2025年数控编程理论知识考核试题及答案

2025年数控编程理论知识考核试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下关于数控编程中G代码的描述，正确的是（）。A.G00为直线插补指令，G01为快速定位指令B.G40为刀具半径补偿取消指令，G41为左补偿，G42为右补偿C.G90为增量坐标编程，G91为绝对坐标编程D.G73为深孔钻削循环，G83为高速深孔钻削循环2.数控车床编程中，若工件坐标系原点设置在工件右端面中心，执行程序段“G00X50Z2”后，刀具的位置相对于工件原点的坐标是（）。A.X50mm，Z2mm（绝对坐标）B.X50mm，Z2mm（增量坐标）C.X方向移动50mm，Z方向移动2mm（增量）D.X方向终点50mm，Z方向终点2mm（绝对）3.加工中心编程中，使用刀具长度补偿指令G43时，需要配合（）存储刀具长度偏置值。A.刀具半径补偿寄存器B.工件坐标系偏移寄存器C.刀具长度补偿寄存器（H代码）D.宏变量寄存器4.以下关于数控程序段格式的描述，错误的是（）。A.程序段由地址符和数值组成，顺序号（N）可选B.同一程序段中，G代码与M代码可同时存在C.进给速度F的单位在G94（每分钟进给）和G95（每转进给）下可切换D.所有G代码均为模态指令，一旦指定持续有效5.加工圆弧轮廓时，若采用G02（顺时针圆弧插补），其判断方向的依据是（）。A.刀具相对于工件的运动方向B.沿圆弧所在平面垂直轴的正方向向负方向看C.机床坐标系的X轴正方向D.工件坐标系的Z轴负方向6.数控铣床编程中，加工如图1所示的直角台阶（刀具直径Φ10mm），正确的刀具半径补偿指令顺序是（）。（注：刀具从起刀点→A→B→C→D→起刀点）A.G41→加工→G40B.G42→加工→G40C.G41→加工→G41取消D.G42→加工→G42取消7.以下关于宏程序的描述，正确的是（）。A.宏程序只能用于简单形状加工，无法处理复杂曲线B.宏程序中的变量1为局部变量，断电后保留C.条件转移指令1EQ2表示1等于2时跳转D.宏程序不能与普通G代码混合使用8.数控车削编程中，加工锥度为1:5、大端直径Φ50mm、小端直径Φ40mm、轴向长度50mm的外圆锥，正确的增量编程指令是（）。A.G01X40Z-50F0.1（起点X50Z0）B.G01X50Z-50F0.1（起点X40Z0）C.G01X-10Z-50F0.1（起点X50Z0，增量方式）D.G01X10Z-50F0.1（起点X40Z0，增量方式）9.加工中心换刀时，必须确保（）。A.主轴处于高速旋转状态B.刀具补偿处于激活状态C.主轴定位（准停）完成D.工件坐标系未被修改10.以下关于数控编程中切削参数选择的原则，错误的是（）。A.粗加工时应选择较大的背吃刀量和进给速度，较小的切削速度B.精加工时应选择较小的背吃刀量和进给速度，较大的切削速度C.硬质合金刀具的切削速度高于高速钢刀具D.加工不锈钢时，应比加工45钢选择更高的切削速度二、判断题（每题1分，共10分）1.数控程序中的顺序号（N）必须按10的倍数递增，否则系统无法识别。（）2.M03为主轴正转指令，M04为反转，M05为停止，三者均为模态指令。（）3.绝对坐标编程（G90）中，所有坐标值均相对于工件原点；增量坐标编程（G91）中，坐标值相对于前一程序段的终点。（）4.刀具半径补偿仅在G01和G02/G03指令中有效，G00快速移动时不能建立或取消补偿。（）5.数控车床的X轴坐标在编程中通常以直径值表示，因此程序中的X50表示刀具中心到达工件直径50mm的位置。（）6.极坐标编程（G16）中，坐标值由极径（距离）和极角（角度）组成，G17平面下极径为X，极角为Y。（）7.子程序调用指令M98P1002表示调用O1002号子程序2次。（）8.加工中心编程中，G54~G59为工件坐标系选择指令，每个坐标系可独立设置偏移量。（）9.宏程序中的常量100~199为公共变量，可在不同宏程序中共享；500~999为系统变量，用于存储机床状态。（）10.数控编程时，为避免过切，刀具半径补偿的建立应在零件轮廓的延长线上，取消应在轮廓加工完成后退出。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述数控编程的主要步骤，并说明工艺分析在编程中的作用。2.对比G90（绝对坐标）与G91（增量坐标）的编程特点，各举一例说明其适用场景。3.刀具半径补偿的作用是什么？使用时需注意哪些问题？4.宏程序相对于普通程序的优势有哪些？列举两种适合用宏程序编写的零件类型。5.加工中心与数控铣床的编程主要区别是什么？换刀指令（如M06）的使用需要满足哪些条件？四、综合题（共40分）1.（20分）如图2所示为某零件的外轮廓（单位：mm），工件材料为45钢，刀具为Φ10mm立铣刀（半径5mm），要求：（1）确定工件坐标系原点（建议位置并说明理由）；（2）编写粗加工（留0.5mm余量）和精加工的数控加工程序（FANUC系统），要求包含刀具半径补偿、起刀点设置（坐标自定）、切削参数（合理选择）；（3）说明程序中关键指令的作用（如G41/G40、G01/G02、M03/M08等）。2.（20分）使用宏程序编写数控车床加工椭圆轮廓的程序（FANUC系统）。已知椭圆方程为X²/30²+Z²/20²=1（X为直径值，Z轴为长轴，工件原点在椭圆中心，刀具为外圆车刀，起点为（62,0），沿Z轴负方向加工上半椭圆，要求：（1）定义变量并说明含义；（2）编写宏程序主体（包含循环结构、条件判断）；（3）标注关键参数（如步长、切削速度、进给量）的选择依据。答案一、单项选择题1.B2.D3.C4.D5.B6.A7.C8.A9.C10.D二、判断题1.×2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.×10.√三、简答题1.主要步骤：工艺分析→确定加工方案→数值计算→编写程序→校验与调试。工艺分析是核心，需确定加工顺序、刀具选择、切削参数等，直接影响程序的合理性和加工质量。2.G90绝对坐标：所有坐标值基于工件原点，编程直观，适用于轮廓起点分散的零件（如多台阶轴）；G91增量坐标：坐标值基于前一点，简化连续小位移编程（如连续直线段加工）。例：加工从（0,0）到（10,20）再到（15,25），G90写为“G01X10Y20；X15Y25”；G91写为“G01X10Y20；X5Y5”。3.作用：简化编程（无需按刀具中心轨迹编程），补偿刀具磨损。注意：补偿平面需正确（G17/G18/G19）；建立/取消应在非轮廓段；刀具半径值需正确输入寄存器；G00时不能建立/取消。4.优势：可使用变量、循环、条件判断，适合参数化、重复结构零件。适用类型：椭圆/抛物线等非圆曲线、多孔阵列、阶梯轴（不同直径但结构相似）。5.区别：加工中心含自动换刀系统，需编写换刀程序（M06）；需设置刀具长度补偿（G43/G44）。换刀条件：主轴准停（M19）；刀具在换刀点（Z轴安全高度）；无刀具补偿激活；主轴停转（M05）。四、综合题1.（1）工件坐标系原点：零件左下角（0,0），便于尺寸标注与编程。（2）程序示例（起刀点（-20,-20,50），安全高度Z50，切削深度Z-5）：%O0001G40G49G80G90G17G91G28Z0M05G90G54X-20Y-20S800M03G00Z50Z5G41D01G01X0Y0F150Z-4.5（粗加工，留0.5mm）X30G02X50Y20R20G01Y40X20Y50X-10Y30G03X0Y20R10G01X0Y0G40G01X-20Y-20G00Z50M05M09G91G28Z0M30%（精加工修改Z-5，F100，其余类似）（3）G41：左补偿，刀具沿前进方向左侧补偿半径；G02/G03：圆弧插补；M03：主轴正转；M08：冷却液开。2.（1）变量定义：1=Z坐标（从0到-20）；2=X坐标（根据椭圆方程计算）；3=步长（0.1mm）；4=切削速度（120m/min）；5=进给量（0.1mm/r）。（2）宏程序：O0002G90G54G00X62Z0S1000M03（S=1000=1000×1000/(π×62)≈510r/min）G01Z0F0.11=0（Z起点）WH