数控铣床编程试题及答案

数控铣床编程试题及答案（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.数控铣床工件坐标系（G54-G59）的设定是通过（）完成的。A.程序中直接输入坐标值B.对刀操作后在系统参数界面输入偏置值C.自动测量工件原点D.机床回参考点后自动生成2.下列G代码中，属于模态指令的是（）。A.G04（暂停）B.G01（直线插补）C.G90（绝对坐标编程）D.G91（增量坐标编程）3.加工如图1所示的外轮廓（刀具半径R5mm），若采用左刀补（G41），刀具起始位置应位于轮廓起点的（）。图1：直角外轮廓，起点为A（0,0），终点为B（50,0），接着沿C（50,30）、D（0,30）返回A点，顺时针方向加工。A.左侧5mm处（-5,0）B.右侧5mm处（5,0）C.正上方5mm处（0,5）D.正下方5mm处（0,-5）4.执行程序段“G90G01X20Y30F100”时，刀具移动的轨迹是（）。A.从当前点直线插补到（20,30），进给速度100mm/minB.从当前点快速移动到（20,30），进给速度100mm/minC.从当前点直线插补到（20,30），进给速度100mm/rD.从当前点快速移动到（20,30），进给速度100mm/r5.孔加工循环指令G81的格式为“G81X_Y_Z_R_F_”，其中“R”参数表示（）。A.孔底停留时间B.安全平面到R点的距离C.刀具返回的参考平面D.孔深坐标6.加工中心执行M03S800指令时，主轴（）。A.正转，转速800r/minB.反转，转速800r/minC.正转，转速800mm/minD.停止，等待手动启动7.下列关于刀具半径补偿的说法中，错误的是（）。A.刀具半径补偿仅在G01或G02/G03指令下有效B.刀具半径补偿可以通过G40取消C.刀具半径补偿值应输入系统刀具参数表中D.刀具半径补偿可以用于内、外轮廓的粗加工8.编制圆弧插补程序时，若采用I、J、K参数编程，I表示（）。A.圆弧起点相对于圆心的X轴增量B.圆弧圆心相对于起点的X轴增量C.圆弧终点相对于圆心的X轴增量D.圆弧圆心相对于终点的X轴增量9.加工如图2所示的内轮廓（刀具半径R5mm），若轮廓最小内圆角半径为8mm，则（）。图2：内轮廓包含直角和R8mm圆角，轮廓深度5mm。A.可以直接使用R5mm刀具加工B.需换用R8mm以上刀具避免过切C.需减小刀具半径补偿值D.需调整加工顺序10.子程序调用指令M98P2001表示（）。A.调用01号子程序2次B.调用20号子程序1次C.调用001号子程序20次D.调用2001号子程序1次（二）判断题（每题2分，共20分）1.数控铣床的参考点是机床上的一个固定点，由机床制造厂商设定。（）2.G00指令的移动速度由系统参数设定，与程序中的F值无关。（）3.刀具长度补偿（G43/G44）仅用于Z轴方向的补偿。（）4.加工外轮廓时，若刀具半径补偿值大于轮廓最小内圆角半径，会导致过切。（）5.程序段“G91G03X10Y10R5”表示以增量方式加工半径为5mm的圆弧。（）6.孔加工循环中，G83（深孔钻削）与G81（一般钻孔）的区别在于G83有排屑动作。（）7.工件坐标系设定后，程序中的坐标值均相对于工件原点，与机床原点无关。（）8.子程序结束指令是M99，执行后返回主程序的调用位置。（）9.切削用量三要素包括主轴转速、进给速度和背吃刀量（切削深度）。（）10.加工中心换刀前必须将主轴移动到换刀点（如Z轴参考点），否则会发生碰撞。（）（三）编程题（每题20分，共40分）题目1：外轮廓加工编程零件如图3所示，材料为45钢，毛坯尺寸100mm×100mm×20mm，要求加工深度为5mm的外轮廓（轮廓线为实线，无岛屿）。刀具参数：φ10mm立铣刀（半径R5mm），主轴转速S800r/min，进给速度F150mm/min，安全高度Z50mm，切削深度Z-5mm。工件原点设定在毛坯上表面中心（X0,Y0,Z0）。要求：（1）编写完整的加工程序（FANUC系统）；（2）程序中需包含刀具半径补偿、安全平面设置、进退刀路径。图3：外轮廓由直线和圆弧组成，具体尺寸：起点A（-30,-30），沿直线到B（30,-30），圆弧BC（圆心（0,0），半径30mm，终点C（30,30）），直线CD到D（-30,30），直线DA返回A点，整体为对称结构。题目2：孔系加工编程零件如图4所示，材料为铝合金，毛坯尺寸150mm×150mm×10mm，要求加工4个φ8mm通孔（深度10mm）和1个φ12mm沉头孔（沉头深度3mm，通孔深度10mm）。刀具参数：φ8mm钻头（T01），φ12mm钻头（T02），主轴转速S1200r/min（钻头），F100mm/min。工件原点设定在毛坯上表面左上角（X0,Y0,Z0）。要求：（1）编写包含换刀的加工程序（FANUC系统）；（2）孔位置：4个φ8mm孔位于（20,20）、（20,130）、（130,20）、（130,130）；φ12mm沉头孔位于（75,75）。（四）综合分析题（20分）某零件需加工一个对称的凸台轮廓（如图5所示），轮廓包含直线段和圆弧段，材料为铝合金，毛坯尺寸120mm×120mm×15mm，加工深度5mm。已知刀具为φ12mm立铣刀（半径R6mm），试分析以下问题：（1）确定工件坐标系原点；（2）选择合理的加工顺序（粗加工→精加工）；（3）说明刀具半径补偿的应用时机及注意事项；（4）编写精加工阶段的关键程序段（包含进退刀路径）。二、试题答案（一）单项选择题答案1.B2.B3.A4.A5.B6.A7.D8.B9.A10.D（二）判断题答案1.√2.√3.√4.×（外轮廓无内圆角，过切发生在内轮廓）5.×（R为半径，需判断圆弧是否小于180°）6.√7.√8.√9.√10.√（三）编程题答案题目1：外轮廓加工程序```O0001；（主程序）G40G49G80G90G17；（初始化）M03S800；（主轴正转）G00Z50；（安全高度）G54；（调用工件坐标系）X-35Y-35；（刀具初始位置：A点左侧5mm，Y-35=Y-30-5）Z5；（下刀至接近工件）G01Z-5F150；（切削深度）G41D01X-30Y-30F150；（左刀补，进入轮廓起点A）G01Y30；（直线到D点（-30,30））X30；（直线到C点（30,30））G02X30Y-30R30；（顺时针圆弧到B点（30,-30））G01X-30；（直线到A点（-30,-30））G40G01X-35Y-35；（取消刀补，返回初始位置）G00Z50；（抬刀）M05；（主轴停）M30；（程序结束）%```注：D01为刀具半径补偿号（R5mm），进退刀路径选择轮廓延长线方向，避免法向切入引起的刀痕。题目2：孔系加工程序```O0002；G40G49G80G90G17；T01M06；（换φ8mm钻头）M03S1200；G00Z50；G54X20Y20；（第一个φ8mm孔位置）G99G81Z-12R3F100；（钻孔循环，R3为安全平面到R点距离，Z-12=0-10-2（超出2mm））X130；（第二个孔（130,20））Y130；（第三个孔（130,130））X20；（第四个孔（20,130））G80；（取消循环）G00Z50；T02M06；（换φ12mm钻头）M03S1200；G00X75Y75；（沉头孔位置）G81Z-3R3F100；（沉头孔加工，深度-3mm）G81Z-12R3；（通孔加工，深度-12mm）G80；G00Z50；M05；M30；%```注：φ8mm孔深度为10mm（Z-10），但程序中Z-12为超出工件2mm确保钻透；沉头孔分两次加工：先加工沉头部分（Z-3），再加工通孔（Z-12）。（四）综合分析题答案（1）工件坐标系原点：选择毛坯上表面中心（X0,Y0,Z0），便于对称轮廓编程，减少计算量。（2）加工顺序：①粗加工：采用分层铣削（如每层2mm），使用φ12mm立铣刀，刀具半径补偿值设为R6mm+0.5mm（留0.5mm精加工余量），沿轮廓外侧加工，去除大部分余量；②精加工：使用同一把刀，补偿值设为R6mm，沿轮廓精确加工，保证尺寸精度和表面质量。（3）刀具半径补偿应用时机及注意事项：-应用时机：精加工时启用补偿，确保轮廓尺寸准确；粗加工可通过调整补偿值控制余量。-注意事项：补偿平面需与加工平面一致（G17）；补偿启动/取消需在直线插补（G01）段完成，避免在圆弧段或快速移动（G00）中切换；补偿值需与实际刀具半径一致，否则会导致过切或欠切。（4）精加工关键程序段（假设轮廓起点为A（-40,-40），沿直线→圆弧→直线加工）：```G00Z50；X-46Y-46；（刀具初始位置：A点左侧6mm（R6））Z5；G01Z-5F200；G41D01X-40