数控加工工艺模拟真题及答案

数控加工工艺模拟真题及答案本套试题适用于数控车工、数控铣工/加工中心操作工中级、高级职业技能等级鉴定考核，总分100分，考试时间120分钟。一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分。每题只有1个正确答案，多选、错选、不选均不得分）1.精基准选择时，尽可能选用设计基准作为定位基准，以避免基准不重合引起的定位误差，这一原则属于（）A.基准统一原则B.基准重合原则C.自为基准原则D.互为基准原则2.数控铣削加工淬硬钢工件时，优先选用的铣削方式是（）A.顺铣B.逆铣C.对称铣D.不对称铣3.FANUC数控系统中，刀具半径左补偿指令是（）A.G40B.G41C.G42D.G434.切削三要素中，对刀具耐用度影响程度从大到小排序正确的是（）A.切削速度>进给量>背吃刀量B.背吃刀量>进给量>切削速度C.进给量>切削速度>背吃刀量D.切削速度>背吃刀量>进给量5.采用两顶尖装夹轴类零件进行外圆车削，配合鸡心夹拨盘传动，其限制的自由度数量为（）A.3个B.4个C.5个D.6个6.精加工铝合金工件时，优先选用的切削液是（）A.乳化液B.极压乳化液C.煤油D.硫化切削油7.数控车床外圆粗车复合循环指令是（）A.G70B.G71C.G72D.G738.某零件孔的设计基准为左端面，加工时以右端面为定位基准，左端面到右端面的尺寸公差为0.05mm，孔到左端面的尺寸公差为0.03mm，则基准不重合误差为（）A.0.02mmB.0.03mmC.0.05mmD.0.08mm9.下列工序安排顺序正确的是（）A.先加工基准面，再加工其他表面B.先加工孔，再加工平面C.先精加工，再粗加工D.先加工次要表面，再加工主要表面10.数控车床中，用于主轴恒线速度控制的指令是（）A.G96B.G97C.G98D.G9911.下列刀具材料中，适合高速切削淬硬钢的是（）A.高速钢B.硬质合金C.立方氮化硼D.金刚石12.零件加工中的过定位是指（）A.工件实际限制的自由度少于需要限制的自由度B.工件的同一个自由度被多个定位元件重复限制C.工件限制的自由度超过6个D.工件没有完全限制6个自由度13.切削过程中，切削热大部分由（）带走A.刀具B.工件C.切屑D.周围介质14.FANUC数控系统中，调用子程序的指令是（）A.M98B.M99C.G98D.G9915.轴类零件外圆加工后，测量得到的直径尺寸为φ50.02mm，图纸要求为φ50（0/-0.03）mm，则该零件的尺寸偏差为（）A.+0.02mmB.-0.01mmC.0.02mmD.0.03mm16.下列装夹方式中，最适合加工偏心轴类零件的是（）A.三爪自定心卡盘B.四爪单动卡盘C.两顶尖装夹D.弹簧夹头装夹17.铣削加工薄壁零件时，优先选择的刀具主偏角是（）A.45°B.60°C.75°D.90°18.数控加工工艺文件中，用于指导工人现场操作的核心文件是（）A.工艺过程卡B.工序卡C.刀具卡D.走刀路线图19.加工中心钻孔循环指令G83中，参数Q的含义是（）A.钻孔深度B.每次钻削深度C.退回平面高度D.进给速度20.下列公差类型中，属于位置公差的是（）A.圆柱度B.圆度C.平行度D.表面粗糙度二、判断题（共15题，每题1分，共15分。正确填“√”，错误填“×”）1.数控加工工艺路线制定时，应先安排粗加工工序，再安排精加工工序，中间穿插必要的热处理工序。（）2.G00快速运动的速度是由程序中F指令设定的，可根据加工需求调整。（）3.加工中心换刀点可以设置在工件坐标系内任意位置，无需考虑夹具和工件的干涉。（）4.积屑瘤的产生对所有切削加工都是有害的，加工过程中必须完全避免。（）5.采用工序集中原则组织加工，适合于单件小批量生产、复杂高精度零件的加工。（）6.刀具前角越大，切削刃越锋利，切削力越小，因此加工时应尽量选择最大的前角。（）7.数控加工进给路线设计时，应尽量避免在加工表面上切入切出，以免留下刀痕影响表面质量。（）8.加工螺纹时，主轴转速越高，螺纹加工精度越高。（）9.采用工件坐标系编程时，无需考虑刀具的长度和半径尺寸，程序可直接使用零件图纸尺寸。（）10.粗加工时，应优先选择大的背吃刀量，其次是大的进给量，最后根据刀具耐用度选择合适的切削速度。（）11.钛合金加工时，应选择高的切削速度，以提高加工效率。（）12.FANUC系统中，G40指令用于取消刀具半径补偿，应在刀具离开工件表面后执行，避免过切。（）13.定位误差只产生在采用调整法加工的批量零件中，试切法加工不存在定位误差。（）14.电火花加工可以加工任何硬度的导电材料，不受材料强度、硬度的限制。（）15.磨削加工适合加工淬火钢、硬质合金等硬度高的材料，也适合加工铝、铜等有色金属工件的精加工。（）三、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述数控加工工艺分析的主要内容。2.什么是工序集中和工序分散？各适用于什么生产场合？3.简述数控铣削加工中顺铣和逆铣的区别及各自适用场景。4.简述数控加工中对刀的目的和常用对刀方法。四、工艺分析题（共2题，每题10分，共20分）1.某轴类零件，材料为45钢，要求调质处理220~250HBW，毛坯尺寸为φ85mm×205mm，成品最大外圆φ80mm，总长200mm，轴身有一段φ60h6的外圆，长度50mm，圆柱度公差0.008mm，表面粗糙度Ra0.8μm，径向分布2个M12-6H螺纹孔，孔深15mm。要求制定该零件的数控车削加工工艺路线，说明各工序的设备、夹具、刀具及主要切削参数。2.某箱体零件，材料为HT200，批量生产1000件，需要加工上平面的4个φ12H7通孔，孔距公差±0.05mm，表面粗糙度Ra1.6μm，孔深25mm。要求选择加工设备、夹具、加工方案，并说明选择理由。五、实操编程题（共1题，25分）给定毛坯为100mm×100mm×20mm的LY12铝合金板材，要求加工长60mm、宽40mm、深5mm的矩形型腔，型腔四周倒R3mm圆角，型腔中心加工φ20mm、深10mm的圆孔，零件上表面为Z0，工件坐标系原点设在上表面中心。要求编写FANUC系统的数控铣削加工程序，说明刀具选择、切削参数及编程注意事项。参考答案及评分标准一、单项选择题1.B2.B3.B4.A5.D6.C7.B8.C9.A10.A11.C12.B13.C14.A15.A16.B17.D18.B19.B20.C二、判断题1.√2.×3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.×10.√11.×12.√13.√14.√15.×三、简答题1.（共5分，每答对1点得1分，答对5点得满分）数控加工工艺分析主要内容包括：（1）零件图纸工艺性分析：包含尺寸标注规范性分析、几何要素完整性分析、精度及技术要求合理性分析；（2）零件毛坯工艺性分析：包含毛坯材料性能、余量均匀性、可加工性分析；（3）加工方案拟定：包含工序划分、工艺基准选择、加工顺序安排；（4）工艺装备选择：包含刀具、夹具、量具的选型；（5）切削参数确定：包含切削速度、进给量、背吃刀量的合理选择；（6）走刀路线规划及工艺文件编制。2.（共5分，概念解释2分，适用场景3分）（1）工序集中是指将零件的加工内容集中在少数几道工序内完成，每道工序加工内容多；工序分散是指将零件的加工内容分散在多道工序内完成，每道工序加工内容少。（2分）（2）工序集中的特点是装夹次数少、位置精度高、工艺装备复杂，适合单件小批量生产、复杂高精度零件加工、加工中心等自动化设备加工场景。（1.5分）（3）工序分散的特点是工艺装备简单、调整方便、对工人技术要求低，适合大批量生产、结构简单精度要求低的零件加工场景。（1.5分）3.（共5分，区别2分，适用场景3分）（1）区别：逆铣是铣刀旋转方向与工件进给方向相反，切削厚度从零逐渐增大，刀刃初期打滑，切削力存在向上的分力；顺铣是铣刀旋转方向与工件进给方向相同，切削厚度从最大逐渐减小，刀刃切削顺畅，切削力存在向下的分力。（2分）（2）逆铣适用场景：粗加工、加工淬硬钢/铸件/锻件等表皮硬度高的工件、机床进给机构存在间隙的场景。（1.5分）（3）顺铣适用场景：精加工、加工有色金属/薄壁零件、机床进给机构已消除间隙的场景。（1.5分）4.（共5分，目的2分，方法3分）（1）对刀的目的：确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置，建立工件坐标系，保证刀具运动轨迹符合零件图纸的尺寸要求。（2分）（2）常用对刀方法：①试切法对刀，适合单件小批量生产，操作简单但精度较低；②寻边器对刀、Z轴设定器对刀，适合铣削/加工中心加工的XY轴、Z轴对刀，精度较高；③机外对刀仪对刀，适合批量生产，可提前完成刀具参数测量，减少机床停机时间。（3分，每答对1种得1分）四、工艺分析题1.（共10分，工艺路线6分，参数说明4分）工序号工序内容设备夹具刀具主要切削参数1下料金属带锯床专用卡具锯条锯削速度vc=30m/min2调质处理箱式热处理炉//加热840℃保温2h水冷，550℃回火2h，硬度220~250HBW3铣两端面、钻A2中心孔立式铣床平口钳φ100mm端面铣刀、A2中心钻铣削vc=80m/min，f=0.1mm/z；中心钻n=1000r/min，f=0.05mm/r4粗车各外圆，留1mm精加工余量数控车床三爪自定心卡盘+后顶尖93°主偏角硬质合金粗车刀vc=120m/min，f=0.25mm/r，ap=2mm5精车各外圆，保证φ60h6、圆柱度及Ra0.8要求数控车床三爪自定心卡盘+后顶尖涂层硬质合金精车刀（R0.8刀尖圆弧）vc=180m/min，f=0.1mm/r，ap=0.5mm6钻M12底孔、攻丝带动力刀架数控车床三爪自定心卡盘φ10.25mm麻花钻、M12机用丝锥钻头n=800r/min，f=0.15mm/r；丝锥n=100r/min，f=1.75mm/r7去毛刺、终检钳工台/锉刀、千分尺、圆柱度仪、粗糙度仪/2.（共10分，设备3分，夹具3分，方案4分）（1）加工设备选择：立式加工中心（3分）理由：零件批量中等，孔距位置精度要求高，加工中心可一次装夹完成钻、扩、铰多道工序，有效保证孔距精度，提高生产效率。（2）夹具选择：一面两销专用夹具（3分）理由：箱体零件通用定位基准为底面和两个工艺销孔，符合基准重合原则，装夹快速稳定，重复定位精度高，适合批量生产。（3）加工方案：钻中心孔→钻φ11.8mm底孔→扩φ11.95mm孔→铰φ12H7孔（4分）理由：钻中心孔可引导钻头，避免钻孔偏斜；钻底孔留0.2mm扩孔余量，扩孔留0.05mm铰孔余量；铰孔可稳定保证H7尺寸精度和Ra1.6μm的表面粗糙度要求，加工效率高，适合批量生产。切削参数为：中心钻vc=20m/min，f=0.08mm/r；钻头vc=30m/min，f=0.2mm/r；扩孔钻vc=25m/min，f=0.15mm/r；铰刀vc=10m/min，f=0.1mm/r，采用乳化液冷却。五、实操编程题（共25分，刀具选择5分，切削参数5分，程序12分，注意事项3分）（1）刀具选择①T01：φ16mm3刃硬质合金立铣刀，用于型腔和圆孔粗加工；②T02：φ12mm2刃硬质合金立铣刀（刀尖圆弧R0.5），用于型腔和圆孔精加工，保证R3圆角及表面粗糙度要求。（2）切削参数①粗加工：vc=150m/min，n=3000r/min，进给速度F=900mm/min，背吃刀量ap=2.5mm，分两层粗加工，留0.3mm精加工余量；②精加工：vc=200m/min，n=5300r/min，进给速度F=800mm/min，背吃刀量ap=0.3mm。（3）参考加工程序```O0001(铝合金型腔加工程序)G90G94G54G00X0Y0S3000M03G43Z50H01//调用1号刀长度补偿Z5.0//粗加工矩形型腔第一层Z-2.5G01Z-2.5F200G41X-26Y-16D01F900//调用1号刀半径补偿Y16.0X26.0Y-16.0X-30.0G40X0Y0//粗加工矩形型腔第二层Z-5.0G01Z-5.0F200G41X-26Y-16D01F900Y16.0X26.0Y-16.0X-30.0G40X0Y0//粗加工中心圆孔Z-10.0G01Z-10.0F200G41X-10Y0D01F900G03I10.0J0G01G40X0Y0G00Z100.0M05//换2号精铣刀G28Z100.0T02M06S5300M03G43Z50H02Z5.0//精加工矩形型腔Z-5.0G01Z-5.0F200G41X-30Y-20D02F800G01Y20.0R3.0//倒R3圆角X30.0R3