数控编程与操作试题库及答案

数控编程与操作试题库及答案一、选择题1.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解析：数控系统是数控机床的核心，它指挥机床各部件协调地工作，完成零件的加工。伺服系统是执行机构，反馈系统用于检测和反馈信息，传动系统是传递动力的部分，它们都围绕数控系统发挥作用。2.下列指令中属于模态指令的是（）。A.G00B.G04C.M03D.M05答案：A解析：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才失效。G00（快速定位）是模态指令，G04（暂停）是非模态指令；M03（主轴正转）和M05（主轴停止）虽然也是常用指令，但它们主要控制主轴状态，且不是模态指令的典型代表。3.数控车床中，刀具沿Z轴正方向移动，其指令为（）。A.G00Z-50B.G00Z50C.G01Z-50D.G01X-50答案：B解析：G00是快速定位指令，G01是直线插补指令。沿Z轴正方向移动，Z坐标值为正值，所以选G00Z50。A选项是沿Z轴负方向快速移动；C选项是沿Z轴负方向直线插补移动；D选项是沿X轴负方向直线插补移动。4.在数控编程中，用于刀具补偿的指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.以上都是答案：D解析：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。它们共同构成了刀具补偿的指令体系，用于在加工过程中对刀具半径进行补偿。5.加工中心上，换刀指令是（）。A.M06B.M03C.M05D.M08答案：A解析：M06是换刀指令，用于在加工中心上实现刀具的更换。M03是主轴正转指令，M05是主轴停止指令，M08是切削液开指令。6.数控编程中，F指令表示（）。A.进给速度B.主轴转速C.刀具补偿D.程序号答案：A解析：F指令用于指定进给速度，即刀具在加工过程中的移动速度。S指令表示主轴转速；刀具补偿用G40、G41、G42等指令；程序号用O（或P）表示。7.下列哪种数控机床适合加工回转体零件（）。A.数控车床B.数控铣床C.加工中心D.数控磨床答案：A解析：数控车床主要用于加工回转体零件，通过工件的旋转和刀具的进给运动来完成加工。数控铣床和加工中心主要用于加工平面、曲面等复杂形状的零件；数控磨床主要用于磨削加工。8.数控系统中，（）指令可用于调用子程序。A.M98B.M99C.G00D.G01答案：A解析：M98是调用子程序指令，用于调用指定编号的子程序。M99是子程序返回指令，用于从子程序返回主程序；G00是快速定位指令，G01是直线插补指令。9.刀具半径补偿指令中，刀具沿工件轮廓左侧补偿的指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.以上都不是答案：B解析：G41是刀具半径左补偿指令，即刀具沿着工件轮廓的左侧进行补偿；G42是刀具半径右补偿指令；G40是取消刀具半径补偿指令。10.数控机床的脉冲当量是指（）。A.机床运动部件的最小移动量B.机床运动部件的最大移动量C.机床运动部件的平均移动量D.机床运动部件的移动速度答案：A解析：脉冲当量是指数控装置每发出一个脉冲信号，机床运动部件的最小移动量，它是衡量数控机床精度的一个重要指标。二、判断题1.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段中混用。（）答案：错误解析：在数控编程中，绝对坐标编程和相对坐标编程可以在同一程序段中混用，根据加工的需要合理选择使用。2.G00指令的运动轨迹是直线。（）答案：错误解析：G00指令是快速定位指令，其运动轨迹不一定是直线，它是各轴以最快速度独立运动到目标点，合成运动轨迹可能不是直线。3.刀具半径补偿可以在刀具磨损后自动进行补偿。（）答案：错误解析：刀具半径补偿主要是针对刀具半径与编程轨迹之间的差异进行补偿，不能自动补偿刀具磨损。刀具磨损后需要人工调整刀具补偿值。4.加工中心上，换刀必须在主轴停止的状态下进行。（）答案：正确解析：为了保证换刀的安全和准确性，在加工中心上换刀时必须使主轴停止转动。5.数控编程中，程序号必须以O开头。（）答案：错误解析：在不同的数控系统中，程序号的表示方法可能不同，有的以O开头，有的以P开头等。6.F指令指定的进给速度在整个程序中保持不变。（）答案：错误解析：F指令指定的进给速度可以在程序中根据加工需要进行修改，并非在整个程序中保持不变。7.数控车床编程时，X轴的坐标值一般用直径值表示。（）答案：正确解析：在数控车床编程中，为了方便编程和加工，X轴的坐标值通常用直径值表示。8.子程序可以嵌套调用。（）答案：正确解析：在数控编程中，子程序可以进行嵌套调用，即子程序中可以再调用其他子程序，以提高编程效率。9.数控系统中，G代码和M代码可以在同一程序段中同时使用。（）答案：正确解析：G代码主要用于控制机床的运动，M代码主要用于控制机床的辅助功能，它们可以在同一程序段中同时使用，以实现多种功能的控制。10.数控机床的定位精度越高，加工精度就一定越高。（）答案：错误解析：定位精度是数控机床的一个重要指标，但加工精度还受到刀具磨损、工件材料、切削参数等多种因素的影响，定位精度高并不意味着加工精度一定高。三、简答题1.简述数控编程的一般步骤。答案：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，确定加工工艺和加工方法。（2）确定工艺过程：选择合适的机床、刀具、夹具，确定加工顺序、切削用量等工艺参数。（3）数值计算：根据零件图样和工艺要求，计算刀具的运动轨迹和各节点的坐标值。（4）编写程序单：按照数控系统规定的指令代码和程序格式，编写加工程序。（5）程序输入：将编写好的程序通过手动输入、纸带输入、磁盘输入等方式输入到数控系统中。（6）程序校验与首件试切：通过模拟加工、图形显示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质量。（7）修改程序：根据首件试切的结果，对程序进行修改和调整，直到零件的加工精度和质量符合要求。2.什么是刀具半径补偿？其作用是什么？答案：刀具半径补偿是指数控系统在进行零件轮廓加工时，将刀具中心轨迹自动偏离零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，只需按零件的轮廓尺寸进行编程，无需考虑刀具的半径大小，大大简化了编程工作。（2）提高加工精度：通过刀具半径补偿，可以在刀具磨损或更换刀具时，方便地调整刀具补偿值，保证零件的加工精度。（3）实现粗、精加工：可以通过改变刀具半径补偿值，实现零件的粗、精加工，提高加工效率。3.简述加工中心的特点和适用范围。答案：加工中心的特点：（1）具有自动换刀装置：可以在一次装夹后自动更换刀具，完成多种工序的加工，提高了加工效率和精度。（2）工序集中：可以在一台机床上完成铣、镗、钻、攻丝等多种加工工序，减少了工件的装夹次数，降低了加工误差。（3）加工精度高：采用了高精度的控制系统和传动系统，能够保证零件的加工精度。（4）自动化程度高：可以实现自动加工、自动测量、自动补偿等功能，减少了人工干预，提高了加工质量和稳定性。适用范围：加工中心适用于加工形状复杂、精度要求高、需要进行多工序加工的零件，如箱体类零件、模具、航空航天零件等。4.数控编程中，G代码和M代码有什么区别？答案：G代码和M代码是数控编程中常用的两类指令，它们的区别如下：（1）功能不同：G代码主要用于控制机床的运动，如快速定位、直线插补、圆弧插补等；M代码主要用于控制机床的辅助功能，如主轴的正反转、切削液的开关、换刀等。（2）分类不同：G代码分为模态代码和非模态代码，模态代码一经指定，在后续程序段中保持有效，直到被同组的其他代码取代；非模态代码只在当前程序段中有效。M代码也有模态和非模态之分，但相对较少。（3）使用方式不同：G代码通常与坐标值一起使用，用于指定刀具的运动轨迹和位置；M代码通常单独使用，用于控制机床的辅助动作。5.如何进行数控程序的校验和调试？答案：数控程序的校验和调试可以通过以下方法进行：（1）程序检查：在编程完成后，首先对程序进行人工检查，检查程序的语法是否正确，指令是否合理，坐标值是否准确等。（2）模拟加工：利用数控系统的模拟加工功能，在计算机上模拟刀具的运动轨迹，检查程序的正确性。模拟加工可以发现程序中的一些明显错误，如刀具碰撞、超程等。（3）图形显示：通过数控系统的图形显示功能，将程序的加工轨迹以图形的形式显示出来，直观地检查程序的正确性。（4）首件试切：在模拟加工和图形显示确认程序无误后，进行首件试切。试切时，应采用较低的切削参数，逐步调整，观察零件的加工质量和尺寸精度。（5）修改程序：根据首件试切的结果，对程序进行修改和调整，直到零件的加工精度和质量符合要求。四、编程题1.用绝对值编程方式编写一段数控车床程序，加工一个外径为φ50mm，长度为100mm的轴类零件，采用G00快速定位，G01直线插补，进给速度F=0.2mm/r，主轴转速S=800r/min。答案：```O0001;N10M03S800;//主轴正转，转速800r/minN20G00X52Z2;//快速定位到起刀点N30G01X50Z0F0.2;//直线插补到工件端面N40G01Z-100F0.2;//直线插补加工轴的外圆N50G00X100Z100;//快速退刀N60M05;//主轴停止N70M30;//程序结束```2.用相对值编程方式编写一段数控铣床程序，加工一个边长为50mm的正方形轮廓，刀具半径为5mm，采用G41刀具半径左补偿，进给速度F=100mm/min，主轴转速S=1200r/min。答案：```O0002;N10M03S1200;//主轴正转，转速1200r/minN20G91G00X-25Y-25;//快速定位到起刀点N30G01Z-5F100;//下刀到切削深度N40G41G01X50F100;//直线插补，刀具半径左补偿N50G01Y50;//直线插补N60G01X-50;//直线插补N70G01Y-50;//直线插补N80G40G01X0Y0;//取消刀具半径补偿N90G00Z5;//抬刀N100M05;//主轴停止N110M30;//程序结束```3.编写一个子程序，用于加工一个直径为20mm的圆，调用该子程序3次，每次加工的圆心位置不同，圆心坐标分别为（20，20）、（50，20）、（80，20），进给速度F=80mm/min，主轴转速S=1000r/min。答案：主程序：```O0003;N10M03S1000;//主轴正转，转速1000r/minN20G00X20Y20;//快速定位到第一个圆心位置N30M98P0004;//调用子程序N40G00X50Y20;//快速定位到第二个圆心位置N50M98P0004;//调用子程序N60G00X80Y20;//快速定位到第三个圆心位置N70M98P0004;//调用子程序N80M05;//主轴停止N90M30;//程序结束```子程序：```O0004;N10G01Z-5F80;//下刀到切削深度N20G02X0Y0I10J0F80;//顺时针圆弧插补加工圆N30G01Z5;//抬刀N40M99;//子程序返回```五、综合题1.某零件如图所示，材料为45钢，试编写该零件的数控车床加工程序。要求：采用G71粗车循环指令进行粗加工，G70精车循环指令进行精加工，刀具选用外圆车刀，主轴转速S=800r/min，粗车进给速度F=0.3mm/r，精车进给速度F=0.1mm/r。（此处假设零件为一个阶梯轴，有三段不同直径，从左到右依次为φ20mm、φ30mm、φ40mm，长度分别为30mm、40mm、30mm）答案：```O0005;N10M03S800;//主轴正转，转速800r/minN20G00X50Z2;//快速定位到起刀点N30G71U2R1;//外圆粗车循环，每次背吃刀量2mm，退刀量1mmN40G71P50Q120U0.5W0.1F0.3;//粗车循环参数设置，精加工余量X向0.5mm，Z向0.1mmN50G00X20;//精车开始N60G01Z0F0.1;//直线插补到工件端面N70G01X30Z-30;//直线插补加工第一段阶梯轴N80G01Z-70;//直线插补加工第二段阶梯轴N90G01X40Z-100;//直线插补加工第三段阶梯轴N100G01Z-130;//直线插补N110G00X50;//快速退刀N120G00Z2;//回到起刀点N130G70P50Q120;//精车循环N140G00X100Z100;//快速退刀N150M05;//主轴停止N160M30;//程序结束```2.如图所示的平面轮廓零件，试编写其加工中心加工程序。要求：采用刀具