数控加工与编程技术试题答案（一）

数控加工与编程技术试题答案（一）

一、填空题（20分）

1.不论数控机床是刀具运动还是工件运动，编程时均以刀具的运动轨迹来编写梃序。

2.一个完整的数控程序是由程序编号、程序内容、程序结束段三部分组成。

3.穿孔带是数控机床的一种控制介质，国际上通用标准姑EIA和ISO两种，我国采用的标准

是ISO,

4.自动编程根据输入方式的六同，分为语言数控自动编程、图形数控自动编程、语音数控自

动编程三种类型。

5.伺服系统的作用是把来自数控系统的脉冲信号转换成机床运动部件的机械运动，使工作台精

确定位或者按规定的轨迹做严格的相对运动。

6.数控机床通电后的状态，一般设定为：绝对坐标方式编程，使用公制长度单位量纲，叔

消刀具补偿，以及主轴和切削液泵停止工作等状态作为数控机床的初始状态。

7.数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等几种。按控制方式又可分

为开环控制、闭环控制和半闭环控制等。闭环控制系统的位置检测装置装在机床移动部件

上。

8.加工中心是在数控键铳床的基础上增加了自动换刀装置。数控机床程序编制的方法有手工编

程和自动编程。

9.使刀具与工件之间距离堪大的方向规定为轴的正方向，反之为轴的反方向。

10.编程时的数值计算，主要是计算零件的基点和节点的坐标，直线段和圆弧段的交点和切点

是基点，逼近直线段或圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是节点。

二、判断题（正确的填，错误的填“X”，共10分。）

1.从“A”点（X20Y10）到“B”点（X60Y30）,分别使用“GQO”及““G01”指令编制程序，其刀具

路径相同。（X）

2.模态G代码可以放在一个程序段中，而且与顺序无关。（X）

3.数控机床坐标轴定义顺序是先Z轴，然后确定X轴，最后按右手定则确定丫轴（J）

4.G40是数控编程中的刀具左补偿指令。（X）

5.加工箱体类零件平面时，应选择数控车床进行加工。（X）

6.两轴联动坐标数控机床只能加工平面零件轮廓，曲面轮廓零件必须是三轴坐标联动的数控机床。

（X）

7.刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点，对刀时，应使刀位点与对刀点重合。（J）

8.绝对值方式是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度。（J）

9.增量值方式是指控制位置的坐标是以上一个控制点为原点的坐标值。（J）

10.数控机床特别适用于零件的批量小、形状复杂、经常改型且精度高的场合。（J）

三、简答题（36分）

1.数控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

加工程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切等。

2.加工中心机床工作时换刀的过程分那几个步骤？

答：（1）装刀：刀具装入刀庠：

（2）选刀：根据程序指令，从刀库中选出指定刀具的操作称为自动选刀，常用选刀方式有顺序选刀和做

意选刀：

（3）换刀：通过机械手（自动换刀机构）和数控系统的有关控制指令实现刀库刀具和主轴上的刀具的交

换。

3.数控机床加工和普通机床加工相比有何特点？

答：（1）适应性强；（2）加工精度高；（3）生产效率高；（4］生产准备周期短；（5）有利于生立管

理和机械加工综合自动化的发展；（6）具有故障诊断能力；（7）监控功能强

4.简述换刀点和工件坐标原点的概念。

答：带有多刀加工的数控机床，在加工过程中如需换刀，编程时还要设一个换刀点。换刀点是转换刀具位

置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生干涉。工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点，其位置

山编程者设定，一般设在工件的设计、工艺基准处，便于尺寸计算。

5.数控技术中NC.CNC.MC.FMC.FMS、CIMS各代表什么含义？

答：NC:数字控制:CNC:计算机数控;MC:加工中心;FMC:柔性制造单元；E.MS:柔性制造系统；CIMS:

计算机集成制造系统。

6.简述刀具补偿在数控加工日的作用。

答：在加工过程中，由于刀具的磨损，实际刀具尺寸与编程时规定的刀具尺寸不一致时以及更换刀具等原

因，都会直接影响最终加工尺寸，造成误差。为了最大限度地减少因刀具尺寸变化等原因造成的加工误差,

数控系统通常都具备有刀具误差补偿功能。

通过刀具补偿功能指令，数控系统可以根据输入的补偿量或者实际的刀具尺寸，调整刀具与工件的相对位

宜，从而使机床能够自动加工出符合要求的零件。

（1）刀具长度补偿：数控铳床用刀具长度补偿刀具的磨损：（2）刀具半径补偿：指改变刀具中心运动轨

迹的功能。

四、在数控铳床上加工图1所示盖板零件的外轮廓，采用刀具半径补偿指令，编写加工程序，选择零件

左端底面A为原点建立工件坐标系。（14分）

图1盖板零件

解答：

1.基点坐标计算

如图所示，零件轮廓曰三段圆弧和五段直线连接而成。隹图可见，基点坐标计算比较简单。选择

A为原点建立工件坐标系，并在此坐标系内计算各基点的坐标。

2.程序设计

为了得到比较光滑的零件轮廓，同时使编程简单，考虑粗加工和精加工均采用顺铳方法规划走刀路线，即

按A—H-G-F—E—D-C—B-A切削。程序设计如下：

00001

N0010G92X0Y0Z0建立坐标系

N0020GOOZ10抬刀

N0030TOIS1000M03选用1号刀具补偿值，主轴启动

N0010GOOX-10Y0快速定位到中间点

N0050Z-12下刀

N0060G17选择插补平面

N0070G41G01XOY0F100粗加工刀具半径补偿，并工进到A点

N0080X0Y20直线切削，到H点

N0090X10直线一削,到G点

NO100G03X25Y3510J15F50圆弧切削到F点，降低进给速度

N0110G02X75Y35125JO圆弧切削到E点

NO120G03X90Y20115JO圆弧切削到D点

NO130G01X100Y20F100直线切削到C点，增大进给速度

NO140Y0直线切削，到B点

NO150XO直线切削，到A点

NO160G40G01X-10Y0取消刀具半径补偿，并退离工件

NO170T02选用2号刀具补偿值，准笛精加工

NO180G26N0070.0160跳转到0070程序段，进行精加工

NO190GOOZ10抬刀

N0200M05主轴停止

N0210M30程序结束

五

、

据

根

图2

示

所

待

的

削

车

零

件

，

料

材

为

45

号

钢

，

其

中

5

F8

圆

柱

面

不

加

工

。

在

数

控

车

床

上

需

要

进

的

行

序

工

为

：

切

削

O

F8

和

F62

外

圆

、

R7o

弧

面

锥

、

面

退

、

刀

槽

、

螺纹

及倒

角

，

编写

加工

程

序

。

要求

采用

把

3f刀i

具

，

分别

为外

圆

刀

、

切槽

刀

、

螺纹

刀

。

工件

坐标

系如

图2

所

示

。

1

20

分1

零件图

加工

图2

如下：

程序

oOOOl

00

0S7

Z10

X200

G92

N10

系

件坐标

建立工

TO100M06换1号刀

G96S120M03启动主轴、恒线速度

GOOX41.85Z2T0101M08定位，开冷却液

G01X47.85Z-iF0.2倒角

W-60一直径47.85外圆

X50切端而

X62Z-120锥面

Z135切f62

X78端面

X80Z-136倒角

Z-155切f80

G02Z-215R70切圆弧R7J

G01Z-225切f89

X90M09退刀，关冷却液

GOOX200Z100T0100退至换刀点

T0200M06换2号刀

G96S80M03

GOOX52Z-60T0202M08定位

G01X45F0.1割槽

G04X2延迟

G01X52M09退刀

GOOX200Z100T0200退至换刀点

T0300M06换3号刃

G97S200M03

GOOX54Z10T0300M08

G92X47.85Z-59F1.5切螺纹

X47.25

X46.65

X46.25

X45.96

GOOX200Z100

T0300

M30

数控加工与编程技术试题（二）

一.简答题（每题5分，共40分）

1.G41.G42.G43,G44的含义是什么？

2.数控机床主要由哪几部分组成？作用是什么？

3.简述数控机床的工作过程。

4.加工中心与普通数控机床的主要区别是什么？

5.确定机床坐标系的原则是什么？试说明立式数控铳床的坐标系是如何定义的。

6.简要说明按照伺服系统的控制方式，数控机床可以分为那几类？

7.什么是半径编程和直径编程？试举例。

8.圆弧插补指令G02和G03中［、J、K的意义姓什么？

试对图示零件进行编程

1.如图1所示零件，采用棒料进行加工，在精车前采用粗军循环去除大部分毛坯余量，粗车后留0.2所余

量（单边）。根据以上零件的加工要求，需要外圆粗车刃、外圆精车刃、切槽刀和螺纹车刃。对零件进行数

控编程。（25分）

图1

2.加工

图2所示

零件凸台

的

外

轮

廓

采

用

，

刀

具

半

径

右

偿

指

补

令

行

编

油

程1

。

分>15

图2

3.如图

所示.

孔深5mm,

加工过

程为先

铳削外

形，然后钻孔和镇孔，试编程。（20分）

图3

数控加工与编程技术试题答案（二）

一.简答题（每题5分，共40分）

1.G41.G42.G43.G44的含义是什么？

答：G41为刀具半径左补偿，G42为刀具半径左补偿，G43为刀具长度正补偿，G44为刀具长度负补偿。

2.数控机床主要由哪几部分组成？作用是什么？

答：（DCNC系统：逻辑地处理输入到系统中具有特定代码的程序，并将其译码，从而使机床运动并加工

零件。

(2)伺服系统:用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。它把来自数控系统的脉冲信号转换成

机床运动部件的机械运动，使工作台、刀具等精确定位或移动。

(3)机械系统：包括，主轴部分、进给系统、刀库和自动换刀装置(ATC)、自动托盘交换装置(APC)等。它

是组成机床的实体部分。

3.简述数控机床的工作过程。

答：(1)输入：零件加工程序一般通过DNC从上一•级计算机输入而来。数控系统一般有边输入边加工和一

次将零件加工程序输入计算机内部的存储器，加工时再由存储器一段一段地往外读出两种工作方式。

(2)译码：译碍程序将零件加二程序翻译成计算机内部能识别的语

言。(3)数据处理数据处理程序

一般包括刀具半径补偿、速度计算以及辅助功能的处理。

(4)插补：采用一小段直线或圆弧去逼近(或称为拟合)曲线，或采用抛物线、椭圆、双曲线和其它高次曲

线去逼近曲线。在已知一条曲线的种类、起点、终点以及进给速度后，在起点和终点之间进行数据点的密

化。

(5)伺服控制：完成本次插补周期的位置伺限计算，并招结果发送到伺服驱动接口中去。

(6)管理程序：调用各个功能?程序，当一个曲线段开始插补时，管理程序即着手准备下一个数据段的读

入、译码、数据处理。保证一个数据段加工过程中将下一个程序段准备完毕。

4.加工中心与普通数控机床的主要区别是什么？

答：加工中心具有自动换刀功能(刀库和换刀机械手)而普通数控机床没有。

5.确定机床坐标系的原则是什么？试说明立式数控铳床的坐标系是如何定义的。

答：确定机床坐标系的原则是：工件相对静止，刀具运动，即规定以工件为基准，假定工件不动，刀具运

动的原则。

对于立式数控铳床坐标系的定义如下：

Z轴：平行于机床主轴的坐标驰。Z轴正方向：为从工作台到刀具夹持的方向，即刀具远离工作台的运动

方向。

X轴：为水平的、平行于工件装夹面的坐标轴。正方向：从主轴向立柱看，立柱右方为正。

Y轴的正方向则根据X和Z轴或右手法则确定。

6.简要说明按照伺服系统的控制方式，数控机床可以分为那几类？

•答：按照伺服系统的控制方式，数控机床可以分为：开环伺服系统数控机床

•闭环伺服系统数控机床。

7.什么是半径编程和直径编程？试举例。

答：在数控车削加工中，X坐币值有两种方法，即直径编程和半径编程

(D宣径编程：采用直径编程时，数控程序中X轴的坐标值即为零件图上的直径值。例如在例图a)中，A

点和B点的坐标分别为A:(30.0,80.0),B:(40.0,60.0)。

(2)半径编程采用半径编程，数控程序中X轴的坐标值为零件图上的半径值。例如在例图b)中，A点

和B点的坐标分别为A：(15.0,80.0),B：(20.0,60.0).

笫7题例图

8.圆弧插补指令G02和G03中I、J、K的意义是什么?

•答：I、J、K:是从圆弧始点到圆心的矢量分量，是增量值。

二.试对图示零件进行编程

1.如图1所示零件，采用棒料进行加工，在精车前采用粗车循环去除大部分毛坯余量，粗车后留0.2mm余

量（单边）。根据以上零件的加T.要求，需要外圆粗车刀、外圆精车刀、切槽刀和螺纹车刃。对零件进行数

控编程。（25分）

图1

答：编程如下：

00001

N6G50X80.0Z20.0；

N8G30U0W0：

N10T0100M03M08；

N12GOOX70.0Z10.0；

N14G71U1.0R1.0：

N16G71P18Q30U0.4W0.2F0.3S800；

N18GOOX40.0F0.15；

N19G42G01X30.0Z0；

N20G01Z-25.0；

X22X40.0；

N24Z-40.0；

X26G02X50.0Z-45.0R5.0；

N28G03X60.0Z-50.0R5.0：

X29Z-55.0；

N30G40：

N32G30UOWO；

X33G50S1500：

N34G96S200T0202：

N36G70P18Q30：

X38GOOX62.0ZO：

N40X32.0：

N42G01X-2.0；

X44G30UOWO：

N46TO104；

N48GOOX41.0Z-25.0；

N50G01X20.0FO.15：

N52GOOX50.0：

N54G30UOWO；

N56G97SI500T0303：

N58GOOX32.0Z23.0；

N60G92X29.0Z-22.5Fl.5；

N62X22.80；

N64G30U30.0W20.0M09M05；

N66M30：

工

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图

所

2示

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零

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件

的

轮

外

廓

采

用

，

刀

半

径

具

有

偿

指

补

令

行

编

曲

程<

。

分15

图2

答：编

程如下:

NOG10