返回主程序）；G65為宏程序調(diào)用，G98為每分進(jìn)給，M03為主軸正轉(zhuǎn)。2.答案：A解析：逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線時(shí)，偏差F>0表示刀具在直線上方，應(yīng)向X正方向進(jìn)給以逼近直線；F<0則向Y正方向進(jìn)給。3.答案：B解析：步距角θ=360°/(N×K)，其中N為轉(zhuǎn)子齒數(shù)，K為細(xì)分?jǐn)?shù)。本題中θ=1.8°/8=0.225°，每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)=360°/0.225°=1600。4.答案：B解析：半閉環(huán)系統(tǒng)檢測電機(jī)軸或絲杠端的角位移（如編碼器），全閉環(huán)檢測工作臺(tái)的直線位移（如光柵尺）。5.答案：A解析：刀具磨損會(huì)導(dǎo)致實(shí)際切削尺寸小于編程值；絲杠螺距誤差會(huì)導(dǎo)致周期性尺寸偏差；伺服增益過高可能引起振動(dòng)；背隙未補(bǔ)償會(huì)導(dǎo)致反向時(shí)尺寸波動(dòng)。6.答案：B解析：刀庫無法旋轉(zhuǎn)時(shí)，首先檢查原點(diǎn)信號是否正常（無原點(diǎn)信號則系統(tǒng)無法定位刀位）；主軸準(zhǔn)停影響換刀時(shí)的刀具定向，氣壓影響機(jī)械臂動(dòng)作，刀具到位信號影響刀具夾緊。7.答案：B解析：G96（恒線速）需配合G50（主軸最高轉(zhuǎn)速限制）防止因工件直徑減小導(dǎo)致主軸轉(zhuǎn)速超過上限（如G50S2000設(shè)定最高2000r/min）。8.答案：C解析：幾何誤差指機(jī)床部件的形狀、位置誤差（如導(dǎo)軌直線度、主軸跳動(dòng)）；熱變形、伺服滯后、刀具磨損屬于動(dòng)態(tài)誤差或加工誤差。9.答案：B解析：五軸聯(lián)動(dòng)中，A/C軸聯(lián)動(dòng)可調(diào)整刀具姿態(tài)，適應(yīng)復(fù)雜曲面（如葉輪、模具）的精修；平面輪廓、孔系加工通常用三軸聯(lián)動(dòng)。10.答案：C解析：系統(tǒng)版本號由廠商固化，無需用戶備份；螺距補(bǔ)償表、宏程序、伺服參數(shù)為用戶設(shè)置的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，丟失會(huì)導(dǎo)致精度下降或程序失效。二、填空題1.快速定位（折線或直線）；系統(tǒng)參數(shù)（或G00速度參數(shù)）2.雙螺母墊片預(yù)緊；雙螺母齒差預(yù)緊；軸向間隙3.2^n（或與插補(bǔ)精度相關(guān)的位數(shù)，如16位）4.斗笠式；機(jī)械臂式（或鏈?zhǔn)剑?.位置環(huán)；電流環(huán)；電流三、簡答題1.區(qū)別：半閉環(huán)檢測電機(jī)/絲杠端角位移（間接測量），全閉環(huán)檢測工作臺(tái)直線位移（直接測量）。適用場景：半閉環(huán)成本低、調(diào)試簡單，用于普通機(jī)床（如數(shù)控車床）；全閉環(huán)精度高（可達(dá)μm級），用于高精度機(jī)床（如坐標(biāo)鏜床、精密加工中心）。2.可能原因：①編程時(shí)錐度參數(shù)（如I/K值）計(jì)算錯(cuò)誤；②刀具對刀誤差（Z向?qū)Φ恫粶?zhǔn)）；③絲杠螺距誤差或反向間隙未補(bǔ)償；④工件裝夾偏斜（卡盤未找正）。解決方法：①重新核對錐度公式（I=(D-d)/2L）；②用對刀儀精確對刀；③檢測絲杠誤差并補(bǔ)償；④裝夾時(shí)用百分表找正工件外圓。3.工作原理：系統(tǒng)根據(jù)刀具半徑值和編程軌跡，自動(dòng)計(jì)算刀具中心偏移路徑（左補(bǔ)償時(shí)，刀具中心在編程軌跡左側(cè)）。注意事項(xiàng)：①補(bǔ)償啟動(dòng)/取消需在G01/G00直線段完成；②避免銳角輪廓（可能過切）；③刀具半徑值需正確輸入系統(tǒng)；④補(bǔ)償平面（G17/G18/G19）需與加工平面一致。4.抗干擾措施：①屏蔽電纜（減少電磁輻射干擾）；②獨(dú)立接地（避免地電位差引入噪聲）；③電源濾波（抑制電網(wǎng)波動(dòng)）；④光電隔離（阻斷信號傳輸中的共模干擾）；⑤軟件濾波（如均值濾波，消除隨機(jī)噪聲）。四、綜合題（一）編程題%O0001G40G97G99M03S600；（取消半徑補(bǔ)償，每轉(zhuǎn)進(jìn)給，主軸正轉(zhuǎn)600r/min）T0101；（調(diào)用1號外圓刀，刀補(bǔ)01）G00X52Z2；（快速定位到循環(huán)起點(diǎn)）G71U1.5R0.5；（粗車循環(huán)：背吃刀量1.5mm，退刀量0.5mm）G71P10Q20U0.5W0.2F0.2；（精車余量X0.5/Z0.2，進(jìn)給0.2mm/r）N10G00X30；（精車起點(diǎn)：X30（Φ30外圓））G01Z0F0.1；（到右端點(diǎn)，倒角前定位）X32Z-1；（C1倒角）X40；（到Φ40外圓起點(diǎn)）Z-30；（Φ40外圓，長30mm）G02X50Z-40R10；（R10圓弧，與Φ40外圓相切，終點(diǎn)Z-40）N20G01Z-60；（延長至毛坯末端，保證循環(huán)結(jié)束）G00X100Z100；（快速退刀）M05；（主軸停）M00；（程序暫停，測量粗加工尺寸）M03S1000；（精車轉(zhuǎn)速1000r/min）G00X52Z2；（快速定位）G70P10Q20；（精車循環(huán)）G40G00X100Z100；（取消補(bǔ)償，退刀）T0100；（取消刀補(bǔ)）M30；（程序結(jié)束）注：編程時(shí)需注意圓弧起點(diǎn)/終點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算（Φ40外圓終點(diǎn)Z-30，圓弧終點(diǎn)X=Φ40+2×R=Φ60？不，原題中毛坯Φ50，故圓弧應(yīng)為從Φ40外圓（X40）過渡到Φ50毛坯，正確計(jì)算應(yīng)為：圓弧起點(diǎn)（X40,Z-30），終點(diǎn)（X50,Z-40），R=√[(50-40)/2]^2+(40-30)^2=√(25+100)=√125≈11.18？但題目要求R10mm且與Φ40外圓相切，故正確終點(diǎn)應(yīng)為Z-30-√(10^2-5^2)=Z-30-8.66≈Z-38.66，可能題目簡化為Z-40，需按題意調(diào)整。（二）誤差分析題可能誤差來源：①導(dǎo)軌直線度誤差（X/Y軸導(dǎo)軌不直，導(dǎo)致平面度超差）；②伺服系統(tǒng)增益不匹配（X/Y軸響應(yīng)不同步，加工軌跡偏離）；③滾珠絲杠螺距累積誤差（長行程時(shí)定位偏差累加）；④工件裝夾變形（夾具力不均導(dǎo)致工件翹曲）；⑤刀具磨損（單側(cè)切削導(dǎo)致兩側(cè)尺寸差