数控铣加工理论试题及答案

数控铣加工理论试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.数控铣床的基本控制轴数是（）。A.一轴B.二轴C.三轴D.四轴答案：C。数控铣床通常具有X、Y、Z三个基本控制轴，用于实现刀具在三维空间的运动。2.下列代码中属于非模态代码的是（）。A.G01B.G02C.G04D.G90答案：C。非模态代码只在本程序段中有效，G04是暂停指令，属于非模态代码；G01是直线插补指令，G02是顺时针圆弧插补指令，G90是绝对坐标编程指令，它们都是模态代码。3.数控铣床上刀具半径补偿指令中，采用左补偿的指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.G43答案：B。G40是取消刀具半径补偿指令；G41是刀具半径左补偿指令，即刀具沿进给方向左侧进行补偿；G42是刀具半径右补偿指令；G43是刀具长度正补偿指令。4.数控机床的核心是（）。A.伺服系统B.数控系统C.反馈系统D.传动系统答案：B。数控系统是数控机床的核心，它接收输入的加工程序，经过处理和运算后，向伺服系统发出控制信号，指挥机床各运动部件按规定的动作顺序和轨迹进行运动。5.以下哪种指令是调用子程序指令（）。A.M98B.M99C.M03D.M05答案：A。M98是调用子程序指令；M99是子程序结束返回主程序指令；M03是主轴正转指令；M05是主轴停止指令。6.在数控编程中，F功能一般表示（）。A.进给速度B.主轴转速C.刀具编号D.程序段号答案：A。F功能用于指定刀具的进给速度；S功能表示主轴转速；T功能用于选择刀具编号；N功能用于指定程序段号。7.下列哪种坐标系是机床固有的坐标系（）。A.工件坐标系B.机床坐标系C.编程坐标系D.相对坐标系答案：B。机床坐标系是机床固有的坐标系，其原点是机床上的一个固定点，由机床制造商确定。工件坐标系是编程人员根据工件的特点和加工要求设定的坐标系；编程坐标系通常是指工件坐标系；相对坐标系是以当前点为参考点建立的坐标系。8.数控铣削加工中，粗加工时为了提高效率，通常采用（）的进给速度和（）的切削深度。A.较高，较大B.较高，较小C.较低，较大D.较低，较小答案：A。粗加工时，为了尽快去除大部分余量，提高加工效率，通常采用较高的进给速度和较大的切削深度，但要注意切削力和刀具磨损的问题。9.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.刀具的半径补偿方向不同答案：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。10.数控机床的伺服系统是（）。A.开环控制系统B.闭环控制系统C.半闭环控制系统D.以上都可能答案：D。数控机床的伺服系统可以是开环控制系统、闭环控制系统或半闭环控制系统。开环控制系统结构简单、成本低，但精度较低；闭环控制系统精度高，但成本也高；半闭环控制系统介于两者之间，应用较为广泛。11.下列代码中用于设定工件坐标系的是（）。A.G54B.G92C.两者都是D.两者都不是答案：C。G54-G59是通过机床操作面板预先设定的工件坐标系；G92是通过程序指令设定工件坐标系的原点。12.数控铣床上进行平面铣削时，为了保证平面的平整度，通常采用（）的铣削方式。A.顺铣B.逆铣C.顺逆铣混合D.以上都可以答案：A。顺铣时，刀具的切削力方向与工件的进给方向相同，能够减少工件的振动，提高平面的平整度，因此在平面铣削时通常采用顺铣方式。13.刀具长度补偿指令G43对应的取消指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.G49答案：D。G43是刀具长度正补偿指令，G49是取消刀具长度补偿指令；G40是取消刀具半径补偿指令；G41是刀具半径左补偿指令；G42是刀具半径右补偿指令。14.在数控编程中，子程序可以嵌套的次数（）。A.只能嵌套1次B.一般可以嵌套多次，但有一定限制C.可以无限嵌套D.不能嵌套答案：B。子程序一般可以嵌套多次，但不同的数控系统对嵌套次数有一定的限制，以避免程序过于复杂和占用过多的系统资源。15.数控铣床的主轴转速S一般以（）为单位。A.m/minB.mm/rC.r/minD.mm/min答案：C。数控铣床的主轴转速S通常以每分钟转数（r/min）为单位；切削速度V一般以米每分钟（m/min）为单位；进给量可以用每转进给量（mm/r）或每分钟进给量（mm/min）表示。二、判断题（每题2分，共20分）1.数控铣床的刀具半径补偿可以在圆弧插补程序段中建立。（）答案：错误。刀具半径补偿只能在直线插补程序段中建立和取消，不能在圆弧插补程序段中建立和取消。2.G00指令的运动速度是由F功能指定的。（）答案：错误。G00是快速定位指令，其运动速度是由机床参数预先设定的，与F功能无关。3.工件坐标系一旦设定，在整个加工过程中不能再改变。（）答案：错误。工件坐标系可以根据加工需要通过相应的指令进行改变，如G54-G59或G92指令。4.数控编程中，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，以满足不同的编程需求。5.顺铣时，刀具的切削厚度从最大逐渐减小到零。（）答案：正确。顺铣时，刀具切入工件时切削厚度最大，随着刀具的进给，切削厚度逐渐减小到零。6.刀具长度补偿可以补偿刀具因磨损而导致的长度变化。（）答案：正确。刀具长度补偿可以通过修改补偿值来补偿刀具因磨损、更换等原因导致的长度变化，保证加工精度。7.数控系统的准备功能G代码主要用于指定机床的辅助动作。（）答案：错误。准备功能G代码主要用于指定机床的运动方式，如直线插补、圆弧插补等；辅助功能M代码主要用于指定机床的辅助动作，如主轴的启停、冷却液的开关等。8.子程序必须以M99结束。（）答案：正确。M99是子程序结束返回主程序的指令，子程序必须以M99结束，否则无法正常返回主程序。9.闭环控制系统的精度比开环控制系统高，因此在所有情况下都应采用闭环控制系统。（）答案：错误。闭环控制系统精度高，但成本也高，结构复杂，调试和维护难度大。在一些对精度要求不高的场合，开环控制系统因其结构简单、成本低等优点仍然被广泛应用。10.数控铣削加工中，切削用量三要素是指切削速度、进给量和切削深度。（）答案：正确。切削用量三要素包括切削速度、进给量和切削深度，合理选择切削用量对于提高加工效率、保证加工质量和延长刀具寿命至关重要。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述数控编程的一般步骤。答：数控编程的一般步骤如下：（1）分析零件图样：首先要对零件的形状、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）确定工艺方案：根据零件的特点和加工要求，确定加工方法、加工顺序、装夹方式、刀具选择、切削用量等工艺参数。（3）数值计算：根据零件的几何形状和加工轨迹，计算刀具的运动轨迹坐标值，包括基点坐标、节点坐标等。（4）编写加工程序：根据计算得到的坐标值和确定的工艺方案，按照数控系统规定的编程格式编写加工程序。（5）程序校验与首件试切：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校验程序的正确性。然后进行首件试切，检查零件的加工精度和表面质量，如有问题及时修改程序和调整工艺参数。2.什么是刀具半径补偿？它有什么作用？答：刀具半径补偿是指数控系统根据刀具半径值，自动计算刀具中心的运动轨迹，使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值的功能。其作用主要有以下几点：（1）简化编程：在编程时，只需按工件的实际轮廓尺寸进行编程，而不必考虑刀具的半径大小，从而简化了编程工作。（2）提高加工精度：当刀具磨损或更换刀具时，只需修改刀具半径补偿值，而不必修改加工程序，就可以保证加工精度。（3）实现粗、精加工：通过改变刀具半径补偿值，可以在不改变加工程序的情况下，实现粗加工和精加工，提高加工效率。3.简述数控铣床的开机和关机操作步骤。答：数控铣床的开机和关机操作步骤如下：开机操作步骤：（1）检查机床外观：检查机床周围是否有障碍物，机床各部件是否正常，润滑、冷却等系统是否正常。（2）接通电源：打开机床总电源开关，然后打开数控系统电源开关。（3）机床回零：在机床操作面板上选择回零模式，依次按下X、Y、Z轴的回零按钮，使各坐标轴返回机床参考点。回零完成后，机床进入正常工作状态。关机操作步骤：（1）清理机床：将机床工作台上的切屑、冷却液等清理干净，保持机床整洁。（2）退出加工程序：在数控系统操作界面上，退出当前正在运行的加工程序。（3）关闭主轴和冷却液：按下主轴停止按钮，关闭主轴；关闭冷却液开关。（4）坐标轴归位：将各坐标轴移动到安全位置，避免在关机过程中发生碰撞。（5）关闭数控系统电源：按下数控系统的关机按钮，关闭数控系统电源。（6）关闭机床总电源：关闭机床总电源开关。四、编程题（20分）已知一平面零件，其轮廓由直线和圆弧组成，如图所示。工件坐标系原点位于零件左下角，刀具起始点在工件坐标系下的坐标为（0，0，50），刀具直径为φ10mm，采用刀具半径左补偿，主轴转速S=800r/min，进给速度F=200mm/min。请编写该零件的数控加工程序。（这里由于无法提供图形，假设零件轮廓为：从原点开始，沿X轴正方向直线运动到（50，0），再沿Y轴正方向直线运动到（50，30），接着以（50，40）为圆心，顺时针圆弧插补到（40，30），最后直线返回原点。）```O0001;N10G90G54G00X0Y0Z50;//绝对坐标编程，选择G54工件坐标系，快速定位到起始点N20S800M03;//主轴正转，转速800r/minN30G00Z5;//快速下降到安全高度N40G01Z-5F200;//直线插补下降到切削深度N50G41G01X50Y0D01;//建立刀具半径左补偿，直线插补到（50，0）N60G01Y30;//直线插补到（50，30）N70G02X40Y30I0J-10;//顺时针圆弧插补到（40，30），圆心相对于起点的坐标为（0，-10）N80G01X0Y0;//直线