数控技术考试题及答案

数控技术考试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.世界上第一台数控机床是（）年研制出来的。A.1942B.1952C.1957D.1960答案：B。1952年，美国麻省理工学院成功研制出世界上第一台数控机床。2.数控系统中，（）指令在加工过程中是模态的。A.G01B.G27C.G28D.G04答案：A。模态指令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时才失效的代码。G01是直线插补指令，属于模态指令；G27、G28是返回参考点检查、返回参考点指令，G04是暂停指令，它们都不是模态指令。3.用于指令动作方式的准备功能的指令代码是（）。A.F代码B.G代码C.T代码D.M代码答案：B。G代码是准备功能代码，用于指定机床的运动方式、坐标平面选择等动作方式；F代码是进给功能代码，用于指定进给速度；T代码是刀具功能代码，用于选择刀具；M代码是辅助功能代码，用于控制机床的辅助动作，如主轴的启停、冷却液的开关等。4.数控车床中，转速功能字S可指定（）。A.mm/rB.r/mmC.mm/minD.r/min答案：D。在数控车床中，转速功能字S通常用于指定主轴的转速，单位是r/min（转每分钟）；mm/r是每转进给量的单位；mm/min是进给速度的单位；r/mm一般不用于表示数控车床的相关参数。5.圆弧插补指令G02/G03中，I、J、K地址的值是（）。A.圆弧起点相对圆心的增量坐标B.圆弧终点相对圆心的增量坐标C.圆弧圆心相对起点的增量坐标D.圆弧圆心相对终点的增量坐标答案：C。在圆弧插补指令G02（顺时针圆弧插补）/G03（逆时针圆弧插补）中，I、J、K分别表示圆弧圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向上的增量坐标。6.下列G指令中（）是非模态指令。A.G00B.G01C.G04D.G17答案：C。非模态指令是指只在所在的程序段中有效，下一程序段需要时必须重新指定的代码。G04是暂停指令，属于非模态指令；G00是快速定位指令，G01是直线插补指令，G17是选择XY平面指令，它们都是模态指令。7.数控编程时，应首先设定（）。A.机床原点B.固定参考点C.工件坐标系D.刀具返回点答案：C。在数控编程时，首先要设定工件坐标系，这样才能确定零件在机床上的位置，方便进行编程加工。机床原点是机床的固定点，由机床制造商确定；固定参考点是机床上的一个固定位置，用于机床的回零操作；刀具返回点是刀具加工完成后返回的位置，一般在编程中可以根据需要设定，但不是首先要设定的。8.数控机床的“回零”操作是指回到（）。A.对刀点B.换刀点C.机床原点D.编程原点答案：C。数控机床的“回零”操作通常是指回到机床原点，通过回零操作可以建立机床坐标系，为后续的加工操作提供准确的位置基准。对刀点是在加工前确定刀具与工件相对位置的点；换刀点是在加工过程中进行刀具更换的位置；编程原点是编程人员在编程时设定的坐标系原点。9.刀具长度补偿指令G43、G44、G49是（）。A.G代码B.M代码C.F代码D.T代码答案：A。刀具长度补偿指令G43（正向刀具长度补偿）、G44（负向刀具长度补偿）、G49（取消刀具长度补偿）属于G代码，用于在加工过程中补偿刀具长度的差异，保证加工精度。M代码是辅助功能代码，F代码是进给功能代码，T代码是刀具功能代码。10.下列关于数控机床组成的描述不正确的是（）。A.数控机床通常由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成B.控制介质将数控加工程序传输到数控装置C.伺服系统接收数控装置发出的指令，驱动机床运动部件运动D.机床本体是数控机床的核心，负责完成各种加工任务答案：D。数控装置是数控机床的核心，它接收来自控制介质的数控加工程序，经过处理和运算后，向伺服系统发出控制指令，从而驱动机床运动部件运动，完成各种加工任务。机床本体是数控机床的机械部分，为加工提供了基础的结构和运动部件。A、B、C选项的描述都是正确的。11.用逐点比较法插补直线OA，其起点坐标为O（0，0），终点坐标A（5，8），若采用插补的总步数作为终点减法计数器JE的初始值，则JE=（）。A.5B.8C.13D.以上都不对答案：C。逐点比较法插补直线时，插补的总步数等于直线终点坐标的X、Y坐标的绝对值之和。本题中，X坐标为5，Y坐标为8，所以总步数JE=|5|+|8|=13。12.对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于（）。A.机床机械结构的精度B.驱动装置的精度C.位置检测元器件的精度D.计算机的运算速度答案：C。位置检测元器件用于检测机床运动部件的实际位置，并将其反馈给数控装置，数控装置根据反馈信息进行调整，以保证机床的定位精度和加工精度。即使机床机械结构和驱动装置有一定的精度，但如果位置检测元器件的精度不高，就无法准确地反馈位置信息，从而影响机床的定位和加工精度。计算机的运算速度主要影响数控系统的处理速度，对定位精度和加工精度的直接影响较小。13.下列数控系统中（）是数控车床应用的控制系统。A.FANUC-0TB.FANUC-0MC.SIEMENS820GD.以上都不对答案：A。FANUC-0T是专门为数控车床设计的控制系统；FANUC-0M通常用于数控铣床和加工中心等；SIEMENS820G是西门子公司的通用数控系统，但不是专门针对数控车床的典型系统。14.为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为（）。A.24V以下B.36V以下C.48V以下D.60V以下答案：B。在正常情况下，为了保障人身安全，电气设备的安全电压规定为36V以下。当人体接触的电压超过这个值时，就可能会对人体造成电击伤害。15.数控机床上有一个机械原点，该点到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定，该点称（）。A.工件零点B.机床零点C.机床参考点D.编程零点答案：C。机床参考点是机床上的一个固定位置，它到机床坐标零点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。通过返回机床参考点操作，可以建立机床坐标系。工件零点是编程人员在工件上设定的坐标系原点；机床零点是机床的固定原点，由机床制造商确定；编程零点是编程时使用的坐标系原点。二、判断题（每题1分，共10分）1.数控加工中，程序段号必须顺序排列。（）答案：错误。程序段号的作用主要是便于程序的管理、编辑和查找，它不一定要顺序排列，也可以跳跃编号，只要在程序中不出现重复的程序段号即可。2.G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。（）答案：错误。G00是快速定位指令，它只是使刀具以最快的速度从当前位置移动到目标位置，不进行插补运算，不加工零件轮廓；G01是直线插补指令，它使刀具按照指定的进给速度进行直线插补运动，加工出直线轮廓。所以G00不是插补指令。3.刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。（）答案：正确。刀具补偿功能一般分为刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。在刀补建立阶段，刀具从无补偿状态过渡到有补偿状态；在刀补执行阶段，刀具按照补偿后的轨迹进行加工；在刀补取消阶段，刀具从有补偿状态恢复到无补偿状态。4.数控机床的进给路线不但是作为编程轨迹计算的依据，而且还会影响工件的加工精度和表面质量。（）答案：正确。进给路线的选择直接关系到刀具的运动轨迹和切削过程，合理的进给路线可以保证加工精度和表面质量，减少加工时间和刀具磨损。例如，在铣削平面时，采用不同的进给路线可能会导致表面粗糙度不同。5.圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180°时半径取负值。（）答案：正确。在圆弧插补用半径编程时，规定当圆弧所对应的圆心角小于等于180°时，半径R取正值；当圆弧所对应的圆心角大于180°时，半径R取负值。这样可以唯一确定一段圆弧。6.数控编程时，应尽量使用绝对坐标编程，避免使用相对坐标编程。（）答案：错误。绝对坐标编程和相对坐标编程各有优缺点，应根据具体的加工情况和编程习惯选择合适的编程方式。绝对坐标编程以固定的原点为参考，编程简单，坐标值直观；相对坐标编程以当前点为参考，在加工一些连续的、有规律的轮廓时，使用相对坐标编程可以使编程更加方便。7.机床参考点是数控机床上固有的机械原点，该点到机床坐标原点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定。（）答案：正确。机床参考点是机床上的一个固定位置，它与机床坐标原点之间的距离在机床出厂时已经设定好。通过回参考点操作，可以建立机床坐标系，为后续的加工提供准确的位置基准。8.开环控制系统没有位置反馈，通常用于精度要求不高的经济型数控机床上。（）答案：正确。开环控制系统是指系统中没有位置反馈装置，数控装置发出的指令信号是单向的，不进行反馈修正。由于没有反馈，开环控制系统的精度相对较低，但结构简单、成本低，通常用于精度要求不高的经济型数控机床上。9.刀具半径补偿是一种平面补偿，而不是轴的补偿。（）答案：正确。刀具半径补偿是在指定的平面内进行的，一般是XY、YZ或ZX平面，它通过偏移刀具中心轨迹来实现对工件轮廓的加工，是一种平面补偿，而不是对某一个轴的单独补偿。10.数控机床的脉冲当量越小，数控机床的加工精度越高。（）答案：正确。脉冲当量是指数控装置每发出一个脉冲信号，机床运动部件的位移量。脉冲当量越小，机床运动部件的位移精度就越高，从而可以提高数控机床的加工精度。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几个步骤：（1）分析零件图样：对零件的形状、尺寸、精度、材料及技术要求等进行详细分析，明确加工内容和要求。例如，对于一个轴类零件，要确定其直径、长度、公差要求以及表面粗糙度要求等。（2）确定工艺过程：根据零件的加工要求和机床的性能，确定加工工艺方案，包括选择合适的加工方法、刀具、夹具、切削用量等。比如，对于一个平面零件，可以选择铣削加工方法，根据零件材料和加工要求选择合适的铣刀，确定合理的切削速度、进给量和切削深度。（3）数值计算：根据零件的几何形状和加工路线，计算刀具的运动轨迹坐标值。对于简单的零件，可以通过几何公式直接计算；对于复杂的零件，可能需要使用计算机辅助编程软件进行计算。例如，在进行圆弧插补编程时，需要计算圆弧的起点、终点和圆心坐标等。（4）编写加工程序单：根据计算得到的坐标值和确定的工艺参数，按照数控系统规定的编程格式编写加工程序单。程序单中应包括程序号、程序段号、指令代码、坐标值等内容。（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，及时修改程序和工艺参数。2.什么是刀具半径补偿？其作用是什么？答：刀具半径补偿是指数控系统根据编程时的零件轮廓尺寸和刀具半径，自动计算出刀具中心的运动轨迹，使刀具中心偏离零件轮廓一个刀具半径值，从而加工出符合要求的零件。其作用主要有以下几点：（1）简化编程：在编程时，只需按照零件的轮廓尺寸进行编程，而不必考虑刀具的实际半径大小。这样可以大大简化编程工作，提高编程效率。例如，在加工一个圆形轮廓时，只需按照圆形的实际尺寸编程，而不需要根据刀具半径计算刀具中心的轨迹。（2）提高加工精度：由于刀具在使用过程中会有磨损，刀具半径会发生变化。使用刀具半径补偿功能，可以通过修改刀具半径补偿值来补偿刀具的磨损，保证零件的加工精度。（3）方便刀具更换：当需要更换不同半径的刀具时，只需修改刀具半径补偿值，而不需要重新编写加工程序。这样可以提高生产效率，降低生产成本。3.简述数控机床的特点。答：数控机床具有以下特点：（1）加工精度高：数控机床的传动系统和控制系统具有较高的精度和稳定性，能够实现精确的运动控制和定位。同时，数控系统还可以对加工过程中的误差进行补偿，从而保证零件的加工精度。例如，一些高精度的数控机床可以达到微米级的加工精度。（2）加工质量稳定：由于数控机床是按照预先编制好的程序进行加工，加工过程不受人为因素的影响，因此加工质量稳定，一致性好。同一批零件的加工精度和表面质量基本相同，能够满足大规模生产的要求。（3）生产效率高：数控机床可以自动完成零件的加工过程，减少了人工操作的时间和劳动强度。同时，数控机床还可以实现快速定位、高速切削等功能，大大提高了加工效率。例如，在一些复杂零件的加工中，数控机床的加工效率比传统机床提高数倍甚至数十倍。（4）适应性强：数控机床可以通过修改加工程序来适应不同零件的加工要求，具有很强的柔性。对于新产品的开发和小批量生产，数控机床可以快速调整加工方案，缩短生产周期。（5）自动化程度高：数控机床的加工过程由数控系统自动控制，操作人员只需进行程序输入、刀具安装和工件装夹等简单操作。这不仅降低了劳动强度，还减少了人为因素对加工质量的影响。（6）便于现代化管理：数控机床可以与计算机网络连接，实现生产过程的自动化管理和监控。通过网络，可以对数控机床的加工状态、生产进度等进行实时监控和管理，提高生产管理的效率和水平。四、编程题（每题15分，共30分）1.如图所示零件，厚度为10mm，毛坯为80×60×10的铝板，试用FANUC系统编写其数控铣削加工程序。要求：采用绝对坐标编程，刀具半径补偿，使用Φ10的立铣刀，主轴转速800r/min，进给速度200mm/min，安全高度50mm，切削深度5mm，分两层切削。（此处应插入零件图，由于无法插入，假设零件为一个矩形外轮廓，四个角为R5的圆角，矩形长60mm，宽40mm，左下角坐标为（10，10））```O0001;G90G54G00X0Y0Z50;//绝对坐标编程，选择G54工件坐标系，快速定位到安全高度S800M03;//主轴正转，转速800r/minG41G00X20Y10D01;//刀具半径左补偿，快速定位到进刀点，D01为刀具半径补偿号Z5;//下降到接近工件表面G01Z-5F200;//以进给速度200mm/min下刀到第一层切削深度//第一层切削外轮廓G01X70Y10;G03X75Y15R5;G01Y45;G03X70Y50R5;G01X20;G03X15Y45R5;G01Y15;G03X20Y10R5;G00Z50;//快速上升到安全高度G00X20Y10;//快速定位到进刀点G01Z-10F200;//以进给速度200mm/min下刀到第二层切削深度//第二层切削外轮廓G01X70Y10;G03X75Y15R5;G01Y45;G03X70Y50R5;G01X20;G03X15Y45R5;G01Y15;G03X20Y10R5;