加工中心操作工中级工理论知识试题及答案

加工中心操作工中级工理论知识试题及答案一、选择题1.在数控加工中，G90指令的含义是（）。A.增量值编程B.绝对值编程C.快速定位D.直线插补2.加工中心与普通数控机床最主要的区别在于（）。A.主轴转速高B.有自动换刀装置和刀库C.机床刚性好D.进给速度快3.铣削加工中，顺铣与逆铣的选择主要考虑（）。A.机床功率B.工件表面质量与刀具寿命C.工件装夹方式D.冷却液类型4.在FANUC系统中，调用子程序的指令是（）。A.M98B.M99C.M30D.M025.刀具半径补偿功能的主要作用是（）。A.提高切削速度B.简化编程，直接按工件轮廓编程C.自动计算切削力D.选择不同刀具6.用于取消刀具半径补偿的指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.G497.加工中心的主轴准停功能（M19）主要用于（）。A.提高主轴精度B.换刀和精镗退刀C.测量工件温度D.改变主轴转向8.在程序段“G01X100.Y50.F200;”中，F200表示（）。A.主轴转速为200r/minB.进给速度为200mm/minC.刀具号为200D.循环次数为200次9.下列材料中，最适合作为加工中心切削液的是（）。A.机油B.柴油C.乳化液或合成切削液D.清水10.加工中心执行程序前，必须进行的一项操作是（）。A.关闭机床门B.对刀建立工件坐标系C.启动冷却液D.提高环境温度11.在铣削一个封闭型腔时，刀具Z向下刀通常采用的方式是（）。A.垂直下刀B.螺旋下刀或斜线下刀C.快速下刀至底面D.以上都不对12.数控机床的“回零”操作是指（）。A.返回对刀点B.返回工件原点C.返回机床参考点D.返回程序起点13.精加工时，为了获得较好的表面质量，应优先考虑（）。A.提高切削速度，减小进给量和背吃刀量B.提高进给量，增大背吃刀量C.降低切削速度D.使用钝化刀具14.测量工件内孔直径时，最常用的量具是（）。A.游标卡尺B.外径千分尺C.内径百分表D.钢直尺15.在数控编程中，用于表示程序结束并返回程序开头的指令是（）。A.M00B.M01C.M02D.M3016.加工中心刀库中，最常用的识别刀具的方式是（）。A.人工识别B.刀套编码和刀具编码C.刀具重量识别D.刀具颜色识别17.铣削平面时，产生振动的主要原因是（）。A.切削液不足B.刀具磨损C.工艺系统刚性不足D.工件材料太软18.程序段“G02X50.Y50.I25.J0F100;”中，I、J表示的是（）。A.圆弧终点的绝对坐标B.圆弧起点到圆心的增量坐标C.圆心的绝对坐标D.圆弧的半径19.在高温合金材料的加工中，为了延长刀具寿命，通常采用（）。A.高切削速度、小进给量B.低切削速度、小进给量C.高切削速度、大进给量D.低切削速度、大进给量20.加工中心长期不使用时，最重要的维护工作是（）。A.清洁外观B.定期通电，进行空运行C.拆卸主轴D.更换所有润滑油21.在立式加工中心上，通常定义Z轴为（）。A.工作台左右移动的方向B.主轴箱上下移动的方向C.工作台前后移动的方向D.主轴轴向移动的方向22.宏程序中的“”号通常用来表示（）。A.注释B.程序号C.变量D.固定循环23.切削用量三要素中，对刀具寿命影响最大的是（）。A.切削速度(v_c)B.进给量(f)C.背吃刀量(a_p)D.三者影响相同24.下列G指令中，属于模态指令的是（）。A.G04B.G28C.G00D.G9225.用面铣刀铣削大平面时，若出现接刀痕迹，最可能的原因是（）。A.主轴转速过低B.机床导轨直线度误差或刀具磨损C.进给速度过快D.切削液浓度不对26.在加工中心上，加工螺纹通常使用（）。A.丝锥攻丝或螺纹铣刀B.车刀车削C.板牙套丝D.磨削27.为了确保加工精度，在每批工件加工前或刀具更换后，应进行（）。A.机床大修B.首件检验C.更换夹具D.修改所有程序28.在FANUC系统中，设定工件坐标系的指令是（）。A.G50B.G54C.G94D.G9629.高速钢刀具与硬质合金刀具相比，其优点是（）。A.硬度高B.耐热性好C.韧性好，工艺性好D.切削速度高30.加工中心导轨的日常维护，主要应防止（）。A.过热B.灰尘和切屑侵入C.光照D.潮湿二、判断题1.（）加工中心的刀库容量越大，其加工能力就越强。2.（）G代码分为模态代码和非模态代码，模态代码一经指定一直有效，直到被同组代码取代。3.（）在铣削加工中，无论顺铣还是逆铣，都不会影响工件的尺寸精度。4.（）数控机床的定位精度和重复定位精度是同一个概念。5.（）使用球头铣刀进行三维曲面精加工时，行距（步距）越小，表面粗糙度值通常也越小。6.（）M08指令是打开冷却液，M09指令是关闭冷却液。7.（）对刀仪只能测量刀具的长度，不能测量刀具的半径。8.（）在加工中心上，可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、铣削等多种工序。9.（）程序中的S指令（如S1500）必须在主轴旋转指令（如M03）之前指定才有效。10.（）闭环控制系统的数控机床精度高于开环控制系统。11.（）刀具长度正补偿（G43）表示将编程的Z轴坐标值加上寄存器中的补偿值。12.（）在加工铸铁等脆性材料时，通常使用切削液进行充分冷却。13.（）恒线速度控制（G96）功能主要用于车床，在加工中心上一般不用。14.（）加工中心在自动运行过程中，可以随时打开防护门调整工件。15.（）圆弧插补指令G02/G03中，用R指定圆弧半径时，大于180°的圆弧R值为负。三、填空题1.数控机床的伺服系统一般由________、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件组成。2.切削过程中产生的切削热主要由________、切屑、工件和周围介质传导出去。3.在加工中心编程中，G17、G18、G19分别用来选择________、ZX平面、YZ平面。4.常用的对刀方法有试切法对刀、________对刀、机外对刀仪对刀等。5.数控加工程序由程序号、________和程序结束符三部分组成。6.刀具的磨损过程分为初期磨损、________和急剧磨损三个阶段。7.加工中心常用的刀柄标准有BT、________、HSK等。8.在FANUC系统中，G54~G59用于设定________个工件坐标系。9.数控机床的精度检验主要包括________、重复定位精度和切削精度。10.铣削时，切削层参数包括切削宽度、________和切削面积。四、简答题1.简述加工中心刀具半径补偿（G41/G42）的作用及其在编程中的主要应用场合。2.列举加工中心日常维护与保养的至少四项主要内容。3.什么是工序集中？加工中心如何体现工序集中的特点？4.在数控铣削加工中，选择切削用量（切削速度、进给量、背吃刀量）的一般原则是什么？5.简述在加工中心上进行对刀操作（建立工件坐标系）的基本步骤。五、编程与计算题1.请编写一个完整的加工程序，在80mm×80mm×20mm的铝合金板材中心，铣削一个深度为5mm，边长为60mm的正方形型腔。刀具为φ10mm的立铣刀。要求使用刀具半径补偿，采用螺旋下刀方式。工件坐标系原点设在工作上表面中心。请忽略孔加工，仅编写型腔铣削部分（从下刀开始到抬刀结束）。（注：可合理设定主轴转速S、进给速度F等参数）2.在立式加工中心上，用φ20mm的硬质合金立铣刀（4齿）铣削45钢工件。若已知切削速度推荐为80m/min，每齿进给量推荐为0.1mm/z。试计算：(1)主轴的转速n（单位：r/min）。(2)刀具的进给速度（单位：mm/min）。（计算公式：n=，=×z×n答案与解析一、选择题1.B解析：G90为绝对值编程指令，所有坐标尺寸均以工件坐标系原点为基准。2.B解析：自动换刀装置（ATC）和刀库是加工中心区别于其他数控机床（如数控铣床）的最主要特征，实现了多工序连续加工。3.B解析：顺铣有利于提高工件表面质量并减少刀具后刀面磨损，但要求机床进给系统间隙小；逆铣则相反。选择时需综合考虑。4.A解析：M98为调用子程序指令，M99为子程序结束返回指令。5.B解析：使用G41/G42后，编程时只需按工件实际轮廓编写程序，由系统自动计算刀具中心轨迹，极大简化了编程。6.A解析：G40用于取消刀具半径补偿，G41为左补偿，G42为右补偿，G49为取消长度补偿。7.B解析：主轴准停使主轴准确停止在固定周向位置，是换刀时刀柄键槽与主轴端面键对准、以及精镗孔后退刀时不划伤孔壁的必要功能。8.B解析：在G01（直线插补）模式下，F指令指定的是刀具移动的进给速度，单位通常为mm/min或mm/r。9.C解析：乳化液和合成切削液具有良好的冷却、润滑、防锈和清洗性能，是加工中心最常用的切削液。10.B解析：对刀的目的是确定工件坐标系在机床坐标系中的位置（即建立工件坐标系），是程序正确运行的先决条件。11.B解析：对于实体材料，立铣刀不能垂直下切，采用螺旋或斜线下刀可以避免刀具中心切削（切削速度为零）和刀具的轴向冲击，保护刀具。12.C解析：回零（回参考点）是建立机床坐标系基准的操作，是开机后或急停解除后必须执行的步骤，以确保机床控制系统的坐标计数准确。13.A解析：精加工以获得尺寸精度和表面质量为主，较小的进给量可以减少残留面积高度，较小的背吃刀量可减小切削力引起的变形，较高的切削速度可避免积屑瘤的产生。14.C解析：内径百分表是一种比较量具，通过与标准环规比对来测量内孔尺寸及其形状误差，精度和效率较高。游标卡尺也可测内孔，但精度和适用性不如内径百分表。15.D解析：M30表示主程序结束，自动返回程序开头，并复位所有模态状态。M02仅结束程序，不返回开头。16.B解析：刀套编码和刀具编码是加工中心自动识别、管理和调用刀具的两种主要技术方式。17.C解析：工艺系统（机床-夹具-刀具-工件）刚性不足是铣削时产生振动（颤振）的根本原因，会导致加工质量恶化。18.B解析：在G02/G03指令的I、J、K格式中，I、J、K分别表示圆心相对于圆弧起点的X、Y、Z方向的增量坐标值。19.B解析：高温合金强度高、导热性差、加工硬化严重，需采用较低的切削速度以减少切削热，较小的进给量以降低切削力，从而保护刀具。20.B解析：定期通电可使电气元件保持干燥，空运行能使润滑系统循环，防止传动部件生锈，并为电池（如保持绝对编码器数据）充电。21.D解析：立式加工中心Z轴定义为主轴轴向运动的方向，向上为正。对于移动立柱式，主轴箱上下移动为Z轴。22.C解析：在用户宏程序中，以“”后跟数字表示变量，如1、100等，用于存储数据、进行运算和逻辑判断。23.A解析：切削速度对刀具温度（磨损）的影响最显著，其与刀具寿命成指数关系（泰勒公式），是影响最大的因素。24.C解析：模态指令（续效指令）一旦指定，在后续程序段中一直保持有效，直到被同组其他指令取代。G00（快速定位）属于01组模态指令。25.B解析：接刀痕主要由于两次走刀间刀具轨迹的衔接不平滑造成，原因可能是机床几何精度（如导轨直线度、主轴与工作台垂直度）超差，或刀具磨损导致切削刃不在同一平面。26.A解析：加工中心加工螺纹主要采用攻丝（刚性或柔性）和螺纹铣削。螺纹铣削精度高、柔性好，应用越来越广。27.B解析：首件检验是质量控制的关键环节，用于验证程序、刀具、夹具、参数设置的正确性，合格后方可进行批量加工。28.B解析：G54~G59是系统预置的6个工件坐标系偏置寄存器，通过对刀将偏置值输入相应寄存器，程序中使用G54即可调用该坐标系。29.C解析：高速钢刀具强度高、韧性好，可以制造复杂形状刀具，工艺性能（锻造、热处理、刃磨）好，但耐热性远低于硬质合金。30.B解析：导轨是机床精度的基础，灰尘和切屑（特别是铸铁屑、磨粒）进入导轨会加剧磨损和刮伤，必须通过防护罩和定期清洁来维护。二、判断题1.×解析：刀库容量是重要指标，但加工能力的强弱更综合地体现在机床的刚性、精度、主轴性能、数控系统功能和可靠性等方面。2.√解析：这是模态代码的基本定义。例如G01是模态的，指定后一直为直线插补模式，直到被G00、G02等同组代码改变。3.×解析：顺铣和逆铣由于切入切出时切削厚度的变化、切削力的方向不同，对工件-夹具-机床系统的弹性变形影响不同，可能影响尺寸精度，尤其是侧壁的垂直度和直线度。4.×解析：定位精度是指实际位置与指令位置的一致程度；重复定位精度是指在相同条件下多次到达同一位置的一致性。后者精度通常高于前者。5.√解析：球头刀行距减小意味着残留高度（理论粗糙度）减小，但会成倍增加加工时间。6.√解析：这是冷却液开闭的标准M指令。7.×解析：现代对刀仪（尤其是机外对刀仪）不仅可以测量刀具长度，还可以测量刀具直径（半径），甚至检测刀具的跳动和破损。8.√解析：这正是加工中心“工序集中”优势的体现，一次装夹可完成钻、扩、铰、镗、攻、铣等多种加工。9.×解析：S指令和M03指令在程序中的先后顺序通常没有严格要求，系统会同时处理。为保证安全，实践中常先写S指令。10.√解析：闭环系统带有位置检测反馈，可补偿机械传动误差，理论上精度更高。开环系统无反馈，精度取决于步进电机和传动机构。11.√解析：G43H~执行“正补偿”，即机床执行Z坐标移动时，会将程序中的Z值加上H寄存器中存储的长度补偿值。12.×解析：加工铸铁等脆性材料通常采用干切削或少量润滑。因为切削液会冲走具有润滑作用的石墨，并可能使细小的崩碎切屑进入机床滑动部位，加剧磨损。13.√解析：G96恒线速度控制主要用于车床，保证车削端面或变径表面时切削速度恒定。加工中心主轴一般为恒转速控制（G97模式）。14.×解析：自动运行时打开防护门是非常危险的行为，高速飞溅的切屑和旋转的刀具可能造成严重人身伤害。多数机床有安全联锁，开门会暂停运行。15.√解析：用R编程时，圆心角≤180°的圆弧R为正值；圆心角>180°的圆弧R为负值。这是区分优弧和劣弧的约定。三、填空题1.伺服电机（或检测装置）2.刀具3.XY平面4.寻边器（或对刀块、Z轴设定器）5.程序内容（或程序段）6.正常磨损7.CAT（或JT、DIN）8.69.定位精度10.切削厚度四、简答题1.作用：①简化编程：编程人员可直接按工件轮廓尺寸编程，无需计算刀具中心轨迹。②提高程序通用性：通过修改刀具半径补偿值，同一程序可使用不同直径的刀具，或进行粗、精加工。③实现误差补偿：可补偿刀具磨损或实际刀具半径与编程值的偏差。主要应用场合：①轮廓铣削（外轮廓、内轮廓）。②型腔铣削。③利用改变补偿值进行粗、半精、精加工。2.①清洁与润滑：每日工作结束后，彻底清洁工作台、导轨、刀库、换刀装置等处的切屑与油污；按规定周期和牌号加注润滑油、脂。②气源与冷却系统检查：检查空气过滤器，自动排水；检查冷却液浓度、液位，定期更换。③关键部件检查：检查刀库、机械手动作是否准确平稳；检查主轴锥孔清洁度及拉刀力。④系统备份与电池维护：定期备份系统参数、程序；在系统报警前及时更换为NC系统供电的电池。3.工序集中：指在一台机床上尽可能多地完成工件的加工内容，减少装夹次数和占地面积。加工中心的体现：①通过自动换刀系统（ATC），在一次装夹中自动完成铣、钻、扩、铰、镗、攻丝等多种工序。②通过多工作台交换装置，进一步减少工件装卸的辅助时间。③通过高精度回转工作台，实现多面加工。这极大地提高了加工效率和位置精度。4.①粗加工：以提高生产效率为主，在机床功率、刚性、刀具强度允许的条件下，优先选择较大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，最后根据刀具寿命选择合理的切削速度。②精加工：以保证加工精度和表面质量为主，选择较小的背吃刀量和进给量，尽可能选择较高的切削速度（避开积屑瘤生成区）。③在工艺系统刚性较差或加工余量不均匀时，应减小背吃刀量和进给量。④刀具材料耐热性好时，可取较高切削速度；工件材料强度、硬度高时，应降低切削速度。5.①X、Y轴对刀（确定X、Y零点）：常用寻边