数控车床高级工应知试卷含答案

数控车床高级工应知试卷含答案一、单项选择题1.在FANUC数控系统中，用于调用子程序的指令是（）。A.M98B.M99C.M30D.M022.车削细长轴时，为了减小工件的弯曲变形，提高加工精度，常采用（）。A.跟刀架B.中心架C.弹性顶尖D.鸡心夹头3.在数控编程中，G42指令的含义是（）。A.刀具半径左补偿B.刀具半径右补偿C.刀具长度正补偿D.刀具长度负补偿4.车削螺纹时，主轴每转一转，刀具沿工件轴向移动的距离称为（）。A.螺距B.导程C.进给量D.切削深度5.程序段“G73U10W5R5;G73P100Q200U0.5W0.2F0.2;”中，“R5”表示（）。A.精加工余量B.退刀量C.循环次数D.固定循环的重复次数6.在数控车床上加工外圆时，若发现工件尺寸逐渐变大，最可能的原因是（）。A.刀具磨损B.刀具热伸长C.机床主轴间隙过大D.程序中的X向补偿值偏小7.宏程序中，用于条件转移的语句是（）。A.GOTOB.IFC.WHILED.END8.车削不锈钢材料时，为改善断屑和排屑，宜选用（）。A.较大的前角和刃倾角B.较小的前角和刃倾角C.负倒棱D.较大的刀尖圆弧半径9.数控车床的Z轴通常定义为（）。A.平行于主轴轴线的方向B.垂直于主轴轴线的水平方向C.垂直于主轴轴线的垂直方向D.工件的径向方向10.程序段“G76P021060Q50R0.05;G76X_Z_R_P_Q_F_;”中，“021060”里的“60”表示（）。A.精加工次数B.螺纹尾部的倒角量C.螺纹刀尖角度D.最小背吃刀量11.闭环控制系统的位置检测装置通常安装在（）。A.伺服电机轴上B.传动丝杠端部C.机床移动部件上D.数控装置内部12.在高温合金的车削中，为降低切削温度，最有效的措施是（）。A.增大切削速度B.使用高压冷却液C.减小进给量D.使用负前角刀具13.数控车床主轴采用电主轴的主要优点是（）。A.结构简单，维护方便B.传动链短，精度高，转速高C.扭矩大，刚性好D.成本低，能耗小14.在FANUC系统中，用于工件坐标系设定的指令是（）。A.G50B.G54C.G92D.G9615.车削薄壁工件时，防止夹紧变形的措施不包括（）。A.采用轴向夹紧B.增加工艺肋C.使用扇形软卡爪D.尽可能增大夹紧力16.程序校验时，无法检查出的错误是（）。A.程序语法错误B.刀具干涉C.工件超程D.由于对刀不准造成的尺寸误差17.滚珠丝杠副进行预紧的目的是（）。A.提高传动效率B.消除反向间隙，提高轴向刚度C.增加承载能力D.降低摩擦阻力18.在G代码中，属于非模态指令的是（）。A.G01B.G02C.G04D.G4019.车削偏心工件时，若偏心距精度要求高，最适合的装夹方法是（）。A.四爪单动卡盘B.三爪自定心卡盘加垫片C.双重卡盘D.偏心卡盘或专用夹具20.数控系统中，PLC的主要功能是（）。A.进行插补运算B.处理位置反馈信号C.控制机床的开关量动作D.存储加工程序二、多项选择题1.影响数控车削加工表面粗糙度的因素包括（）。A.主轴转速B.进给速度C.刀尖圆弧半径D.工件材料E.冷却液类型2.下列指令中，属于FANUC系统固定循环指令的有（）。A.G70B.G71C.G72D.G73E.G743.数控车床日常维护保养的主要内容有（）。A.检查润滑系统，及时添加或更换润滑油/脂B.清理切屑，保持机床清洁C.检查冷却液浓度和液位D.定期检查并紧固各连接部位螺丝E.长时间停机时，定期给系统通电4.车削中心与普通数控车床相比，其特点包括（）。A.具有C轴控制和动力刀具功能B.可进行铣削、钻削等工序C.通常配备刀库，实现自动换刀D.只能进行车削加工E.加工精度通常低于数控车床5.在数控车削编程中，关于刀尖圆弧半径补偿（G41/G42），下列说法正确的是（）。A.必须在G00或G01程序段中建立或取消B.补偿方向取决于刀具轨迹前进方向和刀具在工件的哪一侧C.补偿值在刀具偏置表中设定D.使用补偿后，编程轨迹即为工件轮廓E.可用于内、外轮廓的粗、精加工三、判断题1.（）G96S150;表示恒线速度控制，设定主轴转速为150r/min。2.（）子程序结束必须用M99指令，以返回主程序。3.（）数控车床的机床坐标系原点通常设在主轴端面与主轴轴线的交点上。4.（）车削螺纹时，进给速度F的单位是mm/r。5.（）在FANUC系统中，G50指令除了可以设定坐标系，还可以限制主轴最高转速。6.（）轮廓粗车循环G71指令中，精加工轮廓程序段内不能含有Z轴移动指令。7.（）车削加工中，积屑瘤对加工表面粗糙度只有坏处，没有好处。8.（）CKA6140型数控车床，其床身上最大工件回转直径为400mm。9.（）数控车床的脉冲当量越小，机床的加工精度和定位精度就越高。10.（）宏程序变量100是系统变量，用户不能随意赋值。四、简答题1.简述在数控车床上加工零件的一般步骤。2.什么是数控机床的定位精度和重复定位精度？它们对加工有何影响？3.在车削加工中，如何根据加工阶段（粗加工、半精加工、精加工）合理选择切削用量（切削速度、进给量、背吃刀量）？4.简述在FANUC系统中，采用G76指令进行圆柱螺纹编程时，各主要参数的含义。5.数控车床在加工过程中出现“扎刀”现象的可能原因有哪些？如何预防？五、编程题1.使用FANUC系统格式，编写下图所示零件的精加工程序。已知毛坯为Φ50×100mm的45钢棒料，已粗加工至Φ48×98mm。工件坐标系原点设在工件右端面中心。使用1号刀为93°外圆精车刀，2号刀为4mm宽切槽刀（刀位点为左刀尖），3号刀为60°螺纹车刀。切削参数自定。（零件图描述：零件从左至右特征为：1.左端Φ48外圆，长度30；2.台阶端面；3.Φ40外圆，长度25；4.退刀槽4×2（宽×深）；5.M30×2-6g外螺纹，长度20；6.右端Φ35外圆，长度18。所有倒角C2，未注圆角R1。）2.使用宏程序编程，加工一个椭圆轮廓。椭圆方程为：+=六、计算题1.在数控车床上车削Tr40×14(P7)的梯形螺纹。已知螺纹大径d=40mm，螺距P=14mm（导程14mm，双线螺纹，线数n=2，单线螺距p=7mm）。请计算：(1)牙型高度h3（标准梯形螺纹牙型高度h3=0.5P+ac，ac取0.5mm）。(2)小径d3=d2h3。(3)若采用G76指令分层车削，设定精加工余量为0.05mm，最小背吃刀量（单边）为0.1mm。假设第一次背吃刀量Δd1=0.5mm（单边），后续每次递减，请估算至少需要多少次切削循环（不含精加工）才能切至小径尺寸？（计算时，总单边余量=h3精加工余量）2.用三针测量法检测M30×3.5-6h螺纹的中径。已知量针直径d0的最佳值计算公式为：=，对于公制螺纹（牙型角α=60°），简化为d0=0.57735P。测量值M的计算公式为：M=其中，公称中径d2=d0.6495P。请计算：(1)最佳量针直径d0。(2)螺纹公称中径d2。(3)理论上的三针测量值M。答案与解析一、单项选择题1.A。M98用于调用子程序，M99用于子程序结束并返回。2.A。跟刀架主要用于抵消径向切削力，防止细长轴弯曲，中心架主要用于支撑。3.B。G41是刀具半径左补偿，G42是刀具半径右补偿（沿刀具前进方向看，刀具在工件右侧）。4.A。车削螺纹时，主轴转一转刀具移动一个螺距。导程是对于多线螺纹而言。5.D。G73是仿形粗车循环，R指令后跟的是分割次数（重复次数）。6.D。工件尺寸变大，说明实际切削量小于程序设定值，可能是X向补偿（如磨损补偿）输入了负值或绝对值偏小。7.B。IF是条件判断语句，GOTO是无条件跳转。8.A。不锈钢韧性大，易粘刀，增大前角和刃倾角可使切削轻快，利于排屑。9.A。数控车床的Z轴平行于主轴轴线，指向尾座方向为正。10.C。G76第一行P地址后跟六位数：前两位精加工次数，中间两位螺纹尾部倒角量（单位0.1×导程），后两位刀尖角度。11.C。闭环系统检测装置直接安装在移动部件（工作台）上，检测的是最终位置。12.B。高温合金导热性差，热量集中在刀尖，高压冷却能有效带走热量并帮助断屑。13.B。电主轴将电机与主轴融为一体，取消了皮带、齿轮等中间传动环节。14.B。G54-G59是系统预置的工件坐标系选择指令。G50（或G92）是设定坐标系，但原理不同。15.D。增大夹紧力会加剧薄壁工件的变形。16.D。程序校验（空运行、图形模拟）主要检查程序逻辑和轨迹，无法检测对刀、刀具磨损等实际加工因素。17.B。预紧可消除轴向间隙，提高反向定位精度和轴向刚度。18.C。G04（暂停）只在其出现的程序段有效，是非模态指令。其他均为模态指令。19.D。偏心卡盘或专用夹具调整方便，精度高，适合批量生产高精度偏心件。20.C。PLC（可编程逻辑控制器）负责机床侧的顺序逻辑控制，如液压、冷却、刀架等开关量信号。二、多项选择题1.ABCD。表面粗糙度主要受切削参数（转速、进给）、刀具几何参数（刀尖圆弧）和工件材料影响。冷却液类型主要影响刀具寿命和断屑，对粗糙度有间接影响。2.BCDE。G70是精加工循环，需与G71/G72/G73配合使用。G71是外圆粗车循环，G72是端面粗车循环，G73是仿形粗车循环，G74是端面深孔钻循环。3.ABCDE。均为数控机床日常及定期维护的必要项目。4.ABC。车削中心是具有动力刀具和C轴功能的数控车床，可实现多工序复合加工。D、E描述错误。5.ABCDE。所有描述均符合刀尖圆弧半径补偿的使用规则和目的。三、判断题1.×。G96S150;表示恒线速度控制，设定切削线速度为150m/min。转速是随工件直径变化而自动调整的。2.√。M99是子程序结束并返回的专用指令。3.×。数控车床的机床坐标系原点通常由制造商设定，多在卡盘端面或主轴端面与主轴轴线的交点，但并非绝对。更准确地说，是机床上的一个固定点。4.√。车削螺纹时，F指令后的数值是螺距，单位为mm/r。5.√。例如：G50S2000;表示限制主轴最高转速为2000r/min。6.×。在G71指令的精加工轮廓程序段中，可以有X和Z轴的移动，但必须保持X轴、Z轴尺寸都是单调增大或减小的。7.×。在精加工中，积屑瘤会恶化表面质量；但在某些粗加工中，积屑瘤可保护刀尖，增大实际前角。8.√。机床型号中的“40”通常表示最大回转直径的1/10，即400mm。9.√。脉冲当量是数控系统每发出一个脉冲，机床移动部件的最小位移量，其值越小，控制精度越高。10.×。100-199是用户变量，用户可以自由赋值和使用。0-33等是系统变量。四、简答题1.加工步骤主要包括：①分析零件图样，明确加工内容和技术要求。②确定工艺方案，包括装夹方法、加工顺序、刀具选择、切削参数等。③进行数学处理，计算零件轮廓的基点、节点坐标。④编写加工程序单，并完成程序校验（模拟或空运行）。⑤工件装夹与找正。⑥刀具准备与对刀，设置刀具偏置参数。⑦试切加工，测量并调整程序或参数，直至合格。⑧正式自动加工。⑨加工后检验工件。2.定位精度：指机床移动部件（如刀架）在数控系统控制下，运动到指令位置的能力，即实际位置与指令位置的一致程度。重复定位精度：指在相同条件下，多次定位到同一位置时的一致性程度。定位精度影响零件的尺寸精度和位置精度；重复定位精度影响批量生产时零件尺寸的一致性（尺寸分散度）。3.选择原则：①粗加工：以提高生产效率为主，在机床、刀具、工件刚度允许的条件下，优先选择大的背吃刀量（尽可能一次切除余量），其次选择较大的进给量，最后选择中等或较低的切削速度。②半精加工：主要目的是为精加工做准备，保证一定的加工精度和表面质量。背吃刀量和进给量较粗加工小，切削速度可适当提高。③精加工：以保证加工精度和表面质量为主。采用较小的背吃刀量（0.1-0.5mm）和进给量，较高的切削速度（硬质合金刀具）或较低的切削速度（高速钢刀具）。4.G76指令格式常见为两行。第一行：G76P(m)(r)(a)Q(Δdmin)R(d)；第二行：G76X(U)_Z(W)_R(i)P(k)Q(Δd)F(L)。参数含义：m-精加工重复次数；r-倒角量（螺纹收尾长度）；a-刀尖角度；Δdmin-最小背吃刀量（半径值，单位μm）；d-精加工余量（半径值）；X(U)、Z(W)-螺纹终点小径坐标和终点轴向坐标；i-螺纹半径差（锥螺纹时用，圆柱螺纹为0）；k-螺纹牙型高度（半径值，单位μm）；Δd-第一次背吃刀量（半径值，单位μm）；L-螺纹导程。5.可能原因：①工艺系统刚性不足（工件细长、刀具悬伸过长等）。②进给量或背吃刀量过大。③刀具角度不合理（如前角过小、刃倾角不当）。④积屑瘤影响导致实际前角突变。⑤程序错误，如快速定位点离工件太近。预防措施：①提高系统刚性，如使用跟刀架、减小刀具悬伸。②合理选择切削用量，尤其是精加工时进给量不宜过大。③选择正前角、正刃倾角的锋利刀具。④使用切削液抑制积屑瘤。⑤编程时G00快速点定位应远离工件表面。五、编程题1.参考程序：O0001;G99G21G40;（每转进给，公制，取消补偿）T0101;（调用1号精车刀）M03S1200;（主轴正转1200r/min）G00X100.Z100.;（安全点）G00X52.Z2.;（快速靠近）G42G01X48.Z0F0.1;（建立刀补，至起点）G01X48.Z-30.F0.15;（车Φ48外圆）G01X40.C2.F0.1;（车台阶，倒角）G01Z-55.;（车Φ40外圆）G01X35.C2.;（车台阶至Φ35，倒角）G01Z-73.;（车Φ35外圆）G01X52.F0.3;（退刀）G40G00X100.Z100.;（取消刀补，回安全点）T0202S600;（换2号切槽刀）G00X42.Z-55.;（定位至槽附近）G01X36.F0.05;（切槽至Φ36）G04X1.;（暂停1秒光整）G01X42.F0.2;（退刀）G00X100.Z100.;T0303S800;（换3号螺纹刀）G00X32.Z-30.;（螺纹起点）G76P020060Q100R0.05;G76X27.4Z-53.R0P1300Q500F2.;（螺纹小径d3≈30-1.3×2=27.4，牙高1.3mm）G00X100.Z100.;M30;2.宏程序参考：（假设工件右端面中心为原点，椭圆轮廓在+X方向）1=0;（初始角度，单位：度）WHILE[1LE360]DO1;（循环加工完整椭圆）2=30COS[1];（计算Z坐标，长半轴30mm）2=30COS[1];（计算Z坐标，长半轴30mm）3=20SIN[1];（计算X坐标（半径值），短半轴20mm）3=20SIN[1];（计算X坐标（半径值），短半轴20mm）G01X[23]Z[2]F0.1;（直线插补拟合，X为直径值）G01X[23]Z[2]F0.1;（直线插补拟合，X为直径值）1=1+1;（角度步距1°）END1;六、计算题1.解：(1)牙型高度h3=0.5