2025年高性能制造數(shù)控編程專項(xiàng)訓(xùn)練考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題：（請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在高速切削編程中，為了提高加工效率和表面質(zhì)量，通常推薦采用（）進(jìn)給率。A.最小B.中等C.最大D.由刀具壽命決定2.下列G代碼中，用于啟動(dòng)或取消刀具半徑左補(bǔ)償?shù)氖牵ǎ?。A.G00B.G01C.G41/G42D.G173.在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控編程中，常用的控制刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式的指令是（）。A.G17,G18,G19B.G20,G21C.G40,G41,G42D.G53,G544.編寫數(shù)控加工程序時(shí)，使用子程序的主要目的是（）。A.減少程序段數(shù)量B.簡化程序結(jié)構(gòu)，提高可讀性和可維護(hù)性C.自動(dòng)實(shí)現(xiàn)高速切削D.減少機(jī)床空行程時(shí)間5.針對(duì)具有陡峭側(cè)壁的曲面進(jìn)行精加工時(shí)，常采用（）加工策略。A.等高外形銑削B.放射狀銑削C.環(huán)形銑削D.擺線銑削6.G90指令表示（）。A.絕對(duì)坐標(biāo)編程B.相對(duì)坐標(biāo)編程C.刀具半徑補(bǔ)償D.刀具長度補(bǔ)償7.在數(shù)控編程中，設(shè)定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的指令是（）。A.G54B.G00C.G92D.M308.下列哪種刀具形狀最適合進(jìn)行孔的粗加工？（）A.球頭刀B.平頭刀C.锪刀D.鉆頭9.數(shù)控程序中，用于暫停程序執(zhí)行，按下啟動(dòng)鍵可繼續(xù)執(zhí)行的指令是（）。A.M00B.M01C.M02D.M3010.在編制復(fù)雜零件的數(shù)控加工程序時(shí)，首先需要進(jìn)行的工作是（）。A.編寫程序段B.選擇刀具和切削參數(shù)C.識(shí)讀零件圖紙，分析加工工藝D.進(jìn)行程序仿真二、填空題：（請(qǐng)將答案填入橫線上）1.數(shù)控編程中，G01指令表示_________進(jìn)給。2.為了保證加工精度，精加工時(shí)通常選用_________的刀具。3.刀具半徑補(bǔ)償指令G41表示刀尖位于刀具中心線的_________側(cè)。4.高速銑削通常采用_________和較小的切削深度。5.數(shù)控程序中，M03表示主軸_________旋轉(zhuǎn)。6.編寫五軸聯(lián)動(dòng)程序時(shí)，需要指定第五軸的進(jìn)給方向，常用_________函數(shù)來計(jì)算。7.選擇切削用量時(shí)，進(jìn)給速度通常根據(jù)_____________來初步確定。8.子程序調(diào)用指令M98的格式通常是M98P_________L_________。9.編寫加工程序時(shí)，必須確保程序段格式的正確性，包括_________、進(jìn)給功能、主軸功能等。10.為了避免刀具與工件或夾具發(fā)生碰撞，編程時(shí)必須仔細(xì)計(jì)算刀具_(dá)________軌跡。三、判斷題：（請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填入括號(hào)內(nèi)）1.G02指令用于順時(shí)針方向圓弧插補(bǔ)。（）2.在使用G41或G42指令時(shí)，必須先進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償取消指令G40才能進(jìn)行正常的直線插補(bǔ)。（）3.高速切削編程時(shí)，可以忽略刀具的壽命，只追求最高切削速度。（）4.任何復(fù)雜的零件都可以使用一把刀具完成全部加工。（）5.G54,G55,G56等指令是用于設(shè)定刀具長度補(bǔ)償?shù)?。（?.數(shù)控編程中的坐標(biāo)系通常分為絕對(duì)坐標(biāo)系和相對(duì)坐標(biāo)系兩種。（）7.編寫加工程序時(shí)，程序注釋是可選的，對(duì)機(jī)床執(zhí)行沒有影響。（）8.五軸聯(lián)動(dòng)加工可以實(shí)現(xiàn)任何復(fù)雜曲面的高精度加工。（）9.M02指令表示程序正常結(jié)束，并使機(jī)床主軸停止旋轉(zhuǎn)。（）10.為了提高編程效率，可以使用同一把刀加工零件上所有不需要加工的孔。（）四、簡答題：（請(qǐng)根據(jù)要求作答）1.簡述高速銑削編程與普通銑削編程在策略上有哪些主要區(qū)別？2.在數(shù)控編程中，選擇刀具時(shí)需要考慮哪些主要因素？3.解釋G54指令的作用。如果一個(gè)零件需要在不同位置進(jìn)行加工，編程時(shí)如何利用G54等指令？4.什么是子程序？簡述子程序在復(fù)雜零件加工程序編制中的作用和優(yōu)勢。五、編程綜合題：（請(qǐng)根據(jù)題目要求編寫加工程序段或說明）1.編寫一個(gè)FANUC系統(tǒng)數(shù)控銑床的加工程序段，要求刀具沿X軸快速定位到坐標(biāo)(100.0,50.0)處，并且主軸以1500轉(zhuǎn)/分鐘的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（假設(shè)主軸已在程序開始時(shí)通過M03指令啟動(dòng)）。2.假設(shè)當(dāng)前使用的是一把直徑10mm的球頭刀（刀尖位于刀具中心），進(jìn)行曲面精加工。請(qǐng)編寫一個(gè)G02指令的程序段，用于加工一段半徑為20mm的順時(shí)針圓弧，刀具沿圓弧中心軌跡運(yùn)動(dòng)，Z軸坐標(biāo)變化為-5.0mm，進(jìn)給速度為100mm/min。請(qǐng)說明G02指令中需要指定的參數(shù)及其含義。3.某零件加工需要使用同一把刀進(jìn)行鉆削和鏜孔操作。請(qǐng)簡述在FANUC系統(tǒng)中，如何使用G98和G98指令以及相應(yīng)的固定循環(huán)（如G81用于鉆孔，G76用于鏜孔）來編寫程序段，以完成從工件表面鉆一個(gè)深度為20mm的孔，然后向上抬刀2mm，再鏜一個(gè)直徑30mm、深度為15mm的孔的操作。假設(shè)初始Z軸位置在工件表面以上5mm處。試卷答案一、選擇題：1.C解析：高速切削的核心在于提高材料去除率，因此推薦使用較高的進(jìn)給率，但需在刀具壽命、機(jī)床剛性、切削力等允許范圍內(nèi)。2.C解析：G41和G42是刀具半徑補(bǔ)償?shù)膯?dòng)指令，分別表示刀尖在刀具中心左側(cè)和右側(cè)補(bǔ)償。3.D解析：G17,G18,G19用于選擇XY,XZ,YZ平面進(jìn)行五軸加工；G40,G41,G42是刀具半徑補(bǔ)償指令；G53-G59是選擇工件坐標(biāo)系或擺動(dòng)軸指令?？刂莆遢S相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式常涉及擺動(dòng)軸或特定插補(bǔ)模式，G53-G59中G54-G59可用于指定擺動(dòng)軸或特殊運(yùn)動(dòng)模式，但G53是取消工件坐標(biāo)系。4.B解析：子程序的主要優(yōu)點(diǎn)是簡化長程序，避免重復(fù)代碼，使程序結(jié)構(gòu)清晰，易于閱讀、修改和調(diào)試。5.D解析：擺線銑削（PillowCut）是一種精加工策略，特別適用于加工陡峭的側(cè)壁和角落，能獲得較好的表面質(zhì)量。6.A解析：G90是絕對(duì)坐標(biāo)編程指令，G91是相對(duì)坐標(biāo)編程指令。7.C解析：G92指令用于設(shè)定當(dāng)前刀具所在位置為程序坐標(biāo)系（或工件坐標(biāo)系）的原點(diǎn)。G54-G59是選擇已定義的工件坐標(biāo)系。8.D解析：鉆頭是專門用于孔加工的刀具，適合孔的粗加工和精加工。9.B解析：M01是條件暫停指令，只有當(dāng)操作者按下啟動(dòng)按鈕時(shí)程序才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行。M00是程序停止指令，需要按下啟動(dòng)鍵才能繼續(xù)。M02是程序結(jié)束指令，M30是程序結(jié)束并重置指令。10.C解析：編制加工程序的第一步是理解零件圖紙，分析其結(jié)構(gòu)、精度要求、材料等，從而制定出合理的加工工藝方案。二、填空題：1.直線解析：G01指令定義直線插補(bǔ)，刀具按指定的進(jìn)給速度沿直線移動(dòng)。2.小解析：精加工要求高，為避免留下刀痕，通常選用較鋒利、直徑較小的刀具。3.左解析：G41表示刀尖位于刀具半徑補(bǔ)償圓弧的左側(cè)。4.大解析：高速銑削特點(diǎn)是使用大進(jìn)給率、大切削深度（但通常分多層）、小切寬。5.正解析：M03指令使主軸以設(shè)定的速度按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)（從主軸后端向前端看）。6.三角函數(shù)（或正弦、余弦）解析：計(jì)算五軸加工中第五軸（通常為旋轉(zhuǎn)軸A或C）的角度需要用到三角函數(shù)關(guān)系。7.刀具壽命解析：進(jìn)給速度的選擇直接影響刀具磨損速度，必須以保證刀具壽命為前提。8.L解析：M98是子程序調(diào)用指令，P后面的數(shù)字是子程序編號(hào)，L后面的數(shù)字是重復(fù)調(diào)用次數(shù)。9.準(zhǔn)備功能（G代碼）解析：程序段通常包含地址代碼（如G,X,Y,Z,F,S,M等），其中G代碼是準(zhǔn)備功能碼。10.虛擬（或計(jì)算）三、判斷題：1.正確解析：G02是順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令。2.正確解析：啟動(dòng)刀補(bǔ)前必須用G40取消，否則會(huì)導(dǎo)致程序執(zhí)行錯(cuò)誤或碰撞。3.錯(cuò)誤解析：高速切削需要在機(jī)床、刀具、夾具、切削參數(shù)等多方面匹配，必須在保證加工質(zhì)量、表面精度和刀具壽命的前提下進(jìn)行。4.錯(cuò)誤解析：復(fù)雜零件通常需要多種刀具和不同的加工工序才能完成。5.錯(cuò)誤解析：G54-G59是選擇工件坐標(biāo)系指令。G40,G41,G42是刀具半徑補(bǔ)償指令。刀具長度補(bǔ)償通常用G43,G44,G49等。6.正確解析：數(shù)控系統(tǒng)中坐標(biāo)系統(tǒng)主要有絕對(duì)坐標(biāo)系和相對(duì)坐標(biāo)系（增量坐標(biāo)系）。7.錯(cuò)誤解析：程序注釋對(duì)于程序的可讀性、維護(hù)性和調(diào)試非常重要，是推薦的編程習(xí)慣。8.錯(cuò)誤解析：五軸聯(lián)動(dòng)加工雖然功能強(qiáng)大，但編程復(fù)雜，成本高，并非所有復(fù)雜曲面都能輕易實(shí)現(xiàn)，且受限于機(jī)床和刀具系統(tǒng)。9.錯(cuò)誤解析：M02是程序結(jié)束指令，執(zhí)行后程序停止，但主軸是否停止取決于M03/M04等主軸控制指令是否在程序中。10.錯(cuò)誤解析：加工不需要加工的孔（如定位孔）是必要的，否則無法確定零件的位置和姿態(tài)。四、簡答題：（以下為參考答案要點(diǎn)，無需逐字對(duì)應(yīng)）1.高速銑削編程注重大面積快速材料去除，常采用順銑、較小的切寬、較大的切深分層加工、優(yōu)化的刀具路徑（如擺線銑削）策略。編程時(shí)需考慮機(jī)床動(dòng)態(tài)特性，避免剛性沖擊。參數(shù)選擇上，進(jìn)給速度高，轉(zhuǎn)速也高，但需匹配刀具和機(jī)床能力。編程需使用支持高速功能的CAM軟件或編寫復(fù)雜的宏程序。2.選擇刀具時(shí)需考慮：加工部位（孔、面、槽、邊緣）、材料、幾何形狀（直徑、長度、刃形）、加工性質(zhì)（粗、精）、切削參數(shù)（切削力、切削熱、表面質(zhì)量要求）、機(jī)床功率和剛性等因素。還需考慮刀具的耐用度、供應(yīng)商和成本。3.G54指令用于選擇并激活一個(gè)預(yù)先在控制器中定義好的工件坐標(biāo)系。編程時(shí)，在需要使用該工件坐標(biāo)系的程序段前插入G54指令，后續(xù)所有坐標(biāo)值（X,Y,Z）都是相對(duì)于該坐標(biāo)系原點(diǎn)的值。對(duì)于需要在不同位置加工同一零件的情況，可以為每個(gè)加工位置設(shè)定一個(gè)工件坐標(biāo)系（如G54,G55），在加工前選擇對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系，使編程坐標(biāo)簡化，便于管理。4.子程序是一段可以被主程序調(diào)用并重復(fù)執(zhí)行的程序段，通常包含一組指令，用于完成特定的、重復(fù)性的操作（如圓弧插補(bǔ)、鉆孔循環(huán)、特定輪廓加工等）。在復(fù)雜零件加工程序中，使用子程序可以避免代碼冗余，使主程序結(jié)構(gòu)更清晰、簡潔。子程序調(diào)用可以節(jié)省編程時(shí)間，便于程序的修改和維護(hù)。當(dāng)需要多次執(zhí)行相同操作時(shí)，只需調(diào)用子程序即可。五、編程綜合題：（以下為參考答案要點(diǎn)，無需逐字對(duì)應(yīng)）1.G00X100.0Y50.0;（快速定位到X100.0,Y50.0）M03S1500;（主軸以1500轉(zhuǎn)/分鐘順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，假設(shè)主軸未啟動(dòng)，否則可省略此句或調(diào)整）（注意：實(shí)際程序可能需要包含程序號(hào)、起始符、安全高度移動(dòng)、初始化等）2.G02X_______Y_______I_______J_______Z-5.0F100;（假設(shè)圓弧中心在(80.0,30.0)）（解析：G02順時(shí)針插補(bǔ)。X,Y為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)。I,J為圓心相對(duì)于起點(diǎn)的偏移量，I=終點(diǎn)X-起點(diǎn)X，J=終點(diǎn)Y-起點(diǎn)Y。Z指定終點(diǎn)Z坐標(biāo)。F指定進(jìn)給速度。）（例如：如果起點(diǎn)在(90.0,40.0)，要加工到(80.0,30.0)的圓弧，半徑為20。中心點(diǎn)為(80+20,30)即(100,30)，與起點(diǎn)(90,40)相比，I=100-90=10，J=30-40=-10。程序段可能是：G02X80.0Y30.0I10.0J-10.0Z-5.0F100；）3.G98G81X_______Y_______Z-20.0R_______F_______;（鉆20mm深孔，G98指每段孔加工完Z軸返回初始高度）G98G76P_______Q_______R_______Z_______P_______F_______;（鏜15mm深孔，G76是鏜