2026年数控加工技术知识竞赛试题库及答案

2026年数控加工技术知识竞赛试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在FANUC0i-MF系统中，G43H01指令的作用是A.取消刀具长度补偿B.建立刀具长度正向补偿，补偿号01C.建立刀具半径补偿D.调用1号子程序答案：B解析：G43为刀具长度正向补偿，H地址后跟补偿号，01表示调用1号刀补寄存器中的数值。2.使用φ20mm整体硬质合金立铣刀侧铣45钢，推荐每齿进给fz约为A.0.01mm/zB.0.05mm/zC.0.15mm/zD.0.30mm/z答案：C解析：45钢中等硬度，硬质合金刀推荐fz0.1–0.2mm/z，0.15mm/z兼顾效率与刀具寿命。3.下列关于HSK刀柄表述正确的是A.锥度为7:24B.采用端面与锥面双重定位C.仅用于低速加工D.无通冷功能答案：B解析：HSK为空心短锥，1:10锥度，端面贴合实现轴向定位，锥面实现径向定位，适合高速。4.在卧加B轴旋转工作台中，采用“3+2”定向加工时，B轴定位精度主要影响A.孔距尺寸B.孔圆柱度C.孔与基准面垂直度D.表面粗糙度答案：C解析：B轴角度误差直接造成孔轴线与基准面空间角度偏差，体现为垂直度误差。5.对薄壁铝件进行高速铣削，为防止振刀，优先调整A.降低切削速度vcB.减小轴向切深apC.提高刀具后角D.采用变齿距铣刀答案：D解析：变齿距可打破谐振频率，薄壁件高速铣削首选减振刀具。6.在西门子828D中，欲将当前工件坐标系G54沿X正向偏移5mm，应输入A.$P_UIFR[1]=CTRANS(X,5)B.$P_UIFR[1]=CTRANS(X,-5)C.G54X+5D.TRANSX=5答案：A解析：$P_UIFR[1]对应G54，CTRANS(X,5)表示在X正向叠加5mm。7.采用激光对刀仪测量刀具长度时，触发点重复精度一般可达A.±2μmB.±5μmC.±0.02mmD.±0.1mm答案：A解析：高端激光对刀仪重复精度≤±2μm，满足高速高精度需求。8.在数控车床上进行螺纹车削，若螺距P=2mm，主轴转速800r/min，则进给速度F为A.400mm/minB.800mm/minC.1600mm/minD.3200mm/min答案：C解析：F=P×n=2×800=1600mm/min。9.下列关于磨粒流加工描述错误的是A.属于非传统加工B.可提升交叉孔去毛刺效率C.对工件表面产生切削热影响区D.加工后表面呈各向同性纹理答案：C解析：磨粒流为低温黏弹流加工，几乎无热影响区。10.五轴联动加工叶轮时，若采用“刀尖跟随”功能，其数控系统内部需实时计算A.刀心点坐标B.刀尖点坐标C.刀柄干涉矢量D.机床旋转轴角速度答案：B解析：TCP（ToolCenterPoint）控制使刀尖点轨迹与编程轨迹一致，旋转轴运动由系统换算。11.在加工中心上使用G76精镗循环，退刀方向由地址A.I、J指定B.P指定C.Q指定D.R指定答案：C解析：G76中Q表示退刀偏移量，方向由系统参数设定，通常为+X或+Y。12.下列材料中，最难断屑的是A.低碳钢B.奥氏体不锈钢C.灰铸铁D.黄铜答案：B解析：奥氏体不锈钢塑韧高、加工硬化强，断屑困难。13.采用电子触发式测头在机测量孔径，影响测量精度的首要因素是A.测针红宝石球圆度B.机床主轴热漂移C.测头触发重复性D.数控系统插补周期答案：B解析：主轴热漂移造成测头空间位置变化，直接带入孔径误差。14.在数控程序段“G01X50Y50F1000”中，若系统为“毫米·分进给”，则F单位是A.mm/revB.mm/minC.mm/sD.0.1mm/min答案：B解析：G94模式，F1000即1000mm/min。15.使用冷却液“风冷+微量润滑（MQL）”时，最需关注的环保指标是A.CODB.颗粒物PM2.5C.噪声D.表面张力答案：B解析：MQL雾化颗粒易被吸入，需控制PM2.5排放。16.在卧加A轴转台中，采用双导程蜗杆传动的目的是A.提高传动比B.消除反向间隙C.降低温升D.增大输出扭矩答案：B解析：双导程蜗杆通过轴向移动可调整侧隙，保持长期无间隙。17.下列关于数控车刀刀尖圆弧半径补偿说法正确的是A.G41为刀尖左补偿B.T指令中刀尖方位号0–9共10种C.补偿值存入几何补偿表D.加工端面时必须使用答案：A解析：G41为左补偿，方位号0–8共9种，补偿值在磨损/几何表均可，端面加工无需。18.在加工中心上执行“G28U0V0W0”含义为A.返回第1参考点B.返回第2参考点C.以增量方式返回参考点D.取消刀具补偿答案：C解析：G28为返回参考点，U、V、W为增量坐标，表示中间点。19.采用陶瓷刀具铣削镍基合金，切削速度vc可达A.50m/minB.150m/minC.500m/minD.1000m/min答案：C解析：陶瓷刀具耐高温，镍基合金高速切削vc400–600m/min。20.在数控系统中，PLC与NC之间通过A.RS-232CB.现场总线如EtherCATC.共享内存D.模拟量0–10V答案：C解析：现代数控系统采用双口RAM共享内存，实现毫秒级数据交换。21.下列关于高速主轴油气润滑描述正确的是A.油气=油雾B.每次供油量约1–3mL/hC.需使用NLGI3号脂D.气压一般0.05MPa答案：B解析：油气润滑定量供油，1–3mL/h，气压0.3–0.5MPa，与油雾不同。22.在卧加B轴采用力矩电机直接驱动，其位置检测最常用A.旋转编码器+细分B.感应同步器C.磁栅D.激光干涉仪闭环答案：A解析：力矩电机需高分辨率编码器，光学旋转编码器+细分达±1″。23.下列关于数控加工误差来源，属于静态误差的是A.主轴热伸长B.导轨直线度C.刀具磨损D.工件夹紧变形答案：B解析：导轨直线度为机床固有误差，属静态。24.在FANUC系统中，参数No.1420用于设定A.快速移动速度B.切削进给上限C.主轴最大转速D.伺服环增益答案：A解析：1420为各轴G00速度，单位mm/min。25.采用超声振动辅助铣削石墨，主要目的是A.降低表面粗糙度B.提高材料去除率C.减少刀具粘结D.抑制崩边答案：D解析：石墨脆性大，超声振动可减小崩边缺口。26.下列关于数控车床主轴C轴功能说法错误的是A.可实现0.001°分度B.车铣复合时需配圆光栅C.可刚性攻丝D.主轴电机必须改为伺服电机答案：D解析：普通异步主轴+编码器亦可实现C轴，无需更换伺服电机。27.在加工中心上，刀具锥柄拉钉的拉紧力一般为A.100NB.1000NC.10kND.50kN答案：C解析：BT40拉紧力约10kN，BT50约18kN。28.下列关于数控程序模态指令描述正确的是A.G04为模态B.G01与G00相互取消C.G90与G91在同一行可共存D.M03与M04可共存答案：B解析：G01、G00为同组模态，相互取代。29.采用高压冷却（70MPa）钻深孔，主要解决A.刀具涂层剥落B.排屑与散热C.主轴轴承润滑D.工件防锈答案：B解析：70MPa射流可将切屑碎断并强制排出，降低温度。30.在数控铣削中，若刀具直径磨损ΔD=0.1mm，则加工轮廓尺寸变化A.0.05mmB.0.1mmC.0.2mmD.无变化答案：A解析：刀具半径磨损0.05mm，轮廓尺寸减小0.05mm。二、判断题（每题1分，共20分）31.在FANUC系统中，G53指令为非模态，仅在本段有效。答案：√解析：G53为机床坐标系，非模态，需与坐标字同行。32.陶瓷刀具适合加工钛合金。答案：×解析：钛合金化学活性高，与陶瓷反应剧烈，易崩刃。33.使用MQL时，植物油比矿物油更易产生聚合物残留。答案：√解析：植物油不饱和键多，高温氧化聚合。34.在数控车床上，G96恒定线速度模式下车削大端面，主轴转速会随直径减小而降低。答案：×解析：直径减小，转速升高，保持vc恒定。35.五轴联动加工时，旋转轴加速度越大，表面刀纹越明显。答案：√解析：大加速度导致机床振动，刀纹加重。36.采用电子触发式测头标定环规时，标定球圆度误差会1:1传递给测量结果。答案：×解析：系统通过标定自动补偿球度误差，影响极小。37.在卧加A轴采用齿轮传动时，采用“消隙齿轮+弹簧预载”可长期保持零间隙。答案：√解析：弹簧预载可自动补偿磨损。38.数控系统插补周期越短，表面粗糙度一定越好。答案：×解析：过短周期增加计算负载，可能引入振动。39.使用液压刀柄时，油腔压力需达到30MPa以上才能可靠夹紧。答案：√解析：液压刀柄通过30–40MPa油压使套筒变形夹刀。40.在数控程序中，M30与M02功能完全相同。答案：×解析：M30还执行纸带倒带、复位程序指针。41.采用高压冷却钻孔时，冷却液入口温度越低越好，可低于0℃。答案：×解析：低于0℃易在刀具表面结露，导致热裂。42.在FANUC系统中，参数No.3401#0置1，则小数点省略时单位为微米。答案：×解析：置1单位为毫米，置0为最小设定单位。43.使用CBN刀具精淬硬钢，切削速度vc可达200m/min以上。答案：√解析：CBN耐热高，淬硬钢高速精车vc150–250m/min。44.在数控铣削中，采用螺旋下刀可有效减少刀具中心切削速度为零的问题。答案：√解析：螺旋进刀使刀具外周连续切入。45.数控车床主轴C轴分度精度主要取决于主轴轴承轴向游隙。答案：×解析：取决于位置检测分辨率与传动链间隙。46.采用超声清洗可完全去除深盲孔内冷却液残留。答案：×解析：盲孔内气泡空化效应差，需结合真空干燥。47.在加工中心上，刀具寿命管理功能需配合刀具编码器实现。答案：√解析：系统通过编码器识别刀具号，记录寿命。48.使用热缩刀柄时，加热温度一般控制在400℃以上。答案：×解析：一般250–300℃，过高退火刀柄。49.在数控程序中，G04P1000表示暂停1000ms。答案：√解析：P单位为毫秒，FANUC默认。50.采用五轴“3+2”定向加工时，旋转轴定位误差主要影响孔距精度。答案：×解析：主要影响孔轴线角度，对孔距影响较小。三、填空题（每空2分，共30分）51.在FANUC系统中，设定工件坐标系EXT外部零点偏移的系统变量为________。答案：#5221–#522652.采用φ12mm四刃立铣刀侧铣，推荐径向切宽ae=________%D，可兼顾效率与刀具寿命。答案：30–4053.在数控车床上进行刚性攻丝，主轴与Z轴必须保持________运动关系。答案：严格同步（插补）54.使用HSK-A63刀柄，主轴端面至锥部距离公差为________mm，确保端面贴合。答案：±0.0255.在西门子840Dsl中，激活五轴变换的命令为________。答案：TRAORI56.采用激光熔覆修复模具，常用送粉方式有侧向送粉与同轴送粉，其中________送粉稀释率更低。答案：同轴57.在数控铣削中，刀具悬长L与直径D之比大于________时，需考虑减振刀杆。答案：4:158.使用电子触发式测头在机测量，测针红宝石球直径标称值3mm，其实测值应输入________补偿表。答案：测头标定（或测头刀具表）59.在FANUC系统中，设定主轴定向角度的参数为________。答案：No.407760.采用高压冷却（70MPa）钻孔，冷却液过滤精度需达到________μm，防止喷嘴堵塞。答案：561.在数控车床上，刀尖圆弧半径R0.8mm，车削φ50mm外圆，使用刀尖方位号________。答案：362.五轴联动加工叶轮，常用刀具锥度为________度，避免干涉。答案：8–1263.在数控系统中，伺服环增益参数增大，则位置跟随误差________。答案：减小64.使用MQL时，油耗量一般控制在________mL/h，确保润滑膜厚度。答案：10–3065.在卧加B轴采用力矩电机直驱，其最高转速可达________r/min，满足高速摆角需求。答案：2000四、简答题（每题10分，共30分）66.简述数控加工中心“热变形补偿”三种常用方法及其优缺点。答案：（1）软件补偿：通过温度传感器采集主轴/进给轴温升，系统按模型实时偏移坐标，成本低，无需硬件改动，但模型精度依赖标定。（2）硬件补偿：采用冷却套、恒温油冷机，直接控制热源温度，效果稳定，但结构复杂、能耗高。（3）混合补偿：软件+硬件，先用冷却降低温升梯度，再用软件补偿残余误差，精度最高，成本亦最高，用于精密级机床。67.说明五轴“3+2”定向加工与“5轴联动”加工在刀轴控制、编程、精度方面的差异。答案：刀轴控制：3+2仅旋转轴定位，刀轴固定；联动加工刀轴连续变化。编程：3+2可用三轴CAM生成多面程序，后处理简单；联动需五轴CAM，刀轴矢量插值，后处理复杂。精度：3+2误差主要来自旋转轴定位误差，表现为角度偏差；联动误差还含旋转轴动态伺服滞后，导致刀轨波动，表面刀纹明显，需更高动态性能。68.列举深孔钻削中“枪钻”“BTA”“喷吸钻”三种工艺排屑原理及适用孔径范围。答案：枪钻：高压油从刀杆V型槽与孔壁间隙进入，切屑沿V型槽向外排出，适用φ2–φ30mm。BTA：高压油从工件端进入，切屑从刀杆内腔排出，刀杆无V槽，刚性好，适用φ20–φ200mm。喷吸钻：内外管结构，高压油经环隙喷入，内管产生负压，抽吸切屑，适用φ18–φ65mm，无需密封套，适合旋转工件。五、综合计算题（共40分）69.如图，在立式加工中心上，用φ20mm四刃立铣刀侧铣45钢，要求表面粗糙度Ra≤0.8μm。已知：刀具刃口半径rn=0.02mm，每齿进给fz=0.1mm/z，铣刀螺旋角β=30°，ae=8mm，ap=20mm。求：（1）理论最大刀痕高度h（μm）；（2）所需切削速度vc（m/min）范围；（3）主轴转速n（r/min）；（4）进给速度F（mm/min）；（5）材料去除率Q（cm³/min）。答案与解析：（1）h≈fz²/(8×rn)=0.1²/(8×0.02)=0.0625mm=62.5μm，实际因刃口挤压，Ra≈h/4≈15.6μm，远不达标，需减小fz至0.02mm/z，或采用修光刃。（2）45钢硬质合金刀推荐vc120–180m/min，取150m/min。（3）n=1000vc/(πD)=1000×150/(π×20)≈2387r/min，取2400r/min。（4）F=fz×z×n=0.02×4×2400=192mm/min。（5）Q=ae×ap×F=8×20×192=30720mm³/min=30.7cm³/min。70.五轴卧加B轴转台定位误差检测：使用φ30mm标准检棒，距B轴中心L=200mm，B轴每30°定位，用测头测量检棒母线Y坐标，数据如下（单位mm）：0°:20.000，30°:20.012，60°:20.025，90°:20.030，120°:20.025，150°:20.012，180°:20.000，210°:19.988，240°:19.975，270°:19.970，300°:19.975，330°:19.988。求：（1）定位误差最大值；（2）用最小二乘法拟合正弦曲线，求幅值A与零位偏移θ0；（3）若系统提供“分段线性补偿”，每60°一段，写出0–180°各段补偿值（μm）。答案：（1）最大误差=20.030–20.000=0.030mm=30μm。（2）设误差E=A·sin(θ–θ0)，最小二乘拟合得A≈15.2μm，θ0≈–1.5°。（3）分段线性：0°:0μm，60°:+25μm，120°:+25μm，180°:0μm，中间插值，补偿值：0–60°：每度+0.42μm，60–120°：常数+25μm，120–180°：每度–0.42μm。六、编程题（共30分）71.在FANUC0i-MF立式加工中心上，加工如图轮廓：100mm×100mm方腔，深10mm，圆角R10mm，底面与侧面Ra≤1.6μm，材料为6061-T6。现有φ16