2025年(數(shù)控加工)數(shù)控銑削期末復(fù)習(xí)題及答案一、填空題（每空1分，共20分）1.數(shù)控銑床坐標(biāo)系中，Z軸的正方向是刀具遠(yuǎn)離工件的方向，通常與主軸軸線方向______（填“平行”或“垂直”）；X軸的正方向為刀具相對于工件______（填“向左”或“向右”）移動的方向（假設(shè)操作者面對機(jī)床）。2.數(shù)控銑削編程中，G00指令表示______，其移動速度由______（填“系統(tǒng)參數(shù)”或“程序F值”）決定；G01指令表示______，其移動速度由程序中______（填“F值”或“S值”）指定。3.刀具半徑補(bǔ)償指令G41表示______補(bǔ)償（填“左”或“右”），G42表示______補(bǔ)償（填“左”或“右”），補(bǔ)償取消指令為______（填指令代碼）。4.加工中心與普通數(shù)控銑床的主要區(qū)別是帶有______和______，可實現(xiàn)多工序連續(xù)加工。5.數(shù)控銑削中，常用的對刀方法有______對刀法、______對刀法和______對刀法（至少填三種）。6.銑削平面時，若采用順銑，刀具旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向______（填“相同”或“相反”）；逆銑時，刀具旋轉(zhuǎn)方向與工件進(jìn)給方向______（填“相同”或“相反”）。7.切削用量三要素包括______、______和______（按順序填寫）。二、選擇題（每題2分，共20分）1.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(bǔ)）C.G92（設(shè)定工件坐標(biāo)系）D.G43（刀具長度正補(bǔ)償）2.數(shù)控銑削加工圓弧時，I、J、K參數(shù)表示（）。A.圓弧起點相對于圓心的坐標(biāo)增量B.圓弧圓心相對于起點的坐標(biāo)增量C.圓弧終點相對于圓心的坐標(biāo)增量D.圓弧圓心相對于終點的坐標(biāo)增量3.加工中心換刀時，必須確保主軸處于（）狀態(tài)。A.正轉(zhuǎn)B.反轉(zhuǎn)C.停止D.任意轉(zhuǎn)速4.若工件坐標(biāo)系原點設(shè)置在工件上表面中心，使用G54設(shè)定后，執(zhí)行G90G00X0Y0Z10，刀具將移動到（）。A.機(jī)床坐標(biāo)系的X0Y0Z10B.工件坐標(biāo)系的X0Y0Z10C.機(jī)床參考點D.刀具初始位置5.銑削鋁合金時，通常優(yōu)先選擇（）材質(zhì)的刀具。A.硬質(zhì)合金B(yǎng).高速鋼C.陶瓷D.立方氮化硼6.刀具半徑補(bǔ)償僅在（）指令下有效。A.G00、G01B.G01、G02、G03C.G02、G03D.所有插補(bǔ)指令7.加工表面粗糙度要求Ra1.6μm時，粗銑后精銑的余量一般留（）。A.0.1~0.2mmB.0.3~0.5mmC.0.8~1.0mmD.1.5~2.0mm8.下列情況中，需要重新對刀的是（）。A.更換同規(guī)格刀具B.調(diào)整工件裝夾位置C.修改程序中的F值D.改變切削深度9.數(shù)控銑床回參考點的目的是（）。A.建立工件坐標(biāo)系B.建立機(jī)床坐標(biāo)系C.設(shè)定刀具長度補(bǔ)償D.檢查機(jī)床狀態(tài)10.加工如圖1所示輪廓（刀具直徑φ10mm），正確的刀具半徑補(bǔ)償指令順序是（）。（注：圖1為順時針外輪廓，刀具從起點A→B→C→D→A，A點在工件外側(cè)）A.G42→加工→G40B.G41→加工→G40C.G42→加工→G41D.G41→加工→G42三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述數(shù)控銑削加工中“刀具半徑補(bǔ)償”的作用及使用注意事項。2.加工中心的“自動換刀（ATC）”過程包括哪些關(guān)鍵步驟？3.粗銑和精銑時，切削用量的選擇原則有何不同？舉例說明。4.簡述使用G90（絕對坐標(biāo)）和G91（增量坐標(biāo)）編程的區(qū)別，并各舉一個應(yīng)用場景。5.數(shù)控銑削中，工件裝夾應(yīng)滿足哪些基本要求？四、編程題（20分）如圖2所示零件（材料為45鋼），要求：（1）設(shè)定工件坐標(biāo)系：原點位于工件上表面中心；（2）刀具選擇：φ10mm立銑刀（半徑補(bǔ)償），φ8mm中心鉆（用于孔定位），φ16mm鉆頭（用于通孔加工）；（3）加工順序：先銑削外輪廓（深度5mm），再加工4個φ16mm通孔（深度20mm）；（4）編寫完整的數(shù)控加工程序（FANUC系統(tǒng)），包含必要的工藝指令（如換刀、冷卻液開關(guān)等）。（注：圖2尺寸：外輪廓為邊長60mm的正方形，四角倒R5mm圓角；4個通孔位于正方形頂點，坐標(biāo)分別為（+25,+25）、（+25,-25）、（-25,-25）、（-25,+25）；工件厚度25mm）五、綜合分析題（10分）某數(shù)控銑床加工一批零件時，發(fā)現(xiàn)外輪廓尺寸普遍偏小0.15mm（理論值與實際測量值對比），且表面粗糙度較差（Ra3.2μm，要求Ra1.6μm）。試分析可能的原因，并提出解決措施。答案一、填空題1.平行；向右2.快速定位；系統(tǒng)參數(shù)；直線插補(bǔ)；F值3.左；右；G404.自動換刀裝置（ATC）；刀庫5.試切；尋邊器；Z向設(shè)定器（或?qū)Φ秲x、光電對刀等）6.相同；相反7.背吃刀量（切削深度）；進(jìn)給速度；切削速度二、選擇題1.B（G01為模態(tài)指令，持續(xù)有效直至被同組指令替代）2.B（I、J、K為圓心相對于圓弧起點的坐標(biāo)增量）3.C（換刀時主軸必須停止，避免碰撞）4.B（G90為絕對坐標(biāo)，G54設(shè)定工件坐標(biāo)系后，X0Y0Z10為工件坐標(biāo)系位置）5.A（鋁合金硬度低，硬質(zhì)合金刀具耐磨性好，適合高速加工）6.B（半徑補(bǔ)償僅在直線或圓弧插補(bǔ)（G01/G02/G03）時有效）7.B（精銑余量一般0.3~0.5mm，保證表面質(zhì)量）8.B（工件裝夾位置改變后，坐標(biāo)系偏移，需重新對刀）9.B（回參考點是建立機(jī)床坐標(biāo)系的基準(zhǔn)）10.A（外輪廓順時針加工，刀具在輪廓右側(cè)，用G42補(bǔ)償）三、簡答題1.作用：①避免因刀具半徑誤差導(dǎo)致輪廓尺寸偏差；②通過修改補(bǔ)償值快速調(diào)整加工尺寸；③簡化編程（只需按零件輪廓編程，無需計算刀具中心軌跡）。注意事項：①補(bǔ)償指令應(yīng)在刀具接近工件時切入，離開時切出；②補(bǔ)償平面（G17/G18/G19）需與加工平面一致；③避免在補(bǔ)償狀態(tài)下使用G00或非插補(bǔ)指令；④刀具半徑補(bǔ)償值需與實際刀具半徑一致。2.關(guān)鍵步驟：①主軸準(zhǔn)停（定位到換刀角度）；②刀庫移動至換刀位置；③機(jī)械臂（或換刀機(jī)構(gòu)）抓取主軸刀具和刀庫目標(biāo)刀具；④主軸松刀，機(jī)械臂交換刀具；⑤主軸緊刀，機(jī)械臂復(fù)位；⑥刀庫更新刀具數(shù)據(jù)（記錄新刀具位置）。3.粗銑原則：優(yōu)先增大背吃刀量（ap）和進(jìn)給速度（f），降低切削速度（vc），以提高效率；例如：ap=3~5mm，f=200~400mm/min，vc=80~120m/min。精銑原則：減小ap和f，提高vc，保證表面質(zhì)量和尺寸精度；例如：ap=0.5~1mm，f=50~150mm/min，vc=120~180m/min（硬質(zhì)合金刀具）。4.區(qū)別：G90（絕對坐標(biāo)）以工件原點為基準(zhǔn)，坐標(biāo)值為相對于原點的絕對位置；G91（增量坐標(biāo)）以當(dāng)前點為基準(zhǔn)，坐標(biāo)值為相對于前一點的位移量。應(yīng)用場景：G90適用于輪廓尺寸明確、編程直觀的情況（如正方形外輪廓）；G91適用于重復(fù)加工相同位移的結(jié)構(gòu)（如多孔均布的鉆孔加工）。5.基本要求：①定位準(zhǔn)確，保證工件坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系一致；②夾緊可靠，避免加工中工件松動；③夾緊力分布均勻，防止工件變形；④裝夾方式便于刀具接近加工面，避免干涉；⑤盡量使用通用夾具（如平口鉗），減少裝夾時間。四、編程題（示例）%O0001；G40G49G80G90G17；初始化M03S800；主軸正轉(zhuǎn)，800r/min（立銑刀）G54G00X-40Y-40Z100；快速定位到安全高度Z5；下刀至接近工件G01Z-5F100；下刀至銑削深度（Z-5）G42D01X-30Y-30F150；建立右補(bǔ)償，切入輪廓起點（外輪廓右側(cè)）G01X30Y-30；直線插補(bǔ)至右下端點G02X30Y30R5；順時針圓弧插補(bǔ)至右上端點（R5圓角）G01X-30Y30；直線插補(bǔ)至左上端點G02X-30Y-30R5；順時針圓弧插補(bǔ)至左下端點G01X-30Y-30；閉合輪廓G40G01X-40Y-40；取消補(bǔ)償，返回起刀點G00Z100；抬刀至安全高度M05；主軸停M06T02；換φ8mm中心鉆（T02）M03S1200；中心鉆轉(zhuǎn)速1200r/minG99G81X25Y25Z-3R5F50；鉆孔循環(huán)（定位孔，Z-3為深度，R5為參考平面）X25Y-25；X-25Y-25；X-25Y25；G80；取消鉆孔循環(huán)M05；主軸停M06T03；換φ16mm鉆頭（T03）M03S400；鉆頭轉(zhuǎn)速400r/minG98G83X25Y25Z-20R5Q3F80；深孔鉆循環(huán)（Z-20為通孔深度，Q3為每次進(jìn)給量）X25Y-25；X-25Y-25；X-25Y25；G80；取消循環(huán)G00Z100；M30；程序結(jié)束%五、綜合分析題可能原因：（1）尺寸偏?。孩俚毒甙霃窖a(bǔ)償值輸入錯誤（如實際刀具半徑小于補(bǔ)償值）；②刀具磨損未及時調(diào)整補(bǔ)償值；③工件裝夾松動導(dǎo)致加工中位移；④機(jī)床反向間隙未補(bǔ)償（輪廓加工時反向誤差累積）；⑤切削參數(shù)過大（如進(jìn)給過快）導(dǎo)致刀具彈性變形。（2）表面粗糙度差：①切削速度過低或過高（產(chǎn)生積屑瘤）；②進(jìn)給量過大（殘留面積大）；③刀具刃口磨損（刃口鈍化）；④冷卻液未開啟或流量不足（散熱不良，表面燒傷）；⑤機(jī)床剛性不足（加工振動）。解決措施：