数控铣床理论试题及答案

数控铣床理论试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.数控铣床的坐标系采用（）。A.左手直角坐标系B.右手直角坐标系C.笛卡尔坐标系D.球坐标系答案：B。解析：在数控机床上，统一规定采用右手直角笛卡尔坐标系来确定机床各坐标轴的方向。右手直角坐标系的规则是：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.数控铣床的G00指令是（）。A.直线插补指令B.快速定位指令C.圆弧插补指令D.暂停指令答案：B。解析：G00指令是快速定位指令，它使刀具以点位控制方式从当前位置快速移动到目标位置，运动过程中不进行切削加工。3.下列代码中属于模态代码的是（）。A.G04B.G01C.M02D.M00答案：B。解析：模态代码也称续效代码，一经程序段中指定，便一直有效，直到出现同组另一代码或被其他代码取消时才失效。G01是直线插补模态代码；G04是暂停非模态代码；M02是程序结束非模态代码；M00是程序暂停非模态代码。4.数控铣床编程时，刀具半径补偿指令是（）。A.G40、G41、G42B.G54、G55、G56C.G90、G91D.G00、G01答案：A。解析：G40是取消刀具半径补偿指令，G41是左刀补指令（沿刀具前进方向看，刀具在工件左侧），G42是右刀补指令（沿刀具前进方向看，刀具在工件右侧）。5.圆弧插补指令G02和G03的区别在于（）。A.进给速度B.圆弧的顺逆方向C.刀具半径D.编程坐标值答案：B。解析：G02表示顺时针圆弧插补，G03表示逆时针圆弧插补，二者的区别在于圆弧的顺逆方向。6.数控铣床的进给速度F的单位通常是（）。A.m/minB.mm/minC.r/minD.mm/r答案：B。解析：在数控铣床上，进给速度F的单位通常是毫米每分钟（mm/min），它表示刀具每分钟移动的距离。7.下列（）指令可用于程序结束并返回程序起始位置。A.M02B.M03C.M30D.M05答案：C。解析：M30指令用于程序结束并返回程序起始位置；M02只是程序结束；M03是主轴正转；M05是主轴停止。8.刀具长度补偿指令是（）。A.G40、G41、G42B.G43、G44、G49C.G54、G55、G56D.G90、G91答案：B。解析：G43是刀具长度正补偿，G44是刀具长度负补偿，G49是取消刀具长度补偿。9.数控铣床的绝对坐标编程指令是（）。A.G90B.G91C.G00D.G01答案：A。解析：G90是绝对坐标编程指令，所有编程的坐标值都是相对于工件坐标系原点的坐标值；G91是相对坐标编程指令，编程的坐标值是相对于前一位置的增量值。10.以下关于工件坐标系的说法正确的是（）。A.只能使用G54作为工件坐标系B.工件坐标系可以通过对刀来建立C.工件坐标系和机床坐标系始终重合D.工件坐标系一旦建立就不能更改答案：B。解析：工件坐标系有多种设定方式，G54-G59等都可以用来设定工件坐标系，A错误；可以通过对刀操作确定工件坐标系原点相对于机床坐标系原点的位置，从而建立工件坐标系，B正确；工件坐标系和机床坐标系不一定重合，C错误；工件坐标系可以根据需要进行更改，D错误。11.用逐点比较法插补第一象限的直线时，直线起点在坐标原点，终点坐标是（5，7），刀具从其起点开始插补，则当加工完毕时进行的插补循环次数是（）。A.5B.7C.12D.10答案：C。解析：逐点比较法插补直线时，插补循环次数等于终点坐标X和Y坐标值绝对值之和，即5+7=12次。12.数控系统中，（）指令在加工过程中是模态的。A.G27、G28B.G01、G02C.M00D.M06答案：B。解析：G01直线插补和G02顺时针圆弧插补是模态指令；G27、G28是返回参考点指令，不是模态的；M00是程序暂停，M06是换刀，都不是模态指令。13.数控铣床的刀具号一般由（）指定。A.T代码B.M代码C.G代码D.F代码答案：A。解析：在数控编程中，T代码用于指定刀具号。14.程序段“G01X50Z-20F0.2”中，F0.2的含义是（）。A.主轴转速B.进给速度0.2mm/minC.进给速度0.2mm/rD.刀具补偿值答案：B。解析：在该程序段中，F表示进给速度，单位是mm/min，所以F0.2表示进给速度为0.2mm/min。15.若在数控机床的控制面板上按“循环启动”按钮后没有任何动作，不可能的原因是（）。A.机床未回参考点B.程序未输入C.主轴未启动D.进给倍率为0%答案：C。解析：机床未回参考点、程序未输入、进给倍率为0%都可能导致按“循环启动”按钮后无动作，而主轴未启动并不影响程序的启动运行。16.数控铣床在切削加工过程中，如要调低主轴转速，应调节（）。A.进给倍率旋钮B.主轴倍率旋钮C.快速倍率旋钮D.刀具补偿值答案：B。解析：主轴倍率旋钮用于调节主轴转速，进给倍率旋钮调节进给速度，快速倍率旋钮调节快速移动速度，刀具补偿值与主轴转速无关。17.加工中心与数控铣床的主要区别是（）。A.主轴转速B.机床精度C.有无自动换刀装置D.进给速度答案：C。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，可以在加工过程中自动更换刀具，实现多种加工工序。18.下列关于数控编程的说法错误的是（）。A.编程时可以使用绝对值编程和相对值编程B.程序段号可以不连续C.刀具补偿值可以在程序中直接修改D.程序中必须有M03指令才能进行切削加工答案：D。解析：编程时可以根据需要选择绝对值编程（G90）或相对值编程（G91），A正确；程序段号可以不连续，方便程序的修改和插入，B正确；刀具补偿值可以在机床的刀具补偿参数界面进行修改，也可以在程序中通过相应指令修改，C正确；进行切削加工不一定必须有M03指令，例如有些加工可以在主轴静止的情况下进行，D错误。19.数控铣床加工中，粗加工和精加工时选用的切削用量不同，一般来说（）。A.粗加工时选较大的切削深度、进给速度和较低的主轴转速B.粗加工时选较小的切削深度、进给速度和较高的主轴转速C.精加工时选较大的切削深度、进给速度和较低的主轴转速D.精加工时选较小的切削深度、进给速度和较低的主轴转速答案：A。解析：粗加工时主要是去除大量的余量，为了提高加工效率，通常选用较大的切削深度、进给速度和较低的主轴转速；精加工时为了保证加工精度和表面质量，选用较小的切削深度、进给速度和较高的主轴转速。20.在数控铣床上加工平面轮廓，若轮廓是由直线和圆弧组成，一般采用（）进行编程。A.手工编程B.自动编程C.CAD编程D.CAM编程答案：A。解析：对于由直线和圆弧组成的简单平面轮廓，手工编程可以满足要求，且操作相对简单，成本低；自动编程、CAD编程和CAM编程一般用于复杂的零件加工。二、判断题（每题1分，共10分）1.数控铣床的坐标系中，X轴一般是水平方向且平行于工件装夹面。（）答案：√。解析：在数控铣床坐标系中，X轴通常是水平方向且平行于工件装夹面。2.G00指令的运动轨迹一定是直线。（）答案：×。解析：G00指令是快速定位指令，刀具从当前位置快速移动到目标位置，其运动轨迹不一定是直线，可能是折线。3.刀具半径补偿指令G41和G42可以相互嵌套使用。（）答案：×。解析：刀具半径补偿指令G41和G42不能相互嵌套使用，在一个程序段中只能使用一个刀补指令。4.程序中的M00指令可以使程序暂停，按“循环启动”按钮后程序继续执行。（）答案：√。解析：M00是程序暂停指令，按下“循环启动”按钮后，程序将从暂停处继续执行。5.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：×。解析：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，根据实际需要灵活选择。6.刀具长度补偿可以在刀具磨损时进行补偿，保证加工尺寸的精度。（）答案：√。解析：当刀具磨损导致长度发生变化时，可以通过刀具长度补偿指令来调整刀具的实际位置，保证加工尺寸精度。7.数控铣床加工时，主轴转速越高，加工效率就一定越高。（）答案：×。解析：加工效率不仅与主轴转速有关，还与切削深度、进给速度等因素有关。而且主轴转速过高可能会导致刀具磨损加剧、加工质量下降等问题。8.用G02或G03指令进行圆弧插补时，必须指定圆弧的圆心坐标。（）答案：×。解析：用G02或G03指令进行圆弧插补时，可以通过指定圆弧终点坐标和圆心相对于圆弧起点的增量坐标（I、J、K），也可以通过指定圆弧终点坐标和圆弧半径R来编程，不一定要指定圆心的绝对坐标。9.数控程序中的注释信息不会影响程序的执行。（）答案：√。解析：数控程序中的注释信息主要是为了方便编程人员理解和维护程序，不会被数控系统执行。10.加工中心在换刀时，必须先使主轴停止转动。（）答案：√。解析：为了保证换刀的安全和准确性，加工中心在换刀时必须先使主轴停止转动。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述数控铣床的对刀目的和常用的对刀方法。答：对刀的目的是确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置，也就是确定刀具刀位点相对于工件坐标系原点的位置，以便数控系统能够根据编程的坐标值准确地控制刀具运动，加工出符合要求的工件。常用的对刀方法有：-试切对刀法：通过刀具试切工件的边缘、端面等，测量试切后的尺寸，然后将测量值输入到机床的工件坐标系设定界面中，从而确定工件坐标系原点的位置。这种方法简单易行，但精度相对较低，适用于精度要求不高的加工场合。-对刀仪对刀法：使用对刀仪可以快速、准确地测量刀具的长度和半径等参数，并将测量结果自动输入到机床的刀具补偿参数中。对刀仪对刀精度高，效率也较高，广泛应用于批量生产和高精度加工中。-自动对刀法：一些先进的数控铣床配备了自动对刀装置，通过传感器等技术自动检测刀具的位置和尺寸，实现自动对刀。自动对刀法精度高、速度快，但设备成本较高。2.解释刀具半径补偿的作用和使用时的注意事项。答：刀具半径补偿的作用主要有以下几点：-简化编程：在编程时，不需要考虑刀具的实际半径大小，只需按照工件的轮廓尺寸进行编程。通过刀具半径补偿指令，数控系统会自动根据刀具半径值计算出刀具的实际运动轨迹。-提高加工精度：在刀具磨损或更换刀具时，只需修改刀具半径补偿值，而不需要重新编写程序，就可以保证加工尺寸的精度。-实现粗、精加工：在粗加工时，可以设置较大的刀具半径补偿值，留出一定的加工余量；在精加工时，逐渐减小刀具半径补偿值，最终达到零件的设计尺寸。使用刀具半径补偿时的注意事项：-刀补的建立和取消必须在直线插补（G00或G01）指令下进行，不能在圆弧插补指令下建立或取消刀补。-要注意刀补的方向（G41左刀补和G42右刀补），根据刀具相对于工件的位置正确选择刀补方向。-在刀补建立和取消过程中，刀具的移动距离要足够，以避免刀具与工件发生干涉。-当刀具半径补偿值设置错误时，会导致加工尺寸偏差或刀具与工件发生碰撞，因此要仔细检查刀补值的设置。3.简述数控铣床加工零件的一般步骤。答：数控铣床加工零件的一般步骤如下：-零件图纸分析：首先要对零件图纸进行详细的分析，了解零件的形状、尺寸、精度要求、材料等信息，确定加工工艺方案。-工艺规划：根据零件的特点和加工要求，选择合适的加工设备、刀具、夹具和切削用量等。确定加工工序，划分粗加工、精加工阶段，安排加工顺序。-数值计算：根据零件的几何形状和加工路径，计算出编程所需的坐标值。对于简单的零件可以手工计算，对于复杂的零件则需要使用计算机辅助编程软件进行计算。-编写数控程序：根据工艺规划和数值计算结果，使用数控编程语言（如G代码、M代码等）编写数控加工程序。程序中要包含刀具的运动轨迹、主轴转速、进给速度、切削深度等信息。-程序输入：将编写好的数控程序通过手动输入、计算机串口传输、网络传输等方式输入到数控铣床的数控系统中。-对刀操作：使用对刀工具确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置，设置刀具长度补偿和刀具半径补偿等参数。-程序校验：在正式加工前，通过数控系统的图形模拟功能或空运行功能，对编写的程序进行校验，检查刀具的运动轨迹是否正确，是否存在干涉等问题。-零件加工：在校验程序无误后，安装好工件和刀具，启动机床进行零件加工。在加工过程中，要密切观察机床的运行情况，及时处理出现的问题。-质量检测：加工完成后，使用量具对零件的尺寸、形状、表面粗糙度等进行检测，判断零件是否符合设计要求。如果不符合要求，要分析原因，采取相应的措施进行改进。四、编程题（20分）如图所示的平面轮廓零件，厚度为5mm，材料为铝合金。要求使用数控铣床进行加工，编写该零件的数控加工程序。（假设工件坐标系原点位于零件左下角，刀具选用φ10mm的立铣刀，主轴转速S=1000r/min，进给速度F=200mm/min，安全高度为20mm，切削深度为5mm，采用刀具半径右补偿）```plaintext|----------------------||||||||||R20||||||||----------------------|```以下是数控加工程序：```plaintextO0001;//程序号G21;//设定单位为毫米G90;//绝对坐标编程G40G49G80;//取消刀具半径补偿、刀具长度补偿和固定循环M03S1000;//主轴正转，转速100