2025年数控技术考试题库及答案

2025年数控技术考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.数控系统中，用于实现刀具半径补偿的指令是（）。A.G40B.G41C.G54D.G90答案：B2.下列哪种插补方式适用于圆弧加工且精度较高？（）A.直线插补B.圆弧插补C.抛物线插补D.样条插补答案：B3.五轴联动数控机床的“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：C4.数控车床中，G71指令的功能是（）。A.外圆粗车循环B.端面粗车循环C.螺纹切削循环D.深孔钻削循环答案：A5.下列关于数控系统伺服电机的描述，错误的是（）。A.步进电机适用于低精度场合B.交流伺服电机响应速度优于直流伺服电机C.伺服电机需与编码器配合实现闭环控制D.直线电机可直接驱动工作台，无需传动机构答案：B（注：交流伺服电机与直流伺服电机的响应速度需结合具体型号，一般高性能直流伺服响应更快，此题为干扰项）6.加工中心自动换刀（ATC）过程中，刀具交换完成后需执行的关键操作是（）。A.主轴准停B.刀库回零C.刀具长度补偿D.冷却液开启答案：C7.数控编程中，F100表示（）。A.主轴转速100r/minB.进给速度100mm/minC.切削深度100mmD.刀具半径100mm答案：B8.下列哪种误差属于数控加工的系统性误差？（）A.刀具磨损引起的尺寸偏差B.工件装夹不紧导致的振动C.数控系统反向间隙未补偿D.操作工人输入参数错误答案：C9.智能数控系统中，“数字孪生”技术的主要作用是（）。A.实时监测机床运行状态B.模拟加工过程并优化参数C.自动提供加工程序D.实现远程故障诊断答案：B10.数控铣床加工平面时，若表面粗糙度超差，可能的原因是（）。A.主轴转速过高B.进给速度过低C.刀具前角过小D.切削深度过大答案：D二、填空题（每空1分，共15分）1.数控系统按控制方式可分为开环、半闭环和______系统，其中______系统通过检测元件直接测量工作台位移。答案：闭环；闭环2.G代码中，G00表示______，G01表示______，G02表示______。答案：快速定位；直线插补；顺时针圆弧插补3.数控车床的刀架按结构可分为______刀架和______刀架，其中______刀架通过转塔旋转实现换刀。答案：排式；转塔；转塔4.加工中心的定位精度主要受______、______和______等因素影响。答案：导轨精度；伺服系统误差；反向间隙5.刀具半径补偿分为______补偿和______补偿，其中______补偿需在程序中指定补偿方向。答案：左；右；左/右（或G41/G42）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述数控加工工艺制定的主要步骤。答案：①分析零件图纸，明确加工要求（尺寸、精度、表面粗糙度）；②确定加工方案（加工方法、定位基准、装夹方式）；③选择机床与刀具（根据零件材料、形状选择数控设备及刀具类型）；④确定工艺参数（主轴转速、进给速度、切削深度）；⑤划分加工工序（粗加工、半精加工、精加工顺序）；⑥编写加工程序并校验。2.什么是刀具长度补偿？其在数控加工中的作用是什么？答案：刀具长度补偿是通过数控系统调整刀具在Z轴方向的实际位移量，以补偿不同刀具长度差异的功能。作用：①允许使用多把不同长度的刀具加工同一零件，避免因刀具长度不同导致的加工误差；②简化程序编写，无需为每把刀具重新计算Z轴坐标；③便于刀具磨损或更换后的快速调整。3.比较步进电机与交流伺服电机的优缺点。答案：步进电机优点：结构简单、成本低、控制方便（开环控制即可）；缺点：精度较低（步距角固定）、高速时扭矩下降明显、易失步。交流伺服电机优点：精度高（闭环控制）、响应速度快、低速扭矩稳定；缺点：成本高、控制系统复杂（需编码器反馈）。4.数控车床加工外圆时，尺寸超差（偏大）可能的原因有哪些？答案：①刀具磨损（刀尖圆弧增大或后刀面磨损）；②数控系统反向间隙未补偿（丝杠与螺母间隙导致反向运动误差）；③切削参数不合理（进给速度过高或切削深度过大，导致刀具弹性变形）；④工件装夹不紧（旋转时径向跳动）；⑤刀具补偿值输入错误（如半径补偿值未更新）；⑥伺服系统增益不足（电机响应滞后导致实际位移小于指令值）。5.简述五轴联动数控机床的特点及典型应用场景。答案：特点：①可同时控制5个坐标轴（3个直线轴+2个旋转轴），实现复杂曲面的一次装夹加工；②刀具姿态可随曲面变化调整，避免干涉；③加工精度高，减少装夹次数。典型应用：航空航天复杂零件（如叶轮、叶片）、模具行业（汽车覆盖件模具）、医疗领域（人工关节曲面）。四、综合题（共35分）1.（15分）如图所示为一轴类零件（材料45钢，毛坯直径φ50mm，长度100mm），需在数控车床上完成外圆、端面及倒角加工。要求：（1）制定加工工艺路线；（2）编写粗加工与精加工的部分加工程序（FANUC系统，使用G71粗车循环）。（注：零件图简化描述：右端端面需车平，外圆尺寸φ40mm×80mm（公差-0.02mm），左端倒角C1，表面粗糙度Ra1.6μm）答案：（1）加工工艺路线：①装夹毛坯（三爪卡盘夹持右端，伸出长度约90mm）；②车右端面（定Z向零点）；③粗车外圆（φ40mm外圆留0.5mm精加工余量，长度80mm）；④精车外圆至尺寸φ40-0.02mm；⑤车左端倒角C1；⑥检测尺寸，完成加工。（2）加工程序（O0001）：%G98G40G49G80G90（初始化）T0101（1号外圆车刀，刀尖半径0.4mm）M03S800（主轴正转，转速800r/min）G00X52Z2（快速定位至循环起点）G71U2R1（粗车循环：每次背吃刀量2mm，退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F100（粗车参数：精加工余量X向0.5mm，Z向0.1mm，进给100mm/min）N10G00X40（精加工路线起点）G01Z-80F50（直线插补至右端）X42（退刀）Z2（返回）N20G00X100Z100（退至安全位置）M05（主轴停）M00（程序暂停，测量粗加工尺寸）M03S1200（精加工转速1200r/min）G00X52Z2G70P10Q20F50（精加工循环）G01X50Z1（移动至倒角起点）G01X52Z0（车右端面）G00X100Z100T0202（2号倒角刀）G00X42Z1（定位至左端倒角起点）G01X40Z-1F80（车C1倒角）G00X100Z100M30（程序结束）2.（20分）某数控铣床加工铝合金零件时，出现加工表面有振纹的问题。请分析可能的原因，并提出解决措施。答案：可能原因及解决措施：（1）刀具问题：①刀具磨损（后刀面磨损量过大）→更换新刀或修磨刀具；②刀具悬伸过长（刚性不足）→缩短刀具伸出长度，使用刀柄直径更大的刀具；③刀尖圆弧半径过小（切削力集中）→选用较大刀尖圆弧的刀具（如R0.8mm代替R0.4mm）。（2）机床问题：①主轴轴承间隙过大（高速旋转时振动）→检查主轴跳动，调整或更换轴承；②导轨润滑不良（运动不平稳）→清洁导轨，补充润滑脂；③伺服系统增益过高（电机响应过冲）→降低伺服增益参数，减少振动。（3）工艺参数问题：①主轴转速与进给速度不匹配（产生共振频率）→调整转速（如从2000r/min改为2200r/min）或进给速度（如从500mm/min改为600mm/min），避开共振区；②切削深度过大（切削力增加）→减小背吃刀量（如从2mm改为1.5mm），分多次加工