(2025年)数控铣床编程教学试题及答案

(2025年)数控铣床编程教学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.数控铣床编程中，G41指令表示（）。A.刀具半径右补偿B.刀具半径左补偿C.刀具长度正补偿D.刀具长度负补偿2.工件坐标系设定指令G54的作用是（）。A.设定机床坐标系B.设定当前工件原点相对于机床原点的偏移量C.设定刀具长度补偿值D.设定刀具半径补偿值3.主轴正转的指令是（）。A.M03B.M04C.M05D.M064.G00指令的运动特性是（）。A.直线插补，速度由F指令指定B.快速定位，速度由参数设定C.圆弧插补，速度由F指令指定D.螺旋插补，速度由参数设定5.程序段“G01X50Y30F150”中，F150的单位是（）。A.mm/rB.r/minC.mm/minD.°/s6.G90与G91指令的主要区别是（）。A.绝对坐标与增量坐标编程B.每分钟进给与每转进给C.刀具长度补偿方向D.圆弧插补方向7.取消刀具半径补偿的指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.G438.深孔加工时，需多次退刀排屑的循环指令是（）。A.G81B.G83C.G73D.G859.程序执行过程中，遇到M01指令时（）。A.立即停止，按启动键继续B.程序无条件停止C.主轴停止，切削液关闭D.仅主轴停止10.刀具半径补偿仅在（）平面内有效。A.G17B.G18C.G19D.G20二、填空题（每空1分，共30分）1.FANUC系统中，G02表示________圆弧插补，G03表示________圆弧插补（填“顺时针”或“逆时针”）。2.刀具半径左补偿指令是________，右补偿指令是________。3.G54~G59是________坐标系设定指令，最多可设定________个工件坐标系。4.换刀指令是________，主轴停转指令是________。5.G94表示________进给模式，G95表示________进给模式（填“每分钟”或“每转”）。6.刀具长度正补偿指令是________，负补偿指令是________。7.钻孔固定循环指令是________，铰孔固定循环指令是________。8.暂停指令是________，其格式为________（写出典型格式）。9.刀具半径补偿的三个阶段是________、________、________。10.加工中心与数控铣床的主要区别是具备________和________功能。11.G00指令的移动速度由________设定，G01指令的移动速度由________指定。12.G92指令的作用是________，与G54的本质区别是________。13.M30指令的功能是________。14.加工右旋螺纹的固定循环指令是________，左旋螺纹是________。15.G40指令必须在刀具________时使用，否则会发生过切。三、简答题（每题5分，共30分）1.简述G41与G42的选择原则，并举例说明。2.说明G90（绝对坐标编程）与G91（增量坐标编程）的区别及各自适用场景。3.刀具半径补偿的主要作用是什么？实际加工中何时需要修改补偿值？4.M03（主轴正转）与M04（主轴反转）的应用场景有何不同？举例说明。5.比较钻孔循环G81与G83的动作区别，深孔加工为何优先选择G83？6.程序校验的常用方法有哪些？简述每种方法的操作要点。四、编程题（20分）如图1所示（注：图中轮廓为工件上表面，厚度5mm，材料为铝合金），要求以工件左上角为工件原点（G54），使用φ10mm立铣刀（半径补偿），编写精加工程序。工艺要求：起刀点（100,100,100），安全高度Z50，下刀至Z-5（切削深度），加工顺序为A→B→C→D→A（A(0,0)，B(50,0)，C(50,30)，D(0,30)，其中B→C段为R15mm的顺时针圆弧）。五、综合应用题（30分）某零件如图2所示（注：材料为45钢，毛坯尺寸80mm×60mm×20mm，需加工上表面凸台及槽），要求：（1）确定加工工艺（刀具选择、切削参数、加工顺序）；（2）编写完整加工程序（FANUC系统，包含刀具长度补偿、半径补偿、固定循环等指令）；（3）说明程序中关键指令的作用（如G43、G41、G81等）。答案一、选择题1.B2.B3.A4.B5.C6.A7.A8.B9.A10.A二、填空题1.顺时针；逆时针2.G41；G423.工件；64.M06；M055.每分钟；每转6.G43；G447.G81；G858.G04；G04X5.0（或G04P5000）9.建立补偿；执行补偿；取消补偿10.刀库；自动换刀11.机床参数；F指令12.设定工件坐标系；断电后失效（或临时设定）13.程序结束并返回开头14.G84；G7415.离开工件表面三、简答题1.选择原则：沿刀具进给方向看，刀具在工件轮廓左侧时用G41，右侧时用G42。例如，加工外轮廓顺时针走刀时，刀具在轮廓左侧，用G41；逆时针走刀时，刀具在右侧，用G42。2.区别：G90以工件原点为基准编程，坐标值为绝对位置；G91以当前点为基准编程，坐标值为相对于前一点的增量。适用场景：G90适用于轮廓简单、坐标明确的零件；G91适用于连续加工多段相同增量的轮廓（如矩形阵列孔）。3.作用：简化编程（按工件轮廓编程，无需计算刀具中心轨迹）；补偿刀具磨损或重磨后的尺寸变化。修改场景：刀具半径磨损后、更换不同直径刀具时、需要调整加工余量（如精修轮廓）。4.区别：M03为主轴顺时针旋转（从主轴端部看），M04为逆时针旋转。应用场景：M03用于常规铣削（如顺铣）；M04用于逆铣或特殊加工（如左旋螺纹加工时需配合M04）。5.动作区别：G81为单次进给钻孔，无排屑；G83为间歇进给，每次进给后抬刀排屑。深孔加工优先G83的原因：避免切屑堵塞，减少刀具磨损，提高孔深精度。6.校验方法：①空运行：不装工件，机床按程序运行，观察坐标变化是否正确；②图形模拟：在CNC系统中显示刀具轨迹，检查是否过切或漏加工；③试切法：用软材料（如铝）试切，测量尺寸验证程序正确性。四、编程题```O0001；G40G49G80G90G17；初始化G54G00X100Y100Z100；起刀点S1500M03；主轴正转，转速1500r/minG00Z50；安全高度X0Y0；快速定位至A点上方Z5；下刀至接近工件G01Z-5F100；切削深度Z-5G41D01X50Y0F200；建立左补偿，向B点移动G02X50Y30R15；顺时针圆弧至C点（R15为正值，因圆弧≤180°）G01X0Y30；直线至D点G01X0Y0；直线返回A点G40G01X-10Y0；取消补偿，退至安全位置G00Z100；抬刀M05；主轴停M30；程序结束并返回```五、综合应用题（1）加工工艺：-刀具选择：φ16mm立铣刀（粗加工凸台）、φ10mm立铣刀（精加工凸台及槽）、φ8mm钻头（预钻孔）。-切削参数：粗加工（转速800r/min，进给150mm/min）；精加工（转速1200r/min，进给100mm/min）；钻孔（转速600r/min，进给50mm/min）。-加工顺序：①铣削上表面（粗精铣）；②钻工艺孔；③粗铣凸台（留0.5mm余量）；④精铣凸台及槽；⑤去毛刺。（2）加工程序（示例）：```O0002；G40G49G80G90G17；初始化T01M06；换φ16mm立铣刀G54G00X0Y0Z100；对刀点（工件上表面中心）S800M03；主轴正转G43H01Z50；长度补偿（H01=刀具长度值）Z5；下刀至安全高度G01Z-1F150；粗铣上表面（深度1mm）X80Y60；铣削范围G00Z100；抬刀T02M06；换φ8mm钻头S600M03；G43H02Z50；G81X30Y25Z-12R5F50；钻φ8mm孔（Z-12为孔深）X50Y25；第二个孔G80G00Z100；取消循环T03M06；换φ10mm立铣刀S1200M03；G43H03Z50；G41D03X20Y15；建立半径补偿（D03=5mm）G01Z-10F100；精铣凸台（深度10mm）X60Y15；直线至右侧Y45；直线至顶部X20Y45；直线至左侧Y15；返回起点G40G01