(2025年)数控铣床编程试题及答案

(2025年)数控铣床编程试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.数控铣床编程中，G41指令表示（）。A.刀具半径左补偿B.刀具半径右补偿C.刀具长度正补偿D.刀具长度负补偿2.以下指令中，属于非模态指令的是（）。A.G01B.G02C.G04D.G903.加工中心执行“G90G54G00X100Y50”时，刀具移动的终点坐标是相对于（）。A.机床坐标系原点B.工件坐标系G54原点C.刀具当前位置D.参考点4.铣削一个外轮廓时，若刀具半径补偿值设置为R5，实际使用刀具半径为R6，则加工后的轮廓尺寸会（）。A.比编程尺寸大1mmB.比编程尺寸小1mmC.与编程尺寸一致D.无法确定5.孔加工循环指令G81的动作顺序是（）。A.快速定位→切削进给→快速返回参考平面B.快速定位→切削进给→暂停→快速返回初始平面C.快速定位→切削进给→快速返回初始平面D.快速定位→切削进给→暂停→快速返回参考平面6.数控铣床坐标系中，通常规定（）为Z轴正方向。A.刀具远离工件的方向B.刀具靠近工件的方向C.工件远离主轴的方向D.工件靠近主轴的方向7.程序段“G91G01X20Y15F100”中，X20Y15表示（）。A.绝对坐标下的终点B.增量坐标下的终点C.绝对坐标下的位移量D.增量坐标下的位移量8.以下关于G40指令的说法，正确的是（）。A.必须在刀具离开工件轮廓后使用B.可以在任何位置取消补偿C.与G41/G42必须成对使用D.仅用于刀具长度补偿取消9.加工如图1所示的圆弧槽（半径R20），若编程时以槽中心为原点，刀具半径R5，则圆弧起点的编程坐标应为（）（假设从X正方向开始逆时针加工）。A.(25,0)B.(20,0)C.(15,0)D.(0,25)10.以下参数中，不属于切削三要素的是（）。A.切削速度B.进给量C.背吃刀量D.刀具前角二、判断题（每题1分，共10分）1.G00指令的移动速度由F代码指定。（）2.工件坐标系G54的原点可以通过对刀操作设定。（）3.刀具半径补偿仅在G01或G02/G03指令中有效。（）4.加工内轮廓时，应使用刀具半径右补偿（G42）。（）5.G94指令表示每分钟进给量（mm/min），G95表示每转进给量（mm/r）。（）6.程序段“G02X50Y30R10”中，R10表示圆弧半径为10mm。（）7.孔加工循环中，G83用于深孔啄钻，G81用于一般钻孔。（）8.数控铣床的参考点是机床上的固定点，由机床参数设定。（）9.同一程序中可以同时使用G90（绝对坐标）和G91（增量坐标）编程。（）10.刀具长度补偿（G43/G44）用于补偿刀具长度差异对Z轴加工深度的影响。（）三、编程题（共60分）1.（15分）如图2所示，工件为50mm×50mm×10mm的铝板，要求加工外轮廓（含R10的圆角），轮廓厚度为2mm（即Z向加工深度-2mm）。刀具选用φ10mm立铣刀，工件坐标系原点设在左上角顶点（X0Y0Z0），Z轴安全平面为Z50。试编写粗加工（留0.5mm余量）和精加工的数控程序（要求使用刀具半径补偿，粗加工采用分层铣削，每层切深1mm）。2.（20分）如图3所示，工件上需加工4个均布的沉头孔（直径φ12，深度5mm）和中心通孔（直径φ8，深度15mm）。沉头孔底孔直径φ8，通孔需穿透工件（厚度20mm）。刀具配置：φ8钻头（T01）、φ12立铣刀（T02，用于沉头孔扩孔）。要求：①先钻底孔，再加工沉头孔；②沉头孔加工使用轮廓铣削方式（非钻孔循环）；③工件坐标系原点在中心（X0Y0Z0），Z轴初始平面Z50，参考平面Z10。试编写完整加工程序（含换刀、对刀参数设置）。3.（25分）如图4所示，工件为80mm×60mm×20mm的钢件，需加工一个带斜度的凹槽（槽宽10mm，深度8mm，两侧斜度15°，槽底圆角R2）。刀具选用φ6mm球头铣刀（T03），工件坐标系原点在右上角顶点（X0Y0Z0），Z轴安全高度Z30。要求：①采用行切法加工，行距3mm；②分层铣削，每层切深2mm；③包含刀具长度补偿（H03=150mm）和半径补偿（D03=3mm）；④程序需标注关键步骤注释。四、综合题（共10分）某零件需在数控铣床上加工一个高精度凸台（尺寸公差±0.02mm，表面粗糙度Ra1.6μm），材料为45钢。现有设备为三轴数控铣床（重复定位精度±0.005mm），刀具可选φ12mm硬质合金立铣刀（新刀，刃长30mm）、φ6mm高速钢立铣刀（旧刀，刃长20mm）。请分析：①加工工艺路线（含粗、精加工顺序）；②刀具选择及理由；③切削参数（转速、进给量）的确定原则；④如何通过编程控制尺寸精度和表面质量（至少列出3项措施）。答案一、选择题1.A2.C3.B4.B5.A6.A7.D8.C9.A10.D二、判断题1.×（G00速度由机床参数设定，与F无关）2.√3.√（补偿仅在移动指令中生效）4.×（内轮廓需根据走刀方向选择左/右补偿，通常顺时针走刀用G41，逆时针用G42）5.√6.×（若圆弧圆心角＞180°，R取负值）7.√8.√9.√（模态指令可切换）10.√三、编程题1.外轮廓加工程序（示例）%O0001G40G49G80G90G17；初始化M03S1500；主轴正转，转速1500r/minT01M06；换φ10立铣刀（T01）G54G00X0Y0Z50；定位至工件原点上方Z5；下刀至安全高度%粗加工（分层铣削，每层切深1mm，留0.5mm余量）G41D01X10Y10；刀具半径左补偿（D01=5.5mm，粗加工余量0.5mm）Z-1F300；第一层切深1mmG01Y40F200；铣削左侧边G02X40Y40R10；铣削右上角圆角G01X10；铣削右侧边G02X10Y10R10；铣削左下角圆角G01Y10；返回起点G00Z5；抬刀Z-2；第二层切深2mm（累计-2mm，与精加工深度一致）G01Y40F200；重复第一层路径G00Z5G40X0Y0；取消补偿，返回原点%精加工（余量0.5mm，D01=5mm）G41D01X10Y10；刀具半径左补偿（精加工）Z-2F300；下刀至最终深度G01Y40F150；铣削左侧边（降低进给提高表面质量）G02X40Y40R10；铣削圆角G01X10；铣削右侧边G02X10Y10R10；铣削圆角G01Y10；返回起点G00Z50G40；抬刀，取消补偿M05；主轴停M30；程序结束2.孔系加工程序（示例）%O0002G40G49G80G90G17；初始化T01M06；换φ8钻头（T01）M03S800；钻削转速800r/minG54G00X0Y0Z50；定位至中心上方%钻4个沉头孔底孔（坐标：(20,20),(20,-20),(-20,-20),(-20,20)）G98G81X20Y20Z-6R10F100；钻孔循环（深度-6mm，超过沉头孔深度1mm）X20Y-20；X-20Y-20；X-20Y20；G80；取消钻孔循环%钻中心通孔（深度-20mm，穿透工件）G98G83X0Y0Z-25R10Q3F80；深孔啄钻（Q3为每次进给量）G80；取消循环T02M06；换φ12立铣刀（T02）M03S1200；铣削转速1200r/minG00X20Y20Z50；定位至第一个沉头孔上方Z5；下刀至安全高度G41D02X26Y20；刀具半径左补偿（D02=6mm，φ12刀半径6mm）G01Z-5F200；下刀至沉头孔深度-5mmG03I-6J0；铣削φ12圆（I-6为圆心相对于起点的X向偏移）G00Z5G40；抬刀，取消补偿%重复加工其余3个沉头孔（略）G00X0Y0Z50；返回中心M05；主轴停M30；程序结束3.斜度凹槽加工程序（示例）%O0003G40G49G80G90G17；初始化T03M06；换φ6球头铣刀（T03）G54G00X0Y0Z30；定位至工件右上角上方M03S2000；高速铣削转速2000r/minG43H03Z5；刀具长度补偿（H03=150mm，Z5为安全高度）%分层铣削（每层切深2mm，共4层：Z-2、Z-4、Z-6、Z-8）FOR1=2TO8STEP2；循环变量1表示当前层切深（mm）G00Y60；移动至凹槽起始Y坐标（假设凹槽沿Y轴延伸）Z[-1+1]；下刀至当前层上方1mm（安全过渡）G41D03X-5Y60；刀具半径左补偿（D03=3mm）G01Z[-1]F400；下刀至当前层深度%行切法加工（行距3mm，从Y60到Y0）WHILE2GE0DO1；2为当前Y坐标（初始60，步长-3）G01X[10+1TAN(15)]Y2F300；计算斜度X坐标（槽宽10mm，斜度15°，X=5+1tan15°，两侧对称）2=2-3；END1G00Z[-1+1]G40；抬刀，取消补偿END1；结束分层循环%清根加工（槽底圆角R2）G00X0Y30Z5；定位至槽中心上方G01Z-8F200；下刀至槽底G02I0J-2；铣削槽底圆角（I0J-2表示圆心在(0,-2)）G00Z30G49；抬刀，取消长度补偿M05；主轴停M30；程序结束四、综合题①工艺路线：粗加工（去除大部分余量，留0.3-0.5mm精加工余量）→半精加工（修正轮廓，留0.1-0.2mm余量）→精加工（保证尺寸和表面质量）。②刀具选择：粗加工用φ12mm硬质合金立铣刀（刚性好、效率高）；精加工用φ12mm硬质合金立铣刀（新刀，保证刃口锋利），避免使用旧的高速钢刀具（磨损大、精度低）。③切削参数：粗加工转速