2025年数控机床三级考试题及答案

2025年数控机床三级考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列数控系统组成中，负责将输入的指令代码转换为机床执行部件运动信号的是（）A.输入/输出装置B.数控装置C.伺服系统D.检测反馈装置答案：B2.数控车床加工外圆时，若刀具实际半径比编程时设定的半径小0.2mm，加工后工件尺寸会（）A.比编程尺寸大0.4mmB.比编程尺寸小0.4mmC.比编程尺寸大0.2mmD.比编程尺寸小0.2mm答案：A（刀具半径补偿中，实际半径小于设定值时，会导致切削量不足，工件尺寸偏大，偏差为两倍差值）3.加工中心执行换刀指令M06时，必须确保（）A.主轴停转B.主轴定位C.工作台移动到位D.冷却液关闭答案：B（换刀时主轴需准确定位，确保刀具交换位置精确）4.数控编程中，G41指令表示（）A.左刀补B.右刀补C.刀具长度正补偿D.刀具长度负补偿答案：A5.下列哪种插补方式适用于复杂曲面加工？（）A.直线插补B.圆弧插补C.样条插补D.螺旋插补答案：C（样条插补可拟合任意曲线，适合复杂曲面）6.数控车床的Z轴正方向通常定义为（）A.远离工件的方向B.靠近工件的方向C.主轴轴线方向D.垂直主轴轴线方向答案：A（Z轴正方向为刀具远离工件的方向）7.加工铝合金零件时，为提高表面质量，应优先选择（）A.硬质合金刀具B.高速钢刀具C.陶瓷刀具D.金刚石刀具答案：D（金刚石刀具适合加工有色金属，耐磨性好，表面质量高）8.数控系统出现“401伺服报警”，最可能的故障原因是（）A.主轴编码器损坏B.伺服驱动器电源异常C.刀具破损D.冷却液不足答案：B（401通常为伺服驱动器未准备好，多因电源或连接问题）9.编写数控程序时，G90指令表示（）A.绝对坐标编程B.增量坐标编程C.单一固定循环D.复合固定循环答案：A10.数控铣床加工平面时，若表面出现周期性振纹，可能的原因是（）A.切削速度过高B.进给量过小C.主轴轴承间隙过大D.刀具半径补偿错误答案：C（主轴轴承间隙大会导致旋转不稳定，产生振纹）11.下列哪项不属于数控机床日常维护内容？（）A.检查导轨润滑情况B.校准伺服系统增益C.清理数控柜散热滤网D.更换液压油答案：B（伺服系统增益校准属于专业调试，非日常维护）12.加工中心的刀库容量通常指（）A.刀库中可同时安装的最大刀具数量B.单把刀具的最大重量C.刀具的最大长度D.刀库的最大转动速度答案：A13.数控车床加工螺纹时，为避免乱扣，必须保证（）A.主轴转速恒定B.进给速度与主轴转速同步C.刀具锋利D.工件装夹牢固答案：B（螺纹加工需主轴编码器反馈，确保进给与主轴转速严格同步）14.下列G代码中，属于非模态代码的是（）A.G01B.G02C.G04D.G00答案：C（G04为暂停指令，仅在当前程序段有效）15.数控系统参数丢失后，最有效的恢复方法是（）A.重新输入参数B.更换主板C.使用备份参数导入D.重启系统答案：C（参数备份是恢复的最快方式）二、判断题（每题1分，共15分。正确打“√”，错误打“×”）1.数控机床的重复定位精度是指多次定位到同一点的误差范围。（）答案：√2.加工中心的自动换刀装置（ATC）只能在主轴停转时换刀。（）答案：×（部分高速加工中心可在主轴低速旋转时换刀）3.G92指令用于设定工件坐标系，执行后会改变刀具当前位置。（）答案：×（G92通过坐标偏移设定坐标系，不移动刀具）4.数控车床的刀尖圆弧半径补偿仅影响外圆加工，不影响端面加工。（）答案：×（端面加工时若刀尖圆弧未补偿，会导致台阶面尺寸偏差）5.伺服系统的响应速度越快，机床的加工精度越高。（）答案：×（响应速度过快可能导致超调，影响精度）6.加工钛合金时，应选择较高的切削速度以提高效率。（）答案：×（钛合金导热性差，高转速易导致刀具磨损）7.数控程序中的M03表示主轴逆时针旋转（从刀具看向主轴）。（）答案：√（M03为正转，逆时针方向符合标准定义）8.数控机床的定位精度主要受导轨直线度和伺服系统精度影响。（）答案：√9.刀具长度补偿（G43/G44）只能在Z轴方向使用。（）答案：×（部分系统支持多轴长度补偿）10.加工中心换刀时，刀库与主轴的刀具交换必须通过机械手完成。（）答案：×（也可采用无机械手换刀，如转塔刀库直接换刀）11.数控车床加工圆锥面时，必须使用G90或G94循环指令。（）答案：×（也可通过G01直接插补，或G71复合循环）12.数控系统的PLC主要用于处理开关量逻辑控制。（）答案：√13.切削液的主要作用是冷却，对润滑和排屑影响较小。（）答案：×（切削液同时具备冷却、润滑、排屑和防锈功能）14.数控机床的回零操作是为了建立机床坐标系。（）答案：√15.编程时，G00指令的移动速度由系统参数设定，与F指令无关。（）答案：√三、简答题（每题6分，共30分）1.简述数控加工工艺分析的主要步骤。答案：①零件图分析（尺寸、精度、材料）；②确定加工方案（加工顺序、装夹方式）；③选择刀具与切削参数（刀具类型、转速、进给量）；④划分工序与工步（粗精加工分离）；⑤确定走刀路线（减少空行程、避免碰撞）；⑥编制工艺文件（程序单、刀具卡）。2.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，系统自动补偿刀具半径）；②调整加工尺寸（通过修改补偿值修正工件误差）。注意事项：①补偿启动/取消需在直线段完成；②避免过切（刀具半径小于轮廓最小曲率半径）；③区分左补偿（G41）与右补偿（G42）方向；④补偿值需与实际刀具半径一致。3.伺服系统由哪几部分组成？各部分的主要功能是什么？答案：①伺服驱动器：接收数控装置的指令信号，放大后驱动伺服电机；②伺服电机：将电信号转换为机械运动（旋转或直线）；③检测反馈装置（编码器、光栅尺）：实时检测电机或机床运动部件的位置/速度，反馈给数控装置以修正误差；④传动机构（滚珠丝杠、直线导轨）：将电机旋转运动转换为直线运动，传递动力并保证精度。4.数控车床对刀的目的是什么？常用的对刀方法有哪些？答案：目的：确定工件坐标系与机床坐标系的相对位置，使程序中的坐标指令对应实际加工位置。常用方法：①试切对刀法（通过试切外圆/端面，测量尺寸后输入系统）；②机外对刀仪对刀（预先测量刀具参数，输入系统）；③自动对刀（通过对刀传感器自动检测刀具位置）；④寻边器对刀（用于确定工件原点，适用于轴类零件）。5.简述数控机床日常维护中“润滑系统”的检查内容及维护要求。答案：检查内容：①润滑油箱液位（是否在最低/最高刻度之间）；②润滑泵工作状态（是否按时启动、压力是否正常）；③各润滑点出油情况（导轨、丝杠等是否有油膜）；④润滑油清洁度（是否混入杂质）。维护要求：①按设备手册规定的周期更换润滑油；②使用指定牌号的润滑油（不同部位可能需不同粘度）；③定期清理润滑管路及过滤器（防止堵塞）；④冬季注意润滑油加热（避免低温下流动性差）。四、综合题（共25分）如图所示为某轴类零件（材料45钢，毛坯尺寸φ50×120mm），需在数控车床上完成加工。要求：（1）制定加工工艺路线（包括装夹方式、加工顺序）；（8分）（2）编写数控加工程序（使用FANUC系统，包含必要的刀具补偿、切削参数）；（12分）（3）说明加工过程中需注意的关键问题。（5分）（零件图说明：总长100mm，左端φ40×30mm外圆（Ra1.6），中间φ30×40mm外圆（Ra1.6），右端M24×2螺纹（有效长度20mm），右端倒角C1，所有外圆过渡处圆角R1，毛坯预留1mm加工余量。）答案：（1）加工工艺路线：①装夹方式：三爪卡盘夹持毛坯右端（伸出长度约110mm），找正后夹紧；②加工顺序：a.车右端面（定总长）；b.粗车外圆（φ40、φ30外圆及倒角，留0.5mm精车余量）；c.精车外圆（保证尺寸及表面粗糙度）；d.切槽（为螺纹加工做准备，槽宽4mm，深度至φ22）；e.车螺纹（M24×2，有效长度20mm）；f.切断（保证总长100mm）；g.调头装夹（夹持φ40外圆），车左端面（保证总长）。（2）数控加工程序（O0001）：T0101（1号外圆车刀，刀尖半径0.4mm，主偏角93°）M03S600（主轴正转，600r/min）G00X52Z2（快速定位至循环起点）G71U1.5R1（粗车循环，背吃刀量1.5mm，退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.2（粗车路径，X向留0.5mm精车余量，Z向留0.1mm）N10G00X28（精车起点）G01Z0F0.1（车右端面）X30Z-1（倒角C1）Z-60（车φ30外圆至Z-60）X40（车台阶面）Z-90（车φ40外圆至Z-90）X50（退刀）N20Z-110（粗车终点）G70P10Q20S800F0.08（精车循环，800r/min，0.08mm/r）G00X100Z100（退至换刀点）T0202（2号切槽刀，刀宽4mm，左偏）M03S400G00X32Z-58（定位至切槽起点）G01X22F0.05（切槽至φ22）G04X2（暂停2秒，保证槽底平整）G00X32（退刀）Z-54（移动至下一槽位，实际本例仅需一刀）G00X100Z100T0303（3号螺纹车刀，60°刀尖角）M03S300（螺纹加工转速≤1000/螺距=500r/min，取300r/min）G00X26Z2（定位至螺纹循环起点）G92X23.8Z-18F2（第一次螺纹切削，X23.8）X23.4X23.0X22.8（最终尺寸M2