(2025年)數(shù)控銑床高級工考試題及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.某數(shù)控銑床采用FANUC0i-MF系統(tǒng)，當(dāng)修改系統(tǒng)參數(shù)后需執(zhí)行（）操作才能使參數(shù)生效。A.重啟系統(tǒng)B.手動回參考點(diǎn)C.執(zhí)行M00暫停D.切換到編輯模式答案：A2.加工中心進(jìn)行輪廓銑削時，若刀具半徑補(bǔ)償值設(shè)置為R5，實(shí)際刀具半徑為R6，則加工后的輪廓尺寸會（）。A.比編程尺寸大2mmB.比編程尺寸小2mmC.與編程尺寸一致D.出現(xiàn)過切答案：B3.影響數(shù)控銑床定位精度的關(guān)鍵部件是（）。A.主軸軸承B.滾珠絲杠副C.刀庫D.操作面板答案：B4.工件坐標(biāo)系G54~G59的原點(diǎn)設(shè)置需通過（）輸入到系統(tǒng)中。A.MDI手動輸入B.對刀儀測量C.試切對刀法D.以上均可答案：D5.宏程序中100屬于（）變量。A.局部變量B.公共變量C.系統(tǒng)變量D.空變量答案：B6.主軸準(zhǔn)停功能（M19）的主要作用是（）。A.提高主軸轉(zhuǎn)速B.保證換刀時刀具定位準(zhǔn)確C.降低主軸振動D.延長主軸壽命答案：B7.G41指令表示（）。A.左刀補(bǔ)激活B.右刀補(bǔ)激活C.刀具長度補(bǔ)償D.刀尖圓弧半徑補(bǔ)償答案：A8.加工中心常用的7:24錐度刀柄中，BT50的“50”表示（）。A.刀柄錐度長度B.刀柄最大直徑C.主軸錐孔規(guī)格D.適用刀具直徑答案：C9.下列哪項(xiàng)不是影響加工精度的主要因素？（）A.刀具磨損B.切削液溫度C.編程誤差D.操作人員性別答案：D10.全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測元件安裝在（）。A.伺服電機(jī)軸端B.滾珠絲杠末端C.工作臺上D.主軸箱上答案：C二、判斷題（每題1分，共10分）1.刀具半徑補(bǔ)償僅在G01、G02、G03指令中生效，G00時無效。（）答案：√2.G54~G59設(shè)置的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)必須與機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)重合。（）答案：×3.宏程序中可以使用條件判斷語句（IF-THEN）實(shí)現(xiàn)循環(huán)加工。（）答案：√4.反向間隙補(bǔ)償可以完全消除機(jī)械傳動鏈中的間隙誤差。（）答案：×（注：只能補(bǔ)償部分誤差，機(jī)械調(diào)整是根本）5.主軸定向完成后，必須立即執(zhí)行換刀操作，否則需重新定向。（）答案：√6.子程序最多可嵌套4層（FANUC系統(tǒng)）。（）答案：√7.銑削平面時，殘留高度與進(jìn)給量、刀具半徑成反比，與切削速度成正比。（）答案：×（殘留高度與進(jìn)給量平方成正比，與刀具半徑成反比）8.檢測工件垂直度時，可使用直角尺配合塞尺或千分表。（）答案：√9.加工鋁合金時，應(yīng)優(yōu)先選擇水基切削液以降低溫度。（）答案：√10.刀庫換刀前必須確保主軸上無刀具，否則會發(fā)生撞刀。（）答案：×（需先執(zhí)行還刀動作）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔眉笆褂米⒁馐马?xiàng)。答案：作用：①簡化編程，無需按刀具實(shí)際輪廓編寫軌跡；②通過調(diào)整補(bǔ)償值修正加工尺寸誤差；③避免過切或欠切。注意事項(xiàng)：①補(bǔ)償激活/取消時，刀具需沿法向移動，避免在輪廓切線方向操作；②需在補(bǔ)償平面（G17/G18/G19）內(nèi)使用；③補(bǔ)償值需與實(shí)際刀具半徑一致，否則影響尺寸；④取消補(bǔ)償應(yīng)在離開工件輪廓后執(zhí)行。2.加工中心定位精度的檢測方法有哪些？請簡述步驟。答案：檢測方法：①激光干涉儀檢測法；②球桿儀檢測法；③標(biāo)準(zhǔn)芯棒+千分表檢測法。以激光干涉儀為例，步驟：①將激光頭固定在機(jī)床床身，反射鏡安裝在工作臺上；②啟動檢測程序，控制工作臺沿各軸移動指定距離（如每50mm測1點(diǎn)）；③記錄各位置的實(shí)際位移與指令位移的差值；④計(jì)算定位誤差（最大偏差、重復(fù)定位誤差）；⑤根據(jù)ISO230-2標(biāo)準(zhǔn)評定精度等級。3.宏程序與子程序的主要區(qū)別是什么？答案：①變量使用：宏程序可使用變量（1~5000）進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯判斷，子程序無變量或僅支持簡單參數(shù)傳遞；②靈活性：宏程序可通過條件語句（IF）、循環(huán)語句（WHILE）實(shí)現(xiàn)復(fù)雜加工邏輯（如變深度銑削、參數(shù)化零件加工），子程序僅能重復(fù)固定路徑；③應(yīng)用場景：宏程序適用于批量加工相似但尺寸不同的零件（如系列化法蘭盤），子程序適用于重復(fù)加工同一固定結(jié)構(gòu)（如均布孔系）。4.影響加工表面粗糙度的主要因素有哪些？答案：①切削參數(shù)：進(jìn)給量（f）增大，殘留高度增加；切削速度（v）過低易產(chǎn)生積屑瘤，過高可能引起振動；背吃刀量（ap）過小可能因刀具打滑導(dǎo)致表面劃傷。②刀具幾何參數(shù)：前角、后角過小易摩擦工件；刀尖圓弧半徑（rε）增大可減小殘留高度。③工件材料：塑性材料易產(chǎn)生鱗刺，脆性材料易崩邊。④工藝系統(tǒng)剛性：機(jī)床-刀具-工件系統(tǒng)剛性不足會引發(fā)振動，增大表面粗糙度。⑤冷卻條件：切削液潤滑不足會加劇刀具磨損，導(dǎo)致表面粗糙。5.反向間隙產(chǎn)生的原因及補(bǔ)償方法是什么？答案：原因：①滾珠絲杠與螺母的配合間隙；②齒輪傳動副的齒側(cè)間隙；③軸承游隙；④各連接部件的松動。補(bǔ)償方法：①機(jī)械調(diào)整：調(diào)整絲杠螺母預(yù)緊力、更換磨損齒輪、緊固連接螺栓；②系統(tǒng)補(bǔ)償：通過數(shù)控系統(tǒng)的“反向間隙補(bǔ)償”參數(shù)（如FANUC的1851）輸入實(shí)測間隙值，系統(tǒng)在反向移動時自動補(bǔ)償該距離，減小定位誤差。四、編程題（20分）如圖所示（注：假設(shè)工件為500mm×300mm×50mm的45鋼板，需加工中心完成），要求：-凸臺：長200mm、寬150mm、高10mm，四邊倒R5圓角；-型腔：長120mm、寬80mm、深15mm，底面與側(cè)面垂直度≤0.02mm；-孔系：4-Φ12H7通孔（均布于180mm×100mm矩形四角，位置度≤0.03mm）；-材料：45鋼（調(diào)質(zhì)處理，硬度220~250HB）；-系統(tǒng)：FANUC0i-MF，刀具：Φ20立銑刀（r=10）、Φ16鍵槽銑刀、Φ11.8鉆頭、Φ12H7鉸刀。請編寫完整加工程序（包含工藝說明）。工藝說明：1.裝夾：平口虎鉗裝夾，工件高出鉗口15mm以上，找正側(cè)面平行度≤0.01mm。2.對刀：試切法設(shè)置G54工件原點(diǎn)（工件上表面中心）。3.刀具路徑：-粗銑凸臺：Φ20立銑刀，分層銑削（每層深5mm），留0.5mm精加工余量；-精銑凸臺：Φ20立銑刀，補(bǔ)償R5圓角，一次銑削到位；-粗銑型腔：Φ16鍵槽銑刀，螺旋下刀，分層銑深（每層4mm），留0.3mm余量；-精銑型腔：Φ16鍵槽銑刀，側(cè)面、底面一次精加工；-鉆孔：Φ11.8鉆頭，G81循環(huán)，孔深55mm（50mm工件厚+5mm超出）；-鉸孔：Φ12H7鉸刀，G85循環(huán)，保證尺寸精度。加工程序（O0001）：```%O0001G40G49G80G90G17;初始化T01M06;換Φ20立銑刀（粗銑凸臺）G54G00X0Y0Z100;快速定位S600M03;主軸正轉(zhuǎn)Z5;下刀至安全高度G01Z-4.5F150;第一層銑削（Z=-5mm，留0.5mm余量）G41D01X-100Y-75;左刀補(bǔ)激活（D01=10.5mm，補(bǔ)償余量）Y75F200;銑削Y向X100;銑削X向Y-75;返回G40X-110Y-85;取消刀補(bǔ)Z-9.5;第二層銑削（Z=-10mm，留0.5mm余量）G41D01X-100Y-75;激活刀補(bǔ)Y75F200;X100;Y-75;G40X-110Y-85;G00Z100;T01M06;同一把刀（精銑凸臺）S1200M03;提高轉(zhuǎn)速D01=10.0;補(bǔ)償值修正為實(shí)際半徑G00Z5;G01Z-10F100;精銑至最終高度G41D01X-100Y-75;激活刀補(bǔ)G03X-95Y-75R5;倒R5圓角（X負(fù)方向）G01X95;銑削X向G03X100Y-70R5;倒R5圓角（Y負(fù)方向）G01Y70;銑削Y向G03X95Y75R5;倒R5圓角（X正方向）G01X-95;銑削X向G03X-100Y70R5;倒R5圓角（Y正方向）G01Y-70;銑削Y向G40X-110Y-85;取消刀補(bǔ)G00Z100;T02M06;換Φ16鍵槽銑刀（粗銑型腔）S800M03;G00X0Y0Z100;Z5;G01Z-3.7F120;第一層銑削（Z=-4mm，留0.3mm余量）G42D02X-60Y-40;右刀補(bǔ)激活（D02=8.3mm）Y40F180;X60;Y-40;X-60;G40X-70Y-50;取消刀補(bǔ)Z-7.7;第二層銑削（Z=-8mm）...（重復(fù)分層至Z=-14.7mm）G00Z100;T02M06;精銑型腔S1500M03;D02=8.0;修正補(bǔ)償值G00Z5;G01Z-15F80;精銑至最終深度G42D02X-60Y-40;激活刀補(bǔ)Y40F150;X60;Y-40;X-60;G40X-70Y-50;G00Z100;T03M06;換Φ11.8鉆頭S500M03;G98G81X90Y50Z-55R5F80;鉆孔循環(huán)（第一孔）X90Y-50;第二孔X-90Y-50;第三孔X-90Y50;第四孔G80;取消循環(huán)G00Z100;T04M06;換Φ12H7鉸刀S200M03;G98G85X90Y50Z-52R5F50;鉸孔循環(huán)（留3mm鉸削量）X90Y-50;X-90Y-50;X-90Y50;G80;M30;程序結(jié)束%```五、綜合應(yīng)用題（20分）某企業(yè)需加工如圖所示（注：假設(shè)為復(fù)雜曲面零件，材料為鈦合金TC4，曲面輪廓度要求0.05mm，表面粗糙度Ra0.8μm）的航空發(fā)動機(jī)葉片，需制定詳細(xì)工藝方案。請從設(shè)備選擇、刀具選用、裝夾方式、工藝路線、切削參數(shù)、檢測方法及誤差控制等方面進(jìn)行說明。工藝方案：1.設(shè)備選擇：五軸聯(lián)動加工中心（如DMGDMU80eVo），支持RTCP（旋轉(zhuǎn)中心補(bǔ)償），確保曲面加工時刀具軸線與曲面法向一致，避免過切。2.刀具選用：①粗加工：Φ25球頭銑刀（涂層為TiAlN，提高高溫耐磨性）；②半精加工：Φ16球頭銑刀（刃長80mm，避免干涉）；③精加工：Φ10陶瓷球頭銑刀（硬度高，適合鈦合金低導(dǎo)熱性）。3.裝夾方式：專用夾具+真空吸附，夾具采用鋁合金材質(zhì)（減輕重量），定位面與葉片榫頭貼合（定位精度≤0.01mm），真空吸附力≥500N，避免切削振動。4.工藝路線：粗加工（留1.5mm余量）→去應(yīng)力退火（550℃×2h）→半精加工（留0.3mm余量）→超聲波清洗→精加工（輪廓度0.05mm）→表面拋光（Ra0.8μm）。5.切削參數(shù)：-粗加工：v=60m/min（n=764r/min），f=0.05mm/z（F=300mm/min），ap=2mm（層間距）；-半精加工：v=80m/min（n=1019r/min），f=0.03mm/z（F=180mm/min），ap=0.5mm；-精加工：v=100m/min（n=1274r/mi