2025年数控编程加工题库及答案

2025年数控编程加工题库及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.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.G92（设定工件坐标系）D.G43（刀具长度正补偿）答案：B解析：模态指令指一经指定持续有效，直到被同组其他指令取代。G01属于插补组模态指令，G04、G92、G43均为非模态或单次有效指令。2.数控加工中心的“换刀点”通常设置在（）。A.工件上方50mm处B.机床参考点C.远离工件且不妨碍运动的安全位置D.刀具初始装夹位置答案：C解析：换刀点需保证换刀时刀具与工件、夹具无干涉，一般设置在机床坐标系中固定的安全区域，或程序中指定的远离加工区域的位置。3.数控车床加工外圆时，若刀具实际半径小于编程时设定的半径，未使用刀具半径补偿，加工后的零件尺寸会（）。A.偏大B.偏小C.无变化D.随机波动答案：A解析：未补偿时，刀具中心轨迹与编程轨迹重合。若实际半径小于设定值，刀具切削点会向工件外侧偏移，导致加工尺寸偏大。4.下列指令中，用于调用子程序的是（）。A.M98P1005B.M08C.G65D.M30答案：A解析：M98为子程序调用指令，格式M98P_（P后为子程序号）；M08是切削液开，G65是宏程序调用，M30是程序结束并返回开头。5.数控铣床加工平面轮廓时，若采用顺铣方式，刀具旋转方向与进给方向的关系是（）。A.相同B.相反C.垂直D.无关答案：A解析：顺铣指刀具切削刃与工件进给方向相同，此时切削厚度由厚变薄，表面质量较好；逆铣则相反。6.FANUC系统中，G71指令用于（）。A.外圆粗车循环B.端面粗车循环C.螺纹切削循环D.深孔钻削循环答案：A解析：G71是外圆/内孔粗车复合循环，适用于轴类零件的粗加工，可同时完成多个外圆、端面的分层切削。7.数控编程中，绝对坐标编程的指令是（）。A.G90B.G91C.G92D.G54答案：A解析：G90指定绝对坐标编程（所有坐标值基于工件原点），G91是增量坐标（基于前一点），G92是设定坐标系，G54是工件坐标系选择。8.加工中心主轴准停的目的是（）。A.提高转速B.便于换刀C.减少振动D.提高加工精度答案：B解析：主轴准停（M19）使主轴停止在固定角度，确保刀具键槽与刀柄定位销对齐，便于机械手准确换刀。9.数控车床加工锥度时，若已知大端直径D=50mm，小端直径d=40mm，锥长L=100mm，则锥度C为（）。A.1:5B.1:10C.1:20D.1:25答案：B解析：锥度C=（D-d）/L=（50-40）/100=0.1=1:10。10.下列参数中，不属于圆弧插补G02/G03必需参数的是（）。A.X/Y/Z（终点坐标）B.I/J/K（圆心相对于起点的增量）C.R（圆弧半径）D.F（进给速度）答案：D解析：圆弧插补指令需指定终点坐标（X/Y/Z）和圆心位置（I/J/K或R），F是进给速度，虽常用但非指令语法必需（可继承前面的F值）。11.数控系统中，“单段执行”功能的作用是（）。A.仅执行当前程序段B.执行所有程序段但暂停C.跳过注释段D.重复执行当前段答案：A解析：单段执行时，每按一次循环启动键执行一个程序段，便于观察刀具运动轨迹，用于程序调试。12.加工中心编程时，刀具长度补偿指令G43的正确格式是（）。A.G43Z100H01B.G43X50Y30D01C.G43S800M03D.G43F100答案：A解析：G43为刀具长度正补偿，格式为G43Z_H_（Z为目标位置，H为刀补号）；D用于刀具半径补偿，S、F为转速和进给，不直接关联G43。13.数控车床加工螺纹时，为防止乱扣，必须保证（）。A.主轴转速恒定B.进给速度恒定C.刀具半径补偿关闭D.启用刀尖圆弧补偿答案：A解析：螺纹加工需主轴旋转与进给同步（主轴每转进给一个导程），因此主轴转速必须恒定（由G97恒转速指令保证）。14.下列加工工序中，适合在数控铣床上完成的是（）。A.深孔钻削（L/D＞5）B.复杂曲面加工C.大批量轴类零件车削D.螺纹磨削答案：B解析：数控铣床擅长平面、轮廓、曲面加工；深孔钻削需专用深孔钻床，轴类车削用数控车床，螺纹磨削用磨床。15.编程时，若工件坐标系原点设定在工件右端面中心（数控车床），则Z轴正方向指向（）。A.工件左侧B.工件右侧C.主轴后端D.主轴前端答案：A解析：数控车床Z轴与主轴轴线平行，正方向为刀具远离工件的方向（通常指向卡盘外侧，即工件左侧）。二、判断题（每题2分，共20分。正确打“√”，错误打“×”）1.G00指令是快速定位指令，其移动速度由F代码指定。（）答案：×解析：G00的移动速度由系统参数设定（快速进给速度），与F无关。2.加工中心中，M06是主轴正转指令。（）答案：×解析：M06是换刀指令，主轴正转是M03。3.刀具半径补偿仅在G01或G02/G03指令中有效，G00时无效。（）答案：√解析：刀具半径补偿需在有切削运动的指令（如直线、圆弧插补）中生效，G00快速移动时不进行补偿。4.子程序结束指令是M99，执行后返回主程序中调用子程序的下一行。（）答案：√解析：M99为子程序结束，返回主程序中M98的下一段；若M99单独使用，可实现程序无限循环。5.数控编程中，绝对编程与增量编程不能在同一程序段中混合使用。（）答案：×解析：FANUC系统允许混合使用（如G90X50G91Y30），但需注意坐标系的切换。6.顺铣时，刀具对工件的水平分力与进给方向相同，可能导致工作台“窜动”，因此粗加工常用逆铣。（）答案：√解析：顺铣的水平分力与进给同向，若机床进给系统有间隙，会导致工件被拉动（窜动），粗加工余量大多用逆铣；精加工余量小可用顺铣提高表面质量。7.数控车床加工内孔时，若刀具磨损导致孔径偏小，应增大刀具半径补偿值（G41）。（）答案：√解析：内孔加工时，刀具半径补偿值增大，刀具中心向远离工件方向偏移，可扩大孔径。8.宏程序中，1=2+3是合法的变量赋值语句。（）答案：√解析：宏程序支持变量运算，赋值语句格式为变量号=表达式（算术、逻辑运算均可）。9.数控铣床的X轴正方向是刀具远离工件的方向（假设工件固定）。（）答案：√解析：数控铣床坐标系定义：X轴水平，正方向为刀具远离工件（或工件远离刀具）的方向（ISO标准）。10.程序校验时，“空运行”功能可用于检查刀具与工件的实际切削效果。（）答案：×解析：空运行时进给速度由系统参数控制（非程序F值），仅用于检查轨迹是否正确，不能验证切削参数是否合理。三、简答题（每题6分，共48分）1.简述数控编程的主要步骤。答案：①分析零件图：确定加工内容、技术要求（尺寸、精度、表面粗糙度）；②工艺规划：选择机床、刀具、夹具，确定加工顺序、切削参数（转速、进给、背吃刀量）；③数值计算：计算基点、节点坐标（复杂轮廓需用直线/圆弧逼近）；④编写程序：按系统格式输入指令（G、M、F、S、T代码）；⑤程序校验与修正：通过空运行、仿真软件或试切检查错误，调整参数。2.G90与G94在数控车床上的区别是什么？举例说明。答案：G90是外圆/内孔车削循环指令，用于加工圆柱面或圆锥面，格式G90X(U)_Z(W)_F_（圆柱）或G90X(U)_Z(W)_R_F_（圆锥）；G94是端面车削循环指令，用于加工端面或锥端面，格式G94X(U)_Z(W)_F_（端面）或G94X(U)_Z(W)_R_F_（锥端面）。例如：加工外圆φ50×30mm，可用G90X50Z-30F0.2；加工端面（Z=0到Z=-10，X从φ60到φ30），可用G94X30Z-10F0.15。3.刀具半径补偿的作用是什么？使用时需注意哪些问题？答案：作用：①简化编程：按零件轮廓编程，系统自动计算刀具中心轨迹；②补偿刀具磨损：通过调整补偿值修正尺寸误差；③实现粗精加工：同一程序通过不同补偿值完成粗、精加工（如粗加工留余量，精加工补偿余量）。注意事项：①补偿需在切入/切出段建立/取消，避免过切；②G41（左补偿）/G42（右补偿）方向需与刀具进给方向匹配（沿进给方向看，刀具在工件左侧为G41，右侧为G42）；③圆弧半径需大于刀具半径，否则会过切；④补偿模式下避免使用G00快速移动（可能导致碰撞）。4.加工中心换刀点的选择原则有哪些？答案：①安全性：换刀点应远离工件、夹具及机床部件，避免换刀时刀具与其他物体干涉；②一致性：尽量设置在机床参考点或固定坐标位置，便于程序编写和重复定位；③高效性：换刀点与加工区域的距离应适中，减少空行程时间；④适应性：根据工件尺寸和夹具高度调整，确保换刀动作顺畅（如立式加工中心换刀点通常在Z轴较高位置）。5.宏程序相比普通程序的优势是什么？列举一个典型应用场景。答案：优势：①灵活性：通过变量、条件判断（IF）、循环（WHILE）等实现参数化编程，可加工相似结构但尺寸不同的零件；②高效性：减少重复编程工作量（如批量加工不同直径的阶梯轴）；③复杂性：可处理数学公式描述的轮廓（如椭圆、抛物线），普通程序需手动计算节点。典型场景：加工多组等距孔（如圆周均布孔），通过宏程序变量控制角度和半径，只需修改变量值即可适应不同分布要求。6.数控车床固定循环指令（如G71、G73）的作用是什么？两者适用场景有何差异？答案：作用：简化编程，将多次重复的切削动作（如粗车、钻孔）用一条指令完成，减少程序段数量。差异：G71（外圆粗车循环）适用于轴类零件的粗加工，零件轮廓需单调递增/递减（无凹形），通过分层切削去除余量；G73（仿形粗车循环）适用于毛坯形状与零件轮廓接近的情况（如铸造/锻造件），通过多次轮廓分层切削，减少空行程。例如：棒料加工阶梯轴用G71，锻造毛坯加工带凹形的轴类零件用G73。7.顺铣与逆铣的主要区别是什么？如何根据加工条件选择？答案：区别：①切削厚度：顺铣时切削厚度由厚变薄（起始点厚），逆铣由薄变厚（起始点易打滑）；②受力方向：顺铣水平分力与进给同向，逆铣相反；③表面质量：顺铣切削平稳，表面粗糙度低；逆铣易产生振动，表面质量差；④刀具寿命：顺铣刀具磨损较慢（切削力小），逆铣易崩刃（起始点摩擦大）。选择原则：①机床进给系统无间隙（或间隙已补偿）时选顺铣（精加工）；②毛坯表面有硬皮或余量不均时选逆铣（避免刀具撞击硬皮）；③粗加工余量较大时选逆铣（防止窜动）；④精加工选顺铣（提高表面质量）。8.程序校验的常用方法有哪些？各自的特点是什么？答案：①空运行：在机床上不装工件，按程序运行，观察刀具轨迹是否正确。特点：直观，可发现干涉、超程问题；但无法验证切削参数（如F、S是否合理）。②仿真软件校验：通过CAM软件（如Mastercam、UG）模拟加工过程，显示刀具路径、材料去除情况。特点：无风险，可检查过切、欠切，支持干涉检测；需安装软件，依赖模型准确性。③试切法：用铝件或塑料件实际加工，测量尺寸精度。特点：最可靠，可验证程序、刀具、参数的综合效果；成本高（浪费材料、时间），适用于首件检验。四、编程题（共22分）1.（12分）如图所示（假设），某轴类零件材料为45钢，需加工外圆φ60mm（长50mm）、端面（Z=0到Z=-2mm）、R10mm圆弧（连接φ60mm外圆与φ40mm外圆，Z向从-50mm到-60mm）。要求：使用FANUC系统，编写数控车床加工程序（工件坐标系原点在右端面中心，刀具为90°外圆车刀，T0101；主轴转速S800r/min，进给F0.15mm/r；先粗加工（留0.5mm余量），后精加工）。参考程序：O0001；G99G40G21；（设置每转进给，取消刀补，公制）T0101；（选1号刀，调用1号刀补）M03S800；（主轴正转）G00X70Z5；（快速定位到起刀点）；粗加工（G71循环，背吃刀量2mm，X向留0.5mm，Z向留0.3mm）G71U2R1；（U：每次背吃刀量2mm，R：退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.3F0.2；（P10：精加工起始段号，Q20：结束段号，U/X向余量0.5，W/Z向余量0.3）N10G00X40；（精加工路线起始点）G01Z0F0.15；（车端面）X60Z-50；（车外圆锥面到φ60×50mm）G02X60Z-60R10；（车R10圆弧到φ60mm外圆终点）N20Z-70；（精加工路线结束）G00X100Z100；（退刀）M05；（主轴停）M00；（程序暂停，测量粗加工尺寸）；精加工M03S1200；（提高转速）G00X70Z5；G70P10Q20F0.1；（精加工循环）