数控车工中级练习题及参考答案

数控车工中级练习题及参考答案一、选择题1.数控车床的默认加工平面是（）。A.XY平面B.XZ平面C.YZ平面D.任意平面答案：B。在数控车床中，通常X轴是径向，Z轴是轴向，加工平面为XZ平面。2.用于指令动作方式的准备功能的指令代码是（）。A.F代码B.G代码C.T代码D.M代码答案：B。G代码是准备功能代码，用于指定机床的运动方式等；F代码是进给速度功能代码；T代码是刀具功能代码；M代码是辅助功能代码。3.下列G指令中，（）是非模态指令。A.G00B.G01C.G04D.G03答案：C。G04是暂停指令，只在本程序段有效，属于非模态指令；而G00、G01、G03等一旦指定，在后续程序段中一直有效，直到被其他指令取代，属于模态指令。4.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一般指定的是主轴每分钟的转数，单位是r/min。5.刀具半径补偿指令中，刀具半径左补偿指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.G43答案：B。G40是刀具半径补偿取消指令；G41是刀具半径左补偿指令，沿刀具进给方向看，刀具位于零件轮廓左侧时的补偿；G42是刀具半径右补偿指令；G43是刀具长度正补偿指令。6.精车时为获得好的表面粗糙度，应选用（）的切削速度。A.中、低速B.中、高速C.低、高速D.任何速度答案：C。在精车时，较低的切削速度（低速）可以避免积屑瘤的产生，而较高的切削速度（高速）可以使切削过程更平稳，减少表面粗糙度，所以应选用低、高速。7.切削用量中，（）对刀具耐用度的影响最大。A.切削深度B.进给量C.切削速度D.背吃刀量答案：C。切削速度对刀具耐用度的影响最为显著，一般来说，切削速度提高，刀具耐用度会急剧下降。8.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。车削细长轴时，采用较大主偏角的车刀，可减少径向力，从而减少工件的变形和振动。9.切断刀的主切削刃宽度一般取（）。A.1-2mmB.2-4mmC.4-6mmD.6-8mm答案：B。切断刀的主切削刃宽度一般取2-4mm，过窄容易折断，过宽则切削力大。10.加工精度高、（）、自动化程度高，劳动强度低、生产效率高等是数控机床加工的特点。A.加工轮廓简单、生产批量又特别大B.对加工对象的适应性强C.装夹困难或必须依靠人工找正、定位才能保证其加工精度D.适于加工余量特别大、材质及余量都不均匀的坯料答案：B。数控机床对加工对象的适应性强，能快速适应不同零件的加工需求，这是其重要特点之一。11.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。数控编程时，需要根据工件的形状和尺寸等设定工件坐标系，程序中的坐标值都是基于工件坐标系的。12.工件坐标系的Z轴一般与主轴轴线（）。A.垂直B.平行C.相交D.异面答案：B。在数控车床中，工件坐标系的Z轴一般与主轴轴线平行，X轴垂直于主轴轴线。13.圆弧插补指令G02/G03中I、K表示（）。A.圆弧起点坐标B.圆弧终点坐标C.圆心相对圆弧起点的增量D.圆心的绝对坐标答案：C。在圆弧插补指令G02/G03中，I、K分别表示圆心在X、Z方向相对于圆弧起点的增量。14.程序段G90X52Z-100F0.3中，X52的含义是（）。A.车削100mm长的圆锥B.车削100mm长的圆柱C.外圆终点坐标为52mmD.车削直径尺寸为52mm的外圆答案：D。G90是单一形状固定循环指令，这里X52表示车削直径尺寸为52mm的外圆。15.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，则机床移动量为（）。A.0.1mmB.1mmC.0.01mmD.10mm答案：A。当手动脉冲发生器的选择开关位置在X100时，刻度盘转动一格，机床移动0.1mm；X10时，转动一格为0.01mm；X1时，转动一格为0.001mm。16.车削螺纹时，在每次进刀时，车刀的（）发生变化。A.前角B.后角C.主偏角D.副偏角答案：B。车削螺纹时，由于螺旋升角的影响，在每次进刀时，车刀的后角会发生变化。17.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。数控系统是数控机床的核心，它控制机床的各种运动和动作。18.数控车床的F功能常用（）单位。A.m/minB.mm/min或mm/rC.m/rD.r/min答案：B。在数控车床中，F功能可以表示每分钟进给量（mm/min）或每转进给量（mm/r）。19.车削加工中，主运动是（）。A.工件的旋转运动B.刀具的移动C.刀具的旋转运动D.工件的移动答案：A。在车削加工中，主运动是工件的旋转运动，刀具的移动是进给运动。20.刀具磨钝标准通常都按（）的磨损值来制订。A.月牙洼磨损深度B.前刀面磨损宽度C.后刀面磨损高度D.刀尖磨损长度答案：C。刀具磨钝标准通常按后刀面磨损高度来制订，这是因为后刀面磨损比较容易测量和观察。二、填空题1.数控车床主要由、、、和等部分组成。答案：主机、数控装置、伺服驱动系统、辅助装置、编程及其他附属设备。2.数控系统的主要功能有、、、、等。答案：点位控制功能、连续轮廓控制功能、刀具半径补偿功能、刀具长度补偿功能、固定循环功能。3.G00指令的功能是，其指令格式为。答案：快速点定位；G00X_Z_（X、Z为目标点坐标）。4.车削时，切削热主要来源于和。答案：切削层金属的弹塑性变形；切屑与前刀面、工件与后刀面间的摩擦。5.刀具磨损的原因主要有、、、和等。答案：硬质点磨损、粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损、相变磨损。6.车削加工的主运动是，进给运动是。答案：工件的旋转运动；刀具的纵向和横向移动。7.粗车时，应选择较大的和，以提高生产率。答案：背吃刀量；进给量。8.精车时，应选择较小的和，以保证加工精度和表面质量。答案：背吃刀量；进给量。9.刀具的几何角度中，影响切削力最大的是。答案：前角。10.车削细长轴时，为保证其加工精度，常采用、、等措施。答案：反向进给；使用跟刀架或中心架；选择合理的车刀几何角度。11.数控编程的方法主要有和两种。答案：手工编程；自动编程。12.工件坐标系是编程人员在编程时使用的坐标系，编程尺寸都按工件坐标系中的确定。答案：坐标值。13.G代码分为和两大类。答案：模态指令；非模态指令。14.圆弧插补指令G02表示插补，G03表示插补。答案：顺时针圆弧；逆时针圆弧。15.刀具半径补偿的目的是，其指令有、和。答案：使编程与刀具半径大小无关；G40；G41；G42。16.车削螺纹时，为保证螺纹的导程精度，应选择合适的和。答案：主轴转速；进给量。17.数控机床的伺服系统由和组成。答案：驱动装置；执行机构。18.切削用量三要素是指、和。答案：切削速度；进给量；背吃刀量。19.车刀的前角主要影响、和。答案：切削力；切削热；刀具耐用度。20.数控机床的精度包括、、和等。答案：几何精度；定位精度；重复定位精度；工作精度。三、判断题1.数控车床只能车削圆柱面和圆锥面，不能车削成形面。（）答案：×。数控车床通过编程可以车削各种复杂的成形面。2.G代码都是模态指令。（）答案：×。G代码有模态指令和非模态指令之分。3.刀具半径补偿功能在整个程序中都有效。（）答案：×。刀具半径补偿功能需要用G40指令取消，不是在整个程序中都一直有效。4.车削细长轴时，为了减少工件的变形，应尽量增大切削力。（）答案：×。车削细长轴时，应尽量减小切削力，以减少工件的变形。5.数控编程时，应首先设定工件坐标系。（）答案：√。编程时需要基于工件坐标系进行坐标值的确定。6.工件坐标系的原点可以任意设定。（）答案：√。只要方便编程和加工，工件坐标系的原点可以根据实际情况任意设定。7.圆弧插补指令G02/G03中I、K表示圆心的绝对坐标。（）答案：×。I、K表示圆心相对圆弧起点的增量。8.车削螺纹时，车刀的前角和后角不会发生变化。（）答案：×。由于螺旋升角的影响，车削螺纹时车刀的后角会发生变化。9.数控机床的精度只取决于机床本身的制造精度。（）答案：×。数控机床的精度还与安装调试、使用维护等多种因素有关。10.精车时，为了获得好的表面粗糙度，应选用大的切削深度。（）答案：×。精车时应选用较小的切削深度，以保证表面质量。11.数控车床的进给速度可以用G98设定每分钟进给量，也可以用G99设定每转进给量。（）答案：√。G98设定每分钟进给量（mm/min），G99设定每转进给量（mm/r）。12.刀具的磨损过程可分为初期磨损、正常磨损和急剧磨损三个阶段。（）答案：√。这是刀具磨损的典型三个阶段。13.车削加工中，主运动和进给运动可以同时进行。（）答案：√。在车削加工过程中，工件旋转的主运动和刀具移动的进给运动是同时进行的。14.数控系统的插补功能就是根据给定的信息，在理想的轨迹或轮廓上的已知点之间，确定一些中间点的方法。（）答案：√。插补功能就是在已知点之间确定中间点，以实现零件轮廓的加工。15.车刀的主偏角增大，切削厚度增大，切削宽度减小。（）答案：√。主偏角增大，切削厚度增大，切削宽度减小，这会影响切削力等。16.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。（）答案：√。伺服系统能根据数控系统的指令精确控制机床的运动。17.编程时，绝对值编程和增量值编程不能在同一程序中混合使用。（）答案：×。在编程中，绝对值编程和增量值编程可以在同一程序中混合使用。18.车削内孔时，车刀的副偏角应取得比车外圆时小一些。（）答案：√。车削内孔时，为了避免副切削刃与孔壁摩擦，副偏角应比车外圆时小一些。19.刀具的耐用度与刀具的磨损情况有关，磨损越快，耐用度越低。（）答案：√。刀具磨损快，其耐用度必然低。20.数控机床的辅助装置包括冷却、润滑、排屑、防护等装置。（）答案：√。这些都是数控机床常见的辅助装置。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：首先将零件的加工信息，如零件的形状、尺寸、加工工艺等，通过编程的方式编制成数控加工程序，输入到数控装置中。数控装置对输入的程序进行处理和运算，将其转化为机床各个坐标轴的运动指令和其他控制指令。伺服驱动系统接受数控装置发出的指令，驱动机床的各坐标轴（如X轴、Z轴等）运动，使刀具和工件之间产生相对运动，从而实现零件的加工。同时，辅助装置如冷却、润滑、排屑等装置根据加工的需要进行工作，以保证加工的顺利进行。2.简述G01指令与G00指令的区别。答：G00指令是快速点定位指令，其功能是使刀具以系统设定的快速进给速度从当前点快速移动到目标点，它主要用于刀具的快速趋近和快速退刀等非切削的快速定位操作。G01指令是直线插补指令，它使刀具以指定的进给速度F沿直线从当前点移动到目标点，主要用于零件轮廓的直线加工，在切削过程中使用。G00指令的移动速度是由系统预先设定的，不能通过F指令改变；而G01指令的移动速度由F指令指定。3.刀具半径补偿的作用是什么？如何进行刀具半径补偿？答：刀具半径补偿的作用是：在编程时，不需要考虑刀具的实际半径尺寸，只需按零件轮廓编程，通过刀具半径补偿功能，数控系统会自动计算刀具中心的运动轨迹，使刀具偏离零件轮廓一个刀具半径值，从而加工出符合要求的零件轮廓。进行刀具半径补偿的步骤如下：首先在程序中使用G41（刀具半径左补偿）或G42（刀具半径右补偿）指令建立刀具半径补偿，同时指定刀具半径补偿号；在加工过程中，刀具按照补偿后的轨迹运动；加工完成后，使用G40指令取消刀具半径补偿。4.车削细长轴时，为什么容易产生弯曲变形？可采取哪些措施来减少变形？答：车削细长轴时容易产生弯曲变形的原因主要有：细长轴的刚性较差，在切削力（特别是径向力）的作用下，容易发生弯曲；切削热会使细长轴产生热伸长，由于两端固定或一端固定一端顶紧，热伸长受到限制，从而产生弯曲应力，导致弯曲变形；在高速旋转时，细长轴的离心力也会加剧其弯曲变形。可采取以下措施减少变形：采用反向进给，使轴向力促进细长轴的伸长，减少因轴向力引起的弯曲；使用跟刀架或中心架，增强细长轴的刚性；选择合理的车刀几何角度，如增大主偏角，减小径向力；合理选择切削用量，降低切削力和切削热；对细长轴进行充分的冷却润滑，减少热变形。5.简述数控编程的步骤。答：数控编程的步骤如下：首先进行零件分析，明确零件的形状、尺寸、精度要求、材料等；然后确定加工工艺，包括加工方法、加工顺序、刀具选择、切削用量等；接着进行数值计算，根据零件的几何形状和加工路线，计算出刀具运动轨迹的坐标值；之后编写程序，按照数控系统的编程格式和指令要求，将加工工艺和数值计算的结果编写成数控加工程序；再进行程序校验和试切削，通过模拟软件或在机床上进行空运行等方式校验程序的正确性，发现问题及时修改，最后进行试切削，根据加工结果进一步调整程序。6.车刀的前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角各自的作用是什么？答：前角的作用：影响切削力、切削热和刀具耐用度。增大前角可使刀刃锋利，减小切削力和切削热，但前角过大，会降低刀刃的强度和散热能力。后角的作用：减少后刀面与工件之间的摩擦，影响刀具的磨损和耐用度。适当增大后角可减小摩擦，但后角过大，会降低刀具的强度。主偏角的作用：影响切削宽度、切削厚度和径向力。增大主偏角，切削厚度增大，切削宽度减小，径向力减小。副偏角的作用：减少副切削刃与已加工表面的摩擦，影响已加工表面的粗糙度。减小副偏角可降低表面粗糙度。刃倾角的作用：控制切屑的流向，影响刀具的强度和切削平稳性。正值刃倾角使切屑流向待加工表面，负值刃倾角使切屑流向已加工表面。7.简述数控机床的维护保养要点。答：数控机床的维护保养要点包括：保持机床清洁，定期清理机床的导轨、丝杠、刀架等部件，防止切屑、油污等进入影响机床性能；定期检查和更换润滑油、液压油等，保证润滑和液压系统的正常工作；检查数控系统的电池电量，及时更换，防止数据丢失；定期检查和调整机床的机械精度，如导轨的直线度、丝杠的间隙等；检查电气系统的连接是否牢固，防止松动和短路；严格按照操作规程使用机床，避免超负载、超行程等不当操作；对机床的附件如刀具、夹具等进行妥善保管和维护。8.什么是切削用量三要素？它们对切削加工有何影响？答：切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。切削速度对切削加工的影响：提高切削速度，会使切削温度升高，刀具磨损加剧，但可以提高生产效率；切削速度过低，容易产生积屑瘤，影响表面质量。进给量对切削加工的影响：增大进给量，会使切削力增大，表面粗糙度增大，但可以提高生产效率；进给量过小，也会影响表面质量和生产效率。背吃刀量对切削加工的影响：增大背吃刀量，会使切削力显著增大，对刀具的强度和机床的刚性要求提高，但在一定范围内增大背吃刀量可以提高生产效率。五、编程题1.如图所示，已知毛坯为直径50mm的棒料，材料为45钢，要求编写粗、精车该零件外轮廓的数控加工程序（不考虑切断）。（此处应插入一个简单的轴类零件图，包含圆柱面、圆锥面等形状，假设零件长度为100mm，圆锥面小端直径为30mm，大端直径为40mm等具体尺寸）粗车时，每次背吃刀量为2mm，留0.5mm精车余量；精车时，进给速度为0.1mm/r，切削速度为150m/min。刀具选用外圆车刀。答案：```O0001;程序名T0101;选用1号刀并建立刀具补偿M03S800;主轴正转，转速800r/minG00X52Z2;快速