2025年数控机床编程与操作试题库及答案

2025年数控机床编程与操作试题库及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.数控机床坐标系中，Z轴的正方向通常定义为（）。A.刀具远离工件的方向B.刀具靠近工件的方向C.工件远离刀具的方向D.工件旋转的切线方向答案：A2.以下G代码中，属于模态代码的是（）。A.G04（暂停）B.G01（直线插补）C.G92（螺纹切削）D.G74（深孔钻削循环）答案：B（模态代码指持续有效直至被同组代码替换，G01与G00、G02/G03等同组，为模态；G04、G92、G74为非模态）3.加工中心执行M03S1000指令时，主轴的状态是（）。A.顺时针旋转，转速1000r/minB.逆时针旋转，转速1000mm/minC.顺时针旋转，转速1000mm/minD.逆时针旋转，转速1000r/min答案：A（M03为主轴顺时针旋转，S后数值为转速，单位r/min）4.刀具半径补偿指令G41/G42的正确应用场景是（）。A.刀具长度补偿时B.加工圆弧轮廓时避免过切C.螺纹加工时修正螺距误差D.钻孔时控制进给速度答案：B（刀具半径补偿用于补偿刀具半径对轮廓的影响，防止过切或欠切）5.FANUC系统中，G90X50Z-30F0.2指令表示（）。A.绝对编程，直线插补至（50，-30），进给速度0.2mm/rB.增量编程，直线插补至（50，-30），进给速度0.2mm/minC.绝对编程，快速定位至（50，-30），进给速度0.2mm/rD.增量编程，快速定位至（50，-30），进给速度0.2mm/min答案：A（G90为绝对编程，G01默认时为直线插补，F为进给速度，车削中通常为mm/r）6.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B.程序段结束符为“；”或“%”C.同一程序段中同组G代码只能出现一个D.程序段号（N）可以省略答案：B（程序段结束符通常为“；”，“%”一般为程序开始或结束标记）7.加工内孔时，若刀具实际半径比编程半径小0.1mm，会导致（）。A.内孔尺寸偏大0.2mmB.内孔尺寸偏小0.2mmC.内孔尺寸无变化D.内孔表面粗糙度变差答案：A（刀具半径补偿时，半径减小会导致实际加工轮廓向外偏移，内孔尺寸偏大，偏移量为2倍半径差）8.五轴数控机床的“五轴”通常指（）。A.X、Y、Z直线轴+A、B旋转轴B.X、Y、Z直线轴+C、D旋转轴C.X、Y、Z直线轴+A、C旋转轴D.X、Y、Z直线轴+B、D旋转轴答案：C（常见五轴配置为X、Y、Z直线轴+绕X轴的A轴和绕Z轴的C轴）9.数控车床加工锥度时，正确的编程方法是（）。A.使用G02/G03指令指定锥度B.在G01指令中通过X、Z坐标差计算锥度C.调用固定循环G71时设置锥度参数D.B和C均正确答案：D（直线插补G01可通过坐标差计算锥度，G71等复合循环也可直接设置锥度参数）10.加工中心换刀时，必须确保（）。A.主轴准停（M19）B.刀具长度补偿取消C.机床回参考点D.冷却液开启答案：A（换刀时主轴需准停，确保刀具定位准确）11.以下M代码中，用于冷却液开启的是（）。A.M08B.M09C.M03D.M05答案：A（M08为冷却液开，M09为关，M03主轴正转，M05主轴停）12.数控程序中，G40指令的作用是（）。A.刀具半径补偿左偏B.刀具半径补偿右偏C.取消刀具半径补偿D.刀具长度补偿答案：C（G40为取消半径补偿，G41左偏，G42右偏）13.车削螺纹时，为避免乱扣，必须保证（）。A.主轴转速与进给速度同步B.刀具刀尖角与螺纹牙型角一致C.螺纹起始点位置固定D.以上均正确答案：D（乱扣由主轴与进给不同步、牙型角不匹配或起始点偏移导致）14.加工中心的“刀具寿命管理”功能主要用于（）。A.统计刀具使用时间B.自动更换磨损刀具C.优化切削参数D.A和B答案：D（刀具寿命管理可统计使用时间，达到设定值后自动换刀）15.以下关于G94（端面切削循环）的描述，正确的是（）。A.用于外圆粗加工B.适用于端面阶梯切削C.需指定循环起点和终点D.B和C答案：D（G94为端面循环，用于阶梯端面或断削加工，需指定起点和终点坐标）二、判断题（每题1分，共15分）1.数控系统中，G代码分为模态和非模态，模态代码仅在当前程序段有效。（）答案：×（模态代码持续有效直至被同组代码替换）2.刀具长度补偿（G43/G44）用于补偿刀具在Z轴方向的长度差异。（）答案：√3.数控车床的X轴通常与主轴轴线平行。（）答案：×（X轴垂直于主轴轴线，Z轴平行）4.程序段N10G00X50Z100；表示快速定位到绝对坐标（50，100）。（）答案：√5.加工中心的自动换刀（ATC）发生在M06指令执行时。（）答案：√6.车削外圆时，若刀具磨损导致尺寸偏大，可通过减小刀具半径补偿值修正。（）答案：×（外圆偏大应增大半径补偿值，使刀具更靠近工件）7.G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补，方向判断以刀具运动方向为准。（）答案：×（方向判断以工件坐标系视角，从垂直于圆弧平面的轴正方向看）8.数控程序中，F值的单位可以是mm/min（铣削）或mm/r（车削）。（）答案：√9.五轴加工中，B轴通常指绕Y轴的旋转轴。（）答案：√10.深孔钻削循环（G73）通过多次退刀排屑，适用于深径比大于5的孔。（）答案：√11.子程序结束指令为M99，执行后返回主程序的调用处。（）答案：√12.数控车床的恒线速控制（G96）用于加工直径变化的工件，保持切削线速度恒定。（）答案：√13.加工中心的工件坐标系（G54-G59）可通过对刀仪或试切法设定。（）答案：√14.螺纹加工时，G92指令需指定螺距（F）或导程（E）。（）答案：√（车削时F为螺距，铣削时E为导程）15.刀具半径补偿应在刀具接近工件时建立，远离时取消，避免在轮廓顶点处操作。（）答案：√三、简答题（每题5分，共25分）1.简述G41与G42的区别及应用时的注意事项。答案：G41为刀具半径左补偿（沿刀具运动方向看，刀具在工件左侧），G42为右补偿（刀具在右侧）。注意事项：①补偿平面需与加工平面一致（如G17为XY平面）；②补偿应在切入工件前的直线段建立，退出时在切出段取消；③避免在圆弧段或尖角处建立/取消补偿，防止过切。2.数控加工工艺分析的主要内容包括哪些？答案：①零件图分析（尺寸、精度、材料）；②加工方法选择（车、铣、钻等）；③加工顺序安排（先面后孔、先粗后精）；④刀具选择（类型、材料、尺寸）；⑤切削参数确定（转速、进给、背吃刀量）；⑥装夹方案设计（夹具、定位基准）；⑦程序编制（坐标系、走刀路径）。3.刀具半径补偿的作用是什么？实际加工中如何调整补偿值？答案：作用：①简化编程（按工件轮廓编程，无需考虑刀具半径）；②补偿刀具磨损（通过调整补偿值修正尺寸）；③实现粗、精加工切换（粗加工留余量，精加工调整补偿值）。调整方法：通过数控系统的刀具参数界面，输入实际刀具半径与编程半径的差值（如刀具磨损0.1mm，补偿值增加0.1mm）。4.子程序的主要应用场景有哪些？编写子程序时需注意哪些问题？答案：应用场景：①重复加工的结构（如多个相同孔、槽）；②复杂轮廓的局部循环（如矩形阵列）；③简化主程序（减少代码冗余）。注意事项：①子程序号需唯一（如O1000）；②子程序结束用M99返回主程序；③避免子程序嵌套过深（受系统限制）；④参数传递需明确（如使用变量编程时定义局部变量）。5.FANUC系统中，G90（绝对编程）与G91（增量编程）的主要区别是什么？各适用于什么场合？答案：区别：G90的坐标值为相对于程序原点（工件零点）的绝对位置；G91的坐标值为相对于前一位置的增量（相对）值。适用场合：G90适用于加工位置明确、轮廓简单的零件（如矩形、圆形）；G91适用于连续加工多段相同位移的场合（如阶梯轴、多孔加工），或编程时便于计算相对坐标的情况。四、编程题（每题10分，共20分）1.如图所示（假设工件为φ50×100的45钢棒料，数控车床，T01为外圆车刀，T02为螺纹刀，主轴转速S800r/min，进给F0.2mm/r），编写外圆及螺纹加工程序（要求包含粗精加工、螺纹切削循环）。（注：零件结构描述：右端倒角C1，外圆φ40×50，接φ30×20的圆柱，最后为M24×2的螺纹（有效长度20mm），总长度90mm，毛坯直径φ50mm）参考程序：O0001；G99G40G21；（设置进给单位mm/r，取消半径补偿，米制单位）T0101；（外圆车刀，刀补01）M03S800；（主轴正转，800r/min）G00X52Z2；（快速定位至循环起点）G71U2R1；（外圆粗车循环，背吃刀量2mm，退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.2F0.3；（粗车路径P10到Q20，X向留0.5mm精车余量，Z向0.2mm）N10G00X24；（精车起点）G01Z0F0.15；（车端面）X26Z-1；（倒角C1）X40Z-50；（外圆φ40×50）X42Z-51；（过渡段）X30Z-71；（外圆φ30×20）X32Z-72；（过渡段）Z-90；（车至总长）N20X52；（精车终点）G70P10Q20；（精车循环）G00X100Z100；（退刀）T0202；（螺纹刀，刀补02）M03S600；（螺纹加工转速降低）G00X26Z5；（螺纹循环起点）G92X23.5Z-25F2；（螺纹切削循环，第一次切削X23.5）X23.0；X22.5；X22.2；（最后一刀光整）G00X100Z100；M05；（主轴停）M30；（程序结束）2.加工中心加工如图所示（假设工件为100×100×20的铝合金板，中心有φ30的通孔，四周均布4个φ10的孔（位置度±0.1mm），要求编写钻孔及扩孔程序（使用G81钻孔循环，G83深孔循环，刀具：T01中心钻，T02φ8钻头，T03φ10钻头，T04φ30扩孔钻）。参考程序：O0002；G40G49G80G90；（初始状态）T01M06；（换中心钻）M03S1500；G54X0Y0；（工件零点在板料中心）G43H01Z50；（长度补偿）G99G81X30Y30Z-5R3F100；（中心孔，X30Y30）X30Y-30；X-30Y30；X-30Y-30；（均布四孔）G80；（取消循环）G00Z100；T02M06；（换φ8钻头）M03S800；G43H02Z50；G98G83X30Y30Z-25R5Q3F80；（深孔钻，每次钻3mm，退刀排屑）X30Y-30；X-30Y30；X-30Y-30；G80；G00Z100；T03M06；（换φ10钻头）M03S600；G43H03Z50；G99G81X30Y30Z-22R3F60；（扩孔至φ10）X30Y-30；X-30Y30；X-30Y-30；G80；G00Z100；T04M06；（换φ30扩孔钻）M03S300；G43H04Z50；G98G81X0Y0Z-20R5F50；（扩中心孔至φ30）G80；G00X100Y100Z100；M05；M30；五、综合应用题（10分）某零件需在数控铣床上加工一个带R5圆角的矩形凸台（尺寸：长80mm，宽60mm，高度10mm，材料为Q235钢），毛坯尺寸100×80×20mm。要求：①分析加工工艺（刀具选择、工序顺序、切削参数）；②编写加工程序（包含粗精加工，使用刀具半径补偿）。工艺分析：①刀具选择：粗加工用φ16立铣刀（效率高），精加工用φ12立铣刀（提高圆角精度）；②工序顺序：粗铣凸台（留0.5mm余量）→精铣轮廓（含R5圆角）→清根（若需）；③切削参数：粗加工转速S80