数控车床考试题及答案(二)

数控车床考试题及答案(二)一、填空题1.数控车床的编程方式主要分为________编程和________编程。2.在FANUC系统中，G00指令表示________功能，G01指令表示________功能。3.数控车床的坐标系分为________坐标系和________坐标系。4.用于指定主轴转速的指令是________，用于指定主轴正转的指令是________。5.在数控车削中，精加工余量通常用________指令进行设置。6.圆弧插补指令G02表示________时针圆弧插补，G03表示________时针圆弧插补。7.刀具半径补偿指令G41表示________补偿，G42表示________补偿。8.在数控程序中，M03指令表示________，M05指令表示________。9.程序结束指令是________，程序暂停指令通常是________。10.数控车床的刀架形式常见的有________刀架和________刀架。二、单项选择题1.下列指令中，属于模态指令的是（）。A.G04B.M00C.G01D.M022.在数控车床编程中，用于设定工件坐标系的指令是（）。A.G50B.G54C.G90D.G963.车削外圆时，若主轴转速为800r/min，进给量为0.2mm/r，则进给速度F为（）。A.160mm/minB.800mm/minC.0.2mm/minD.4000mm/min4.下列代码中，表示刀具长度补偿取消的是（）。A.G40B.G41C.G42D.G495.在FANUC系统中，G71指令用于（）。A.精加工循环B.端面粗车循环C.外圆粗车循环D.螺纹切削循环6.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7.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.刀具的刀尖角C.进给量D.背吃刀量8.程序段“G01X30.Z-20.F0.15;”中，F0.15表示（）。A.主轴转速为0.15r/minB.进给速度为0.15mm/minC.进给量为0.15mm/rD.切削速度为0.15m/min9.下列指令中，用于调用子程序的是（）。A.M98B.M99C.M30D.M0210.在数控车床上加工零件时，确定加工顺序的原则不包括（）。A.先粗后精B.先近后远C.先内后外D.先面后孔三、判断题1.G代码和M代码都是非模态指令。（）2.恒线速切削控制指令是G97。（）3.数控车床的X轴正方向是远离工件的方向。（）4.对刀的目的是确定工件坐标系在机床坐标系中的位置。（）5.使用G92指令设定工件坐标系时，刀具必须位于程序指定的位置。（）6.在数控车床上，Z轴的方向与主轴轴线平行。（）7.G04是暂停指令，属于非模态指令。（）8.精加工时，应选择较小的进给量和较高的切削速度。（）9.刀尖圆弧半径补偿只能补偿X轴和Z轴方向的尺寸误差。（）10.M30指令不仅表示程序结束，还使程序返回到开头。（）四、简答题1.简述数控车床加工工艺的主要内容。2.说明对刀操作的目的、常用方法及步骤。3.什么是刀具半径补偿？在数控车削中应用刀具半径补偿有何意义？4.简述在FANUC系统中，G71和G70指令的格式、含义及使用注意事项。5.数控车床在加工螺纹时，如何保证螺纹的螺距精度？简述编程要点。五、编程题1.已知毛坯为Φ50mm×100mm的45钢棒料。请编写一个精加工程序，加工如下图所示零件。要求：工件坐标系原点设在工件右端面中心，使用1号刀（外圆精车刀），主轴转速800r/min，进给量0.1mm/r，不考虑切削液。（零件简图描述：从右至左，Φ48外圆长20mm，接着是R5圆弧过渡，然后是Φ40外圆长30mm，最后是C2倒角。总长55mm，右端面有C1倒角。）2.使用G71和G70指令，编写上述零件的粗、精加工程序。设定粗车背吃刀量2mm（半径值），精车余量X向0.5mm（直径值），Z向0.1mm，粗车进给量0.2mm/r，主轴转速粗车600r/min，精车1000r/min。六、计算题1.在车削直径为60mm的工件时，采用切削速度=120m/min，求主轴转速n(r/min)。（计算公式：n2.用三针法测量Tr40×7梯形螺纹的中径，已知量针直径=3.5mm，螺纹牙型角α=，测得M值（两针外母线间的距离）为41.325mm。请计算螺纹中径的实际值。（计算公式：=答案与解析一、填空题1.绝对，增量（或：绝对值，相对值）2.快速定位，直线插补3.机床，工件4.S，M035.G70（或精加工循环指令，具体系统有差异，常用G70作为G71/G72/G73后的精加工）6.顺，逆（假设从垂直于圆弧平面的轴正方向观察）7.刀具半径左，刀具半径右8.主轴正转，主轴停止9.M30（或M02），M0010.回转，排刀（或：转塔，直线）二、单项选择题1.C解析：模态指令是指该指令一经指定，在后续程序段中一直有效，直到被同组指令取代。G01是直线插补模态指令。G04（暂停）、M00（程序暂停）、M02（程序结束）均为非模态指令。2.B解析：G54~G59是常用的工件坐标系选择指令。G50在车床系统中常用于设定坐标系或限制最高转速。G90是绝对值编程，G96是恒线速控制。3.A解析：进给速度F(mm/m4.D解析：G49是取消刀具长度补偿指令。G40是取消刀具半径补偿。G41/G42是建立刀具半径补偿。5.C解析：在FANUC系统中，G71是外圆粗车固定循环指令，用于切除棒料毛坯的大部分余量。6.C解析：回零操作是使机床各坐标轴移动到一个预先设定的固定点，即机床参考点，以建立机床坐标系。7.B解析：螺纹的牙型角直接由成形刀具的刀尖角决定。其他选项主要影响螺距、表面质量等。8.C解析：在数控车床的G01指令中，F通常指定为每转进给量（mm/r），除非用G98/G99切换。此处F0.15表示主轴每转一圈，刀具移动0.15mm。9.A解析：M98用于调用子程序。M99用于子程序结束并返回主程序。M30/M02用于主程序结束。10.C解析：数控车削加工顺序的一般原则是：先粗后精、先近后远、先内后外（对于盘套类零件）、先面后孔（对于有孔的零件）。“先内后外”对于轴类零件并非普遍原则，通常是由外向内或由近及远。三、判断题1.×解析：G代码有模态和非模态之分，M代码多为非模态，但也有模态功能，取决于具体系统。2.×解析：恒线速控制指令是G96，G97是取消恒线速（恒转速）指令。3.√解析：对于前置刀架数控车床，X轴正方向指向操作者，即远离工件中心的方向。4.√解析：对刀的本质是测量并输入刀具偏置值，从而建立工件坐标系与机床坐标系之间的联系。5.√解析：G92指令通过设定程序起点在工件坐标系中的坐标值来建立坐标系，执行此程序段时，刀具必须位于该起点。6.√解析：数控车床的Z轴与主轴轴线重合或平行，正方向为从卡盘指向尾座的方向（通常）。7.√解析：G04是暂停指令，仅在其出现的程序段有效，属于非模态指令。8.√解析：精加工以获得高精度和良好表面质量为目标，通常采用高转速、小进给、小吃刀量。9.×解析：刀尖圆弧半径补偿主要补偿由于刀尖圆弧导致的在X轴和Z轴方向上的尺寸误差，但它通过系统计算，能对轮廓上的任何点进行补偿，不仅仅是轴向误差。10.√解析：M30指令功能比M02更全面，除结束程序外，通常还使光标返回到程序开头，为下次加工做准备。四、简答题1.数控车床加工工艺主要内容包括：①分析零件图纸，确定加工内容和技术要求；②选择适合在数控车床上加工的零件内容；③进行工艺分析，确定加工方案（如工序划分、工步顺序）；④设计工艺路线（如定位基准、装夹方式）；⑤确定切削用量（，f，）；⑥选择刀具并进行对刀规划；⑦确定编程坐标系、计算节点坐标；⑧编制工序卡、刀具卡等工艺文件。2.目的：建立工件坐标系与机床坐标系之间的准确关系，将编程坐标系“移植”到机床上，确保程序能按预定轨迹运行。常用方法：试切法、对刀仪法、机内对刀（如光学对刀）。试切法步骤（以外圆刀为例）：①手动方式车削工件外圆一小段，沿Z向退出，X向不动，停车测量外圆直径D；②进入刀具偏置设定界面，在对应刀号的X偏置中输入测量值D，按“测量”键（系统自动计算）。③手动车削工件右端面，沿X向退出，Z向不动；④在对应刀号的Z偏置中输入0，按“测量”键。至此，该刀具的对刀完成。3.刀具半径补偿：在数控加工中，由于刀具总存在一定的刀尖圆弧半径，编程时若按假想刀尖（理论尖点）轨迹编程，加工出的轮廓会产生尺寸误差。刀具半径补偿功能就是让系统根据输入的刀尖圆弧半径值，自动计算出实际刀尖圆心轨迹，使刀具按此轨迹运动，从而加工出正确的零件轮廓。意义：①简化编程，无需人工计算复杂的刀心轨迹；②提高加工精度，消除因刀尖圆弧引起的形状和尺寸误差；③增加程序通用性，同一程序，通过修改刀补值，可适应不同的刀具磨损或换刀情况。4.G71指令格式：G71U(Δd)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；含义：U(Δd)为每次背吃刀量（半径值），R(e)为退刀量。P(ns)、Q(nf)定义精加工轮廓的程序段区间。U(Δu)、W(Δw)为X、Z向的精加工余量（直径值和增量值）。F、S、T为粗加工时的进给速度、主轴转速、刀具号。G70指令格式：G70P(ns)Q(nf)；含义：调用由P、Q指定的精加工轮廓程序段进行精加工。注意事项：①G71程序段之前必须进行快速定位，确定循环起点；②精加工轮廓程序段中，必须按零件轮廓尺寸连续编写，且第一段只能是X或Z方向的移动；③G71循环中指定的F、S、T对精加工无效，精加工的F、S、T需在G70前的程序段或精加工轮廓内指定；④使用G71前，通常需建立刀具半径补偿。5.保证螺距精度的方法：①机床本身须具有良好的传动精度和刚性；②使用主轴编码器实现主轴旋转与进给轴的同步控制（即每转进给）。编程要点：①使用G32、G92或G76等螺纹切削指令；②准确计算螺纹总切深（通常为1.3倍螺距）并分层切削；③合理设置导入距离δ1和导出距离δ2，通常δ1取2~3倍螺距，δ2取1~2倍螺距，以保证在恒定转速下切入和切出；④在螺纹切削程序段中，进给量F直接指定为螺距值（如F2.0）；⑤螺纹切削期间，进给速度倍率和主轴速度倍率通常被锁定（或限制），以确保螺距准确。五、编程题1.精加工程序（假设工件原点在右端面中心，1号刀为精车刀）：```O0001;G99G21G40;（每转进给，公制，取消刀补）T0101;（调用1号刀及1号刀补）M03S800;G00X100.Z100.;（安全点）X52.Z2.;（快速接近工件，准备开始加工）G01X48.Z-1.F0.1;（车C1倒角）Z-20.;（车Φ48外圆）G02X40.Z-25.R5.;（车R5圆弧）G01Z-55.;（车Φ40外圆）X52.C2;（车C2倒角，退刀）G00X100.Z100.;（返回安全点）M05;M30;```2.粗、精加工程序（使用G71/G70）：```O0002;G99G21G40;T0101;（假设粗精车为同一把刀，或此处为粗车刀）M03S600;G00X100.Z100.;X52.Z2.;（循环起点）G71U2.R0.5;（粗车背吃刀量2mm，退刀量0.5mm）G71P10Q20U0.5W0.1F0.2;（精加工余量X0.5mm，Z0.1mm，粗车进给）N10G00X44.;（精加工轮廓开始，快速定位到倒角起点X向）G01X48.Z-1.S1000;（开始精加工轮廓，指定精车转速）Z-20.;G02X40.Z-25.R5.;G01Z-55.;X52.C2;（精加工轮廓结束）N20G00X52.;（轮廓结束，退刀）G00X100.Z100