2025年數(shù)控技術(shù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪項(xiàng)不屬于數(shù)控系統(tǒng)的基本組成部分？A.輸入/輸出裝置B.伺服驅(qū)動(dòng)裝置C.機(jī)床本體D.可編程邏輯控制器（PLC）答案：C2.逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線時(shí)，若偏差函數(shù)F=0，下一步應(yīng)向（）方向進(jìn)給。A.X正B.Y正C.垂直于直線的最近軸D.沿直線方向的任意軸答案：A3.半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置檢測(cè)元件通常安裝在（）。A.機(jī)床工作臺(tái)B.伺服電機(jī)軸端C.滾珠絲杠末端D.刀具主軸答案：B4.數(shù)控編程中，G41指令表示（）。A.左刀補(bǔ)B.右刀補(bǔ)C.刀具長度補(bǔ)償D.刀具半徑補(bǔ)償取消答案：A5.下列G代碼中，屬于模態(tài)指令的是（）。A.G04B.G01C.G92D.G28答案：B6.數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系中，Z軸的正方向規(guī)定為（）。A.刀具遠(yuǎn)離工件的方向B.工件遠(yuǎn)離刀具的方向C.主軸旋轉(zhuǎn)的順時(shí)針方向D.工作臺(tái)移動(dòng)的正方向答案：A7.加工中心自動(dòng)換刀（ATC）過程中，主軸準(zhǔn)停的主要目的是（）。A.提高換刀速度B.保證刀具安裝精度C.減少主軸振動(dòng)D.延長刀具壽命答案：B8.數(shù)控宏程序中，1=2+3SIN[4]屬于（）運(yùn)算。A.算術(shù)B.邏輯C.三角函數(shù)D.條件判斷答案：C9.數(shù)控機(jī)床反向間隙補(bǔ)償?shù)闹饕饔檬牵ǎ?。A.消除伺服電機(jī)死區(qū)B.補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)鏈的間隙誤差C.提高主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性D.優(yōu)化切削參數(shù)答案：B10.下列哪項(xiàng)不是影響數(shù)控加工表面粗糙度的主要因素？A.切削速度B.進(jìn)給量C.刀具材料D.機(jī)床定位精度答案：D11.數(shù)控車床加工螺紋時(shí)，必須保證（）與主軸轉(zhuǎn)速嚴(yán)格同步。A.X軸進(jìn)給B.Z軸進(jìn)給C.主軸轉(zhuǎn)向D.冷卻系統(tǒng)答案：B12.數(shù)控系統(tǒng)中，DNC功能的主要作用是（）。A.直接數(shù)字控制B.分布式數(shù)字控制C.數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信D.動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償答案：A13.加工中心的刀柄錐度通常采用（）。A.7:24B.1:10C.MorseD.BT答案：A14.下列哪項(xiàng)屬于數(shù)控機(jī)床幾何精度檢測(cè)項(xiàng)目？A.定位精度B.重復(fù)定位精度C.主軸軸向竄動(dòng)D.切削振動(dòng)答案：C15.數(shù)控編程時(shí)，G90指令表示（）。A.絕對(duì)坐標(biāo)編程B.增量坐標(biāo)編程C.固定循環(huán)D.坐標(biāo)系設(shè)定答案：A二、填空題（每空1分，共15分）1.數(shù)控系統(tǒng)的核心部件是（），其主要功能是完成軌跡規(guī)劃和邏輯控制。答案：數(shù)控裝置（CNC裝置）2.插補(bǔ)算法中，（）法適用于復(fù)雜曲線加工，其誤差可通過步長控制。答案：數(shù)字積分（DDA）3.伺服系統(tǒng)按控制方式可分為開環(huán)、半閉環(huán)和（）三種類型。答案：閉環(huán)4.數(shù)控編程中，M03表示（），M05表示主軸停止。答案：主軸正轉(zhuǎn)5.機(jī)床原點(diǎn)是機(jī)床坐標(biāo)系的（），由機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)定。答案：基準(zhǔn)點(diǎn)6.刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程分為（）、補(bǔ)償進(jìn)行和補(bǔ)償撤銷三個(gè)階段。答案：補(bǔ)償建立7.宏程序中，100為（）變量，斷電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失。答案：局部8.數(shù)控機(jī)床的定位精度主要受（）誤差和伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性影響。答案：機(jī)械傳動(dòng)9.加工中心換刀時(shí)，主軸需先（），再執(zhí)行刀具交換動(dòng)作。答案：準(zhǔn)停（定向）10.數(shù)控車床的復(fù)合循環(huán)指令G71適用于（）的粗加工。答案：外圓/內(nèi)孔11.數(shù)控系統(tǒng)的PLC主要用于（）控制，如冷卻液開關(guān)、潤滑系統(tǒng)等。答案：輔助功能（M、S、T）12.滾珠絲杠副的預(yù)緊是為了消除（），提高傳動(dòng)剛度。答案：軸向間隙13.數(shù)控銑削中，順銑與逆銑的主要區(qū)別在于（）與進(jìn)給方向的相對(duì)關(guān)系。答案：刀具旋轉(zhuǎn)方向14.檢測(cè)數(shù)控機(jī)床重復(fù)定位精度時(shí)，通常采用（）測(cè)量多次定位的坐標(biāo)值。答案：激光干涉儀15.數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)由程序號(hào)、程序內(nèi)容和（）三部分組成。答案：程序結(jié)束符三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共40分）1.簡(jiǎn)述數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要步驟。答案：①分析零件圖紙，確定加工內(nèi)容；②選擇定位基準(zhǔn)和裝夾方式；③劃分加工階段（粗加工、半精加工、精加工）；④確定各表面加工方法和順序；⑤選擇刀具、切削參數(shù)；⑥確定工序集中與分散原則；⑦編寫工藝文件。2.半閉環(huán)伺服系統(tǒng)與閉環(huán)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差異及各自優(yōu)缺點(diǎn)。答案：半閉環(huán)系統(tǒng)檢測(cè)元件安裝在伺服電機(jī)或絲杠端部，不直接測(cè)量工作臺(tái)位移；閉環(huán)系統(tǒng)檢測(cè)元件安裝在工作臺(tái)上，直接測(cè)量位移。半閉環(huán)成本低、調(diào)試簡(jiǎn)單，但無法補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)鏈誤差；閉環(huán)精度高，但成本高、易受干擾。3.G00與G01指令的主要區(qū)別是什么？使用G00時(shí)需注意哪些問題？答案：G00為快速定位指令，刀具以系統(tǒng)設(shè)定的快速進(jìn)給速度移動(dòng)，無切削；G01為直線插補(bǔ)指令，刀具按指定進(jìn)給速度切削。注意：G00路徑可能非直線（取決于系統(tǒng)參數(shù)），需避免刀具與工件/夾具碰撞；接近工件時(shí)應(yīng)降低速度。4.刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔檬鞘裁矗渴褂脮r(shí)需注意哪些事項(xiàng)？答案：作用：簡(jiǎn)化編程（按零件輪廓編程，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算刀具中心軌跡）；補(bǔ)償?shù)毒吣p或更換后的尺寸變化。注意事項(xiàng)：補(bǔ)償平面需正確選擇（G17/G18/G19）；補(bǔ)償建立/撤銷應(yīng)在非切削段完成；刀具半徑值需準(zhǔn)確輸入系統(tǒng)；避免過切（如內(nèi)輪廓加工時(shí)刀具半徑小于拐角半徑）。5.宏程序與普通程序的主要區(qū)別是什么？舉例說明宏程序的應(yīng)用場(chǎng)景。答案：區(qū)別：宏程序可使用變量、算術(shù)/邏輯運(yùn)算、循環(huán)/分支語句，具有靈活性；普通程序?yàn)楣潭ㄖ噶钚蛄?。?yīng)用場(chǎng)景：加工形狀相似但尺寸不同的系列零件（如不同直徑的臺(tái)階軸）；復(fù)雜曲線/曲面加工（如橢圓、拋物線）；需要參數(shù)化編程的場(chǎng)合（如孔系加工中用變量控制坐標(biāo)）。6.簡(jiǎn)述數(shù)控機(jī)床定位精度與重復(fù)定位精度的定義及檢測(cè)方法。答案：定位精度：機(jī)床各坐標(biāo)軸在數(shù)控系統(tǒng)控制下，從某一點(diǎn)移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際位置與理論位置的接近程度（通常用最大偏差表示）。重復(fù)定位精度：同一位置多次定位的一致性（通常用標(biāo)準(zhǔn)差或最大偏差的一半表示）。檢測(cè)方法：使用激光干涉儀，在坐標(biāo)軸全行程內(nèi)選取多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，測(cè)量實(shí)際位置與理論位置的偏差。7.進(jìn)給伺服系統(tǒng)由哪些部分組成？各部分的主要功能是什么？答案：組成：伺服驅(qū)動(dòng)單元、伺服電機(jī)、位置檢測(cè)裝置、機(jī)械傳動(dòng)裝置（如滾珠絲杠、導(dǎo)軌）。功能：驅(qū)動(dòng)單元將數(shù)控裝置的指令轉(zhuǎn)換為電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；伺服電機(jī)提供動(dòng)力；位置檢測(cè)裝置反饋實(shí)際位移；機(jī)械傳動(dòng)裝置將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，傳遞動(dòng)力。8.數(shù)控銑床與加工中心的主要區(qū)別是什么？加工中心的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在哪些方面？答案：區(qū)別：加工中心配備自動(dòng)換刀裝置（ATC）和刀庫，可自動(dòng)更換刀具；數(shù)控銑床一般需手動(dòng)換刀。優(yōu)勢(shì)：一次裝夾完成多工序加工（如銑削、鉆孔、鏜孔、攻絲），減少裝夾次數(shù)，提高加工精度和效率；適用于復(fù)雜零件的多工序加工。四、計(jì)算題（每題6分，共24分）1.某數(shù)控車床加工外圓，工件毛坯直徑Φ60mm，加工后直徑Φ50mm，長度100mm，主軸轉(zhuǎn)速n=800r/min，進(jìn)給量f=0.2mm/r，試計(jì)算切削速度vc和加工時(shí)間t（忽略切入切出時(shí)間）。答案：切削速度vc=πdn/1000=π×50×800/1000≈125.66m/min加工時(shí)間t=L/(f×n)=100/(0.2×800)=0.625min=37.5s2.采用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)第一象限直線OA，起點(diǎn)O(0,0)，終點(diǎn)A(4,3)，試列出插補(bǔ)過程（計(jì)算偏差F，確定進(jìn)給方向，更新坐標(biāo)）。答案：總步數(shù)N=4+3=7步初始F0=0第1步：F=0，進(jìn)給X+，新坐標(biāo)(1,0)，F(xiàn)1=F0-Y=0-3=-3第2步：F=-3<0，進(jìn)給Y+，新坐標(biāo)(1,1)，F(xiàn)2=F1+X=-3+4=1第3步：F=1>0，進(jìn)給X+，新坐標(biāo)(2,1)，F(xiàn)3=F2-Y=1-3=-2第4步：F=-2<0，進(jìn)給Y+，新坐標(biāo)(2,2)，F(xiàn)4=F3+X=-2+4=2第5步：F=2>0，進(jìn)給X+，新坐標(biāo)(3,2)，F(xiàn)5=F4-Y=2-3=-1第6步：F=-1<0，進(jìn)給Y+，新坐標(biāo)(3,3)，F(xiàn)6=F5+X=-1+4=3第7步：F=3>0，進(jìn)給X+，新坐標(biāo)(4,3)，到達(dá)終點(diǎn)3.某數(shù)控機(jī)床X軸反向間隙檢測(cè)結(jié)果如下：正向定位坐標(biāo)100.000mm，反向定位坐標(biāo)99.985mm，求反向間隙值，并說明如何通過系統(tǒng)參數(shù)補(bǔ)償。答案：反向間隙=100.000-99.985=0.015mm補(bǔ)償方法：在數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)中找到“反向間隙補(bǔ)償”參數(shù)（如FANUC的1851號(hào)參數(shù)），輸入0.015mm，系統(tǒng)將在反向移動(dòng)時(shí)自動(dòng)補(bǔ)償該間隙。4.數(shù)控銑削加工一內(nèi)輪廓，零件輪廓半徑R=20mm，刀具半徑r=8mm，編程時(shí)按輪廓編程，實(shí)際加工后測(cè)量輪廓半徑為19.95mm，試計(jì)算需調(diào)整的刀具半徑補(bǔ)償值Δr，并說明調(diào)整方向。答案：理想刀具中心軌跡半徑=R+r=20+8=28mm實(shí)際加工后零件半徑=19.95mm，說明刀具中心軌跡半徑偏小，實(shí)際刀具中心軌跡半徑=19.95+8=27.95mm需增大刀具中心軌跡半徑，調(diào)整量Δr=28-27.95=0.05mm因此，應(yīng)將刀具半徑補(bǔ)償值從8mm調(diào)整為8+0.05=8.05mm（增大補(bǔ)償值）。五、綜合分析題（11分）如圖所示（假想零件圖：長方體工件，長100mm，寬80mm，厚20mm；頂面需加工一凹型腔，型腔輪廓為邊長50mm的正方形，圓角半徑R5mm，深度5mm；材料為45鋼，毛坯已粗加工至尺寸），要求：（1）制定數(shù)控銑削加工工藝（包括裝夾方式、刀具選擇、切削參數(shù)、加工順序）；（2）編寫型腔精加工的數(shù)控加工程序（采用FANUC系統(tǒng)，使用刀具半徑補(bǔ)償，設(shè)工件上表面為Z=0，工件原點(diǎn)在左上角）。答案：（1）工藝制定：裝夾方式：平口虎鉗裝夾，工件底面與鉗口貼合，用百分表找正側(cè)面。刀具選擇：Φ10mm立銑刀（R5mm圓角可一次加工），硬質(zhì)合金涂層。切削參數(shù)：主軸轉(zhuǎn)速n=1200r/min（vc=πdn/1000≈37.7m/min），進(jìn)給量f=0.1mm/z（每齒進(jìn)給），fz=0.1×2=0.2mm/r（2齒），切削深度ap=5mm（一次精加工）。加工順序：①粗加工（留0.5mm余量，可用G73/G83循環(huán)）；②精加工（調(diào)用刀具半徑補(bǔ)償，沿型腔輪廓銑削）。（2）加工程序（O0001）：G90G54G40G49G80G94；初始化M03S1200；主軸正轉(zhuǎn)G00Z100.0；快速定位X0Y0；工件原點(diǎn)（左上角）Z5.0；下刀至安全高度G01Z-5