数控编程期末试卷试题及答案

数控编程期末试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.数控编程中，G00指令代表的是（）A.直线插补B.快速定位C.圆弧插补D.暂停答案：B。G00指令是快速定位指令，用于刀具以最快速度移动到指定位置，不进行切削加工。2.下列代码中，属于模态代码的是（）A.G04B.G01C.M02D.M00答案：B。模态代码是指一经在一个程序段中指定，便保持有效到以后的程序段中出现同组的另一代码才失效。G01是直线插补模态代码；G04是暂停非模态代码；M02是程序结束非模态代码；M00是程序暂停非模态代码。3.在数控车床上，F指令通常表示（）A.进给速度B.主轴转速C.刀具补偿D.程序段号答案：A。F指令用于指定刀具的进给速度，单位可以是mm/r（每转进给）或mm/min（每分钟进给）。4.圆弧插补指令G02和G03的区别在于（）A.刀具的进给速度不同B.刀具的移动方向不同C.刀具的旋转方向不同D.圆弧的顺逆方向不同答案：D。G02表示顺时针圆弧插补，G03表示逆时针圆弧插补，主要区别在于圆弧的顺逆方向。5.数控编程中，T指令用于指定（）A.刀具号B.辅助功能C.进给速度D.主轴转速答案：A。T指令用于选择刀具，例如T0101表示选择01号刀具并调用01号刀具补偿。6.在数控铣床上，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：A。G41是刀具半径左补偿指令，即刀具沿进给方向左侧进行半径补偿。7.程序段N0020G01X50.0Y30.0F100中，F100表示（）A.刀具的进给速度为100mm/rB.刀具的进给速度为100mm/minC.主轴的转速为100r/minD.程序段号为100答案：B。在该程序段中，F100表示刀具的进给速度为100mm/min。8.数控系统中，M03指令表示（）A.主轴正转B.主轴反转C.主轴停止D.冷却液开答案：A。M03指令用于控制主轴正转。9.下列关于数控编程中绝对值编程和增量值编程的说法，正确的是（）A.绝对值编程的坐标值是相对于前一位置的增量B.增量值编程的坐标值是相对于编程原点的绝对坐标C.绝对值编程使用X、Y、Z表示坐标，增量值编程使用U、V、W表示坐标D.绝对值编程和增量值编程不能在同一程序中混合使用答案：C。绝对值编程的坐标值是相对于编程原点的绝对坐标；增量值编程的坐标值是相对于前一位置的增量；绝对值编程使用X、Y、Z表示坐标，增量值编程使用U、V、W表示坐标；绝对值编程和增量值编程可以在同一程序中混合使用。10.在数控车削加工中，为了保证工件的表面质量，通常采用（）A.恒线速度切削B.恒转速切削C.变进给速度切削D.变背吃刀量切削答案：A。恒线速度切削可以保证在加工不同直径的工件时，切削速度基本保持不变，从而保证工件的表面质量。11.数控编程中，G90指令表示（）A.绝对值编程B.增量值编程C.恒线速度控制D.恒转速控制答案：A。G90是绝对值编程指令，用于指定后续程序段中的坐标值为相对于编程原点的绝对坐标。12.在数控铣削加工中，刀具半径补偿的作用是（）A.提高加工精度B.简化编程C.增加刀具寿命D.以上都是答案：D。刀具半径补偿可以通过补偿刀具半径，使编程人员只需按工件轮廓编程，而不必考虑刀具半径的大小，简化了编程；同时可以根据实际情况调整补偿值，提高加工精度；合理的刀具半径补偿还可以使刀具在加工过程中受力均匀，增加刀具寿命。13.程序段N0030G02X20.0Y30.0I5.0J0F80中，I5.0J0表示（）A.圆弧的起点坐标B.圆弧的终点坐标C.圆弧圆心相对于圆弧起点在X、Y方向的增量D.圆弧圆心的绝对坐标答案：C。在圆弧插补指令中，I、J分别表示圆弧圆心相对于圆弧起点在X、Y方向的增量。14.数控系统中，M05指令表示（）A.主轴正转B.主轴反转C.主轴停止D.冷却液关答案：C。M05指令用于控制主轴停止转动。15.在数控编程中，S指令通常表示（）A.进给速度B.主轴转速C.刀具补偿D.程序段号答案：B。S指令用于指定主轴的转速，例如S800表示主轴转速为800r/min。二、判断题（每题1分，共10分）1.G00指令的运动轨迹不一定是直线。（）答案：√。G00指令是快速定位指令，各轴以最快速度独立运动到指定位置，其运动轨迹不一定是直线。2.模态代码一旦指定，一直有效，直到被同组的其他代码取代。（）答案：√。这是模态代码的基本特性。3.F指令在不同的数控系统中，其单位可能不同。（）答案：√。F指令的单位可以是mm/r或mm/min，不同数控系统可能有不同的默认设置。4.G02和G03指令的区别仅在于圆弧的半径大小不同。（）答案：×。G02和G03指令的区别在于圆弧的顺逆方向不同，与圆弧半径大小无关。5.T指令只能选择刀具，不能调用刀具补偿。（）答案：×。T指令不仅可以选择刀具，还可以调用刀具补偿，例如T0101。6.G41和G42指令必须和G00或G01指令同时使用。（）答案：√。刀具半径补偿指令G41和G42必须在刀具移动指令（如G00或G01）中使用，以确定补偿方向。7.M02和M30指令都表示程序结束，但M30还会使程序指针返回程序开头。（）答案：√。M02是程序结束指令，M30也是程序结束指令，并且会使程序指针返回程序开头。8.绝对值编程和增量值编程不能同时在一个程序段中使用。（）答案：×。绝对值编程和增量值编程可以在同一程序中混合使用，甚至可以在同一程序段中使用。9.恒线速度切削主要用于数控车削加工，在数控铣削加工中不能使用。（）答案：×。恒线速度切削不仅用于数控车削加工，在一些数控铣削加工中，对于旋转体工件的加工也可以使用。10.刀具半径补偿在刀具切入工件前建立，在刀具切出工件后取消。（）答案：√。为了保证加工精度和避免过切等问题，刀具半径补偿应在刀具切入工件前建立，在刀具切出工件后取消。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述数控编程的步骤。答：数控编程一般包括以下步骤：（1）分析零件图样：对零件的形状、尺寸、精度、材料等进行详细分析，明确加工要求和加工难点。（2）确定工艺过程：根据零件的加工要求和机床的性能，确定加工工艺，包括加工方法、加工顺序、刀具选择、切削用量等。（3）数值计算：根据零件的几何形状和加工工艺，计算刀具的运动轨迹和各节点的坐标值。对于简单的零件，可以通过手工计算；对于复杂的零件，通常需要使用计算机辅助编程软件进行计算。（4）编写程序单：根据计算得到的刀具运动轨迹和坐标值，按照数控系统的编程格式和指令代码，编写数控加工程序。（5）程序校验和首件试切：将编写好的程序输入到数控系统中，通过模拟加工或空运行等方式进行程序校验，检查程序的正确性和刀具运动轨迹的合理性。然后进行首件试切，根据试切结果调整程序和切削参数，直到零件的加工精度和表面质量符合要求。2.说明G41、G42、G40指令的含义和使用方法。答：（1）含义：-G41：刀具半径左补偿指令。当刀具沿进给方向左侧进行半径补偿时使用该指令。-G42：刀具半径右补偿指令。当刀具沿进给方向右侧进行半径补偿时使用该指令。-G40：刀具半径补偿取消指令。用于取消刀具半径补偿。（2）使用方法：-建立刀具半径补偿：在刀具切入工件前，使用G41或G42指令与G00或G01指令同时使用，建立刀具半径补偿。例如：N0010G00G41X10.0Y20.0D01，表示刀具快速定位到X10.0Y20.0位置并建立刀具半径左补偿，D01为刀具半径补偿号。-进行加工：在建立刀具半径补偿后，使用G01、G02、G03等指令进行切削加工，刀具会自动根据补偿值进行半径补偿。-取消刀具半径补偿：在刀具切出工件后，使用G40指令与G00或G01指令同时使用，取消刀具半径补偿。例如：N0050G01G40X30.0Y40.0，表示刀具直线移动到X30.0Y40.0位置并取消刀具半径补偿。3.简述数控车削加工中恒线速度切削的原理和优点。答：（1）原理：恒线速度切削是指在数控车削加工过程中，通过数控系统自动调整主轴的转速，使刀具与工件接触点的线速度保持恒定。线速度计算公式为\(v=\pidn/1000\)（其中\(v\)为线速度，单位m/min；\(d\)为工件直径，单位mm；\(n\)为主轴转速，单位r/min）。当工件直径变化时，数控系统根据设定的线速度值，自动调整主轴转速\(n\)，以保证线速度\(v\)不变。（2）优点：-提高加工表面质量：在车削不同直径的工件时，由于线速度保持恒定，切削力和切削热相对稳定，从而减少了工件表面的粗糙度，提高了加工表面质量。-提高刀具寿命：恒定的线速度可以使刀具在整个加工过程中承受较为均匀的切削力和切削热，减少了刀具的磨损，延长了刀具的使用寿命。-提高生产效率：在保证加工质量的前提下，可以采用较高的线速度进行加工，从而提高了生产效率。四、编程题（每题15分，共30分）1.如图所示为一个简单的轴类零件，毛坯为直径\(\phi50mm\)的棒料，材料为45钢。要求编写数控车削加工程序，实现外圆和台阶的加工。（数控系统为FANUC系统，不考虑刀具补偿和换刀等问题，切削用量自定）（此处假设轴类零件有一段外圆直径为\(\phi30mm\)，长度为50mm，台阶长度为20mm）```O0001;N0010G99M03S600;//每转进给，主轴正转，转速600r/minN0020T0101;//选择01号刀具并调用01号刀具补偿N0030G00X52.0Z2.0;//快速定位到起刀点N0040G01Z0F0.1;//直线插补到Z0位置N0050G01X30.0F0.1;//车削外圆至直径30mmN0060G01Z-50.0F0.1;//车削外圆长度50mmN0070G01X40.0F0.1;//车削台阶N0080G01Z-70.0F0.1;//车削台阶长度20mmN0090G00X100.0Z100.0;//快速退刀N0100M05;//主轴停止N0110M30;//程序结束并返回程序开头```2.如图所示为一个平面轮廓零件，要求编写数控铣削加工程序，实现零件轮廓的加工。（数控系统为FANUC系统，使用刀具半径补偿，刀具直径为\(\phi10mm\)，切削用量自定）（此处假设平面轮廓为一个矩形，长为80mm，宽为60mm，编程原点在矩形左下角）```O0002;N0010G90G21G40G17;//绝对值编程，公制单位，取消刀具半径补偿，选择XY平面N0020M03S800;//主轴正转，转速800r/minN0030T0101;//选择01号刀具并调用01号刀具补偿N0040G00X10.0Y-5.0;//快速定位到下刀点N0050G00Z5.0;//快速下降到安全高度N0060G01Z-2.0F100;//直线插补到切削深度N0070G01G41X0Y0D01F200;//建立刀具半