数铣理论知识考核试题及答案

数铣理论知识考核试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.数控铣床的坐标系一般采用（）。A.右手直角笛卡尔坐标系B.左手直角笛卡尔坐标系C.极坐标系D.球坐标系答案：A解析：数控铣床通常采用右手直角笛卡尔坐标系来确定机床各轴的运动方向，这是国际通用的标准，便于统一编程和操作。右手定则可以帮助我们直观地确定三个坐标轴的正方向，大拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正方向，中指指向Z轴正方向。2.下列代码中属于模态代码的是（）。A.G04B.G00C.M02D.M00答案：B解析：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的代码。G00是快速定位指令，属于模态代码；G04是暂停指令，是非模态代码；M02是程序结束指令，M00是程序暂停指令，它们都不是模态代码。3.刀具半径补偿指令中，G41表示（）。A.刀具左补偿B.刀具右补偿C.取消刀具补偿D.刀具长度补偿答案：A解析：在数控铣削加工中，G41表示刀具左补偿，即刀具沿进给方向左侧进行补偿；G42表示刀具右补偿；G40表示取消刀具补偿；G43、G44等用于刀具长度补偿。4.数控铣床的主轴转速S通常表示（）。A.每分钟转数B.每秒钟转数C.每转进给量D.每分钟进给量答案：A解析：数控铣床主轴转速S一般以每分钟转数（r/min）为单位，用来控制主轴的旋转速度，它是影响切削加工效率和质量的重要参数之一。5.下列指令中，用于指定圆弧插补的是（）。A.G00B.G01C.G02D.G04答案：C解析：G00是快速定位指令；G01是直线插补指令；G02是顺时针圆弧插补指令，G03是逆时针圆弧插补指令；G04是暂停指令。6.数控编程时，通常用F指令表示（）。A.主轴转速B.进给速度C.刀具补偿D.程序段号答案：B解析：在数控编程中，F指令用于指定进给速度，单位可以是每分钟进给量（mm/min）或每转进给量（mm/r）。7.加工中心与数控铣床的主要区别是（）。A.主轴转速高B.有自动换刀装置C.进给速度快D.加工精度高答案：B解析：加工中心与数控铣床的主要区别在于加工中心具有自动换刀装置，它可以在一次装夹后自动更换不同的刀具，完成多种工序的加工，提高了加工效率和精度。8.当用G02/G03指令编程时，I、J、K表示（）。A.圆弧起点相对于圆心的坐标增量B.圆弧圆心相对于起点的坐标增量C.圆弧终点相对于圆心的坐标增量D.圆弧圆心相对于终点的坐标增量答案：B解析：在G02/G03圆弧插补指令中，I、J、K分别表示圆弧圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向上的坐标增量。9.数控铣床的定位精度是指（）。A.机床运动部件实际位置与指令位置的符合程度B.机床运动部件的重复定位能力C.机床主轴的回转精度D.机床工作台的平面度答案：A解析：定位精度是指数控铣床运动部件在数控装置控制下运动时，实际位置与指令位置的符合程度，它反映了机床的运动准确性。10.下列刀具中，适用于铣削平面的是（）。A.立铣刀B.球头铣刀C.面铣刀D.键槽铣刀答案：C解析：面铣刀主要用于铣削平面，其刀刃分布在圆柱面上和端面上，可以高效地切除大面积的材料；立铣刀可用于铣削平面、台阶、沟槽等；球头铣刀常用于加工曲面；键槽铣刀主要用于加工键槽。11.在数控编程中，M03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解析：M03是主轴正转指令，M04是主轴反转指令，M05是主轴停止指令，M08是冷却液开指令。12.数控铣床的脉冲当量是指（）。A.机床运动部件的最小移动量B.机床主轴的最小转角C.数控装置发出的一个脉冲信号，机床运动部件的位移量D.机床工作台的最小进给量答案：C解析：脉冲当量是指数控装置发出的一个脉冲信号，机床运动部件所产生的位移量，它是衡量数控机床精度的重要指标之一。13.用逐点比较法插补直线OA，O为坐标原点，A点坐标为（5，3），则当加工点到达（3，2）时，下一步的进给方向是（）。A.+XB.+YC.-XD.-Y答案：A解析：逐点比较法插补直线时，需要计算偏差判别函数。对于直线OA，偏差判别函数为F=YeX-XeY（Xe、Ye为终点坐标，X、Y为当前点坐标）。在点（3，2）处，F=3×3-5×2=-1＜0，根据逐点比较法的进给规则，此时应向+X方向进给。14.数控编程中，绝对坐标编程时，X、Y、Z表示（）。A.刀具的当前位置相对于工件坐标系原点的坐标值B.刀具的当前位置相对于上一位置的坐标增量C.刀具的起始位置相对于工件坐标系原点的坐标值D.刀具的终点位置相对于起始位置的坐标增量答案：A解析：绝对坐标编程是指刀具的位置坐标值是相对于工件坐标系原点来确定的，X、Y、Z表示刀具当前位置在工件坐标系中的坐标值。15.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解析：FANUC是日本的数控系统品牌，SIEMENS是德国的数控系统品牌，三菱数控是日本的数控系统品牌，华中数控是我国自主研发的数控系统。二、判断题（每题2分，共20分）1.数控铣床的坐标系是固定不变的，不能进行重新设定。（）答案：错误解析：数控铣床的坐标系可以通过G54-G59等指令进行工件坐标系的设定，也可以通过G92指令临时设定坐标系，以满足不同的加工需求。2.刀具半径补偿功能可以自动补偿刀具磨损对加工精度的影响。（）答案：正确解析：刀具半径补偿功能可以根据刀具半径的实际值和编程值的差异，自动调整刀具的运动轨迹，从而补偿刀具磨损等因素对加工精度的影响。3.G00指令的运动速度是由系统参数设定的，不能在程序中进行调整。（）答案：错误解析：G00指令的运动速度通常由系统参数设定，但在某些数控系统中，也可以通过编程的方式进行调整。4.数控编程时，程序段号可以不按顺序编写，但不能重复。（）答案：正确解析：程序段号主要用于程序的调试和编辑，它可以不按顺序编写，但不能重复，以便于区分不同的程序段。5.加工中心在加工过程中，刀具的更换是由人工完成的。（）答案：错误解析：加工中心具有自动换刀装置，在加工过程中，刀具的更换是由数控系统控制自动换刀装置完成的，无需人工干预。6.圆弧插补指令中，R表示圆弧半径，当圆弧圆心角小于180°时，R取正值；当圆弧圆心角大于180°时，R取负值。（）答案：正确解析：在圆弧插补指令中，用R表示圆弧半径时，为了区分不同圆心角的圆弧，规定当圆弧圆心角小于180°时，R取正值；当圆弧圆心角大于180°时，R取负值。7.数控铣床的进给速度F可以在加工过程中进行实时调整。（）答案：正确解析：在数控铣床加工过程中，操作人员可以通过操作面板上的进给倍率旋钮等方式对进给速度F进行实时调整，以适应不同的加工情况。8.逐点比较法插补的基本原理是通过不断比较刀具与给定轮廓的相对位置，决定刀具的进给方向。（）答案：正确解析：逐点比较法插补的基本思想是每走一步都要将加工点的瞬时坐标与给定轮廓的坐标进行比较，根据比较结果决定刀具的进给方向，使加工点逐步逼近给定轮廓。9.数控编程中，相对坐标编程比绝对坐标编程更方便，因此在实际编程中应优先使用相对坐标编程。（）答案：错误解析：相对坐标编程和绝对坐标编程各有优缺点，应根据具体的加工情况和编程需求选择合适的编程方式，不能一概而论地说相对坐标编程更方便。10.数控铣床的精度主要取决于机床的机械结构和数控系统的性能，与刀具和工件的材料无关。（）答案：错误解析：数控铣床的精度不仅取决于机床的机械结构和数控系统的性能，还与刀具的精度、工件的材料特性以及加工工艺等因素有关。例如，刀具的磨损会影响加工精度，不同材料的切削性能也会对加工精度产生影响。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）分析零件图纸：了解零件的形状、尺寸、精度要求、材料等信息，确定加工工艺。（2）确定工艺方案：选择合适的加工方法、刀具、夹具、切削用量等，确定加工顺序和走刀路线。（3）数值计算：根据零件的几何形状和加工要求，计算刀具的运动轨迹，确定各节点的坐标值。（4）编写程序单：根据计算得到的节点坐标和工艺方案，按照数控系统规定的编程格式和代码，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数控系统，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。然后进行首件试切，根据试切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？刀具半径补偿有什么作用？答：刀具半径补偿是指数控系统根据编程时的刀具中心轨迹与实际刀具半径的差异，自动计算并调整刀具的运动轨迹，使刀具能够按照零件的轮廓进行加工的功能。刀具半径补偿的作用主要有以下几点：（1）简化编程：在编程时，不需要考虑刀具的半径大小，只需按照零件的轮廓尺寸进行编程，大大简化了编程的工作量。（2）提高加工精度：可以补偿刀具磨损、刀具安装误差等因素对加工精度的影响，保证零件的加工尺寸精度。（3）方便刀具更换：当刀具磨损或损坏需要更换时，只需修改刀具半径补偿值，而不需要重新编写程序，提高了生产效率。（4）实现粗、精加工：通过调整刀具半径补偿值，可以实现粗加工和精加工的不同要求，粗加工时可以加大刀具半径补偿值，多切除材料；精加工时减小补偿值，保证零件的尺寸精度。3.简述数控铣床的操作面板主要由哪几部分组成，并说明各部分的主要功能。答：数控铣床的操作面板主要由以下几部分组成：（1）显示器：用于显示数控系统的各种信息，如程序内容、坐标值、加工状态等。（2）数控系统操作键盘：用于输入数控程序、参数设置、系统操作等。它包括字母键、数字键、功能键等，通过这些按键可以完成数控系统的各种操作。（3）机床操作面板：用于控制机床的运动和辅助功能。主要包括以下几个部分：-电源开关：用于开启和关闭机床电源。-模式选择开关：用于选择机床的工作模式，如手动模式、自动模式、编辑模式等。-坐标轴控制按键：用于手动控制机床各坐标轴的运动，如+X、-X、+Y、-Y、+Z、-Z等。-主轴控制按键：用于控制主轴的启动、停止、正反转和转速调节等。-进给速度控制旋钮：用于调节机床的进给速度。-辅助功能按键：用于控制机床的辅助功能，如冷却液开关、润滑开关、换刀等。四、编程题（20分）在数控铣床上加工如图所示的零件轮廓，零件厚度为5mm，刀具选用φ10的立铣刀，采用刀具半径补偿功能，试编写数控加工程序。要求使用绝对坐标编程，从A点开始，沿顺时针方向加工，最后回到A点。（此处应配有零件轮廓图，假设轮廓由直线和圆弧组成，A点坐标为（0，0），B点坐标为（50，0），C点坐标为（50，30），D点坐标为（20，30），圆弧圆心坐标为（20，20），半径为10mm）```O0001;G90G54G00X0Y0S800M03;//绝对坐标编程，选择G54工件坐标系，快速定位到A点，主轴正转，转速800r/minG41D01G01X50Y0F200;//刀具左补偿，直线插补到B点，进给速度200mm/minG01X50Y30;//直线插补到C点G01X20Y30;//直线插补到D点G02X20Y20I0J-10;//顺时针圆弧插补到圆弧终点，圆心相对于起点的坐标增量I=0，J=-10G01X0Y20;//直线插补到A点的Y坐标位置G01X0Y0;//直线插补回到A点G40G00X0Y0M05;//取消刀具半径补偿，快速回到A点，主轴停止M30;