數(shù)控銑工中級理論知識考核試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.數(shù)控銑床坐標(biāo)系中，通常規(guī)定（）為刀具相對于工件的運動方向。A.工件靜止，刀具移動B.刀具靜止，工件移動C.兩者同時移動D.視機床類型而定答案：A2.下列G代碼中，屬于模態(tài)指令的是（）。A.G04（暫停）B.G01（直線插補）C.G40（刀具半徑補償取消）D.G92（工件坐標(biāo)系設(shè)定）答案：B（模態(tài)指令指持續(xù)有效，直到被同組指令替換）3.數(shù)控銑床加工時，若刀具半徑補償值設(shè)置為R5，而實際刀具半徑為R6，加工后工件尺寸會（）。A.比編程尺寸大1mmB.比編程尺寸小1mmC.與編程尺寸一致D.無法判斷答案：B（補償值小于實際半徑，刀具中心軌跡向工件內(nèi)側(cè)偏移，導(dǎo)致加工尺寸偏小）4.加工中心自動換刀時，主軸準(zhǔn)停的作用是（）。A.保證刀具安裝角度正確B.減少換刀時間C.提高主軸轉(zhuǎn)速D.降低能耗答案：A（主軸準(zhǔn)停使刀具鍵槽與刀柄定位鍵對齊，確保換刀后刀具角度一致）5.下列刀具材料中，適合加工高溫合金的是（）。A.高速鋼B.硬質(zhì)合金C.陶瓷刀具D.立方氮化硼（CBN）答案：D（CBN硬度高、耐熱性好，適合加工高硬度難切削材料）6.數(shù)控銑床的“回零操作”是指（）。A.回到機床參考點B.回到工件坐標(biāo)系原點C.回到程序起點D.回到刀具初始位置答案：A（機床參考點是機床上固定的基準(zhǔn)點，回零操作用于建立機床坐標(biāo)系）7.編程時，若工件坐標(biāo)系原點設(shè)置在工件上表面中心，Z軸對刀時，刀具接觸工件上表面后，輸入的偏置值應(yīng)為（）。（假設(shè)刀具長度補償使用G43）A.0B.刀具半徑值C.刀具長度值D.工件上表面到機床參考點的Z向距離答案：C（G43為刀具長度正補償，偏置值為刀具長度，使Z軸實際位置為編程值+偏置值）8.加工圓弧輪廓時，若編程時采用I、J、K表示圓心相對于起點的坐標(biāo)，I、J、K的符號由（）決定。A.圓心相對于起點的位置B.圓弧的旋轉(zhuǎn)方向C.工件坐標(biāo)系的方向D.機床坐標(biāo)系的方向答案：A（I、J、K分別對應(yīng)X、Y、Z軸方向，符號由圓心在起點的正方向或負方向決定）9.下列切削參數(shù)中，對刀具壽命影響最大的是（）。A.背吃刀量（ap）B.進給速度（F）C.切削速度（vc）D.每齒進給量（fz）答案：C（切削速度對刀具壽命的影響指數(shù)最高，約為0.5~0.8，遠大于進給量和背吃刀量）10.數(shù)控銑床加工時，若程序中出現(xiàn)“G00X50Y50Z-20”，此時刀具的運動軌跡是（）。A.先沿X、Y軸快速移動到（50,50），再沿Z軸快速下降到Z-20B.沿空間直線快速移動到（50,50,-20）C.先沿Z軸下降到Z-20，再沿X、Y軸移動到（50,50）D.各軸同時快速移動，合成軌跡為折線答案：D（G00為快速定位，各軸以各自的快速進給速度移動，合成軌跡為折線）11.加工中心的“MDI”模式是指（）。A.手動數(shù)據(jù)輸入模式B.自動加工模式C.手動模式D.編輯模式答案：A（MDI模式可直接輸入單條指令并執(zhí)行，用于調(diào)試）12.下列關(guān)于數(shù)控銑床刀具半徑補償?shù)恼f法，錯誤的是（）。A.補償指令G41（左補償）/G42（右補償）的方向由刀具相對于工件的進給方向決定B.補償必須在刀具與工件接觸前建立，在離開工件后取消C.補償平面為G17（XY平面）、G18（XZ平面）、G19（YZ平面）D.補償值可以是正值或負值，負值表示反向補償答案：D（刀具半徑補償值為刀具實際半徑，不可為負）13.加工表面粗糙度要求Ra1.6μm時，通常采用的加工方法是（）。A.粗銑B.半精銑C.精銑D.鉆孔答案：C（精銑可獲得較低的表面粗糙度，Ra1.6μm屬于精密加工等級）14.數(shù)控銑床編程時，“G90G01X100Y50F100”中的F100表示（）。A.每分鐘進給100mmB.每轉(zhuǎn)進給100mmC.每齒進給100mmD.主軸轉(zhuǎn)速100r/min答案：A（G90為絕對編程，F(xiàn)在G01中表示進給速度，單位為mm/min）15.下列故障中，屬于數(shù)控系統(tǒng)硬件故障的是（）。A.程序語法錯誤B.伺服電機過載報警C.刀具補償值輸入錯誤D.冷卻液不足報警答案：B（伺服電機過載屬于硬件故障，其他為軟件或操作問題）16.加工一個外輪廓時，若編程時未考慮刀具半徑補償，加工出的工件尺寸會（）。A.比設(shè)計尺寸大一個刀具半徑B.比設(shè)計尺寸小一個刀具半徑C.與設(shè)計尺寸一致D.無法確定答案：B（未補償時，刀具中心軌跡與工件輪廓重合，實際加工尺寸為輪廓尺寸-刀具半徑）17.數(shù)控銑床的主軸轉(zhuǎn)速S指令通常與（）指令配合使用。A.M03（主軸正轉(zhuǎn)）B.G00（快速定位）C.G41（刀具半徑補償）D.M08（冷卻液開）答案：A（S指令指定轉(zhuǎn)速，需配合M03/M04啟動主軸）18.下列關(guān)于工件裝夾的說法，正確的是（）。A.裝夾時應(yīng)盡量使工件基準(zhǔn)面與機床工作臺面平行B.裝夾后工件越緊越好，避免加工時松動C.可以使用虎鉗直接裝夾精密工件表面D.裝夾時無需考慮工件的加工順序答案：A（基準(zhǔn)面與工作臺平行可保證加工精度，裝夾過緊可能導(dǎo)致工件變形）19.加工中心換刀時，若刀庫中的刀具號與主軸上的刀具號相同，通常（）。A.直接換刀B.跳過換刀C.報警提示D.需要手動干預(yù)答案：B（相同刀具無需更換，避免重復(fù)換刀）20.數(shù)控銑床加工時，若發(fā)現(xiàn)工件尺寸普遍偏大，可能的原因是（）。A.刀具磨損嚴(yán)重B.進給速度過快C.切削速度過低D.刀具半徑補償值輸入過大答案：D（補償值過大，刀具中心軌跡向外側(cè)偏移，導(dǎo)致加工尺寸偏大）二、判斷題（每題1分，共10分）1.數(shù)控銑床的機床坐標(biāo)系是固定的，由機床生產(chǎn)廠家設(shè)定，不可修改。（）答案：√2.G02為順時針圓弧插補，G03為逆時針圓弧插補，其方向判斷以刀具進給方向為準(zhǔn)。（）答案：×（方向判斷以工件為基準(zhǔn)，從垂直于圓弧平面的軸正方向看）3.刀具長度補償僅影響Z軸的運動，對X、Y軸無影響。（）答案：√（長度補償用于調(diào)整Z軸切削深度）4.加工中心的刀庫容量越大，加工效率越高，因此應(yīng)盡量選擇大容量刀庫。（）答案：×（刀庫容量需與加工需求匹配，過大可能增加換刀時間和成本）5.粗加工時應(yīng)選擇較小的背吃刀量和進給速度，以減小切削力。（）答案：×（粗加工應(yīng)優(yōu)先增大背吃刀量，提高材料去除率）6.數(shù)控程序中的M00（程序暫停）指令執(zhí)行后，需手動按“循環(huán)啟動”恢復(fù)加工。（）答案：√7.工件坐標(biāo)系的原點可以設(shè)置在工件上任意位置，通常選擇在設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。（）答案：√8.硬質(zhì)合金刀具的耐熱性優(yōu)于高速鋼刀具，因此適合高速切削。（）答案：√9.數(shù)控銑床的定位精度是指機床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下所能達到的位置精度，直接影響工件的加工精度。（）答案：√10.加工內(nèi)輪廓時，刀具半徑必須小于內(nèi)輪廓的最小圓角半徑，否則無法加工。（）答案：√三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述數(shù)控銑床的基本組成部分及其功能。答案：數(shù)控銑床主要由以下部分組成：（1）主機：包括床身、立柱、工作臺等機械部件，用于支撐和傳動。（2）數(shù)控系統(tǒng)：核心控制部分，接收程序指令并控制各軸運動。（3）伺服驅(qū)動系統(tǒng)：將數(shù)控系統(tǒng)的指令轉(zhuǎn)換為電機的動作，驅(qū)動刀具或工件運動。（4）輔助裝置：如刀庫、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等，輔助完成加工任務(wù)。（5）檢測反饋裝置：如編碼器、光柵尺，用于檢測機床運動位置并反饋給數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn)閉環(huán)控制。2.說明FANUC系統(tǒng)中G41、G42、G40的含義及使用注意事項。答案：G41：刀具半徑左補償（刀具沿進給方向左側(cè)補償）；G42：刀具半徑右補償（刀具沿進給方向右側(cè)補償）；G40：刀具半徑補償取消。注意事項：（1）補償必須在刀具未接觸工件時建立（通常在切入工件前的直線段），取消時需在離開工件后；（2）補償平面需與當(dāng)前加工平面一致（如XY平面使用G17）；（3）補償值需輸入實際刀具半徑；（4）避免在補償狀態(tài)下使用非插補指令（如G04暫停）。3.列舉三種常見的銑削加工方式，并說明其適用場景。答案：（1）端銑：使用面銑刀加工平面，適用于大平面粗加工和精加工，效率高。（2）周銑：使用立銑刀的圓周刃加工側(cè)面或臺階面，適用于輪廓加工、槽類加工。（3）順銑與逆銑：順銑（刀具旋轉(zhuǎn)方向與進給方向相同）適用于工件表面無硬皮、機床進給系統(tǒng)無間隙的情況，可減小刀具磨損；逆銑（方向相反）適用于工件表面有硬皮或機床進給系統(tǒng)間隙較大時，避免打刀。4.分析數(shù)控銑床加工時，工件表面出現(xiàn)振紋的可能原因及解決方法。答案：可能原因：（1）切削參數(shù)不合理（如切削速度過高、進給量過大）；（2）刀具磨損或刀具伸出過長（剛性不足）；（3）工件裝夾不牢固（加工時振動）；（4）機床主軸軸承磨損或間隙過大；（5）切削液使用不當(dāng)（冷卻潤滑不足）。解決方法：（1）調(diào)整切削參數(shù)（降低轉(zhuǎn)速、減小進給量）；（2）更換刀具或縮短刀具伸出長度；（3）重新裝夾工件，增加支撐；（4）檢查并維修機床主軸；（5）選擇合適的切削液并保證充足供應(yīng)。5.簡述加工中心自動換刀（ATC）的基本流程。答案：（1）主軸準(zhǔn)停：主軸停止并定位，使刀具鍵槽對齊；（2）刀庫定位：刀庫旋轉(zhuǎn)至待換刀具的位置；（3）刀具交換：機械臂（或換刀裝置）從主軸取下舊刀，從刀庫取出新刀；（4）主軸裝刀：新刀裝入主軸，舊刀放回刀庫；（5）刀庫回位：刀庫返回初始位置，主軸恢復(fù)旋轉(zhuǎn)。四、綜合題（每題10分，共20分）1.如圖所示（假設(shè)為一矩形工件，邊長100mm×80mm，中心有一個直徑Φ50mm的通孔，四周需加工4個M12的螺紋孔，深度20mm），要求：（1）制定加工工藝路線；（2）編寫螺紋孔加工的數(shù)控程序（FANUC系統(tǒng)，使用剛性攻絲，工件坐標(biāo)系原點在工件上表面中心，刀具：Φ10mm鉆頭、M12絲錐）。答案：（1）加工工藝路線：①粗銑工件上表面（去除余量，保證平面度）；②精銑工件上表面（Ra≤3.2μm）；③鉆中心孔（Φ3mm，定位）；④鉆Φ10mm底孔（深度22mm，預(yù)留2mm螺紋退刀）；⑤擴孔至Φ11.8mm（M12螺紋底孔直徑為Φ10.2mm？此處應(yīng)為Φ10.2mm，可能題目假設(shè)底孔Φ10mm需修正，實際M12×1.75螺紋底孔直徑為10.2mm，故步驟④應(yīng)為鉆Φ10.2mm底孔）；⑥剛性攻絲M12×1.75螺紋（深度20mm）；⑦檢查尺寸及表面質(zhì)量。（2）螺紋孔加工程序（假設(shè)4個螺紋孔分布在矩形四角，坐標(biāo)為（±40,±30,0））：```O0001；G90G54G40G49G80；//初始化，選擇工件坐標(biāo)系G54M03S500；//主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速500r/min（攻絲轉(zhuǎn)速根據(jù)絲錐參數(shù)調(diào)整）G00X40Y30；//快速定位到第一個孔位上方G43H01Z50；//刀具長度補償（H01為絲錐長度補償值）G84Z-20R5F875；//剛性攻絲循環(huán)（F=S×P=500×1.75=875mm/min）X-40；//第二個孔位X坐標(biāo)Y-30；//第三個孔位Y坐標(biāo)X40；//第四個孔位X坐標(biāo)G80；//取消固定循環(huán)G00Z100；//快速抬刀M05；//主軸停M30；//程序結(jié)束```2.分析數(shù)控銑床加工過程中，刀具突然折斷的可能原因，并提出預(yù)防措施。答案：可能原因：（1）切削參數(shù)不當(dāng)（如切削速度過高、進給量過大、背吃刀量過大）；（2）刀具材料與工件材料不匹配（如用高速鋼刀具加工淬火鋼）；（3）刀具裝夾不牢固或伸出過長（剛性不足）；