数控高级工考试题及答案

数控高级工考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.数控机床的坐标系采用右手笛卡尔直角坐标系，其各坐标轴的关系是（）。A.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B.大拇指指向Z轴正方向，食指指向X轴正方向，中指指向Y轴正方向C.大拇指指向Y轴正方向，食指指向X轴正方向，中指指向Z轴正方向D.大拇指指向Z轴正方向，食指指向Y轴正方向，中指指向X轴正方向答案A2.在数控铣床上，用立铣刀加工内轮廓时，刀具补偿的建立应在（）平面内进行。A.XZB.YZC.XYD.任意答案C解析数控铣床的刀具半径补偿通常指定在XY平面内进行，即G17平面。补偿的建立与取消应在该平面内的直线插补段完成。3.数控车床的恒线速切削指令是（）。A.G96B.G97C.G98D.G99答案A解析G96为恒线速度切削指令，G97为恒转速指令，G98为每分钟进给，G99为每转进给。4.加工中心与数控铣床的主要区别在于加工中心具有（）。A.更高主轴转速B.刀库和自动换刀装置C.更高的定位精度D.闭环控制系统答案B5.下列刀具材料中，耐热性最好的是（）。A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.立方氮化硼答案D解析立方氮化硼（CBN）的耐热温度可达1400°C~1500°C，远高于硬质合金（800°C~1000°C）和陶瓷（约1200°C）。6.在FANUC系统中，执行G28X0Y0Z0指令后，刀具将（）。A.快速移动到工件原点B.快速移动到机床原点C.以进给速度移动到工件原点D.以进给速度移动到机床原点答案B解析G28为自动返回参考点指令，刀具先快速移动到中间点，再返回机床参考点（机床原点）。7.数控车床加工梯形螺纹时，宜采用（）进刀方式。A.直进法B.斜进法C.左右交替法D.分层法答案C解析梯形螺纹牙型较深，采用左右交替法可减小切削力，避免扎刀，保证牙型精度和表面质量。8.宏程序变量#100属于（）。A.局部变量B.公共变量C.系统变量D.常量答案B解析在FANUC宏程序中，#1~#33为局部变量，#100~#199和#500~#549为公共变量，#1000以上为系统变量。9.数控机床的定位精度是指（）。A.机床工作台的最大行程B.刀具的重复定位精度C.机床工作台移动的实际位置与指令位置的接近程度D.机床主轴的旋转精度答案C10.在数控铣削中，顺铣时刀具旋转方向与工件进给方向（）。A.相同B.相反C.垂直D.无关系答案A解析顺铣时铣刀旋转方向与工件进给方向相同，切屑厚度由厚变薄，有利于提高表面质量。11.数控车床编程中，指令G90表示（）。A.绝对坐标编程B.增量坐标编程C.单一固定循环D.复合固定循环答案C解析在数控车床FANUC系统中，G90既表示绝对坐标方式，也表示外圆/内孔切削单一固定循环。需根据上下文区分：作为模态指令时表示绝对值，作为固定循环时用于车削台阶轴。12.镗孔加工时，镗刀刀尖应（）工件旋转中心线安装。A.略高于B.略低于C.严格等于D.任意位置答案A解析镗孔时刀尖应略高于工件中心线，以补偿切削力引起的刀具变形，防止扎刀。13.数控机床中，光栅尺作为检测元件属于（）系统。A.开环B.半闭环C.闭环D.混合答案C14.在加工中心上，实现刀具长度补偿的指令是（）。A.G41B.G42C.G43D.G49答案C解析G43为刀具长度正向补偿，G44为负向补偿，G49为取消刀具长度补偿。G41/G42为刀具半径补偿。15.下列哪种螺纹加工指令在FANUC数控车床系统中可实现连续多次走刀？（）A.G32B.G92C.G76D.G34答案C解析G76为复合螺纹切削循环，可自动完成多次走刀；G92为螺纹切削单一固定循环，需编程多次走刀；G32为单次螺纹切削。16.数控加工中，影响已加工表面粗糙度的主要几何因素是（）。A.切削速度B.进给量C.背吃刀量D.刀具前角答案B解析已加工表面粗糙度中的理论粗糙度主要由进给量和刀尖圆弧半径决定，残留面积高度与进给量的平方成正比。17.在数控铣削编程中，G17、G18、G19分别用于指定（）平面为加工平面。A.XY、ZX、YZB.XY、YZ、ZXC.YZ、ZX、XYD.ZX、XY、YZ答案A解析G17指定XY平面，G18指定ZX平面，G19指定YZ平面。18.数控机床的螺距误差补偿属于（）补偿。A.反向间隙补偿B.刀具半径补偿C.刀具长度补偿D.螺距误差补偿答案D解析螺距误差补偿是数控系统对丝杠螺距制造误差引起的定位误差进行补偿的一种功能，需要通过测量定位精度后设定补偿参数实现。19.在FANUC系统中，进行刀具半径补偿时，左补偿指令为（）。A.G41B.G42C.G43D.G44答案A解析沿刀具前进方向看，刀具偏在工件左侧为左补偿G41，偏在右侧为右补偿G42。20.数控车床中，主轴编码器的主要作用是（）。A.检测主轴转速B.检测主轴位置C.实现螺纹切削和恒线速控制D.控制主轴正反转答案C解析主轴编码器用于检测主轴转角和转速，实现螺纹切削时的主轴与进给同步，以及恒线速切削时的转速调整。21.在数控铣床上铣削封闭键槽时，应选择（）方式下刀。A.垂直下刀B.斜线下刀C.直接快速下刀D.任意答案B解析封闭槽加工时不能直接垂直下刀，需采用斜线或螺旋方式缓慢下刀，避免刀具和工件的损坏。22.下列不属于数控机床日常维护保养内容的是（）。A.检查润滑系统油量B.清洁机床各部位切屑C.更换主轴轴承D.检查冷却液液位答案C解析更换主轴轴承属于大修项目，不属于日常维护保养范围。23.在宏程序中，IF[#1GT10]GOTO100表示当#1（）10时跳转到N100行。A.小于B.等于C.大于D.不等于答案C解析GT是大于（GreaterThan）的缩写，条件成立时跳转到指定行号。24.数控机床发生超程报警时，正确的处理方法是（）。A.直接按复位键B.切断电源重新开机C.按住超程解除键，用手动方式将工作台移回行程范围内D.继续执行程序答案C25.加工淬硬钢时，应选用（）材质的刀具。A.高速钢B.硬质合金C.立方氮化硼D.碳素工具钢答案C解析淬硬钢硬度高（HRC45~65），CBN刀具硬度高、耐热性好，适合淬硬钢的精加工。26.在数控车床上切断工件时，切断刀的主切削刃应（）。A.严格对准工件中心B.略高于工件中心C.略低于工件中心D.任意位置答案A解析切断时刀尖必须严格对准工件中心，否则会造成切不断或刀具崩裂。27.下列指令中，属于模态指令的是（）。A.G04B.G28C.G01D.M00答案C解析G01为直线插补指令，属于模态指令，直到被同组指令（G00、G02等）替换前一直有效。G04、G28、M00均为非模态指令。28.加工中心自动换刀时，刀具的交换通常发生在（）。A.工作台任意位置B.机械手指定位置C.主轴准停位置D.参考点位置答案C解析自动换刀前主轴需准停定位（M19），使刀柄键槽与主轴键位精确对正，才能实现可靠换刀。29.数控加工中，零件图的尺寸基准与编程原点重合时，称为（）。A.设计基准B.工艺基准C.编程原点重合D.定位基准答案C30.在FANUC系统中，程序段M03S1000的含义是（）。A.主轴逆时针旋转，转速1000r/minB.主轴顺时针旋转，转速1000r/minC.主轴停止，转速1000r/minD.主轴点动旋转，转速1000r/min答案B解析M03为主轴顺时针旋转（正转），M04为逆时针旋转，S1000为主轴转速1000r/min。二、判断题（每题1分，共20分）1.数控机床的重复定位精度通常高于定位精度。答案正确2.G02为逆时针圆弧插补指令。答案错误解析G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补（从坐标轴正方向向负方向看）。3.在数控车床中，X轴的正方向是远离工件的方向。答案错误解析数控车床X轴正方向为刀架远离工件的方向（即直径增大的方向），并非"远离工件"。在刀架后置式布局中，X正方向指向操作者。4.刀具半径补偿时，补偿量可以为负值。答案正确解析补偿量为负值时相当于左右补偿互换，可用于特殊加工需求。5.数控铣床的螺旋下刀是一种常用的封闭槽下刀方式。答案正确6.G41为刀具半径右补偿指令。答案错误解析G41为刀具半径左补偿，G42为右补偿。7.数控程序中，每个程序段只能包含一个M指令。答案正确解析在一个程序段中一般只能指定一个M指令，若有多个M指令则只有最后一个有效。8.加工中心的自动换刀装置中，机械手换刀比刀库直接换刀速度快。答案正确9.数控机床的闭环控制系统中，检测元件安装在伺服电机轴上。答案错误解析检测元件安装在伺服电机轴上的是半闭环系统；闭环系统的检测元件安装在工作台等执行部件上。10.数控车床加工端面时，恒线速控制有利于提高端面表面质量。答案正确解析恒线速控制使端面各处的切削速度保持一致，有利于保证表面质量的一致性。11.在数控编程中，所有坐标值都必须是绝对坐标值。答案错误解析编程中既可使用绝对坐标（G90），也可使用增量坐标（G91），两者可灵活选用。12.丝杠间隙补偿量的大小可以通过直接测量获得。答案错误解析丝杠间隙补偿量需要通过激光干涉仪等设备测量定位精度后间接确定，无法直接测量。13.数控机床的液压系统油温过高不会影响机床精度。答案错误解析液压油温过高会导致油液粘度下降、热变形增大，影响机床精度和液压系统正常工作。14.宏程序中，变量#0永远为空（NULL）。答案正确15.数控车床G76指令可以用于加工三角形螺纹和梯形螺纹。答案正确解析G76为复合螺纹切削循环，可加工多种牙型的螺纹，通过参数设定牙型角度和牙深。16.数控铣削时，采用顺铣可以避免因丝杠间隙引起的振动。答案错误解析顺铣时切削力方向与进给方向相同，若丝杠存在间隙，容易产生振动和冲击，逆铣对消除丝杠间隙影响更有利。17.程序原点应尽量选择在零件的设计基准上。答案正确解析编程原点与设计基准重合可避免基准不重合误差，有利于保证加工精度。18.数控机床的急停按钮在正常加工过程中不需要进行检查。答案错误解析急停按钮是重要的安全装置，应定期检查其功能是否正常。19.在宏程序中，WHILE[条件]DO1...END1中的DO与END序号必须对应。答案正确20.数控加工中心可以进行铣削、钻削、镗削、攻丝等多种加工。答案正确三、简答题（每题5分，共25分）1.简述数控机床的组成部分及其功能。答案数控机床主要由以下部分组成：(1)程序载体及输入/输出装置：用于输入加工程序，包括键盘、USB接口、网络接口等；(2)数控装置（CNC）：数控机床的核心，负责接收加工程序，进行插补运算和逻辑控制，输出控制信号；(3)伺服系统：接收CNC的指令信号，驱动执行部件运动，包括伺服驱动器和伺服电机；(4)位置检测反馈装置：检测工作台或刀具的实际位置，反馈给CNC形成闭环控制；(5)机床本体：包括床身、主轴、工作台、导轨等机械部件；(6)辅助装置：包括冷却系统、润滑系统、排屑装置、液压系统、防护装置等。2.简述刀具半径补偿的作用及其在编程中的注意事项。答案刀具半径补偿的作用：(1)可按工件轮廓编程，刀具中心自动偏移一个半径值，简化编程；(2)刀具磨损或重磨后，只需修改补偿值即可，无需修改程序；(3)可利用补偿值实现粗精加工，粗加工时补偿值设为半径+余量。编程注意事项：(1)补偿建立和取消应在非加工状态下进行，且在直线段上完成，不能在圆弧段建立或取消；(2)补偿建立和取消段的移动距离应大于刀具半径；(3)注意补偿平面（G17/G18/G19）与运动平面的对应关系；(4)补偿量可以为正值或负值，负值可交换左右补偿方向；(5)加工中避免出现过切，补偿后的刀具中心轨迹应正确计算。3.简述数控加工中影响表面粗糙度的主要因素及改善措施。答案影响表面粗糙度的主要因素：(1)几何因素：进给量、刀尖圆弧半径、刀具主偏角和副偏角；(2)物理因素：切削速度、积屑瘤、鳞刺、切削振动；(3)工艺系统因素：机床刚性和精度、刀具磨损、冷却润滑条件。改善措施：(1)减小进给量，增大刀尖圆弧半径；(2)合理选择切削速度，避开积屑瘤产生的速度区；(3)选用合适的刀具几何参数，保持刀具锋利；(4)充分使用切削液，改善冷却润滑条件；(5)提高工艺系统刚性，减少振动。4.简述数控机床回参考点（回零）的作用。答案数控机床回参考点的作用：(1)建立机床坐标系的原点，确定机床的绝对坐标基准；(2)消除丝杠螺距累积误差和反向间隙误差的累积影响；(3)使机床各坐标轴回到固定位置，便于换刀和上下料操作；(4)每次开机后必须回参考点，以建立正确的坐标关系；(5)回参考点后，机床的行程范围和软限位功能才能正常起作用。5.简述加工中心与数控铣床在使用上的主要区别。答案加工中心与数控铣床的主要区别：(1)加工中心配有刀库和自动换刀装置，可自动更换刀具，实现多工序集中加工；数控铣床需要人工换刀；(2)加工中心具有主轴准停功能，以满足换刀要求；数控铣床通常无此要求；(3)加工中心具有刀库管理功能和刀具寿命管理功能；数控铣床无此功能；(4)加工中心带有排屑、冷却等辅助功能更完善，适合长时间连续加工；(5)加工中心可实现一次装夹完成铣、钻、镗、攻丝等多种加工，加工效率高；数控铣床适用于单一或较少工序的加工。四、计算题（每题5分，共15分）1.在数控车床上加工一直径为ϕ50 mm的外圆，选用切削速度vc=150 m/min，进给量答案主轴转速：n取标准转速n=每分钟进给量：v解析：计算主轴转速时先按公式求出理论值，再选取机床铭牌上接近的标准转速。进给速度vf2.用ϕ16答案刀具半径补偿值为8.2mm时，刀具中心轨迹距轮廓的距离为8.2mm。实际刀具半径为8.0mm，加工时刀具中心按补偿轨迹运动，实际切除轮廓与刀具中心距离为8.0mm，因此实际内腔尺寸比编程尺寸大2ו长度：80•宽度：60解析刀具半径补偿值应等于刀具实际半径。补偿值偏大时，刀具中心轨迹离轮廓更远，实际切除材料减少，导致内腔尺寸偏大。对于内轮廓，补偿值偏大会使实际尺寸偏大；对于外轮廓，补偿值偏大会使实际尺寸偏小。3.某数控铣床的滚珠丝杠导程为Ph=10(1)丝杠转一圈，工作台移动多少毫米？(2)电机转一圈，工作台移动多少毫米？(3)若伺服电机编码器每转发出2500个脉冲（经4倍频后为10000个脉冲），则CNC系统每个脉冲对应的工作台位移是多少？答案(1)丝杠导程Ph(2)减速比i=2:工作台位移(3)电机每转发出10000个脉冲（2500×4倍频），电机转1圈工作台移动5mm，则每个脉冲对应的位移为：5解析：本题考察数控机床进给传动链的脉冲当量计算。脉冲当量=丝杠导程÷（减速比×电机每转脉冲数）。计算时注意减速比的方向和倍频关系。五、编程与工艺分析题（每题5分，共10分）1.在FANUC数控车床上，编写一段精加工外圆程序。已知毛坯为ϕ40 mm圆钢，精加工零件尺寸为：ϕ答案精加工轮廓程序（O0001主程序中调用）：N100G00X18.0Z2.0;(快速定位到循环起点)

N110G71U2.0R0.5;(粗加工循环，背吃刀量2mm，退刀量0.5mm)

N120G71P130Q180U0.5W0.1F0.3;(粗加工循环，X向精加工余量0.5mm，Z向0.1mm)

N130G00X18.0;(精加工轮廓起始段)

N140G01Z0.0F0.1;(到达端面)

N150G01X20.0Z-2.0;(倒角C2)

N160G01Z-30.0;(加工φ20外圆)

N170G02X30.0Z-35.0R5.0;(R5圆弧过渡，若要求R2则改为R2.0)

N180G01Z-70.0;(加工φ30外圆)

N190G01X40.0;(退刀)

N200G70P130Q180;(精加工循环)解析：G71为外圆粗加工复合循环，需指定循环起点（在毛坯外），并给出精加工轮廓的起止程序段号。G70执行精加工时自动完成轮廓的精切削。注意精加工轮廓中应包含倒角、圆弧等过渡要素。2.在FANUC数控铣床上，用ϕ10 mmO0002;

G90G94G17G40G49G80;

G54;(选择工件坐标系)

T01M06;(换1号刀，φ10立铣刀)

S1200M03;(主轴正转1200