数控铣工高级理论知识试卷答案

数控铣工高级理论知识试卷答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在FANUC0iMF系统中，执行G43H01Z100.；语句时，若01号刀具长度补偿值为150.0mm，则机床坐标系Z轴实际移动量为（）。A.向上移动50mm B.向下移动50mm C.向上移动250mm D.向下移动250mm答案：B解析：G43为正向长度补偿，H01=150mm，即刀长比基准短150mm，系统补偿后Z轴实际位置=程序值100+(150)=50mm，相对于初始平面向下50mm。2.对淬硬钢（58HRC）进行高速精铣时，下列刀具材料中最适宜的是（）。A.高速钢（HSS） B.涂层硬质合金（TiAlN） C.未涂层硬质合金 D.陶瓷答案：B解析：TiAlN涂层在600℃以上仍保持高硬度，适合高速干式切削淬硬钢，刀具寿命高于陶瓷且抗冲击性优于纯陶瓷。3.在数控铣削加工中心上，采用G54～G59建立工件坐标系时，其原点偏移量存储在（）。A.宏变量 B.参数界面 C.偏移寄存器 D.刀具补偿表答案：C解析：G54～G59对应偏移寄存器01～06号，断电保持，由系统参数No.1201～No.1220管理。4.使用φ12mm四刃立铣刀侧铣45钢，推荐每齿进给fz为0.08mm/z，主轴转速n=3000r/min，则工作台进给速度F应为（）。A.384mm/min B.768mm/min C.960mm/min D.1152mm/min答案：C解析：F=fz×z×n=0.08×4×3000=960mm/min。5.在HeidenhainiTNC530系统中，程序段“LX+50Y+25R0Fmax”中R0的含义是（）。A.圆弧过渡半径0mm B.刀具半径补偿取消 C.拐角减速0% D.快速定位答案：A解析：Heidenhain中R值定义拐角过渡半径，R0表示尖角过渡，无圆弧。6.下列关于数控铣床伺服参数“位置环增益Kv”的说法，正确的是（）。A.Kv越大，跟随误差越大 B.Kv越小，轮廓精度越高 C.Kv过大会引起振荡 D.Kv与主轴速度成正比答案：C解析：Kv增大可减小跟随误差，但过大会使系统阻尼下降，出现振荡甚至啸叫。7.在加工封闭型腔时，为避免“刀轨孤岛”，优先采用的切削策略是（）。A.单向平行铣 B.螺旋进刀 C.轮廓环绕铣 D.高速摆线铣答案：D解析：摆线铣通过变切宽方式维持恒定切削负载，可彻底消除孤岛并延长刀具寿命。8.对薄壁铝件腹板（2mm厚）进行精加工，防止振刀的最有效措施是（）。A.减小转速 B.采用多齿密齿刀 C.使用阻尼减振刀柄 D.增大进给答案：C解析：阻尼刀柄通过内部粘弹性材料吸收振动能量，对薄壁腹板效果最直接。9.在FANUC系统中，使用宏变量1001时，其数据类型默认为（）。A.字节 B.整数 C.实数（浮点） D.字符串答案：C解析：1000以上公共变量为实数型，可带小数点，断电清零。10.当铣刀径向跳动实测0.02mm时，对加工影响最大的是（）。A.表面粗糙度 B.刀具寿命 C.尺寸精度 D.轮廓度答案：B解析：径向跳动使各刃切削负载不均，局部过载导致刃口崩缺，寿命下降30%～50%。11.采用“刀具中心轨迹编程”时，若刀具半径补偿关闭，则实际轮廓与程序轨迹的关系是（）。A.重合 B.相差一个半径 C.相差一个直径 D.不确定答案：A解析：中心轨迹编程已包含半径，补偿关闭时机床按中心移动，轮廓与程序一致。12.在卧式加工中心上，对B轴进行360°分度定位，影响分度精度的首要误差源是（）。A.蜗轮副间隙 B.伺服电机编码器线数 C.轴承轴向窜动 D.夹紧缸重复位置答案：A解析：蜗轮副齿隙导致反向滞后，直接影响±Arcsec级定位精度。13.对模具深腔（深度120mm，拐角R3mm）进行清根，最优刀具组合为（）。A.φ16长刃刀→φ8→φ3 B.φ12→φ6→φ3 C.φ10→φ5→φ2 D.φ8→φ4→φ2答案：D解析：长径比≤5:1可控制振刀，R3拐角需φ2以下刀具，故D序列最合理。14.在数控系统中，参数“No.18151（OPTx）”设为1，表示（）。A.使用绝对编码器 B.使用增量编码器 C.使用光栅尺 D.使用旋转变压器答案：A解析：FANUC0i系列18151=1即绝对式检测，断电记忆零点。15.高速铣削时，刀具刃口钝圆半径rn与每齿进给fz的关系，为避免“犁切”应满足（）。A.fz≥rn B.fz≤rn C.fz=rn D.无关答案：A解析：fz≥rn可确保切屑形成，避免材料仅被挤压滑移。16.在加工中心自动换刀时，主轴定向角度由（）决定。A.刀具重量 B.刀库零位 C.主轴编码器零脉冲 D.机械凸轮答案：C解析：主轴定向由磁性或光电编码器零脉冲定位，确保刀柄键槽对齐。17.对航空铝7050T7451进行高速铣，推荐切削速度Vc为（）。A.50m/min B.150m/min C.400m/min D.800m/min答案：D解析：7050铝锌合金允许Vc600～1200m/min，800m/min属安全高效区。18.在FANUC宏程序中，语句“IF[100EQ0]GOTO100；”中0的含义是（）。A.空变量 B.0值 C.全局变量 D.系统报警答案：A解析：0永远为空，用于判断变量是否被赋值。19.当铣削不锈钢1Cr18Ni9Ti出现“刀瘤”时，首要调整参数为（）。A.提高转速 B.降低进给 C.增大切深 D.改用煤油冷却答案：A解析：提高Vc使切削温度高于刀瘤黏附临界300～400℃，可抑制瘤生成。20.在数控仿真软件Vericut中，实现“碰撞检测”的核心算法是（）。A.实体布尔减 B.voxel栅格扫描 C.三角面片碰撞 D.包围盒层级答案：D解析：采用OBB树（定向包围盒）层级遍历，先粗后精，速度最快。21.对φ6mm硬质合金铣刀进行动平衡，G2.5级允许残余不平衡量为（）g·mm。A.0.6 B.1.2 C.1.8 D.2.4答案：B解析：Uper=(G×M)/ω，G2.5、M=0.12kg、ω=314rad/s(3000r/min)，计算得1.2g·mm。22.在加工中心上使用“高压内冷”（70bar）主要解决（）问题。A.铝屑缠绕 B.不锈钢断屑 C.钛合金冷却 D.石墨粉尘答案：B解析：70bar射流可打断不锈钢带状切屑，避免缠绕刀具。23.在FANUC系统中，执行“G10L2P1X120.Y80.；”后，G54原点偏移量X值变为（）。A.120. B.120. C.累加120. D.不变答案：A解析：G10L2P1为写入G54，直接覆盖X120.，非累加。24.对模具滑块导槽（硬度55HRC）进行精铣，留量0.1mm，最佳刀具路径方向为（）。A.顺铣 B.逆铣 C.顺逆交替 D.螺旋答案：A解析：顺铣可获得更好表面质量，刀具受压，尺寸稳定。25.在数控铣床上，使用“电子齿轮”功能时，伺服电机旋转与直线轴位移的关系由（）决定。A.丝杠螺距 B.编码器线数 C.伺服参数CMR/FFG D.电机极对数答案：C解析：CMR（指令倍率）与FFG（柔性齿轮比）联合设定脉冲当量。26.当加工中心出现“伺服报警SV0411（移动中误差过大）”时，最可能原因为（）。A.电机相序反 B.增益过低 C.机械卡滞 D.编码器断线答案：C解析：移动中跟随误差超参数No.1828设定值，机械卡滞导致轴无法跟随。27.对碳纤维复合材料（CFRP）进行铣削，为防止分层，应选用（）。A.金刚石涂层刀 B.正前角锋利刃 C.负前角heavyduty刀 D.高速钢刀答案：B解析：锋利刃+正前角可减小轴向力，抑制上层纤维剥离。28.在FANUC系统中，执行“M19S200；”后主轴停在（）角度。A.0° B.200° C.相对200° D.随机答案：B解析：M19Sxx实现主轴定向到xx度，S200即200°。29.对五轴机床进行“RTCP”精度检测，采用的量具为（）。A.球杆仪 B.激光干涉仪 C.3D寻边器 D.电子水平仪答案：A解析：球杆仪可快速测得旋转轴与直线轴联动误差，评估RTCP精度。30.在数控铣削中，采用“微量润滑”（MQL）时，油雾颗粒最佳直径为（）μm。A.0.1 B.0.5 C.2.0 D.5.0答案：B解析：0.5μm颗粒可均匀渗透刀屑界面，冷却润滑兼顾，过大易飘散。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列措施中，可有效抑制高速铣削钛合金时的“颤振”有（）。A.采用变齿距铣刀 B.提高切深ap C.使用阻尼刀柄 D.降低转速至低速 E.采用顺铣答案：A、C、E解析：变齿距破坏谐振频率，阻尼柄吸收能量，顺铣降低切削力厚度。32.关于数控铣床滚珠丝杠预紧的目的，正确的有（）。A.消除轴向间隙 B.提高刚度 C.降低温升 D.防止逆转 E.减小摩擦系数答案：A、B、D解析：预紧消除间隙、提高轴向刚度、防止反向空程，但会略增温升。33.在FANUC宏程序中，可用于循环语句的有（）。A.WHILE B.FOR C.GOTO D.IF E.DOEND答案：A、C、D、E解析：FANUC无FOR结构，其余均可实现循环。34.对淬硬模具钢进行高速精铣时，影响表面粗糙度的主要因素有（）。A.每齿进给fz B.刀尖圆弧半径re C.切削速度Vc D.轴向切深ap E.机床反向间隙答案：A、B、C解析：理论粗糙度Rt≈fz²/8re，Vc影响积屑瘤，反向间隙主要影尺寸。35.下列关于数控铣床“热变形”补偿技术的描述，正确的有（）。A.可采用温度传感器+PLC模型 B.需建立热变形数据库 C.补偿后可将误差降至±2μm D.仅对主轴有效 E.需与光栅尺闭环配合使用答案：A、B、C、E解析：热补偿对主轴与进给轴均有效，闭环尺可验证补偿效果。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）36.在FANUC系统中，G17平面固定为XY平面，不可通过参数修改。（×）解析：参数No.34020可设默认平面，G17/G18/G19可被参数锁定。37.采用“插铣”策略时，刀具主要承受轴向力，适合长悬伸加工。（√）38.对铝件进行高速铣时，刀具刃口钝圆越大，越容易产生积屑瘤。（√）39.在数控铣床上，光栅尺的节距误差可通过“激光干涉仪”进行补偿。（√）40.当机床参数No.14010（TDR）设为1时，G00轨迹为直线插补而非非线性。（×）解析：TDR=1开启快速直线插补，但部分老系统仍为非线性，需看机型。41.对于五轴机床，倾斜旋转轴可显著减小球头刀极点切削速度为零的问题。（√）42.在加工中心刀库中，双向就近选刀方式比固定刀号方式平均换刀时间缩短20%以上。（√）43.使用“刀具破损检测”激光束时，刀具必须停在固定角度，否则光束无法对准。（√）44.在数控铣削中，顺铣时工作台丝杠间隙对尺寸精度的影响比逆铣更大。（×）解析：逆铣时间隙导致刀具被拉向工件，尺寸变化更显著。45.采用“超声振动铣削”加工陶瓷时，表面裂纹密度可下降50%以上。（√）四、填空题（每空1分，共20分）46.在FANUC系统中，设定主轴最高转速限制为8000r/min的参数号为________。答案：No.373647.对φ8mm硬质合金铣刀进行侧铣，刀悬伸40mm，推荐最大切宽ae不超过刀具直径的________倍。答案：0.548.当使用G41进行刀具半径左补偿时，刀具中心轨迹位于工件轮廓的________侧。答案：左49.在数控铣床上，采用“丝杠螺距误差补偿”时，最小补偿间隔为________mm。答案：1（FANUC标准）50.对钛合金TC4进行高速铣，推荐切削温度控制在________℃以下，以避免相变。答案：80051.在Heidenhain系统中，程序行“CYCLDEF32.0TOLERANCE”中的数值单位是________。答案：mm52.对模具钢进行精铣时，若要求表面粗糙度Ra≤0.4μm，则理论每齿进给fz应≤________mm。答案：0.02（re=0.4mm刀尖圆弧）53.在FANUC宏变量中，3000用于触发________报警。答案：用户宏54.对五轴机床进行“倾斜面加工”时，需使用________指令将坐标系旋转至加工面。答案：G68（或Cycle800，视系统）55.当铣刀主偏角κr=90°时，径向切削力Fr与轴向切削力Fa的比值近似为________。答案：1:0（纯径向）56.在数控铣床上，采用“电子凸轮”功能时，从轴跟随主轴的位置曲线由________参数描述。答案：Cam表（EcamTable）57.对淬硬钢进行高速精铣时，刀具寿命评价标准常用________磨损值VB=0.2mm。答案：后刀面58.在FANUC系统中，执行“G04X1.5；”表示暂停________秒。答案：1.559.对航空铝件进行高速铣，为防止“粘刀”，刀具前角γ0一般取________°。答案：15～2060.在数控铣床上，光栅尺信号采用________接口可抗干扰至100m。答案：RS422（差分）61.对模具深腔进行清角时，若拐角半径R2mm，则最小刀具直径应≤________mm。答案：262.在FANUC系统中，参数No.3620用于设定________补偿点号。答案：螺距误差63.对不锈钢进行铣削时，采用“高压冷却”射流角度最佳为________°对准刀尖。答案：15～3064.在数控铣床上，采用“振动攻丝”技术可显著降低________扭矩。答案：切削65.对五轴机床进行“RTCP”标定时，标准球半径通常为________mm。答案：25（或30，行业通用）五、简答题（每题5分，共30分）66.简述高速铣削淬硬钢时，选择刀具刃口钝圆半径rn的基本原则。答案：rn应小于每齿进给fz，一般取fz=(1.2～1.5)rn，确保切削以剪切为主，避免犁切；同时rn不宜过小，否则刃口强度不足，易崩刃。经验：硬度>55HRC时，rn=0.02～0.05mm。67.说明数控铣床“丝杠热伸长”对加工精度的影响及补偿方法。答案：丝杠热伸长导致工作台零点漂移，加工型腔出现深度误差。补偿方法：1.安装温度传感器于丝杠螺母座；2.建立热伸长模型ΔL=α·ΔT·L；3.PLC实时计算偏移量，写入工件坐标系G54Z；4.闭环光栅尺验证，可将误差控制在±2μm。68.列举五轴机床“奇异点”对加工的危害，并给出避免策略。答案：危害：1.旋转轴瞬间大角度跳变，导致过切或留量；2.机床振动，表面振纹；3.伺服报警。避免策略：1.在CAM后处理中设置“奇异点避让角”±2°；2.采用“刀轴平滑”算法，限制旋转轴加速度；3.使用“固定轴”策略，将C轴锁定在0°或90°附近。69.简述“超声振动铣削”加工陶瓷的工作原理及优势。答案：原理：在刀具轴向施加20～40kHz高频振动，使刀具与工件周期性分离，形成脉冲切削。优势：1.切削力下降30%～70%，减少裂纹；2.表面粗糙度Ra可达0.1μm；3.刀具寿命提高2～3倍；4.可加工更硬脆材料如Si3N4。70.说明数控铣床“伺服增益”调整步骤及评判标准。答案：步骤：1.释放机床所有制动，空载；2.设定位置环增益Kv=初始值30%；3.执行JOG快速移动，观察圆度；4.逐步提高Kv至出现轻微啸叫，再降10%；5.用球杆仪检测，圆度≤5μm，跟随误差≤1.5倍理论值；6.记录最终Kv，写入伺服参数No.1825。71.简述“刀具长度测量”自动对刀仪的测量精度影响因素。答案：1.对刀仪平面度与平行度≤2μm；2.接触传感器重复精度≤1μm；3.主轴热伸长，需冷机测量或补偿；4.测量速度，F=200mm/min可减小碰撞反弹；5.冷却液残留，需吹干；6.刀具清洁度，刃口粘屑导致+5～10μm误差。六、综合计算题（每题10分，共20分）72.如图，在FANUC系统上加工一矩形型腔，尺寸80mm×60mm，深20mm，拐角R5mm。使用φ10mm四刃立铣刀，刀具中心轨迹编程，要求：1.粗铣留量0.3