(2025年)《數(shù)控編程與加工技術(shù)》(基礎(chǔ)篇)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列選項中，不屬于數(shù)控系統(tǒng)基本組成部分的是（）。A.輸入/輸出裝置B.伺服驅(qū)動系統(tǒng)C.檢測反饋裝置D.自動換刀裝置答案：D2.數(shù)控機床上實現(xiàn)刀具沿直線或曲線軌跡運動的功能是通過（）完成的。A.位置控制B.速度控制C.插補運算D.誤差補償答案：C3.下列G代碼中，屬于模態(tài)代碼的是（）。A.G04B.G01C.G92D.G43答案：B（注：模態(tài)代碼指持續(xù)有效直至被同組代碼替代，G01屬于直線插補模態(tài)）4.數(shù)控車床中，工件坐標(biāo)系的Z軸正方向通常定義為（）。A.遠離工件卡盤方向B.靠近工件卡盤方向C.垂直工件軸線向上D.垂直工件軸線向下答案：A5.刀具半徑補償指令G41/G42中，“左補償”與“右補償”的判斷依據(jù)是（）。A.刀具移動方向B.工件輪廓加工方向C.主軸旋轉(zhuǎn)方向D.操作者面對機床的方向答案：B（注：沿刀具前進方向看，刀具在工件左側(cè)為G41，右側(cè)為G42）6.下列編程指令中，用于調(diào)用子程序的是（）。A.M98P1005B.M99P1005C.G65H01D.G71U2.0答案：A7.數(shù)控銑床的機床原點（機械原點）是（）。A.由用戶設(shè)定的參考點B.機床出廠時固定的參考點C.工件裝夾后的零點D.程序中指定的對刀點答案：B8.加工過程中，因刀具磨損導(dǎo)致工件尺寸超差，最有效的補償方法是（）。A.修改刀具長度補償值B.修改刀具半徑補償值C.調(diào)整進給速度D.更換新刀具答案：B（注：刀具半徑磨損會直接影響工件輪廓尺寸，需通過半徑補償調(diào)整）9.數(shù)控加工中，進給速度F的單位在G94（每分鐘進給）模式下通常為（）。A.mm/rB.mm/minC.r/minD.in/min答案：B10.下列M代碼中，用于冷卻液開啟的是（）。A.M03B.M08C.M09D.M30答案：B11.數(shù)控車床編程時，若采用直徑編程方式，X軸坐標(biāo)值應(yīng)輸入（）。A.半徑值B.直徑值C.半徑值的2倍D.實際測量值的1/2答案：B12.加工中心中，自動換刀（ATC）動作通常由（）指令觸發(fā)。A.M06B.M08C.M10D.M30答案：A13.下列誤差中，不屬于數(shù)控加工定位誤差的是（）。A.夾具定位面磨損B.工件裝夾松動C.滾珠絲杠螺距誤差D.刀具熱伸長答案：D（注：刀具熱伸長屬于加工過程中的動態(tài)誤差，非定位誤差）14.宏程序的核心功能是（）。A.簡化重復(fù)加工指令B.實現(xiàn)變量運算與條件判斷C.提高加工效率D.降低編程錯誤答案：B15.數(shù)控系統(tǒng)中，G90與G91分別表示（）。A.絕對編程與增量編程B.增量編程與絕對編程C.直徑編程與半徑編程D.半徑編程與直徑編程答案：A二、判斷題（每題1分，共15分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.G00指令的移動速度由F代碼指定。（）答案：×（G00為快速定位，速度由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，與F無關(guān)）2.刀具半徑補償僅適用于輪廓銑削，車削加工不需要補償。（）答案：×（數(shù)控車削中，刀尖圓弧也需半徑補償）3.機床坐標(biāo)系的原點是固定不變的，而工件坐標(biāo)系可通過對刀重新設(shè)定。（）答案：√4.程序段“G01X20Z-30F0.2”中，F(xiàn)0.2表示每轉(zhuǎn)進給0.2mm。（）答案：√（數(shù)控車床G99模式下F為每轉(zhuǎn)進給）5.M02與M30均為程序結(jié)束指令，區(qū)別在于M30會自動返回程序開頭。（）答案：√6.數(shù)控加工中，粗加工應(yīng)選擇較小的背吃刀量和較高的進給速度。（）答案：×（粗加工需大背吃刀量、適中進給，以提高效率）7.宏程序中，“1=10”表示將變量1賦值為10。（）答案：√8.G43為刀具長度正補償，G44為負補償，使用時需配合H代碼指定補償號。（）答案：√9.加工中心換刀時，刀具必須回到換刀點，該點一般設(shè)定在機床參考點或安全位置。（）答案：√10.數(shù)控車床的X軸通常與工件軸線平行，Z軸與軸線垂直。（）答案：×（X軸垂直軸線，Z軸平行軸線）11.程序段格式中，“N100G00X50Z100”是正確的寫法。（）答案：√（包含程序段號、功能字和坐標(biāo)值）12.切削用量三要素是指背吃刀量、進給速度和主軸轉(zhuǎn)速。（）答案：√13.采用G71指令進行外圓粗車循環(huán)時，必須指定精車路線的程序段。（）答案：√14.刀具補償功能可以消除因刀具磨損、安裝誤差導(dǎo)致的加工誤差，但無法補償機床本身的幾何誤差。（）答案：√15.數(shù)控編程時，為避免過切，輪廓加工應(yīng)在切入/切出時使用圓弧或直線過渡。（）答案：√三、簡答題（每題5分，共40分）1.簡述數(shù)控加工的主要特點。答案：①加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定；②適應(yīng)性強，適合多品種小批量生產(chǎn)；③生產(chǎn)效率高（自動換刀、多工序集中）；④勞動強度低；⑤便于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化管理。2.G00與G01指令的主要區(qū)別是什么？答案：G00為快速定位指令，刀具以系統(tǒng)設(shè)定的快速移動速度運動，無切削加工，軌跡可能為折線；G01為直線插補指令，刀具按F指定的進給速度沿直線切削，軌跡為直線段。3.刀具半徑補償?shù)淖饔檬鞘裁矗渴褂脮r需注意哪些問題？答案：作用：①簡化編程（按工件輪廓編程，系統(tǒng)自動計算刀具中心軌跡）；②補償?shù)毒吣p或更換刀具時的尺寸誤差。注意事項：①補償平面（G17/G18/G19）需正確選擇；②切入/切出段需預(yù)留足夠距離，避免過切；③補償指令（G41/G42）與取消指令（G40）需成對使用；④刀具半徑值需準確輸入補償表。4.簡述工件坐標(biāo)系的設(shè)定方法（以FANUC系統(tǒng)為例）。答案：①通過對刀操作確定工件原點相對于機床原點的偏移量；②使用G54~G59指令直接調(diào)用預(yù)設(shè)坐標(biāo)系；③或通過G92（FANUC部分系統(tǒng)）或G50（數(shù)控車床）指令在程序中臨時設(shè)定；④也可通過手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）將偏移量輸入系統(tǒng)參數(shù)表。5.FANUC系統(tǒng)中，M03、M04、M05分別代表什么功能？答案：M03：主軸正轉(zhuǎn)（順時針旋轉(zhuǎn)，從主軸前端看）；M04：主軸反轉(zhuǎn)（逆時針旋轉(zhuǎn)）；M05：主軸停止轉(zhuǎn)動。6.數(shù)控車床編程中，直徑編程與半徑編程的區(qū)別是什么？答案：直徑編程時，X軸坐標(biāo)值輸入工件的實際直徑尺寸（如Φ50）；半徑編程時，X軸輸入半徑值（如25）。實際加工中，數(shù)控車床默認采用直徑編程，可簡化編程（避免計算半徑）。7.影響數(shù)控加工精度的主要因素有哪些？（至少列出5項）答案：①機床本身的幾何精度（如導(dǎo)軌直線度、絲杠螺距誤差）；②刀具誤差（磨損、刀尖圓弧半徑）；③工件裝夾誤差（定位不準確、夾緊變形）；④切削熱引起的熱變形（機床、刀具、工件）；⑤數(shù)控系統(tǒng)的插補精度與伺服控制精度；⑥編程誤差（近似輪廓替代理論輪廓）。8.簡述數(shù)控程序編制的一般步驟。答案：①分析零件圖（尺寸、精度、材料）；②確定加工工藝（工序、刀具、切削參數(shù)）；③確定工件坐標(biāo)系與對刀點；④計算刀具軌跡坐標(biāo)（基點、節(jié)點）；⑤編寫程序（G/M代碼、輔助功能）；⑥程序校驗（試切或仿真）；⑦修正程序（根據(jù)校驗結(jié)果調(diào)整）。四、編程題（共20分）1.（10分）如圖所示（注：假設(shè)零件為軸類，毛坯Φ50×100mm，材料45鋼），要求使用FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床編寫外圓粗車及精加工程序。工藝要求：①粗車背吃刀量2mm（半徑值），留0.5mm精車余量；②精車進給速度0.1mm/r，主軸轉(zhuǎn)速800r/min；③刀具：90°外圓車刀（T0101），刀尖圓弧半徑0.4mm；④工件坐標(biāo)系原點設(shè)定在右端面中心。（注：因無法插入圖，假設(shè)零件輪廓為：從右端面（Z0）開始，X40（長20mm）→X30（長15mm）→X20（長25mm）→X0（Z-60mm，頂尖））參考程序：O0001；G99G40G21；（每轉(zhuǎn)進給，取消半徑補償，米制單位）T0101；（調(diào)用1號刀，1號補償）M03S600；（粗車轉(zhuǎn)速600r/min）G00X52Z2；（快速定位到起刀點）G71U2.0R1.0；（粗車循環(huán)：背吃刀量2mm（半徑），退刀量1mm）G71P10Q20U1.0W0.5F0.3；（精車余量X向1mm（直徑），Z向0.5mm，進給0.3mm/r）N10G00X20；（精車路線開始：快速到X20）G01Z0F0.1；（直線插補到Z0）X30Z-15；（錐面加工）Z-30；（外圓Φ30，長15mm）X40Z-45；（錐面加工）Z-60；（外圓Φ40，長15mm）X50；（退刀）N20Z-70；（精車路線結(jié)束）G00X100Z100；（返回換刀點）M05；（主軸停）M00；（程序暫停，測量粗車尺寸）M03S800；（精車轉(zhuǎn)速800r/min）G00X52Z2；（快速定位）G70P10Q20；（精車循環(huán)）G00X100Z100；T0100；（取消刀補）M30；（程序結(jié)束）2.（10分）如圖所示（注：假設(shè)為平面輪廓零件，毛坯50mm×50mm×10mm鋁板，要求銑削外輪廓，單邊余量1mm），使用FANUC系統(tǒng)數(shù)控銑床編寫加工程序。工藝要求：①刀具Φ10mm立銑刀（T0101），半徑補償；②主軸轉(zhuǎn)速1200r/min，進給速度150mm/min；③工件坐標(biāo)系原點在毛坯上表面中心；④切入/切出采用圓弧過渡，避免法向切入。（注：假設(shè)輪廓為：起點（20,10）→（20,30）→（30,30）→（30,20）→（20,10），逆時針加工）參考程序：O0002；G40G49G80G90；（初始狀態(tài)：取消補償、固定循環(huán)、絕對編程）T01M06；（換1號刀）M03S1200；（主軸正轉(zhuǎn)）G54G00X0Y0Z50；（到工件坐標(biāo)系上方）Z10；（下刀至安全高度）G01Z-5F100；（下刀至切削深度）G41D01X25Y10F150；（建立左補償，切入圓弧起點）G03X20Y15R5；（圓弧切入輪廓）G01Y30；（加工左側(cè)邊）X30；（加工頂邊）Y20；（加工右側(cè)邊）X20；（加工底邊）G03X25Y15R5；（圓弧切出）G40G01X30Y10；（取消補償）G00Z50；（抬刀）M05；（主軸停）M30；（程序結(jié)束）五、綜合分析題（15分）某數(shù)控車削程序段如下，分析其中存在的錯誤并修正：N10G99G28U0W0；N20T0101M04；N30G00X50Z2；N40G71U1.5R0.5；N50G71P60Q70U0.3W0.1F0.2；N60G01X30Z0；N70Z-50；N80G70P60Q70S800；N90M30；答案：錯誤分析：1.N10：G28為返回參考點指令，格式應(yīng)為“G28U_W_”（U/W為相對于當(dāng)前點的增量坐標(biāo)），但程序中直接“U0W0”會導(dǎo)致機床返回參考點，可能與加工路徑?jīng)_突，粗加工前無需返回參考點，應(yīng)刪除或調(diào)整。2.N20：M04為主軸反轉(zhuǎn)，車削外圓通常使用主軸正轉(zhuǎn)（M03），反轉(zhuǎn)可能導(dǎo)致切屑纏繞刀具，需改為M03。3.N80：G70（精車循環(huán)）的S代碼應(yīng)在調(diào)用前指定（如N70后），或通過M03S800在精車前設(shè)定，直接在G70中寫S800可能不生效（部分系統(tǒng)支持，但不規(guī)范）。4.程序缺少換刀后的主軸啟動指令（M03）與切削液控制（如M08），雖非強制錯誤，但工藝不完整。修正后程序（關(guān)鍵修改）：N10G99G40G21；（取消補償，設(shè)定單位）N20T0101；N30M03S600；（主軸正轉(zhuǎn)，粗車轉(zhuǎn)速）