数控车工中级理论题库及答案

数控车工中级理论题库及答案一、单项选择题（每题1分，共40分）1.数控机床的核心装置是（）。A.伺服系统B.数控装置C.检测反馈装置D.机床主体2.下列代码中，属于非模态代码的是（）。A.G01B.G02C.G04D.G903.在FANUC系统中，用于设定工件坐标系的指令是（）。A.G50B.G54C.G92D.G964.数控车床的Z轴方向是指（）。A.与主轴轴线平行的方向B.与主轴轴线垂直的水平方向C.与主轴轴线垂直的竖直方向D.刀架径向移动的方向5.程序段“G00X50.0Z100.0;”中，刀具移动的轨迹是（）。A.直线B.圆弧C.先直线后圆弧D.各轴以最快速度独立移动6.精车外圆时，为了保证表面粗糙度，应选择（）。A.较大的进给量和较高的转速B.较小的进给量和较高的转速C.较大的进给量和较低的转速D.较小的进给量和较低的转速7.在数控车床上加工螺纹时，影响螺纹牙型深度的主要参数是（）。A.主轴转速B.进给速度C.背吃刀量D.螺纹高度8.下列材料中，不适合用硬质合金刀具进行高速切削的是（）。A.45钢B.铝合金C.不锈钢D.淬火钢9.在FANUC系统中，调用子程序的指令是（）。A.M98B.M99C.G98D.G9910.数控车床的刀架换刀时，主轴必须处于（）状态。A.旋转B.停止C.定向D.任意11.G41指令的含义是（）。A.刀具长度正补偿B.刀具半径左补偿C.刀具半径右补偿D.取消刀具半径补偿12.程序段“G32Z-30.0F2.0;”中，F2.0表示（）。A.进给速度为2mm/minB.螺纹导程为2mmC.主轴转速为2r/minD.切削深度为2mm13.在数控加工中，用于确定刀具与工件相对位置的基准点是（）。A.机床原点B.工件原点C.对刀点D.换刀点14.下列指令中，用于恒线速度控制的指令是（）。A.G97B.G96C.G95D.G9415.加工中心与数控车床的主要区别在于（）。A.有无自动换刀装置B.控制轴的数量C.主轴的功率D.进给系统的精度16.在切削过程中，产生积屑瘤最有利的温度范围是（）。A.低温区B.中温区C.高温区D.任何温度17.程序段“M03S800;”中，S800表示（）。A.主轴正转，转速800mm/minB.主轴正转，转速800r/minC.主轴反转，转速800r/minD.主轴停止，位置80018.车削细长轴时，为了减小工件变形，通常采用（）。A.增大主偏角B.使用跟刀架C.提高切削速度D.增大进给量19.在FANUC系统中，用于精加工循环的指令是（）。A.G70B.G71C.G72D.G7320.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21.数控机床的滚珠丝杠副预紧的目的是（）。A.增加承载能力B.提高传动精度和刚度C.减小摩擦力矩D.延长使用寿命22.程序段“G02X40.0Z-20.0R10.0F0.1;”中，R10.0表示（）。A.圆弧起点到圆心的距离B.圆弧的半径C.圆弧的直径D.圆弧的弦长23.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C.背吃刀量D.三者影响相同24.下列代码中，属于辅助功能代码的是（）。A.G代码B.M代码C.T代码D.S代码25.在数控车床上加工内孔时，若孔壁出现振纹，最可能的原因是（）。A.刀具后角过大B.刀杆悬伸过长，刚性不足C.切削速度过低D.工件材料太软26.G90指令的含义是（）。A.绝对值编程B.增量值编程C.每转进给D.每分钟进给27.在程序编制中，用于定义程序开始和结束的符号通常是（）。A.%B./C.;D.()28.车削塑性金属材料时，形成带状切屑的条件是（）。A.小前角、低切削速度、大进给量B.大前角、高切削速度、小进给量C.小前角、高切削速度、小进给量D.大前角、低切削速度、大进给量29.在FANUC系统中，“G71U(Δd)R(e);G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t);”中，Δu表示（）。A.X方向的精加工余量B.Z方向的精加工余量C.每次切削深度D.退刀量30.数控机床的闭环控制系统与开环控制系统相比，主要增加了（）。A.伺服电机B.数控装置C.位置检测装置D.驱动装置31.车刀的主偏角影响（）。A.切削力的大小和方向B.刀具的锋利程度C.排屑的顺畅性D.刀具的耐用度32.程序校验图形显示功能主要用于检查（）。A.机床机械故障B.刀具磨损情况C.加工程序的轨迹正确性D.工件装夹是否牢固33.在加工过程中，刀具磨损到一定程度后，切削力会（）。A.急剧增大B.急剧减小C.保持不变D.无规律变化34.下列哪种情况需要使用刀具半径补偿功能（）。A.车削外圆B.车削端面C.用圆弧刀尖车削圆弧轮廓D.钻中心孔35.在FANUC系统中，用于端面粗车循环的指令是（）。A.G71B.G72C.G73D.G7436.切削液的主要作用不包括（）。A.冷却B.润滑C.清洗D.提高工件硬度37.程序段“G98G01Z-10.0F100;”中，进给速度100的单位是（）。A.mm/rB.mm/minC.r/minD.m/s38.麻花钻的横刃斜角一般为（）。A.30°B.45°C.55°D.118°39.在数控车床上，通常将X轴的脉冲当量设定为Z轴脉冲当量的（）。A.1倍B.1/2倍C.2倍D.4倍40.为了保证加工精度，数控机床在长期不使用时应（）。A.定期通电空运行B.拆卸主要部件保存C.涂满防锈油密封D.无需特别维护二、判断题（每题1分，共20分）1.（）G代码分为模态代码和非模态代码，模态代码一旦指定，在同组其他代码出现前一直有效。2.（）数控机床的坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系。3.（）M02和M30指令功能完全相同，都是程序结束并返回程序开头。4.（）在数控车床上加工多头螺纹时，分头的方法主要是改变螺纹切削循环的起点。5.（）恒线速度控制功能适用于车削端面或直径变化较大的外圆、内孔。6.（）圆弧插补指令G02和G03的判别方法是：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴负方向看去，顺时针为G02，逆时针为G03。7.（）数控机床的定位精度和重复定位精度是同一个概念。8.（）车削中心是在数控车床的基础上增加了动力刀具功能和C轴控制功能。9.（）刀具半径补偿功能只能在G00或G01移动指令段中建立或取消。10.（）在FANUC系统中，G50指令除了可以设定工件坐标系，还可以限制主轴最高转速。11.（）精加工时，应选择负值的刃倾角，以使切屑流向待加工表面，保护已加工表面。12.（）数控机床的参考点通常就是机床原点。13.（）程序段号的作用是便于程序检索和编辑，其大小顺序不影响程序执行顺序。14.（）在车削加工中，工件材料的硬度越高，所需的切削力就越大。15.（）G04是暂停指令，其后的P参数单位是秒。16.（）增量值编程是根据前一个位置的坐标值来编程的，用U、W表示。17.（）数控车床的刀架形式只有回转式一种。18.（）切削温度过高是造成刀具磨损的主要原因之一。19.（）子程序结束指令M99必须单独作为一个程序段。20.（）数控机床的伺服系统按控制方式可分为开环、闭环和半闭环系统，其中半闭环系统的精度最高。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述数控车床对刀的目的和常用方法。2.解释在FANUC系统中，G71复合固定循环指令各参数的含义（以“G71U(Δd)R(e);G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t);”格式为例）。3.在数控车削加工中，影响工件表面粗糙度的主要因素有哪些？（至少列出四点）4.简述数控机床日常维护与保养的主要内容。四、编程题（共20分）用FANUC系统格式编写一个精加工程序。已知毛坯为φ50mm×100mm的45钢棒料，需要加工如下图所示零件的外轮廓（不要求切断）。假设已完成粗加工，留有单边0.5mm的精加工余量。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，刀尖圆弧半径0.4mm，需使用刀具半径补偿。切削参数自拟。（零件图描述：从右至左，工件右端面倒角C2，接着是φ30mm，长30mm的外圆，然后是R5的圆弧过渡，再是φ40mm，长20mm的外圆，最后是φ48mm，长10mm的外圆，最左端为φ50mm的毛坯外圆。所有台阶肩部清晰。）要求：写出完整的精加工程序段，并加以必要的注释。答案与解析一、单项选择题1.B解析：数控装置是数控机床的“大脑”，接收并处理输入信息，发出各种控制指令。伺服系统是“四肢”，执行运动。解析：数控装置是数控机床的“大脑”，接收并处理输入信息，发出各种控制指令。伺服系统是“四肢”，执行运动。2.C解析：G04是暂停指令，只在当前程序段有效，属于非模态代码。G01、G02、G90均为模态代码。解析：G04是暂停指令，只在当前程序段有效，属于非模态代码。G01、G02、G90均为模态代码。3.B解析：G54~G59是系统预置的工件坐标系选择指令。G50在某些系统中用于设定坐标系或限速，G92用于设定临时坐标系，G96是恒线速控制。解析：G54~G59是系统预置的工件坐标系选择指令。G50在某些系统中用于设定坐标系或限速，G92用于设定临时坐标系，G96是恒线速控制。4.A解析：数控车床坐标系：Z轴与主轴轴线平行，指向尾座方向为正；X轴在水平面内垂直于Z轴，指向刀架离开主轴方向为正。解析：数控车床坐标系：Z轴与主轴轴线平行，指向尾座方向为正；X轴在水平面内垂直于Z轴，指向刀架离开主轴方向为正。5.D解析：G00是快速点定位指令，各坐标轴以机床设定的最快速度独立移动，轨迹通常为折线。解析：G00是快速点定位指令，各坐标轴以机床设定的最快速度独立移动，轨迹通常为折线。6.B解析：表面粗糙度值Ra与进给量f的平方成正比，与刀尖圆弧半径成反比。提高转速、减小进给量、增大刀尖圆弧半径有利于降低Ra。解析：表面粗糙度值Ra与进给量f的平方成正比，与刀尖圆弧半径成反比。提高转速、减小进给量、增大刀尖圆弧半径有利于降低Ra。7.C解析：螺纹牙型深度由螺纹切削的总背吃刀量（牙高）决定。在程序中使用螺纹指令时，通过多次递减的背吃刀量来分层切削达到最终深度。解析：螺纹牙型深度由螺纹切削的总背吃刀量（牙高）决定。在程序中使用螺纹指令时，通过多次递减的背吃刀量来分层切削达到最终深度。8.D解析：淬火钢硬度很高，通常采用立方氮化硼（CBN）或金刚石刀具进行加工。硬质合金刀具适合加工钢、铸铁及有色金属。解析：淬火钢硬度很高，通常采用立方氮化硼（CBN）或金刚石刀具进行加工。硬质合金刀具适合加工钢、铸铁及有色金属。9.A解析：M98用于调用子程序，M99用于子程序结束返回。G98/G99是进给模式指令。解析：M98用于调用子程序，M99用于子程序结束返回。G98/G99是进给模式指令。10.B解析：换刀时主轴必须停止旋转，以确保安全和换刀位置的准确。解析：换刀时主轴必须停止旋转，以确保安全和换刀位置的准确。11.B解析：G41是刀具半径左补偿，即沿刀具前进方向看，刀具中心轨迹在工件轮廓的左侧。解析：G41是刀具半径左补偿，即沿刀具前进方向看，刀具中心轨迹在工件轮廓的左侧。12.B解析：在螺纹切削指令（如G32）中，F指令指定的是螺纹的导程。解析：在螺纹切削指令（如G32）中，F指令指定的是螺纹的导程。13.C解析：对刀点是程序起点处刀具相对于工件运动的起始点，用于确定工件坐标系与机床坐标系的关系。解析：对刀点是程序起点处刀具相对于工件运动的起始点，用于确定工件坐标系与机床坐标系的关系。14.B解析：G96是恒线速度控制指令，S指定恒定的切削线速度（m/min）。G97是取消恒线速，设定主轴转速（r/min）。解析：G96是恒线速度控制指令，S指定恒定的切削线速度（m/min）。G97是取消恒线速，设定主轴转速（r/min）。15.A解析：加工中心最显著的特征是带有刀库和自动换刀装置（ATC），能实现多种工序的集中加工。解析：加工中心最显著的特征是带有刀库和自动换刀装置（ATC），能实现多种工序的集中加工。16.B解析：积屑瘤在中等切削温度（约300°C）时最容易产生和堆积。解析：积屑瘤在中等切削温度（约300°C）时最容易产生和堆积。17.B解析：M03主轴正转，S后跟主轴转速，单位r/min。解析：M03主轴正转，S后跟主轴转速，单位r/min。18.B解析：使用跟刀架或中心架可以增加工件的刚性，有效抵抗径向切削力引起的弯曲变形。解析：使用跟刀架或中心架可以增加工件的刚性，有效抵抗径向切削力引起的弯曲变形。19.A解析：G70是精加工循环指令，需与粗车循环指令（G71、G72、G73）配合使用。解析：G70是精加工循环指令，需与粗车循环指令（G71、G72、G73）配合使用。20.B解析：三针测量法是利用三根精密量针和千分尺间接测量螺纹中径的方法，精度较高。螺纹千分尺精度一般。解析：三针测量法是利用三根精密量针和千分尺间接测量螺纹中径的方法，精度较高。螺纹千分尺精度一般。21.B解析：预紧可以消除滚珠丝杠副的轴向间隙，提高反向传动精度和轴向刚度。解析：预紧可以消除滚珠丝杠副的轴向间隙，提高反向传动精度和轴向刚度。22.B解析：在G02/G03指令中，R表示所要加工的圆弧半径。解析：在G02/G03指令中，R表示所要加工的圆弧半径。23.A解析：切削速度对刀具磨损和寿命的影响最为显著，进给量次之，背吃刀量影响最小。解析：切削速度对刀具磨损和寿命的影响最为显著，进给量次之，背吃刀量影响最小。24.B解析：M代码控制机床的辅助动作，如主轴启停、冷却液开关等。G代码控制运动方式。解析：M代码控制机床的辅助动作，如主轴启停、冷却液开关等。G代码控制运动方式。25.B解析：内孔车削时，刀杆长径比大，刚性差是产生振动和振纹的主要原因。应尽量选用粗壮的刀杆并减小悬伸量。解析：内孔车削时，刀杆长径比大，刚性差是产生振动和振纹的主要原因。应尽量选用粗壮的刀杆并减小悬伸量。26.A解析：G90为绝对值编程，坐标值相对于编程原点。G91为增量值编程。解析：G90为绝对值编程，坐标值相对于编程原点。G91为增量值编程。27.A解析：在FANUC等系统中，“%”常被用作程序开始和结束的符号。解析：在FANUC等系统中，“%”常被用作程序开始和结束的符号。28.B解析：大前角、高切削速度、小进给量、加工塑性材料时，易形成带状切屑。解析：大前角、高切削速度、小进给量、加工塑性材料时，易形成带状切屑。29.A解析：在G71指令中，Δu和Δw分别指定X和Z方向的精加工余量（直径值）。解析：在G71指令中，Δu和Δw分别指定X和Z方向的精加工余量（直径值）。30.C解析：闭环系统在移动部件上安装了直线位置检测装置，将实际位置反馈给CNC进行比较，精度高。开环系统无位置检测反馈。解析：闭环系统在移动部件上安装了直线位置检测装置，将实际位置反馈给CNC进行比较，精度高。开环系统无位置检测反馈。31.A解析：主偏角影响径向力Fp和轴向力Ff的比例。减小主偏角，Fp增大，易引起工件弯曲变形。解析：主偏角影响径向力Fp和轴向力Ff的比例。减小主偏角，Fp增大，易引起工件弯曲变形。32.C解析：图形显示功能可以在不实际切削工件的情况下，在屏幕上模拟刀具轨迹，检查程序是否正确。解析：图形显示功能可以在不实际切削工件的情况下，在屏幕上模拟刀具轨迹，检查程序是否正确。33.A解析：刀具磨损（尤其是后刀面磨损）会导致切削刃钝化，与工件的挤压摩擦加剧，从而使切削力增大。解析：刀具磨损（尤其是后刀面磨损）会导致切削刃钝化，与工件的挤压摩擦加剧，从而使切削力增大。34.C解析：当使用带有刀尖圆弧半径的刀具车削非圆柱面（如锥面、圆弧面）时，必须使用刀具半径补偿来修正轨迹，否则会产生形状误差。解析：当使用带有刀尖圆弧半径的刀具车削非圆柱面（如锥面、圆弧面）时，必须使用刀具半径补偿来修正轨迹，否则会产生形状误差。35.B解析：G72是端面粗车循环，切削进给平行于X轴。G71是外圆粗车循环，进给平行于Z轴。解析：G72是端面粗车循环，切削进给平行于X轴。G71是外圆粗车循环，进给平行于Z轴。36.D解析：切削液不能改变工件材料的固有硬度。其作用是冷却、润滑、清洗和防锈。解析：切削液不能改变工件材料的固有硬度。其作用是冷却、润滑、清洗和防锈。37.B解析：G98指令设定进给速度为每分钟进给（mm/min），G99为每转进给（mm/r）。解析：G98指令设定进给速度为每分钟进给（mm/min），G99为每转进给（mm/r）。38.C解析：标准麻花钻的横刃斜角ψ一般为50°~55°。顶角2φ约为118°。解析：标准麻花钻的横刃斜角ψ一般为50°~55°。顶角2φ约为118°。39.B解析：由于X轴是直径编程，从直径值变为半径值，为使实际移动距离正确，通常将X轴的脉冲当量设为Z轴的一半。解析：由于X轴是直径编程，从直径值变为半径值，为使实际移动距离正确，通常将X轴的脉冲当量设为Z轴的一半。40.A解析：定期通电（如每周一次）可以让机床空运行一段时间，利用电器元件发热驱散潮气，防止元器件受潮损坏，并使润滑油均匀分布。解析：定期通电（如每周一次）可以让机床空运行一段时间，利用电器元件发热驱散潮气，防止元器件受潮损坏，并使润滑油均匀分布。二、判断题1.√2.√3.×解析：M02程序结束，光标停在程序末尾；M30程序结束，并自动返回到程序开头，为加工下一个工件做准备。3.×解析：M02程序结束，光标停在程序末尾；M30程序结束，并自动返回到程序开头，为加工下一个工件做准备。4.√解析：通过改变螺纹切削起点在圆周方向（Z向或C轴角度）的位置来实现分头。4.√解析：通过改变螺纹切削起点在圆周方向（Z向或C轴角度）的位置来实现分头。5.√解析：恒线速控制能保证工件表面不同直径处的切削速度恒定，从而提高表面质量。5.√解析：恒线速控制能保证工件表面不同直径处的切削速度恒定，从而提高表面质量。6.√解析：对于数控车床（XZ平面），从Y轴正方向（或负方向）看过去判断顺逆。6.√解析：对于数控车床（XZ平面），从Y轴正方向（或负方向）看过去判断顺逆。7.×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定位的一致性。7.×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定位的一致性。8.√解析：车削中心具备铣削、钻削等动力刀具功能，C轴可实现主轴分度和圆周进给。8.√解析：车削中心具备铣削、钻削等动力刀具功能，C轴可实现主轴分度和圆周进给。9.√解析：建立或取消刀补必须在G00或G01的直线移动程序段中进行，不能在圆弧插补段进行。9.√解析：建立或取消刀补必须在G00或G01的直线移动程序段中进行，不能在圆弧插补段进行。10.√解析：例如“G50S2000;”表示将主轴最高转速限制在2000r/min。10.√解析：例如“G50S2000;”表示将主轴最高转速限制在2000r/min。11.×解析：精加工时，为使切屑流向待加工表面（前方），通常选择正值的刃倾角。负值刃倾角使切屑流向已加工表面。11.×解析：精加工时，为使切屑流向待加工表面（前方），通常选择正值的刃倾角。负值刃倾角使切屑流向已加工表面。12.×解析：参考点是机床上的一个固定点，通常与机床原点不同，但两者之间有确定的坐标关系。开机后需回参考点来确立机床坐标系。12.×解析：参考点是机床上的一个固定点，通常与机床原点不同，但两者之间有确定的坐标关系。开机后需回参考点来确立机床坐标系。13.√解析：程序按输入的顺序执行，与段号大小无关。段号主要是为了方便编程和检查。13.√解析：程序按输入的顺序执行，与段号大小无关。段号主要是为了方便编程和检查。14.√解析：材料硬度高，其变形抗力大，切削时塑性变形困难，故切削力大。14.√解析：材料硬度高，其变形抗力大，切削时塑性变形困难，故切削力大。15.×解析：在FANUC系统中，G04后的P参数单位通常是毫秒（ms），X参数单位是秒（s）。例如G04X2.5表示暂停2.5秒。15.×解析：在FANUC系统中，G04后的P参数单位通常是毫秒（ms），X参数单位是秒（s）。例如G04X2.5表示暂停2.5秒。16.√解析：U表示X方向的增量，W表示Z方向的增量。16.√解析：U表示X方向的增量，W表示Z方向的增量。17.×解析：常见的有回转式（立式/卧式）和排刀式。排刀式刀架无换刀动作，适用于简单零件的大批量生产。17.×解析：常见的有回转式（立式/卧式）和排刀式。排刀式刀架无换刀动作，适用于简单零件的大批量生产。18.√解析：高温会加剧刀具材料的扩散磨损、氧化磨损和塑性变形。18.√解析：高温会加剧刀具材料的扩散磨损、氧化磨损和塑性变形。19.√解析：M99通常作为子程序的最后一个程序段。19.√解析：M99通常作为子程序的最后一个程序段。20.×解析：全闭环系统在移动部件上安装直线检测装置，理论上精度最高。半闭环系统的检测装置在电机或丝杠端，精度次于全闭环，但高于开环。20.×解析：全闭环系统在移动部件上安装直线检测装置，理论上精度最高。半闭环系统的检测装置在电机或丝杠端，精度次于全闭环，但高于开环。三、简答题1.对刀目的与常用方法目的：确定刀具的刀位点在工件坐标系中的起始位置（即建立工件坐标系与机床坐标系的联系），使数控系统能按工件坐标系进行精确加工。目的：确定刀具的刀位点在工件坐标系中的起始位置（即建立工件坐标系与机床坐标系的联系），使数控系统能按工件坐标系进行精确加工。常用方法：常用方法：（1）试切法：手动操作使刀具轻触工件已加工表面（外圆、端面），记录此时机床坐标值，并输入到相应的刀具偏置寄存器或工件坐标系设定界面（如G54）。（2）使用对刀仪：将刀具安装在对刀仪上，测量其刀尖相对于标准杆的尺寸，并将数据输入数控系统。（3）自动对刀（探头测量）：机床配备测量探头，通过执行宏程序自动测量并设定刀具偏置。2.G71指令参数含义第一行：第一行：U(Δd)：每次切削的背吃刀量（半径值，无符号）。R(e)：每次切削后的退刀量（半径值，无符号）。第二行：第二行：P(ns)：精加工轮廓程序的第一个程序段号。Q(nf)：精加工轮廓程序的最后一个程序段号。U(Δu)：X方向的精加工余量（直径值，有符号，外圆加工常为正值）。W(Δw)：Z方向的精加工余量（有符号）。F(f)：粗加工时的进给速度。S(s)：粗加工时的主轴转速。T(t)：粗加工时使用的刀具号。3.影响表面粗糙度的主要因素（1）切削用量：进给量f影响最大，f增大，残留面积高度增大，Ra值增大。切削速度v_c过低易产生积屑瘤，过高可能引起振动，都会影响粗糙度。（2）刀具几何参数：刀尖圆弧半径r_ε增大，可减小残留面积高度。前角γ_o、后角α_o合理，刃口锋利，有利于降低粗糙度。（3）刀具磨损：刀具磨损后，切削刃变钝，后刀面与工件摩擦加剧，会恶化已加工表面质量。（4）工件材料：加工塑性材料时，材料的塑性与韧性影响切屑形成和积屑瘤的产生，从而影响表面质量。脆性材料易产生崩碎切屑，可能留下