(2025年)数控铣床铣工理论知识考试题库及答案

(2025年)数控铣床铣工理论知识考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.数控铣床坐标系中，规定刀具远离工件的方向为正方向的轴是（）。A.X轴B.Y轴C.Z轴D.A轴答案：C2.下列G代码中，用于调用工件坐标系的是（）。A.G50B.G54C.G90D.G91答案：B3.铣削加工中，粗加工时为提高效率应优先选择较大的（）。A.切削速度B.进给量C.背吃刀量D.主轴转速答案：C4.硬质合金铣刀的主要特点是（）。A.韧性好，适合低速加工B.耐高温，适合高速切削C.成本低，适合复杂型面加工D.抗冲击性强，适合断续切削答案：B5.数控铣床执行G00指令时，其运动轨迹（）。A.由系统参数决定B.由F代码指定的路径C.为直线插补D.为圆弧插补答案：A6.加工中心中，M06指令的功能是（）。A.主轴正转B.冷却液开C.换刀D.程序结束答案：C7.下列关于顺铣与逆铣的描述，正确的是（）。A.顺铣时切削力向上，易引起工件振动B.逆铣时刀具从已加工表面切入，切削平稳C.顺铣适合加工带硬皮的工件D.逆铣时需考虑丝杠间隙对加工精度的影响答案：B8.数控铣床编程中，G41指令表示（）。A.刀具半径左补偿B.刀具半径右补偿C.刀具长度正补偿D.刀具长度负补偿答案：A9.加工平面类零件时，为保证表面质量，通常采用（）。A.端铣刀垂直下刀B.立铣刀斜线下刀C.球头铣刀螺旋下刀D.键槽铣刀直接下刀答案：B10.切削用量三要素中，对刀具寿命影响最大的是（）。A.背吃刀量B.进给量C.切削速度D.主轴转速答案：C11.数控系统中，F功能表示（）。A.进给速度B.主轴转速C.刀具补偿值D.程序段号答案：A12.下列检测工具中，用于测量工件垂直度的是（）。A.千分尺B.游标卡尺C.直角尺D.塞规答案：C13.加工中心换刀时，刀具交换位置的基准点是（）。A.机床原点B.工件原点C.参考点D.编程原点答案：C14.铣削过程中，切削热主要来源于（）。A.刀具与工件的摩擦B.切屑的变形C.刀具与切屑的摩擦D.工件与夹具的摩擦答案：B15.数控铣床开机后，首先需要进行的操作是（）。A.回参考点B.输入程序C.安装刀具D.对刀答案：A16.加工薄壁零件时，为防止变形，应优先采用（）。A.较大的背吃刀量B.较小的进给量C.较高的切削速度D.对称分层切削答案：D17.下列M代码中，用于程序结束并复位的是（）。A.M00B.M02C.M03D.M30答案：D18.球头铣刀的主要用途是（）。A.加工平面B.加工台阶面C.加工曲面D.加工键槽答案：C19.数控程序中，G91指令表示（）。A.绝对坐标编程B.增量坐标编程C.固定循环D.极坐标编程答案：B20.铣削铸铁时，应选择的切削液类型是（）。A.乳化液B.煤油C.切削油D.一般不使用答案：D二、判断题（每题1分，共20分。正确打“√”，错误打“×”）1.数控铣床的机床坐标系是固定不变的，由生产厂家设定。（）答案：√2.G01指令的移动速度由F代码指定，必须在该指令前或同段中给出。（）答案：√3.顺铣时，铣刀的切削厚度由小变大，刀具寿命更长。（）答案：×（顺铣切削厚度由大变小）4.刀具半径补偿仅在G01和G02、G03指令中有效，G00指令中无效。（）答案：×（G00中也可使用半径补偿）5.加工中心的刀库容量越大，加工效率一定越高。（）答案：×（需结合加工需求，容量过大可能增加换刀时间）6.工件坐标系的原点可以设在工件上任意位置，通常选择在工件的对称中心或基准角。（）答案：√7.切削速度v的计算公式为v=πdn/1000，其中d为刀具直径，n为主轴转速。（）答案：√8.立铣刀的刃数越多，切削越平稳，但排屑性能越差。（）答案：√9.数控程序中的模态代码仅在当前程序段有效，非模态代码会一直保持。（）答案：×（模态代码保持有效，非模态仅当前段有效）10.加工表面粗糙度要求Ra1.6μm时，应选择较小的进给量和较高的切削速度。（）答案：√11.机床导轨的精度直接影响工件的定位精度和重复定位精度。（）答案：√12.刀具长度补偿可以通过G43（正补偿）和G44（负补偿）实现，取消补偿用G49。（）答案：√13.铣削斜面时，可通过调整工件装夹角度或使用角度铣刀完成。（）答案：√14.数控铣床的主轴准停功能是为了保证换刀时刀具的定位精度。（）答案：√15.加工过程中若出现刀具磨损，可通过调整刀具补偿值来修正尺寸误差。（）答案：√16.硬质合金刀具在高温下会发生相变，导致硬度下降，因此需控制切削温度。（）答案：×（硬质合金耐高温，高温下仍能保持高硬度）17.程序校验时，可使用机床的“空运行”功能模拟加工，无需安装工件和刀具。（）答案：√18.铣削封闭键槽时，应选择键槽铣刀，因其可垂直下刀。（）答案：√19.机床的热变形主要影响工件的形状精度，对位置精度无影响。（）答案：×（热变形会导致各轴位置偏移，影响位置精度）20.加工中心的ATC（自动换刀装置）故障时，可手动换刀继续加工。（）答案：√三、简答题（每题5分，共30分）1.简述数控铣床对刀的目的及常用方法。答案：对刀的目的是确定工件坐标系与机床坐标系的相对位置，使程序中的工件坐标能够正确映射到机床实际运动中。常用方法包括：①试切对刀法（通过试切工件表面，测量尺寸后输入补偿值）；②寻边器对刀法（利用光电或机械寻边器确定工件边缘位置）；③Z向设定器对刀法（通过设定器快速确定Z轴零点）；④自动对刀仪对刀法（通过机床自带的对刀仪自动测量并设置参数）。2.分析顺铣与逆铣的优缺点及适用场合。答案：顺铣优点：切削厚度由大变小，刀具受力平稳，工件表面质量好，刀具寿命长；缺点：若机床丝杠存在间隙，会导致工作台窜动，影响精度。适用场合：精加工、工件表面无硬皮、机床丝杠间隙已消除时。逆铣优点：切削厚度由小变大，避免工件因间隙窜动，可加工带硬皮的工件；缺点：切削力向上易引起振动，刀具磨损快，表面质量较差。适用场合：粗加工、工件表面有硬皮、机床丝杠间隙较大时。3.简述数控铣床编程中G00与G01的区别。答案：G00为快速定位指令，用于刀具快速移动到目标位置，移动速度由机床参数设定（与F代码无关），轨迹通常为各轴联动的最短路径（非直线）；G01为直线插补指令，刀具按指定的进给速度（F代码）沿直线移动，轨迹为精确直线，用于实际切削加工。4.列举影响铣削加工表面粗糙度的主要因素及改善措施。答案：主要因素：①切削参数（进给量过大、切削速度过低）；②刀具因素（刀具磨损、刃口不锋利、刀尖圆弧半径过小）；③工艺系统刚性（工件或刀具装夹不牢、机床振动）；④切削液使用（未使用或类型不合适）。改善措施：①减小进给量，提高切削速度（硬质合金刀具）；②定期更换刀具，选用较大刀尖圆弧半径的刀具；③加固工件和刀具装夹，检查机床间隙；④合理选择切削液（如乳化液或极压切削油）。5.说明数控铣床主轴的主要功能及常见类型。答案：主轴的主要功能是带动刀具旋转，提供切削所需的转速和扭矩。常见类型：①机械主轴（通过齿轮或皮带传动，转速范围较宽，适合重切削）；②电主轴（电机与主轴集成，结构紧凑，转速高（可达10万r/min以上），适合高速精密加工）；③手动换刀主轴（结构简单，成本低，用于小型数控铣床）；④自动换刀主轴（与刀库配合，实现自动换刀，用于加工中心）。6.简述数控程序编制的基本步骤。答案：①分析零件图（明确尺寸、精度、材料等要求）；②确定加工工艺（选择刀具、切削参数、加工顺序、装夹方式）；③数值计算（计算基点、节点坐标，确定刀具路径）；④编写程序（按数控系统格式输入G/M代码、坐标值等）；⑤程序校验（通过仿真软件或机床空运行检查错误）；⑥首件试切（验证程序正确性，调整补偿值）。四、综合分析题（每题10分，共10分）某零件需在数控铣床上加工一个外轮廓，材料为45钢，轮廓尺寸为100mm×80mm×10mm（厚度），表面粗糙度要求Ra3.2μm，轮廓公差±0.05mm。现有φ16mm硬质合金立铣刀（刃长40mm，齿数4），机床最大转速8000r/min，最大进给速度1000mm/min。（1）确定合理的切削参数（转速n、进给量F）；（2）简述加工前的准备工作；（3）分析加工中可能出现的问题及解决方法。答案：（1）切削参数确定：①切削速度v：45钢加工，硬质合金刀具推荐v=80~120m/min，取v=100m/min。转速n=1000v/(πd)=1000×100/(3.14×16)≈1989r/min（取2000r/min，不超过机床最大转速）。②进给量：每齿进给量fz=0.05~0.1mm/z（精加工），取0.08mm/z。进给速度F=fz×z×n=0.08×4×2000=640mm/min（小于机床最大进给速度）。（2）加工前准备工作：①工件装夹：采用平口钳装夹，工件底面垫平行块，用百分表找正侧面，确保平行度≤0.02mm；②刀具安装：检查立铣刀是否有崩刃，安装后用对刀仪测量刀具长度，设置G43补偿；③对刀操作：使用寻边器确定X、Y向工件原点（设为轮廓左下角），Z向用Z向设定器对刀，输入G54坐标系参数；④程序校验：通过数控系统的图形模拟功能检查刀具路径是否超程或过切，确认无误后输入程序。（3）可能问题及解决方法：①轮廓尺寸超差：原因可能是刀具磨损或对刀误差。解决方法：加工前检查刀具磨损情况，必要时更换刀具；重新对刀并修正补偿值。②表面粗糙