中级数控车工练习题库及参考答案

中级数控车工练习题库及参考答案一、选择题1.数控车床能进行螺纹加工，其主轴上一定安装了（）。A.测速发电机B.脉冲编码器C.温度控制器D.光电管答案：B解析：脉冲编码器可发出脉冲信号，用于检测主轴的转角位置和转速，数控车床根据其反馈信号控制螺纹加工的螺距等参数。测速发电机主要用于检测电机转速；温度控制器用于控制温度；光电管主要用于光电检测等，均与螺纹加工时主轴的检测无关。2.车削加工中心与普通数控车床、数控车削专机的主要区别是（）。A.有刀库和自动换刀装置B.转速高C.加工精度高D.能完成钻、铰、攻丝等加工答案：A解析：车削加工中心具有刀库和自动换刀装置，可在一次装夹中通过自动换刀完成多种工序加工，而普通数控车床、数控车削专机一般刀具数量有限，不具备自动换刀功能。转速高、加工精度高并非车削加工中心与后两者的主要区别；能完成钻、铰、攻丝等加工是因为有刀库和自动换刀装置支持才得以实现，本质区别还是在于刀库和自动换刀装置。3.数控车床的F功能常用（）单位。A.m/minB.mm/min或mm/rC.m/rD.cm/min答案：B解析：在数控车床中，当F用于指定进给速度时，其单位可以是mm/min（每分钟进给毫米数），用于直线进给等情况；也可以是mm/r（每转进给毫米数），用于车削等回转类加工时表示主轴每转刀具的进给量。m/min、m/r、cm/min一般不是数控车床F功能的常用单位。4.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，它能识别和处理加工程序，发出各种控制指令，控制机床各部件的运动。伺服系统是执行数控系统指令，实现进给和主轴运动的驱动装置；反馈系统用于检测机床运动部件的位置、速度等信息并反馈给数控系统；传动系统则是传递运动和动力的机构，它们都受数控系统的指挥和控制。5.数控机床的联动轴数是指机床数控装置的（）同时达到空间某一点的坐标数目。A.主轴B.坐标轴C.工件D.电机答案：B解析：联动轴数是指数控机床的多个坐标轴能够同时协调运动，使刀具或工件能够到达空间某一点的坐标数目。主轴主要是带动工件或刀具旋转；工件是被加工对象；电机是提供动力的部件，它们都不是表述联动轴数所针对的对象。6.闭环控制系统的位置检测装置装在（）。A.传动丝杠上B.电机轴上C.机床移动部件上D.数控装置中答案：C解析：闭环控制系统是将位置检测装置安装在机床移动部件上，直接检测移动部件的实际位置，并将该位置反馈给数控装置，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、电机轴上安装检测装置属于半闭环控制系统的常见方式；数控装置中不安装位置检测装置。7.数控编程时，应首先设定（）。A.机床原点B.固定参考点C.机床坐标系D.工件坐标系答案：D解析：在数控编程时，为了方便编程和确定零件在机床上的加工位置，首先要设定工件坐标系。工件坐标系是编程人员在编程时根据零件特点自行设定的坐标系。机床原点是机床坐标系的基准点；固定参考点是机床上的一个固定位置点；机床坐标系是机床本身固有的坐标系，它们虽然重要，但不是编程时首先设定的。8.用φ12的刀具进行轮廓的粗、精加工，要求精加工余量为0.4，则粗加工偏移量为（）。A.12.4B.11.6C.6.4D.6.6答案：C解析：刀具半径为12÷2=6，精加工余量为0.4，那么粗加工时刀具中心相对于编程轮廓的偏移量应为刀具半径加上精加工余量，即6+0.4=6.4。9.刀具长度补偿值的地址用（）。A.DB.HC.RD.J答案：B解析：在数控编程中，刀具长度补偿值的地址通常用H。D一般用于刀具半径补偿值的地址；R常用于圆弧半径等参数的表示；J一般不用于刀具补偿地址。10.下列指令中属于非模态指令的是（）。A.G00B.G01C.G04D.G03答案：C解析：非模态指令仅在本程序段有效，执行完该程序段后指令功能消失。G04是暂停指令，只在当前程序段起作用。G00、G01、G03都是模态指令，一旦被指定，在后续程序段中一直有效，直到被同组其他指令取代。11.下列G指令中（）是非模态指令。A.G00B.G01C.G02D.G04答案：D解析：同第10题，G04是暂停指令，属于非模态指令，在本程序段执行完后功能消失。G00、G01、G02为模态指令，在未被同组其他指令替换时一直有效。12.车削加工时的切削力可分解为主切削力Fc、切深抗力Fp和进给抗力Ff，其中消耗功率最大的力是（）。A.进给抗力FfB.切深抗力FpC.主切削力FcD.不确定答案：C解析：主切削力Fc是沿主运动方向的力，它消耗了切削过程中的主要功率。进给抗力Ff是沿进给运动方向的力，其功率消耗相对较小；切深抗力Fp是垂直于工作平面的力，它基本不消耗功率。所以消耗功率最大的力是主切削力Fc。13.车削细长轴时，为了减少工件的变形和振动，应采用较大的（）的车刀进行切削。A.主偏角B.副偏角C.刃倾角D.前角答案：A解析：车削细长轴时，采用较大主偏角的车刀，可使径向力（切深抗力）减小，从而减少工件的变形和振动。副偏角主要影响已加工表面的粗糙度；刃倾角主要影响切屑的流出方向和刀具的强度等；前角主要影响切削力和刀具的锋利程度等，但它们对减少细长轴变形和振动的效果不如主偏角明显。14.车削塑性材料时，为了减少切屑与刀具前面的摩擦，应选择（）。A.较低的切削速度B.较大的前角C.较小的后角D.较小的主偏角答案：B解析：较大的前角可以使刀具前面更加锋利，减少切屑与刀具前面的摩擦，降低切削力和切削温度，改善切削性能。较低的切削速度会使切削力增大，切屑与刀具前面的摩擦也可能增加；较小的后角主要影响刀具后面与工件的摩擦；较小的主偏角主要影响径向力和切削宽度等，它们对减少切屑与刀具前面的摩擦效果不如前角显著。15.粗车时，切削用量的选择原则是（）。A.首先选择较大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，最后确定合理的切削速度B.首先选择较大的进给量，其次选择较大的背吃刀量，最后确定合理的切削速度C.首先选择较大的切削速度，其次选择较大的背吃刀量，最后确定合理的进给量D.首先选择较大的切削速度，其次选择较大的进给量，最后确定合理的背吃刀量答案：A解析：粗车时，为了提高生产效率，首先应选择较大的背吃刀量，以尽可能多地切除加工余量；其次选择较大的进给量，在保证刀具耐用度和加工质量的前提下进一步提高切削效率；最后根据刀具材料、工件材料等因素确定合理的切削速度。因为背吃刀量和进给量对刀具耐用度的影响相对较小，而切削速度对刀具耐用度的影响较大。16.精车时，为了保证加工精度和表面质量，应选择（）。A.较大的背吃刀量、较小的进给量和较高的切削速度B.较小的背吃刀量、较小的进给量和较高的切削速度C.较小的背吃刀量、较大的进给量和较低的切削速度D.较大的背吃刀量、较大的进给量和较低的切削速度答案：B解析：精车时，为保证加工精度和表面质量，应选择较小的背吃刀量，以去除较小的精加工余量；较小的进给量可减少已加工表面的残留面积，降低表面粗糙度；较高的切削速度可使切削过程更加平稳，且能避免积屑瘤的产生，进一步提高表面质量。17.车削螺纹时，车刀的（）应等于螺纹的牙型角。A.前角B.后角C.主偏角D.刀尖角答案：D解析：车削螺纹时，车刀的刀尖角应等于螺纹的牙型角，这样才能车削出正确的螺纹牙型。前角主要影响切削力和刀具的锋利程度；后角主要影响刀具后面与工件的摩擦；主偏角主要影响径向力和切削宽度等，它们都与螺纹牙型角的形成无关。18.车削三角形外螺纹时，螺纹的牙高（）0.5413P（P为螺距）。A.大于B.等于C.小于D.不确定答案：B解析：车削三角形外螺纹时，螺纹的牙高理论上等于0.5413P（P为螺距）。这是根据三角形螺纹的牙型尺寸计算得出的。19.螺纹加工时，应注意在两端设置足够的升速进刀段δ1和降速退刀段δ2，其数值由（）确定。A.螺纹导程和螺纹精度B.螺纹导程和进给速度C.螺纹精度和进给速度D.螺纹导程和切削速度答案：B解析：升速进刀段δ1和降速退刀段δ2的数值由螺纹导程和进给速度确定。螺纹导程决定了螺纹每转的轴向移动量，进给速度决定了刀具移动的快慢，为了保证螺纹加工的起始和结束部分的精度，需要根据这两个因素设置合适的δ1和δ2。20.零件的（）直接影响加工的难易程度和加工质量。A.尺寸精度B.形状精度C.位置精度D.表面粗糙度答案：A解析：尺寸精度直接影响加工的难易程度和加工质量。尺寸精度要求越高，加工时对刀具、切削参数、加工工艺等的要求就越严格，加工难度也就越大，同时也直接关系到零件是否能满足设计的使用要求。形状精度、位置精度、表面粗糙度虽然也对加工有重要影响，但相比之下，尺寸精度的影响更为直接。二、判断题1.数控车床的编程原点可以与机床原点重合。（）答案：√解析：编程原点是编程人员根据零件特点自行设定的坐标系原点，它可以根据实际情况与机床原点重合，也可以不重合。2.数控机床的进给速度由F指令决定，与主轴转速无关。（）答案：×解析：在车削加工中，当F指令采用每转进给量（mm/r）时，进给速度与主轴转速有关，进给速度=每转进给量×主轴转速。3.刀具半径补偿功能只能用于铣削加工。（）答案：×解析：刀具半径补偿功能不仅可用于铣削加工，在数控车削加工中也经常用到，例如在车削外圆、内孔等轮廓时，可以通过刀具半径补偿来保证加工精度。4.半闭环控制系统的精度比开环控制系统的精度高，比闭环控制系统的精度低。（）答案：√解析：半闭环控制系统是将位置检测装置安装在电机轴或传动丝杠上，间接检测机床移动部件的位置，其精度比不具备位置反馈的开环控制系统高；但由于检测装置不是直接安装在机床移动部件上，存在传动链误差等因素的影响，所以精度比直接检测机床移动部件位置的闭环控制系统低。5.数控机床的机床坐标系和工件坐标系是固定不变的。（）答案：×解析：机床坐标系是机床本身固有的坐标系，在机床出厂时已经确定，一般是固定不变的；但工件坐标系是编程人员根据零件特点自行设定的坐标系，它可以根据加工要求和装夹方式等进行调整和设定，不是固定不变的。6.车削加工中，切削液的主要作用是冷却和润滑。（）答案：√解析：在车削加工中，切削液可以带走切削过程中产生的热量，起到冷却作用，降低切削温度，提高刀具耐用度；同时还能在刀具与工件、切屑之间形成润滑膜，减少摩擦，提高加工表面质量。7.刀具的前角越大，刀具越锋利，切削力越小，所以前角越大越好。（）答案：×解析：虽然刀具前角越大，刀具越锋利，切削力越小，但前角过大，会使刀具的强度降低，刀具容易磨损和破损，所以前角不是越大越好，需要根据工件材料、刀具材料等因素合理选择。8.车削多头螺纹时，要保证螺距精度，关键是要保证分头精度。（）答案：√解析：车削多头螺纹时，螺距精度主要取决于分头精度。如果分头不准确，各头螺纹的螺距就会出现误差，影响螺纹的使用性能。9.数控编程时，绝对编程和增量编程不能混合使用。（）答案：×解析：在数控编程中，绝对编程和增量编程可以混合使用，这样可以根据不同的加工要求和编程习惯，使编程更加灵活和方便。10.数控机床的伺服系统是一种自动控制系统，它能够精确地控制机床的运动部件的位置和速度。（）答案：√解析：伺服系统是数控机床的重要组成部分，它接收数控装置发出的指令信号，通过驱动电机等装置精确地控制机床运动部件的位置和速度，以实现精确的加工。三、简答题1.简述数控车床的编程步骤。答案：（1）分析零件图：明确零件的形状、尺寸、精度、表面粗糙度等技术要求，确定加工工艺路线。（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：根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具运动轨迹的坐标值，包括基点和节点坐标等。（4）编写加工程序：按照数控系统规定的编程格式和指令代码，将工艺过程和数值计算结果编写成加工程序。（5）程序校验和试切：利用数控系统的图形模拟功能或在机床上进行空运行校验程序，检查程序的正确性；然后进行试切加工，根据试切结果调整程序和工艺参数。2.简述刀具半径补偿的作用及应用场合。答案：作用：（1）可以简化编程：编程时只需按零件轮廓编程，通过刀具半径补偿指令，数控系统自动计算刀具中心的运动轨迹，使编程人员无需考虑刀具半径尺寸。（2）提高加工精度：在刀具磨损或更换刀具后，只需修改刀具半径补偿值，而无需修改程序，可保证加工精度。（3）实现粗、精加工：通过改变刀具半径补偿值，可实现同一程序的粗、精加工。例如，粗加工时将补偿值设为刀具半径加上精加工余量，精加工时设为刀具半径。应用场合：（1）铣削加工中，加工平面轮廓、型腔等，如铣削凸台、凹槽等零件。（2）车削加工中，车削外圆、内孔、锥面、圆弧等轮廓时，可通过刀具半径补偿保证加工精度。3.简述车削加工中切削液的选择原则。答案：（1）根据工件材料选择：-加工铸铁等脆性材料时，一般不用切削液，因为铸铁切屑呈崩碎状，切削液不易进入切削区，且会使切屑飞溅，污染工作环境。但在精加工时，可使用润滑性能较好的煤油等作为切削液，以提高表面质量。-加工钢等塑性材料时，粗加工一般选用以冷却为主的水溶液或乳化液，以降低切削温度，减少刀具磨损；精加工时选用以润滑为主的切削油或高浓度的乳化液，以提高表面质量。（2）根据加工工艺选择：-车削螺纹时，由于螺纹加工精度要求较高，一般选用润滑性能好的切削油或极压切削液，以减少刀具磨损，保证螺纹的表面质量和精度。-车削细长轴时，为了减少工件的变形和振动，可选用冷却性能好的切削液，以降低切削温度，减少热变形。（3）根据刀具材料选择：-高速钢刀具耐热性较差，一般选用冷却性能好的切削液，如水溶液或乳化液，以降低切削温度，提高刀具耐用度。-硬质合金刀具耐热性好，但强度较低，在高速切削时一般不用切削液，以免刀具产生裂纹；但在低速切削或精加工时，可选用润滑性能好的切削液，以提高加工表面质量。四、编程题1.加工如图所示的轴类零件，毛坯为φ35×100的棒料，材料为45钢。要求编写粗、精车外轮廓及车槽、车螺纹的数控加工程序。（工件坐标系原点设在工件右端面中心）（此处可插入轴类零件的简单示意图，标注尺寸：从右到左，直径依次为φ18、φ24、φ30，长度依次为20、30、30，槽宽4，槽深2，螺纹M24×2，螺纹长度20）答案：```O0001;（程序名）T0101;（选用1号外圆车刀，建立刀具补偿）M03S800;（主轴正转，转速800r/min）G00X37.0Z2.0;（快速定位到起刀点）G71U1.5R0.5;（粗车循环，每次背吃刀量1.5mm，退刀量0.5mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.3;（定义粗车循环轮廓，X方向精加工余量0.5mm，Z方向精加工余量0.1mm，进给量0.3mm/r）N10G00X0;（轮廓起始段）G01Z0F0.15;X18.0;Z-20.0;X24.0;Z-50.0;X30.0;Z-80.0;N20G01X37.0;（轮廓结束段）G70P10Q20;（精车循环）G00X32.0Z-52.0;（快速定位到车槽起始点）T0202;（选用2号切槽刀，建立刀具补偿）G01X20.0F0.1;（车槽）G04X2.0;（暂停2s）G00X32.0;Z-30.0;T0303;（选用3号螺纹车刀，建立刀具补偿）M03S400;（主轴转速400r/min）G92X23.8Z-50.0F2.0;（螺纹车削循环，第一次车削，直径23.8mm，螺纹长度20mm