2025年数控机床编程与操作考试题及答案

2025年数控机床编程与操作考试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.数控车床中，G90指令表示（）。A.绝对值编程B.增量值编程C.单一固定循环D.端面车削循环答案：C2.加工中心执行M03指令时，主轴的旋转方向为（）。A.顺时针（从主轴前端看）B.逆时针（从主轴前端看）C.正转D.反转答案：B3.刀具半径补偿指令G41/G42的建立应在（）。A.刀具与工件接触时B.刀具接近工件的过渡段C.工件轮廓的起始点D.任意位置答案：B4.FANUC系统中，参数PRM1851用于设定（）。A.反向间隙补偿量B.螺距误差补偿C.快速移动速度D.进给速度上限答案：A5.数控系统插补运算的主要目的是（）。A.计算刀具路径的节点坐标B.确定主轴转速C.控制冷却液开关D.调整刀具补偿值答案：A6.下列指令中，属于模态指令的是（）。A.G04B.M06C.G01D.M30答案：C7.数控车床加工螺纹时，指令G92的参数中，最后一个数值表示（）。A.螺距B.螺纹小径C.螺纹长度D.螺纹大径答案：A8.加工中心换刀时，刀库与主轴的位置关系需满足（）。A.刀库旋转至任意位置B.主轴定位在换刀点C.主轴转速大于500r/minD.冷却液开启答案：B9.宏程序中，100属于（）变量。A.局部B.公共C.系统D.空答案：A10.数控铣床使用G54~G59设定工件坐标系时，其原点是（）。A.机床原点B.参考点C.工件上的编程原点D.刀具起点答案：C11.下列关于G00指令的描述，错误的是（）。A.快速定位指令B.移动轨迹为直线或折线C.进给速度由F值决定D.常用于刀具空行程移动答案：C12.加工中心执行M01指令时，需（）才能继续运行程序。A.按下循环启动按钮B.重新输入程序C.关闭急停开关D.调整刀具补偿答案：A13.数控车床对刀时，试切外圆后测量直径为φ50.2mm，若程序中要求该段直径为φ50mm，则刀补X向应输入（）。A.+0.2B.-0.2C.+0.1D.-0.1答案：D14.圆弧插补指令G02/G03的方向判断，是基于（）。A.刀具移动方向B.工件旋转方向C.沿圆弧所在平面的垂直轴正方向看D.主轴旋转方向答案：C15.下列参数中，影响加工表面粗糙度的主要因素是（）。A.背吃刀量B.进给速度C.刀具半径补偿值D.系统反向间隙答案：B二、填空题（每空1分，共30分）1.数控系统由（控制介质）、（数控装置）、（伺服系统）和（机床本体）组成。2.G02表示（顺时针圆弧插补），G03表示（逆时针圆弧插补），其方向判断需沿（垂直圆弧平面的轴正方向）观察。3.数控车床中，G98指令表示（每分钟进给），单位为（mm/min）；G99表示（每转进给），单位为（mm/r）。4.加工中心换刀指令为（M06），需配合（Txx）指令选择刀具。5.宏程序中，500~999为（公共）变量，1000以上为（系统）变量。6.刀具长度补偿指令为（G43/G44），其中G43表示（刀具长度正补偿），G44表示（刀具长度负补偿）。7.反向间隙补偿的作用是消除（丝杠与螺母）之间的间隙对加工精度的影响，补偿值通过（系统参数）设定。8.数控车床加工圆锥面时，可使用（G90）或（G71）指令，其中（G71）适用于粗车循环。9.加工中心常用的工件坐标系设定指令是（G54~G59），其原点通过（对刀）确定。10.螺纹加工时，需考虑（导入量）和（导出量），避免螺纹起始和结束段不完整。三、判断题（每题1分，共15分）1.G00指令的移动速度由程序中的F值决定。（×）2.M02与M30均为程序结束指令，但M30会自动返回程序开头。（√）3.刀具半径补偿仅在G01或G02/G03指令中有效，G00时无法补偿。（√）4.数控车床的X轴正方向是远离工件旋转中心的方向。（√）5.宏程序中的变量0为空变量，赋值后无法保存。（√）6.加工中心换刀时，主轴必须处于准停状态。（√）7.反向间隙补偿值过大，会导致加工尺寸偏小。（×）8.G54设定的工件坐标系在机床断电后会丢失。（×）9.数控铣床的Z轴正方向是刀具远离工件的方向。（√）10.车削螺纹时，主轴转速越高，加工效率越高，因此应尽可能选择高转速。（×）11.刀具长度补偿可用于不同长度刀具的加工，避免重新对刀。（√）12.子程序的调用次数最多为999次（FANUC系统）。（√）13.极坐标编程时，指令G16表示激活极坐标，G15表示取消。（√）14.加工中心的刀库容量越大，加工灵活性越高，因此应优先选择大容量刀库。（×）15.数控车床对刀时，只需对X轴和Z轴中的一个即可完成坐标系设定。（×）四、简答题（每题5分，共25分）1.简述数控加工程序的编制步骤。答案：①分析零件图，确定加工工艺（加工内容、顺序、刀具、参数）；②确定工件坐标系和对刀点；③计算刀具路径的节点坐标（直线交点、圆弧切点等）；④编写程序（输入G/M代码、坐标值、工艺参数）；⑤程序校验（仿真或试切）；⑥修正程序直至符合要求。2.说明G41与G42的区别及应用场景。答案：G41为刀具半径左补偿（刀具轨迹在工件轮廓左侧），G42为右补偿（轨迹在右侧）。方向判断：沿刀具进给方向看，刀具在工件左侧为G41，右侧为G42。G41用于轮廓左侧加工（如凸台左侧），G42用于右侧加工（如凹槽右侧）。3.刀具半径补偿的作用是什么？使用时需注意哪些问题？答案：作用：①简化编程（按工件轮廓编程，系统自动计算刀具中心轨迹）；②调整加工尺寸（通过修改补偿值补偿刀具磨损或尺寸偏差）。注意事项：①补偿需在切入/切出过渡段建立/取消；②避免补偿平面内的非移动指令（如G04）；③刀具半径值需正确输入系统；④连续轮廓加工时，补偿模式不可中断。4.宏程序的特点及应用场合有哪些？答案：特点：①使用变量编程，可进行算术/逻辑运算；②支持条件判断（IF语句）和循环（WHILE语句）；③程序模块化，可通过变量赋值实现不同尺寸零件的加工。应用场合：①批量加工相似结构但尺寸不同的零件（如系列化轴类件）；②复杂曲面加工（需数学公式描述轨迹）；③需要动态调整参数的加工（如刀具磨损补偿的实时计算）。5.加工中心换刀流程包括哪些步骤？答案：①程序执行M06前，主轴停止旋转（M05），刀具退至换刀点（如G28Z0）；②刀库旋转至目标刀具位置（Txx指令）；③主轴准停（M19），确保刀具键槽对齐；④刀库手臂下降，抓住主轴刀具和刀库空刀位；⑤手臂旋转180°，交换刀具；⑥手臂上升，将新刀具装入主轴，旧刀具放回刀库；⑦确认换刀完成，程序继续执行后续加工。五、编程题（共30分）1.（15分）数控车床加工如图所示台阶轴（材料45钢，毛坯φ60×120mm），要求：①使用G71粗车循环，G70精车循环；②刀具：外圆车刀（T0101），刀尖半径0.4mm；③主轴转速粗车800r/min，精车1200r/min；④进给速度粗车0.2mm/r，精车0.1mm/r；⑤工件坐标系原点在右端面中心。（注：零件尺寸：右端面为Z0，从右至左：φ30×30mm，φ40×20mm（倒角C1），φ50×25mm（圆弧R5过渡），左端φ55×15mm，总长100mm）参考程序：O0001；T0101；（选择1号外圆刀，调用1号刀补）M03S800；（主轴正转，800r/min）G00X62Z2；（快速定位至循环起点）G71U2R1；（粗车背吃刀量2mm，退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.2；（粗车循环，精车余量X向0.5mm，Z向0.1mm）N10G00X30；（精车起始段）G01Z0F0.1；X32Z-1；（倒角C1）Z-30；X40；Z-50；X42Z-51；（倒角C1）G02X50Z-56R5；（R5圆弧过渡）G01Z-81；X55；Z-96；X60；N20Z-100；（精车结束段）G70P10Q20；（精车循环）G00X100Z100；（返回换刀点）M05；（主轴停止）M30；（程序结束）2.（15分）加工中心铣削如图所示平面轮廓（材料铝合金，毛坯60×60×10mm），要求：①使用立铣刀（φ10mm，T0202）；②刀具半径补偿G41；③主轴转速1500r/min，进给速度200mm/min；④工件坐标系原点在毛坯上表面中心；⑤起刀点（X-40,Y-40,Z50），安全高度Z10。（注：轮廓由直线和圆弧组成：从（X20,Y0）开始，顺时针圆弧R15至（X0,Y15），直线至（X-20,Y15），逆时针圆弧R10至（X-20,Y5），直线至（X0,Y5），顺时针圆弧R15至（X20,Y0）闭合）参考程序：O0002；T0202；（选择2号立铣刀，调用2号刀补）M03S1500；（主轴正转，1500r/min）G00G90X-40Y-40Z50；（起刀点）G43H02Z10；（刀具长度正补偿，至安全高度）G01Z-5F200；（下刀至加工深度）G41D02X20Y0；（建立左补偿，至轮廓起点）G02X0Y15R15；（顺时针圆弧）G01X-20Y15；（直线）G03X-20Y5R10；（逆时针圆弧）G01X0Y5；（直线）G02X20Y0R15；（顺时针圆弧闭合）G01G40X30Y0；（取消补偿，退至安全位置）G00Z50；（抬刀）M05；（主轴停止）M30；（程序结束）六、操作题（共20分）1.（7分）简述数控铣床开机后回参考点的操作步骤。答案：①打开机床电源，等待系统启动；②按下急停按钮释放（顺时针旋转弹出）；③将操作模式切换为“回参考点”模式（REC或REF）；④依次按下“+X”“+Y”“+Z”轴按钮（或按顺序选择各轴）；⑤观察系统显示的坐标值，当各轴到达参考点时，屏幕显示“参考点已到达”；⑥确认各轴回零完成，检查机床原点是否正确（如超程报警，需手动退出后重新回零）。2.（7分）数控车床使用试切对刀法对X轴和Z轴，写出具体操作步骤。答案：①手动模式下，选择外圆车刀（T0101），手动移动刀具靠近工件右端面；②手动旋转主轴（M03），手动进给车削右端面（Z向移动），车削后保持刀具在端面上，停止主轴；③测量端面至工件右端面的距离（通常设为Z0），在刀补界面中找到T01的Z向刀补，输入“Z0”并确认；④手动移动刀具至工件外圆，手动车削外圆（X向移动），车削后保持刀具在工件外圆上，停止主轴；⑤测量车削后的外圆直径（如φ50mm），在刀补界面中找到T01的X向刀补，输入“X50”并确认；⑥手动移动刀具远离工件，完成对刀。3.（6分）加工中心执行换刀指令M06时，刀库无法旋转，分析可能的故障原因及排查方法。答案：可能原