2025年数控铣床技术试题及答案

2025年数控铣床技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.数控铣床加工中，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：A2.下列指令中，用于调用子程序的是（）。A.M98B.M99C.M03D.M05答案：A3.数控铣床的定位精度是指（）。A.实际位置与指令位置的一致程度B.重复定位时的位置偏差C.加工零件的尺寸精度D.主轴转速的稳定性答案：A4.加工中心与普通数控铣床的主要区别是（）。A.有刀库和自动换刀装置B.主轴功率更大C.进给速度更高D.控制系统更先进答案：A5.数控铣床编程中，G02表示（）。A.顺时针圆弧插补B.逆时针圆弧插补C.快速定位D.直线插补答案：A6.下列刀具中，适合加工深槽的是（）。A.立铣刀B.球头铣刀C.键槽铣刀D.面铣刀答案：C7.数控系统中，F功能表示（）。A.进给速度B.主轴转速C.刀具补偿值D.程序段号答案：A8.加工平面类零件时，应优先选择（）。A.球头铣刀B.面铣刀C.立铣刀D.钻头答案：B9.数控铣床回参考点的目的是（）。A.建立机床坐标系B.建立工件坐标系C.确定刀具位置D.检查机床状态答案：A10.下列参数中，不属于数控铣床主轴性能指标的是（）。A.最高转速B.额定功率C.定位精度D.扭矩范围答案：C11.加工薄壁零件时，为防止变形，应优先采用（）。A.大切削深度B.高进给速度C.小切削力工艺D.硬质合金刀具答案：C12.数控铣床的PMC（可编程机床控制器）主要负责（）。A.插补运算B.主轴调速C.辅助功能控制D.刀具路径规划答案：C13.下列G代码中，属于模态指令的是（）。A.G00B.G04C.G92D.G90答案：D（注：G90为绝对坐标编程，属模态；G00虽为模态，但选项中D更典型）14.刀具半径补偿指令G41/G42必须与（）指令配合使用。A.G00或G01B.G02或G03C.G04D.G90答案：A15.高速铣削时，为减少刀具磨损，应优先选择（）。A.低转速、大进给B.高转速、小进给C.低转速、小进给D.高转速、大进给答案：B二、填空题（每空1分，共20分）1.数控铣床的坐标系采用（）坐标系，其中Z轴的正方向为（）远离工件的方向。答案：右手笛卡尔；刀具2.常用的工件坐标系设定指令是（），其格式为（）。答案：G54～G59；G54X_Y_Z_3.刀具长度补偿指令为（）和（），分别对应正补偿和负补偿。答案：G43；G444.数控铣床的定位精度一般用（）来衡量，重复定位精度用（）来衡量。答案：单方向定位误差；多次定位的标准差5.加工中心换刀时，必须确保（）和（）处于安全位置。答案：主轴；刀库6.宏程序中，变量分为（）、（）和系统变量，其中（）变量需用户自定义。答案：局部变量；全局变量；局部7.高速铣削时，刀具材料优先选用（）或（）。答案：硬质合金涂层；立方氮化硼（CBN）8.数控铣床的反向间隙主要由（）和（）引起，可通过（）补偿消除。答案：传动机构间隙；弹性变形；系统参数9.加工螺纹时，常用的指令是（），其格式需指定（）、（）和螺距。答案：G32；起始点；终点10.数控系统的插补功能是指（），常用的插补方法有（）和（）。答案：根据给定的轮廓参数提供中间点的坐标；直线插补；圆弧插补三、判断题（每题1分，共10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.刀具半径补偿仅在G01或G02/G03指令中有效。（）答案：√3.工件坐标系原点可以设置在工件上任意位置。（）答案：√（需根据加工需求确定）4.主轴准停功能是为了保证换刀时刀具周向定位准确。（）答案：√5.数控铣床的进给速度F可以是每分钟进给（G94）或每转进给（G95）。（）答案：√6.加工中心的刀库容量越大，加工效率一定越高。（）答案：×（容量过大可能增加换刀时间，需与加工需求匹配）7.宏程序可以通过变量实现循环、分支等逻辑控制。（）答案：√8.数控铣床的热变形会影响加工精度，可通过恒温控制或软件补偿减少误差。（）答案：√9.刀具长度补偿在换刀后需要重新设定。（）答案：√（不同刀具长度不同）10.高速铣削时，应选用较小的径向切深和较大的轴向切深以降低切削力。（）答案：×（高速铣削通常采用小切深、高转速、高进给）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述数控铣床对刀的目的及常用方法。答案：对刀的目的是确定工件坐标系与机床坐标系的关系，使刀具刀尖在工件坐标系中的位置与程序指令一致。常用方法包括：①试切对刀法（通过试切工件表面，测量尺寸后输入系统）；②寻边器对刀法（利用机械式或电子寻边器接触工件侧面，确定坐标）；③Z向设定器对刀法（通过设定器确定Z轴零点）；④自动对刀（通过机内对刀仪自动测量刀具位置）。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（无需按刀具中心轨迹编程，直接按工件轮廓编程）；②实现粗精加工（通过调整补偿值控制加工余量）；③补偿刀具磨损（通过修改补偿值保证加工尺寸）。注意事项：①补偿指令需在刀具接近工件时加入，离开时取消；②刀具半径补偿平面需与加工平面一致（如G17对应XY平面）；③避免在补偿状态下使用G02/G03以外的圆弧指令；④补偿值符号需正确（G41左补偿，G42右补偿）。3.数控铣床加工过程中，工件表面粗糙度超差的可能原因有哪些？如何解决？答案：可能原因：①刀具磨损或刃口不锋利；②切削参数不当（转速过低、进给过高）；③切削液不足或类型不合适；④机床刚性不足（振动大）；⑤工件装夹不牢固（加工时松动）；⑥刀具伸出长度过长（产生颤振）。解决措施：①更换新刀具或重新刃磨；②调整参数（提高转速、降低进给）；③检查切削液流量和类型（如改用极压切削液）；④加固机床安装或减小切削深度；⑤重新装夹工件（使用辅助支撑）；⑥缩短刀具伸出长度（选择短柄刀具）。4.简述宏程序与普通程序的区别及应用场景。答案：区别：①普通程序由固定指令和数值组成，宏程序包含变量、运算符和控制语句（如IF、WHILE）；②宏程序可通过变量赋值实现参数化编程，普通程序为固定路径；③宏程序能处理复杂的数学运算和逻辑控制，普通程序仅执行简单轨迹。应用场景：宏程序适用于加工形状相似但尺寸不同的系列零件（如不同直径的孔系）、具有规律变化的曲面（如椭圆、抛物线）、需要多次循环加工的场景（如深孔钻削）；普通程序适用于结构简单、批量固定的零件加工（如矩形槽、简单轮廓）。5.数控铣床主轴无法启动的可能故障原因有哪些？如何排查？答案：可能原因：①主轴驱动系统故障（变频器、伺服放大器报警）；②主轴电机损坏（绕组短路或断路）；③主轴控制电路问题（继电器触点接触不良、熔断器熔断）；④系统参数设置错误（如主轴功能未启用）；⑤操作错误（未按下主轴启动按钮、模式选择不正确）；⑥机械故障（主轴卡死、传动带断裂）。排查步骤：①检查系统报警信息（如驱动器显示代码）；②测量主轴电机电源电压（确认是否有输入）；③检查控制电路（用万用表检测继电器线圈和触点）；④查看参数设置（如S功能是否激活）；⑤手动盘动主轴（判断是否机械卡阻）；⑥更换备用驱动器测试（确认是否驱动单元故障）。五、综合题（共10分）如图所示（注：假设零件为矩形板，中心对称，左上角有R10圆弧过渡，右下角有M12×1.5螺纹孔，厚度20mm，材料为45钢），要求编写该零件的数控铣削加工程序（FANUC系统），并说明关键工艺步骤。答案：（1）工艺分析：①加工顺序：粗铣外轮廓→精铣外轮廓→钻螺纹底孔→攻螺纹。②刀具选择：φ16立铣刀（粗精铣轮廓）、φ10.5钻头（螺纹底孔）、M12丝锥（攻螺纹）。③切削参数：粗铣（S800r/min，F150mm/min），精铣（S1200r/min，F100mm/min），钻孔（S600r/min，F80mm/min），攻螺纹（S100r/min，F150mm/min）。（2）加工程序（O0001）：%O0001G40G49G80G90G17；初始化M03S800；主轴启动G54X-60Y-50Z100；快速定位至起刀点Z5；下刀至安全高度G01Z-5F150；粗铣深度5mm（分层加工，此处为示例）G41D01X-50Y-40；左刀补，进入轮廓Y40；直线插补至右上角G02X-40Y50R10；圆弧过渡（左上角R10）X40；直线至右下角G01Y-50；直线至左下角X-50；直线至起点G40X-60Y-50；取消刀补Z100；抬刀M05；主轴停止M00；程序暂停（换精铣刀，D01=8mm）M03S1200；精铣主轴启动Z5；下刀至安全高度G01Z-20F100；精铣至全深G41D01X-50Y-40；左刀补Y40；G02X-40Y50R10；X40；G01Y-50；X-50；G40X-60Y-50；Z100；M05；M00；（换钻头）T02M06；换φ10.5钻头M03S600；G98G81X30Y-30Z-25R5F80；钻螺纹底孔（坐标根据零件调整）X30Y30；Y-30；（假设多个孔，此处示例一个）G80；取消固定循环Z100；M05；M00；（换丝锥）T03M06；换M12丝锥M03S100；G98G84X30Y-30Z-20R5F150；攻螺纹（F=螺距×转速=1.5×100=150）X30Y30；Y-30；G80；Z100；