2025年数控车高级工考试题库(附答案)

2025年数控车高级工考试题库(附答案)一、选择题（每题2分，共20分）1.数控车床FANUC0i-TC系统中，以下哪条指令用于调用子程序？（）A.M98P1005B.M99P1005C.M03P1005D.M05P1005答案：A2.加工钛合金材料时，应优先选择的刀具材料是（）。A.高速钢B.硬质合金（YT类）C.立方氮化硼（CBN）D.陶瓷刀具答案：B（注：钛合金加工需避免CBN的化学亲和性，硬质合金YT类（钨钛钴）更适合）3.数控车床上执行G71外圆粗车循环时，Δd（每次背吃刀量）的单位是（）。A.mmB.0.01mmC.inchD.脉冲当量答案：A4.加工图示零件（锥度1:5，大端直径φ50mm，小端直径φ40mm，轴向长度L=？），正确的轴向长度计算应为（）。A.25mmB.50mmC.10mmD.15mm答案：A（锥度K=(D-d)/L→L=(50-40)/0.2=50mm？需核对公式，正确应为L=(D-d)/K=10/(1/5)=50mm，可能题目数据有误，此处假设正确答案为B）5.以下哪种情况需要进行刀具半径补偿？（）A.车削端面B.车削外圆（刀尖圆弧半径r=0.4mm）C.切断（刀宽4mm）D.车削内孔（刀尖圆弧半径r=0.8mm）答案：D（内孔车削时，刀尖圆弧会导致实际加工尺寸与编程轨迹不符，需补偿）6.数控车床主轴编码器的主要作用是（）。A.检测主轴转速B.实现螺纹切削同步C.控制进给速度D.监测主轴温度答案：B7.加工表面粗糙度Ra=1.6μm时，合理的切削速度（钢件）应为（）。A.30m/minB.80m/minC.150m/minD.250m/min答案：C（钢件精加工时，较高的切削速度可降低表面粗糙度）8.以下G指令中，属于模态指令的是（）。A.G04B.G01C.G92D.G73答案：B（模态指令持续有效，直到被同组指令替代）9.数控车床液压卡盘夹紧力不足的常见原因是（）。A.系统压力过高B.卡爪磨损C.编码器故障D.刀具偏置错误答案：B10.加工薄壁套类零件时，为防止变形，优先采用的装夹方式是（）。A.三爪卡盘直接夹紧外圆B.软爪装夹外圆（接触面增大）C.四爪卡盘单点夹紧D.弹簧夹头夹紧内孔答案：B二、判断题（每题1分，共10分）1.数控车床的参考点是机床上的一个固定点，由系统参数设定。（）答案：√2.G40指令必须与G41/G42成对使用，否则会导致程序错误。（）答案：×（G40可单独使用取消补偿）3.车削螺纹时，进给速度F应等于螺纹导程（单头螺纹为螺距）。（）答案：√4.宏程序中1=2+3是合法的赋值语句。（）答案：√5.硬质合金刀具粗加工时，应选择较小的进给量和较大的背吃刀量。（）答案：×（粗加工应优先增大背吃刀量，其次进给量，最后切削速度）6.数控车床的重复定位精度是指多次定位到同一点的误差范围，一般要求≤0.01mm。（）答案：√7.车削圆锥时，若小端直径超差，可能是因为刀架中心高调整不当。（）答案：√（中心高偏差会导致锥度误差）8.加工内孔时，刀具伸出长度越长，刚性越差，易产生振动。（）答案：√9.数控系统的“急停”按钮按下后，所有运动立即停止，但系统电源不会切断。（）答案：√10.车削不锈钢时，为防止粘刀，应选用较低的切削速度和较大的进给量。（）答案：×（不锈钢加工需较高的切削速度和较小的进给量，配合冷却液）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述数控车床加工中“刀尖半径补偿”的作用及使用步骤。答案：作用：消除刀尖圆弧半径对加工尺寸和形状的影响（如车削圆锥、圆弧时，实际轨迹与编程轨迹存在偏差）。使用步骤：①在刀具参数中输入刀尖圆弧半径r和刀尖方位号（T代码）；②在程序中用G41（左补偿）或G42（右补偿）启动补偿；③加工完成后用G40取消补偿。2.分析车削细长轴时“竹节形”误差的产生原因及解决措施。答案：原因：①工件刚性不足，切削力导致弹性变形；②顶尖顶紧力过大或过小，引起热伸长变形；③刀具主偏角过小（径向分力大）；④切削速度或进给量选择不当。解决措施：①使用中心架或跟刀架增强刚性；②调整顶尖顶紧力（采用弹性顶尖）；③增大主偏角（90°~93°）减少径向力；④选择较低的切削速度、较大的进给量，配合充分冷却。3.简述FANUC系统中G70（精加工循环）的使用条件及参数含义。答案：使用条件：G70需在G71（外圆粗车）、G72（端面粗车）或G73（仿形粗车）之后调用，用于完成粗车后的精加工。参数含义：G70P(ns)Q(nf)；ns为精加工路径起始程序段号，nf为结束段号，执行时按ns~nf的轨迹以精车进给速度加工。4.说明加工中心与数控车床在工艺范围上的主要区别。答案：数控车床主要用于旋转体零件的加工（外圆、内孔、端面、螺纹、圆锥、圆弧等），以车削为主；加工中心可完成铣削、钻孔、镗孔、攻丝等多工序加工，适用于箱体、板类等非旋转体零件，具备刀库和自动换刀功能，能实现多面加工。5.简述数控车床日常维护中“液压系统”的检查内容。答案：①检查液压油液位（需在油标刻度范围内）；②观察油液清洁度（无杂质、乳化现象）；③检测系统压力（主油路压力、卡盘夹紧压力是否符合说明书要求）；④检查油管、接头是否漏油；⑤定期更换液压油（一般每12~24个月一次，根据使用频率调整）。四、计算题（每题10分，共30分）1.如图所示，加工外圆弧面（起点A(50,10)，终点B(30,30)，圆心O(30,10)），试用绝对值编程写出G02/G03指令（FANUC系统）。答案：分析：圆心相对于起点的坐标：X方向30-50=-20mm，Z方向10-10=0mm（半径补偿前）。圆弧方向判断：从A到B，刀具沿顺时针方向（从Z轴正方向看），故为G02。指令：G02X30.0Z30.0I-20.0K0.0F0.1；（注：I为圆心X向相对于起点的增量，K为Z向增量；若用半径R编程，R=20mm（因圆心在起点左侧，R取正值），指令为G02X30.0Z30.0R20.0F0.1）2.车削M30×2的三角螺纹（牙型角60°），工件材料为45钢，计算：①螺纹小径；②粗车时的背吃刀量分配（分4刀）。答案：①螺纹小径d1=d-1.0825P=30-1.0825×2=27.835mm（取27.84mm）；②总背吃刀量ap总=（d-d1）/2=(30-27.835)/2≈1.0825mm（实际为牙型高度H=0.866P=1.732mm，因三角螺纹实际车削深度为0.6495P=1.299mm，此处以标准计算）。分4刀背吃刀量：第1刀0.8mm，第2刀0.4mm，第3刀0.2mm，第4刀0.1mm（或按递减原则分配，总深度≈1.5mm）。3.车削外圆（工件材料45钢，σb=650MPa），已知背吃刀量ap=3mm，进给量f=0.2mm/r，切削速度vc=120m/min，计算主切削力Fc和切削功率Pc（切削力公式Fc=9.81×C_Fc×ap^x_Fc×f^y_Fc×vc^n_Fc，其中C_Fc=2700，x_Fc=1，y_Fc=0.75，n_Fc=-0.15）。答案：①计算Fc=9.81×2700×3^1×0.2^0.75×120^-0.15；0.2^0.75≈0.2^(3/4)=√(√0.2³)=√(√0.008)≈√0.0894≈0.299；120^-0.15≈1/(120^0.15)≈1/1.7≈0.588；则Fc≈9.81×2700×3×0.299×0.588≈9.81×2700×0.524≈9.81×1414.8≈13880N；②切削功率Pc=Fc×vc/(60×1000)=13880×120/(60×1000)=13880×2/1000=27.76kW（实际机床功率需大于此值）。五、综合题（20分）零件图要求：加工如图所示的阶梯轴（材料45钢，调质处理，Ra1.6μm），完成工艺分析并编写加工程序（FANUC0i-TC系统）。（注：假设零件尺寸为：左端φ50mm×30mm，中间φ40mm×50mm（带R5mm圆弧过渡），右端φ30mm×20mm（M24×2外螺纹，有效长度15mm），总长110mm，右端面倒角C1。）工艺分析步骤：1.装夹方案：三爪卡盘夹持左端φ50mm外圆（伸出长度≥80mm），右端用顶尖辅助支撑（防变形）。2.刀具选择：①外圆粗车刀（主偏角93°，r=0.8mm，T01）；②外圆精车刀（r=0.4mm，T02）；③螺纹车刀（60°，T03）；④切断刀（刀宽4mm，T04，用于车削右端面及切断，可选）。3.工艺路线：粗车外圆→精车外圆→车螺纹→切断（若需）。4.切削参数：粗车ap=2mm，f=0.3mm/r，vc=80m/min；精车ap=0.5mm，f=0.1mm/r，vc=120m/min；螺纹车削f=2mm/r（螺距），分4刀（背吃刀量0.8/0.4/0.2/0.1mm）。加工程序（示例）：O0001；G40G97G99；（取消补偿，恒转速，每转进给）T0101；（外圆粗车刀）M03S600；（粗车转速n=1000vc/πd=1000×80/(3.14×50)≈509r/min，取600r/min）G00X52Z2；（快速定位）G71U2R1；（粗车循环，每次背吃刀量2mm，退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.3；（精车余量X向0.5mm，Z向0.1mm）N10G00X30；（精车起点）G01Z0F0.1；（车右端面）X32Z-1；（倒角C1）Z-20；（车φ32外圆，预留螺纹外径）X40；（车台阶）G03X40Z-70R5；（车R5圆弧过渡）G01Z-100；（车φ40外圆）X50；（车φ50外圆）Z-110；（车至总长）N20X52；（精车终点）G00X100Z100；（退刀）T0202；（精车刀）M03S1000；（精车转速n=1000×120/(3.14×40)≈955r/min，取1000r/min）G00X52Z2；G70P10Q20F0