数控编程四级试题及答案

数控编程四级试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.数控机床的核心是（）。A.伺服系统B.数控系统C.反馈系统D.传动系统答案：B。数控系统是数控机床的核心，它指挥机床的各个部件按程序规定的动作顺序、运动轨迹和速度等进行工作。伺服系统是执行部件，反馈系统用于检测和反馈信息，传动系统用于传递动力，故答案选B。2.下列指令中属于模态指令的是（）。A.G00B.G04C.M02D.M00答案：A。模态指令是指一经在一个程序段中指定，便保持有效到以后的程序段中出现同组的另一代码才失效的指令。G00是快速定位指令，属于模态指令；G04是暂停指令，M02是程序结束指令，M00是程序暂停指令，它们都不是模态指令，故答案选A。3.数控车床编程中，F功能通常表示（）。A.主轴转速B.进给速度C.刀具补偿D.程序段号答案：B。在数控编程中，F功能用于指定进给速度；S功能通常表示主轴转速；刀具补偿用G40、G41、G42等指令；程序段号用N表示，故答案选B。4.圆弧插补指令G02、G03中，I、J、K表示（）。A.圆弧起点坐标B.圆弧终点坐标C.圆弧圆心相对于圆弧起点的增量坐标D.圆弧半径答案：C。在圆弧插补指令G02（顺时针圆弧插补）、G03（逆时针圆弧插补）中，I、J、K分别表示圆弧圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向的增量坐标，故答案选C。5.下列代码中，用于程序结束并返回程序开头的是（）。A.M02B.M30C.M00D.M01答案：B。M30指令用于程序结束并返回程序开头；M02只是程序结束；M00是程序暂停；M01是选择停止，故答案选B。6.数控铣床中，G90表示（）。A.绝对坐标编程B.增量坐标编程C.极坐标编程D.圆柱坐标编程答案：A。G90表示绝对坐标编程，即所有编程的坐标值都是相对于编程原点的；G91表示增量坐标编程，坐标值是相对于前一点的增量；极坐标编程用G16等指令；圆柱坐标编程也有相应特定指令，故答案选A。7.刀具半径补偿指令中，G41表示（）。A.左补偿B.右补偿C.取消补偿D.长度补偿答案：A。G41是刀具半径左补偿指令，即刀具沿进给方向左侧进行补偿；G42是刀具半径右补偿指令；G40是取消刀具半径补偿；刀具长度补偿用G43、G44等指令，故答案选A。8.数控加工中，粗加工时一般采用（）。A.较大的切削深度、较大的进给量和较低的切削速度B.较小的切削深度、较大的进给量和较高的切削速度C.较大的切削深度、较小的进给量和较高的切削速度D.较小的切削深度、较小的进给量和较低的切削速度答案：A。粗加工的主要目的是快速去除大量余量，所以一般采用较大的切削深度、较大的进给量和较低的切削速度，以提高加工效率，故答案选A。9.以下哪种指令不属于准备功能指令（）。A.G指令B.M指令C.F指令D.S指令答案：BCD。准备功能指令又称G指令，用于规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。M指令是辅助功能指令，F指令是进给功能指令，S指令是主轴转速功能指令，故答案选BCD。10.在数控编程中，子程序的调用指令是（）。A.M98B.M99C.G98D.G99答案：A。M98是调用子程序指令；M99是子程序结束返回主程序指令；G98是每分进给，G99是每转进给，故答案选A。11.数控系统中，（）是控制机床运动的最小位移单位。A.脉冲当量B.分辨率C.运动精度D.重复定位精度答案：A。脉冲当量是指数控装置每发出一个脉冲信号，机床运动部件的位移量，它是控制机床运动的最小位移单位；分辨率是指能够测量的最小变化量；运动精度和重复定位精度是衡量机床精度的指标，故答案选A。12.下列关于数控编程的说法中，错误的是（）。A.编程时应考虑零件的加工工艺B.可以使用宏程序来简化编程C.只要编写好程序，机床就能正常加工，无需调试D.不同的数控机床系统，编程代码可能有所不同答案：C。编程时必须考虑零件的加工工艺，这样才能编写出合理的程序，A正确；宏程序可以使用变量进行编程，能简化编程过程，B正确；不同的数控机床系统，其编程代码可能存在差异，D正确；编写好的程序必须进行调试，检查程序的正确性和机床运动的合理性，避免出现碰撞等事故，C错误，故答案选C。13.数控车床中，车削外圆时，若刀具磨损，可通过（）来进行补偿。A.刀具长度补偿B.刀具半径补偿C.刀尖圆弧半径补偿D.以上都可以答案：C。在数控车床车削外圆时，由于刀尖存在圆弧半径，当刀具磨损时，可通过刀尖圆弧半径补偿来保证加工精度；刀具长度补偿主要用于刀具长度方向的误差补偿；刀具半径补偿一般用于铣削加工，故答案选C。14.在数控编程中，（）指令用于设定工件坐标系。A.G54G59B.G92C.两者都是D.两者都不是答案：C。G54G59是通过机床操作面板预先设定多个工件坐标系，在编程时可以直接调用；G92是通过程序指令来设定当前工件坐标系，故答案选C。15.数控加工中，切削液的主要作用不包括（）。A.冷却B.润滑C.清洗D.提高工件硬度答案：D。切削液在数控加工中有冷却、润滑、清洗和防锈等作用，但不能提高工件硬度，故答案选D。16.对于数控编程中的轮廓加工，为保证加工精度，刀具切入和切出工件时应（）。A.法向切入和切出B.切向切入和切出C.随意切入和切出D.以上都不对答案：B。在轮廓加工中，刀具切向切入和切出工件可以避免在工件表面留下切入和切出痕迹，保证加工精度；法向切入和切出可能会在工件表面产生刀痕；随意切入和切出会影响加工质量，故答案选B。17.下列关于数控加工工艺特点的说法中，正确的是（）。A.工序集中B.加工精度低C.生产效率低D.对工人技术要求低答案：A。数控加工工艺具有工序集中的特点，即可以在一台机床上完成多个工序的加工；数控加工精度高，生产效率高，但是对工人的技术要求也较高，需要工人具备编程、操作和调试等多方面的知识和技能，故答案选A。18.数控编程中，（）指令用于暂停主轴。A.M05B.M03C.M04D.M06答案：A。M05是主轴停止指令；M03是主轴正转指令；M04是主轴反转指令；M06是换刀指令，故答案选A。19.在数控铣床上加工平面轮廓时，若采用立铣刀切向切入和切出，切入和切出线段的长度一般应（）。A.小于刀具半径B.等于刀具半径C.大于刀具半径D.没有要求答案选C。在数控铣床上采用立铣刀切向切入和切出平面轮廓时，切入和切出线段的长度一般应大于刀具半径，以保证刀具能够平稳地切入和切出工件，避免在工件表面留下痕迹，故答案选C。20.数控编程中，以下关于安全高度的说法正确的是（）。A.安全高度设置得越低越好B.安全高度设置得越高越好C.安全高度应根据具体加工情况合理设置D.安全高度与加工无关答案：C。安全高度是指刀具在非加工状态下快速移动的高度，它应根据具体加工情况合理设置。如果设置过低，可能会发生刀具与工件或夹具碰撞的危险；如果设置过高，会增加加工时间，降低加工效率，故答案选C。二、判断题（每题1分，共20分）1.数控编程只能采用绝对值编程。（×）数控编程可以采用绝对值编程（G90），也可以采用增量值编程（G91），还可以混合使用，故该说法错误。2.刀具半径补偿指令G41、G42可以在圆弧插补指令中使用。（√）刀具半径补偿指令G41（左补偿）、G42（右补偿）可以在直线插补和圆弧插补指令中使用，以实现刀具半径的补偿，故该说法正确。3.M00指令和M01指令的作用是相同的。（×）M00是程序暂停指令，执行到该指令时，程序暂停，按“循环启动”按钮后程序继续执行；M01是选择停止指令，只有在操作面板上的“选择停止”开关打开时，执行到M01指令程序才会暂停，否则程序继续执行，二者作用不同，故该说法错误。4.数控加工中，切削速度越高，加工效率就越高，所以应尽量提高切削速度。（×）虽然切削速度的提高在一定程度上可以提高加工效率，但切削速度过高会导致刀具磨损加剧、加工表面质量下降等问题，因此应根据刀具材料、工件材料等因素合理选择切削速度，而不是一味地提高，故该说法错误。5.圆弧插补指令中，I、J、K的值可以是绝对值，也可以是增量值。（×）圆弧插补指令中，I、J、K表示圆弧圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向的增量坐标，只能是增量值，故该说法错误。6.数控系统中，G指令和M指令可以在同一程序段中同时使用。（√）在数控编程中，G指令（准备功能指令）和M指令（辅助功能指令）可以在同一程序中同时使用，以实现不同的功能，故该说法正确。7.粗加工时，为了提高效率，应选择较小的切削深度和较大的进给量。（×）粗加工的目的是快速去除大量余量，一般应选择较大的切削深度和较大的进给量，同时配合较低的切削速度，故该说法错误。8.刀具长度补偿可以补偿刀具长度方向的磨损和安装误差。（√）刀具长度补偿功能可以对刀具长度方向的磨损、刀具安装误差等进行补偿，保证加工精度，故该说法正确。9.数控编程中，子程序可以嵌套调用。（√）在数控编程中，子程序可以嵌套调用，即子程序中可以再调用其他子程序，但嵌套的层数通常有限制，故该说法正确。10.数控加工中，冷却液的主要作用是提高加工精度。（×）冷却液在数控加工中的主要作用是冷却、润滑、清洗和防锈等，虽然良好的冷却和润滑可以在一定程度上间接影响加工精度，但提高加工精度不是其主要作用，故该说法错误。11.G92指令设定的工件坐标系在机床关机后仍然有效。（×）G92指令是通过程序指令来设定当前工件坐标系，它是临时的，机床关机后该设定就会丢失；而G54G59设定的工件坐标系是通过机床操作面板预先设定并存储在机床系统中的，关机后仍然有效，故该说法错误。12.数控车床编程中，F功能可以表示每转进给量，也可以表示每分钟进给量。（√）在数控车床编程中，通过G98（每分钟进给）和G99（每转进给）指令可以切换F功能表示的进给方式，故该说法正确。13.轮廓加工时，刀具半径补偿指令必须在切入工件前建立，在切出工件后取消。（√）在轮廓加工中，为了保证加工精度，刀具半径补偿指令必须在切入工件前建立，在切出工件后取消，以避免在工件表面留下痕迹，故该说法正确。14.数控加工中，对刀的目的是确定工件坐标系与机床坐标系之间的关系。（√）对刀是数控加工中的重要操作，其目的是确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置，即确定工件坐标系与机床坐标系之间的关系，故该说法正确。15.数控编程中，程序段号必须按顺序依次编写。（×）程序段号在数控编程中不是必须按顺序依次编写的，它主要用于程序的查找和编辑，不影响程序的执行，故该说法错误。16.主轴转速S指令在程序中只能指定一次。（×）主轴转速S指令可以在程序中根据加工需要多次指定，以改变主轴的转速，故该说法错误。17.数控加工中，为了保证加工质量，应尽量减少刀具的换刀次数。（√）减少刀具的换刀次数可以减少换刀时间，提高加工效率，同时也可以减少因换刀带来的误差，有利于保证加工质量，故该说法正确。18.圆弧插补指令G02和G03的区别在于圆弧的起点和终点不同。（×）圆弧插补指令G02（顺时针圆弧插补）和G03（逆时针圆弧插补）的区别在于圆弧的旋转方向不同，而不是起点和终点不同，故该说法错误。19.数控编程中，宏程序主要用于编写简单的固定循环程序。（×）宏程序是指含有变量的程序，它可以利用变量进行运算和逻辑判断，适用于编写具有相似结构和规律的复杂程序，而不仅仅是简单的固定循环程序，故该说法错误。20.数控加工中，安全高度的设置与工件的形状和尺寸无关。（×）安全高度的设置需要考虑工件的形状和尺寸，以及夹具的高度等因素，以确保刀具在非加工状态下快速移动时不会与工件、夹具等发生碰撞，故该说法错误。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述数控编程的一般步骤。答：数控编程的一般步骤如下：分析零件图样：首先要对零件的形状、尺寸、精度、材料、热处理及技术要求等进行详细分析，确定加工方案和加工工艺。确定工艺过程：根据零件的加工要求，选择合适的机床、刀具、夹具，确定加工顺序、切削用量（包括切削速度、进给量、切削深度等）以及走刀路线等。数值计算：根据零件的几何尺寸和走刀路线，计算出刀具运动轨迹的坐标值，如直线和圆弧的起点、终点、圆心坐标等。对于复杂的零件，可能需要使用计算机辅助编程软件进行计算。编写程序单：根据计算出的坐标值和确定的工艺参数，按照数控机床规定的代码和程序格式，编写加工程序。程序输入：将编写好的程序通过手动输入（MDI）、纸带阅读机、计算机接口等方式输入到数控机床的数控系统中。程序校验与首件试切：通过数控系统的图形模拟功能或在机床上进行空运行，检查程序的正确性。然后进行首件试切，测量加工零件的尺寸和精度，根据试切结果对程序进行修改和调整，直到零件符合要求为止。2.什么是刀具半径补偿？简述刀具半径补偿的作用。答：刀具半径补偿是指数控系统根据刀具半径值，自动计算刀具中心运动轨迹，使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值，以加工出符合要求的工件轮廓的功能。刀具半径补偿分为左补偿（G41）和右补偿（G42），分别表示刀具沿进给方向左侧和右侧进行补偿。刀具半径补偿的作用主要有以下几点：简化编程：在编程时，只需按工件的实际轮廓尺寸进行编程，而不必考虑刀具的半径大小，大大简化了编程工作。提高加工精度：由于刀具在使用过程中会逐渐磨损，刀具半径会发生变化。通过刀具半径补偿，可以方便地调整刀具半径补偿值，而无需修改程序，从而保证加工精度。实现粗、精加工：在粗加工时，可以将刀具半径补偿值设置得较大，留出一定的加工余量；在精加工时，再将刀具半径补偿值调整到实际刀具半径值，以达到最终的加工精度要求。适应不同刀具：当更换不同半径的刀具时，只需修改刀具半径补偿值，而不必重新编写程序，提高了加工的灵活性。3.简述数控加工中切削用量的选择原则。答：数控加工中切削用量包括切削速度（v）、进给量（f）和切削深度（ap），其选择原则如下：切削深度（ap）的选择：粗加工时，在机床功率、刀具强度和工艺系统刚性允许的情况下，应尽可能选择较大的切削深度，以减少走刀次数，提高加工效率。一般取ap=0.58mm。当余量过大时，可以分多次切削，但最后一次切削深度不宜过小，以免影响加工质量。精加工时，为了保证加工精度和表面质量，切削深度应较小，一般取ap=0.10.5mm。进给量（f）的选择：进给量的大小直接影响工件的表面粗糙度和加工效率。粗加工时，为了提高加工效率，可以选择较大的进给量，但要考虑机床、刀具和工件的承受能力。一般取f=0.11mm/r（车削）或f=0.050.5mm/z（铣削）。精加工时，为了保证表面质量，应选择较小的进给量，一般取f=0.010.2mm/r（车削）或f=0.010.1mm/z（铣削）。同时，进给量的选择还应考虑刀具的材料、工件材料和加工工艺等因素。切削速度（v）的选择：切削速度主要根据刀具材料、工件材料、刀具寿命和加工工艺等因素来选择。高速钢刀具的切削速度一般较低，硬质合金刀具的切削速度较高。在粗加工时，为了提高加工效率，可以选择较高的切削速度，但要避免刀具磨损过快。在精加工时，为了保证加工精度和表面质量，应选择合适的切削速度，避免产生积屑瘤和振动。一般来说，车削碳钢时，切削速度v=50200m/min；铣削碳钢时，切削速度v=60300m/min。具体的切削速度还需要通过试验和经验进行调整。在选择切削用量时，应综合考虑以上因素，在保证加工质量的前提下，尽可能提高加工效率，降低生产成本。同时，还应根据机床的性能和刀具的特点，合理调整切削用量，以