2025年數(shù)控銑工國家試題庫附答案一、單項選擇題（每題1分，共20題）1.數(shù)控銑床編程中，G00指令的功能是（）。A.直線插補B.快速定位C.圓弧插補D.暫停答案：B2.下列G代碼中，屬于非模態(tài)指令的是（）。A.G01B.G02C.G04D.G03答案：C（G04為暫停指令，僅在當前程序段有效）3.數(shù)控銑床坐標系中，通常規(guī)定（）為刀具相對于工件的運動方向。A.工件靜止，刀具移動B.刀具靜止，工件移動C.兩者同時移動D.無固定規(guī)則答案：A（符合ISO標準，假定工件靜止，刀具移動）4.加工中心與普通數(shù)控銑床的主要區(qū)別是（）。A.主軸轉(zhuǎn)速更高B.具有刀庫和自動換刀裝置C.進給速度更快D.控制系統(tǒng)更先進答案：B5.刀具半徑補償指令G41表示（）。A.左補償B.右補償C.取消補償D.長度補償答案：A（沿刀具進給方向看，刀具偏在工件左側(cè)）6.數(shù)控銑削加工中，粗加工時應優(yōu)先選擇較大的（）。A.背吃刀量B.進給速度C.主軸轉(zhuǎn)速D.切削速度答案：A（粗加工以去除余量為主，增大背吃刀量可減少走刀次數(shù)）7.下列材料中，加工時容易產(chǎn)生積屑瘤的是（）。A.不銹鋼B.鑄鐵C.低碳鋼D.鋁合金答案：C（低碳鋼塑性好，切削溫度易形成積屑瘤）8.數(shù)控銑床開機后，首先需要進行的操作是（）。A.回參考點B.輸入程序C.安裝刀具D.對刀答案：A（建立機床坐標系，確保定位精度）9.程序段“G90G54G00X50Y30”中，G54的作用是（）。A.選擇工件坐標系B.設定局部坐標系C.設定絕對坐標系D.設定增量坐標系答案：A（G54為第一工件坐標系選擇指令）10.銑削平面時，若表面粗糙度差，可能的原因是（）。A.背吃刀量過小B.進給速度過高C.主軸轉(zhuǎn)速過低D.刀具直徑過小答案：B（進給速度過高會導致切削殘留面積增大）11.加工中心換刀時，必須確保（）。A.主軸停轉(zhuǎn)B.主軸定向C.工作臺移動D.冷卻液開啟答案：B（主軸必須定向，使刀柄鍵槽對準刀庫機械臂）12.數(shù)控編程中，F(xiàn)100表示（）。A.主軸轉(zhuǎn)速100r/minB.進給速度100mm/minC.切削深度100mmD.刀具半徑100mm答案：B13.加工內(nèi)輪廓時，刀具半徑補償應使用（）。A.G41B.G42C.G40D.任意補償方向答案：B（沿進給方向看，刀具在工件右側(cè)）14.下列指令中，用于調(diào)用子程序的是（）。A.M98B.M99C.M03D.M05答案：A（M98P××××調(diào)用子程序，M99為子程序結(jié)束返回）15.數(shù)控銑床的脈沖當量是指（）。A.每轉(zhuǎn)進給量B.每個脈沖對應的位移量C.主軸每轉(zhuǎn)的切削深度D.刀具半徑補償量答案：B（通常為0.001mm或0.01mm）16.加工鈦合金時，應選擇（）刀具材料。A.高速鋼B.硬質(zhì)合金C.立方氮化硼D.金剛石答案：B（鈦合金化學活性高，金剛石易反應，硬質(zhì)合金更適用）17.程序段“G01X20Y30F150”中，X20Y30表示（）。A.刀具移動的終點坐標B.刀具移動的起點坐標C.刀具移動的增量值D.刀具半徑補償值答案：A（G90模式下為絕對坐標終點）18.數(shù)控銑床的定位精度主要影響（）。A.加工表面粗糙度B.加工尺寸精度C.加工效率D.刀具壽命答案：B（定位精度是指實際位置與指令位置的一致程度）19.銑削鍵槽時，若鍵槽對稱度超差，可能的原因是（）。A.刀具磨損B.工件裝夾不牢C.對刀不準確D.切削速度過高答案：C（對刀誤差會導致鍵槽中心偏移）20.下列M代碼中，用于冷卻液開啟的是（）。A.M08B.M09C.M03D.M05答案：A（M08為冷卻液開，M09為關）二、判斷題（每題1分，共20題）1.數(shù)控銑床的G91指令表示絕對坐標編程。（）答案：×（G91為增量坐標編程，G90為絕對坐標）2.刀具半徑補償可以在圓弧插補過程中建立。（）答案：×（刀具補償需在直線插補段建立或取消）3.加工中心的刀庫容量越大，加工效率一定越高。（）答案：×（刀庫容量需與加工需求匹配，過大可能增加換刀時間）4.數(shù)控銑床開機后必須回參考點，否則無法進行后續(xù)操作。（）答案：√（參考點是機床坐標系的原點，未回零會導致定位錯誤）5.粗加工時，為提高效率，應選擇較小的背吃刀量和較大的進給速度。（）答案：×（粗加工應優(yōu)先增大背吃刀量，減少走刀次數(shù)）6.G00指令的移動速度由F代碼指定。（）答案：×（G00為快速移動，速度由系統(tǒng)參數(shù)設定，與F無關）7.加工內(nèi)孔時，刀具半徑應小于內(nèi)孔最小曲率半徑。（）答案：√（否則會發(fā)生過切）8.子程序結(jié)束必須使用M99指令返回主程序。（）答案：√（M99是子程序結(jié)束并返回的標準指令）9.數(shù)控銑床的主軸轉(zhuǎn)速越高，切削溫度越低。（）答案：×（轉(zhuǎn)速過高會導致切削溫度升高，刀具磨損加?。?0.對刀的目的是建立工件坐標系與機床坐標系的關系。（）答案：√（通過對刀確定工件原點在機床坐標系中的位置）11.銑削鋁合金時，應選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速和較高的進給速度。（）答案：×（鋁合金熔點低，應選高轉(zhuǎn)速、高進給以避免粘刀）12.程序段“G41D01”中，D01表示刀具長度補償號。（）答案：×（D為刀具半徑補償號，H為長度補償號）13.加工中心的換刀點一般設置在機床參考點或安全位置。（）答案：√（避免換刀時與工件或夾具碰撞）14.數(shù)控銑床的重復定位精度是指多次定位時的一致性。（）答案：√（重復定位精度反映機床穩(wěn)定性）15.銑削平面時，端銑刀的主偏角越大，徑向切削力越小。（）答案：√（主偏角增大，徑向分力減小，軸向分力增大）16.程序中的“X-50”表示刀具移動到X軸負方向50mm處。（）答案：√（絕對坐標下為負向位置，增量坐標下為負向移動量）17.刀具壽命是指刀具從開始使用到完全報廢的總時間。（）答案：×（刀具壽命指兩次刃磨間的切削時間，總壽命為多次刃磨的總和）18.加工中心的ATC裝置是指自動換刀系統(tǒng)。（）答案：√（AutomaticToolChanger）19.數(shù)控銑床的進給系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，主要是為了提高剛度。（）答案：×（滾珠絲杠副主要提高傳動效率和精度，剛度由導軌等部件保證）20.程序校驗時，可采用機床空運行功能檢查走刀路徑是否正確。（）答案：√（空運行可模擬加工過程，檢測程序錯誤）三、簡答題（每題5分，共10題）1.簡述數(shù)控銑床的基本組成部分及其作用。答案：數(shù)控銑床主要由以下部分組成：（1）主機：包括床身、立柱、工作臺等，是支撐和運動的基礎；（2）數(shù)控系統(tǒng)：控制機床動作的核心，接收并處理程序指令；（3）伺服系統(tǒng)：將數(shù)控系統(tǒng)的指令轉(zhuǎn)化為坐標軸的運動，包括驅(qū)動裝置和執(zhí)行元件（如伺服電機）；（4）主軸系統(tǒng)：提供銑削動力，控制主軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；（5）輔助裝置：如刀庫（加工中心）、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、排屑裝置等，保障機床正常運行。2.說明G41與G42的區(qū)別及使用注意事項。答案：G41為刀具半徑左補償，G42為右補償。區(qū)別在于：沿刀具進給方向看，G41時刀具偏在工件左側(cè)，G42時偏在右側(cè)。使用注意事項：（1）補償需在直線插補段建立或取消，不能在圓弧段進行；（2）補償平面需與當前加工平面（G17/G18/G19）一致；（3）刀具半徑補償值需提前輸入對應刀補號（如D01）；（4）避免補償過程中刀具路徑出現(xiàn)過切（如內(nèi)輪廓加工時刀具半徑需小于最小曲率半徑）。3.數(shù)控銑削加工中，選擇切削用量的基本原則是什么？答案：選擇切削用量的原則是在保證加工質(zhì)量（尺寸精度、表面粗糙度）和刀具壽命的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率。具體為：（1）粗加工時，優(yōu)先選擇較大的背吃刀量（ap），其次選擇較大的進給速度（f），最后根據(jù)刀具壽命選擇合適的切削速度（vc）；（2）精加工時，優(yōu)先選擇較小的背吃刀量和進給速度，以保證表面質(zhì)量，再選擇較高的切削速度；（3）切削速度需根據(jù)工件材料、刀具材料、加工方式等調(diào)整（如硬質(zhì)合金刀具加工鋼件時vc一般為80-200m/min）。4.簡述對刀的目的及常用對刀方法。答案：對刀的目的是確定工件坐標系原點（編程原點）在機床坐標系中的位置，使刀具的實際位置與程序中的坐標指令一致。常用對刀方法：（1）試切對刀法：通過試切工件表面，測量試切尺寸后調(diào)整坐標系偏移值；（2）尋邊器對刀法：使用光電式或機械式尋邊器找正工件邊緣，確定X/Y軸原點；（3）Z向?qū)Φ秲x：通過接觸工件上表面或?qū)Φ秹K，確定Z軸原點；（4）自動對刀：利用機床自帶的對刀裝置（如激光對刀儀）自動測量刀具位置。5.加工中心與數(shù)控銑床的主要區(qū)別有哪些？答案：主要區(qū)別：（1）功能：加工中心具備自動換刀裝置（ATC）和刀庫，可在一次裝夾中完成多工序加工；數(shù)控銑床一般需手動換刀，適合單工序或少量工序加工；（2）結(jié)構(gòu)：加工中心通常配備容量較大的刀庫（如20-24把刀），數(shù)控銑床無刀庫或僅少量手動換刀位；（3）適用范圍：加工中心適用于復雜零件（如箱體、模具）的多工序加工；數(shù)控銑床適用于簡單零件的平面、輪廓銑削；（4）控制系統(tǒng)：加工中心的系統(tǒng)需支持刀具管理（如刀具壽命管理、刀庫選刀指令），功能更復雜。6.簡述子程序的作用及調(diào)用格式。答案：子程序的作用：當程序中存在重復加工的內(nèi)容（如多個相同結(jié)構(gòu)的孔、槽）時，可將重復部分編寫為子程序，主程序通過調(diào)用子程序減少代碼量，提高程序可讀性和編寫效率。調(diào)用格式：M98P××××；其中“××××”為子程序號（如P0001表示調(diào)用O0001號子程序）。子程序結(jié)束用M99返回主程序。7.數(shù)控銑削加工中，表面粗糙度超差的可能原因及解決措施。答案：可能原因及解決措施：（1）進給速度過高：降低進給速度（F值）；（2）主軸轉(zhuǎn)速過低：提高主軸轉(zhuǎn)速（S值），使切削速度vc=πdn/1000增大；（3）刀具磨損：更換新刀或重新刃磨刀具；（4）刀具伸出過長：縮短刀具懸伸量，減小振動；（5）工件裝夾不牢：增加夾緊力或采用輔助支撐；（6）切削液不足：增大冷卻液流量，改善潤滑冷卻效果；（7）銑削方式不當：粗精加工分開，精加工采用順銑（表面質(zhì)量更好）。8.說明G90與G91的區(qū)別，并舉例說明其應用。答案：G90為絕對坐標編程，所有坐標值均相對于工件坐標系原點；G91為增量坐標編程，坐標值相對于前一位置的增量。示例：加工一條從（10,10）到（30,40）的直線：G90模式：G01X30Y40F100；G91模式：G01X20Y30F100（X=30-10=20，Y=40-10=30）。應用：G90適用于坐標明確的加工（如輪廓加工），G91適用于連續(xù)小位移加工（如鉆孔循環(huán)中的步進量）。9.數(shù)控銑床開機后，為什么需要進行回參考點操作？答案：回參考點的目的：（1）建立機床坐標系：參考點是機床制造商設定的固定點（如主軸端面中心與工作臺面的交點），回零后系統(tǒng)記憶該點坐標，作為機床運動的基準；（2）消除機床斷電后的位置誤差：機床斷電后，伺服系統(tǒng)失去位置記憶，回零可重新確定各軸的絕對位置；（3）確保后續(xù)操作的精度：如對刀、加工時的坐標計算均基于機床坐標系，未回零可能導致定位錯誤，引發(fā)碰撞或尺寸超差。10.簡述刀具半徑補償?shù)淖饔眉笆褂脮r的注意事項。答案：作用：（1）簡化編程：無需根據(jù)刀具實際半徑調(diào)整程序，通過刀補值自動偏移；（2）適應刀具磨損：刀具磨損后只需修改刀補值，無需重編程序；（3）保證加工精度：通過補償消除刀具半徑對工件尺寸的影響。注意事項：（1）補償平面需與當前加工平面一致（如G17為XY平面）；（2）建立/取消補償時，刀具路徑需為直線，且長度足夠（大于刀具半徑）；（3）避免在補償狀態(tài)下使用G00快速移動（可能導致過切）；（4）內(nèi)輪廓加工時，刀具半徑必須小于內(nèi)輪廓的最小曲率半徑，否則會過切。四、綜合題（每題10分，共5題）1.編寫如圖1所示凸臺零件的數(shù)控加工程序（FANUC系統(tǒng)）。（零件信息：工件材料45鋼，毛坯尺寸100mm×100mm×20mm，凸臺尺寸80mm×60mm×10mm，深度10mm，要求精加工，刀具為φ16mm立銑刀，刀具半徑8mm，工件坐標系原點（G54）設在毛坯上表面中心，主軸轉(zhuǎn)速S800r/min，進給速度F150mm/min，安全高度Z50mm，切削深度Z-10mm。）答案：%O0001（主程序）G40G49G80G90G17（初始狀態(tài)）M03S800（主軸正轉(zhuǎn)，800r/min）G54G00X0Y0Z50（快速定位至工件原點上方安全高度）Z10（下刀至Z10mm）G41D01G01X-40Y-30F150（建立左補償，移動至凸臺左下角外側(cè)）Y30（銑削左側(cè)邊）X40（銑削上側(cè)邊）Y-30（銑削右側(cè)邊）X-40（銑削下側(cè)邊）G40G01X-50Y-40（取消補償，退出至安全位置）G00Z50（抬刀至安全高度）M05（主軸停）M30（程序結(jié)束）%（注：D01刀補值輸入8mm；實際加工需先粗加工留0.5mm余量，再精加工，此處為簡化示例。）2.分析加工過程中出現(xiàn)“尺寸超差（工件尺寸比編程值小0.2mm）”的可能原因及解決措施。答案：可能原因及解決措施：（1）刀具半徑補償值錯誤：檢查刀補表，若D01輸入值為7.8mm（正確應為8mm），會導致實際加工尺寸減小0.4mm（直徑方向），需修正刀補值；（2）刀具磨損：精加工時刀具后刀面磨損量超過0.1mm，導致實際切削半徑減小，需更換刀具或重新刃磨；（3）工件裝夾變形：夾緊力過大導致工件彈性變形，加工后回彈使尺寸減小，需調(diào)整夾緊力或采用柔性夾具；（4）機床熱變形：長時間加工后，主軸或?qū)к壱虬l(fā)熱膨脹，導致刀具實際位置偏移，需停機冷卻或開啟機床熱補償功能；（5）編程錯誤：程序中坐標值輸入錯誤（如X40誤輸為X39.8），需檢查程序并修正；（6）對刀誤差：Z向?qū)Φ稌r工件上表面測量值偏低，導致實際切削深度過大（如Z-10誤切至Z-10.2），需重新對刀并校驗。3.某零件需加工一個φ50H7的內(nèi)孔（公差+0.03mm），材料為HT200（鑄鐵），試選擇刀具、切削參數(shù)及加工步驟。答案：（1）刀具選擇：φ50mm硬質(zhì)合金立銑刀（或鏜刀），因鑄鐵硬度高，硬質(zhì)合金耐磨性好；內(nèi)孔加工需考慮刀具懸伸長度，避免振動，選擇短刃長刀具。（2）切削參數(shù)：-主軸轉(zhuǎn)速S：vc=60-100m/min（鑄鐵），取vc=80m/min，則n=1000vc/πd=1000×80/(3.14×50)≈509r/min，取S500r/min；-進給速度F：fz=0.05-0.1mm/z（立銑刀），刀具齒數(shù)z=2，F(xiàn)=fz×z×n=0.08×2×500=80mm/min；-背吃刀量ap：粗加工ap=2mm（留0.5mm余量），精加工ap=0.5mm（達到最終尺寸）。（3）加工步驟：①粗加工：使用φ49mm立銑刀（或φ50mm刀具分層銑削），分層切削至深度，留0.5mm余量；②精加工：換φ50mm立銑刀（或調(diào)整刀補值），沿內(nèi)孔輪廓精銑一圈，保證尺寸精度；③檢測：用內(nèi)徑千分尺測量，若超差調(diào)整刀補值后補銑。4.編寫一個調(diào)用子程序的加工程序，要求在工件上加工4個相同的矩形槽（槽尺寸20mm×10mm×5mm，深度5mm，槽中心坐標分別為（30,30）、（30,70）、（70,30）、（70,70），刀具為φ6mm立銑刀，工件坐標系原點在（0,0）。答案：%O0002（主程序）G40G49G80G90G17M03S1000G54G00X0Y0Z50M98P0003（調(diào)用子程序加工第一個槽）G00X30Y70（移動至第二個槽中心）M98P0003G00X