数控机床操作与编程练习题答案

1、数控原理与编程期末试卷10 及标准答案一、填空题（0.5 分× 40 = 20 分）1操作面板一般有数控操作面板、 机床操作面板。2数控机床的刀具必须具有寿命长、 精度高、 更换快。3数字控制系统简称 NC系统，计算机控制系统简称CNC系统。4数控机床按加工路线分类，有点位控制系统,点位直线控制系统和连续（轮廓）控制系统。5请写出下列常用缩写的英文全称：CNCComputer NumericalControl6通过计算机和数控机床上的标准串行接口，可以将数控加工程序直接送入数控系统进行加工。7RS232主要作用是用于程序的 自动输入 。8车床的刀具号T0101，前面两位数字表示 _一

2、号刀具 _，后面两位数字表示 _一号刀补 _。9G49用来取消刀具 _长度 _补偿。10G40用来取消刀具半径补偿。11在车床上表示X 坐标值，通常采用 _直径 _编程。12圆弧 插补指令分顺时针G02和逆时针 G03。13指令“ G04 X-”中， X值的含意是 暂停时间，不是坐标。14、插补就是用直线或圆弧形成刀具运动轨迹来逼近或近似描述零件轮廓形状的过程。因为是在工件轨迹或轮廓曲线上的已知点精选文库之间，进行数据点的插入密化，所以称之为插补。其形成的逼近曲线与零件轮廓的最大差值即为 插补误差 。15. 数控机床的 Z 轴一般与主轴轴线重合或平行 , 正方向以刀具 远离工件方向为准。16数

3、控程序编制中，尺寸系统有绝对值编程，增量值编程和混合编程。17、圆弧插补需要指定插补平面，用G17/G18/G19指令。默认指令一般为 G17，可不写。18、切入点是刀具可以由此直接进入切削的刀具位置点。一般要求刀具切削表面反向延长线或切向切入工件。17、程序延时指令G04，和刀具半径补偿指令G41/G42不能在同一程序段中指定。19、返回参考点有 手动和自动返回参考点两种。20、数控机床通电后，必须首先寻找机床参考点，即 回零，使各坐标轴均返回各自的参考点，从而确定了机床坐标系后，才能进行其他操作。21车床加工时， 刀具的换刀点通常设置在远离工件的位置，以免和工件发生碰撞。18、要进行数控机

4、床的其他操作，首先必须确定（或寻找）机床坐标系，使数控系统得知机床原点在机床坐标系中的坐标位置。而确定（或寻找）机床坐标系的方法就是回机床参考点。22、加工坐标系 原点是零件所有尺寸的基准点，所以在每个程序的-2精选文库开头都要设定工件坐标系。23、G代码中的 非模态指令，只在所在程序段中有效。24、进给速度是刀具向工件进给的相对速度，有两种单位即mm/min和 mm/r，可以分别用 G98和 G99指令来指定。25、接通恒线速控制用G96指令，取消恒线速控制用G97指令。26、通过旋转机床面板上的转速倍率开关，可在不停机主轴旋转中调节主轴 转速。27FANUC系统内 M98常被用来表示调用子

5、程序。28、G92 指令是通过程序来设定工件坐标系的，且只是设定加工坐标系，与当前的刀具位置有关，而不产生任何动作。29、G50指令是通过程序来设定工件坐标系 的，用 G50指令对刀结束后，在加工前，刀具必须停在程序指定的坐标值的位置。30、当数控系统具有刀具半径补偿功能时， CNC系统是根据零件程序和刀具半径（刀心离开工件轮廓的距离） ，自动计算 刀心轨迹，完成对零件的加工的。31、数控机床是严格按照从外部输入的程序来自动地对被加工工件进行加工的。32、所谓固定循环主要是指加工孔的固定循环和铣削型腔的固定循环。33、刀具的运动位置，即四个平面为初始平面 - 定位刀具的平面 , G98 使刀具

6、返回到此面R平面 -距工件表面距离 , 一般为 25mm, G99刀具回到-3精选文库此面工作平面 - 工件表面孔底平面 - 孔底平面的位置34、M01为选择停按钮。只在机床操作面板上“选择开关”ON时起作用。35、当螺纹收尾处没有 退刀槽时，可按 45o退刀收尾。36、多次固定循环切削是借助精加工程序设定相应参数，就可以完成粗车加工。多次固定循环切削有外圆粗切削循环G71、端面粗切削循环 G72、仿形切削循环G73、精切削循环 G70。37圆弧插补程序的编制，书写方式有：圆心法和半径法。38切削过程中，工件与刀具的相对运动按其所起的作用可分为主运动 、 进给运动 。二、选择题 （0.5 分&

7、#215; 30 = 15 分）1刀具半径补偿是（B）。A轴的补偿B平面补偿C常规补偿2 G00指令移动速度值是（B）。A数控程序指定B机床参数指定C操作面板指定3 （C）指令使主轴启动反转。AM03BM01CM044 在“机床锁定”方式下进行自动运行，（A）功能被所定。-4精选文库A进给B刀架转位C主轴5 下面的（B）指令在程序执行时，仅当操作面板上的某按钮按下时才有效。AM00BM01CM026 以下指令中（B）为模态指令。AG41，G40，M06BS，F，M03CG04，M017 （C）是数控机床上的一个固定基准点，一般位于各轴正向极限。A刀具参考点B工件零点C机床参考点8数控机床中，转

8、速功能S 可指定（C）。Amm/minBmm/rCr/min9 在下面关于铣床刀具半径补偿的图1 和图 2，根据运动方向，如何选择刀具补偿指令（D）。A1.G42，2.G42 B 1.G42, 2.G41 C 1.G41, 2.G42D 1.G41,2.G41图图10 下列 G指令中，（C）是非模态指令。-5精选文库AG00BG01CG0411用 12 的刀具进行轮廓的粗细加工，要求精加工余量为0.4 ，则粗加工偏移量为（C）。A12.4B11.6C6.412 设H01=6mm， G91 G43 G01 Z-15 ；执行后的实际移动量为（A）。A9mmB21mmC15mm13 在车削螺纹过程中

9、， F 所指的进给速度为（B）。Amm/minBmm/rCr/min14 属于点位控制系统的数控机床是（B）。A数控车床B数控钻床C数控铣床15数控机床主轴以800 转/ 分转速正转时，其指令应是（A）。AM03 S800BM04 S800CM05 S80016 根据加工方法不同螺纹加工有：单行程、单次循环、多次循环螺纹切削。多次循环螺 纹切削指令为（ C）。A、G32B、G92C、G7617 螺纹切削加工有攻内螺纹和套外螺纹。内螺纹切削用（A）A、丝锥B、板牙C、钻头18（ A）为机床通电后必须首先进行的机床回零，如果机床不首先回零则不能动作。A、手动返回参考点B、自动返回参考点C、设定工件

10、-6精选文库坐标系原点19确定加工路径时必须考虑C。A 、路径最短B、同方向进给C、路径短且同方向20下列哪个指令格式表示在XY平面内C。A 、G18 G20 XB、G19 G03 YC、G02 X21加工的圆弧半径较小时，刀具半径应选B。A 、大一点B、小一点C、无须考虑22选择对刀点应选在零件的A。A 、设计基准上B、零件边缘上C、任意位置23立铣刀切出工件表面时，必须B。A 、法向切出B、切向切出C、无须考虑24下面哪种格式表示撤消补偿C。A 、T0202B、T0216C、T020025数控车床外圆复合循环指令用于加工内孔时，A方向的精加工余量应表示为负值。A 、X方向B、Y方向C、Z方

11、向26图纸上尺寸标注为200+0.27 -0.17 ，则在程序中应用C。A 、20017B、20027C、2002227下列哪种格式表示限制主轴最高转速。A。A 、G50 S1800B、G96 S200C、G50 X100 Y10028数控机床外圆复合循环指令中，C方向的切削形状应单调变化。-7精选文库A、XB、YC、Z29在铣床建立工件坐标系，可以使用哪两种指令（B）A)G92 X50. Y50. Z10.;G50 X50. Y50. Z10.;B) G55; G92 X50. Y50. Z10.;C) T01; G50 X50. Y50. Z10.;D) G56;G51;30机床回零将波段

12、选择旋钮置在A位置 ?A. INPUTB. REFC. JOGC. DNCD. EDITE. AXIS三、是非判断题 （0.5 分× 50 =25 分） 兰色为正确。1. FUNAC系统中，子程序最后一行要用 M30结束。2. 点位直线控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位，还要控制从一点到另一点的路径。3预防数控机床加工出故障的方法之一是空运行。4圆弧插补用半径编程时， 当圆弧对应的圆心角大于180°时，半径取负值。5刀具长度补偿的偏置量必须正值。6 起刀点是位于零件轮廓及零件毛坯之外，距离加工零件切入点较近的刀具位置点。它是程序起点或换刀点。7数控车床使用 G54G

13、59指令编程时，该程序段必须放在第一个程序段，否则执行下面的程序时，刀具会按机床坐标系原点运动，从而可能会引起碰撞。-8精选文库8数控机床部件运动的正方向为增大工件与刀具之间距离的方向。9 通常在命名或编程时，不论何种机床，都一律假定工件静止刀具移动。10、走刀平面由 G17、G18、G19指令来指定。11、G 代码中的模态指令，一旦被执行则一直有效直至被同组指令注销为止。12因为毛坯表面的重复定位精度差，所以粗基准一般只能使用一次。13、进给速度与主轴转速有关时，表示为进给量mm/r，一般是数控车床默认的状态。14数控机床加工过程中，可以随时调整主轴速度，但不可以随时调整进给速度。16、G9

14、2 指令是通过程序来设定工件坐标系的，且只是设定加工坐标系，与当前的刀具位置有关，而不产生任何动作。17、程序段 G41 G01 X10 Y40 D02 进行刀具半径补偿。 G41表示刀具半径右补偿； D02 表示补偿号，其补偿量应该保存在数控系统内具半径偏置寄存器对应的号码处。18、在编入 G40、G41、G42的 G00、G01前后的两个程序段中， X、Z 等的值至少必须有一个变化。19、刀具半径补偿方式的切换要经过取消偏置方式，即在建立新的刀补之前，必须先用G40指令取消偏置方式，然后再建立新刀补。-9精选文库20对零件的编程就是按零件轮廓编程，也就是编程是以假想刀具的半径为零进行的。2

15、1、切入点是刀具可以由此直接进入切削的刀具位置点。一般要求刀具切向或反向延长线方向切入工件。22、数控程序的编制是从零件图的分析到制成控制介质即将程序内容记录在磁盘等控制介质上的全部过程。23、所谓固定循环主要是指加工孔的固定循环和铣削型腔的固定循环。24 、返回参考点只有手动返回参考点一种。25. 手动返回参考点即为机床通电后必须首先进行的机床回零，如果机床不首先回零则不能动作。25G41/G42程序中，必须有G02建立刀补。26插补运动的实际插补始终不可能与理想轨迹完全相同。27. 为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求， 最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。28. 对于径向尺寸先变

16、大后变小的零件，不适合使用G73 指令加工。29、用 G96指令接通恒线速和用G97指令取消恒线速之后的主轴转速 S 的单位分别是 m/min 和 mm/r。30插补运动的实际插补始终不可能与理想轨迹完全相同。31多品种小批量加工和单件加工选用数控设备最合适。32不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指-10精选文库令都是相同的33通常在命名或编程时，不论何种机床，都一律假定工件静止刀具移动。34刀具偏置是指刀具沿刀具运动方向偏置一个位置。通过H或 D代码设定。35、二维刀具半径补偿不仅可以自动完成刀具中心轨迹的偏置，而且还能自动完成直线与直线转接、圆弧与圆弧转接、直线与圆弧转接

17、等尖角过渡功能。36、无论是从取消偏置方式移向刀具半径补偿方式（G41、G42），还是刀具半径补偿方式移向取消偏置方式（G40），其移动指令必须是 G00、G01，不能用圆弧（ G02、G03）插补。37、在编入 G40、G41、G42的 G00、G01前后的两个程序段中， X、Z 等的值至少必须有一个变化。38、程序编制误差一般有逼近、插补、尺寸圆整三方面的误差。39 、M00为选择停按钮。按下启动按钮机床将执行下面的程序段。40、M01为暂停按钮。只在机床操作面板上“选择开关”ON时起作用。41一般情况下圆柱螺纹攻螺纹前底孔直径应取螺纹孔径最小尺寸和最大尺寸的中间最小值。42在车床上使用指

18、令G50 X200. Z100. 建立工件坐标系，表示起刀点的机床坐标为 (200.,100.)43 对于径向尺寸先变大后变小的零件，不适合使用G73 指令加-11精选文库工。44 螺纹切削多次循环指令G76中， m表示精加工最终重复次数。45 进给速度与主轴转速有关时，表示为进给量mm/r，一般是数控车床默认的状态。46G04 P_指令可以暂停小数秒长度的时间。47在铣床固定钻孔循环中，刀具半径补偿有效。48G00指令进行快速定位时，刀具移动的速度是程序中的F 参数指定的。49指令 G41 G02 X30. Y30. R15. D01 F100. 实现刀具半径右补偿。50为保证工件轮廓表面加

19、工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。四、改错与程序注释题（ 2×48 分）1、下列代码是根据下图编写的FANUC系统的数控程序，精加工余量为 1mm。其中有部分程序段有错误，请你找出来（四个即可），并在旁边进行更正。请对行号为20，50，80，220 的程序段进行注释，说明该程序段实现的功能或者指明刀具在该指令下运动的情况。-12精选文库%O0001N10G54X100. Z30.;【！】应改为 G54N20T0101; 选择 1 号刀具，刀具补偿号为 01N30 M08 S800;【！】应改为 M03 S800N40G00X50. Z5.;N50 G71

20、U2. R0.8;外圆粗切削多次循环，背吃刀量为2mm，退刀量为 0.8mmN60 G71 P70 Q170 U1 W0 F0.2;【！】应改为 G71 P70 Q170 U1. W0F0.2;N70 G01 X12.65 Z0 F0.15;N80 G03 X19. Z-9. R11.; 圆弧插补指令从 (12.65,0) 运动到 (22,-9), 圆弧半径为 11-13精选文库N90 G03 X19. Z-14.55 R11.;N100X19. Z-24.55; 【！】应改为 G01 X19. Z-24.55;N110G01X22.Z-34.55;N120Z-43.;N130G03X28.Z

21、-46. R3.;【！】G02N140G01Z-50.;N150X32.;N160Z-55.;N170X45.;N180 M01;N190G00X50.Z5.;N200G70P70.Q170. F0.15;【！】应改为 G70 P70 Q170 F0.15;N210 M04;【！】应改为 M05N220 M30;程序结束并返回2、如下图所示零件，刀具T01 为 8mm的键槽铣刀，半径补偿号为D01，每次 Z 轴吃刀为 2.5mm。利用子程序分次加工，数控程序如下。请对行号为 20，50，70，120，140，160，200 的程序段进行注释，说明该程序段实现的功能或者指明刀具在该指令下运动的情

22、况。-14精选文库OO1000N10 G54;N20 G90 G17 G21 G49; 绝对值编程、加工平面为XY平面、米制、取消刀具长度补偿N30 T01;N40 M03 S1000;N50 G90 G00 X-4.5 Y-10.0 M08;绝对值编程、刀具运动到（-4.5 ，-10 ），切削液打开N60 G01 Z0 F100.;N70 M98 P1100 L4;调用子程序 1100，调用次数 4 次N80 G90 G00 Z10. ;N90 M05;N100 M30;-15精选文库O1100N110 G91 G01 Z-2.5 F80.;N120 M98 P1200 L4;调用子程序 1

23、200，调用次数 4 次N130 G00 X-76. ;N140 M99;子程序结束O1200N150 G91 G00 X19.;N160 G41 G01 X4.5 D01 F80.;刀具半径左补偿N170Y75.;N180X-9.;N190Y-75.;N200 G40 G01 X4.5;取消刀具半径补偿N210 M99;五、简答题（ 4 分× 3 = 12 分）1、螺纹加工时为什么留有一定的切入与切出量？（4 分）数控车床上加工螺纹时，沿螺纹方向（Z 向）进给速度与主轴转速有严格的匹配关系，为避免螺纹部分受进给机构加减速的影响，所以在螺纹段两侧留出切入量与切出量。其数值与导程、主轴

24、转速、伺服系统的特性有关。-16精选文库2、请从 3 个方面叙述坐标系及运动方向确定的原则：（3 分）1）刀具相对于静止工件而运动的原则，不管是工件移向刀具，还是刀具移近工件；2）标准的机床坐标系是一个右手笛卡儿直角坐标系，三个坐标轴的方向与机床的主要导轨相平行，且可根据右手螺旋方法确定出三个旋转坐标的方向；3）机床的某一运动部件的运动正方向，规定为增大工件与刀具之间距离的方向。3. 试述数控车床多次循环 G71指令（4 分）G71指令的指令格式：G71 U(d) R(e)G71P(ns) Q(nf) U( u) W( w) F(f)S(s)T(t)中各部分的的含义。多次 G71 指令是外圆粗

25、加工复合循环指令，编程时只需要给出精加工路线和粗加工背吃刀量，系统会自动计算出粗加工路线和加工次数，进行平行于Z 轴的多次粗切削加工，最后按留有精加工切削余量的精加工形状，即平行于零件轮廓进行最后粗切削加工。只是要求轮廓在X 和 Z 轴方向符合共同单调变化的模式。可进行刀补。G71指令的指令格式是：G71 U(d) R(e)-17精选文库G71P(ns)Q(nf)U(u)W(w)F(f)S(s)T(t)这里d、e 分别为背吃刀量和退刀量。ns、nf 分别为精加工形状程序段中的开始程序段号和结束程序段号；u、w分别为 X 轴方向和 Z 方向的精加工余量。六编程题（ 21 分）1. 下图的零件在加工时分为三道工序进行：1) 加工外圆（要求使用粗加工循环指令） ，使用 1 号外圆车刀；2) 切槽，使用宽为 5mm的 2 号切槽刀；3) 加工螺纹，使用 3 号螺纹刀。零件材料为45 号钢，其中 79 圆柱面为不加工表面。另外，为了保证加工表面的一致性，要求使用恒线速功能，使用刀尖半径补偿功能，螺纹取负公差 -0.2mm。这里 G98表示每分进给量， G99表示每转进给量。注：螺纹编