国家职业技能鉴定考试数控车工中级考试题库

国家职业技能鉴定考试数控车工中级考试题库一、选择题（一）基础知识1.数控车床的组成部分不包括以下哪一项（）A.数控装置B.伺服系统C.刀架D.冷却系统答案：D（冷却系统是数控车床的辅助部分，并非组成部分）2.数控编程时，绝对坐标编程是指（）A.以机床原点为坐标原点建立的坐标系B.以工件上的某一点为坐标原点建立的坐标系C.以刀具起点为坐标原点建立的坐标系D.以机床参考点为坐标原点建立的坐标系答案：B3.数控车床的数控系统中，以下哪种代码用于表示快速定位（）A.G00B.G01C.G02D.G03答案：A4.下列哪种材料不属于金属材料（）A.铝合金B.铜合金C.陶瓷D.不锈钢答案：C（陶瓷属于非金属材料）5.金属材料的力学性能不包括（）A.强度B.硬度C.导电性D.韧性答案：C（导电性属于物理性能）（二）车床操作与维护1.数控车床开机后，首先进行的操作是（）A.回零B.手动操作C.程序编辑D.对刀答案：A2.车床在运行过程中，发现刀具磨损严重，应采取的措施是（）A.更换刀具B.调整切削参数C.继续加工D.降低转速答案：A3.数控车床的润滑系统一般采用（）润滑方式A.飞溅B.压力C.油脂D.喷雾答案：B4.车床的日常维护中，需要检查的项目不包括（）A.导轨的润滑情况B.电气系统的连接C.刀具的几何角度D.机床的清洁答案：C（刀具几何角度在安装刀具时已确定，日常维护主要检查磨损情况）5.当车床出现紧急情况时，应立即按下（）按钮A.电源开关B.急停C.程序停止D.进给保持答案：B（三）数控编程基础1.在数控编程中，F代码表示（）A.主轴转速B.进给速度C.切削深度D.刀具号答案：B2.圆弧插补指令G02和G03中，I、J、K表示（）A.圆弧起点坐标B.圆弧终点坐标C.圆弧圆心相对于圆弧起点的增量坐标D.圆弧半径答案：C3.以下哪种编程方法不属于手工编程（）A.绝对值编程B.增量值编程C.自动编程D.混合编程答案：C4.数控编程时，程序段号的作用是（）A.便于程序的校对、检索和修改B.表示程序的开始C.表示程序的结束D.表示程序的注释答案：A5.编写数控加工程序时，程序的结束指令是（）A.M00B.M01C.M02D.M30答案：C（M02表示程序结束，M30表示程序结束并返回程序开头）（四）零件加工工艺1.数控车削加工中，粗车时的切削用量选择原则是（）A.较大的切削深度、较小的进给速度和较高的切削速度B.较小的切削深度、较大的进给速度和较低的切削速度C.较大的切削深度、较大的进给速度和较低的切削速度D.较小的切削深度、较小的进给速度和较高的切削速度答案：C2.零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和（）A.表面粗糙度B.位置精度C.硬度D.材料性能答案：B3.车削外圆时，为了保证表面质量，应选择（）的刀具几何角度A.较大的前角、较小的后角B.较小的前角、较大的后角C.较大的前角、较大的后角D.较小的前角、较小的后角答案：C4.在数控车削加工中，对于细长轴类零件，为了减少切削力引起的变形，应采用（）的装夹方式A.一夹一顶B.两顶尖C.三爪卡盘D.四爪卡盘答案：B5.零件加工工艺路线的制定原则不包括（）A.保证加工质量B.提高生产效率C.降低生产成本D.增加加工工序答案：D（应尽量减少不必要的加工工序）二、判断题（一）基础知识1.数控车床只能加工回转体零件。（）答案：正确2.数控编程中的模态代码在程序段中一经指定，便一直有效，直到被同组的其他代码所取代。（）答案：正确3.金属材料的硬度越高，其韧性也越高。（）答案：错误（一般情况下，硬度越高，韧性越低）4.数控系统的分辨率越高，加工精度越高。（）答案：正确5.机床坐标系和工件坐标系是完全相同的。（）答案：错误（机床坐标系是机床固有的坐标系，工件坐标系是编程人员根据工件设定的坐标系）（二）车床操作与维护1.数控车床开机后，必须先进行手动回零操作，建立机床坐标系。（）答案：正确2.车床在运行过程中，操作人员可以离开机床去做其他事情。（）答案：错误（操作人员应始终监控机床运行状态，不得擅自离开）3.定期检查车床的电气系统，防止电气故障的发生。（）答案：正确4.车床的导轨不需要润滑，因为其表面硬度很高。（）答案：错误（导轨需要定期润滑，以减少磨损，保证运动精度）5.当车床出现故障时，应立即自行拆卸机床进行维修。（）答案：错误（应及时通知专业维修人员，避免自行拆卸造成更大损坏）（三）数控编程基础1.数控编程时，G代码必须放在程序段的最前面。（）答案：错误（G代码可以放在程序段的任何位置，但一般习惯放在前面）2.圆弧插补指令G02和G03的区别在于刀具的旋转方向不同。（）答案：正确3.手工编程时，可以使用计算器进行复杂的数学计算。（）答案：正确4.程序段中的注释对程序的执行没有影响，可以随意编写。（）答案：错误（注释有助于程序的理解和维护，应规范编写）5.数控编程时，刀具半径补偿功能可以提高加工精度和效率。（）答案：正确（四）零件加工工艺1.粗车时，应尽量选择较大的切削深度，以提高生产效率。（）答案：正确2.零件的加工精度只与机床的精度有关，与刀具和工艺无关。（）答案：错误（加工精度受机床、刀具、工艺等多种因素影响）3.车削加工时，刀具的磨损会影响加工精度，因此应及时更换刀具。（）答案：正确4.在加工零件时，应先加工基准面，再以基准面为基准加工其他表面。（）答案：正确5.零件加工工艺路线确定后，不能再进行修改。（）答案：错误（根据实际情况，工艺路线可以进行适当调整和优化）三、简答题（一）基础知识1.简述数控车床的工作原理。答：数控车床是一种通过数字信息来控制机床运动及其加工过程的自动化机床。它利用数控装置将编制好的加工程序输入计算机，经过处理后控制伺服系统，驱动车床各坐标轴的进给运动，使刀具与工件按预定的轨迹相对运动，从而完成零件的加工。2.什么是数控编程？数控编程有哪些方法？答：数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。数控编程方法主要有手工编程和自动编程。手工编程是编程人员根据零件图纸和加工工艺要求，通过手工计算和编写程序；自动编程是利用计算机辅助制造软件，根据零件图纸和工艺要求，自动生成数控加工程序。3.金属材料的力学性能包括哪些方面？各有什么含义？答：金属材料的力学性能包括强度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度等方面。强度是指金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力；硬度是指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力；塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力；韧性是指金属材料在冲击载荷作用下吸收能量和抵抗断裂的能力；疲劳强度是指金属材料在交变载荷作用下所能承受的最大应力。4.简述数控系统的组成部分及其作用。答：数控系统主要由数控装置、伺服系统和测量反馈装置组成。数控装置是数控系统的核心，它接受输入的零件加工程序，经过数控装置的系统软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作；伺服系统是数控系统的执行部分，它根据数控装置发出的指令信号，驱动机床各坐标轴的进给运动，使刀具和工件按规定的轨迹运动；测量反馈装置用于检测机床的实际运行位置，并将检测结果反馈给数控装置，以便数控装置进行比较和修正，保证加工精度。5.机床坐标系和工件坐标系有什么区别和联系？如何建立工件坐标系？答：机床坐标系是机床固有的坐标系，其原点由机床生产厂家确定，是机床上的一个固定点。工件坐标系是编程人员根据工件的特点和加工要求设定的坐标系，其原点可以根据需要设定在工件的某个位置。机床坐标系是工件坐标系的基础，工件坐标系相对于机床坐标系进行偏移和旋转等操作来确定其位置。建立工件坐标系通常通过对刀操作来实现，即通过测量刀具与工件的相对位置，将刀具当前位置的坐标值输入到数控系统中，从而确定工件坐标系的原点位置。（二）车床操作与维护1.数控车床开机前需要做哪些准备工作？答：开机前需要检查机床外观是否有损坏，各部件连接是否牢固；检查润滑油箱、切削液箱的油位和液位是否正常；检查电气系统连接是否良好，各按钮、开关是否处于正常位置；检查机床各坐标轴是否处于安全位置，有无障碍物；接通电源，打开机床操作面板上的电源开关，等待机床初始化完成。2.简述数控车床的手动操作步骤。答：首先进行回零操作，使机床各坐标轴回到参考点；然后可以进行手动进给操作，通过操作面板上的坐标轴进给按钮，控制刀具沿坐标轴方向移动；还可以进行手动快速移动操作，按下快速移动按钮，刀具将以快速速度移动；另外，可进行主轴的启动和停止操作，通过主轴控制按钮调节主轴转速；也可进行刀架的转位操作，更换刀具。3.车床刀具磨损的原因有哪些？如何判断刀具是否磨损？答：刀具磨损的原因主要有切削力、切削热、摩擦、工件材料的硬度和韧性等。判断刀具是否磨损可以通过观察刀具的切削刃，如切削刃是否变钝、出现崩刃等；测量刀具的磨损量，如刀具的后刀面磨损宽度等；还可以根据加工表面质量来判断，如加工表面粗糙度增大、出现振纹等，说明刀具可能已经磨损。4.数控车床的日常维护包括哪些内容？答：日常维护内容包括检查机床各部位的润滑情况，及时添加润滑油；检查切削液的液位和浓度，必要时进行补充和更换；清洁机床表面和导轨，防止杂物和切屑堆积；检查各坐标轴的丝杠和导轨，如有异常及时处理；检查电气系统的连接是否松动，各电器元件是否正常工作；定期检查刀架的转位精度和刀具夹紧情况；对机床进行定期通电，空运行，检查机床的性能。5.当车床出现故障时，应如何进行故障诊断和排除？答：首先观察机床的故障现象，如报警信息、异常声音、动作异常等；然后根据故障现象分析可能的故障原因，查阅机床的使用说明书和维修手册；可以通过机床的自诊断功能查看故障代码，进一步确定故障部位；采用逐步排查的方法，检查相关的电气元件、机械部件、传感器等；对于一些简单的故障，可以进行手动检查和调整，如检查线路连接、更换保险等；对于复杂故障，应及时通知专业维修人员，避免盲目拆卸造成更大损坏，维修后要进行试运转，确保机床恢复正常运行。（三）数控编程基础1.简述数控编程中的常用指令及其功能。答：常用指令如G00快速定位指令，使刀具以快速速度移动到指定位置；G01直线插补指令，刀具以指定的进给速度沿直线方向移动；G02、G03圆弧插补指令，分别用于顺时针和逆时针方向的圆弧加工；G41、G42刀具半径补偿指令，用于补偿刀具半径，提高加工精度；M00程序暂停指令，使程序暂停执行，便于检查和测量；M01选择停止指令，与M00类似，但需要按下机床操作面板上的选择停止按钮才执行；M02程序结束指令，程序执行到此结束；M30程序结束并返回程序开头指令。2.如何进行数控编程中的数值计算？答：在数控编程中，数值计算主要包括计算零件轮廓的基点和节点坐标。对于直线和圆弧组成的轮廓，通过几何关系计算基点坐标；对于非圆曲线轮廓，需要采用逼近法将其用直线或圆弧逼近，计算出节点坐标。计算时要根据零件图纸的尺寸精度要求，合理确定计算方法和精度，通常可以使用三角函数、解析几何等数学知识进行计算，也可以借助计算机辅助软件进行精确计算。3.编写数控加工程序时，程序段格式有哪些要求？答：程序段格式一般由程序段号、指令字、数据和程序段结束符组成。程序段号用于标识程序段，便于程序的校对、检索和修改；指令字由地址符和数字组成，如G代码、M代码、F代码等，规定了机床的动作和状态；数据是指令字所需的参数值；程序段结束符一般为“；”。程序段应按照一定的逻辑顺序编写，各指令字之间要有正确的语法关系，数据要准确无误，以确保机床能够正确执行程序。4.什么是刀具半径补偿？在数控编程中如何应用刀具半径补偿？答：刀具半径补偿是指在数控加工中，为了提高加工精度和效率，使刀具中心轨迹与零件轮廓重合，通过数控系统自动计算并补偿刀具半径的功能。在数控编程中，首先根据零件轮廓尺寸编写程序，然后在合适的位置指定刀具半径补偿指令G41或G42，根据刀具相对于工件的运动方向确定是左补偿还是右补偿，同时指定刀具半径值。在加工过程中，数控系统会自动根据补偿指令计算刀具中心轨迹，从而保证加工精度。5.简述数控编程中的子程序调用方法及其应用场合。答：子程序调用方法一般通过M98指令来实现，格式为M98PxxxxLxxxx，其中P后面的四位数字表示子程序号，L后面的数字表示子程序调用次数。应用场合包括当零件上有多个相同的加工部分时，可以将这些相同部分的加工程序编写成子程序，主程序中通过调用子程序来简化编程；对于一些复杂的加工工艺，将其中一部分单独编写成子程序，在主程序中适时调用，使程序结构更清晰，便于调试和修改。（四）零件加工工艺1.简述数控车削加工的工艺特点。答：数控车削加工具有加工精度高、生产效率高、自动化程度高、适应性强等特点。可以通过数控系统精确控制刀具的运动轨迹和切削参数，保证零件的尺寸精度和形状精度；采用高效的切削方式和先进的刀具材料，提高切削效率；减少人工干预，实现自动化加工；能够适应不同形状、尺寸和材料的零件加工。2.制定零件加工工艺路线时需要考虑哪些因素？答：需要考虑零件的图纸要求，包括尺寸精度、形状精度、表面粗糙度等；零件的材料性能，不同材料的加工工艺不同；零件的结构特点，如复杂程度、有无内孔、螺纹等；生产批量，批量大小影响加工工艺的选择；现有设备条件，根据机床的加工能力和精度来安排加工工序；加工成本，要在保证加工质量的前提下，尽量降低加工成本。3.车削外圆时，如何选择切削用量？答：粗车时，为了提高生产效率，应选择较大的切削深度，一般根据工件的加工余量和机床的功率来确定；进给速度适中，不宜过大以免影响表面质量；切削速度可根据刀具材料和工件材料适当选择。精车时，切削深度较小，以保证加工精度；进给速度较小，使加工表面粗糙度减小；切削速度较高，以提高表面质量。同时，要根据刀具的磨损情况及时调整切削用量。4.对于细长轴类零件的加工，有哪些工艺措施可以减少加工变形？答：采用两顶尖装夹方式，增加工件的装夹刚性；合理选择刀具几何角度，如较大前角、较大后角，减少切削力；采用跟刀架或中心架，支撑细长轴，防止变形；合理安排切削顺序，先粗车大部分余量，再精车，减少切削力对工件的影响；控制切削参数，如减小进给量和切削深度，降低切削力；对细长轴进行适当的热处理，提高其刚性。5.简述零件加工质量的控制方法。答：控制方法包括控制加工精度，通过提高机床精度、合理选择刀具、精确编程和对刀等措施保证尺寸精度和形状精度；控制表面粗糙度，选择合适的切削参数、刀具几何角度和切削液，采用合适的加工工艺；控制位置精度，通过精确的定位和装夹保证零件各部分之间的位置关系；控制加工过程中的振动，合理选择刀具的悬伸长度、优化切削参数、提高机床的稳定性等；对加工后的零件进行检测，及时发现质量问题并进行调整和修正。四、综合题（一）零件加工工艺分析与编程1.如图所示为一个轴类零件，材料为45钢，毛坯尺寸为φ50×120mm，要求加工出外圆φD1=40mm、φD2=36mm、长度L1=50mm、L2=40mm，以及两端的倒角C2和螺纹M30×2。请分析该零件的加工工艺，并编写数控加工程序。（1）加工工艺分析-首先进行粗车，去除大部分余量，采用较大的切削深度和进给速度，提高生产效率。-然后进行精车，保证外圆的尺寸精度和表面粗糙度。-接着加工两端的倒角，采用倒角指令。-最后加工螺纹，根据螺纹的尺寸和螺距选择合适的螺纹加工指令。（2）数控加工程序```O0001T0101;选择1号外圆车刀M03S500;主轴正转，转速500r/minG00X52Z2;快速定位到毛坯外圆G71U2R0.5;粗车循环，切削深度2mm，退刀量0.5mmG71P10Q20U0.5W0.1F0.3;粗车循环参数设置，X方向精加工余量0.5mm，Z方向精加工余量0.1mm，进给速度0.3mm/rN10G00X40;精加工轮廓起始段G01Z0F0.15;车削至Z0处，进给速度0.15mm/rX40Z-50;车削外圆φ40mm，长度50mmZ-90;车削至长度90mmX36;车削外圆φ36mmZ-100;车削至长度100mmN20G00X52;精加工轮廓结束段G00X100Z100;快速退刀G01X42Z-2;车削C2倒角Z-50;车削至长度50mmX40;车削外圆φ40mmG01X30Z-65;车削螺纹起始段G92X29.2Z-60F2;螺纹加工指令，螺距2mm，X方向每次进刀量根据螺纹加工要求确定X28.6X28.2X27.8X27.4X27X26.6X26.2X25.8X25.4X25X24.6X24.2X23.8X23.4X23X22.6X22.2X21.8X21.4X21X20.6X20.2X19.8X19.4X19X18.6X18.2X17.8X17.4X17X16.6X16.2X15.8X15.4X15X14.6X14.2X13.8X13.4X13X12.6X12.2X11.8X11.4X11X10.6X10.2X9.8X9.4X9X8.6X8.2X7.8X7.4X7X6.6X6.2X5.8X5.4X5X4.6X4.2X3.8X3.4X3X2.6X2.2X1.8X1.4X1M05;主轴停止M30;程序结束```2.加工如图所示的盘类零件，材料为HT200，毛坯尺寸为φ100×30mm，要求加工出内孔φd=50mm、外圆φD=90mm、厚度h=20mm，以及内孔和外圆的表面粗糙度Ra3.2μm。请分析加工工艺并编写数控加工程序。（1）加工工艺分析-先粗车外圆，去除大部分余量。-再精车外圆，保证尺寸精度和表面粗糙度。-然后钻内孔，为后续加工做准备。-最后精车内孔，达到尺寸精度和表面粗糙度要求。（2）数控加工程序```O0002T0101;选择1号外圆车刀M03S400;主轴正转，转速400r/minG00X102Z2;快速定位到毛坯外圆G71U2R0.5;粗车循环，切削深度2mm，退刀量0.5mmG71P10Q20U0.3W0.05F0.3;粗车循环参数设置，X方向精加工余量0.3mm，Z方向精加工余量0.05mm，进给速度0.3mm/rN10G00X90;精加工轮廓起始段G01Z0F0.15;车削至Z0处，进给速度0.15mm/rZ-20;车削厚度20mmN20G00X102;精加工轮廓结束段G00X100Z100;快速退刀T0202;选择2号内孔车刀G00X50Z2;快速定位到内孔起始位置G71U2R0.5;粗车内孔循环，切削深度2mm，退刀量0.5mmG71P30Q40U-0.3W-0.05F0.3;粗车内孔循环参数设置，X方向精加工余量-0.3mm，Z方向精加工余量-0.05mm，进给速度0.3mm/rN30G00X50;精加工轮廓起始段G01Z0F0.15;车削至Z0处，进给速度0.15mm/rZ-20;车削内孔深度20mmN40G