(2025年)數(shù)控高級車工理論試題(含答案)一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.數(shù)控車床加工中，G71指令用于（）A.外圓粗車循環(huán)B.端面粗車循環(huán)C.螺紋切削循環(huán)D.深孔鉆削循環(huán)答案：A2.加工硬度為HRC55的淬火鋼軸類零件，優(yōu)先選用的刀具材料是（）A.YT15B.YG8C.立方氮化硼（CBN）D.高速鋼答案：C3.數(shù)控系統(tǒng)中，刀具半徑補償指令G41/G42的作用是（）A.補償?shù)毒唛L度誤差B.補償?shù)毒甙霃揭鸬妮喞頒.調(diào)整切削速度D.控制主軸轉(zhuǎn)向答案：B4.車削加工中，切削三要素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（vc）D.三者影響相同答案：C5.某零件圖紙標(biāo)注圓柱度公差為0.015mm，實際測量得到截面最大直徑與最小直徑差為0.02mm，該零件（）A.合格B.不合格C.需重新測量D.無法判斷答案：B（圓柱度公差控制整個圓柱面的形狀誤差，直徑差不能直接等同圓柱度）6.數(shù)控車床回參考點的目的是（）A.建立工件坐標(biāo)系B.建立機床坐標(biāo)系C.確定刀具初始位置D.校準(zhǔn)伺服電機編碼器答案：B7.加工右旋螺紋時，若主軸正轉(zhuǎn)（順時針），則螺紋刀的進給方向應(yīng)為（）A.從右向左B.從左向右C.從上向下D.從下向上答案：A（右旋螺紋進給方向與主軸旋轉(zhuǎn)方向配合形成螺旋升角）8.宏程序中，1=2+3SIN[4]表示的運算順序是（）A.先乘后加再正弦B.先正弦后乘再加C.先加后乘再正弦D.先乘后正弦再加答案：B（三角函數(shù)優(yōu)先于乘除，乘除優(yōu)先于加減）9.數(shù)控車床伺服系統(tǒng)采用閉環(huán)控制時，位置檢測元件安裝在（）A.電機軸端B.滾珠絲杠端部C.工作臺上D.主軸箱答案：C（閉環(huán)系統(tǒng)直接檢測工作臺實際位置）10.車削薄壁零件時，為防止變形，應(yīng)優(yōu)先采用（）A.大背吃刀量、高轉(zhuǎn)速B.小背吃刀量、低轉(zhuǎn)速C.大進給量、低轉(zhuǎn)速D.小背吃刀量、高轉(zhuǎn)速答案：D（減少切削力，利用高轉(zhuǎn)速降低切削溫度）11.數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)丟失后，最合理的處理措施是（）A.重新輸入默認參數(shù)B.使用備份參數(shù)恢復(fù)C.調(diào)整伺服增益D.更換控制電路板答案：B（專業(yè)維護中應(yīng)優(yōu)先使用備份數(shù)據(jù)恢復(fù)）12.加工中心孔時，若鉆頭軸線與工件旋轉(zhuǎn)中心偏移，會導(dǎo)致（）A.孔徑尺寸超差B.孔軸線偏斜C.孔表面粗糙度差D.鉆頭折斷答案：B（偏移會導(dǎo)致孔中心線偏離理想位置）13.車削鈦合金材料時，切削液應(yīng)選用（）A.乳化液B.極壓切削油C.水基冷卻液D.不用切削液答案：B（鈦合金加工需高潤滑性，極壓油可減少粘刀）14.某程序段為G01X50.0Z-30.0F0.2，其中F0.2的單位是（）A.mm/rB.mm/minC.r/minD.m/min答案：A（數(shù)控車床進給量F默認單位為mm/r，銑床為mm/min）15.檢測數(shù)控車床定位精度時，通常使用的儀器是（）A.千分尺B.激光干涉儀C.水平儀D.三坐標(biāo)測量機答案：B（激光干涉儀可高精度測量位移誤差）16.車削多線螺紋時，分線誤差主要影響螺紋的（）A.螺距精度B.牙型角C.中徑尺寸D.表面粗糙度答案：A（分線不準(zhǔn)會導(dǎo)致各線螺距不一致）17.宏程序中，變量100屬于（）A.局部變量B.公共變量C.系統(tǒng)變量D.空變量答案：C（系統(tǒng)變量通常以100以上編號，存儲機床狀態(tài)信息）18.數(shù)控車床主軸軸承預(yù)緊的主要目的是（）A.提高旋轉(zhuǎn)精度B.降低噪聲C.減少發(fā)熱D.增加潤滑效果答案：A（預(yù)緊可消除軸承間隙，提高剛度和精度）19.加工圓弧面時，若刀具半徑補償值輸入錯誤（偏大），則實際加工的圓弧半徑會（）A.偏大B.偏小C.不變D.隨機變化答案：B（補償值偏大相當(dāng)于刀具中心軌跡向工件中心偏移，導(dǎo)致加工半徑減小）20.車削細長軸時，為減少彎曲變形，應(yīng)采用（）A.一夾一頂裝夾B.兩頂尖裝夾C.卡盤直接裝夾D.心軸裝夾答案：A（一夾一頂可通過頂尖軸向定位，減少徑向切削力引起的彎曲）二、判斷題（每題1分，共15分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.G00指令的移動速度由F代碼指定。（）答案：×（G00為快速定位，速度由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，與F無關(guān)）2.刀具磨損后，只需調(diào)整刀具補償值即可繼續(xù)加工，無需更換刀具。（）答案：×（嚴重磨損會導(dǎo)致尺寸超差和表面質(zhì)量下降，需及時更換）3.數(shù)控車床的工件坐標(biāo)系可通過G50或G54~G59指令設(shè)定。（）答案：√4.車削圓錐面時，錐度誤差主要由刀具對刀誤差引起。（）答案：×（還包括車床尾座偏移量計算錯誤、編程參數(shù)錯誤等）5.宏程序中的WHILE循環(huán)必須配合DO~END使用。（）答案：√（FANUC系統(tǒng)中WHILE[條件]DOm...ENDm為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)）6.切削溫度越高，刀具壽命越長。（）答案：×（溫度過高會加速刀具磨損，降低壽命）7.閉環(huán)伺服系統(tǒng)的精度高于半閉環(huán)系統(tǒng)。（）答案：√（閉環(huán)直接檢測工作臺位置，誤差補償更徹底）8.加工右旋螺紋時，主軸反轉(zhuǎn)（逆時針）會導(dǎo)致螺紋旋向改變。（）答案：×（螺紋旋向由刀具進給方向與主軸旋轉(zhuǎn)方向共同決定，僅改變主軸轉(zhuǎn)向需同步調(diào)整進給方向）9.表面粗糙度Ra值越小，表面越光滑。（）答案：√10.數(shù)控車床的重復(fù)定位精度是指多次定位到同一點的誤差范圍。（）答案：√11.車削不銹鋼時，應(yīng)選用較小的進給量和較大的切削速度。（）答案：×（不銹鋼粘性大，應(yīng)降低切削速度，增大進給量以減少積屑瘤）12.刀具半徑補償僅在G01、G02、G03指令中有效，G00時無效。（）答案：√（G00快速移動時補償可能導(dǎo)致過切）13.深孔加工時，應(yīng)采用斷屑措施并增加退刀排屑次數(shù)。（）答案：√14.數(shù)控系統(tǒng)的PMC（可編程序控制器）主要用于控制主軸、冷卻、潤滑等輔助功能。（）答案：√15.車削淬硬鋼時，可采用陶瓷刀具并選擇較大的背吃刀量。（）答案：×（陶瓷刀具脆性大，應(yīng)采用小背吃刀量、小進給量）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述數(shù)控車床加工復(fù)雜曲面（如S形輪廓）的工藝步驟。答案：①零件工藝分析：確定曲面類型（如橢圓、樣條曲線）、材料（如45鋼）、精度要求（如Ra0.8μm）；②刀具選擇：選用圓弧半徑小于曲面最小曲率半徑的球頭刀或圓頭車刀，材料為硬質(zhì)合金或涂層刀具；③編程準(zhǔn)備：通過CAD/CAM軟件（如Mastercam）提供刀路軌跡，或手動編寫宏程序（如利用三角函數(shù)計算各點坐標(biāo)）；④裝夾方案：采用一夾一頂或?qū)Ｓ脢A具，確保工件剛性；⑤切削參數(shù)設(shè)定：低轉(zhuǎn)速（如500r/min）、小進給量（如0.05mm/r）、小背吃刀量（如0.1mm）；⑥試切驗證：首件加工后用三坐標(biāo)測量機檢測曲面輪廓度，調(diào)整刀具補償值；⑦批量加工：定期檢查刀具磨損，及時更新補償。2.影響數(shù)控車削加工精度的主要因素有哪些？如何控制？答案：主要因素：①機床精度：包括導(dǎo)軌直線度、主軸回轉(zhuǎn)精度、滾珠絲杠螺距誤差；②刀具因素：刀具磨損、刀尖圓弧半徑誤差、裝刀高度偏差；③編程誤差：插補誤差（如直線插補代替圓弧）、刀具補償計算錯誤；④熱變形：主軸、絲杠因切削熱產(chǎn)生的伸長或彎曲；⑤工件裝夾：夾緊力過大導(dǎo)致變形，或定位基準(zhǔn)不重合?？刂品椒ǎ孩俣ㄆ跈z測機床精度（如用激光干涉儀校準(zhǔn)絲杠），調(diào)整反向間隙補償參數(shù)；②采用涂層刀具或CBN刀具，設(shè)置刀具磨損補償（如每加工50件增加0.01mm補償值）；③優(yōu)化編程策略（如用圓弧插補代替直線插補，減小步長）；④增加冷卻措施（如使用油冷機控制主軸溫度），預(yù)留熱變形補償量；⑤采用彈性夾頭或?qū)Ｓ脢A具，減小夾緊變形，確保定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)一致。3.簡述宏程序在變螺距螺紋加工中的應(yīng)用步驟。答案：①分析螺紋參數(shù)：確定初始螺距P0、螺距變化率（如每轉(zhuǎn)增加ΔP）、螺紋長度L；②定義變量：1=當(dāng)前螺距（初始值P0），2=當(dāng)前Z坐標(biāo)（初始值Z0），3=終點Z坐標(biāo)（Z0-L）；③編寫循環(huán)結(jié)構(gòu)：使用WHILE循環(huán)，當(dāng)2≥3時執(zhí)行車削；④計算每次切削的Z軸移動量：Z=Z0-∑（1×導(dǎo)程）；⑤調(diào)用螺紋切削指令（如G92），每次循環(huán)后更新1=1+ΔP（注意ΔP符號，增螺距為正，減螺距為負）；⑥處理退刀：完成單刀切削后，X軸回退，Z軸快速返回起始點；⑦控制切削深度：采用分層切削（如第一次切深0.3mm，后續(xù)遞減0.1mm），避免扎刀。4.車削過程中刀具磨損的主要形式有哪些？如何判斷刀具需要更換？答案：主要形式：①前刀面磨損（craterwear）：切削溫度高時，切屑與前刀面摩擦導(dǎo)致月牙洼；②后刀面磨損（flankwear）：刀具后刀面與已加工表面摩擦形成的磨損帶；③邊界磨損（notchwear）：主副切削刃交界處因應(yīng)力集中產(chǎn)生的磨損；④崩刃：脆性材料（如陶瓷刀具）在沖擊載荷下發(fā)生的刃口碎裂。判斷方法：①測量后刀面磨損帶寬度VB，超過0.3mm（硬質(zhì)合金刀具）或0.1mm（陶瓷刀具）時需更換；②觀察加工表面粗糙度，若Ra值突然增大（如從0.8μm升至3.2μm），可能是刀具磨損；③監(jiān)聽切削聲音，磨損嚴重時會出現(xiàn)刺耳尖叫；④檢測工件尺寸，連續(xù)3件同一位置尺寸超差（如外圓直徑逐漸減?。?，可能是刀具磨損導(dǎo)致。5.數(shù)控車床伺服系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象及排查方法。答案：常見故障：①進給軸抖動：表現(xiàn)為加工表面有振紋，電機電流異常；排查：檢查編碼器連接是否松動，伺服增益參數(shù)是否過高（降低增益），機械部分是否有間隙（調(diào)整絲杠螺母預(yù)緊力）。②定位超差：工件尺寸忽大忽??；排查：檢測絲杠螺距誤差（用激光干涉儀），調(diào)整螺距補償參數(shù)；檢查伺服電機與絲杠的聯(lián)軸節(jié)是否松動。③伺服報警（如410號報警：X軸位置偏差過大）；排查：檢查切削負載是否過大（減小背吃刀量），機械傳動是否卡滯（手動盤車測試阻力），伺服驅(qū)動器輸出電壓是否正常（用萬用表測量）。④電機過熱：電機表面溫度超過60℃；排查：檢查潤滑是否良好（絲杠導(dǎo)軌缺油），伺服參數(shù)中電流限制是否過小（需重新設(shè)定），電機冷卻風(fēng)扇是否損壞。四、綜合題（共15分）如圖所示為某軸類零件（材料40Cr，調(diào)質(zhì)處理HRC28~32），要求在FANUC0i-TC系統(tǒng)數(shù)控車床上加工。（零件圖關(guān)鍵參數(shù)：總長120mm，左端φ50mm×20mm（外圓），中間φ40mm×50mm（外圓，表面粗糙度Ra1.6μm），右端M30×2-6g螺紋（有效長度30mm），右端有R5mm圓弧過渡；φ40mm外圓處有0.02mm圓柱度要求，M30螺紋中徑公差0.1mm，大徑φ29.8mm±0.05mm）1.制定加工工藝路線（5分）。答案：①粗車左端：三爪卡盤夾持右端（留10mm夾持長度），粗車φ50mm外圓（背吃刀量2mm），粗車φ40mm外圓（背吃刀量1.5mm），留0.5mm精車余量；②粗車右端：掉頭夾持左端φ50mm外圓（用軟爪保護），粗車右端外圓至φ32mm（為螺紋預(yù)留2mm加工余量），粗車R5mm圓?。?.3mm余量）；③精車左端：以左端φ50mm外圓為定位基準(zhǔn)，精車φ40mm外圓（背吃刀量0.2mm，進給量0.08mm/r，轉(zhuǎn)速800r/min），保證圓柱度0.02mm和Ra1.6μm；④車螺紋：使用60°螺紋車刀，分4次切削（切深依次0.8mm、0.6mm、0.4mm、0.1mm），加工M30×2-6g螺紋（大徑控制在29.8±0.05mm，中徑通過螺紋千分尺檢測）；⑤精車右端圓弧：用R5mm成型車刀，精車過渡圓?。ㄞD(zhuǎn)速1000r/min，進給量0.05mm/r），保證輪廓精度；⑥去毛刺、檢測：用三坐標(biāo)測量機檢測φ40mm圓柱度，用螺紋量規(guī)檢測中徑和旋合性。2.編寫精車φ40mm外圓及左端φ50mm外圓的加工程序（要求包含刀具補償、切削參數(shù)，程序段號連續(xù)）（10分）。答案：（假設(shè)工件坐標(biāo)系原點在左端端面中心，T01為90°外圓精車刀，刀補號01）O0001；T0101；（換1號刀，調(diào)用01號刀補）M03S800；（主軸正轉(zhuǎn)，800r/min）G00X52.0Z2.0；（快速定位至起刀點）G01Z0F0.08；（接近工件端面）X50.0；（車削左端φ50mm外圓端面）Z-20.0；（車削φ50mm外圓，長度20mm）X42.