(2025年)數(shù)控車工高級理論復(fù)習(xí)題(帶答案)一、選擇題（每題2分，共30分）1.數(shù)控車床加工螺紋時，若采用G76指令，其參數(shù)P（m、r、a）中“a”表示的是（）A.精車次數(shù)B.螺紋倒角量C.刀尖角度D.最小切削深度答案：C2.加工鈦合金材料時，優(yōu)先選用的刀具材料是（）A.YG類硬質(zhì)合金B(yǎng).YT類硬質(zhì)合金C.立方氮化硼（CBN）D.高速鋼答案：A（鈦合金化學(xué)活性高，YG類（WC-Co）與鈦親和力小，抗粘結(jié)性好）3.恒線速控制（G96）在車削端面時，為防止轉(zhuǎn)速過高，需配合使用（）A.G50（主軸最高轉(zhuǎn)速限制）B.G97（恒轉(zhuǎn)速控制）C.G41（左補償）D.G42（右補償）答案：A4.以下關(guān)于刀尖圓弧半徑補償（G41/G42）的描述，錯誤的是（）A.補償值需輸入刀具參數(shù)表B.僅在G01、G02、G03指令中生效C.粗車時可不啟用補償D.補償方向由刀具相對于工件的位置決定答案：C（粗車時若刀尖圓弧影響輪廓精度，仍需補償）5.加工直徑Φ80mm、長度300mm的45鋼軸類零件，粗車時合理的背吃刀量（單邊）應(yīng)為（）A.0.1-0.3mmB.1.5-3mmC.5-8mmD.10-15mm答案：B（45鋼粗車背吃刀量通常取1.5-4mm，兼顧效率與機床負(fù)載）6.數(shù)控系統(tǒng)中，“反向間隙補償”的作用是消除（）A.絲杠與螺母的間隙引起的定位誤差B.刀具磨損引起的尺寸偏差C.熱變形引起的加工誤差D.編程誤差答案：A7.車削薄壁零件時，為減少變形，應(yīng)優(yōu)先采用（）A.大背吃刀量、高轉(zhuǎn)速B.小背吃刀量、低轉(zhuǎn)速C.大進給量、低轉(zhuǎn)速D.小背吃刀量、高轉(zhuǎn)速答案：D（小背吃刀量減少切削力，高轉(zhuǎn)速降低切削力峰值，減少振動變形）8.以下G代碼中，屬于模態(tài)指令的是（）A.G04（暫停）B.G01（直線插補）C.G28（返回參考點）D.G92（螺紋切削循環(huán)）答案：B（模態(tài)指令持續(xù)有效，直到被同組指令替代）9.加工中心孔時，若中心鉆折斷，最可能的原因是（）A.轉(zhuǎn)速過高B.進給量過小C.中心鉆與工件軸線不垂直D.未使用切削液答案：C（中心鉆對中性要求高，偏斜會導(dǎo)致受力不均而折斷）10.評定表面粗糙度的參數(shù)Ra表示（）A.輪廓最大高度B.輪廓算術(shù)平均偏差C.微觀不平度十點高度D.輪廓單元的平均寬度答案：B11.車削細(xì)長軸時，為防止彎曲變形，通常采用（）A.一夾一頂裝夾，跟刀架支撐B.兩頂尖裝夾C.三爪卡盤直接裝夾D.心軸裝夾答案：A（跟刀架可抵消徑向切削力，減少細(xì)長軸彎曲）12.數(shù)控車床的“定位精度”是指（）A.刀具實際位置與指令位置的一致程度B.加工零件的尺寸精度C.重復(fù)定位時的位置偏差D.主軸旋轉(zhuǎn)的徑向跳動答案：A13.以下刀具中，適合加工淬硬鋼（HRC55-60）外圓的是（）A.涂層硬質(zhì)合金刀B.陶瓷刀具C.高速鋼刀D.金剛石刀具答案：B（陶瓷刀具適合高硬度材料精加工，CBN更優(yōu)但選項未列）14.程序段“G01X50.0Z-30.0F0.2”中，F(xiàn)0.2表示（）A.主軸轉(zhuǎn)速200r/minB.進給速度0.2mm/rC.進給速度0.2mm/minD.背吃刀量0.2mm答案：B（車削中F默認(rèn)單位為mm/r）15.加工螺紋時，若螺距誤差超差，最可能的原因是（）A.主軸編碼器故障B.刀具磨損C.切削液不足D.工件裝夾松動答案：A（主軸編碼器負(fù)責(zé)反饋轉(zhuǎn)速，直接影響螺距精度）二、判斷題（每題1分，共10分，正確√，錯誤×）1.數(shù)控車床的“參考點”是機床上的一個固定點，由限位開關(guān)確定。（）答案：√2.粗車時應(yīng)選擇較小的進給量，以保證表面質(zhì)量。（）答案：×（粗車優(yōu)先效率，進給量應(yīng)較大）3.刀具半徑補償僅在XY平面生效，車削中無需考慮。（）答案：×（車削中需考慮刀尖圓弧半徑補償，屬于XZ平面補償）4.加工鋁件時，為避免粘刀，應(yīng)選用較高的切削速度和較小的進給量。（）答案：√（鋁塑性好，高轉(zhuǎn)速可減少積屑瘤）5.恒線速控制（G96）在車削錐面時，可自動調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速保持線速度恒定。（）答案：√6.反向間隙補償值越大越好，可完全消除絲杠間隙。（）答案：×（補償值需根據(jù)實際測量調(diào)整，過大會導(dǎo)致反向超程）7.宏程序中，1=2+3表示將變量2與3相加后賦值給1。（）答案：√8.車削右旋螺紋時，主軸正轉(zhuǎn)，刀具從右向左進給。（）答案：√9.表面粗糙度Ra值越小，零件表面越光滑。（）答案：√10.數(shù)控系統(tǒng)的“單段執(zhí)行”功能可用于調(diào)試程序，逐段運行并觀察刀具軌跡。（）答案：√三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述影響數(shù)控車削加工精度的主要因素。答案：①機床精度：包括定位精度、重復(fù)定位精度、主軸回轉(zhuǎn)精度、導(dǎo)軌直線度等；②刀具因素：刀具磨損、刀尖圓弧半徑、刀具安裝誤差；③工藝參數(shù)：切削速度、進給量、背吃刀量選擇不當(dāng)導(dǎo)致振動或熱變形；④工件裝夾：裝夾力過大引起變形，或定位不準(zhǔn)導(dǎo)致基準(zhǔn)偏移；⑤熱變形：機床、刀具、工件因切削熱產(chǎn)生的膨脹變形；⑥編程誤差：插補誤差、刀具補償計算錯誤等。2.解釋宏程序在數(shù)控車削中的應(yīng)用優(yōu)勢。答案：①變量化編程：可通過變量賦值實現(xiàn)參數(shù)化加工，適應(yīng)同類零件不同尺寸的批量生產(chǎn)；②邏輯控制功能：利用條件判斷（IF-THEN）、循環(huán)（WHILE）等指令，簡化復(fù)雜輪廓（如拋物線、橢圓）的編程；③動態(tài)調(diào)整：加工中可根據(jù)實時測量值修改變量，實現(xiàn)自適應(yīng)控制；④減少程序段數(shù)量：通過宏程序封裝常用加工模塊（如切槽循環(huán)、倒角循環(huán)），提高編程效率。3.列舉三種常見的刀具磨損形式，并說明其產(chǎn)生原因。答案：①前刀面磨損（craterwear）：高溫高壓下，切屑與前刀面發(fā)生粘結(jié)、擴散磨損，常見于高速切削塑性材料（如鋼件）；②后刀面磨損（flankwear）：刀具后刀面與已加工表面摩擦，產(chǎn)生機械磨損，主要發(fā)生在低速切削或加工脆性材料（如鑄鐵）時；③邊界磨損（notchwear）：刀具主副切削刃與工件待加工表面/已加工表面接觸處的磨損，多因切削溫度梯度和應(yīng)力集中導(dǎo)致，常見于加工高硬度材料或斷續(xù)切削。4.簡述車削加工中“過切”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。答案：原因：①刀具半徑補償值輸入錯誤（如補償方向反、數(shù)值過大）；②編程時未考慮刀尖圓弧半徑，導(dǎo)致理論軌跡與實際軌跡偏差；③機床反向間隙未補償，刀具反向移動時出現(xiàn)超程；④切削參數(shù)過大（如進給量過高），刀具彈性變形導(dǎo)致實際切削位置超出指令位置。預(yù)防措施：①正確輸入刀具補償參數(shù)并驗證；②編程時使用刀尖圓弧半徑補償指令（G41/G42）；③定期檢測并補償機床反向間隙；④合理選擇切削參數(shù)，避免刀具過載；⑤通過仿真軟件驗證程序軌跡。5.說明數(shù)控車床主軸準(zhǔn)停（定向）功能的作用及應(yīng)用場景。答案：作用：使主軸停止在固定的角度位置，確保刀具或工件的定位精度。應(yīng)用場景：①自動換刀（ATC）時，保證刀柄鍵槽與主軸端面鍵準(zhǔn)確配合；②加工軸向鍵槽或徑向孔時，確保刀具與工件槽/孔位置對應(yīng)；③精密分度加工（如多面體車削），需主軸在特定角度鎖定以保證分度精度；④裝夾帶鍵槽的工件時，確保工件鍵槽與卡盤定位面一致。四、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某零件如圖所示（外圓Φ60h7，長度120mm，材料40Cr，硬度28-32HRC，表面粗糙度Ra1.6μm），需在數(shù)控車床上完成精加工。請分析：（1）裝夾方式選擇及原因；（2）刀具材料與幾何參數(shù)（刀尖半徑、前角、后角）的選擇依據(jù)；（3）切削參數(shù)（轉(zhuǎn)速、進給量、背吃刀量）的確定原則。答案：（1）裝夾方式：采用一夾一頂（三爪卡盤+頂尖）裝夾。原因：40Cr強度較高，零件長度120mm（長徑比2:1），一夾一頂可提高裝夾剛性，避免單爪裝夾因懸臂過長導(dǎo)致振動，保證加工精度。（2）刀具材料：選用涂層硬質(zhì)合金（如P10-P20類），40Cr硬度適中（28-32HRC），涂層可提高刀具耐磨性和抗粘結(jié)性；幾何參數(shù)：刀尖半徑0.4-0.8mm（Ra1.6要求較小的殘留面積，刀尖半徑越大，理論粗糙度越低，但需避免過大導(dǎo)致切削力增加）；前角5°-10°（兼顧鋒利性與刀具強度，40Cr塑性較好，前角不宜過大以免崩刃）；后角8°-12°（減少后刀面與已加工表面摩擦，提高表面質(zhì)量）。（3）切削參數(shù)：轉(zhuǎn)速n=1000×v/(πD)，v取80-120m/min（涂層硬質(zhì)合金加工40Cr的合理線速度），D=60mm，計算得n≈424-637r/min，取500r/min；進給量f=0.08-0.15mm/r（Ra1.6要求較小進給量，刀尖半徑0.8mm時，f=√(8×Ra×r)=√(8×1.6×0.8)≈3.2mm/r，實際取0.1mm/r更安全）；背吃刀量ap=0.1-0.3mm（精加工背吃刀量需小，避免切削力過大影響精度，同時去除粗車殘留余量）。2.編寫加工外圓螺紋（M30×2，有效長度25mm，牙型角60°，材料Q235）的數(shù)控程序段（要求使用G76復(fù)合螺紋循環(huán)指令，包含必要的初始化和退刀動作）。答案：（假設(shè)工件坐標(biāo)系原點在右端面中心，毛坯直徑Φ32mm，長度50mm）O0001；T0101；（調(diào)用1號螺紋刀，刀尖角60°，刀尖半徑0.1mm）M03S600；（主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min）G00X35.0Z5.0；（快速定位至循環(huán)起點）G76P020560Q100R0.05；（m=2精車次數(shù)，r=0.5螺尾倒角（5×0.1mm），a=60°牙型角；Q=100μm最小切削深度；R=0.05mm精車余量）G76X27.72Z-25.0P1082Q500F2.0；（X=30-2×1.082=27.72mm（牙高1.082×螺距2=2.164mm）；Z=-25mm有效長度；P=1082μm牙型高度；Q=500μm第一次切削深度；F=2mm螺距）G00X100.0Z100.0；（快速退刀）M05；（主軸停）M30；（程序結(jié)束）注：G76參數(shù)說明：P(m、r、a)中