数控技术试题库含答案

数控技术试题库含答案一、选择题（每题2分，共30分）1.世界上第一台数控机床诞生在（）。A.美国B.日本C.德国D.英国答案：A。1952年，美国麻省理工学院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.G27、G28C.G04D.M02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才失效的代码。G01是直线插补指令，属于模态指令；G27、G28是非模态指令，用于返回参考点检查等；G04是暂停指令，是非模态的；M02是程序结束指令，是非模态的。3.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，总步数等于终点坐标的绝对值之和，即JE=|Xe|+|Ye|，这里Xe=5，Ye=8，所以JE=5+8=13。4.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.浮动参考点答案：C。在数控编程中，首先要设定工件坐标系，这样才能确定零件轮廓上各点的坐标位置，方便编写加工程序。机床原点是机床固有的点；固定参考点是机床上的一个固定位置；浮动参考点一般用于某些特殊的机床功能。5.闭环控制系统的位置检测装置装在（）。A.传动丝杠上B.伺服电动机轴上C.机床移动部件上D.数控装置中答案：C。闭环控制系统中，位置检测装置安装在机床移动部件上，直接测量机床移动部件的实际位置，将其与指令位置进行比较，从而实现精确的位置控制。传动丝杠上安装检测装置一般是半闭环系统；伺服电动机轴上安装检测装置也是半闭环系统；数控装置中没有用于直接检测位置的装置。6.下列G代码中（）是模态代码。A.G00、G01、G02、G03B.G04C.G27、G28D.M02答案：A。如前面所述，G00（快速定位）、G01、G02（顺时针圆弧插补）、G03（逆时针圆弧插补）都是模态指令；G04、G27、G28、M02是非模态指令。7.数控铣床的默认加工平面是（）。A.XY平面B.XZ平面C.YZ平面D.都不是答案：A。数控铣床默认的加工平面是XY平面，在编程时如果没有特殊指定平面，一般是在XY平面进行加工。8.圆弧插补指令G02XYR中，X、Y后的值表示圆弧的（）。A.起点坐标值B.终点坐标值C.圆心坐标相对于起点的值D.圆心坐标值答案：B。在圆弧插补指令G02（顺时针圆弧插补）或G03（逆时针圆弧插补）中，X、Y后的值表示圆弧的终点坐标值，R表示圆弧半径。9.数控车床中，转速功能字S可指定（）。A.mm/rB.r/mmC.r/minD.mm/min答案：C。在数控车床中，转速功能字S用于指定主轴的转速，单位是r/min（转每分钟）；mm/r是进给量的单位，表示每转进给毫米数；mm/min也是进给速度的单位，表示每分钟进给毫米数。10.确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（）。A.X轴B.Y轴C.Z轴D.A轴答案：C。确定数控机床坐标轴时，通常先确定Z轴，Z轴一般是与机床主轴轴线平行的坐标轴，然后再根据右手直角坐标系确定X轴和Y轴。A轴是绕X轴旋转的坐标轴。11.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主要用于数控铣床和加工中心等；SIEMENS820G是西门子的通用型数控系统，但FANUC-0T更具针对性用于数控车床。12.下面哪种检测装置可直接将被测转角或位移量转化成相应代码（）。A.光电盘B.编码盘C.感应同步器D.旋转变压器答案：B。编码盘可直接将被测转角或位移量转化成相应代码，如二进制代码等；光电盘主要是通过光电转换来测量转速等；感应同步器是利用电磁感应原理来测量位移；旋转变压器是一种测量角度的电磁元件，但不能直接转化为代码。13.加工中心与数控铣床的主要区别是（）。A.数控系统复杂程度不同B.机床精度不同C.有无自动换刀系统D.主轴转速不同答案：C。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系统，可以在一次装夹中完成多种刀具的加工，提高了加工效率和精度；而数控铣床一般需要人工换刀。数控系统复杂程度、机床精度和主轴转速不是两者的主要区别。14.数控系统所规定的最小设定单位就是（）。A.数控机床的运动精度B.机床的加工精度C.脉冲当量D.数控机床的传动精度答案：C。脉冲当量是数控系统所规定的最小设定单位，它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。数控机床的运动精度、加工精度和传动精度与脉冲当量有关，但不是同一个概念。15.下列代码指令中，在程序里可以省略、次序颠倒的代码指令是（）。A.程序号B.准备功能指令C.辅助功能指令D.进给功能指令答案：A。程序号主要用于标识程序，在程序里可以省略，而且其次序颠倒一般不影响程序的执行；准备功能指令（G代码）、辅助功能指令（M代码）和进给功能指令都有其特定的含义和执行顺序，不能随意省略和颠倒。二、判断题（每题1分，共10分）1.数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。（）答案：错误。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，它不是简单地将普通电气装置更换成CNC控制装置，而是在机械结构、传动系统、检测系统等方面都进行了专门的设计和优化，以适应数控加工的要求。2.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，当圆弧所对应的圆心角大于180°时，半径取负值；当圆心角小于等于180°时，半径取正值。3.一个主程序中只能有一个子程序。（）答案：错误。一个主程序中可以调用多个子程序，并且子程序还可以嵌套调用，以实现复杂的加工功能。4.数控机床的编程方式是绝对编程或增量编程。（）答案：错误。数控机床的编程方式除了绝对编程和增量编程外，还有混合编程，即在一个程序中可以同时使用绝对坐标和增量坐标进行编程。5.不同的数控机床可能选用不同的数控系统，但数控加工程序指令都是相同的。（）答案：错误。不同的数控机床选用不同的数控系统，其数控加工程序指令虽然有一些通用的部分，但也存在很多差异。例如，FANUC系统和西门子系统的指令格式和部分指令功能就有所不同。6.闭环数控机床的检测装置，通常安装在伺服电动机上。（）答案：错误。如前面所述，闭环数控机床的检测装置安装在机床移动部件上，而半闭环数控机床的检测装置通常安装在伺服电动机轴上。7.数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。（）答案：正确。数控车床的刀具补偿功能包括刀尖半径补偿和刀具位置补偿。刀尖半径补偿是为了补偿刀尖圆弧半径对加工精度的影响；刀具位置补偿是为了调整刀具的实际位置与编程位置之间的差异。8.数控铣床加工时保持工件切削点的线速度不变的功能称为恒线速度控制。（）答案：错误。恒线速度控制一般用于数控车床，是指在加工过程中保持工件切削点的线速度不变；数控铣床一般不使用恒线速度控制，而是采用恒转速控制等方式。9.数控系统中，G41、G42是对刀具半径进行补偿。（）答案：正确。G41是刀具左补偿指令，G42是刀具右补偿指令，它们用于对刀具半径进行补偿，以保证加工轮廓的精度。10.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。数控机床的进给路线的选择直接影响到刀具的运动轨迹、切削力的变化等，从而影响工件的加工精度和表面质量，同时也是编程轨迹计算的重要依据。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，确定加工方案和加工工艺。（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：根据零件图样和加工工艺，计算出刀具的运动轨迹坐标值，如直线的起点、终点坐标，圆弧的圆心坐标、半径等。（4）编写加工程序单：根据计算出的坐标值和工艺要求，按照数控系统规定的指令代码和程序格式编写加工程序单。（5）程序输入：将编写好的加工程序通过纸带阅读机、键盘、磁盘等方式输入到数控系统中。（6）程序校验与首件试切：通过数控系统的图形显示功能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。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在进行轮廓加工时，自动将刀具中心轨迹偏移一个刀具半径值，以保证加工出的零件轮廓符合图样要求。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，而不必考虑刀具的半径大小，减少了编程的工作量和难度。（2）提高加工精度：通过刀具半径补偿，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，提高零件的加工精度。（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，而不必重新编写加工程序，提高了加工效率。3.简述开环、半闭环和闭环数控系统的特点。答：（1）开环数控系统：-特点：没有位置检测装置，数控装置发出的指令信号是单向的，不进行反馈比较。-优点：结构简单、成本低、调试方便、工作可靠。-缺点：精度较低，系统的稳定性取决于步进电动机的性能和传动机构的精度，一般适用于精度要求不高的小型数控机床。（2）半闭环数控系统：-特点：位置检测装置安装在伺服电动机轴或传动丝杠上，间接测量机床移动部件的位置。-优点：精度比开环系统高，系统的稳定性较好，调试比闭环系统容易。-缺点：由于没有直接测量机床移动部件的实际位置，存在一定的误差，如丝杠的螺距误差等。（3）闭环数控系统：-特点：位置检测装置安装在机床移动部件上，直接测量机床移动部件的实际位置，并将其反馈到数控装置中与指令位置进行比较，进行误差修正。-优点：精度高，能实时补偿各种因素引起的误差，适用于高精度的数控机床。-缺点：结构复杂、成本高、调试和维护难度大，系统的稳定性较差，对环境要求较高。四、编程题（每题15分，共30分）1.如图所示，零件轮廓由直线和圆弧组成，刀具起点为A（0，0），沿A-B-C-D-A顺序加工，试用FANUC系统编写其数控加工程序。已知切削速度v=100m/min，进给速度f=100mm/min，主轴转速n可根据切削速度计算，刀具直径为φ10mm。（图中：B（20，0），C（20，30），D（0，30），圆弧CD半径R=20）答：首先计算主轴转速n，根据公式\(n=\frac{1000v}{\pid}\)（d为刀具直径），这里\(v=100m/min\)，\(d=10mm=0.01m\)，则\(n=\frac{1000\times100}{\pi\times0.01}\approx31831r/min\)，取\(n=3000r/min\)。程序如下：```O0001;G90G54G00X0Y0;//绝对坐标编程，选择G54工件坐标系，快速定位到起点AM03S3000;//主轴正转，转速3000r/minG01X20Y0F100;//直线插补到B点G01X20Y30;//直线插补到C点G02X0Y30R20;//顺时针圆弧插补到D点G01X0Y0;//直线插补回到A点M05;//主轴停转M30;//程序结束```2.编写一个数控车床加工程序，加工一个外径为φ50mm，长度为100mm的轴，毛坯直径为φ60mm，材料为45钢。采用G71粗车循环和G70精车循环，主轴转速n=600r/min，粗车进给量f=0.2mm/r，精车进给量f=0.1mm/r，背吃刀量ap=2mm，精加工余量X向为0.5mm，Z向为0.2mm。答：程序如下：```O0002;T0101;//选择1号刀具，调用1号刀具补偿M03S600;//主轴正转，转速600r/minG00X62Z2;//快速定位到循环起点G71U2