数控铣工(高级工)职业技能鉴定考试题及答案

数控铣工(高级工)职业技能鉴定考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在数控铣床上进行加工时，若需要刀具在工件轮廓的法向方向进行偏置，应使用的指令是（）。A.G40B.G41C.G42D.G432.数控铣床精加工时，为了保证表面粗糙度要求，通常在进给方向上采用（）。A.大进给速度B.小进给速度C.快速移动D.跳跃移动3.FANUC系统中，程序段G04X2.0的含义是（）。A.X轴移动2.0mmB.暂停2.0秒C.进给率2.0mm/minD.主轴转速2.0r/min4.在数控铣削中，切削用量三要素是指（）。A.切削速度、进给量、背吃刀量B.主轴转速、进给速度、切削深度C.切削速度、背吃刀量、侧吃刀量D.进给量、切削深度、切削宽度5.下列关于顺铣与逆铣的说法，正确的是（）。A.精加工时优先采用逆铣B.粗加工时优先采用顺铣C.顺铣时切削厚度由大变小，刀具磨损小D.逆铣时切削力向下压紧工件，不易产生振动6.在G代码编程中，用于建立工件坐标系的指令通常是（）。A.G90B.G91C.G54D.G927.数控铣床使用的刀具补偿功能中，D代码通常用于调用（）。A.刀具长度补偿B.刀具半径补偿C.刀具磨损补偿D.刀具位置偏置8.某数控铣床的脉冲当量为0.001mm，执行程序段G01X100F100时，理论上X轴将发送（）个脉冲。A.100B.1000C.100000D.100009.高速钢刀具主要用于（）。A.高速切削B.高硬度材料切削C.复杂型面精加工及低速切削D.断续切削10.在数控铣削加工中，固定循环指令主要用于（）。A.复杂曲面加工B.孔加工C.轮廓加工D.螺旋线加工11.下列指令中，属于模态指令的是（）。A.G04B.G28C.G01D.G9212.数控机床闭环控制系统的反馈信号取自（）。A.伺服电机轴端B.丝杠螺母副C.机床最终移动部件（工作台）D.数控装置13.在宏程序编程中，变量#100属于（）。A.局部变量B.公共变量C.系统变量D.常量14.加工中心与数控铣床的主要区别在于（）。A.数控铣床没有刀库B.加工中心精度更高C.数控铣床只能进行2.5轴加工D.加工中心不能进行铣削15.使用百分表测量平面度时，表头应（）。A.垂直于测量面B.平行于测量面C.倾斜于测量面D.任意方向16.球头铣刀在切削曲面时，其有效切削直径与（）有关。A.刀具实际直径B.刀具刃倾角C.切削深度D.主轴转速17.FANUC系统中，程序结束并返回程序开头的指令是（）。A.M02B.M30C.M00D.M0118.在数控铣床上进行镗孔时，若孔壁有振纹，可能的原因是（）。A.镗刀刚性不足B.进给速度过慢C.切削液充足D.背吃刀量过小19.子程序调用指令为M98P1000L3，其中L3表示（）。A.子程序号B.调用次数C.重复次数D.延时时间20.工件在机床上定位时，用于限制工件自由度的元件称为（）。A.夹紧装置B.定位元件C.导向装置D.辅助装置21.硬质合金刀具与高速钢刀具相比，其主要优点是（）。A.硬度高、耐热性好B.制造工艺简单C.抗弯强度高D.冲击韧性好22.在数控铣削中，G17、G18、G19指令用于选择（）。A.插补平面B.刀具补偿平面C.坐标平面D.工作平面23.下列关于公差的配合，H7/g6属于（）。A.间隙配合B.过渡配合C.过盈配合D.非标准配合24.数控机床开机后，必须进行的操作是（）。A.回参考点B.输入程序C.安装工件D.对刀25.在铣削铝合金材料时，为了防止积屑瘤，应采取的措施是（）。A.低速切削B.高速切削C.使用切削液D.增大前角26.G68指令的功能是（）。A.镜像B.旋转C.缩放D.极坐标27.在手工编程计算基点坐标时，常利用三角函数，若直线与圆弧相切，则圆心到直线的距离等于（）。A.圆弧半径B.圆弧直径C.切线长度D.028.数控铣床的“急停”按钮按下后，通常（）。A.仅切断进给电源B.仅切断主轴电源C.切断所有驱动电源并制动D.仅切断控制系统电源29.某轴在移动时出现爬行现象，最可能的原因是（）。A.电机功率过大B.导轨润滑不良或机械传动刚性太差C.编程进给速度过快D.系统增益过大30.在FANUC0i系统中，刀具半径补偿取消的指令是（）。A.G41B.G42C.G40D.G49二、多项选择题（每题2分，共30分，多选、少选、错选不得分）1.数控铣床加工编程时，常用的对刀方法有（）。A.试切对刀法B.寻边器对刀法C.Z轴设定器对刀法D.百分表对刀法2.影响切削表面粗糙度的因素主要有（）。A.切削速度B.进给量C.刀具几何角度D.工件材料性质3.下列G代码中，属于非模态指令的有（）。A.G04B.G28C.G41D.G814.数控机床的位置检测装置主要有（）。A.光栅尺B.旋转编码器C.感应同步器D.磁尺5.在数控铣削中，造成加工尺寸超差的原因可能是（）。A.刀具磨损补偿值设置错误B.对刀数据输入错误C.工件热变形D.丝杠反向间隙过大6.固定循环指令通常包括的动作有（）。A.快速定位到初始点B.快速移动到R点C.切削进给到孔底D.孔底动作（暂停、主轴反转等）7.常用的夹紧机构中，增力机构有（）。A.螺旋夹紧机构B.偏心夹紧机构C.斜楔夹紧机构D.定心夹紧机构8.数控铣床进行轮廓铣削时，切入切出方式通常采用（）。A.法向切入切出B.切向切入切出C.直线切入切出D.圆弧切入切出9.宏程序中的运算符包括（）。A.算术运算符（+、-、、/）A.算术运算符（+、-、、/）B.逻辑运算符（AND、OR、XOR）C.比较运算符（EQ、NE、GT）D.函数运算符（SIN、COS）10.下列关于刀具材料的描述，正确的有（）。A.金刚石刀具硬度最高，适合加工黑色金属B.立方氮化硼（CBN）适合加工淬硬钢C.陶瓷刀具耐热性高，但抗弯强度低D.涂层刀具可以提高刀具寿命11.数控机床的日常保养内容包括（）。A.清理切削液槽B.检查润滑油油位C.清洁导轨面D.检查电气柜散热风扇12.在数控系统中，插补运算的目的是（）。A.计算刀具中心轨迹B.密补数据点C.控制刀具运动轨迹D.提高加工精度13.下列属于辅助功能M代码的有（）。A.M03（主轴正转）B.M08（切削液开）C.S500（主轴转速）D.F100（进给速度）14.工件定位时，欠定位是指（）。A.根据加工要求应该限制的自由度未被限制B.定位支承点少于六个C.定位支承点多于六个D.造成工件位置不确定15.数控铣削加工中，选择切削液的主要依据有（）。A.工件材料B.刀具材料C.加工性质（粗/精加工）D.机床类型三、判断题（每题1分，共20分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.G00指令的移动轨迹一定是直线。（）2.数控铣床的脉冲当量越小，机床的加工精度越高。（）3.刀具半径补偿在建立和取消过程中，可以使用G00或G01指令，但不能使用G02/G03。（）4.顺铣适用于粗加工，因为切削力大，切削效率高。（）5.在同一个程序中，可以同时对X轴和Y轴进行刀具长度补偿。（）6.子程序不仅可以被主程序调用，也可以被其他子程序调用。（）7.数控机床的参考点是机床上的一个固定点，由厂家设定。（）8.使用G91指令编程时，坐标值是相对于工件坐标系原点的绝对坐标值。（）9.刀具磨钝标准通常根据后刀面的磨损量来制定。（）10.铣削封闭内轮廓时，刀具可以沿法向直接进退刀。（）11.数控机床开机回参考点的目的是为了建立机床坐标系。（）12.宏程序变量#i与#j进行比较时，可以使用GT、LT等逻辑运算符。（）13.预备功能G代码分为模态代码和非模态代码，G01属于非模态代码。（）14.在立式数控铣床上，G17平面是XY平面，也是默认的加工平面。（）15.刀具半径补偿值既可以输入正值，也可以输入负值，输入负值时相当于改变左右补偿方向。（）16.数控铣床在进行刚性攻丝时，主轴转速与进给速度必须严格匹配。（）17.工件夹紧后，其位置完全固定，不再受外力影响。（）18.为了提高加工效率，粗加工时应优先选择最大的切削深度，其次选择较大的进给量，最后确定切削速度。（）19.滚珠丝杠副虽然传动效率高，但具有自锁功能。（）20.在FANUC系统中，G43H01表示正长度补偿，H01中存放的是刀具的实际长度。（）四、填空题（每空1分，共15分）1.数控铣床的坐标系采用___________判定法，大拇指指向X轴正方向，食指指向Y轴正方向，中指指向Z轴正方向。2.在数控编程中，F指令的单位如果是G94模式，则表示___________；如果是G95模式，则表示___________。3.刀具补偿分为长度补偿和___________补偿。4.G代码中，G01表示___________插补，G02表示___________插补。5.数控机床按控制系统的特点分类，可分为开环控制、闭环控制和___________控制。6.在铣削加工中，为了减少接刀痕迹，通常在切入和切出时采用___________路线。7.数控机床的精度指标主要包括定位精度、重复定位精度和___________。8.宏程序中，WHILE语句的结束标记是___________。9.加工中心自动换刀时，通常需要执行主轴___________动作。10.切削液的主要作用是冷却、___________、清洗和防锈。11.数控铣床的联动轴数决定了其加工空间曲面的能力，三轴联动数控铣床可以加工___________曲面。12.在FANUC系统中，G28指令的含义是___________。13.若工件材料为45钢，刀具材料为硬质合金，粗加工时切削速度一般取___________m/min左右。五、简答题（每题5分，共25分）1.简述刀具半径补偿（G41/G42）在数控铣削加工中的主要作用及使用注意事项。2.什么是“欠定位”和“过定位”？在数控加工中通常如何处理过定位？3.简述数控铣床进行“试切对刀”的基本步骤（以设置工件坐标系G54X、Y、Z为例）。4.什么是宏程序？宏程序变量有哪些类型？简述局部变量和公共变量的区别。5.在数控铣削中，顺铣和逆铣各有何特点？各适用于什么场合？六、综合应用题（共30分）1.（10分）如图所示（此处文字描述），工件坐标系原点在工件上表面中心。使用Ф10mm立铣刀铣削一个外轮廓，轮廓由直线和圆弧组成。请编写精加工程序段，包含刀具半径补偿的建立、切削及取消。要求：(1)起刀点在工件上方安全高度处（如Z50）。(2)下刀点在轮廓外。(3)使用刀具半径右补偿。(4)简要说明关键程序段含义。2.（10分）编写一个宏程序，用于加工一系列分布在圆周上的孔。已知：圆心坐标（X0,Y0），圆周半径R，起始角度A，孔数H，孔间角度增量B。请使用FANUC0i系统宏指令B编写程序框架。3.（10分）某数控铣床在加工过程中，X轴出现正向误差，且误差值随行程增加而线性增大。试分析可能的原因，并提出相应的解决或补偿措施。参考答案及解析一、单项选择题1.B[解析]G41为左刀补，G42为右刀补，G40为取消刀补，G43为正长度补偿。题目要求法向偏置，即径向偏置，故选G41或G42，此处B为常见选项，具体视路径而定，但G41/G42均为半径补偿。2.B[解析]精加工为了保证表面质量，通常减小进给速度以降低残留面积高度。3.B[解析]G04为暂停指令，X后的数值通常为秒（或毫秒视系统而定，FANUC常用带小数点的秒）。4.A[解析]切削用量三要素标准定义为切削速度、进给量、背吃刀量。5.C[解析]顺铣切削厚度由大变小，刀具切入容易，磨损小，表面质量好，适合精加工。6.C[解析]G54-G59为选择工件坐标系指令，G92为设定坐标系但较少使用。7.B[解析]在铣削中，D代码通常调用刀具半径补偿寄存器，H代码调用长度补偿。8.C[解析]脉冲数=移动距离/脉冲当量=100/0.001=100000。9.C[解析]高速钢硬度高但耐热性不及硬质合金，适合低速、复杂型面精加工。10.B[解析]固定循环主要用于钻孔、扩孔、铰孔、镗孔等孔加工动作。11.C[解析]G01为模态指令，一旦指定持续有效直到被同组指令取代。G04、G28、G92均为非模态（一次性）指令。12.C[解析]闭环控制系统反馈信号取自机床最终移动部件（如工作台），精度最高。13.B[解析]#100-#199（或#500-#999）属于公共变量（全局变量），#1-#33属于局部变量。14.A[解析]加工中心是带刀库和自动换刀装置的数控铣床，这是主要区别。15.A[解析]百分表测量时，测杆轴线应垂直于被测表面，否则会产生测量误差。16.C[解析]球头刀切削时，有效直径随切削深度（背吃刀量）变化而变化。17.B[解析]M30表示程序结束并返回开头，M02表示程序结束不返回。18.A[解析]振纹通常由系统刚性不足、刀具振动或工件装夹不稳引起，镗刀刚性不足是常见原因。19.B[解析]L表示子程序调用次数。20.B[解析]限制自由度的元件叫定位元件，夹紧装置用于保持定位。21.A[解析]硬质合金硬度、耐热性优于高速钢，但韧性较差。22.C[解析]G17/G18/G19用于坐标平面选择（XY/XZ/YZ），决定了圆弧插补和刀具半径补偿的平面。23.A[解析]基孔制H与轴g配合，属于间隙配合。24.A[解析]数控机床开机后必须回参考点（回零）以建立机床坐标系。25.B[解析]高速切削可以避开积屑瘤产生的速度区间（中速）。26.B[解析]G68为坐标系旋转，G51为缩放，G51.1为镜像。27.A[解析]直线与圆弧相切，圆心到直线的距离（垂线段长）等于半径。28.C[解析]急停是切断所有驱动电源并使运动部件紧急制动。29.B[解析]爬行现象主要由于摩擦力特性变化及机械传动刚性差、润滑不良引起。30.C[解析]G40为取消刀具半径补偿。二、多项选择题1.ABCD[解析]均为常见的对刀方法。2.ABCD[解析]这四个因素都会影响表面粗糙度。3.AB[解析]G04暂停、G28回参考点是非模态的。G41、G41一旦指定持续有效，G81也是模态的（固定循环）。4.ABCD[解析]均为数控机床常用的位置检测反馈元件。5.ABCD[解析]尺寸超差涉及编程、对刀、刀具、机床精度等多方面因素。6.ABCD[解析]典型的孔加工固定循环包含这6个动作（快速定位、快移R点、工进孔底、孔底动作、快退回R点/初始点）。7.ABC[解析]螺旋、偏心、斜楔机构都具有增力特性。8.BD[解析]为避免轮廓表面产生刀痕，通常采用切向切入切出（圆弧或延长线）。9.ABCD[解析]宏程序支持算术、逻辑、比较及函数运算。10.BCD[解析]金刚石刀具不适合加工铁族金属（发生化学反应）。CBN适合黑色金属，陶瓷耐热性好，涂层刀具寿命高。11.ABCD[解析]均属于日常保养范围。12.BC[解析]插补目的是在已知起点终点间密补数据点，控制轨迹。13.AB[解析]M03、M08是辅助功能。S和F不属于M代码。14.AD[解析]欠定位指应该限制的自由度没限制，导致定位不确定。15.ABC[解析]选择切削液主要依据材料、刀具、加工性质。三、判断题1.×[解析]G00是快速定位，轨迹通常是折线（先走轴45度再走剩余轴），不一定是直线。2.√[解析]脉冲当量是机床分辨率的最小单位，越小精度越高。3.√[解析]建立和取消刀补必须在直线移动段（G00/G01）进行。4.×[解析]顺铣适合精加工，逆铣适合粗加工（因为逆铣时刀齿是从外向内切入，切削厚度由小变大，对硬皮适应性好）。5.×[解析]刀具长度补偿通常针对Z轴，G43/G44。6.√[解析]子程序可以嵌套调用。7.√[解析]参考点是机床上固定的基准点。8.×[解析]G91是相对坐标编程，相对于当前点。9.√[解析]通常以后刀面磨损量VB作为磨钝标准。10.×[解析]铣削内轮廓时，法向进退刀会在轮廓处产生刀痕，应沿切线方向。11.√[解析]回参考点建立机床坐标系，确保绝对坐标正确。12.√[解析]宏程序中EQ(等于),NE(不等于),GT(大于),LT(小于)用于比较。13.×[解析]G01是模态代码。14.√[解析]立铣默认G17（XY平面）。15.√[解析]正负半径补偿可以改变左右刀补方向，用于特殊编程。16.√[解析]刚性攻丝要求Z轴进给与主轴转速严格同步（F=S螺距）。17.×[解析]夹紧后，工件在切削力作用下可能会有微小弹性变形，但位置不应变动。18.√[解析]粗加工优先保证效率和生产率，故先选大ap，再选大f。19.×[解析]滚珠丝杠传动效率极高，摩擦角小于螺旋升角，没有自锁功能，需制动装置。20.√[解析]G43为正补偿，H代码存放偏置值。四、填空题1.右手笛卡儿2.每分钟进给量；每转进给量3.半径4.直线（或直线插补）；顺圆（或顺时针圆弧插补）5.半闭环6.切向（或圆弧/延长线）7.反向间隙（或几何精度）8.ENDm(m为标号)9.定向停止（或准停）10.润滑11.简单空间（或复杂空间，视联动轴数而定，三轴可加工简单空间曲面）12.自动返回参考点13.100-150(范围合理即可)五、简答题1.答：主要作用：(1)简化编程：编程时只需按工件轮廓轨迹编写，无需计算刀具中心轨迹。(2)刀具磨损补偿：通过修改补偿值，可以补偿刀具磨损造成的尺寸误差。(3)粗精加工共用程序：通过改变补偿值（D=R+精加工余量），同一程序可用于粗加工。使用注意事项：(1)建立和取消刀补必须在G00或G01运动段中进行，不能在G02/G03中进行。(2)刀补建立和取消过程中，移动距离应大于刀具半径。(3)避免在两个刀补段之间夹着小于刀具半径的圆角或沟槽，否则会产生过切报警。(4)注意刀补方向（左/右）与走刀路径的关系。2.答：欠定位：根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有被完全限制的定位状态。欠定位无法保证加工精度，是不允许的。过定位：工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位状态。处理方式：(1)若工件的定位基准面有较高的形状精度（如精加工过的平面），过定位可以提高定位刚性和稳定性，是允许的。(2)若定位基准面精度不高，过定位会造成定位不稳定或工件变形，此时应采取措施消除过定位，如将其中一个定位元件改为浮动或辅助支承。3.答：步骤：(1)安装工件，将工件通过夹具固定在工作台上。(2)启动主轴，使用寻边器或铣刀（或试切法）。(3)移动X轴，使刀具轻轻接触工件左侧，记录机床坐标X1；移动刀具至工件右侧，轻轻接触，记录机床坐标X2。(4)计算工件中心X坐标：X_mid=(X1+X2)/2。(5)将计算出的X_mid值输入到G54坐标系寄存器的X项中。(6)同理，移动Y轴接触前后侧面，计算Y_mid并输入G54的Y项。(7)移动Z轴，使刀具端面轻轻接触工件上表面（或使用Z轴设定器），将此时的机床Z坐标值（减去设定器高度）输入到G54的Z项中。(8)对刀完成，通常需验证。4.答：宏程序：具有变量、算术运算、逻辑判断和循环功能的数控程序。它允许用户使用变量进行编程，使程序具有通用性和智能计算能力。变量类型：(1)局部变量（#1-#33）：在宏程序内部使用，断电后初始化为空，调用时嵌套级不同，值不同。(2)公共变量（#100-#199,#500-#999）：可在不同宏程序间共享。#100-#199断电清空，#500-#999断电保持数据。(3)系统变量（#1000+）：用于读写系统参数、刀具补偿、当前位置等，由系统定义。区别：局部变量作用域仅限于当前宏程序层级，断电不保存；公共变量作用域更广，部分公共变量（#500组）具有断电保持功能。5.答：顺铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相同。特点：切削厚度从大到小，刀具切入容易，切削平稳，加工表面质量好，刀具耐用度高。但铣削时如果机床丝杠螺母副有间隙，容易造成工作台窜动（扎刀）。适用：精加工、精铣、铝镁合金等软材料加工、机床间隙消除良好的情况。逆铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相反。特点：切削厚度从小到大，刀齿在工件表面硬皮上滑行一段距离才切入，刀具磨损快，表面粗糙度较差。但切削力方向压向工作台，不会产生窜动。适用：粗加工、工件表面有硬皮或锻铸件毛坯、机床间隙较大的情况。六、综合应用题1.答：假设轮廓为矩形，起刀点(X-20,Y-20)，安全高度Z50，下刀高度Z5。程序段如下：O0001G90G54G00X-20.Y-20.;绝对编程，选G54，快速定位到起刀点Z50.;移动到安全高度M03S1000;主轴正转Z5.;快速下刀至参考高度G01Z-10.F100;工进下刀至切削深度G42X0Y0D01;建立刀具半径右补偿，移动到轮廓切入点(0,0