《数控加工工艺与编程技术基础》习题+答案

1、数控加工工艺与编程技术基础习题+答案数控加工工艺与编程技术基础习题+答案数控加工工艺与编程技术基础习题+答案思考与练习第一章 数控机床概述一、填空题1. CIMS 是（计算机集成制造系统）的缩写，FMS 是（柔性制造系统）的缩写。2. FMC 是（柔性制造单元）的缩写， CAM 是（计算机辅助制造）的缩写。3. APT 是（自动编程系统）的缩写， MRP 是（制造资源计划/生产管理 ）的缩写。4. 在切削过程中，工件上形成三个表面：（已加工表面）；（待加工表面）；（过渡表面）。5. 在金属切削过程中，刀具和工件之间的相对运动就称为（金属切削运动 ），按其在切削加工中的功用不同可分为（主运动）和

2、（进给运动）。6. 切削刃上选定点相对于工件的瞬时主运动的方向就称为（主运动方向），切削刃上选定点相对于工件的瞬时速度就称为（切削速度）。7. 生产类型是指工厂专业化程度的分类，一般分为（大量生产）、（成批生产）和（单件生产）三种类型。8. 切削液的作用主要有（冷却作用）、（润滑作用）、（清洗作用）、（防锈作用）。9. 所谓“先粗后精”是指按照（粗加工）（半精加工）（精加工）的顺序进行，逐步提高加工精度。10. 粗铣平面时，因加工表面质量不均，选择铣刀时直径要（小）一些。精铣时，铣刀直径要（大）一些，最好能包容加工面宽度。二、选择题 1. 加工（ B ）零件，宜采用数控加工设备。A大批量 B多

3、品种中小批量 C单件 D大批大量2. 数控机床开机时一般要进行回参考点操作，其目的是（ B ）。A. 建立工件坐标系 B. 建立机床坐标系C. 建立局部坐标系 D. 建立相对坐标系3. 数控机床的“回零”操作是指回到（ C ）。A. 对刀点 B. 换刀点 C. 机床的参考点 D. 编程原点4. 确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（ C ）。A. X 轴 B. Y 轴 C. Z 轴 D. A 轴5. G02 X20 Y20 R-10 F100；所加工的一般是（ C ）。注： X20 Y20 为圆弧终点坐标。A. 整圆 B. 90夹角 180的圆弧C. 180夹角 360的圆弧 D. 0夹角 90

4、的圆弧6. 程序中指定了（ D ）时， 刀具半径补偿被撤消。A. G43 B. G42 C. G41 D.G407. 在（ A ）时，当刀具的刀尖圆弧半径不等于零，不使用刀具半径补偿功能会造成过切或欠切。A.车圆弧 B.车外圆 C.车端面 D.切槽8. 绕X 轴旋转的回转运动坐标轴是（ A ）AA 轴 B. B 轴 C. Z 轴 D.C 轴9. 车床上，刀尖圆弧只有在加工（ C ）时才产生加工误差。A. 端面 B. 外圆柱 C. 圆弧 D. 内圆柱10. 刀尖半径右补偿方向的规定是（ D ）A. 沿刀具运动方向看，工件位于刀具右侧B. 沿工件运动方向看，工件位于刀具右侧C. 沿工件运动方向看，

5、刀具位于工件右侧D. 沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧三、简答题1. 同常规加工相比，数控加工具有哪些特点？答：自动化程度高；加工精度高，加工质量稳定；生产效率高；易于建立计算机通讯网络。2. 工艺规程的作用？ 答：是指导生产的主要技术文件；是生产管理和管理工作的基本依据；是扩建和新建工厂或车间的基本资料。3. 切削加工的顺序安排的原则有哪些？ 答：基准先行、先粗后精、先主后次、先面后孔、先内后外。4. 划分加工阶段的好处？ 答：有利于保证产品的质量；有利于合理使用设备；便于及时发现毛坯的缺陷；便于热处理工序的安排；精加工和光整加工安排在后，可保护精加工和光整加工过的表面少受碰伤5. 粗基准

6、的选择原则有哪些？答：当必须保证不加工表面与加工表面间相互位置关系时， 应选择该不加工表面为粗基准。对于有较多加工表面而不加工表面与加工表面间位置要求不严格的零件，粗基准选择应能保证合理地分配各加工表面的余量，使各加工表面都有足够的加工余量。尽可能地使某些重要表面（如机床床身的导轨表面）上的余量均匀。粗基准应尽量避免重复使用。选作粗基准的毛坯表面应尽量光滑平整。6. 精基准的选择原则有哪些？答：基准重合原则、基准统一原则、自为基准原则、互为基准原则、选用定位基准原则。7. 加工编程的主要内容有哪些？答：数控加工编程的主要内容有：分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的坐标值、编写加工

7、程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切等。8. 什么情况下使用G04指令？ 答：镗孔完毕后要退刀时，为了避免在已加工孔面上留下退刀螺旋状刀痕而影响孔面质量。对锪不通孔作深度控制时，在刀具进给到规定的深度后，最好用暂停指令停。横向车槽时，应在主轴转过一转以后再退刀，用暂停指令来实现。在车床上倒角或作中心孔时，为了使倒角表面和中心孔锥面乎整指令。攻螺纹时，如果刀具夹头本身带有自动正、反转机构，则用暂停指令，以暂停时间代替指定的进结距离，待攻螺纹完毕，螺纹刀具退出工件后，再恢复机床的动作指令。9. “六点定位原理”是什么？ 答：若要使工件在夹具中获得惟一确定的位置，就需要在夹具亡合理设置相当于定

8、位元件的六个支承点，使工件的定位基淮与定位元件紧贴接触，即可消除工件的所有六个自由度，这就是工件的六点定位原理。第二章 数控刀具一、填空题1. 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点线面，根据基准功能的不同，基准分（设计）基准和（工艺）基准两大类2. 划分工步依据主要是（加工表面）、（切削用量）和（工具）是否变化。3. 工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准。按其作用不同可以分为（工序基准）、（测量基准）、（定位基准）和（装配基准）。4. 所谓的加工余量是指使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金属层厚度，分为（加工总余量）和（工序余量）。5. 所谓的加工精度是指零件加

9、工后的几何参数和理想零件几何参数的符合程度，它们之间的偏离程度则为（加工误差）。6. 主轴的回转运动误差可分为轴向窜动、径向漂移（径向跳动） 和角度摆动三种基本形式。7. 在机械加工中，由机床、夹具、刀具、工件组成的系统称为（工艺系统）。8. 穿孔带是数控机床的一种控制介质，国际上通用标准是（ EIA ）和 ISO）两种，我国采用的标准是（ISO）9. 数控机床加工程序编制的过程为分析零件的加工工艺过程、（数值计算）、编写加工程序、制作控制介质、（程序校验）和（首件试制）等。10. 数控机床中的标准坐标系采用（标准笛卡儿坐标系），并规定（增大）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。二、选择题

10、1. 由直线和圆弧组成的平面轮廓，编程时数值计算的主要任务是求各（B） 坐标。A. 节点 B. 基点 C. 交点 D. 切点2. 由非圆方程曲线y=f（x）组成的平面轮廓， 编程时数值计算的主要任务是求各坐标（A）。 A. 节点 B. 基点 C. 交点 D. 切点3. 以直径12mm的端铣刀铣削5mm深的孔，结果孔径为12.54mm,其主要原因是（D）。A. 工件松动 B. 刀具松动 C. 虎钳松动 D. 刀具夹头的中心偏置4. 精铣的进给率应比粗铣（B）。A. 大 B. 小 C. 不变 D. 无关5. 由主切削刃直接切成的表面叫（B）。A. 切削平面 B. 切削表面 C. 已加工面 D. 待

11、加工面6. 工件在机床上或在夹具中装夹时，用来确定加工表面相对于刀具切削位置的面叫（C）。A. 测量基准 B. 装配基准 C. 工艺基准/工序基准 D. 定位基准7. 平面的质量主要从（A）两个方面来衡量。A. 平面度和表面粗糙度 B. 平行度和垂直度C. 表面粗糙度和垂直度 D. 平行度和平面度8. 在下列条件中，（D）是单件生产的工艺特征。A. 广泛使用专用设备 B. 有详细的工艺文件 C. 广泛采用夹具进行安装定位 D. 使用通用刀具和万能量具9. 刀具材料中，制造各种结构复杂的刀具应选用（D）。A. 碳素工具钢 B. 合金工具钢C. 高速工具钢 D. 硬质合金10. 轴类零件用双中心孔

12、定位，能消除（C）个自由度。A. 3 B. 4 C. 5 D. 6三、简答题 1. 夹紧力方向和作用点应遵循哪些原则？答：夹紧力应朝向主要定位基准；夹紧力方向应有利于件小夹紧力；夹紧力的作用点应选择在工件刚性较好的方向和部位；夹紧力作用点应尽量靠近工件的加工表面；夹紧力的作用方向应在定位支承范围内。2. 什么是对刀点？对刀点位置确定的原则有哪些？答：对刀点是数控加工时刀具相对零件运动的起点，也是程序的起点。对刀点选定后，便确定了机床坐标系和零件坐标系之间的相互位置关系。对刀点选择的原则：选定的对刀点位置，应使程序编制简单；对刀点在机床上找正容易；加工过程中检查方便；引起的加工误差小。13. 定

13、位误差产生的原因是什么？如何计算？ 答：一批工件在夹具中加工时，引起加工尺寸产生误差的主要原因有两类。由于定位基准本身的尺寸和几何形状误差以及定位基准与定位元件之间的间隙所引起的同批工件定位基准沿加工尺寸方向的最大位移，称为定位基准位移误差，以Y 表面。由于工序基准与定位基准不重合所引起的同批工件尺寸相对工序基准产生的偏移， 称为基准不重合误差， 以B 表示。上述两类误差之和即为定位误差，产生定位误差的定位基准位移误差和基准不重合误差，在计算时，其各自又可能包括许多组成环。先分别计算出来，然后再根据具体情况分别进行合成，从而求得定位误差。4. 数控车床适合加工那些特点回转体零件？ 答：精度要求

14、高的回转体零件；表面粗糙度好的回转体零件；轮廓形状复杂的零件；带一些特殊类型螺纹的零件；超精密、超低表面粗糙度的零件。5. 数控车床刀具补偿的作用以及如何实现？ 答：数控车床用圆头车刀加工时，只要两轴同时运动，如果用假想刀尖编程就会产生误差，而沿一个轴运动加工时则不会产生误差。如果对数控车床不进行刀具补偿，将使程序编制非常困难。数控车床的刀具补偿功能通过刀具指令实现，包括刀具偏置功能和刀尖圆弧半径补偿功能。考虑刀具偏置功能的刀具指令T 后面一般为四位。可以采用G41/G42 指令实现， 格式为G41/G42G01/G00 X Z。6. G32、G92、G76指令加工螺纹的编程特点？ 答： G3

15、2 可以切削圆柱螺纹、圆锥螺纹和端面螺纹，只能加工螺纹部分；它与G01 的区别是在保证刀具直线移动的同时，主轴按一定的关系保持同步；G92 为螺纹自动循环切削指令，可以切削圆柱螺纹、圆锥螺纹，一次只能完成一刀切削；G76 为螺纹复合循环切削指令，当螺纹切削次数很多时，采用G32 编程很繁琐，而采用G76，只用一条指令就可以进行多次切削。在目前的数控车床中，螺纹切削一般有三种加工方法： G32 直进式切削方法、G92 直进式切削方法和G76 斜进式切削方法，由于切削方法的不同，编程方法不同，造成加工误差也不同。7. 孔加工中，一般固定循环由哪6 个顺序动作构成？ 答：固定循环由以下6 个顺序动作

16、组成： X、Y 轴定位；快速运动到R 点（参考点）；孔加工；在孔底的动作；退回到R 点（参考点）；快速返回到初始点。8. 说明数控线切割机床加工的特点？ 答：1）采用金属丝做工具电极，无需设计和制造成型工具电极，大大降低加工费用，缩短生产准备时间，加工周期短，适合小批量零件的加工和试制新产品。2）能用直径0.003 0.3mm的金属丝加工微细异型孔、窄缝和复杂形状的零件。3）金属蚀除量少，材料的利用率高，能有效节省贵重金属材料。4）只要是导体或半导体就可加工，与材料硬度无关。第三章 数控车削工艺与编程技术基础一、填空题1. 加工圆弧时，要选择圆弧所在的平面，其中（G19）是YZ 平面选择的指令

17、。2. 数控机床一般具有刀具半径补偿功能，在进行半径补偿前必须用（平面选择）指令指定补偿是在哪个平面上进行。3. 对于有恒线速度控制功能的数控机床，还要用（G50）指令配合S指令来指定主轴的最高速度。4. G92 指令是用于工件坐标系设定的指令。G92 指令设定的加工原点是通过设定刀具起点（对刀点）相对于坐标原点的相对位置来建立工件坐标系。5. 采用布置恰当的六个支承点来消除工件六个自由度的方法，称为（六点定位原理）。6. 斜楔、螺旋、凸轮等机械夹紧机构的夹紧原理是利用机械摩擦的（自锁）来夹紧工件。7. 对刀点可以设在（被加工零件）上，也可以设在夹具或机床上与零件定位基准有一定位置联系的某一位

18、置上。8. 若工件在夹具中定位，要使工件的定位表面与夹具的（夹紧力作用点）相接触，从而消除自由度。9. 一个零件的轮廓曲线是由不同的几何元素所组成时，各几何元素之间的连接点称为（基点）。10. 对大多数只具有直线插补与圆弧插补功能的数控系统，常用多个微小的直线段或圆弧段去逼近它，逼近线段的交点为（节点）。1. 在铣削零件的内外轮廓表面时，为防止在刀具切入、切出时产生刀痕，应沿轮廓（切线）方向切入、切出，而不应（法线）方向切入、切出。二、选择题 1. 下列何者为刀具补正值指令（C）。A. G30 G31 G32 G33 B. G26 G27 G28 G29；C. G41 G42 G43 G44

19、D. G80 G81 G82 G83。2. G17 G02 X_ Y_ R20.0 ；其圆心角（B）。A. 大于180 B. 小于或等于180 C . 大于270 D . 小于2703. G19指令功能为选择（B）。A. XY 平面 B. XZ 平面 C. YZ 平面 D. 曲面。4. G17 G01 X50.0 Y50.0 F1000 ；表示（C）。A. 直线切削，进给率每分钟1000 转 B . 圆弧切削，进给率每分钟1000 转C. 直线切削，进给率每分钟1000mm D . 圆弧切削，进给率每分钟1000mm5. 程序指令中，辅助功能为（C）。A. T B . S C . M D .

20、F6. G04 P1000；代表停留（D）秒。注：G04U3.2、G04X3.2 含义均为: 刀具停止进给3.2 秒。A. 1000 B. 100 C. 10 D. 144. G90 G01 X_ Z_ F_ ；其中X、Z 的值是表示（A） 。A. 终点坐标值 B. 增量值 C. 向量值 D. 机械坐标值7. G17 G02 X50.0 Y50.0 R50.0；下列叙述正确的是（B）。A. G02为逆时针圆弧切削 B. 配合平面选择，G02为顺时针圆弧切削C. 圆弧起点至终点的圆心角大于180 D. 配合平面选择，G02为逆时针圆弧切削8. 与切削液有关的指令是（D）。A. M04；/ 主轴逆

21、时针旋转B . M05；/ 主轴停止C. M06；/ 换刀 D . M08：/1 号冷却液开M07：2 号冷却液开9. G91 G03 I-20.0 F100. 其圆弧中心夹角为（C）。A. 等于180 B . 大于360 C . 等于360 D . 等于270三、简答题 1. 孔加工中，一般固定循环由哪6 个顺序动作构成？ 答：固定循环由以下6 个顺序动作组成： X、Y 轴定位；快速运动到R 点（参考点）；孔加工；在孔底的动作；退回到R 点（参考点）；快速返回到初始点。2. 说明数控线切割机床加工的特点？答：1）采用金属丝做工具电极，无需设计和制造成型工具电极，大大降低加工费用，缩短生产准备

22、时间，加工周期短，适合小批量零件的加工和试制新产品。2）能用直径0.0030.3mm的金属丝加工微细异型孔、窄缝和复杂形状的零件。3）金属蚀除量少，材料的利用率高，能有效节省贵重金属材料。4）只要是导体或半导体就可加工，与材料硬度无关。5）加工中工具电极与工件无接触切削力，适宜于加工低刚度零件盒细小零件。6）电极丝移动使得单位长度电极丝损耗小，加工精度高。7）采用乳化液或水基工作液，避免火灾，可以实现昼夜无人值守连续加工。8）通过多轴联动可以加工锥度和上下异形件、形状扭曲的曲面体和球形零件。9）不能加工盲孔和阶梯表面。3. 脉冲电源主要参数对数控线切割加工工艺的影响？答：1）电峰值电流的影响：

23、其他参数不变，增大放电峰值电流，切割速度会明显增加，但表面质量会变差，电极丝损耗加大甚至会断丝。2）冲宽度的影响：主要影响切割速度和表面质量。脉宽增加切削速度加快，表面质量变差，一般不大于50 毫秒。3）冲间隔：脉间减小会增加放电次数，电流增大切削速度加快，但过小会引起电弧放电和断丝。4）路电压：提高开路电压，加工间隙增大，切缝宽，排屑容易，提高切削速度和稳定性，但会造成电极丝抖动，影响表面粗糙度和形状精度，会使电极丝损耗加大。4. 说明数控自动编程的工作过程？ 答：1）零件数学模型的建立； 2）确定加工数学模型； 3）刀具轨迹生成； 4）模拟加工； 5）后置处理； 6）生成数控加工程序； 7

24、）输入加工程序到数控机床执行。第四章 数控铣床(加工中心)工艺与编程技术基础一、填空题 1. 加工中心是一种在普通数控铣床基础上加装一个（刀库）和（自动换刀）装置而构成的数控铣床。2. 长V 形架对圆柱定位，可限制工件的（ 4 ）个自由度。3. 一般粗车选取切削用量时，应首先选取尽可能大的（ 切削深度）。4. 切削零件时，内外表面都需加工时，应采用（遵循互为基准原则）法加工。5. 数控线切割机床是数控（电火花线切割机床）的简称，是电火花成形加工基础上发展起来的。6. 数控线切割机床加工工艺指标的高低，一般都是用（切割速度）、（切割精度）、（表面质量）、（电极丝损耗量）等来衡量。7. 数控线切割

25、加工一般作为零件加工的最后一道（工序），使零件达到图样规定的尺寸、形位精度和表面质量。8. 数控线切割加工工艺准备主要包括（电极丝准备）、（零件准备）和（工作液配置）。9. 目前CAD/CAM 系统运行的硬、软件环境主要有两种：一种是（工作站），一种是（微机）。10. Master CAM 是美国CNC 公司开发的基于PC 平台的（ CAD/CAM ）软件，自1984 年诞生以来，就以其强大的功能和性价比闻名于世。二、选择题 1. 在数控铣床上铣一个正方形零件, 如果使用的铣刀直径比原来小1mm,则计算加工后的正方形尺寸差（C）。A. 小1mm B. 小0.5mm C. 大1mm D. 大0.

26、5mm2. 数控机床每次接通电源后在运行前首先应做的是（C）。A. 给机床各部分加润滑油 B. 检查刀具安装是否正确 C. 机床各坐标轴回参考点 D. 工件是否安装正确3. 对于多坐标数控加工，一般只采用（B）。A. 线性插补 B. 圆弧插补 C. 抛物线插补 D. 螺旋线插补4. 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5. 圆弧插补段程序中，若采用圆弧半径编程时，从起始点到终点存在两条圆弧线段，当（D）时，用表示圆弧半径。A. 圆弧 180 B . 圆弧 180 C. 圆弧 180 D. 圆弧 1806. 用户宏程

27、序就是（B）。A. 由准备功能指令编写的子程序，主程序需要时可使用呼叫子程序的方式随时调用 B. 使用宏指令编写的程序，程序中除使用常用准备功能指令外，还使用了用户宏指令实现变量运算、判断、转移等功能 C. 工件加工源程序，通过数控装置运算、判断处理后，转变成工件的加工程序，由主程序随时调用 D. 一种循环程序，可以反复使用许多次。7. 程序编制中首件试切的作用是（C）。A. 检验零件图样的正确性 B . 检验零件工艺方案的正确性 C. 检验程序单或控制介质的正确性，并检查是否满足加工精度要求 D. 仅检验数控穿孔带的正确性8. 数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方

28、向，编写程序时，采用（D）的原则编写程序。A. 刀具固定不动，工件移动 B. 铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工刀具移动，工件不动 C. 分析机床运动关系后再根据实际情况 D. 工件固定不动，刀具移动9. 工件欲获得较佳表面粗糙度，宜采用（C）。A. 较大进给与较高转速 B . 较大进给与较低转速 C. 较小进给与较高转速 D . 较小进给与较低转速。10. CNC铣床加工程序中，下列何者为G00指令动作的描述（C）。注：需联动轴的快速移动速度设定值相同。A. 刀具移动路径必为一直线 B . 进给速率以F 值设定 C. 刀具移动路径依其终点坐标而定 D . 进给速度会因终点坐标不同而改变

29、。三、简答题 1分析数控机床加工生产率高的具体原因。答：（1） 可以减少加工所需机动时间和辅助时间。（2） 缩短了定位和非切削时间。（3） 减少了半成品的周转时间。（4） 数控机床加工质量稳定，还可减少检验时间。2简述机床原点、机床参考点与编程原点之间的关系。答：机床坐标系原点是由机床厂家在设计时确定的，机床的参考点是相对机床零点的一个特定点、一个可设定的参数值，它的主要意义在于建立机床坐标系，只有知道机床坐标系后才能确定编程原点。3说明M02指令和M30指令的相同点与不同点。答： 相同点：它们都表示程序结束。不同点： M30 指令还兼有控制返回零件程序头的作用，用M30 时若想再次按循环启动

30、键，将从程序第一段重新执行；而M02没有此功能，若要重新执行该程序，就得在进行调整。4精加工时切削用量的选择原则。答：首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。5简述数控电火花线切割加工的特点。答：（1） 直接利用线状的电极丝做线电极，不需要像电火花成型加工一样的成型工具电极，可节约电极设计和制造费用，缩短生产准备周期。（2） 可以加工用传统切削加工方法难以加工或无法加工的微细异形孔、窄缝和形状复杂的工件。（3） 利用电蚀原理加工，电极丝与工件不直接接触，两者之间的作用力很小。（4） 可以加工硬度很高或很脆，用一般切削加工方法难以加工或无法加工的材料。（5） 直接利用电、热能进行加工。可以方便地对影响加工精度的加工参数进行调整，有利于加工精度的提高，便于实现加工过程的自动化控制。（6）电极丝是不断移动的，单位长度损耗少，特别是在慢走丝线切割加工时，电极丝一次性使用，故加工精度高。（7）采用线切割加工冲模时, 可实现凸，凹一次加工成型。6在数控镗铣加工编程时，选择编程原点原则。答：（1）应尽量选在零件图的尺寸基准上，这样便于坐标值的计算，减少错误。（2）应尽量选在精度较高的加工表面，以提高被加工零件的加工精度。（