2025年數控銑工中級試題答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.數控銑床中，G54指令的作用是（）。A.設定工件坐標系B.調用子程序C.刀具長度補償D.快速定位答案：A2.加工中心執(zhí)行換刀指令M06時，主軸必須處于（）狀態(tài)。A.正轉B.停止C.反轉D.任意轉速答案：B3.數控銑削加工中，刀具半徑補償指令G41表示（）。A.左補償B.右補償C.取消補償D.長度補償答案：A4.下列代碼中，屬于模態(tài)指令的是（）。A.G04B.G01C.M03D.M05答案：B（注：G01為直線插補，屬于模態(tài)指令，持續(xù)有效直至被同組指令替代）5.鋁合金材料粗加工時，合理的主軸轉速范圍通常為（）。A.300-500r/minB.800-1200r/minC.1500-2000r/minD.2500-3000r/min答案：C（鋁合金切削性能好，粗加工需較高轉速以提高效率）6.數控銑床回參考點的目的是（）。A.確定機床坐標系原點B.檢查刀具磨損C.預熱機床D.調整進給速度答案：A7.加工輪廓時，若實際加工尺寸比編程尺寸小0.2mm，可能的原因是（）。A.刀具半徑補償值輸入為R5，實際刀具半徑為R5.1B.主軸轉速過高C.進給速度過低D.工件裝夾松動答案：A（刀具半徑補償值小于實際半徑會導致加工輪廓尺寸偏?。?.下列選項中，不屬于數控銑床日常維護內容的是（）。A.檢查導軌潤滑油量B.清理切削液箱C.更換主軸軸承D.擦拭操作面板答案：C（主軸軸承更換屬于定期大修，非日常維護）9.編寫圓弧插補程序時，I、J、K參數表示（）。A.圓弧起點相對于圓心的坐標增量B.圓弧終點相對于起點的坐標增量C.圓心相對于圓弧起點的坐標增量D.圓心相對于工件原點的坐標答案：C10.加工中心自動換刀時，刀具交換位置的Z軸高度應（）。A.低于工件表面B.高于機床換刀點C.與主軸端面平齊D.任意位置答案：B（需確保換刀時無干涉）二、判斷題（每題1分，共10分）1.數控銑床開機后必須先回參考點，否則無法建立機床坐標系。（√）2.G00指令的移動速度由F代碼指定。（×，G00為快速移動，速度由機床參數設定）3.刀具半徑補償必須在刀具接觸工件前建立，加工結束后需取消。（√）4.順銑時，刀具切入工件的切削厚度由小變大，適合加工硬皮表面。（×，逆銑適合加工硬皮表面）5.切削液的主要作用是冷卻和潤滑，因此粗加工時應優(yōu)先選擇潤滑性能好的油基切削液。（×，粗加工發(fā)熱量大，優(yōu)先選擇冷卻性能好的水基切削液）6.加工中心的刀柄錐度通常為7:24，如BT40、BT50。（√）7.程序中G40指令必須與G41或G42在同一程序段取消。（×，可在后續(xù)程序段取消，但需確保無輪廓加工時取消）8.工件坐標系的原點可以設置在工件上任意位置，通常選擇便于編程的基準點。（√）9.數控銑床的重復定位精度是指機床多次定位到同一點的誤差范圍，一般要求≤0.01mm。（√）10.加工薄壁零件時，應采用較大的切削深度和較小的進給速度，以減少變形。（×，應采用小切深、高轉速、小進給）三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述刀具半徑補償的作用及使用注意事項。作用：數控銑削輪廓時，刀具中心軌跡與工件輪廓存在半徑差，通過半徑補償指令（G41/G42）將刀具半徑值輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)自動計算刀具中心軌跡，使編程時只需按工件輪廓編程，無需考慮刀具實際半徑。注意事項：①補償建立和取消需在直線段完成，避免在圓弧段操作；②補償值需與實際刀具半徑一致；③同一程序中若更換刀具，需重新輸入新的半徑補償值；④補償模式下，程序段長度需足夠，避免過切。2.順銑與逆銑的主要區(qū)別有哪些？①切削力方向：順銑時刀具切削方向與工件進給方向相同，垂直分力向下，工件裝夾更穩(wěn)定；逆銑時垂直分力向上，易引起工件振動。②表面質量：順銑時切削厚度由大變小，刀具不易粘屑，表面粗糙度更低；逆銑時切削厚度由小變大，初始切削時刀具易與工件硬皮摩擦，表面質量較差。③刀具壽命：順銑時刀具磨損主要為后刀面磨損，壽命較長；逆銑時刀具易受沖擊，刃口易崩損。④適用場景：順銑適用于工件表面無硬皮、機床進給系統(tǒng)無間隙的情況；逆銑適用于工件表面有硬皮或機床進給間隙較大的情況。3.數控銑床加工前需要進行哪些對刀操作？簡述其目的。①X/Y軸對刀：通過試切法或對刀儀確定工件原點在機床坐標系中的X、Y坐標，確保程序運行時刀具沿正確的X/Y方向加工。②Z軸對刀：使用對刀塊或Z軸設定器測量刀具底面到工件上表面的距離，輸入系統(tǒng)作為Z向工件原點，控制切削深度。③刀具長度補償（若多把刀）：測量各刀具相對于基準刀的長度差，輸入系統(tǒng)補償值，確保換刀后Z軸定位準確。目的：建立工件坐標系，使程序中的坐標指令與實際工件位置對應，保證加工尺寸精度。4.加工中心換刀時應注意哪些安全事項？①換刀前確認主軸內無切屑，刀具錐面清潔，避免因雜物導致刀具裝夾不牢。②換刀時Z軸必須移動至換刀點（通常為機床參數設定的安全高度），防止刀具與工件或夾具碰撞。③檢查刀具號與程序中的刀號是否一致，避免錯換刀具導致加工錯誤。④換刀后需進行刀具長度和半徑的二次確認，特別是手動換刀時，防止參數輸入錯誤。⑤換刀過程中禁止手動干預機械臂動作，避免發(fā)生卡刀或人身傷害。四、編程題（25分）零件如圖所示（注：假設零件為50mm×50mm×10mm的鋁合金板，中心有一個邊長為30mm的正方形凸臺，凸臺四周倒R2mm圓角，厚度為5mm，要求編寫凸臺精加工程序）。編程條件：-工件坐標系G54原點設定在工件上表面中心；-刀具：φ10mm立銑刀（半徑R5mm），刀具長度補償H01，半徑補償D01；-切削參數：主軸轉速S1500r/min，進給速度F200mm/min；-加工順序：從工件上表面下刀，分層銑削至深度5mm（每層切深2mm，最后一層精切1mm）。參考程序：O0001；G90G40G49G80G21；（初始化：絕對坐標、取消補償、取消固定循環(huán)、公制單位）G54G00X0Y0；（快速定位到工件原點正上方）M03S1500；（主軸正轉，轉速1500r/min）G43H01Z100.0；（調用刀具長度補償，Z軸快速移動到安全高度）Z5.0；（接近工件上表面）M08；（打開切削液）%第一層粗加工（切深2mm）G01Z-2.0F100；（下刀至第一層深度）G41D01X15.0Y0；（建立左刀補，移動到凸臺右邊緣外側）Y15.0；（沿Y軸移動至右上角）G03X0Y15.0R15.0；（銑削右上角R15mm圓?。坎?，實際凸臺邊長30mm，圓角R2mm，修正路徑）（正確路徑應為：凸臺外輪廓為邊長30mm正方形，四角R2mm圓角，刀具中心軌跡需偏移R5mm，因此實際銑削輪廓的拐角半徑為R2+R5=R7mm）修正路徑：X15.0Y0；（刀具中心初始位置：工件中心X15，Y0，對應凸臺右邊緣X=15-5=10mm，工件邊緣X=25mm）G01Y(15.0-5.0)；（Y向移動至Y=10mm，對應凸臺上邊Y=15mm，刀具中心Y=10mm）G02X(15.0-5.0)Y15.0R5.0；（銑削右上角R2mm圓角的刀具中心軌跡，R=2+5=7mm？需重新計算）（更簡單的方式：按工件輪廓編程，系統(tǒng)自動補償刀具半徑）正確程序段（按工件輪廓編程）：G41D01X10.0Y0；（工件輪廓右邊緣X=10mm，刀具中心X=10+5=15mm）G01Y10.0；（工件輪廓上邊Y=10mm，刀具中心Y=10+5=15mm）G02X0Y10.0R2.0；（工件輪廓右上角R2mm圓弧，系統(tǒng)自動補償刀具半徑，刀具中心軌跡為R2+5=7mm圓弧）G01X-10.0Y10.0；（工件輪廓左邊緣X=-10mm）G02X-10.0Y0R2.0；（工件輪廓左上角R2mm圓?。〨01Y-10.0；（工件輪廓下邊Y=-10mm）G02X0Y-10.0R2.0；（工件輪廓右下角R2mm圓弧）G01X10.0Y-10.0；（工件輪廓右邊緣X=10mm）G02X10.0Y0R2.0；（工件輪廓左下角R2mm圓?。〨01Y0；（回到起始點）G40X15.0Y0；（取消刀補，刀具中心退出）Z5.0；（抬刀）%第二層粗加工（切深4mm）G01Z-4.0F100；（重復第一層輪廓加工，路徑同上）%第三層精加工（切深5mm）G01Z-5.0F80；（精切進給速度降低）（重復輪廓加工，路徑同上，確保表面質量）G00Z100.0；（抬刀至安全高度）M09；（關閉切削液）M05；（主軸停止）M30；（程序結束并復位）五、綜合應用題（25分）某零件需在數控銑床上加工，材料為45鋼，零件結構包括：底面（已加工）、頂面（需銑平至厚度20±0.05mm）、中部一個φ30H7的通孔（深度20mm）、四周四個M8螺紋孔（深度12mm）。請分析加工工藝并編寫主要加工程序。1.工藝分析：①加工順序：先面后孔（先銑頂面保證厚度，再加工通孔和螺紋孔）；先粗后精（頂面粗銑留0.2mm余量，精銑至尺寸；通孔粗鏜留0.1mm余量，精鏜至φ30H7）。②裝夾方式：采用平口鉗裝夾，底面為定位基準，夾緊力均勻避免變形。③刀具選擇：-面銑刀（φ80mm）：粗銑頂面；-立銑刀（φ20mm）：精銑頂面（或繼續(xù)使用面銑刀）；-鉆頭（φ28mm）：通孔預鉆孔；-粗鏜刀（φ29.9mm）：粗鏜通孔；-精鏜刀（φ30mm）：精鏜通孔至H7；-中心鉆（φ2mm）：螺紋孔打中心孔；-鉆頭（φ6.7mm）：螺紋底孔；-絲錐（M8）：攻螺紋。④切削參數：-45鋼粗銑：v=80m/min，f=0.15mm/z，計算主軸轉速S=1000v/(πD)=1000×80/(3.14×80)=318r/min（取300r/min），進給速度F=S×z×f=300×10×0.15=450mm/min（面銑刀齒數z=10）；-精銑：v=120m/min，S=1000×120/(3.14×80)=478r/min（取500r/min），F(xiàn)=300mm/min；-鉆孔：v=20m/min，S=1000×20/(3.14×28)=227r/min（取200r/min），F(xiàn)=0.1mm/r×200=20mm/min；-精鏜：v=60m/min，S=1000×60/(3.14×30)=637r/min（取600r/min），F(xiàn)=50mm/min；-攻絲：v=5m/min，S=1000×5/(3.14×8)=199r/min（取200r/min），F(xiàn)=S×螺距=200×1.25=250mm/min（M8螺距1.25mm）。2.主要加工程序（以頂面精銑和通孔精鏜為例）：O0002；G90G40G49G80G21；G54G00X0Y0；（工件坐標系原點在底面中心，Z0為底面）M03S500；（精銑頂面轉速）G43H01Z50.0；（調用面銑刀長度補償）Z5.0；（接近工件）M08；（切削液開）G01Z-19.8F300；（頂面厚度20mm，精銑至Z=-20mm，留0.2mm余量？不，底面Z0，頂面Z=20mm，故Z軸坐標應為Z=20mm，需調整坐標系設定）（修正：工件坐標系G54原點設為頂面中心，Z0為頂面，底面Z=-20mm）重新設定：G54G00X0Y0Z50.0；M03S500；G43H01Z5.0；（接近頂面）G01Z0F300；（精銑頂面至Z0）X-40.0Y-40.0；（假設工件尺寸80mm×80mm，銑削范圍覆蓋