數控技術應用試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.數控系統(tǒng)中，（）指令在加工過程中是模態(tài)的。A.G01、FB.G27、G28C.M02D.M03、M04答案：A解析：模態(tài)指令是指一經在一個程序段中指定，便保持有效到以后的程序段中出現同組的另一代碼才失效的指令。G01是直線插補指令，F是進給速度指令，它們在加工過程中是模態(tài)的。G27、G28是返回參考點檢查和返回參考點指令，M02是程序結束指令，M03、M04分別是主軸正轉和反轉指令，這些都不是模態(tài)指令。2.數控機床的“回零”操作是指回到（）。A.對刀點B.換刀點C.機床參考點D.編程原點答案：C解析：數控機床的“回零”操作是指回到機床參考點，機床參考點是機床上的一個固定點，通過回零操作可以建立機床坐標系。對刀點是刀具相對于工件運動的起點，換刀點是刀具交換的位置，編程原點是編程人員在編程時設定的原點。3.數控編程時，應首先設定（）。A.機床原點B.固定參考點C.機床坐標系D.工件坐標系答案：D解析：數控編程時，首先要設定工件坐標系，因為編程是基于工件的幾何形狀和尺寸進行的，通過設定工件坐標系可以方便地確定刀具在工件上的運動位置。機床原點和固定參考點是機床本身的固定位置，機床坐標系是由機床原點確定的，而工件坐標系是相對于機床坐標系建立的。4.用逐點比較法插補第一象限的直線時，直線起點在坐標原點，終點坐標是（3，6），刀具從其起點開始插補，則當加工完畢時進行的插補循環(huán)數是（）。A.3B.6C.9D.12答案：C解析：逐點比較法插補直線時，插補循環(huán)數等于終點坐標的X和Y坐標絕對值之和。本題中終點坐標是（3，6），則插補循環(huán)數為3+6=9。5.數控機床上有一個機械原點，該點到機床坐標零點在進給坐標軸方向上的距離可以在機床出廠時設定，該點稱（）。A.工件零點B.機床零點C.機床參考點D.編程零點答案：C解析：機床參考點是機床上的一個固定點，該點到機床坐標零點在進給坐標軸方向上的距離可以在機床出廠時設定。工件零點是編程人員根據工件的特點設定的，機床零點是機床坐標系的原點，編程零點是編程時設定的原點。6.下列G指令中（）是非模態(tài)指令。A.G00B.G01C.G04D.G17答案：C解析：非模態(tài)指令只在本程序段中有效。G04是暫停指令，只在當前程序段中起作用，是非模態(tài)指令。G00是快速定位指令，G01是直線插補指令，G17是選擇XY平面指令，它們都是模態(tài)指令。7.數控車床中，轉速功能字S可指定（）。A.mm/rB.r/mmC.r/minD.mm/min答案：C解析：在數控車床中，轉速功能字S用于指定主軸的轉速，單位是r/min（轉每分鐘）。mm/r是每轉進給量的單位，mm/min是每分鐘進給量的單位。8.圓弧插補指令G02、G03中，I、J、K地址的值是圓弧終點相對于圓弧起點的坐標。（）A.正確B.錯誤答案：B解析：圓弧插補指令G02、G03中，I、J、K地址的值是圓弧圓心相對于圓弧起點在X、Y、Z軸上的增量坐標，而不是圓弧終點相對于圓弧起點的坐標。9.數控機床的聯動軸數是指（）。A.機床移動部件的個數B.同時控制的運動坐標個數C.數控裝置能夠控制的軸數D.坐標軸的數量答案：B解析：數控機床的聯動軸數是指同時控制的運動坐標個數，聯動軸數越多，機床的加工能力越強。機床移動部件的個數和坐標軸的數量不一定等于聯動軸數，數控裝置能夠控制的軸數也不一定都能同時聯動。10.加工中心與數控銑床的主要區(qū)別是（）。A.數控系統(tǒng)復雜程度不同B.機床精度不同C.有無自動換刀系統(tǒng)D.主軸轉速不同答案：C解析：加工中心與數控銑床的主要區(qū)別在于加工中心具有自動換刀系統(tǒng)，可以在加工過程中自動更換刀具，實現多種加工工序的連續(xù)進行，而數控銑床一般需要人工換刀。數控系統(tǒng)復雜程度、機床精度和主軸轉速并不是兩者的主要區(qū)別。11.數控系統(tǒng)中，（）指令是固定循環(huán)指令。A.G04B.G28C.G81D.G92答案：C解析：G81是鉆孔固定循環(huán)指令，用于實現鉆孔加工的固定動作循環(huán)。G04是暫停指令，G28是返回參考點指令，G92是設定工件坐標系指令，它們都不是固定循環(huán)指令。12.刀具半徑補償指令在返回零點狀態(tài)是（）。A.模態(tài)保持B.暫時取消C.徹底取消D.初始狀態(tài)答案：C解析：刀具半徑補償指令在返回零點狀態(tài)時會徹底取消，以避免在后續(xù)操作中因刀具半徑補償的存在而產生錯誤。13.數控編程時，通常用F指令表示刀具與工件的相對運動速度，其大小為（）。A.每轉進給量B.每齒進給量C.進給速度D.線速度答案：C解析：在數控編程中，F指令表示進給速度，即刀具與工件的相對運動速度。每轉進給量用f表示，每齒進給量用fz表示，線速度用v表示。14.開環(huán)控制系統(tǒng)用于（）數控機床上。A.經濟型B.中、高檔C.精密D.以上都不是答案：A解析：開環(huán)控制系統(tǒng)結構簡單、成本低，但精度相對較低，常用于經濟型數控機床上。中、高檔和精密數控機床一般采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng)。15.下列數控系統(tǒng)中（）是數控車床應用的控制系統(tǒng)。A.FANUC0TB.FANUC0MC.SIEMENS802DD.HAASVM答案：A解析：FANUC0T是專門為數控車床設計的控制系統(tǒng)。FANUC0M主要用于數控銑床和加工中心，SIEMENS802D可用于多種數控機床，HAASVM是哈斯公司的立式加工中心控制系統(tǒng)。二、填空題（每題2分，共20分）1.數控機床按其運動軌跡控制方式不同可分為點位控制、直線控制和輪廓控制三種類型。解析：點位控制數控機床只控制刀具或工作臺從一點移動到另一點的準確定位，而對運動軌跡沒有要求；直線控制數控機床不僅要控制兩點間的準確定位，還要控制兩點間的移動速度和軌跡，一般為直線；輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上的坐標軸同時進行連續(xù)控制，加工出復雜的曲線或曲面輪廓。2.數控系統(tǒng)中，G90表示絕對坐標編程，G91表示增量坐標編程。解析：G90編程時，程序段中的坐標值是相對于編程原點的絕對坐標；G91編程時，程序段中的坐標值是相對于前一點的增量坐標。3.刀具補償包括刀具長度補償和刀具半徑補償。解析：刀具長度補償用于補償刀具長度的差異，使刀具在不同長度下能準確到達加工位置；刀具半徑補償用于補償刀具半徑的影響，使加工輪廓符合圖紙要求。4.數控機床的插補方法分為基準脈沖插補和數據采樣插補兩大類。解析：基準脈沖插補適用于以步進電動機為驅動裝置的開環(huán)數控系統(tǒng)，它每次插補結束只向各運動坐標軸輸出一個控制脈沖；數據采樣插補適用于直流或交流伺服電動機驅動的閉環(huán)或半閉環(huán)數控系統(tǒng)，它是在每個插補周期內，根據進給速度計算出各坐標軸在下一插補周期內的位移增量。5.數控編程的方法有手工編程和自動編程兩種。解析：手工編程是指編程人員通過人工計算和編寫程序的方法，適用于簡單零件的編程；自動編程是利用計算機輔助編程軟件來生成數控程序，適用于復雜零件的編程。6.加工中心的主要加工對象有箱體類零件、復雜曲面類零件、異形件、盤、套、板類零件等。解析：箱體類零件具有多個孔系和平面，加工中心可以一次裝夾完成多面加工；復雜曲面類零件如模具、葉片等，加工中心可以通過多軸聯動實現曲面的加工；異形件形狀不規(guī)則，加工中心能靈活調整刀具路徑進行加工；盤、套、板類零件可以進行銑削、鉆孔等多種加工。7.數控系統(tǒng)中，M00表示程序暫停，M01表示計劃停止。解析：M00指令執(zhí)行后，程序暫停，按下循環(huán)啟動按鈕后程序繼續(xù)執(zhí)行；M01指令只有在操作面板上的“計劃停止”開關接通時才起作用，同樣按下循環(huán)啟動按鈕后程序繼續(xù)執(zhí)行。8.數控機床的伺服系統(tǒng)由驅動裝置和執(zhí)行機構兩大部分組成。解析：驅動裝置接收數控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號，經功率放大后驅動執(zhí)行機構運動；執(zhí)行機構是直接實現機床運動的部件，如電動機、絲杠螺母副等。9.圓弧插補時，通常把與時鐘走向一致的圓弧叫順圓?。℅02），反之稱為逆圓?。℅03）。解析：在數控編程中，根據圓弧的旋轉方向來區(qū)分順圓弧和逆圓弧，這對于正確編寫圓弧插補程序非常重要。10.數控車床的X軸通常是水平方向，且與主軸軸線垂直。解析：在數控車床的坐標系中，X軸一般是水平方向，與主軸軸線垂直，用于控制刀具在橫向的運動。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述數控加工的特點。答：數控加工具有以下特點：加工精度高：數控機床的傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)精度高，能保證零件加工的尺寸精度和形狀精度，且加工質量穩(wěn)定，同一批零件的尺寸一致性好。生產效率高：數控機床能自動換刀、自動變速和快速空行程運動，減少了輔助時間；同時，數控機床的切削速度和進給速度較高，可有效提高切削效率。適應性強：數控加工只需改變數控程序，就能適應不同形狀和尺寸的零件加工，特別適合多品種、小批量生產。自動化程度高：數控加工過程自動進行，減輕了工人的勞動強度，改善了勞動條件。能加工復雜形狀的零件：數控機床具有多軸聯動功能，可加工各種復雜的曲線和曲面輪廓。有利于生產管理現代化：數控加工可實現生產過程的自動化控制和管理，便于與計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）等技術集成，提高生產管理的信息化水平。2.什么是刀具半徑補償？其作用是什么？答：刀具半徑補償是指數控系統(tǒng)根據按零件輪廓編制的程序和預先設定的刀具半徑參數，自動計算刀具中心的運動軌跡，使刀具中心偏離零件輪廓一個刀具半徑值，以加工出符合要求的零件輪廓的功能。其作用主要有以下幾點：簡化編程：編程時只需按零件的輪廓尺寸進行編程，無需考慮刀具的半徑大小，減少了編程的工作量和難度。提高加工精度：在加工過程中，由于刀具磨損或更換刀具等原因，刀具半徑會發(fā)生變化，通過修改刀具半徑補償值，可保證加工零件的尺寸精度。實現粗、精加工：在粗加工時，可將刀具半徑補償值設置得較大，留出一定的加工余量；在精加工時，再將補償值調整到實際刀具半徑值，從而提高加工效率和質量。3.簡述數控系統(tǒng)的組成和各部分的主要功能。答：數控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數控裝置、伺服驅動裝置、檢測反饋裝置和機床本體五大部分組成。輸入/輸出裝置：輸入裝置：主要用于將零件加工程序、參數等信息輸入到數控裝置中，常見的輸入裝置有鍵盤、磁盤驅動器、網絡接口等。輸出裝置：用于將數控裝置的處理結果顯示或打印出來，如顯示器、打印機等。數控裝置：是數控系統(tǒng)的核心，它接收輸入裝置送來的程序和數據，經過譯碼、運算和邏輯處理后，向伺服驅動裝置發(fā)出控制指令，控制機床的運動。同時，數控裝置還能對機床的各種狀態(tài)進行監(jiān)測和控制。伺服驅動裝置：接收數控裝置發(fā)出的控制指令，將其轉換為驅動電動機的信號，驅動機床的運動部件（如工作臺、主軸等）按規(guī)定的速度和軌跡運動。檢測反饋裝置：用于檢測機床運動部件的實際位置、速度等信息，并將這些信息反饋給數控裝置。數控裝置根據反饋信息與指令值進行比較，對運動部件的運動進行調整，以保證加工精度和穩(wěn)定性。機床本體：是數控機床的機械部分，包括床身、立柱、工作臺、主軸箱、進給機構等。它是實現零件加工的執(zhí)行部件，其結構和性能直接影響機床的加工精度、效率和可靠性。四、編程題（20分）零件如圖所示，毛坯為50×50×10的鋁板，要求以零件上表面中心為編程原點，采用手工編程，完成該零件的輪廓銑削加工，刀具選用φ10的立銑刀，主軸轉速800r/min，進給速度100mm/min，編寫其數控加工程序。（注：圖為一個邊長為40的正方形，四個角為R5的圓角，正方形中心有一個直徑為20的圓）```O0001;G90G54G00X0Y0Z50;//采用絕對坐標編程，選擇G54工件坐標系，快速定位到工件上方50mm處S800M03;//主軸正轉，轉速800r/minG00Z5;//快速下降到安全高度5mmG41D01X20Y20F100;//建立刀具半徑左補償，移動到起始點G01Z5;//直線插補到切削深度-5mmG01X20;//直線插補到X20G02X20Y20R5;//順時針圓弧插補，加工右上角圓角G01Y20;//直線插補到Y20G02X20Y20R5;//順時針圓弧插補，加工左下角圓角G01X20;//直線插補到X20G02X20Y20R5;//順時針圓弧插補，加工左上角圓角G01Y20;//直線插