最新数控技术期末试题总.docx

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最新数控技术期末试题总

《数控加工工艺与编程》

模拟试题一

一、填空题（每题1分,共20分）

1、数控机床大体由输入装置、数控装置、伺服系统和机床本体组成。

2、FMC由加工中心和自动交换工件装置所组成。

3、数控系统按一定的方法确定刀具运动轨迹的过程叫插补，实现这一运算的装置叫插补器

4、数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用右手定则判定，X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用右手螺旋法则判断。

5、走刀路线是指加工过程中，刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向。

6、使用返回参考点指令G28时，应取消刀具补偿功能，否则机床无法返回参考点。

7、在精铣内外轮廓时，为改善表面粗糙度，应采用顺铣的进给路线加工方案。

8、一般数控加工程序的编制分为三个阶段完成，即工艺处理、数学处理和编程调试。

9、一般维修应包含两方面的含义，一是日常的维护,二是故障维修。

10、数控机床的精度检查，分为几何精度检查、定位精度检查和切削精度检查。

11、刚度是指材料在外力作用下抵抗变形的能力。

12、三相步进电动机的转子上有40个齿，若采用三相六拍通电方式，则步进电动机的步距角为1.50。

13、切削时的切削热大部分由切屑带走。

14、决定某一种定位方式属于几点定位，根据工件被消除了几个自由度。

15、滚珠丝杠消除轴向间隙的目的是提高反向传动精度。

16、车刀的角度中影响切削力最大的是前角。

17、观察G02（G03）方向为垂直于圆弧所在坐标平面的坐标轴负向。

18、刀具路线是刀位点相对于工件运动轨迹。

19、可以完成几何造型，刀具轨迹生成，后置处理的编程方法称图形交互式自动编程。

20、刀具磨损主要原因是切削时的高温。

二、判断（每题1分,共20分）

1．数控机床是为了发展柔性制造系统而研制的。

（×）

2．数控技术是一种自动控制技术。

（√）

3．数控机床的柔性表现在它的自动化程度很高。

（×）

4．数控机床是一种程序控制机床。

（√）

5．能进行轮廓控制的数控机床，一般也能进行点位控制和直线控制。

（√）

6．加工平面任意直线应采用点位控制数控机床。

（×）

7．加工与坐标轴成45º的斜线可采用点位直线控制数控机床。

（√）

8．多坐标联动就是将多个坐标轴联系起来，进行运动。

（×）

9．联动是数控机床各坐标轴之间的运动联系。

（×）

10．四轴控制的数控机床可用来加工圆柱凸轮。

（√）

11．加工中心是一种多工序集中的数控机床。

（√）

12．加工中心是最早发展的数控机床品种。

（×）

13．加工中心是世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。

（√）

14．数控机床以G代码作为数控语言。

（×）

15．数控机床上的F、S、T就是切削三要素。

（×）

16．G40是数控编程中的刀具左补偿指令。

（×）

17．判断刀具左右偏移指令时，必须对着刀具前进方向判断。

（×）

18．数控铣床的工作台尺寸越大，其主轴电机功率和进给轴力矩越大。

（√）

19．G03X_Y_I_J_K_F_表示在XY平面上顺时针插补。

（×）

20．同组模态G代码可以放在一个程序段中，而且与顺序无关。

（×）

三、选择（每题1分,共20分）

1、在数控机床上加工零件，一般要经过以下步骤：

（B）。

A.准备阶段、编程阶段、调整、加工阶段

B.准备阶段、编程阶段、准备信息载体、加工阶段

C.调整、编程阶段、准备信息载体、加工阶段

D.准备阶段、编程阶段、准备信息载体、调整

2、FANUC数控系统操作面板方式键中，显示报警和用户信息的是（B）。

A.POSB.MESSAGE/ALARM

C.MENU/OFSETD.CUSTOM/GRAPH

3、FANUC系统中机床原点自动返回指令是：

（C）。

A.G26B.G27C.G28D.G29

4、一般情况下检验工件、调整、排屑时应用（B）。

A.M06B.M00C.M02D.M04

5、M01的含义是：

（B）。

A.程序停止B.选择停止C.程序结束D.程序开始

6、系统程序存放在（A）中。

A.只读存储器B.随机存储器中C.CPUD.软盘

7、（B）是用来指定机床的运动形式。

A.辅助功能B.准备功能C.刀具功能D.主轴功能

8、（A）是规定主轴的启动、停止、转向及冷却液的打开和关闭等。

A辅助功能B.主功能C.刀具功能D.主轴功能

9、（A）是通过编辑子程序中的变量来改变刀具路径与刀具位置。

A.宏程序B.主程序C.子程序D.循环程序

10、刀库和自动换刀装置称为（C）。

A.NCB.CNCC.ATCD.APC

11、（C）的位置一般由机械挡块位置进行粗定位，然后由光电编码器进行精确定位。

A.工件原点B.机床原点C.参考点D.夹具原点

12、刀具从某一个位置向另一位置移动时，不管中间的移动轨迹如何，只要刀具最后能正确到达目标的控制方式，称为（B）。

A.直线控制B.点位控制C.轮廓控制D.其它控制

13、脉冲增量插补法适用于以步进电机为驱动装置的（D）数控系统。

A.半闭环B.不用C.闭环D.开环

14、数控机床的控制系统发展至今，已经经历了从电子管到数字控制（D）代的演变。

A.三B.四C.五D.六

15、所谓（C），就是把被加工零件的工艺过程、工艺参数、运动要求用数字指令形式记录在介质上，并输入数控系统。

A.程序B.工艺单C.编程D.工艺步骤

16、在坐标系中，所有的坐标点均以一固定坐标原点为起点，并以此计算各点的坐标值，这个坐标系称为（D）。

A.编程坐标系B.工作坐标系C.增量坐标系D.绝对坐标系

17、增量坐标系：

在坐标系中，运动轨迹的终点坐标是以起点计量的，称为（C）。

A.编程坐标系B.工作坐标系C.增量坐标系D.绝对坐标系

18、（B）适用于多品种、中小批量的生产，特别适合新产品的试生产。

A.普通机床B.数控机床C.专用机床D.重型机床

19、（D）刀具应具有较高的耐用度和刚度，刀头材料热脆好，有良好的断屑性能，可调、易更换等特点。

A.常用B.特种C.可调D.数控

20、机夹式车刀按刀片紧固方法的差异可分为（C）。

A.杠杆式、楔块式、焊接式、上压式B.楔块式、杠杆式、螺钉式、焊接式

C.杠杆式、楔块式、螺钉式、上压式D.楔块式、螺钉式、焊接式、上压式

四、简答（每题3分,共15分）

1、刀具材料的基本要求

答:

1、高于被加工材料的硬度（HRC>60）和高耐磨性；2、足够的冲击韧性和强度；3、良好的耐热性和导热性；4、抗粘接性；5、化学稳定性；6、良好的工艺性和经济性。

2、何谓点位直线控制、何谓轮廓控制？

答：

点位直线控制类型的数控机床不仅可以控制刀具或工作台由一个位置点到另一个位置点的精确移动，还可以控制它们以给定的速度沿着平行于某一坐标轴方向移动和在移动过程中进行加工；该类型系统也可控制刀具或工作台同时在两个轴向以相同的速度运动，从而沿着与坐标轴成45º的斜线进行加工。

轮廓控制机床的控制系统可使刀具或工作台在几个坐标轴方向以各轴向的速度同时协调联动，不仅能控制运动部件的起点与终点，还可以控制其运动轨迹及轨迹上每一点的速度和位移。

3、什么是刀具半径补偿？

什么是刀具长度补偿？

答：

由于刀具总有一定的刀具半径或刀尖部分有一定的圆弧半径，所以在零件轮廓加工过程中刀位点的运动轨迹并不是零件的实际轮廓，刀位点必须偏移零件轮廓一个刀具半径，这种偏移称为刀具半径补偿。

刀具长度补偿是为了使刀具顶端达到编程位置而进行的刀具位置补偿。

刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向的补偿，使刀具在Z轴方向的实际位移量大于或小于程序的给定量，从而使长度不一样的刀具的端面在Z轴方向运动终点达到同一个实际的位置。

4、数控加工工序顺序的安排原则是什么？

答：

数控加工工序顺序的安排可参考下列原则：

1）同一定位装夹方式或用同一把刀具的工序，最好相邻连接完成；2）如一次装夹进行多道加工工序时，则应考虑把对工件刚度削弱较小的工序安排在先，以减小加工变形；3）上道工序应不影响下道工序的定位与装夹；4）先内型内腔加工工序，后外形加工工序。

5、用圆柱铣刀加工平面，顺铣与逆铣有什么区别？

答：

逆铣时铣刀切入过程与工件之间产生强烈摩擦，刀具易磨损，并使加工表面粗糙度变差，同时逆铣时有一个上台工件的分力，容易使工件振动和工夹松动。

采用顺铣时，切入前铣刀不与零件产生摩擦，有利于提高刀具耐用度、降低表面粗糙度、铣削时向下压的分力有利增加工件夹持稳定性。

但由于进给丝杆与螺母之间有间隙，顺铣时工作台会窜动而引起打刀；另外采用顺铣法铣削铸件或表面有氧化皮的零件毛坯时，会使刀刃加速磨损甚至崩裂。

数控机床采用了间隙补偿结构，窜刀现象可以克服，因此顺铣法铣削应用较多。

五、改错题（5分）

六、综合题（共20分）

如图所示为一套类筒零件，所选毛坯为φ112mm×143mm棒料，预留φ75mm内孔，图中长度为51mm的外径，以二次装夹来进行加工，材料为45钢。

1.确定工艺方案，列出所用刀具和加工顺序。

2.编制出加工程序

参考答案:

1）确定工艺方案

该工件壁厚较大，从零件图上可以看出设计基准在左端面，因此选择左端面和外圆作为定位基准，采用三爪自定心卡盘夹持，取工件左端面中心为工件坐标系坐标原点，换刀点选择在（200，400）处，找正后一次装夹完成粗、精加工。

2）刀具

分析零件图以后，确认该零件加工需要6把刀具。

选定1号刀为90。

硬质合金机夹粗车外圆偏刀，刀尖半径为R0.5mm；2号刀为内圆粗车刀，刀尖半径为R0.5mm；3号刀为90°硬质合金机夹精车外圆偏刀，刀尖半径为R0.2mm；4号刀为车槽刀，刀宽4mm；5号刀为内圆精车刀，刀尖半径为R0.2mm；6号刀为车槽刀，刀宽4.1mm

3）工艺路线的设计

（1）下料为φ112mm×141mm棒料，预留φ75mm内孔，调质处理HB220～250；

（2）用1号刀粗车端面、外圆锥面和φ110mm外圆，单边留0.25mm精车余量；

（3）用2号刀粗车内阶梯孔，X向单边留0.25mm精车余量，Z向单边留0.5mm精车余量；

（4）用3号刀精车端面、外圆锥面和φ110mm外圆；

（5）用4号刀切4×φ93.8mm的槽；

（6）用5号刀精车内阶梯孔和倒角；

（7）用6号刀切4.1mm×2.5mm的槽。

4）切削用量

（1）粗车外轮廓时径向车削深度为0.75mm，进给量为0.2mm/r，主轴转速为300r/min；

（2）粗车内阶梯孔时径向最大车削深度为4mm，进给量为0.3mm/r，主轴转速为300r/min；

（3）精车端面、外圆锥面和φ110mm外圆时，进给量为0.08mm/r，主轴转速为600r/min；

（4）切4×φ93.8mm的槽时，进给量为0.2mm/r，主轴转速为200r/min，车刀进入槽底部进给暂停2s；

（5）精车内阶梯孔时，进给量为0.08mm/r，主轴转速为600r/min；

（6）切4.1mm×2.5mm的槽时，进给量为0.1mm/r，主轴转速为240r/min车刀进入槽底部进给暂停2s。

5）工件坐标系

取工件左端面中心为工件坐标系坐标原点，对刀点选择在（200，400）处，坐标系如图所示。

用G54设定工件坐标系。

程序（见答案）

模拟试题二

一、填空题（每题2分，共15分，第1题3分）

1.数控机床大体由输入装置、数控装置、伺服系统、机床本体组成。

2.数控机床按控制系统功能特点分类分为：

点位控制、点位直线控制、轮廓控制。

3.数控机床中的标准坐标系采用笛卡儿直角坐标系，并规定增大刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。

4.数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用右手定则判定，X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用右手螺旋法则判断。

5.每个脉冲信号使机床运动部件沿坐标轴产生一个最小位移叫_脉冲当量。

6.与机床主轴重合或平行的刀具运动坐标轴为Z_轴，远离工件的刀具运动方向为Z轴正方向。

7.X坐标轴一般是_水平的，与工件安装面平行，且垂直Z坐标轴。

二、单项选择题（每题1分，共20分）

1.数控机床的旋转轴之一B轴是绕（B）直线轴旋转的轴。

（A）X轴；（B）Y轴；（C）Z轴；（D）W轴。

2.加工中心是在数控铣镗床或数控铣床的基础上增加（D）装置改型设置成的。

（A）伺服；（B）自动换刀；（C）刀库；（D）刀库与自动换刀。

3.铣削外轮廓。

为避免切入/切出产生刀痕，最好采用（B）。

（A）法向切入/切出（B）切向切入/切出

（C）斜向切入/切出（D）直线切入/切出

4.以下提法中（C）是错误的。

（A）G92是模态指令；（B）G04X3.0表示暂停3s；

（C）G33ZF中的F表示进给量；（D）G41是刀具左补偿。

5．通常用球刀加工比较平滑的曲面时，表面粗糙度的质量不会很高。

这是因为（D）造成的。

A、行距不够密B、步距太小

C、球刀刀刃不太锋利D、球刀尖部的切削速度几乎为零

6．直径编程状态下，数控车床在用后述程序车削外圆时,…N4G90;N5G01X30；N6Z-30N7X40；N8Z-50；…，如刀尖中心高低于主轴中心，加工后两台阶的实际直径差值为（A）。

A.小于10mmB.大于10mmC.等于10mmD.都可能

7.由机床的档块和行程开关决定的坐标位置称为（A）。

A机床参考点B机床原点C机床换刀点D刀架参考点

8.球头铣刀的球半径通常（A）加工曲面的曲率半径。

（A）小于；（B）大于；（C）等于；（D）A，B，C都可以。

9.外圆粗车复合切削循环可用（D）指令。

（A）G90（B）G91（C）G92（D）G71

10.G00速度是由（A）决定的。

A机床内参数决定B操作者输入C编程D进给速度

11.孔加工循环结束后，刀具返回参考平面的指令为（D）

（A）G96；（B）G97；（C）G98；（D）G99。

12.在G41或G42指令的程序段中不能用（B）指令。

（A）G00或G01；（B）G02或G03；（C）G01或G02；（D）G01或G03。

13.闭环控制系统的位置检测装置装在（C）。

（A）传动丝杠上；（B）伺服电动机轴上；

（C）机床移动部件上；（D）数控装置中。

14.在磨一个轴套时，先以内孔为基准磨外圆，再以外圆为基准磨内孔，这是遵循（D）的原则。

（A）基准重合；（B）基准统一；（C）自为基准；（D）互为基准。

15.数控机床的运动配置有不同的形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向，编写程序时，采用（D）的原则编写程序。

（A）刀具固定不动，工件相对移动；

（B）铣削加工刀具只做转动，工件移动；车削加工时刀具移动，工件转动；

（C）分析机床运动关系后再根据实际情况；

（D）工件固定不动，刀具相对移动。

16.暂停5秒，下列指令正确的是：

（A）

（A）G04P5000；（B）G04P500；（C）G04P50；（D）G04P5。

17.孔固定循环指令以及Z、R、Q、P指令是模态的，直到用（C）指令撤销固定循环为止。

（A）G43；（B）G49；（C）G80；（D）G99。

18.在（50，50）坐标点，钻一个深10mm的孔，Z轴坐标零点位于零件表面上，则指令为（C）。

（A）G85X50.0Y50.0Z-10.0R0F50；

（B）G81X50.0Y50.0Z-10.0R0F50；

（C）G81X50.0Y50.0Z-10.0R5.0F50；

（D）G83X50.0Y50.0Z-10.0R5.0F50

19.G02X20Y20R-10F100；所加工的一般是（C）。

A整圆B夹角〈=180°的圆弧

C180°〈夹角〈360°的圆弧D夹角〈=90°的圆弧

20.整圆的直径为Ø40mm，要求由A（20，0）点逆时针圆弧插补并返回A点，其程序段格式为（D）。

（A）G91G03X20.0Y0I-20.0J0F100；

（B）G90G03X20.0Y0I-20.0J0F100；

（C）G91G03X20.0Y0R-20.0F100；

（D）G90G03X20.0Y0R-20.0F100；

三、判断题（正确的填“√”，错误的填“×”。

每小题1分，共20分）

1.在机床接通电源后，通常应做回零操作，使刀具或工作台退到机床参考点。

（√）

2.在轮廓铣削加工中，若采用刀具半径补偿指令编程，刀补的建立与取消应在轮廓上进行，这样的程序才能保证零件的加工精度。

（×）

3.通常，适宜镗削的孔有通孔、盲孔、阶梯孔和带内回转沟槽的孔。

（　×　）

4.从A（X0，Z0）到B点（X38.6，Z－41.8），分别使用“G00”及”“G01”指令运动，其刀具路径相同。

（×）

5.在指定固定循环之前，必须用辅助功能M03使主轴旋转。

（√）

6.G04X3.0表示暂停3ms（×）。

7.切削大于180度的圆弧，其圆弧半径“R”值要使用正值。

（×）

8.数控机床适用于大批量生产。

（×）

9.数控机床是一种程序控制机床。

（×）

10.G40是数控编程中的刀具左补偿指令。

（×）

11.采用顺铣，必须要求铣床工作台丝杠螺母副有消除侧向间隙机构，或采取其他有效措施。

（×）

12．数控加工螺纹时，为了提高螺纹表面质量，最后精加工时应提高主轴转速。

（×）

13.直线控制系统和点位控制系统相同，都是保证点到点之间的路径是直线。

（×）

14.加工中心是一种带有刀库和自动刀具交换装置的数控机床。

（√）

15.只有当工件的六个自由度全部被限制时，才能保证加工精度。

（×）

16.数控机床的重复定位精度比定位精度高，是为了使加工零件的精度更高。

（×）

17.数控机床的柔性表现在它的自动化程度很高。

（×）

18.数控刀具应具有较高的耐用度和刚度、良好的材料热脆性、良好的断屑性能、可调、易更换等特点。

（√）

19.同组模态G代码可以放在一个程序段中，而且与顺序无关。

（×）

20.为维持数控机床之床台润滑良好，自动润滑的油泵应调整至最大供油量。

（×）

四、简答题（每小题5分，共20分）

1．对刀点的选择原则是什么？

答：

1）所选的对刀点应使程序编制简单；2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点的位置；3）对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置；4）对刀点的选择应有利于提高加工精度。

2.在数控孔加工固定循环中，一般由哪6个顺序动作构成？

答：

固定循环由以下6个顺序动作组成：

①X、Y轴定位；②快速运动到R点（参考点）；③孔加工；④在孔底的动作；⑤退回到R点（参考点）；⑥快速返回到初始点。

3．数控加工工序顺序的安排原则是什么？

1）基面先行原则用作精基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面越精确，装夹误差就越小。

例如加工轴类零件时，总是先加工中心孔，再以中心孔为精基准加工外圆表面和端面。

又如箱体类零件总是先加工定位用的平面和两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工孔系和其它平面。

先粗后精原则各个表面的加工顺序按照粗加工——半精加工——精加工——光整加工的顺序依次进行，逐步提高表面的加工精度和减小表面粗糙度。

2）先主后次原则零件的主要工作表面、装配基面应先加工，从而能及早发现毛坯中主要表面可能出现的缺陷。

次要表面可穿插进行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最终精加工之前进行。

3）先面后孔原则对箱体、支架类零件，平面轮廓尺寸较大，一般先加工平面，再加工孔和其它尺寸，这样安排加工顺序，一方面用加工过的平面定位，稳定可靠；另一方面在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，特别是钻孔，孔的轴线不易偏斜。

4.何谓机床坐标系和工件坐标系？

其主要区别是什么？

答：

机床坐标系又称机械坐标系，是机床运动部件的进给运动坐标系，其坐标轴及方向按标准规定。

其坐标原点由厂家设定，称为机床原点（或零件）。

工件坐标又称编程坐标系，供编程用。

四、编程题（本题25分）

数控车床编程

技术要求：

1、以小批量生产条件编程。

2、不准用砂布及锉刀等修饰表面。

3、未注公差尺寸按GB1804-M。

4、毛坯尺寸：

（φ40×110）。

材料：

45#,调质处理HRC26~36

解：

以FANUC0i/TC为例编制如图所示零件图加工程序，设毛坯是Φ40的棒料，材料为45钢。

　　1.工艺分析

　　1）先车出右端面，并以此端面的中心为原点建立工件坐标系。

　　2）该零件的加工面有外圆、螺纹和槽，可采用G71进行粗车，然后用G70进行精车，接着切槽、车螺纹，最后切断。

　　2.确定工艺方案

　　1）从右至左粗加工各面；

　　2）从右至左精加工各面；

　　3）车退刀槽；

　　4）车螺纹；

　　5）切断。

　　3.选择刀具及切削用量

　　1）选择刀具

　　外圆车刀T0101，用于粗加工；

　　外圆车刀T0202，用于精加工；

　　切断刀T0303，宽4mm，车槽及切断；

　　螺纹刀T0404，车螺纹。

　　2）确定切削用量

　　粗车外圆S500r/min、F0.15mm/r；

　　精车外圆S1000r/min、F0.08mm/r；

　　车退刀槽S500r/min、F0.05mm/r；

　　车螺纹S600r/min；

　　切断S300r/min、F0.05mm/r。

　　4.编程

程序说明（见答案）

模拟试题三

1、制订数控车削加工工艺方案时应遵循哪些基本原则？

答:

应遵循一般的工艺原则并结合数控车削的特点认真而详细地制订好零件的数控工艺车削加工工艺。

其主要内容有：

分析零件图纸、确定工件在车床上的装夹方式、各表面的加工顺序和刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。

2、数控加工对刀具有哪些要求？

答：

与普通机床切削相比，数控机床对刀具的要求更高。

不仅要求精度高、刚度好、耐用度高、而且要求尺寸稳定、安装调整方便等。

3、确定铣刀进给路线时，应考虑哪些问题？

答：

进给路线的确定与工件表面状况、要求的零件表面质量、机床进给机构的间隙、刀具耐用度以及零件轮廓形状等用关。

4、零件图铣削工艺分析包括哪些内容？

答：

图样分析主要内容有：

数控铣削加工内容的选择、零件结构工艺分析、零件毛坯的工艺性分析、加工方案分析等。

5、制订数控铣削加工工艺方案时应遵循哪些基本原则？

答：

应遵循一般的工艺原则并结合数控铣削的特点认真而详细地制订好零件的数控工艺铣削加工工艺。

其主要内容有：

分析零件图纸、确定工件在铣床上的装夹方式、各轮廓曲线和曲面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。

6、在数控机床上按“工序集中”原则组织加工有何优点？

答：

工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。

这样减少了机床数量、操作工人