2025年大学机械制造（数控加工技术）试题及答案

2025年大学机械制造（数控加工技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.数控加工中，刀具半径补偿功能主要用于A.提高加工精度B.简化编程C.提高加工效率D.改善刀具磨损情况2.数控机床的核心部件是A.数控系统B.伺服系统C.机床本体D.刀具3.下列哪种编程方法不属于数控编程的基本方法A.手工编程B.自动编程C.图形交互式自动编程D.语音编程4.数控加工中，G00指令表示A.直线插补B.圆弧插补C.快速定位D.暂停5.刀具长度补偿指令是A.G41B.G42C.G43D.G446.数控车床的X轴一般是A.水平方向B.垂直方向C.前后方向D.左右方向7.数控铣床的主要加工对象不包括A.平面B.曲面C.孔D.螺纹8.数控加工中，切削用量三要素不包括A.切削速度B.进给量C.背吃刀量D.刀具角度9.下列哪种材料不属于常用的数控加工刀具材料A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.铝合金10.数控编程时，绝对坐标编程指令是A.G90B.G91C.G92D.G93第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述数控加工的基本原理。数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求，编制成以数码表示的程序输入到机床的数控装置或控制计算机中，以控制机床的刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。它通过数字化的信息来控制机床的运动和加工过程，实现高精度、高效率的自动化加工。首先将零件的几何形状、尺寸、加工工艺等信息转化为数控代码，然后数控系统根据这些代码控制机床的坐标轴运动、主轴转速、刀具选择与更换等，使机床按照预定的轨迹和工艺要求进行加工。12.（15分）写出数控编程中常用的准备功能G代码（至少5个）及其含义。G00快速定位，使刀具以快速移动速度定位到指定位置；G01直线插补，刀具以指定的进给速度沿直线方向移动；G圆弧插补，用于加工圆弧；G90绝对坐标编程，编程时使用绝对坐标值；G91相对坐标编程，编程时使用相对坐标值；G43刀具长度正补偿，用于补偿刀具长度；G44刀具长度负补偿；G49取消刀具长度补偿；G92设定工件坐标系；G代码还有很多，比如G81钻孔循环，G代码在数控编程中起着关键作用，不同的G代码实现不同的加工动作指令等等。13.（15分）分析数控加工精度的影响因素及提高措施。影响因素：机床精度方面，机床的坐标轴运动精度、主轴回转精度等会影响加工精度；刀具方面，刀具的磨损、刀具的几何形状精度等会导致加工误差；工件材料特性，如硬度、韧性等会影响切削力和加工精度；编程误差也会对加工精度有影响，比如坐标计算错误等；加工工艺参数的选择不当，如切削速度、进给量、背吃刀量等。提高措施：定期对机床进行精度检测和调整；合理选择刀具并及时更换磨损刀具；根据工件材料优化加工工艺参数；提高编程人员的编程水平，减少编程误差；采用合适的误差补偿技术，如刀具半径补偿、误差修正等。14.材料：在数控铣削加工中，要加工一个平面，材料为铝合金。现有一把硬质合金铣刀，直径为10mm。要求表面粗糙度达到Ra3.2μm。已知铝合金的切削性能较好，铣削参数如下：切削速度vc=300m/min，进给量f=0.1mm/z，背吃刀量ap=2mm。（15分）请计算主轴转速n和每分钟进给量vf，并分析该加工参数是否合理。首先计算主轴转速n，根据公式n=1000vc/πd（d为刀具直径），代入数据可得n=1000×300/(π×10)≈9554r/min。每分钟进给量vf=f×z×n（z为刀具齿数，假设为4齿）=0.1×4×9554=3821.6mm/min。对于铝合金材料，该切削速度和进给量是比较合理的，能保证较好的加工效率和表面质量。背吃刀量ap=2mm，在加工平面时也较为合适，可以在一次走刀中切除一定厚度的材料。整体加工参数基本能满足加工要求，但实际加工中还可根据具体情况微调。15.材料：有一个零件需要在数控车床上加工，其外圆直径尺寸要求为φ50±0.05mm，圆柱度要求不超过0.005mm。（15分）请制定该零件的数控加工工艺路线，并说明各工序的作用。工艺路线：首先进行毛坯准备，选择合适直径的棒料。然后进行粗车外圆，去除大部分余量，为后续加工留0.5mm左右的精加工余量，提高加工效率。接着进行半精车外圆，进一步提高尺寸精度，使尺寸接近图纸要求，控制在±0.03mm左右。之后进行精车外圆，保证尺寸精度达到φ50±0.05mm，同时保证圆柱度不超过0.005mm，达到图纸要求的最终尺寸和形状精度。最后进行表面质量处理，如倒角等，