数控加工中心理论考试试题及答案

数控加工中心理论考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.数控加工中心的坐标系一般采用（）。A.左手笛卡尔直角坐标系B.右手笛卡尔直角坐标系C.极坐标系D.球坐标系答案：B。在数控加工中，通常采用右手笛卡尔直角坐标系来确定机床各坐标轴的方向，这是国际通用的标准，方便编程和操作。2.下列指令中属于模态指令的是（）。A.G00B.G04C.M02D.M00答案：A。模态指令是指一经指定就一直有效，直到被同组的其他指令取代为止。G00是快速定位指令，属于模态指令；G04是暂停指令，M02是程序结束指令，M00是程序暂停指令，它们都不是模态指令。3.数控加工中心的主轴准停功能也称为（）。A.主轴定向功能B.主轴变速功能C.主轴制动功能D.主轴正反转功能答案：A。主轴准停功能即主轴定向功能，它能使主轴准确地停止在某一固定的角度位置，以便进行换刀等操作。4.加工中心的刀具交换装置中，常用的刀库形式有（）。A.直线刀库B.圆盘刀库C.链式刀库D.以上都是答案：D。在加工中心中，直线刀库结构简单，适用于刀具数量较少的情况；圆盘刀库占用空间小，换刀速度较快；链式刀库刀具容量大，能满足大量刀具的存储需求，所以以上三种都是常用的刀库形式。5.用球头铣刀加工曲面时，其刀具半径应（）。A.小于曲面的最小曲率半径B.大于曲面的最小曲率半径C.等于曲面的最小曲率半径D.与曲面的曲率半径无关答案：A。如果刀具半径大于曲面的最小曲率半径，会导致刀具与曲面干涉，无法正常加工；等于最小曲率半径时，也可能在加工过程中出现干涉问题。所以刀具半径应小于曲面的最小曲率半径。6.数控编程时，通常用F指令表示（）。A.进给速度B.主轴转速C.刀具号D.切削深度答案：A。F指令用于指定刀具的进给速度；主轴转速用S指令表示；刀具号用T指令表示；切削深度一般在编程中通过背吃刀量等参数来体现，不是用特定的一个指令表示。7.加工中心的自动换刀装置由（）组成。A.刀库和机械手B.刀库和控制系统C.机械手和控制系统D.刀库、机械手和控制系统答案：D。自动换刀装置需要刀库来存储刀具，机械手来实现刀具的交换动作，控制系统来协调和控制刀库与机械手的工作，所以它由刀库、机械手和控制系统组成。8.下列G代码中，用于调用子程序的是（）。A.G90B.G91C.M98D.M99答案：C。G90是绝对坐标编程指令，G91是相对坐标编程指令；M98是调用子程序指令，M99是子程序结束返回主程序指令。9.数控加工中心的工件坐标系原点也称为（）。A.机床原点B.参考点C.编程原点D.换刀点答案：C。工件坐标系原点是编程人员根据零件的特点和编程方便而设定的点，也称为编程原点；机床原点是机床固有的点；参考点是机床在开机回零后确定的一个固定点；换刀点是加工过程中进行换刀操作的位置。10.在数控编程中，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.刀具的旋转方向不同C.圆弧的顺逆方向不同D.圆弧的起点和终点不同答案：C。G02表示顺时针圆弧插补，G03表示逆时针圆弧插补，它们的区别在于圆弧的顺逆方向不同，与刀具的进给速度、旋转方向以及圆弧的起点和终点并无直接关系。11.加工中心的精度检验项目不包括（）。A.几何精度B.定位精度C.重复定位精度D.表面粗糙度答案：D。加工中心的精度检验项目主要包括几何精度、定位精度和重复定位精度等，表面粗糙度是加工零件的质量指标，不是加工中心本身的精度检验项目。12.数控编程中，刀具补偿分为（）。A.长度补偿和半径补偿B.长度补偿和角度补偿C.半径补偿和角度补偿D.长度补偿、半径补偿和角度补偿答案：A。刀具补偿主要有刀具长度补偿和刀具半径补偿。刀具长度补偿用于补偿刀具长度的差异，刀具半径补偿用于补偿刀具半径对加工尺寸的影响，一般没有角度补偿。13.加工中心在换刀前必须使主轴（）。A.正转B.反转C.停止D.以上都不对答案：C。在换刀前，必须使主轴停止转动，以确保换刀操作的安全和准确，避免刀具与主轴发生碰撞等问题。14.下列数控系统中，属于国产数控系统的是（）。A.FANUCB.SIEMENSC.华中数控D.三菱数控答案：C。FANUC是日本的数控系统品牌，SIEMENS是德国的数控系统品牌，三菱数控是日本的品牌，华中数控是国产的数控系统。15.在数控加工中，粗加工时一般采用（）。A.较大的切削深度、较大的进给量和较低的切削速度B.较小的切削深度、较大的进给量和较高的切削速度C.较大的切削深度、较小的进给量和较高的切削速度D.较小的切削深度、较小的进给量和较低的切削速度答案：A。粗加工的主要目的是快速去除大量的材料，所以一般采用较大的切削深度和较大的进给量，为了减少刀具磨损，采用较低的切削速度。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.数控加工中心的主要特点有（）。A.自动化程度高B.加工精度高C.生产效率高D.能加工复杂形状的零件答案：ABCD。数控加工中心具有高度的自动化，能自动完成多种加工工序；通过精确的控制系统和高精度的机械结构，保证了加工精度；可以连续进行多道工序的加工，减少了辅助时间，提高了生产效率；配备各种刀具和多轴联动功能，能够加工复杂形状的零件。2.下列属于数控加工中心常用的编程方法有（）。A.手工编程B.自动编程C.CAD/CAM编程D.宏程序编程答案：ABCD。手工编程适用于简单零件的编程；自动编程可以利用计算机软件生成加工程序；CAD/CAM编程结合了计算机辅助设计和制造技术，能高效地完成复杂零件的编程；宏程序编程可以通过变量和程序段的循环等方式，实现一些具有相似特征零件的编程。3.加工中心的刀库管理主要包括（）。A.刀具的存储B.刀具的识别C.刀具的交换D.刀具的磨损监测答案：ABC。刀库管理主要涉及刀具的存储，确保刀具能有序地存放在刀库中；刀具的识别，以便准确地调用所需刀具；刀具的交换，实现不同刀具之间的切换。刀具的磨损监测通常不属于刀库管理的范畴，它是刀具使用过程中的质量控制环节。4.影响数控加工中心加工精度的因素有（）。A.机床的几何精度B.刀具的磨损C.工件的装夹方式D.切削参数的选择答案：ABCD。机床的几何精度是基础，直接影响加工的精度；刀具磨损会导致加工尺寸的变化；工件装夹方式不当会使工件在加工过程中产生位移或变形，影响加工精度；切削参数选择不合理，如切削速度、进给量和切削深度不合适，也会对加工精度产生影响。5.数控加工中心的操作面板上通常包含（）。A.模式选择开关B.急停按钮C.手动操作按钮D.显示屏答案：ABCD。模式选择开关用于选择不同的操作模式，如手动、自动、编辑等；急停按钮在出现紧急情况时能立即停止机床的运行；手动操作按钮方便操作人员进行手动调整和对刀等操作；显示屏用于显示机床的各种信息，如程序内容、加工参数等。三、判断题（每题2分，共20分）1.数控加工中心的坐标系中，Z轴一般是与主轴轴线平行的坐标轴。（）答案：正确。在数控加工中心的坐标系中，规定Z轴与主轴轴线平行，正方向是刀具远离工件的方向。2.G00指令的运动轨迹是直线，其运动速度由F指令决定。（）答案：错误。G00指令是快速定位指令，其运动速度是机床设定的快速移动速度，与F指令无关，F指令控制的是正常加工时的进给速度。3.加工中心的刀库容量越大越好。（）答案：错误。刀库容量需要根据实际加工需求来选择，虽然大容量刀库可以存储更多的刀具，但会增加机床的成本和占地面积，而且在换刀时间等方面可能也会受到一定影响，所以不是越大越好。4.数控编程时，绝对坐标编程和相对坐标编程不能在同一程序中混合使用。（）答案：错误。在数控编程中，绝对坐标编程（G90）和相对坐标编程（G91）可以在同一程序中混合使用，根据不同的加工需求和编程方便进行灵活切换。5.刀具半径补偿指令G41表示左补偿，G42表示右补偿，这里的左右是相对于刀具前进方向而言的。（）答案：正确。在刀具半径补偿中，G41是刀具沿前进方向左侧进行补偿，G42是刀具沿前进方向右侧进行补偿。6.加工中心的定位精度是指机床运动部件在重复运动时达到同一位置的精度。（）答案：错误。定位精度是指机床运动部件在数控装置控制下运动到某一目标位置的准确程度；重复定位精度才是指机床运动部件在重复运动时达到同一位置的精度。7.自动换刀装置在换刀过程中不需要考虑刀具的顺序。（）答案：错误。自动换刀装置在换刀过程中需要考虑刀具的顺序，合理的刀具顺序可以提高换刀效率，减少换刀时间，避免刀具之间的干涉等问题。8.数控加工中心的程序可以通过USB接口、网络等方式传输到机床控制系统中。（）答案：正确。现代数控加工中心通常配备了多种数据传输接口，如USB接口、网络接口等，可以方便地将编写好的程序传输到机床控制系统中。9.粗加工和精加工使用相同的切削参数。（）答案：错误。粗加工和精加工的目的不同，粗加工主要是去除大量材料，精加工是保证零件的尺寸精度和表面质量，所以它们使用的切削参数不同，一般粗加工采用较大的切削深度、进给量和较低的切削速度，精加工则相反。10.加工中心的主轴转速越高，加工效率就越高。（）答案：错误。主轴转速只是影响加工效率的一个因素，加工效率还与切削深度、进给量等有关。而且过高的主轴转速可能会导致刀具磨损加剧、加工表面质量下降等问题，所以不是主轴转速越高加工效率就越高。四、简答题（每题10分，共20分）1.简述数控加工中心的工作原理。答：数控加工中心的工作原理是将编制好的加工程序通过输入装置输入到数控系统中，数控系统对程序进行译码、运算和处理，然后向机床的各个坐标轴的伺服驱动系统发出控制信号。伺服驱动系统根据控制信号驱动坐标轴上的电机转动，从而带动机床的运动部件（如工作台、主轴等）按照预定的轨迹和速度运动。同时，数控系统还控制刀具的选择和更换，通过自动换刀装置将所需的刀具安装到主轴上。在加工过程中，刀具与工件相对运动，实现对工件的切削加工。加工过程中，数控系统还能实时监测机床的运行状态和加工参数，确保加工的精度和质量。2.说明刀具长度补偿的作用和使用方法。答：作用：刀具长度补偿主要用于补偿刀具实际长度与编程时设定长度之间的差异。在加工中心中，由于使用的刀具长度不同，或者刀具在使用过程中发生磨损导致长度变化，如果不进行长度补偿，会使加工尺寸出现偏差。通过刀具长度补偿，可以在不改变加工程序的情况下，保证加工尺寸的准确性。使用方法：首先，在机床操作面板上通过测量或对刀仪等方式获取刀具的实际长度值，并将其输入到数控系统的刀具长度补偿寄存器中。在编程时，使用G43指令表示刀具长度正补偿，G44指令表示刀具长度负补偿，G49指令用于取消刀具长度补偿。例如，程序段“G00G43Z100H01”表示刀具以快速定位方式向Z轴正方向移动100mm，并调用01号刀具长度补偿寄存器中的补偿值进行正补偿。五、编程题（15分）已知在数控加工中心上加工一个边长为50mm的正方形轮廓，刀具起点在工件坐标系原点上方50mm处，加工深度为5mm，刀具采用直径为10mm的立铣刀，试编写该零件的数控加工程序。（要求：使用绝对坐标编程，采用刀具半径补偿，主轴转速为800r/min，进给速度为100mm/min）```O0001;//程序号G90G54G00X0Y0Z50;//绝对坐标编程，选择G54工件坐标系，快速定位到原点上方50mm处S800M03;//主轴正转，转速800r/minG43Z5H01;//刀具长度正补偿，下刀到Z5位置G01Z-5F100;//以进给速度100mm/min下刀到加工深度-5mmG41G01X25Y25D01F100;//刀具半径左补偿，移动到正方形起点G01X75Y25;//沿X轴正方向加工G01X75Y75;//沿Y轴正方向加工G01X25Y75;//沿X轴负方向加工