(2025年)数控技术考试试卷(附答案)

(2025年)数控技术考试试卷(附答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.数控系统的核心功能部件是（）。A.输入输出装置B.伺服驱动装置C.数控装置（CNC单元）D.位置检测装置答案：C2.以下G代码中，用于快速定位的是（）。A.G01B.G00C.G02D.G03答案：B3.逐点比较法插补属于（）。A.数据采样插补B.脉冲增量插补C.直线函数插补D.圆弧函数插补答案：B4.现代数控机床常用的伺服电机类型是（）。A.步进电机B.直流伺服电机C.交流伺服电机D.力矩电机答案：C5.刀具半径左补偿的指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.G43答案：B6.某数控系统的最小设定单位为1μm，其脉冲当量是（）。A.0.1mmB.0.01mmC.0.001mmD.0.0001mm答案：C7.M03指令的功能是（）。A.主轴反转B.主轴正转C.程序结束D.冷却液开答案：B8.五轴联动数控机床的“五轴”通常指（）。A.三个直线轴+两个旋转轴B.四个直线轴+一个旋转轴C.五个直线轴D.三个旋转轴+两个直线轴答案：A9.检测数控机床定位精度的常用工具是（）。A.千分尺B.三坐标测量机C.激光干涉仪D.水平仪答案：C10.闭环数控系统的位置检测元件安装在（）。A.伺服电机轴端B.滚珠丝杠轴端C.机床工作台D.刀具主轴答案：C11.目前数控机床广泛采用的编程代码标准是（）。A.EIA代码B.ISO代码C.ASCII代码D.二进制代码答案：B12.调用子程序O1000的指令是（）。A.M98P1000B.M99P1000C.M02P1000D.M03P1000答案：A13.加工中心区别于普通数控机床的关键功能是（）。A.高精度加工B.多轴联动C.自动换刀D.高速切削答案：C14.数控车削加工中，使用刀尖圆弧半径补偿的主要原因是（）。A.提高加工效率B.避免过切或欠切C.简化编程D.延长刀具寿命答案：B15.智能数控系统中，用于实时补偿热变形误差的技术是（）。A.刀具半径补偿B.反向间隙补偿C.温度传感与自适应补偿D.螺距误差补偿答案：C二、填空题（每题1分，共10分）1.数控机床的基本组成包括控制介质、______、伺服系统和机床本体。答案：数控装置（CNC单元）2.G代码是______功能代码，用于规定机床的运动方式。答案：准备3.脉冲当量是数控系统每发出一个脉冲，机床执行部件的______。答案：位移量4.常用的插补算法有逐点比较法、______和数据采样插补法。答案：数字积分法（DDA法）5.交流伺服电机相比直流伺服电机的主要优势是______。答案：无电刷磨损（或维护方便、调速范围宽）6.取消刀具半径补偿的指令是______。答案：G407.数控机床的______是指机床各坐标轴在数控装置控制下所能达到的位置精度。答案：定位精度8.程序结束并复位的指令是______。答案：M309.复杂曲面加工通常需要______数控机床，以实现刀具姿态的灵活调整。答案：五轴联动10.数控铣削中，______补偿用于调整刀具长度对加工深度的影响。答案：刀具长度三、判断题（每题1分，共10分）1.G01指令必须指定进给速度F，而G00指令不需要指定F。（）答案：√2.圆弧插补G02/G03的方向判断，是从垂直于圆弧平面的坐标轴正方向向负方向看。（）答案：√3.绝对编程时，所有坐标值均以工件原点为基准；增量编程时，坐标值以刀具当前位置为基准，用U、V、W表示。（）答案：√4.闭环系统的控制精度高于半闭环系统，因为其直接检测机床工作台的位置。（）答案：√5.步进电机的步距角越小，定位精度越高，但响应速度可能降低。（）答案：√6.M06是自动换刀指令，通常与T代码配合使用。（）答案：√7.数控车床编程中，X轴的坐标值通常以直径值表示，因此在增量编程时U为半径变化量。（）答案：×（U为直径变化量）8.刀具半径补偿仅在G01或G02/G03指令中有效，G00指令中无效。（）答案：√9.加工中心的固定循环指令（如G81）可简化孔加工编程，无需指定每次切削的深度。（）答案：×（需指定切削深度等参数）10.数控系统的“反向间隙补偿”用于消除滚珠丝杠与螺母之间的间隙对定位精度的影响。（）答案：√四、简答题（每题6分，共30分）1.简述数控加工工艺的主要特点。答案：①工艺内容更详细：需精确确定走刀路线、切削参数、刀具选择等；②工序集中：多工序可在一台机床完成；③加工精度高：依赖数控系统的控制精度和重复定位精度；④适应性强：只需修改程序即可适应不同零件加工；⑤生产效率高：减少装夹次数，缩短辅助时间。2.逐点比较法插补直线时，其基本步骤包括哪些？答案：①偏差判别：判断当前点与理想直线的位置关系（偏差值F的符号）；②坐标进给：根据偏差符号，向X或Y轴正方向进给一步；③偏差计算：更新偏差值（F_new=F_old±直线斜率相关值）；④终点判别：判断是否到达终点（X或Y方向进给步数是否达到总步数）。3.伺服系统对数控机床的基本要求有哪些？答案：①高精度：位置和速度控制精度需满足加工要求；②快速响应：动态响应速度快，减小跟踪误差；③稳定性好：系统在变负载下能稳定运行，无振荡；④调速范围宽：能在低速（如0.1mm/min）到高速（如24m/min）范围内平滑调速；⑤可靠性高：适应工业环境，抗干扰能力强。4.简述刀具半径补偿的作用及使用时的注意事项。答案：作用：①避免刀具半径导致的过切或欠切；②简化编程（无需按刀具中心轨迹编程）；③方便刀具更换（只需修改补偿值）。注意事项：①补偿方向（G41/G42）需根据刀具相对于工件的进给方向确定；②补偿的建立与取消应在直线段完成，避免在圆弧段操作；③需确保补偿值（刀具半径）与实际刀具一致；④刀具半径补偿仅在G01或G02/G03指令中有效。5.五轴联动数控机床相比三轴机床的主要优势是什么？答案：①复杂曲面加工能力：可同时控制三个直线轴和两个旋转轴，实现刀具姿态与位置的同步调整，加工如叶轮、模具等复杂曲面；②减少装夹次数：一次装夹可完成多面加工，提高定位精度；③优化切削条件：通过调整刀具角度，使切削刃始终与加工表面垂直，提高加工效率和表面质量；④缩短生产周期：减少工序间周转时间，适用于高精度、多工序零件的加工。五、综合题（每题15分，共30分）1.如图所示（假想图：工件为矩形，左上角为原点，轮廓由直线AB、BC、CD、DA组成，其中A(0,0)，B(50,0)，C(50,30)，D(0,30)，要求加工外轮廓，刀具直径φ10mm，采用立式数控铣床，工件原点O在左上角表面，Z轴零点在工件上表面。请编写数控加工程序（要求包含刀具半径补偿、起刀点、退刀点，使用G90绝对编程，主轴转速800r/min，进给速度150mm/min）。答案：%O0001；G90G54G40G49G80G17；初始化M03S800；主轴正转G00Z50.0；快速抬刀至安全高度X-10.0Y-10.0；起刀点（刀具中心在工件外侧5mm，避免碰撞）Z5.0；下刀至接近工件表面G01Z-5.0F150；切入工件（假设加工深度5mm）G41G01X0Y0D01F150；建立左补偿，D01=5mm（刀具半径）G01Y50.0；加工AB段（实际应为B(50,0)，此处可能题目坐标描述需调整，假设正确轮廓为A(0,0)→B(50,0)→C(50,30)→D(0,30)→A(0,0)，则修正路径：）G01X50.0Y0；AB段G01Y30.0；BC段G01X0Y30.0；CD段G01Y0；DA段G40G01X-10.0Y-10.0；取消补偿，返回起刀点G00Z50.0；抬刀M05；主轴停M30；程序结束%（注：实际编程需根据正确轮廓坐标调整，此处为示例。）2.某数控车床加工轴类零件时，发现加工后零件外圆尺寸存在规律误差（右端直径比左端大0.05mm），试分析可能的原因及解决措施。答案：可能原因：①机床热变形：车床长时间运行后，主轴箱、床身因发热产生热膨胀，导致刀具相对于工件的位置偏移（右端远离主轴，热变形更明显）；②刀具磨损：加工过程中刀具逐渐磨损，右端加工时刀具磨损量更大（切削时间更长），导致直径超差；③伺服系统滞后：X轴伺服系统响应延迟，在快速进给或反向时产生跟踪误差，右端加工时累积误差更大；④工件装夹问题：卡盘夹紧力不足，工件在切削力作用下右端产生微小位移；⑤编程误差：程序中未考虑刀具刀尖圆弧半径补偿，或补偿值设置错误，导致右端尺寸偏差。解决措施：①增加机床预热时间，待热平衡后再加工；或安装温度传感器，实时补偿热变形误差；②选