2025年数控加工工艺专业知识考试题库(附答案)

2025年数控加工工艺专业知识考试题库(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20题）1.数控编程中，G02指令表示（）A.快速定位B.直线插补C.顺时针圆弧插补D.逆时针圆弧插补答案：C2.加工淬硬钢（HRC50-60）时，最适宜的刀具材料是（）A.高速钢B.硬质合金C.立方氮化硼（CBN）D.陶瓷答案：C3.加工中心的基本组成不包括（）A.数控系统B.刀库及自动换刀装置C.冷却系统D.工件自动装卸系统答案：D4.轴类零件加工时，通常采用两端中心孔作为定位基准，这遵循了（）原则A.基准重合B.基准统一C.自为基准D.互为基准答案：B5.切削用量三要素中，对刀具寿命影响最大的是（）A.切削速度B.进给量C.背吃刀量D.切削深度答案：A6.数控系统中，逐点比较法插补的基本思想是（）A.计算刀具实际位置与理想轨迹的偏差并修正B.用小直线段逼近曲线C.基于参数方程计算坐标D.利用圆弧段逼近曲线答案：A7.精密零件加工时，通常将工艺过程划分为粗加工、半精加工、精加工和光整加工阶段，其主要目的是（）A.提高生产效率B.保证加工精度C.便于热处理安排D.降低加工成本答案：B8.数控车床的机床坐标系原点（机械原点）是（）A.编程人员设定的参考点B.机床出厂时固定的点C.工件装夹后的零点D.换刀时的参考点答案：B9.工序集中的主要优点是（）A.减少装夹次数B.简化机床结构C.降低对操作工人要求D.便于工艺路线调整答案：A10.数控车削中，刀尖半径补偿（G41/G42）的主要作用是（）A.补偿刀具长度误差B.消除刀尖圆弧对加工轮廓的影响C.提高切削速度D.简化编程时的坐标计算答案：B11.加工中心编程中，M06指令的功能是（）A.主轴正转B.冷却液开C.换刀D.程序暂停答案：C12.下列哪种误差属于随机误差（）A.机床导轨直线度误差B.刀具磨损引起的尺寸误差C.工件装夹时的定位误差D.测量时的读数误差答案：D13.数控铣削平面时，为避免刀痕，进刀和退刀应采用（）A.法向切入切出B.切向切入切出C.垂直切入切出D.任意方向切入切出答案：B14.车削螺纹时，为保证螺纹导程精度，必须（）A.提高主轴转速B.保证主轴旋转与刀具进给严格同步C.增大切削深度D.使用冷却润滑液答案：B15.加工薄壁零件时，为防止变形，通常不采用的措施是（）A.增大夹紧力B.分层多次切削C.使用辅助支撑D.采用弹性夹具答案：A16.下列G代码中，属于模态代码的是（）A.G04（暂停）B.G01（直线插补）C.G92（工件坐标系设定）D.G28（返回参考点）答案：B17.确定加工余量时，最可靠的方法是（）A.经验估计法B.查表修正法C.分析计算法D.类比法答案：C18.数控系统中，F功能字表示（）A.进给速度B.主轴转速C.刀具补偿值D.程序段号答案：A19.加工中心选择刀具时，不需要考虑的因素是（）A.工件材料硬度B.机床主轴功率C.操作工人性别D.加工表面粗糙度要求答案：C20.三坐标测量机（CMM）主要用于检测零件的（）A.表面粗糙度B.形状和位置公差C.材料硬度D.热处理质量答案：B二、判断题（每题1分，共15题）1.G00指令的移动速度由系统参数设定，与程序中的F值无关。（）答案：√2.粗加工时应选择较小的背吃刀量和进给量，较大的切削速度。（）答案：×（粗加工应选择较大背吃刀量和进给量，较小切削速度）3.基准重合原则是指设计基准与工序基准重合。（）答案：√4.刀具寿命是指刀具从开始使用到完全报废的总时间。（）答案：×（刀具寿命指两次刃磨之间的切削时间）5.加工中心的换刀点应设置在工件上方安全位置，避免与工件或夹具碰撞。（）答案：√6.过定位在任何情况下都不允许存在。（）答案：×（过定位在夹紧力适当且定位面精度高时可以采用）7.数控车床的G71指令是外圆粗车固定循环，适用于轴类零件的粗加工。（）答案：√8.切削液的主要作用是冷却和润滑，对加工精度无影响。（）答案：×（切削液可减少热变形，间接影响加工精度）9.工序尺寸的公差一般按“入体原则”标注，即被包容面（轴）的上偏差为0，包容面（孔）的下偏差为0。（）答案：√10.加工误差分为系统误差和随机误差，其中系统误差可以通过调整消除或减小。（）答案：√11.数控编程时，绝对编程（G90）是指所有坐标值相对于程序原点，增量编程（G91）是指相对于前一点的坐标增量。（）答案：√12.硬质合金刀具适合高速切削，但不适合加工塑性大的材料（如铝合金）。（）答案：×（硬质合金可加工铝合金，高速钢更适合低转速加工铝合金）13.加工中心的刀柄必须与机床主轴锥孔和刀具装夹要求相匹配，常用的有BT、HSK等标准。（）答案：√14.车削细长轴时，为防止弯曲变形，应采用较大的主偏角（如90°）和反向进给。（）答案：√15.表面粗糙度值越小，零件的耐磨性和耐腐蚀性越好，但加工成本越高。（）答案：√三、简答题（每题5分，共5题）1.简述数控加工工艺路线设计的主要内容。答案：主要包括：①工序划分（按加工阶段、刀具、安装次数划分）；②定位基准选择（粗基准、精基准）；③加工顺序安排（先基面后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔）；④刀具与夹具选择（考虑加工精度、效率、工件材料）；⑤切削用量确定（背吃刀量、进给量、切削速度）；⑥热处理和辅助工序安排（如去毛刺、检验）。2.车削加工中常用的对刀方法有哪些？各有何特点？答案：①试切对刀法：通过试切工件端面和外圆，测量尺寸后输入刀补值，操作简单但效率低，适用于单件小批量；②机外对刀仪对刀：在机外测量刀具尺寸，减少机床停机时间，精度较高，适合批量生产；③自动对刀系统：利用机床内置传感器自动测量刀具位置，效率高、精度稳定，多用于柔性制造系统（FMS）。3.加工中心选择刀具时需考虑哪些主要因素？答案：①工件材料（如钢、铝、钛合金对应不同刀具材料）；②加工工序（粗加工需高刚性，精加工需高精度）；③机床性能（主轴功率、转速范围限制刀具最大直径和切削速度）；④加工精度要求（表面粗糙度、尺寸公差决定刀具刃口质量）；⑤刀具寿命（经济性要求，需平衡切削参数与寿命）；⑥装夹方式（与刀柄系统匹配性）。4.影响加工精度的主要因素有哪些？答案：①机床精度（导轨直线度、主轴回转精度、传动链误差）；②刀具误差（制造误差、磨损、刀尖圆弧半径）；③夹具误差（定位误差、夹紧变形）；④工艺系统受力变形（切削力引起的机床-工件-刀具弹性变形）；⑤热变形（切削热、机床运动副摩擦热导致的部件膨胀）；⑥测量误差（量具精度、测量方法）；⑦工件内应力（热处理或加工残留应力引起的变形）。5.数控编程时刀具半径补偿（G41/G42）的作用是什么？答案：①简化编程：无需按刀具中心轨迹编程，直接按工件轮廓编程；②保证尺寸精度：补偿刀尖圆弧半径对实际加工轮廓的偏移；③适应刀具磨损：通过调整补偿值补偿刀具磨损，无需修改程序；④实现粗精加工切换：通过改变补偿值控制加工余量（如粗加工留0.5mm余量，精加工补偿0.5mm）。四、计算题（每题8分，共2题）1.某轴类零件加工工序如下：毛坯尺寸Φ55±1.5mm，需经粗车（留余量3mm）、半精车（留余量1mm）、精车（留余量0.2mm）、磨削（最终尺寸Φ50±0.02mm）。试计算各工序尺寸及公差（按“入体原则”标注）。答案：磨削工序尺寸：Φ50±0.02mm（最终尺寸）精车工序尺寸：50+0.2=Φ50.2mm，公差按入体原则，轴类上偏差0，下偏差-0.02（与磨削工序公差一致），即Φ50.20-0.02mm（Φ50.18~50.20mm）半精车工序尺寸：50.2+1=Φ51.2mm，公差扩大（假设半精车公差IT10，Φ51.2的IT10公差为0.12mm），标注为Φ51.20-0.12mm（Φ51.08~51.20mm）粗车工序尺寸：51.2+3=Φ54.2mm，公差扩大（粗车IT12，Φ54.2的IT12公差为0.30mm），标注为Φ54.20-0.30mm（Φ53.90~54.20mm）毛坯尺寸：Φ55±1.5mm（Φ53.5~56.5mm），与粗车工序尺寸（Φ53.90~54.20mm）匹配。2.用Φ20mm的硬质合金立铣刀加工钢件，主轴转速n=1000r/min，每转进给量f=0.1mm/r，求切削速度vc和每分钟进给量vf。答案：切削速度vc=πdn/1000=3.14×20×1000/1000=62.8m/min每分钟进给量vf=n×f=1000×0.1=100mm/min五、综合分析题（每题10分，共2题）1.如图所示（假设为带孔的盘类零件，材料45钢，厚度20mm，外圆Φ100±0.03mm，内孔Φ50H7，表面粗糙度Ra0.8μm，外圆与内孔同轴度要求Φ0.02mm），试设计其数控加工工艺路线（包括定位基准、工序内容、设备选择、刀具及切削参数）。答案：工艺路线设计：①粗车外圆及端面：以毛坯外圆和端面为粗基准，数控车床，90°硬质合金外圆车刀，ap=2mm，f=0.3mm/r，vc=80m/min，留余量1.5mm；②粗车内孔：用通孔车刀，ap=1.5mm，f=0.25mm/r，vc=60m/min，留余量1mm；③热处理：调质处理（220-250HBS）；④半精车外圆：以端面和已加工内孔（找正）为精基准，数控车床，ap=0.8mm，f=0.15mm/r，vc=120m/min，留余量0.3mm；⑤半精车内孔：ap=0.5mm，f=0.1mm/r，vc=100m/min，留余量0.2mm；⑥精车外圆：ap=0.3mm，f=0.08mm/r，vc=150m/min，保证尺寸Φ100±0.03mm，Ra0.8μm；⑦精车内孔：用精镗刀，数控车床或加工中心，ap=0.2mm，f=0.05mm/r，vc=120m/min，保证Φ50H7（Φ50+0.025mm），Ra0.8μm；⑧检验：三坐标测量机检测外圆尺寸、内孔尺寸及同轴度。2.某数控铣削加工后，发现工件平面度超差（局部凸起0.1mm），试分析可能的原因及解决措施。答案：可能原因：①机床导轨直线度误差：X/Y轴导轨磨损导致运动不平稳；②刀具磨损：立铣刀端面齿磨损，切削时无法均匀去除材料；③工件装夹变形：夹紧力过大或支撑点不足，加工后弹性恢复；④切削参数不当：