数控车床习题库

数控车床习题库一、选择题1.数控车床的F功能常用的单位是（）。A.m/minB.mm/min或mm/rC.m/rD.cm/min答案：B解析：在数控车床中，F功能用于指定进给速度，其单位通常是mm/min（每分钟进给毫米数，用于每分钟进给量编程）或mm/r（每转进给毫米数，用于每转进给量编程）。2.用G50设定工件坐标系时，该指令是（）。A.模态指令B.非模态指令C.增量值指令D.绝对值指令答案：B解析：G50设定工件坐标系指令是非模态指令，只在本程序段有效，不像模态指令会一直保持有效直到被同组的其他指令替代。3.数控车床中，转速功能字S可指定（）。A.mm/rB.r/minC.mm/minD.cm/min答案：B解析：在数控车床里，S功能字用于指定主轴转速，单位是r/min（转/分钟）。4.下列G指令中（）是非模态指令。A.G00B.G01C.G04D.G03答案：C解析：G04是暂停指令，只在本程序段执行时有效，属于非模态指令；而G00、G01、G03是模态指令，会保持其功能直到被同组其他指令替代。5.数控车床编程时，绝对尺寸编程用（）指令。A.G90B.G91C.G92D.G94答案：A解析：G90是绝对尺寸编程指令，刀具运动过程中所有的坐标点均以工件坐标系的原点为基准来计算坐标值；G91是增量尺寸编程指令，刀具运动的坐标值是相对于前一个位置的增量值。6.车削加工中心与普通数控车床的主要区别是（）。A.有刀库和自动换刀装置B.转速高C.进给速度快D.刚度高答案：A解析：车削加工中心具备刀库和自动换刀装置，能在加工过程中自动更换刀具，实现多种加工工艺，这是它与普通数控车床的主要区别。7.数控车床的刀具补偿功能，分为（）和刀具位置补偿。A.刀具半径补偿B.刀具长度补偿C.刀具角度补偿D.刀具磨损补偿答案：A解析：数控车床的刀具补偿功能主要包括刀具半径补偿和刀具位置补偿。刀具半径补偿用于补偿刀具半径尺寸对加工轮廓的影响，刀具位置补偿用于补偿刀具在X、Z轴方向上的位置偏差。8.车削螺纹时，应（）。A.先降速后退刀B.先退刀后降速C.直接退刀D.直接降速答案：B解析：车削螺纹结束时，为防止损坏螺纹和刀具，应先退刀使刀具离开工件表面，然后再降速。9.数控车床的机床原点一般设置在（）。A.卡盘前端面的中心B.卡盘后端面的中心C.卡盘外圆的中心D.尾座中心答案：B解析：数控车床的机床原点一般设置在卡盘后端面的中心，它是机床坐标系的基准点。10.当用G02/G03指令，对被加工零件进行圆弧编程时，下面关于使用半径R方式编程的说明正确的是（）。A.整圆加工只能使用半径R编程B.半径R只允许取正值C.不能加工整圆D.半径R只允许取负值答案：C解析：使用半径R方式编程时不能加工整圆，因为整圆编程时用R编程会出现两种情况（顺时针和逆时针圆弧编程时，R值相同）无法区分，所以整圆编程一般使用I、J、K圆心坐标编程方式。11.以下指令中，（）是准备功能指令。A.M03B.G90C.T0101D.S1000答案：B解析：准备功能指令又称G指令，用于指定机床的运动方式、坐标系设置等；M03是辅助功能指令，用于主轴正转；T0101是刀具功能指令，用于选择刀具和刀具补偿号；S1000是主轴转速功能指令。12.刀具半径补偿指令在（）情况下不能撤销。A.刀具切出工件B.刀具返回参考点C.刀具停止D.刀具切削过程中答案：D解析：刀具半径补偿指令在刀具切削过程中不能撤销，否则会产生过切或欠切现象，应在刀具离开工件后再撤销刀具半径补偿。13.数控车床的编程原点应尽量选择在（）。A.工件的对称中心B.工件的设计基准或工艺基准上C.工件外轮廓的某一点D.卡盘中心答案：B解析：编程原点应尽量选择在工件的设计基准或工艺基准上，这样便于编程和保证加工精度。14.下列代码中，（）是模态代码。A.G04B.G28C.G01D.M02答案：C解析：G01是直线插补指令，属于模态指令，一旦指定，后续程序段在没有被同组其他指令替代时，一直保持直线插补功能；G04是非模态指令；G28是返回参考点指令，是非模态指令；M02是程序结束指令，是非模态指令。15.车削细长轴时，为了减小工件的变形和振动，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，可减小径向切削力，从而减小工件的变形和振动。16.数控车床的换刀指令是（）。A.M03B.M05C.M06D.M08答案：C解析：M06是数控车床的换刀指令，用于实现刀具的自动更换；M03是主轴正转指令；M05是主轴停止指令；M08是冷却液开指令。17.加工中心与数控车床的主要区别是（）。A.装有刀库并能自动换刀B.加工中心有二个或两个以上的轴C.加工中心是卧式的，数控车床是立式的D.加工中心能铣削，数控车床不能答案：A解析：加工中心的主要特点是装有刀库并能自动换刀，可进行多种工序的加工；虽然加工中心一般轴数较多，但这不是与数控车床的主要区别；加工中心有卧式和立式等多种，数控车床也有卧式和立式；数控车床也能进行一些铣削类加工（如车削加工中心），但自动换刀功能是两者的关键区别。18.数控车床的工件坐标系原点一般设在（）。A.卡盘端面中心B.工件右端面中心C.工件左端面中心D.尾座中心答案：B解析：为了便于编程和保证加工精度，数控车床的工件坐标系原点一般设在工件右端面中心。19.当数控机床的手动脉冲发生器的选择开关位置在X100时，手轮的刻度盘转动一格，则机床移动（）。A.0.001mmB.0.01mmC.0.1mmD.1mm答案：C解析：当选择开关在X100时，表示手轮每格代表的位移量是0.1mm（不同机床可能有差异，但一般遵循此规律）。20.数控车床中，确定机床坐标系时，一般（）。A.采用笛卡尔坐标系，且刀具相对静止不动，工件移动B.采用笛卡尔坐标系，且工件相对静止不动，刀具移动C.规定X轴平行于主轴轴线D.规定Z轴垂直于主轴轴线答案：B解析：数控车床中确定机床坐标系时，采用笛卡尔坐标系，且工件相对静止不动，刀具移动；规定Z轴平行于主轴轴线，X轴垂直于主轴轴线。二、填空题1.数控车床的主要组成部分包括______、______、______、______、______和数控系统等。答案：床身、主轴箱、刀架、进给系统、冷却润滑系统解析：床身是机床的基础部件，支撑着其他部件；主轴箱用于安装主轴并实现主轴的变速等功能；刀架用于安装和转换刀具；进给系统实现刀具的进给运动；冷却润滑系统用于冷却和润滑刀具和工件。2.数控车床的编程方法有______编程和______编程。答案：手工编程、自动编程解析：手工编程是由编程人员根据零件图纸和工艺要求，手工计算刀具运动轨迹的坐标值，编写加工程序；自动编程是利用计算机辅助编程软件，根据零件模型和工艺参数自动生成加工程序。3.准备功能G指令中，G00表示______，G01表示______，G02表示______，G03表示______。答案：快速点定位、直线插补、顺时针圆弧插补、逆时针圆弧插补解析：G00用于刀具快速移动到指定位置；G01用于刀具以指定的进给速度进行直线运动；G02和G03分别用于指定刀具按顺时针和逆时针方向进行圆弧插补运动。4.辅助功能M指令中，M03表示______，M04表示______，M05表示______。答案：主轴正转、主轴反转、主轴停止解析：M03使主轴按顺时针方向旋转；M04使主轴按逆时针方向旋转；M05用于停止主轴转动。5.刀具补偿包括______补偿和______补偿。答案：刀具半径、刀具位置解析：刀具半径补偿用于修正由于刀具半径尺寸引起的加工轮廓误差；刀具位置补偿用于补偿刀具在X、Z轴方向上的安装位置偏差。6.数控车床的坐标系分为______坐标系和______坐标系。答案：机床、工件解析：机床坐标系是机床固有的坐标系，用于确定机床的运动范围和位置；工件坐标系是编程人员为编程方便在工件上建立的坐标系。7.车削螺纹时，需要用到的指令有______、______等。答案：G32、G92解析：G32是等螺距螺纹切削指令，用于单行程螺纹切削；G92是螺纹切削循环指令，可简化螺纹切削编程。8.数控车床的进给方式有______进给和______进给两种。答案：每分钟、每转解析：每分钟进给是指刀具每分钟移动的距离，单位是mm/min；每转进给是指主轴每转一周刀具移动的距离，单位是mm/r。9.编程时，刀具号由______功能字指定，刀具补偿号由______功能字指定。答案：T、T解析：在数控车床编程中，T功能字既用于指定刀具号，又用于指定刀具补偿号，如T0101，前一个01表示刀具号，后一个01表示刀具补偿号。10.数控车床的刀具材料主要有______、______、______等。答案：高速钢、硬质合金、陶瓷刀具解析：高速钢具有较高的强度和韧性，适合低速切削和复杂形状刀具；硬质合金硬度高、耐磨性好，广泛应用于中高速切削；陶瓷刀具硬度极高，适合高速切削。11.机床参考点是机床上的一个固定点，其位置由______来确定。答案：机械挡块或电气装置解析：机床参考点的位置通过机床上的机械挡块或电气装置来确定，它是机床坐标系中的一个重要参考位置。12.刀具半径补偿的目的是______。答案：使编程与刀具半径尺寸无关，简化编程并保证加工精度解析：通过刀具半径补偿，编程人员可以按照零件的实际轮廓编程，而不必考虑刀具半径的影响，在加工时由数控系统自动根据刀具半径值对刀具轨迹进行补偿，保证加工精度。13.车削加工中，切削用量三要素是指______、______和______。答案：切削速度、进给量、背吃刀量解析：切削速度是指刀具切削刃上某点相对于工件的线速度；进给量是指刀具每转一周或每一行程时，工件和刀具在进给运动方向上的相对位移；背吃刀量是指工件已加工表面和待加工表面之间的垂直距离。14.数控车床的主轴调速方式有______调速和______调速两种。答案：变频、齿轮变速解析：变频调速通过改变电机的供电频率来实现主轴转速的无级调节；齿轮变速则是通过齿轮的不同啮合组合来实现有级变速。15.工件坐标系的原点也称为______。答案：编程原点解析：编程人员在编程时建立的工件坐标系的原点，用于确定工件上各点的编程坐标，所以也叫编程原点。三、判断题1.数控车床只能进行车削加工，不能进行铣削等其他加工。（×）解析：车削加工中心等数控车床可以进行铣削等其他加工，因为它们配备了相应的铣削功能和刀具。2.刀具半径补偿指令G41是刀具半径右补偿，G42是刀具半径左补偿。（×）解析：G41是刀具半径左补偿，沿刀具前进方向看，刀具位于零件轮廓左侧时使用；G42是刀具半径右补偿，沿刀具前进方向看，刀具位于零件轮廓右侧时使用。3.数控车床的机床坐标系和工件坐标系是固定不变的。（×）解析：机床坐标系是固定的，但工件坐标系是编程人员根据编程需要建立的，可以根据不同的工件和加工要求进行设置和改变。4.准备功能G指令都是模态指令。（×）解析：准备功能G指令中有模态指令和非模态指令，如G04是非模态指令，只在本程序段有效。5.车削螺纹时，主轴转速越高越好。（×）解析：车削螺纹时，主轴转速过高会导致螺纹的螺距精度难以保证，还可能引起振动等问题，应根据螺纹的螺距、刀具和工件材料等合理选择主轴转速。6.数控车床的刀具补偿功能只能补偿刀具的磨损。（×）解析：数控车床的刀具补偿功能包括刀具半径补偿和刀具位置补偿，不仅可以补偿刀具磨损，还能补偿刀具半径尺寸和刀具安装位置偏差等。7.自动编程生成的程序一定比手工编程的程序更高效。（×）解析：自动编程虽然方便快捷，但生成的程序不一定是最优化的，手工编程可以根据具体加工情况进行优化，所以在某些情况下，手工编程的程序可能更高效。8.机床参考点就是机床原点。（×）解析：机床参考点是机床上的一个固定点，用于确定机床坐标系的位置，它与机床原点不同，机床原点是机床坐标系的基准点，机床参考点的位置是由机械挡块或电气装置确定的。9.数控车床的进给系统只能实现直线进给。（×）解析：数控车床的进给系统不仅能实现直线进给，还能通过插补功能实现圆弧等曲线进给。10.刀具材料的硬度越高，其耐磨性越好。（√）解析：一般来说，刀具材料的硬度越高，其抵抗磨损的能力越强，耐磨性越好。11.车削细长轴时，应采用较小的进给量和背吃刀量。（√）解析：车削细长轴时，为了减小工件的变形和振动，应采用较小的进给量和背吃刀量，以减小切削力。12.M02和M30都表示程序结束，它们的作用完全相同。（×）解析：M02表示程序结束，程序停止运行后，数控系统处于复位状态，但不返回程序开头；M30表示程序结束，程序停止运行后，数控系统返回程序开头，并且关闭冷却液等辅助功能。13.数控车床的主轴转速可以在加工过程中通过程序随时改变。（√）解析：在数控车床的加工过程中，可以通过S功能字在程序中随时改变主轴转速。14.刀具长度补偿只用于补偿刀具在Z轴方向上的长度。（×）解析：刀具长度补偿不仅可以补偿刀具在Z轴方向上的长度，在一些多轴加工中，也可以在其他轴方向上进行长度补偿，以保证刀具的准确位置。15.编程原点可以随意选择，对加工精度没有影响。（×）解析：编程原点应尽量选择在工件的设计基准或工艺基准上，否则可能会因为基准不重合等问题影响加工精度。四、简答题1.简述数控车床的工作原理。答：数控车床的工作原理是：首先，编程人员根据零件图纸和加工工艺要求，使用数控系统规定的指令代码和程序格式编写加工程序，该程序记录了刀具的运动轨迹、主轴转速、进给速度、刀具选择等信息。然后，通过输入设备（如键盘、磁盘等）将加工程序输入到数控系统中。数控系统对输入的程序进行译码、运算和逻辑处理等，将其转换为机床各坐标轴的运动指令和其他控制指令。接着，伺服系统根据数控系统发出的指令，驱动电机带动滚珠丝杠等传动部件，使刀具和工件按照预定的轨迹进行相对运动，实现切削加工。在加工过程中，检测装置（如位置检测元件等）实时检测刀具和工件的位置等信息，并反馈给数控系统，数控系统根据反馈信息对加工过程进行调整和控制，以保证加工精度和质量。2.简述刀具半径补偿的过程及注意事项。答：刀具半径补偿过程如下：-建立刀具半径补偿：在刀具接近工件的过程中，通过G41或G42指令和刀具半径补偿值，数控系统根据刀具当前位置和零件轮廓计算出刀具中心的运动轨迹，使刀具中心从与编程轮廓重合过渡到偏离编程轮廓一个刀具半径的距离。-进行刀具半径补偿切削：在刀具切削工件的过程中，数控系统始终根据刀具半径补偿值和编程轮廓实时计算刀具中心的轨迹，保证刀具按照补偿后的轨迹进行切削，从而加工出符合图纸要求的零件轮廓。-撤销刀具半径补偿：在刀具离开工件后，通过G40指令取消刀具半径补偿，使刀具中心轨迹从偏离编程轮廓一个刀具半径的位置恢复到与编程轮廓重合。注意事项：-刀具半径补偿只能在指定的平面（如G17、G18、G19指定的平面）内进行。-刀具半径补偿指令必须与G00、G01等直线插补指令一起使用，不能与G02、G03等圆弧插补指令单独使用（在某些系统中，圆弧插补时也可进行刀具半径补偿，但有严格的编程要求）。-在刀具半径补偿过程中，不能出现刀具轨迹交叉等不合理情况，否则会产生过切或欠切现象。-刀具半径补偿值应根据实际使用的刀具半径准确设置，否则会影响加工精度。-刀具半径补偿指令在刀具切削过程中不能撤销，应在刀具离开工件后再撤销。3.简述数控车床编程的步骤。答：数控车床编程的步骤如下：-分析零件图纸：明确零件的形状、尺寸、精度要求、表面质量要求等，确定加工工艺路线和加工方法。-确定工艺参数：包括切削用量（切削速度、进给量、背吃刀量）、刀具选择、主轴转速等。-确定工件坐标系和编程原点：根据零件的特点和加工要求，选择合适的工件坐标系和编程原点，一般选择在工件的设计基准或工艺基准上。-计算刀具运动轨迹的坐标值：根据零件轮廓和选定的编程原点，计算刀具运动轨迹上各点的坐标值。对于简单轮廓，可手工计算；对于复杂轮廓，可借助计算机辅助编程软件计算。-编写加工程序：使用数控系统规定的指令代码和程序格式，将工艺参数、刀具运动轨迹等信息编写成加工程序。程序应包括程序名、准备功能指令、刀具功能指令、主轴转速功能指令、进给功能指令、辅助功能指令等。-程序校验和试切：将编写好的程序输入到数控系统中，通过模拟仿真或在机床上进行试切，检查程序的正确性和加工效果。如果发现问题，及时修改程序，直到满足加工要求为止。4.简述数控车床的刀具选择原则。答：数控车床的刀具选择原则如下：-根据加工内容选择：如果是车削外圆、内孔等回转表面，可选择外圆车刀、内孔车刀等；如果是车削螺纹，应选择螺纹车刀；对于切断和切槽加工，选择切断刀和切槽刀。-根据工件材料选择：不同的工件材料需要不同的刀具材料。例如，对于硬度较低的碳钢、合金钢等材料，可选择高速钢或硬质合金刀具；对于硬度较高的淬火钢、不锈钢等材料，可选择硬质合金刀具或陶瓷刀具等。-根据加工精度要求选择：对于精度要求较高的加工，应选择精度高、耐磨性好的刀具，如涂层硬质合金刀具等，以保证加工精度和表面质量。-根据切削用量选择：如果切削速度较高，应选择耐热性好的刀具材料，如硬质合金或陶瓷刀具；如果进给量和背吃刀量较大，应选择强度较高的刀具，以防止刀具破损。-根据刀具的刚性和耐用性选择：对于细长轴等易变形的工件加工，应选择刚性好的刀具，以减小工件的变形；同时，应选择耐用性好的刀具，以减少换刀次数，提高加工效率。5.简述数控车床的维护保养要点。答：数控车床的维护保养要点如下：-日常清洁：每天加工结束后，应及时清理机床的切屑、油污等杂物，保持机床的清洁，特别是床身、导轨、刀架等部位。-润滑系统维护：定期检查润滑系统的油位、油压等，及时添加或更换润滑油，保证各运动部件的良好润滑，防止磨损。-主轴部件维护：定期检查主轴的运转情况，包括主轴的温升、噪声等，防止主轴出现故障；定期更换主轴轴承的润滑脂，保证主轴的精度和寿命。-进给系统维护：检查滚珠丝杠、导轨等进给系统部件的磨损情况，定期调整丝杠的预紧力和导轨的间隙，保证进给系统的精度和稳定性。-刀架维护：定期检查刀架的定位精度和换刀可靠性，及时清理刀架上的切屑和油污，保证刀具的安装和更换正常。-电气系统维护：定期检查电气柜内的电气元件，如接触器、继电器等，确保其工作正常；检查电缆的连接情况，防止松动和短路等故障。-数控系统维护：定期备份数控系统的参数和程序，防止数据丢失；保持数控系统的清洁，防止灰尘、油污等进入系统；定期检查数控系统的散热风扇等部件，保证系统的正常散热。五、编程题1.零件图纸如下，材料为45钢，毛坯为Φ50×100mm的棒料。要求：编写粗、精车外轮廓及切断的加工程序（刀具自定，切削用量合理选择）。（此处应插入零件图纸，假设零件外轮廓为：圆柱面Φ40×50mm，圆锥面小端直径Φ30mm，大端直径Φ40mm，长度20mm，右端面为平面）答：```pythonO0001;//程序名T0101;//选择1号刀具并调用1号刀具补偿M03S800;//主轴正转，转速800r/minG00X52.0Z2.0;//快速定位到起刀点G71U2.0R1.0;//粗车循环，每次背吃刀量2mm，退刀量1mmG71P10Q20U0.5W0.1F0.3;//定义粗车循环参数，X向精加工余量0.5mm，Z向精加工余量0.1mm，进给量0.3mm/rN10G00G42X0;//建立刀具半径右补偿，快速定位到X0G01Z0F0.15;//直线插补到Z0X30.0Z-20.0;//车削圆锥面Z-50.0;//车削圆柱面X40.0;//X向退刀N20G01X52.0;//粗车结束，X向退刀G70P10Q20;//精车循环G00X100.0Z100.0;//快速退刀到安全位置T0202;//换2号切断刀并调用2号刀具补偿M03S500;//主轴转速降低到500r/minG00X52.0Z-52.0;//快速定位到切断位置G01X0F0.05;//切断工件G00X100.0Z100.0;//快速退刀到安全位置M05;//主轴停止M30;//程序结束```2.加工一个内孔零件，零件毛坯为Φ60×80mm的棒料，内孔直径为Φ30mm，深度为60mm，要求编写粗、精车内孔的加工程序（刀具自定，切削用量合理选择）。答：```pythonO0002;//程序名T0101;//选择1号内孔车刀并调用1号刀具补偿M03S600;//主轴正转，转速600r/minG00X28.0Z2.0;//快速定位到起刀点G71U1.5R1.0;//粗车循环