数控车床操作与编程基础知识点测试试卷及答案

数控车床操作与编程基础知识点测试试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.数控车床默认的工件坐标系遵循（）原则。A.左手笛卡尔坐标系B.右手笛卡尔坐标系C.极坐标系D.球面坐标系2.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.G98（每分钟进给）D.G28（返回参考点）3.数控车床加工外圆时，若工件直径尺寸偏大，且刀具无磨损，最可能的原因是（）。A.程序中进给速度F值过大B.刀尖圆弧半径补偿未启用C.主轴转速S值偏低D.工件材料热膨胀4.指令“G96S150”表示（）。A.恒线速度150mm/minB.恒转速150r/minC.恒线速度150m/minD.恒转速150m/min5.加工螺纹时，需设置的参数不包括（）。A.螺距B.螺纹长度C.刀尖角度D.背吃刀量6.对刀操作的主要目的是（）。A.确定刀具磨损量B.建立工件坐标系C.测量刀具长度D.调整主轴转速7.以下M代码中，用于冷却液开启的是（）。A.M03B.M08C.M09D.M308.粗车循环指令G71适用于（）。A.端面阶梯切削B.外圆/内孔阶梯切削C.圆弧曲面精加工D.螺纹切削9.数控车床的“回零”操作是指（）。A.刀具返回工件原点B.刀具返回机床参考点C.主轴停止转动D.系统参数重置10.加工直径Φ50mm、长度100mm的轴类零件，毛坯直径Φ55mm，合理的粗车背吃刀量（单边）应为（）。A.0.5mmB.2mmC.5mmD.10mm11.刀尖圆弧半径补偿指令G41/G42的作用是（）。A.补偿刀具长度误差B.补偿刀具半径对加工轮廓的影响C.调整进给速度D.修正主轴转速12.以下关于G00（快速定位）的描述，错误的是（）。A.刀具以系统设定的快速移动速度运动B.用于空行程移动C.可以参与轮廓切削D.路径为各轴联动的直线或折线13.加工内孔时，若程序中未设置刀具半径补偿，实际加工的内孔直径会（）。A.偏大B.偏小C.无变化D.随机波动14.数控车床的“手动数据输入（MDI）”模式主要用于（）。A.编写复杂加工程序B.单步执行程序段C.输入并执行简单指令D.查看刀具参数15.以下哪种情况需要重新对刀？（）A.更换同规格刀具B.调整主轴转速C.修改程序中的进给速度D.工件装夹位置改变二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.数控车床的Z轴正方向是远离工件的方向。（）2.G02是顺时针圆弧插补，G03是逆时针圆弧插补，方向判断以刀具运动方向为基准。（）3.M00（程序暂停）与M01（选择暂停）的区别在于，M01需在操作面板上按下“选择停止”按钮才会生效。（）4.恒线速度控制（G96）适用于直径变化较大的工件，可保证切削速度稳定。（）5.刀具半径补偿仅在G01、G02、G03等插补指令中有效，G00时无效。（）6.对刀时，若使用试切法，需测量试切后的工件尺寸并输入系统，以修正刀偏值。（）7.G73（仿形循环）适用于毛坯形状与零件轮廓接近的场合，可减少空行程。（）8.加工螺纹时，为避免乱扣，必须使用主轴编码器同步控制。（）9.数控车床的“急停”按钮仅在程序运行时有效，手动模式下无法使用。（）10.工件坐标系一旦建立，即使重新启动系统，坐标原点位置也不会改变。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述数控车床的基本组成部分及其功能。2.说明G71指令的格式及各参数含义（以FANUC系统为例）。3.对刀操作的目的是什么？试切对刀法的主要步骤有哪些？4.加工前需检查的机床状态包括哪些内容？（至少列出5项）5.刀具半径补偿的作用是什么？使用时需注意哪些问题？四、编程题（20分）根据图1（假设图中零件为：毛坯Φ60mm×120mm的45钢，零件左端已车平，右端留5mm夹持量；零件轮廓从右至左依次为：Φ20mm×30mm外圆→R10mm圆弧过渡→Φ40mm×20mm外圆→1:5圆锥（小端Φ30mm，长度50mm）→Φ50mm×10mm外圆，右端需加工M24×2的螺纹，有效长度20mm，螺纹退刀槽宽4mm×深2mm（直径方向）），编写数控车削加工程序（要求：使用G71粗车循环、G70精车循环，螺纹使用G92指令，主轴转速S、进给速度F自行合理设定，程序需包含必要的M代码）。五、综合分析题（10分）某数控车床加工一批轴类零件时，发现外圆尺寸普遍偏大（超差0.1~0.2mm），且表面粗糙度Ra值达6.3μm（要求Ra≤3.2μm）。试分析可能的原因及解决措施（至少列出4项）。答案一、单项选择题1.B2.B3.B4.C5.D6.B7.B8.B9.B10.B11.B12.C13.A14.C15.D二、判断题1.√2.×（方向判断以工件坐标系为基准，从刀具向工件看）3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.×（急停按钮在任何模式下均可使用）10.×（需重新对刀或存储坐标系）三、简答题1.数控车床基本组成及功能：主机：机床主体结构（床身、主轴箱、刀架等），支撑和传动各部件；数控系统：控制核心（CPU、存储器、输入输出装置），处理程序并发出控制指令；驱动装置：伺服电机、驱动单元，执行数控系统指令，驱动各轴运动；辅助装置：冷却液、润滑、排屑系统等，保障机床正常运行；检测装置：编码器、光栅尺等，反馈位置/速度信号，实现闭环控制。2.G71指令格式（FANUC系统）：G71U(Δd)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；参数含义：Δd—粗车背吃刀量（单边，mm）；e—退刀量（mm）；ns—精加工程序段起始号；nf—精加工程序段结束号；Δu—X向精车余量（直径值，mm）；Δw—Z向精车余量（mm）；f/s/t—粗车进给、转速、刀具。3.对刀目的：建立工件坐标系，使刀具刀尖与程序中设定的工件原点对应。试切对刀步骤：手动车削外圆，保持Z向不移动，测量外圆直径D；沿X向退刀，Z向移动车削端面，保持X向不移动；在刀补界面输入X=D、Z=0（端面为Z0），系统自动计算刀偏值。4.加工前检查内容（示例）：机床润滑系统油位是否正常；冷却液是否充足，管路是否畅通；刀具安装是否牢固，刀尖高度是否与工件中心对齐；工件装夹是否稳固，卡盘/顶尖压力是否合适；程序是否正确调用，刀具补偿值是否匹配当前刀具；各轴限位开关是否有效，急停按钮功能是否正常。5.刀具半径补偿作用：补偿刀尖圆弧半径对加工轮廓的影响，避免过切或欠切，保证零件尺寸精度。注意问题：补偿平面需与加工平面一致（数控车床为XZ平面）；补偿指令（G41/G42）需在切入轮廓前启用，切出后取消；刀具半径值需准确输入系统，磨损后及时更新；避免在补偿状态下使用G00快速定位至非轮廓点，防止过切；内孔与外圆加工时，补偿方向（左/右）需正确选择。四、编程题（示例程序，O0001）```T0101；（外圆粗车刀，刀尖半径0.4mm）M03S600；（主轴正转，600r/min）G00X62Z2；（快速定位至起刀点）G71U2R1；（粗车背吃刀量2mm，退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.2；（精车余量X向0.5mm，Z向0.1mm，进给0.2mm/r）N10G00X20；（精加工程序起始）G01Z-30F0.1；（车Φ20外圆）G03X40Z-40R10；（R10圆弧）G01Z-60；（车Φ40外圆）G01X30Z-85；（1:5圆锥，小端Φ30，长度50mm：Z向从-60到-110，X向从40到30，ΔX=-10，ΔZ=50，符合1:5）G01X50Z-110；（车Φ50外圆）G01Z-120；（延长至夹持端）N20G00X62；（精加工程序结束）G70P10Q20；（精车循环）G00X100Z100；（返回换刀点）T0202；（切槽刀，刀宽4mm，左刀尖对刀）M03S400；（切槽转速降低）G00X26Z-32；（定位至螺纹退刀槽右侧）G01X16F0.08；（车槽至Φ16，深2mm×2=4mm直径方向）G04X2；（暂停光整）G00X26；Z-30；（槽左端点）G01X16；G00X100Z100；T0303；（60°螺纹刀，刀尖对齐工件中心）M03S300；（螺纹切削转速，避免乱扣）G00X26Z2；（定位至螺纹起始点）G92X23.4Z-22F2；（第一刀，直径23.4mm）X22.8；（第二刀）X22.3；（第三刀）X21.9；（第四刀，中径22mm，公差补偿0.1mm）G00X100Z100；M05；（主轴停止）M09；（冷却液关闭）M30；（程序结束并复位）```五、综合分析题可能原因及解决措施：1.刀具磨损：刀尖圆弧或后刀面磨损导致实际切削尺寸偏大；需更换刀具或重新刃磨，调整刀补值。2.刀具半径补偿未启用或参数错误：未输入刀尖半径值或补偿方向错误，导致轮廓加工超差；检查G41/G42指令及刀补参数，重新输入正确半径值。3.工件装夹松动：切削力导致工件偏移，尺