(2025年)《数控编程与加工技术》(基础篇)试题及答案

(2025年)《数控编程与加工技术》(基础篇)试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列选项中，不属于数控系统基本组成部分的是（）。A.输入/输出装置B.伺服驱动系统C.检测反馈装置D.自动换刀装置答案：D2.数控机床上实现刀具沿直线或曲线轨迹运动的功能是通过（）完成的。A.位置控制B.速度控制C.插补运算D.误差补偿答案：C3.下列G代码中，属于模态代码的是（）。A.G04B.G01C.G92D.G43答案：B（注：模态代码指持续有效直至被同组代码替代，G01属于直线插补模态）4.数控车床中，工件坐标系的Z轴正方向通常定义为（）。A.远离工件卡盘方向B.靠近工件卡盘方向C.垂直工件轴线向上D.垂直工件轴线向下答案：A5.刀具半径补偿指令G41/G42中，“左补偿”与“右补偿”的判断依据是（）。A.刀具移动方向B.工件轮廓加工方向C.主轴旋转方向D.操作者面对机床的方向答案：B（注：沿刀具前进方向看，刀具在工件左侧为G41，右侧为G42）6.下列编程指令中，用于调用子程序的是（）。A.M98P1005B.M99P1005C.G65H01D.G71U2.0答案：A7.数控铣床的机床原点（机械原点）是（）。A.由用户设定的参考点B.机床出厂时固定的参考点C.工件装夹后的零点D.程序中指定的对刀点答案：B8.加工过程中，因刀具磨损导致工件尺寸超差，最有效的补偿方法是（）。A.修改刀具长度补偿值B.修改刀具半径补偿值C.调整进给速度D.更换新刀具答案：B（注：刀具半径磨损会直接影响工件轮廓尺寸，需通过半径补偿调整）9.数控加工中，进给速度F的单位在G94（每分钟进给）模式下通常为（）。A.mm/rB.mm/minC.r/minD.in/min答案：B10.下列M代码中，用于冷却液开启的是（）。A.M03B.M08C.M09D.M30答案：B11.数控车床编程时，若采用直径编程方式，X轴坐标值应输入（）。A.半径值B.直径值C.半径值的2倍D.实际测量值的1/2答案：B12.加工中心中，自动换刀（ATC）动作通常由（）指令触发。A.M06B.M08C.M10D.M30答案：A13.下列误差中，不属于数控加工定位误差的是（）。A.夹具定位面磨损B.工件装夹松动C.滚珠丝杠螺距误差D.刀具热伸长答案：D（注：刀具热伸长属于加工过程中的动态误差，非定位误差）14.宏程序的核心功能是（）。A.简化重复加工指令B.实现变量运算与条件判断C.提高加工效率D.降低编程错误答案：B15.数控系统中，G90与G91分别表示（）。A.绝对编程与增量编程B.增量编程与绝对编程C.直径编程与半径编程D.半径编程与直径编程答案：A二、判断题（每题1分，共15分。正确打“√”，错误打“×”）1.G00指令的移动速度由F代码指定。（）答案：×（G00为快速定位，速度由系统参数设定，与F无关）2.刀具半径补偿仅适用于轮廓铣削，车削加工不需要补偿。（）答案：×（数控车削中，刀尖圆弧也需半径补偿）3.机床坐标系的原点是固定不变的，而工件坐标系可通过对刀重新设定。（）答案：√4.程序段“G01X20Z-30F0.2”中，F0.2表示每转进给0.2mm。（）答案：√（数控车床G99模式下F为每转进给）5.M02与M30均为程序结束指令，区别在于M30会自动返回程序开头。（）答案：√6.数控加工中，粗加工应选择较小的背吃刀量和较高的进给速度。（）答案：×（粗加工需大背吃刀量、适中进给，以提高效率）7.宏程序中，“1=10”表示将变量1赋值为10。（）答案：√8.G43为刀具长度正补偿，G44为负补偿，使用时需配合H代码指定补偿号。（）答案：√9.加工中心换刀时，刀具必须回到换刀点，该点一般设定在机床参考点或安全位置。（）答案：√10.数控车床的X轴通常与工件轴线平行，Z轴与轴线垂直。（）答案：×（X轴垂直轴线，Z轴平行轴线）11.程序段格式中，“N100G00X50Z100”是正确的写法。（）答案：√（包含程序段号、功能字和坐标值）12.切削用量三要素是指背吃刀量、进给速度和主轴转速。（）答案：√13.采用G71指令进行外圆粗车循环时，必须指定精车路线的程序段。（）答案：√14.刀具补偿功能可以消除因刀具磨损、安装误差导致的加工误差，但无法补偿机床本身的几何误差。（）答案：√15.数控编程时，为避免过切，轮廓加工应在切入/切出时使用圆弧或直线过渡。（）答案：√三、简答题（每题5分，共40分）1.简述数控加工的主要特点。答案：①加工精度高，质量稳定；②适应性强，适合多品种小批量生产；③生产效率高（自动换刀、多工序集中）；④劳动强度低；⑤便于实现生产自动化管理。2.G00与G01指令的主要区别是什么？答案：G00为快速定位指令，刀具以系统设定的快速移动速度运动，无切削加工，轨迹可能为折线；G01为直线插补指令，刀具按F指定的进给速度沿直线切削，轨迹为直线段。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（按工件轮廓编程，系统自动计算刀具中心轨迹）；②补偿刀具磨损或更换刀具时的尺寸误差。注意事项：①补偿平面（G17/G18/G19）需正确选择；②切入/切出段需预留足够距离，避免过切；③补偿指令（G41/G42）与取消指令（G40）需成对使用；④刀具半径值需准确输入补偿表。4.简述工件坐标系的设定方法（以FANUC系统为例）。答案：①通过对刀操作确定工件原点相对于机床原点的偏移量；②使用G54~G59指令直接调用预设坐标系；③或通过G92（FANUC部分系统）或G50（数控车床）指令在程序中临时设定；④也可通过手动数据输入（MDI）将偏移量输入系统参数表。5.FANUC系统中，M03、M04、M05分别代表什么功能？答案：M03：主轴正转（顺时针旋转，从主轴前端看）；M04：主轴反转（逆时针旋转）；M05：主轴停止转动。6.数控车床编程中，直径编程与半径编程的区别是什么？答案：直径编程时，X轴坐标值输入工件的实际直径尺寸（如Φ50）；半径编程时，X轴输入半径值（如25）。实际加工中，数控车床默认采用直径编程，可简化编程（避免计算半径）。7.影响数控加工精度的主要因素有哪些？（至少列出5项）答案：①机床本身的几何精度（如导轨直线度、丝杠螺距误差）；②刀具误差（磨损、刀尖圆弧半径）；③工件装夹误差（定位不准确、夹紧变形）；④切削热引起的热变形（机床、刀具、工件）；⑤数控系统的插补精度与伺服控制精度；⑥编程误差（近似轮廓替代理论轮廓）。8.简述数控程序编制的一般步骤。答案：①分析零件图（尺寸、精度、材料）；②确定加工工艺（工序、刀具、切削参数）；③确定工件坐标系与对刀点；④计算刀具轨迹坐标（基点、节点）；⑤编写程序（G/M代码、辅助功能）；⑥程序校验（试切或仿真）；⑦修正程序（根据校验结果调整）。四、编程题（共20分）1.（10分）如图所示（注：假设零件为轴类，毛坯Φ50×100mm，材料45钢），要求使用FANUC系统数控车床编写外圆粗车及精加工程序。工艺要求：①粗车背吃刀量2mm（半径值），留0.5mm精车余量；②精车进给速度0.1mm/r，主轴转速800r/min；③刀具：90°外圆车刀（T0101），刀尖圆弧半径0.4mm；④工件坐标系原点设定在右端面中心。（注：因无法插入图，假设零件轮廓为：从右端面（Z0）开始，X40（长20mm）→X30（长15mm）→X20（长25mm）→X0（Z-60mm，顶尖））参考程序：O0001；G99G40G21；（每转进给，取消半径补偿，米制单位）T0101；（调用1号刀，1号补偿）M03S600；（粗车转速600r/min）G00X52Z2；（快速定位到起刀点）G71U2.0R1.0；（粗车循环：背吃刀量2mm（半径），退刀量1mm）G71P10Q20U1.0W0.5F0.3；（精车余量X向1mm（直径），Z向0.5mm，进给0.3mm/r）N10G00X20；（精车路线开始：快速到X20）G01Z0F0.1；（直线插补到Z0）X30Z-15；（锥面加工）Z-30；（外圆Φ30，长15mm）X40Z-45；（锥面加工）Z-60；（外圆Φ40，长15mm）X50；（退刀）N20Z-70；（精车路线结束）G00X100Z100；（返回换刀点）M05；（主轴停）M00；（程序暂停，测量粗车尺寸）M03S800；（精车转速800r/min）G00X52Z2；（快速定位）G70P10Q20；（精车循环）G00X100Z100；T0100；（取消刀补）M30；（程序结束）2.（10分）如图所示（注：假设为平面轮廓零件，毛坯50mm×50mm×10mm铝板，要求铣削外轮廓，单边余量1mm），使用FANUC系统数控铣床编写加工程序。工艺要求：①刀具Φ10mm立铣刀（T0101），半径补偿；②主轴转速1200r/min，进给速度150mm/min；③工件坐标系原点在毛坯上表面中心；④切入/切出采用圆弧过渡，避免法向切入。（注：假设轮廓为：起点（20,10）→（20,30）→（30,30）→（30,20）→（20,10），逆时针加工）参考程序：O0002；G40G49G80G90；（初始状态：取消补偿、固定循环、绝对编程）T01M06；（换1号刀）M03S1200；（主轴正转）G54G00X0Y0Z50；（到工件坐标系上方）Z10；（下刀至安全高度）G01Z-5F100；（下刀至切削深度）G41D01X25Y10F150；（建立左补偿，切入圆弧起点）G03X20Y15R5；（圆弧切入轮廓）G01Y30；（加工左侧边）X30；（加工顶边）Y20；（加工右侧边）X20；（加工底边）G03X25Y15R5；（圆弧切出）G40G01X30Y10；（取消补偿）G00Z50；（抬刀）M05；（主轴停）M30；（程序结束）五、综合分析题（15分）某数控车削程序段如下，分析其中存在的错误并修正：N10G99G28U0W0；N20T0101M04；N30G00X50Z2；N40G71U1.5R0.5；N50G71P60Q70U0.3W0.1F0.2；N60G01X30Z0；N70Z-50；N80G70P60Q70S800；N90M30；答案：错误分析：1.N10：G28为返回参考点指令，格式应为“G28U_W_”（U/W为相对于当前点的增量坐标），但程序中直接“U0W0”会导致机床返回参考点，可能与加工路径冲突，粗加工前无需返回参考点，应删除或调整。2.N20：M04为主轴反转，车削外圆通常使用主轴正转（M03），反转可能导致切屑缠绕刀具，需改为M03。3.N80：G70（精车循环）的S代码应在调用前指定（如N70后），或通过M03S800在精车前设定，直接在G70中写S800可能不生效（部分系统支持，但不规范）。4.程序缺少换刀后的主轴启动指令（M03）与切削液控制（如M08），虽非强制错误，但工艺不完整。修正后程序（关键修改）：N10G99G40G21；（取消补偿，设定单位）N20T0101；N30M03S600；（主轴正转，粗车转速）