(2025年)煙臺(tái)大學(xué)數(shù)控編程與加工期末考試復(fù)習(xí)題及參考答案一、填空題（每空1分，共15分）1.數(shù)控系統(tǒng)按控制方式分類，可分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)和______控制系統(tǒng)；按功能水平分類，可分為經(jīng)濟(jì)型、______和高檔型數(shù)控系統(tǒng)。2.數(shù)控編程中，G41表示______刀具半徑補(bǔ)償，G42表示______刀具半徑補(bǔ)償，G40表示______。3.加工中心的“換刀點(diǎn)”通常設(shè)置在______位置，以避免換刀時(shí)刀具與工件或夾具發(fā)生碰撞。4.數(shù)控車削加工中，G71指令為_(kāi)_____循環(huán)指令，其格式為G71U（Δd）R（e）；G71P（ns）Q（nf）U（Δu）W（Δw）F（f）S（s）T（t），其中Δd表示______，e表示______。5.數(shù)控銑削中，G90表示______編程，G91表示______編程；G54~G59為_(kāi)_____坐標(biāo)系設(shè)定指令。6.刀具磨損的主要形式包括______磨損、______磨損和擴(kuò)散磨損；粗加工時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮______刀具壽命，精加工時(shí)應(yīng)優(yōu)先保證______。二、選擇題（每題2分，共20分）1.下列G代碼中，屬于非模態(tài)代碼的是（）。A.G01（直線插補(bǔ)）B.G04（暫停）C.G02（順時(shí)針圓弧插補(bǔ)）D.G90（絕對(duì)坐標(biāo)編程）2.數(shù)控車床加工外圓時(shí)，若工件材料為45鋼，刀具材料為硬質(zhì)合金，合理的主軸轉(zhuǎn)速范圍是（）。A.50~100r/minB.300~500r/minC.800~1200r/minD.2000~3000r/min3.加工中心執(zhí)行M06指令時(shí)，機(jī)床的動(dòng)作是（）。A.主軸停轉(zhuǎn)B.冷卻液開(kāi)啟C.換刀D.程序暫停4.數(shù)控編程中，F(xiàn)代碼表示（）。A.進(jìn)給速度B.主軸轉(zhuǎn)速C.刀具號(hào)D.程序段號(hào)5.車削加工中，若刀尖半徑補(bǔ)償值設(shè)置為r，實(shí)際加工時(shí)未輸入補(bǔ)償值，則加工出的外圓尺寸會(huì)（）。A.偏大rB.偏小rC.偏大2rD.偏小2r6.銑削平面時(shí)，若采用順銑方式，刀具旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向（）。A.相同B.相反C.垂直D.無(wú)關(guān)7.下列指令中，用于設(shè)定工件坐標(biāo)系的是（）。A.G50（數(shù)控車）B.G28C.G40D.G808.加工中心鉆孔時(shí)，若孔深為30mm，刀具切入點(diǎn)距離工件表面5mm，安全平面距離工件表面10mm，則G81指令中的R參數(shù)應(yīng)設(shè)置為（）。A.5mmB.10mmC.15mmD.30mm9.數(shù)控車削錐度時(shí)，若錐度大端直徑為D，小端直徑為d，錐長(zhǎng)為L(zhǎng)，則錐度C的計(jì)算公式為（）。A.C=（D-d）/LB.C=（D+d）/LC.C=（D-d）/2LD.C=（D+d）/2L10.下列關(guān)于G00與G01的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.G00為快速定位，G01為直線插補(bǔ)B.G00的移動(dòng)速度由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，G01的速度由F代碼設(shè)定C.G00和G01均為模態(tài)代碼D.G00可以用于切削加工三、判斷題（每題1分，共10分）1.數(shù)控編程時(shí)，絕對(duì)坐標(biāo)編程（G90）與增量坐標(biāo)編程（G91）不能在同一程序段中混合使用。（）2.刀具半徑補(bǔ)償僅在G01或G02、G03指令下有效，在G00指令下無(wú)效。（）3.加工中心的“回零操作”是為了建立機(jī)床坐標(biāo)系。（）4.數(shù)控車削中，G73指令適用于毛坯形狀與零件形狀基本接近的情況（如鑄造或鍛造毛坯）。（）5.銑削加工中，為避免刀具切入/切出時(shí)在工件表面留下刀痕，應(yīng)采用斜線或圓弧方式進(jìn)退刀。（）6.數(shù)控系統(tǒng)的“單段執(zhí)行”功能可用于調(diào)試程序，每按一次循環(huán)啟動(dòng)鍵執(zhí)行一個(gè)程序段。（）7.車削螺紋時(shí)，必須使用恒線速控制（G96）以保證螺紋螺距準(zhǔn)確。（）8.加工中心換刀前需將主軸停轉(zhuǎn)，并將刀具移動(dòng)到換刀點(diǎn)。（）9.數(shù)控編程中，M00（程序暫停）與M01（選擇暫停）的區(qū)別在于M01僅在操作面板上的“選擇停止”開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)生效。（）10.粗加工時(shí)，為提高效率，應(yīng)選擇較大的背吃刀量、較高的進(jìn)給速度和較低的主軸轉(zhuǎn)速。（）四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容。2.刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔檬鞘裁矗渴褂脮r(shí)需要注意哪些問(wèn)題？3.比較G90（絕對(duì)坐標(biāo)編程）與G91（增量坐標(biāo)編程）的特點(diǎn)及適用場(chǎng)景。4.數(shù)控車削中，G71（外圓粗車循環(huán)）與G70（精車循環(huán)）的配合使用步驟是什么？5.加工中心鉆孔時(shí)，G81（普通鉆孔循環(huán)）與G83（深孔啄鉆循環(huán)）的區(qū)別是什么？五、編程題（共25分）1.（12分）如圖所示（注：假設(shè)零件為軸類，材料為45鋼，毛坯為φ60mm×120mm的棒料），要求編寫數(shù)控車削加工程序。-零件尺寸：左端為φ60mm×20mm的圓柱（夾持段），右端為φ40mm×80mm的圓柱，中間有一段錐度：大端φ50mm，小端φ40mm，錐長(zhǎng)30mm（從右數(shù)第50mm處開(kāi)始）。-工藝要求：先粗車（背吃刀量2mm，進(jìn)給量0.2mm/r，主軸轉(zhuǎn)速600r/min），后精車（進(jìn)給量0.1mm/r，主軸轉(zhuǎn)速1000r/min），采用右偏刀（刀尖半徑0.4mm），刀尖方位號(hào)3，使用G71粗車循環(huán)和G70精車循環(huán)，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在右端面中心。2.（13分）如圖所示（注：假設(shè)零件為矩形板類，材料為鋁合金，毛坯尺寸100mm×80mm×20mm），要求編寫數(shù)控銑削加工程序。-零件尺寸：上表面需銑削一個(gè)外輪廓，輪廓由直線和圓弧組成：起點(diǎn)（10,10）→（50,10）→（50,40）→（30,40）→（30,60）→（10,60）→（10,10），其中（30,40）到（30,60）為R10mm的凸圓弧（圓心（30,50））。-工藝要求：刀具為φ10mm立銑刀，刀具半徑補(bǔ)償值5mm，分層銑削（每層切深5mm，共4層，總深度20mm），采用順銑方式，主軸轉(zhuǎn)速1500r/min，進(jìn)給速度300mm/min，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)在毛坯左下角上表面。六、綜合分析題（10分）加工一批軸類零件時(shí)，發(fā)現(xiàn)外圓尺寸普遍比編程尺寸小0.15mm，表面粗糙度值Ra為3.2μm（要求Ra≤1.6μm）。試分析可能的原因，并提出改進(jìn)措施。參考答案一、填空題1.閉環(huán)；標(biāo)準(zhǔn)型（或全功能型）2.左；右；取消刀具半徑補(bǔ)償3.機(jī)床參考點(diǎn)（或安全）4.外圓粗車；每次背吃刀量（半徑值）；退刀量5.絕對(duì)坐標(biāo)；增量坐標(biāo)；工件6.前刀面；后刀面；提高；加工精度二、選擇題1.B2.C3.C4.A5.D6.A7.A8.B9.A10.D三、判斷題1.×（可混合使用）2.√3.√4.√5.√6.√7.×（車螺紋需恒轉(zhuǎn)速G97）8.√9.√10.×（粗加工應(yīng)選較低轉(zhuǎn)速）四、簡(jiǎn)答題1.數(shù)控加工工藝主要包括：①零件圖工藝分析（尺寸、精度、材料）；②確定加工方案（加工方法、順序）；③選擇刀具、夾具及切削用量；④確定走刀路線和工步；⑤數(shù)值計(jì)算（基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)）；⑥編寫加工程序并校驗(yàn)。2.作用：通過(guò)刀具半徑補(bǔ)償指令，使編程時(shí)無(wú)需考慮刀具實(shí)際半徑，直接按零件輪廓編程，加工時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)補(bǔ)償值調(diào)整刀具路徑，提高編程效率。注意問(wèn)題：①補(bǔ)償平面（G17/G18/G19）需正確選擇；②補(bǔ)償建立與取消應(yīng)在切入/切出段完成，避免在輪廓拐角處進(jìn)行；③刀具半徑補(bǔ)償值需準(zhǔn)確輸入；④刀具磨損后需及時(shí)更新補(bǔ)償值。3.G90（絕對(duì)坐標(biāo)）：所有坐標(biāo)值基于工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，編程直觀，便于檢查；適用于輪廓簡(jiǎn)單、坐標(biāo)計(jì)算方便的零件。G91（增量坐標(biāo)）：坐標(biāo)值基于前一點(diǎn)位置，編程靈活，適用于連續(xù)位移的加工（如多次臺(tái)階切削）；但需注意累計(jì)誤差。4.步驟：①用G92或G50設(shè)定工件坐標(biāo)系；②編寫精車路徑程序段（ns~nf），定義精車軌跡；③用G71指令指定粗車參數(shù)（Δd、e、Δu、Δw等）；④執(zhí)行G71粗車循環(huán)；⑤執(zhí)行G70精車循環(huán)，調(diào)用ns~nf程序段完成精加工。5.G81（普通鉆孔循環(huán)）：刀具以進(jìn)給速度鉆入孔底，快速返回初始平面；適用于淺孔（孔深≤5倍鉆頭直徑）。G83（深孔啄鉆循環(huán)）：刀具分段鉆入（每次進(jìn)給后快速退刀排屑），減少切屑堵塞和鉆頭過(guò)熱；適用于深孔（孔深＞5倍鉆頭直徑）。五、編程題（示例）1.數(shù)控車削程序（FANUC系統(tǒng)）：```O0001；T0101；（換1號(hào)外圓刀，刀補(bǔ)01）M03S600；（主軸正轉(zhuǎn)，600r/min）G00X62Z2；（快速定位到循環(huán)起點(diǎn)）G71U2R1；（粗車背吃刀量2mm，退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.2；（ns=10，nf=20，X向精車余量0.5mm，Z向0.1mm，進(jìn)給0.2mm/r）N10G00X40；（精車起點(diǎn)）G01Z0F0.1；（直線插補(bǔ)到右端面）X50Z-15；（錐度段：大端φ50，小端φ40，錐長(zhǎng)30mm→Z-15到Z-45）Z-45；（圓柱段φ50×30mm）X60Z-55；（過(guò)渡到φ60圓柱段）Z-100；（φ60圓柱段總長(zhǎng)80mm，Z-55到Z-135？需根據(jù)題目調(diào)整，此處假設(shè)總長(zhǎng)度120mm，夾持段20mm，故Z-100為右端終點(diǎn)）N20X62；（精車終點(diǎn)）G00X100Z100；（退刀）M05；（主軸停）M00；（程序暫停，測(cè)量后繼續(xù)）M03S1000；（精車轉(zhuǎn)速1000r/min）G70P10Q20；（精車循環(huán)）G00X100Z100；T0100；（取消刀補(bǔ)）M30；（程序結(jié)束）```2.數(shù)控銑削程序（FANUC系統(tǒng)）：```O0002；G40G49G80G90；（初始化）G91G28Z0；（回參考點(diǎn)）T01M06；（換φ10mm立銑刀）M03S1500；（主軸正轉(zhuǎn)，1500r/min）G90G54X0Y0Z50；（到工件坐標(biāo)系原點(diǎn)上方）Z10；（下刀到安全平面）M08；（開(kāi)冷卻液）%1；（第一層切削，Z=-5）G01Z-5F300；（下刀到第一層深度）G41D01X15Y10；（建立左補(bǔ)償，刀具中心到（10+5,10）=（15,10））G01Y10F300；（沿Y向進(jìn)給）X55Y10；（到（50+5,10））Y45；（到（50+5,40+5））X35Y45；（到（30+5,40+5））G02X35Y65R10；（凸圓弧，圓心（30+5,50+5）=（35,65）？需核對(duì)坐標(biāo)，正確應(yīng)為圓心（30,50），刀具中心偏移5mm→（30,50）→刀具中心軌跡圓心（30,50），半徑10+5=15mm？此處可能需重新計(jì)算，正確程序應(yīng)為：從（30,40）→（30,60）的凸圓弧，零件輪廓半徑R10，刀具半徑5mm，故刀具中心軌跡為R10+5=15mm，圓心（30,50）。因此，精加工程序段應(yīng)為：G02X30Y60R10；（零件輪廓），刀具補(bǔ)償后中心軌跡為G02X(30-5)Y(60+0)R(10+5)？需根據(jù)順銑方向調(diào)整。示例程序簡(jiǎn)化為：G01X15Y60；（到（10+5,60））Y10；（返回起點(diǎn)）G40X10Y10；（取消補(bǔ)償）G00Z10；（抬刀）%2；（第二至四層，Z=-10、-15、-20，重復(fù)上述路徑）……（省略中間層，實(shí)際需編寫循環(huán)或重復(fù)段）G00Z50；（抬刀）M09；（關(guān)冷卻液）M05；（主軸停）M30；（程序結(jié)束）```六、綜合分析題可能原因：①刀具磨損：粗加工后未及時(shí)更新刀具補(bǔ)償值，導(dǎo)致精加工時(shí)刀具實(shí)際半徑減小，加工尺寸偏小。②對(duì)刀誤差：對(duì)刀時(shí)Z向或X向?qū)Φ恫粶?zhǔn)確，導(dǎo)致工件坐標(biāo)系原點(diǎn)偏移。③切削參數(shù)不當(dāng)：精加工進(jìn)給速度過(guò)高或主軸轉(zhuǎn)速過(guò)低，導(dǎo)致刀具磨損加劇，表