数控车技师理论试题及答案

数控车技师理论试题及答案一、单项选择题（每题1分，共40分）1.在数控车床上，用于控制主轴旋转的指令是（）。A.M03B.G01C.T0101D.S5002.下列代码中，属于非模态指令的是（）。A.G00B.G01C.G04D.G903.数控车床的机床坐标系原点通常设定在（）。A.卡盘端面中心B.机床参考点C.工件设计基准D.刀架参考点4.在FANUC系统中，G71指令用于（）。A.外圆/内孔粗车循环B.端面粗车循环C.螺纹切削循环D.精加工循环5.程序段“G02X50.Z-20.R10.F0.2;”中，R10.表示（）。A.圆弧起点到圆心的X向距离B.圆弧的半径值C.圆弧的圆心角D.圆弧的终点坐标6.车削细长轴时，为了减少工件径向受力变形，常采用（）。A.增大主偏角B.使用跟刀架或中心架C.提高主轴转速D.使用负刃倾角车刀7.在切削用量三要素中，对刀具寿命影响最大的是（）。A.切削速度B.进给量fC.背吃刀量D.三者影响相同8.硬质合金刀具在（）条件下，耐热性和耐磨性最好。A.低速切削B.中速切削C.高速切削D.任何速度9.数控车床的Z轴通常是指（）。A.平行于主轴轴线的坐标轴B.垂直于主轴轴线的水平坐标轴C.垂直于主轴轴线的垂直坐标轴D.刀架移动的方向10.程序段“M98P1002;”的含义是（）。A.调用子程序O1002B.主轴以1002转/分正转C.调用宏程序O1002D.程序跳转到N100211.在加工中心孔为ϕmm的工件时，测量尺寸为ϕ60.02A.过剩B.充足C.不足D.无法判断12.滚珠丝杠副的优点是（）。A.自锁性好B.传动效率高C.制造成本低D.承载能力极大13.在FANUC系统中，G50指令除了可设定坐标系外，还可用于（）。A.设定主轴最高转速B.设定进给速度C.调用刀具补偿D.暂停14.车削螺纹时，影响螺纹牙型角精度的主要因素是（）。A.主轴转速B.刀具刃磨角度C.进给量D.背吃刀量15.闭环控制系统的位置检测装置通常安装在（）。A.驱动电机轴上B.工作台上C.传动丝杠端部D.机床床身上16.程序“G28U0W0;”执行的结果是（）。A.刀具快速移动到工件原点B.刀具快速移动到机床原点C.刀具经中间点返回参考点D.刀具移动到换刀点17.下列材料中，不适合采用硬质合金刀具进行高速切削的是（）。A.45钢B.铝合金C.高温合金D.淬硬钢18.在数控编程中，建立刀具半径补偿能（）。A.简化编程计算B.降低表面粗糙度C.提高切削速度D.改变切削力方向19.切削液的主要作用不包括（）。A.冷却B.润滑C.排屑D.提高工件硬度20.G96S150;指令表示（）。A.主轴恒线速度控制，线速度为150m/minB.主轴恒转速控制，转速为150r/minC.主轴恒线速度控制，线速度为150mm/minD.进给速度为150mm/min21.在车削过程中，产生积屑瘤的条件主要是（）。A.高速切削塑性材料B.低速切削脆性材料C.中低速切削塑性材料D.高速切削脆性材料22.数控车床的C轴是指绕（）旋转的坐标轴。A.X轴B.Z轴C.Y轴D.主轴23.下列指令中，与主轴控制无关的是（）。A.M05B.G97C.G99D.M4124.加工路径的优化原则不包括（）。A.路径最短B.空行程最少C.始终采用逆铣D.保证加工刚性25.程序段“G32Z-30.F2.;”中，F2.表示（）。A.进给速度为2mm/minB.进给速度为2mm/rC.螺纹导程为2mmD.螺纹螺距为2mm26.对于精度要求高、余量大的淬硬钢零件，适宜采用的加工方案是（）。A.粗车-精车B.粗车-半精车-磨削C.粗铣-精铣D.直接车削完成27.在宏程序中，1属于（）。A.系统变量B.局部变量C.公共变量D.空变量28.测量外螺纹中径比较精确的方法是（）。A.螺纹千分尺B.三针测量法C.螺纹环规D.游标卡尺29.在FANUC系统中，G76指令主要用于（）。A.深孔钻削B.复合型螺纹切削C.端面槽切削D.刚性攻丝30.数控机床的重复定位精度主要影响（）。A.零件的尺寸精度B.零件的形状精度C.批生产零件的一致性D.表面粗糙度31.在车削偏心工件时，最常用的装夹方法是（）。A.四爪单动卡盘B.三爪自定心卡盘C.两顶尖D.花盘32.程序“G92X0Z0;”的作用是（）。A.快速定位到原点B.设定当前点为工件坐标系原点C.返回参考点D.设定刀具补偿33.切削脆性材料时，容易产生（）切屑。A.带状B.节状C.粒状D.崩碎34.伺服系统的增益系数调得过高，可能导致（）。A.响应速度变慢B.定位精度降低C.机床产生振动D.电机过热35.在车削中心上，动力刀具功能由（）指令控制。A.M03B.M04C.M35D.M0836.精加工时，选择切削用量的首要原则是（）。A.提高生产率B.保证加工质量C.降低切削力D.延长刀具寿命37.在程序检验中，能直观检查刀具运动轨迹与工件轮廓关系的方法是（）。A.空运行B.机床锁住C.图形模拟D.单段执行38.下列误差中，属于数控机床系统误差的是（）。A.对刀误差B.滚珠丝杠螺距累积误差C.工件装夹误差D.刀具磨损误差39.G41指令的含义是（）。A.刀具长度正补偿B.刀具长度负补偿C.刀具半径左补偿D.刀具半径右补偿40.在加工过程中，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置的基准称为（）。A.设计基准B.工艺基准C.定位基准D.测量基准二、判断题（每题1分，共20分）1.G00指令的移动速度由程序中F地址指定。（）2.数控车床的X轴坐标值通常以直径值编程。（）3.刀具半径补偿功能只能在G01、G00运动模式下建立或取消。（）4.M30指令表示程序结束，光标自动返回程序开头。（）5.硬质合金刀具的耐热温度可达800-1000℃。（）6.恒线速度控制功能（G96）下，随着工件直径减小，主轴转速会自动降低。（）7.机床原点与机床参考点是数控机床上两个不同的固定点。（）8.滚珠丝杠副可以自锁，因此垂直安装时不需要制动装置。（）9.在G71循环中，P地址指定的程序段必须包含G00或G01指令。（）10.表面粗糙度值Ra越小，表示表面越光滑。（）11.数控机床的定位精度和重复定位精度是同一个概念。（）12.切削速度对切削力的影响大于背吃刀量和进给量。（）13.子程序结束指令是M99，它使程序返回主程序。（）14.CAPP是指计算机辅助工艺过程设计。（）15.加工塑性材料时，前角应取较大值；加工脆性材料时，前角应取较小值。（）16.G54~G59设定的工件坐标系是断电后仍能保存的。（）17.车削螺纹时，必须用G32、G92、G76等螺纹指令，不能用G01代替。（）18.数控机床的精度检查中，激光干涉仪常用于检测定位精度。（）19.在车削中心上，通过C轴与X/Z轴的插补，可以铣削平面或槽。（）20.宏程序的特点是可以使用变量、算术和逻辑运算及条件转移，实现程序跳转和循环。（）三、简答题（每题5分，共20分）1.简述数控车床加工中，影响工件表面粗糙度的主要因素有哪些？（至少列出五点）2.什么是刀具长度补偿和刀具半径补偿？它们在数控车床和数控铣床/加工中心的应用上有何主要区别？3.在FANUC系统中，使用G71粗车循环编程时，精加工轮廓程序段必须满足哪些格式要求？4.简述在数控车床上加工薄壁套类零件时，为防止和减小加工变形，通常采取哪些工艺措施？四、编程题（共20分）加工如下图所示零件（材料：45钢，毛坯：ϕ50×100（图示为一个阶梯轴零件，从左至右结构为：左端ϕmm，长度20mm；相邻台阶ϕmm，长度25mm；中间为螺纹段M24×2，长度25mm；螺纹右端有5mm宽退刀槽；最右端为ϕmm，长度20mm。所有未注倒角C1。零件总长约95mm。）答案与解析一、单项选择题1.A解析：M03是主轴正转指令。G01是直线插补，T是选刀，S是主轴转速地址。2.C解析：G04是暂停指令，仅在本程序段有效，属于非模态指令。其他均为模态指令。3.B解析：机床坐标系的原点是机床制造商设定的物理位置，通常与机床参考点重合或通过参考点确定。4.A解析：G71是外圆/内孔粗车复合固定循环。5.B解析：在G02/G03指令中，R表示圆弧半径。6.B解析：使用跟刀架或中心架可以增加工件刚性，有效减少径向切削力引起的变形。7.A解析：切削速度对切削温度影响最显著，因而对刀具磨损和寿命影响最大。8.C解析：硬质合金刀具的红硬性好，在高速切削时能保持其硬度和耐磨性。9.A解析：数控车床的Z轴平行于主轴轴线，指向尾座方向为正。10.A解析：M98是调用子程序指令，P后跟子程序号。11.B解析：公差带T=0.03mm，实际尺寸分布中心与公差中心接近，且未超差，工序能力指数Cp值大于1，通常认为工序能力充足。12.B解析：滚珠丝杠副通过滚珠滚动实现传动，摩擦损失小，传动效率可达90%以上。13.A解析：G50除设定坐标系外，在恒线速控制（G96）模式下，可用来限制主轴最高转速，如G50S2000。14.B解析：螺纹车刀的刃磨角度（刀尖角）直接决定加工出的螺纹牙型角。15.B解析：闭环控制系统直接检测工作台的实际位移进行反馈，检测装置（如光栅尺）通常安装在工作台上。16.C解析：G28是返回参考点指令，U0W0表示中间点就是当前点，所以刀具直接从当前点返回参考点。17.D解析：淬硬钢硬度高，对刀具冲击大，通常采用CBN（立方氮化硼）刀具或陶瓷刀具进行加工，硬质合金刀具易磨损。18.A解析：刀具半径补偿功能使编程者可以直接按工件轮廓编程，由系统自动计算刀心轨迹，简化了计算。19.D解析：切削液不能改变工件材料的固有硬度。20.A解析：G96是恒线速度控制指令，S后跟的线速度单位为米/分钟（m/min）。21.C解析：积屑瘤一般在中等切削速度（或偏低速度）下切削塑性金属时产生。22.D解析：在车铣复合机床或车削中心上，C轴指控制主轴（工件）进行精确分度或连续旋转的坐标轴。23.C解析：G99是每转进给模式指令，与进给相关。M05主轴停，G97取消恒线速，M41主轴低速档。24.C解析：路径优化应考虑效率、精度和刚性，顺逆铣的选择需根据具体加工情况（如材质、机床刚性等）决定，并非固定原则。25.C解析：在螺纹切削指令（G32）中，F地址指定的是螺纹的导程。26.B解析：淬硬钢硬度高，车削困难，磨削是常用的精加工方法。粗车去除大部分余量，半精车为磨削留均匀余量。27.B解析：FANUC系统中，1~33属于局部变量，仅在当前宏程序内有效。28.B解析：三针测量法是利用三根量针间接测量螺纹中径，精度较高。29.B解析：G76是用于切削复合螺纹的循环指令，可进行多次进刀，效率高。30.C解析：重复定位精度指在同一条件下，多次定位到同一点的一致性，它直接影响批量生产时零件尺寸的一致性。31.A解析：四爪卡盘的每个卡爪可单独调整，适合装夹偏心、不规则形状工件。32.B解析：G92通过设定刀具当前位置在工件坐标系中的坐标值来建立工件坐标系。33.D解析：脆性材料如铸铁，切削时产生崩碎切屑。34.C解析：增益过高会使系统响应过于灵敏，容易产生超调甚至振荡。35.C解析：M代码因机床厂家而异，但M通常系列（如M35/M36）常用于控制动力刀具的启停。36.B解析：精加工的首要任务是达到图纸要求的尺寸精度和表面质量。37.C解析：图形模拟功能可以在机床屏幕上或计算机软件中动态显示刀具路径，是最直观的检查方法。38.B解析：滚珠丝杠的制造和装配误差属于机床固有的系统误差。A、C、D属于操作或工艺误差。39.C解析：顺着刀具前进方向看，刀具在工件左侧为左补偿（G41），右侧为右补偿（G42）。40.C解析：定位基准是在加工中使工件在机床或夹具中占据正确位置所依据的基准。二、判断题1.×解析：G00的移动速度由机床系统参数设定，不受F指令控制。2.√解析：数控车床默认X值为直径编程，方便图纸尺寸对照。3.×解析：刀具半径补偿的建立和取消必须在G00或G01移动指令段中进行。4.√解析：M30功能是程序结束并返回到程序开头，为加工下一个工件做准备。5.√解析：硬质合金刀具在800-1000℃时仍能保持较高硬度。6.×解析：G96恒线速控制下，为保持线速度恒定，工件直径减小时，主轴转速会自动升高。7.√解析：机床原点是坐标系原点，参考点是用于回零校准的物理点，两者可能重合也可能不重合。8.×解析：滚珠丝杠副摩擦小，不能自锁，垂直安装时必须附加制动装置防止下滑。9.√解析：G71指令格式要求，从P到Q指定的精加工轮廓程序段中，第一段必须包含G00或G01X轴移动指令。10.√解析：Ra是轮廓算术平均偏差，值越小表面越光滑。11.×解析：定位精度指实际位置与指令位置的一致程度；重复定位精度指多次定位到同一点的一致性。12.×解析：背吃刀量对切削力的影响最大，其次是进给量，切削速度影响相对较小。13.√解析：M99是子程序结束并返回主程序的指令。14.√解析：CAPP是ComputerAidedProcessPlanning的缩写。15.√解析：塑性材料切屑变形大，大前角可减小变形和切削力；脆性材料取小前角以增强刃口强度。16.√解析：G54~G59工件坐标系偏移值存储在机床系统存储器中，断电不丢失。17.√解析：螺纹切削需要主轴与进给轴保持严格的同步关系，普通插补指令G01无法实现。18.√解析：激光干涉仪利用光波波长作为基准，能高精度地测量机床的定位误差。19.√解析：这是车削中心实现铣削功能的基本原理，即主轴（C轴）参与插补运动。20.√解析：这正是用户宏程序（B类宏）的核心功能，增强了数控程序的灵活性和智能化。三、简答题1.答：影响工件表面粗糙度的主要因素包括：（1）刀具几何参数：如刀尖圆弧半径、副偏角、前角等。刀尖圆弧半径增大、副偏角减小可降低残留面积高度。（2）切削用量：进给量f对表面粗糙度影响显著，f减小，Ra值减小；切削速度提高，有利于抑制积屑瘤和鳞刺，降低Ra值。（3）刀具材料及刃磨质量：刀具材料耐磨性好，刃口锋利、光洁，能获得更好的表面质量。（4）工件材料：塑性材料易产生积屑瘤，加工硬化倾向影响表面质量；脆性材料易产生崩碎切屑，形成麻点。（5）切削液：良好的冷却润滑作用能减少摩擦，降低切削温度，抑制积屑瘤，有利于改善表面质量。（6）工艺系统振动：包括机床、刀具、工件、夹具系统的振动，会直接恶化表面粗糙度。（7）机床精度与刚性：机床主轴回转精度、导轨精度以及整体刚性不足，都会反映到工件表面上。2.答：刀具长度补偿：主要用于数控铣床/加工中心，用于补偿不同刀具长度之间的差异。编程时使用G43/G44指令，将刀具实际长度与标准长度的差值存入偏置寄存器，系统在Z轴方向自动进行偏置，使编程原点一致。刀具半径补偿：用于补偿刀具半径与编程轨迹之间的差异。在数控铣床/加工中心上应用广泛（G41/G42），使编程可以按工件轮廓进行，系统自动计算刀心轨迹。在数控车床上，通常指刀尖圆弧半径补偿（G41/G42），用于补偿车刀理论尖点与实际圆弧刃口之间的位置差，以提高尖角、锥面、圆弧的加工精度。主要区别：应用目的不同。长度补偿解决的是Z向对刀问题；半径补偿解决的是XY平面或XZ平面内的轮廓轨迹问题。车床的半径补偿核心是刀尖方位（T代码）与半径值（R）的结合。3.答：使用G71指令时，精加工轮廓程序段（由P指定起始段号，Q指定结束段号）必须满足以下格式要求：（1）轮廓必须符合X轴、Z轴方向单调增加或减少的变化趋势。（2）在P和Q指定的程序段之间，不能调用子程序。（3）在P指定的第一个程序段中，必须且只能包含G00或G01指令，且必须有X轴的移动指令。这是为了定义粗车循环的起始动作。（4）在轮廓描述中，不能包含Z轴（W轴）的“凹”形结构，即不能有Z向的“负方向→正方向”的走刀。（5）精加工轮廓中的F、S、T功能对粗车循环无效，仅在执行精加工时有效。4.答：加工薄壁套类零件防止变形的工艺措施主要有：（1）优化装夹方式：采用径向夹紧力小的夹具，如弹性套筒、液性塑料心轴、软卡爪等，避免因夹紧力过大或集中导致圆度变形。必要时可采用轴向夹紧。（2）增加工艺肋或工艺凸台：在工件易变形部位设计临时加强结构，加工完成后再切除。（3）合理划分工序：粗、精加工分开，使粗加工产生的变形在精加工前得以释放或修正。内外表面交替加工，使变形相互抵消一部分。（4）优化刀具与切削参数：选择锋利的刀具，采用较大的主偏角以减少径向切削力。选用较高的切削速度和较小的背吃刀量、进给量，以减小切削力和切削热。（5）充分冷却：使用切削液充分冷却，减少热变形。（6）采用多次走刀与对称加工：对于余量大的部位，分多次走刀去除。对于有对称结构的，可采用对称加工策略平衡应力。四、编程题```ncO0001;(主程序号)G99G21G40;(每转进给，公制，取消刀补)T0101;(调用1号外圆粗精车刀，刀尖角80°)M03S800;(主轴正转，800r/min)G00X52.Z2.M08;(快速定位至循环起点，开冷却液)G71U1.5R0.5;(外圆粗车循环，背吃刀量1.5mm，退刀量0.5mm)G71P10Q20U0.5W0.1F0.25;(精加工轮廓段号P10~Q20，X向精车余量0.5mm，Z向0.1mm，粗车进给0.25mm/r)N10G00X0;(精加工轮廓开始，快速定位至X0)G01Z0F0.1;(接触端面)X28.C1.;(车端面，倒角C1)Z-20.;(车Φ30外圆，实际编程为X30.，此处按精车轮廓，直径值从28渐变至30，为简化按30计)X40.C1.;(车台阶面，倒角C1)Z-