(2025年)數(shù)控加工工藝與編程復(fù)習(xí)題與參考答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.下列選項(xiàng)中，不屬于數(shù)控系統(tǒng)組成部分的是（）。A.輸入/輸出裝置B.伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)C.檢測反饋裝置D.機(jī)床本體結(jié)構(gòu)2.數(shù)控加工中，常用的直線插補(bǔ)算法是（）。A.逐點(diǎn)比較法B.最小二乘法C.牛頓迭代法D.傅里葉變換法3.加工鋁合金零件時(shí)，優(yōu)先選擇的刀具材料是（）。A.硬質(zhì)合金B(yǎng).高速鋼C.立方氮化硼（CBN）D.金剛石4.下列G代碼中，屬于模態(tài)指令的是（）。A.G04B.G01C.G90D.G285.數(shù)控銑削加工中，為避免刀具直接垂直切入工件，常采用的下刀方式是（）。A.垂直下刀B.螺旋下刀C.快速下刀D.斜線下刀6.加工中心自動(dòng)換刀時(shí)，刀具交換完成后需執(zhí)行的指令是（）。A.M03B.M06C.M08D.M307.數(shù)控車削中，恒線速控制指令是（）。A.G96B.G97C.G98D.G998.下列誤差中，屬于加工原理誤差的是（）。A.機(jī)床導(dǎo)軌磨損B.刀具尺寸偏差C.用近似圓弧插補(bǔ)代替理論曲線D.工件裝夾變形9.數(shù)控編程時(shí)，刀具半徑補(bǔ)償指令應(yīng)在（）階段使用。A.刀具接近工件前B.刀具切入工件后C.刀具退出工件時(shí)D.程序結(jié)束前10.加工孔系零件時(shí)，為減少定位誤差，應(yīng)遵循的原則是（）。A.基準(zhǔn)統(tǒng)一B.基準(zhǔn)重合C.自為基準(zhǔn)D.互為基準(zhǔn)11.下列M代碼中，用于冷卻液開啟的是（）。A.M09B.M08C.M05D.M0012.數(shù)控車床加工錐度時(shí)，需指定的參數(shù)是（）。A.錐度長度與直徑差B.錐度角度與半徑差C.錐度起點(diǎn)與終點(diǎn)坐標(biāo)D.錐度螺距與導(dǎo)程13.加工中心的“定位精度”主要反映（）。A.機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的重復(fù)位置誤差B.刀具與工件的相對(duì)位置準(zhǔn)確性C.主軸轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性D.進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性14.數(shù)控編程中，“刀具半徑左補(bǔ)償”的指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.G4315.下列加工工序安排原則中，錯(cuò)誤的是（）。A.先粗后精B.先主后次C.先孔后面D.先面后孔二、判斷題（每題1分，共10分）1.數(shù)控系統(tǒng)的“插補(bǔ)”功能是指根據(jù)給定的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的過程。（）2.數(shù)控車削中，G71指令用于外圓粗車循環(huán)，G72用于端面粗車循環(huán)。（）3.加工中心的“換刀點(diǎn)”必須設(shè)置在工件上方，以避免碰撞。（）4.刀具長度補(bǔ)償（G43/G44）用于修正刀具在Z軸方向的長度誤差。（）5.數(shù)控銑削中，順銑時(shí)刀具壽命比逆銑長，因此所有場合都應(yīng)優(yōu)先選擇順銑。（）6.加工薄壁零件時(shí)，應(yīng)采用較大的切削深度和較小的進(jìn)給速度，以減少變形。（）7.數(shù)控編程中的“絕對(duì)坐標(biāo)”是指所有坐標(biāo)值均以工件坐標(biāo)系原點(diǎn)為基準(zhǔn)。（）8.數(shù)控車床的“C軸功能”可實(shí)現(xiàn)主軸的圓周分度定位，用于加工徑向孔或槽。（）9.加工中心的“定位誤差”主要由伺服系統(tǒng)的跟隨誤差引起，與機(jī)械傳動(dòng)間隙無關(guān)。（）10.數(shù)控加工工藝文件中的“工序卡”需詳細(xì)標(biāo)注加工步驟、刀具參數(shù)、切削用量等信息。（）三、簡答題（每題5分，共40分）1.簡述數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。2.說明G00與G01指令的區(qū)別及應(yīng)用場景。3.數(shù)控車削中，刀具半徑補(bǔ)償（G41/G42）的作用是什么？使用時(shí)需注意哪些問題？4.加工中心加工孔系時(shí)，“單向趨近定位”的目的是什么？如何實(shí)現(xiàn)？5.列舉影響數(shù)控加工表面粗糙度的主要因素，并提出改善措施。6.解釋FANUC系統(tǒng)中G73指令（仿形粗車循環(huán)）的參數(shù)含義及適用場景。7.數(shù)控編程時(shí)，“工件坐標(biāo)系”與“機(jī)床坐標(biāo)系”的關(guān)系是什么？如何通過對(duì)刀建立工件坐標(biāo)系？8.加工鋁合金薄壁零件時(shí)，應(yīng)采取哪些工藝措施避免變形？四、編程題（共20分）題目：如圖所示（注：假設(shè)零件為軸類，材料45鋼，毛坯尺寸φ60mm×150mm），要求編寫FANUC系統(tǒng)數(shù)控車削加工程序。零件尺寸：左端為φ50mm×30mm外圓，右端為φ40mm×50mm外圓，中間有R5mm圓弧過渡；右端φ40mm外圓上加工M36×2的三角螺紋（有效長度30mm），螺紋大徑預(yù)車至φ35.8mm；左端端面需車削平整，總長145mm。要求：（1）采用外圓粗車循環(huán)（G71）、精車循環(huán)（G70）完成外圓加工；（2）螺紋加工使用單一循環(huán)指令（G92）；（3）合理選擇刀具（1號(hào)外圓車刀，2號(hào)螺紋車刀），設(shè)置切削參數(shù)（粗車：n=600r/min，f=0.2mm/r；精車：n=1000r/min，f=0.1mm/r；螺紋加工：n=300r/min）；（4）程序需包含必要的初始化、換刀、對(duì)刀、退刀等步驟。參考答案一、選擇題1.D2.A3.D4.B5.B6.B7.A8.C9.A10.A11.B12.C13.B14.B15.C二、判斷題1.√2.√3.×（換刀點(diǎn)可設(shè)置在機(jī)床固定換刀位置，不一定在工件上方）4.√5.×（需根據(jù)工件材料、裝夾剛性等選擇）6.×（應(yīng)采用小切深、高轉(zhuǎn)速、小進(jìn)給）7.√8.√9.×（與機(jī)械傳動(dòng)間隙有關(guān)）10.√三、簡答題1.數(shù)控加工工藝路線設(shè)計(jì)主要包括：①確定加工方法（如車、銑、鉆等）；②劃分加工階段（粗加工、半精加工、精加工）；③安排工序順序（先面后孔、先粗后精等）；④確定定位與夾緊方案；⑤選擇加工設(shè)備與刀具；⑥確定切削用量（轉(zhuǎn)速、進(jìn)給、切深）。2.G00為快速定位指令，刀具以系統(tǒng)設(shè)定的快速移動(dòng)速度趨近目標(biāo)點(diǎn)，不進(jìn)行切削，用于空行程移動(dòng)；G01為直線插補(bǔ)指令，刀具按指定進(jìn)給速度沿直線切削，用于輪廓加工。應(yīng)用場景：G00用于刀具接近或遠(yuǎn)離工件，G01用于外圓、端面等直線輪廓的切削加工。3.刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔茫孩俦苊庖虻毒甙霃綄?dǎo)致的輪廓誤差；②通過修改補(bǔ)償值實(shí)現(xiàn)同一程序加工不同尺寸的零件；③簡化編程（只需按工件輪廓編程，無需計(jì)算刀具中心軌跡）。注意問題：①補(bǔ)償指令需在刀具切入前建立，退出后取消；②避免在補(bǔ)償平面內(nèi)進(jìn)行非移動(dòng)指令（如G04）；③注意補(bǔ)償方向（左/右）的選擇，防止過切。4.單向趨近定位的目的：消除進(jìn)給系統(tǒng)的反向間隙對(duì)孔位精度的影響。實(shí)現(xiàn)方法：加工孔系時(shí)，所有孔的定位方向保持一致（如均從X軸正方向趨近），避免反向移動(dòng)；或通過系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置反向間隙補(bǔ)償值，減少誤差。5.主要因素：①切削用量（進(jìn)給速度過大、切深過小易產(chǎn)生積屑瘤）；②刀具參數(shù)（前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑）；③工藝系統(tǒng)剛性（機(jī)床、工件、刀具振動(dòng)）；④冷卻潤滑（冷卻不足導(dǎo)致切削溫度高）。改善措施：降低進(jìn)給速度，增大刀尖圓弧半徑，提高系統(tǒng)剛性（如縮短刀具懸伸），使用高效切削液。6.G73指令參數(shù)：Δi（X向總退刀量）、Δk（Z向總退刀量）、Δd（粗車分層次數(shù)）、ns（精加工程序段起始行號(hào)）、nf（精加工程序段結(jié)束行號(hào)）。適用場景：加工形狀復(fù)雜、材料去除量均勻的零件（如鑄造/鍛造毛坯），通過分層切削逼近零件輪廓，減少空行程。7.關(guān)系：工件坐標(biāo)系是編程時(shí)使用的坐標(biāo)系，需通過對(duì)刀與機(jī)床坐標(biāo)系建立關(guān)聯(lián)（工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)的偏移量存儲(chǔ)在系統(tǒng)參數(shù)中）。對(duì)刀方法：①試切對(duì)刀法（車削外圓后測量直徑，輸入X向偏置；車削端面后輸入Z向偏置）；②對(duì)刀儀對(duì)刀法（自動(dòng)測量刀具相對(duì)于工件原點(diǎn)的位置）。8.工藝措施：①采用小切深、高轉(zhuǎn)速、小進(jìn)給的切削參數(shù)，減少切削力；②使用專用夾具（如彈性夾頭、扇形軟爪），增大接觸面積，降低夾緊變形；③分層加工（粗加工留余量，精加工釋放應(yīng)力）；④采用對(duì)稱加工（如交替切削兩側(cè)），平衡內(nèi)應(yīng)力；⑤使用充分冷卻，控制切削溫度。四、編程題（示例）```O0001；T0101；（換1號(hào)外圓車刀，建立刀補(bǔ)）M03S600；（粗車轉(zhuǎn)速600r/min）G00X62Z2；（快速定位至循環(huán)起點(diǎn)）G71U2R1；（X向每次切深2mm，退刀1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.2；（精車余量X向0.5mm，Z向0.1mm，進(jìn)給0.2mm/r）N10G00X40；（精加工程序起始）G01Z0F0.1；（車右端面）X42Z-1；（倒1×45°角）Z-50；（車φ40外圓）G03X50Z-55R5；（R5圓弧過渡）G01Z-85；（車φ50外圓）X60；（退刀至φ60）N20Z-100；（精加工程序結(jié)束）G70P10Q20；（精車循環(huán)，轉(zhuǎn)速由M03S1000控制）G00X100Z100；（退至換刀點(diǎn)）M05；（主軸停）M06T0202；（換2號(hào)螺紋車刀）M03S3