数控机床与编程试题题库及答案

数控机床与编程试题题库及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1在FANUC0iMateTD系统中，G71指令用于A.精加工循环 B.外圆粗车复合循环 C.切槽循环 D.螺纹切削循环答案：B1.2数控铣床采用G43H01后，若Z轴移动指令为G00Z50.，则实际移动距离为A.50mm B.50mm+刀具长度补偿值 C.50mm−刀具长度补偿值 D.与补偿值无关答案：B1.3下列代码中，属于模态指令的是A.G04 B.G09 C.G40 D.G53答案：C1.4在SIEMENS828D中，用于取消零点偏移的指令是A.TRANS B.ATRANS C.G500 D.G54答案：C1.5对于闭环伺服系统，位置反馈元件通常安装在A.伺服电机轴 B.滚珠丝杠末端 C.工作台导轨 D.主轴答案：B1.6数控车床加工60°公制螺纹，螺距2mm，主轴转速800r/min，则进给速度F应设为A.400mm/min B.800mm/min C.1600mm/min D.3200mm/min答案：C1.7在加工中心上，刀具交换时主轴定向角度由哪组参数决定A.伺服增益 B.刀具偏置 C.换刀宏程序 D.主轴定向偏移参数答案：D1.8下列关于RS274D标准的描述，正确的是A.仅适用于车床 B.定义了G、M、T、S、F代码格式 C.规定刀具材料 D.定义了PLC编程语言答案：B1.9在FANUC系统中，程序段“G01X50.Y50.F0.2”中的F0.2表示A.0.2mm/min B.0.2mm/r C.0.2r/min D.0.2m/min答案：B1.10数控系统“跟随误差”增大，最可能的原因是A.程序暂停 B.增益过低 C.反向间隙补偿过大 D.刀具磨损答案：B1.11在加工中心上，采用G54～G59零点偏移时，偏移量存储在A.刀具补偿寄存器 B.宏变量 C.零点偏移寄存器 D.PLC寄存器答案：C1.12数控铣削内轮廓时，刀具补偿方向判定依据A.刀具旋转方向与工件位置 B.进给方向与工件位置 C.主轴转速 D.刀具长度答案：B1.13在FANUC系统中，欲将程序号O0001复制为O1000，应使用A.COPY B.RENAME C.PROGRAMMANAGER D.I/O通道答案：C1.14下列关于“开环步进系统”的描述，错误的是A.无位置反馈 B.精度取决于步距角 C.存在失步风险 D.必须采用伺服电机答案：D1.15在数控车床上，采用G96恒定线速度切削时，主轴转速与直径关系为A.n=1000v/(πD) B.n=vD/1000 C.n=1000vD D.n=πD/v答案：A1.16在SIEMENS系统中，指令“CYCLE95”用于A.钻中心孔 B.外圆粗精车复合 C.螺纹铣削 D.刚性攻丝答案：B1.17数控系统报警“SV0401”通常表示A.伺服准备就绪 B.伺服未就绪 C.超速 D.过载答案：B1.18在FANUC系统中，参数“3001”表示A.当前刀具号 B.当前主轴负载 C.时钟型宏变量 D.模态信息答案：C1.19下列关于“刀具半径补偿建立”的描述，正确的是A.可在G02/G03中建立 B.建立段必须含X、Y移动量 C.建立段可不含移动量 D.建立段必须含Z移动量答案：B1.20在加工中心上，采用“M19”指令实现A.主轴正转 B.主轴停止 C.主轴定向 D.主轴定位答案：C2.多项选择题（每题2分，共10分；多选少选均不得分）2.1下列属于数控系统插补算法的有A.逐点比较法 B.数字积分法 C.最小二乘法 D.时间分割法 E.遗传算法答案：A、B、D2.2导致加工表面出现“振纹”的常见原因有A.刀具磨损 B.主轴轴承预紧不足 C.进给过大 D.反向间隙补偿为零 E.工件材质过硬答案：A、B、C、E2.3在FANUC系统中，可用于调用子程序的方法有A.M98 B.M99 C.G65 D.G66 E.G67答案：A、C、D2.4下列关于“滚珠丝杠预紧”的描述，正确的有A.可提高轴向刚度 B.可减小反向间隙 C.会增大摩擦扭矩 D.会降低寿命 E.可采用双螺母垫片式结构答案：A、B、C、E2.5数控铣削型腔时，常用的下刀方式有A.垂直下刀 B.螺旋下刀 C.斜线下刀 D.中心钻孔后下刀 E.水平直接下刀答案：A、B、C、D3.填空题（每空1分，共20分）3.1在FANUC系统中，用于设定工件坐标系的指令为________，取消设定用________。答案：G54～G59；G533.2数控车床刀尖圆弧半径补偿指令为________，取消补偿用________。答案：G41/G42；G403.3若步进电机步距角1.8°，驱动器采用8细分，则每转脉冲数为________。答案：16003.4加工中心刀库容量为24把，采用随机换刀，刀库伺服电机采用________编码器实现闭环。答案：绝对式3.5在SIEMENS828D中，指令“G450”表示________功能开启。答案：刀尖半径补偿3.6数控系统增益调整中，比例增益KP增大，会使系统响应________，但过大会引起________。答案：加快；振荡3.7数控铣床采用G64连续路径模式时，系统会自动________，以减小________。答案：降速；过冲3.8在FANUC系统中，参数“502”表示________轴的反向间隙补偿量。答案：X3.9数控车床加工M30×2螺纹，主轴转速500r/min，则进给速度为________mm/min。答案：10003.10在加工中心上，采用“T”指令选刀，________指令完成换刀动作。答案：M063.11数控系统“跟随误差”计算公式为________。答案：E=v/Kv3.12在FANUC系统中，宏变量“5221”属于________变量。答案：零点偏移（G54X）3.13数控铣床采用G68坐标旋转时，旋转角度单位是________。答案：度（°）3.14数控系统“S”曲线加减速优点是可减小________冲击。答案：机械3.15在FANUC系统中，指令“G04X1.5”表示暂停________秒。答案：1.53.16数控车床刀塔采用________机构实现刀盘锁紧。答案：三齿盘3.17数控系统“电子齿轮比”公式为________。答案：N/M=指令脉冲×机械减速比/反馈脉冲3.18在加工中心上，采用“M08”指令开启________功能。答案：切削液3.19数控系统“伺服环更新周期”越短，则系统________越高。答案：带宽3.20在FANUC系统中，参数“1320”用于设定________行程极限。答案：正向软4.简答题（封闭型，每题5分，共20分）4.1简述数控系统“刀具长度补偿”建立与取消过程。答案：建立：在程序中写入G43H××，系统读取对应刀具长度补偿寄存器值，与后续Z轴移动指令叠加；取消：写入G49或G28/G30回参考点，系统取消长度补偿，Z轴恢复机床坐标。4.2写出FANUC系统“刚性攻丝”程序段格式并说明各字地址含义。答案：G84X_Y_Z_R_P_F_K_；X、Y为孔位，Z为孔底，R为参考平面，P为孔底暂停(ms)，F为螺距(mm/r)，K为重复次数。4.3简述“反向间隙补偿”与“螺距补偿”区别。答案：反向间隙补偿补偿传动链换向间隙，单位为μm，仅换向时生效；螺距补偿补偿丝杠导程误差，按轴坐标分段设置，全程生效。4.4说明数控铣床“螺旋下刀”优点及适用场合。答案：优点：减小刀具中心切削速度为零导致的冲击，降低刀具磨损，避免垂直下刀“顶刀”；适用：型腔粗加工、无中心切削刃刀具、薄壁件。5.简答题（开放型，每题10分，共20分）5.1某加工中心加工铝合金壳体，型腔深20mm，刀具Ø12mm两刃整体硬质合金立铣刀，主轴最高转速12000r/min，最大进给6000mm/min，刀具允许最大切宽0.6D，切深1D，试制定粗加工工艺参数并说明理由。答案：粗加工分两层，每层切深ap=10mm，切宽ae=7.2mm；转速n=12000×0.8=9600r/min，进给F=0.05×2×9600=960mm/min；采用螺旋下刀，下刀圆弧半径R=6mm，下刀速度300mm/min；理由：ap=1D保证效率，ae=0.6D控制切削力，转速降20%减小离心力，进给按每齿0.05mm取中值，螺旋下刀避免垂直冲击，分层减薄铝屑厚度，防止堵屑。5.2数控车床批量加工阶梯轴，出现直径尺寸逐渐增大现象，列出五种可能原因并给出排查步骤。答案：原因：1.刀具磨损；2.刀尖温度升高导致热胀；3.工件材料硬度不均；4.主轴轴承间隙增大；5.零点漂移。排查：1.每加工50件测量刀尖半径并记录；2.红外测温仪监控刀尖温度，超80℃加冷却液；3.抽检工件硬度，分段记录；4.百分表测主轴径向跳动，超0.01mm调整轴承；5.激光对刀仪校验零点偏移，若502变化>5μm，重新设定G54。6.应用题（计算类，每题10分，共20分）6.1已知数控铣床X、Y轴伺服电机编码器线数为2500p/r，丝杠导程10mm，减速比1:1，系统要求脉冲当量0.001mm，求电子齿轮比N/M，并写出参数设置步骤。答案：脉冲当量δ=0.001mm，电机转一圈需10000脉冲，编码器反馈2500×4=10000脉冲，故N/M=1/1；参数：FANUC系统No.2084(X)=1，No.2085(X)=1；No.2084(Y)=1，No.2085(Y)=1；断电重启。6.2数控车床加工Tr40×7梯形螺纹，牙深3.5mm，分5刀切削，采用恒定切削面积法，求每刀切深及最终坐标。答案：总面积A=0.5×3.5×3.5×tan15°=3.247mm²，每刀面积0.6494mm²；设第i刀切深di，则Σ(3.5−di−1+3.5−di)/2×(di−di−1)=0.6494；解得：d1=0.72，d2=1.02，d3=1.25，d4=1.44，d5=1.57mm；最终X坐标：40−2×3.5=33mm。7.应用题（分析类，每题10分，共20分）7.1某加工中心运行中出现“SV0436”X轴过载报警，实测切削力Fx=1200N，电机额定扭矩Tn=10N·m，丝杠导程10mm，效率η=0.9，机械质量m=500kg，摩擦系数μ=0.05，分析是否真过载并提出改进措施。答案：电机需扭矩T=1200×0.01/(2π×0.9)+0.05×500×9.8×0.01/(2π)=2.12+0.39=2.51N·m<10N·m，理论未过载；实测电流85%额定，报警原因为电机散热器堵塞，温升>80℃；改进：清理散热片，降低负载率至70%，加切削液降温，报警消除。7.2数控铣圆出现椭圆，长轴+0.08mm，短轴−0.05mm，夹角30°，分析误差来源并给出补偿方案。答案：误差来源：1.反向间隙X、Y差异；2.伺服增益不匹配；3.垂直度误差。测量：球杆仪测试，X反向间隙35μm，Y反向间隙20μm，X/Y增益比1.15，垂直度误差40μm/300mm；补偿：No.1851(X)=35，No.1851(Y)=20；调整No.1825(X)由3000→2800，使增益比1:1；刮研导轨，垂直度调至10μm/300mm；试切圆误差降至±0.01mm。8.应用题（综合类，每题15分，共30分）8.1完成图示零件（附图省略）数控铣削工艺设计：材料45钢，硬度HB220，型腔80×60×15mm，四角R8mm，壁厚3mm，底面有4×Ø10+0.050深12mm孔，表面粗糙度Ra1.6μm，批量200件。要求：1.制定工序卡片；2.编写FANUC系统加工程序（含刀补、坐标系、钻孔循环）；3.列出刀具清单；4.给出检测方案。答案：工序：1.铣上平面，Ø50面铣刀，ap=1mm，ae=40mm，n=800r/min，F=400mm/min；2.粗型腔，Ø12两刃立铣刀，分3层，ap=5mm，ae=7mm，n=1200r/min，F=600mm/min，螺旋下刀；3.精型腔，Ø8四刃立铣刀，ap=15mm，ae=0.3mm，n=2000r/min，F=400mm/min，顺铣；4.钻中心孔，Ø3中心钻，n=2500r/min，F=200mm/min；5.钻底孔，Ø9.8麻花钻，n=800r/min，F=120mm/min；6.铰孔，Ø10H7铰刀，n=300r/min，F=60mm/min；7.去毛刺。程序：O1000G54G90G40G49