数控机床与编程题型汇编新.docx

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数控机床与编程题型汇编新

数控机床与编程

一、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

（一）、出题范围

1、概念题

加工路线，六点定位原理（不完全定位/过定位/欠定位），基准原则、加工中心

2、指令格式以及含义

G04P2000该程序段的含义是。

FANUC数控铣床编程系统，子程序指令的输入格式为：

。

G02/G03指令格式

固定循环的指令格式：

G73、G81

P88页常用的指令格式及注意事项、各指令是模态代码还是非模态

3、刀具——单元2常用的刀具材料，刀具的选择、刀位点

4、切削用量三要素、坐标系XYZ的规定

（二）、填空中涉及的理论知识

1、加工路线（P10图12—图20）

①.铣削平面零件外轮廓时，刀具切入工件时，应避免沿零件外轮廓的法向切入，应沿外轮廓曲线延长线的切向切入切出；

②.铣削曲面时，常用球头刀采用行切法；

③.切削螺纹时，为避免在进给机构的加速或减速过程中切削，要留有适当的引入距离δ1和超越距离δ2。

一般δ1为2~5mm，δ2一般取δ1的1/4左右。

④.铣削加工时，为缩短加工时间，通常刀具在z轴方向快速运动到离零件表面2~5mm处（称为参高度，也称R面），然后以工作进给速度开始加工。

2、六点定位原理

①.若要使工件在夹具中获得惟一确定的位置，就需要在夹具上合理设置相当于定位元件的六个支承点，使工件的定位基准与定位元件紧贴接触，即可消除工件的所有六个自由度，这就是工件的六点定位原理。

②.工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，且在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为完全定位；

③.用较少的定位元件达到定位的要求，这种定位情况称为不完全定位。

不完全定位是允许的；

④.按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。

欠定位是不允许的；

⑤.工件一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位；

3、基准原则

①.直接选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合原则；

②.同一零件的多道工序尽可能选择同一个定位基准，称为基准统一原则；

③.选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则；

④.两个加工表面互为基准反复加工的方法，称为互为基准原则；

⑤.以余量最小的表面作为粗基准，称为加工余量合理分配原则；

⑥.选取与加工表面相互位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准，称为相互位置要求原则

⑦.粗基准未经加工，一般遵循不重复使用原则。

4、加工中心

加工中心的特点：

.具有刀库和自动换刀装置；

.具有多个进给轴（三轴以上），甚至多个主轴；

.加工中心的主要加工对象：

箱体零件、复杂曲面、异形件、盘套板类零件、特殊加工（刻字画）。

5、常用的刀具材料：

①.数控机床刀具从制造采用的材料上分为：

高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、聚晶金刚石刀具。

用得最普遍的刀具是硬质合金刀具。

.铣削大平面时，选用平面铣刀；

.曲面加工时，常用球头铣刀；

.常用刀具的刀位点：

车刀、镗刀的刀尖；钻头的钻尖；立铣刀、端铣刀刀头底面的中心；球头铣刀的球头球心。

6、切削用量三要素：

切削用量包括主轴转速（切削速度）、背吃刀量、进给量

7、数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系

平行于机床主轴（传递切削动力）的坐标轴为Z轴，且取刀具远离工件的方向为正方向（+Z）

水平且平行于工件装卡面的坐标轴为X轴，对于车床，刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正方向；

8、指令格式以及含义

①.G04P2000该程序段的含义是停止进给2秒钟。

②.FANUC数控铣床编程系统，子程序指令的输入格式为：

M98PxxxxLxxx。

（P后4位数，是程序号；L后3位数，是调用次数）。

③.G02/G03指令格式：

提示：

1）XY是圆弧终点坐标；2）R是圆弧半径，当圆心角≤180°时R为正，当圆心角＞180°时R为负。

3）IJK为圆弧起点到圆心间所作矢量分别在XYZ轴的分矢量。

当方向与坐标轴一致时，值为正；反之为负

④.固定循环的指令格式：

G73、G81

铣削：

G73X__Y__Z__R__Q__P__F__K__（高速深钻孔循环）

G81X__Y__Z__R__P__F__K__（钻孔、锪孔）

说明：

XY指定孔的位置；Z用增量值指定从R点到孔底的距离，用绝对值指定孔底的位置；R用增量值指定从初始平面到R点距离，用绝对值指定R的位置；Q指定G73中每次的切入量；P指定孔底的停留时间；K决定动作的重复次数，未指定为1次。

车削：

（固定形状粗车循环）

G73P（ns）Q（nf）I（Δi）K（Δk）U（Δu）W（Δw）D（Δd）FST

说明：

ns:

循环程序段中第一个程序段的顺序号；nf循环程序段中最后一个程序段的顺序号；Δi粗车时径向切除的余量（半径值）；Δk粗车时轴向切除的余量；Δu径向的精车余量（直径值）；Δw轴向的精车余量；Δd粗车循环次数。

P88页常用的指令格式及注意事项、各指令是模态代码还是非模态

二、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）每小题列出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的，请将唯一正确的答案代码填入在下列各题后的括号中。

错选、多选或未选均无分。

细节题

1、指令题

程序中常用的工艺指令有：

（P81）

（1）准备功能G指令

（2）辅助功能M指令（3）F、S、T指令

车削编程常用指令，铣削编程常用指令：

P126表6-2

举例：

1）程序中指定了________时，刀具半径补偿被撤消。

（）

A.G40　　B.G41　　C.G42　　D.G49

2）辅助功能中与主轴有关的M指令是________。

A.M06B.M09C.M08D.M05

3）用FANUC系统的指令编程，程序段G90G03X30.0Y20.0R-10.0；其中的X30.0Y20.0表示_________，R-10.0表示________。

（）

A.终点的绝对坐标，圆心角小于180°并且半径是10mm的圆弧

B.终点的绝对坐标，圆心角大于180°并且半径是10mm的圆弧

C.刀具在X和Y方向上移动的距离，圆心角大于180°并且半径是10mm的圆弧

D.终点相对机床坐标系的位置，圆心角大于180°并且半径是10mm的圆弧

4）在铣削一个在XY平面上的圆弧时，圆弧起点在（30,0），终点在（-30,0），半径为50，圆弧起点到终点的旋转方向为顺时针，则铣削圆弧的指令为（）。

A.G17G90G03X-30.0Y0R50.0F50B.G17G90G03X-30.0Y0R-50.0F50

C.G17G90G02X-30.0Y0R50.0F50D.G18G90G02X-30.0Y0R50.0F50

2、固定循环指令：

（1）车削固定循环P107表5-7

（2）铣削固定循环P131表6-3

5）用于FANUC数控系统编程，对一个厚度为10mm，Z轴零点在下表面的零件钻孔，其中一段程序表述如下：

G90G83X10.0Y20Z4.0R13.0Q3.0F100.0含义是（）

A.啄钻，钻孔位置在（10，20）点上，钻头尖钻到Z=4.0的高度上，安全间隙面在Z=13.0的高度上，每次啄钻深度为3mm，进给速度为100mm/min

B.啄钻，钻孔位置在（10，20）点上，钻削深度为4mm，安全间隙面在Z=13.0的高度上，每次啄钻深度为3mm，进给速度为100mm/min

C.啄钻，钻孔位置在（10，20）点上，钻削深度为4mm，刀具半径为13mm，进给速度为100mm/min

D.啄钻，钻孔位置在（10，20）点上，钻头尖钻到Z=4.0的高度上，工作表面在Z=13.0的高度上，刀具半径为3mm，进给速度为100mm/min

6）在FANUC数控车系统中，（）适合于精加工。

A.G71B.G70C.G73　　D.G72

3.编程方式：

绝对坐标编程还是增量坐标编程

7）车削编程：

G00U0.0W30.0表示（）。

A.刀具按进给速度移至机床坐标系X=0mm，Z=30mm点

B.刀具快速移至机床坐标系X=0mm，Z=30mm点

C.刀具快速向X正方向移动0mm，Z正方向移动30mm

D.编程错误

8）铣削编程：

用FANUC系统的指令编程，程序段G90G03X30.0Y20.0R-10.0；其中的X30.0Y20.0表示_______，R-10.0表示________。

（）

A.终点的绝对坐标，圆心角小于180°并且半径是10mm的圆弧

B.终点的绝对坐标，圆心角大于180°并且半径是10mm的圆弧

C.刀具在X和Y方向上移动的距离，圆心角大于180°并且半径是10mm的圆弧

D.终点相对机床坐标系的位置，圆心角大于180°并且半径是10mm的圆弧

9）混合编程的程序段是________

A.G00X100Z200F300B.G01X-10Z-20F30C.G02U-10W-5R30D.G03X5W-10R30

10）模态、非模态指令：

G01指令字在遇到下列何指令字在程序中出现后仍有效（）

A.G00B.G02C.G04D.G03

4、前4个单元题（工序划分、加工顺序选择、走刀路线、切削用量选择、对刀点和换刀点的确定）

11）加工切削参数包括（）

A．主轴转速B．进给速度　C．切削深度与宽度D．A.B.C都是

12）在数控机床上，下列划分工序的方法中错误的是（）。

A.按所用刀具划分工序B.以加工部位划分工序

C.按粗、精加工划分工序D.按不同加工时间划分工序

13）采用Φ20立铣刀进行平面轮廓加工时，如果被加工零件是80×80×60的开放式凸台零件，毛坯尺寸为95×95×60，要求加工后表面无进出痕迹，加工切入时采用（）方向切入。

A.垂直于工件轮廓切入B.沿零件轮廓切面切入C.垂直于工件表面切入D.A、B方向都可

14）对于既要铣面又要镗孔的零件要（）。

A.先镗孔后铣面B.先铣面后镗孔C.同时进行D.无所谓

15）在编制加工中心的程序时应正确选择（）的位置，要避免刀具交换时碰工件或夹具。

A．对刀点B．换刀点C．零点D．参考点

开机加工前的回零操作：

返回哪个点、作用

16）在一般NC加工时，优先选用的夹具是________。

A.专用夹具B.通用夹具或组合夹具C.工件统一基准定位装夹系统D.心轴

会判断定位所限制的自由度数P50表3-1

17）轴类零件用双中心孔定位，能消除________个方向的自由度。

A.六B.五C.四D.三

18）用三个支承点对工件的平面进行定位，能消除其自由度。

A.三个平动B.三个转动C.一个平动两个转动D.一个转动两个平动

定位基准的选择原则：

19）选用（）基准作为定位基准，可避免因定位基准和测量基准不重合而引起的定位误差。

A.设计B.测量C.装配D.工艺

夹紧力方向和作用点的选择

20）夹紧中确定夹紧力大小时，最好状况是力（）。

A.尽可能的大B.尽可能的小C.大小应适应D.都可以

夹具的选择：

P81坐标系的确定

21）确定机床x、y、z坐标时，规定平行于机床主轴的刀具运动坐标为________，取刀具远离工件的方向为________方向。

A.x轴正B.y轴正C.z轴正D.z轴负

加工中心编程：

22）下列（）不适应在加工中心上生产。

A.需要频繁改型的零件B.多工位和多工序可集中的零件C.难测量的零件D.装夹困难的零件

刀具的选择：

23）用数控铣床加工较大平面时，应选择（）。

A.立铣刀B.面铣刀C.圆锥形立铣刀D.鼓形铣刀

三、判断改错题（将判断结果填入括号中。

正确的填“√”，错误的填“×”，并在题后改正。

本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1、在数控铣床上精铣外轮廓时，应使铣刀沿工件轮廓线的法线方向进刀。

2、确定机床坐标系时，一般先确定X轴，然后确定Y轴，再根据右手定则法确定Z轴

3、在一个数控加工程序里可以同时设定多个工作坐标系来进行加工。

4、夹具要开敞，其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀。

5、绝对编程和增量编程不能在同一程序中混合使用。

6、刀具半径补偿的建立和撤消要和移动类指令配合使用，如G00、G01、G02、G03等。

四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

1.M00、M01、M02、M30都可以停止程序运行，它们有什么区别？

P87

答：

M00实际上是一个暂停指令。

当执行有M00指令的程序段后，主轴、进给、切削液都将停止，但模态信息全部被保存。

当重新启动机床后，继续执行后面的程序。

M01是选择停止。

只有当按下控制面板上的“选择停止”按钮后，功能与M00相同。

否则，M01无效。

M02是程序结束指令。

即是程序的最后一条指令。

表示执行完程序内的所有指令。

主轴、进给、切削液都关闭，机床处于复位状态。

M30是程序的结束指令。

除具备M02功能外，还返回程序的第一条语句，准备下一个工件的加工。

2.数控机床加工程序的编制方法有哪些？

它们分别适用什么场合？

P72

答：

数控程序编制方法有：

手工编程、自动编程2种。

手工编程：

就是从分析零件图样、确定加工工艺过程、数值计算、编写程序清单、制备控制介质到程序校验都是由人工完成。

适用于加工形状简单、计算量小、程序不多的零件。

自动编程：

利用计算机专用软件编制数控加工程序的过程。

适用于形状复杂的零件，用手工编程有一定困难、出错概率大，甚至无法编出程序的零件。

3.数控加工的工序可有哪几种划分方法？

P9

答：

①.按所用刀具划分；

②.按安装次数划分；

③.按粗、精加工划分；

④.按加工部位划分。

4.数控铣床的圆弧插补编程有什么特点？

圆弧的顺逆应如何判断？

P89

答：

数控铣床圆弧插补编程的特点：

可用I、J、K指定圆心位置；②.可用圆弧半径R指定圆心位置。

圆弧顺逆的判断方法：

沿圆弧所在平面的垂直坐标轴的负方向看去，圆弧顺时针走向为G02；圆弧逆时针走向为G03。

5.程序中常用的工艺指令有哪些？

什么叫模态指令和非模态指令？

答：

程序中常用的工艺指令有：

（1）.准备功能G指令（1分）

（2）.辅助功能M指令（1分）

（3）.F、S、T指令（1分）

模态指令是指该指令一经在一个程序段中指定，便保持有效到被以后的程序段中出现同组类的另一代码所替代；（1分）

非模态指令是指该指令只在当前程序段有效，如果下一程序段还需要使用此功能则还需要重新书写。

（1分）

6.什么是工件坐标系？

试述其在数控铣削编程时设定工件坐标系的原则。

P121

答：

用于确定工件几何图形上各几何要素的位置而建立的坐标系。

工件坐标系的原点就是工件零点工件坐标系是编程人员在编程时建立和使用的坐标系。

数控铣削编程时，工件坐标系采用与机床运动坐标系一致的坐标方向，工件坐标系原点的选择要遵循如下原则：

①工件零点应选在零件图的尺寸基准上，便于坐标值的计算；②工件零点尽量选在精度较高的加工表面，提高被加工零件的加工精度；③对于对称的零件，工件零点应设在对称中心上；④对于一般零件，通常设在外廓的某一角上；⑤Z轴方向上的零件，一般设在工件表面。

7.数控加工工艺处理有哪些内容？

P1

答：

数控加工工艺处理的主要内容有：

①.零件的工艺性分析；②.加工方法的选择与加工方案的确定；③.工序与工步的划分；④.切削用量的选择；⑤.进给路线的确定与加工顺序的安排；⑥.对刀方法与换刀点的确定。

8.使用刀具半径补偿有哪几步，在什么移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能？

P92

答：

使用刀具半径补偿分三步：

①刀补的建立；②刀补进行；③刀补的取消。

只能在G00或G01移动指令下才能建立和取消刀具半径补偿功能。

9.粗、精加工时选用切削用量的原则有什么不同？

P14

答：

粗加工时切削用量的选择原则：

首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳切削速度。

精加工时切削用量的选择原则：

首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。

10.G00和G01都是从一点移到另一点，它们有什么不同？

各适用于什么场合？

P88

答：

G00指令是以点位控制方式，使刀具从所在位置用最快速度移动到指定位置，移动速度不由程序设定，运动轨迹不一定是直线，且不对工件进行加工。

G01指令是以直线插补方式，使刀具由某坐标点移动到另一坐标点，移动速度必须由程序中的进给功能指令F设定，且对工件进行切削加工。

G00指令适用于定位或进/退刀过程中。

G01指令适用于切削进给过程中。

11.数控加工中心按结构特征可分为哪几类？

它与数控铣床的主要区别是什么？

P246

答：

数控加工中心按结构特征可分为：

立式加工中心、卧式加工中心、龙门式加工中心。

它与数控铣床的主要区别是：

①.具有刀库和自动换刀装置；

②.具有多个进给轴（三轴以上）甚至多个主轴；

③.有的加工中心带有自动交换工作台。

12.数控机床编制程序的一般步骤是什么？

P71

答：

数控机床编制程序的一般步骤是：

①.加工工艺分析；

②.数值计算；

③.编写程序清单；

④.制备控制介质；

⑤.程序校对与首件试切。

五、编程题

一.铣削编程：

程序为：

O0002（1分）

N0010G92X-20.Y-20.Z100;（1分）

N0015G90G17;（1分）

N0020S300M03;（2分）

N0030G00Z2；（1分）

N0040G01Z-5F150;（2分）

N0050G41G01X0D01;（1分）

N0055Y72；

N0060X28Y100;（1分）

N0070X68;（1分）

N0080G03X148R40;（2分）

N0090G01X188;（1分）

N0100Y40;（1分）

N0110G02X148Y0R40;（1分）

N0115G01X-20；（1分）

N0120G00Z100;（1分）

N0130G40G00X0Y0M05;（1分）

N0140M02/M30;（2分）

1、用φ30的立铣刀铣削工件轮廓，已知工作原点O（90，60），机床原点M（0，0），工件尺寸及加工路线如图所示，试按绝对坐标完成数控铣削手工编程（主轴正转转速为300rpm，进给速度为150mm/min,机床具有刀具半径补偿功能，安全高度距上表面100mm，R平面距上表面2mm，工件厚度为3mm）。

（20分）

2、（模拟题第2套）毛坯为120mm×60mm×10mm板材，5mm深的外轮廓已粗加工过，周边留2mm余量，要求用直径为4mm的平底立铣刀加工出如下图所示的外轮廓。

加工路径：

O’ABCDEFG；工件材料为铝。

要注：

（1）采用混合坐标编程；

O0001;

G92X-15.Y-10.Z100;

G54;

M03S800;

G00Z2;

G01Z-6.F150;

G41G01X5.D01;

Y35.;

G91G01X10.Y10.;

X11.8Y0;

G02X30.5Y-5.I13.J-16.;

G03X17.3Y-10.R20.;

G01X10.4Y0;

X0Y-25.;

X-100.Y0;

G90G40G00X0Y0Z100.;

M05;

M02;

（2）主轴正转，主轴转速为800r/min，进给速度为150mm/min。

3、（模拟题第3套）编制下图所示零件的加工程序，本工序为精加工，刀具直径10mm，进给速度120mm/min，主轴正转，转速800r/min，不考虑Z轴运动，编程单位为mm，试编制该零件的加工程序。

要求：

（1）选取合适的对刀点，刀具按逆时针加工，加工完后回到起刀点。

（2）采用绝对坐标编程。

O0001;

G92X-30.Y-30.;.

G21G90；

M03S800;

G42G00X-10.Y0.D01;

G01X15.F120;

G02X45.Y0R15.;

G01X60.;

Y40.;

G03X0Y40.R30.;

G01Y-10.;

G40G00X-30.Y-30.;

M05;

M02;

（3）程序中要有相应的M指令和S指令；

4、（模拟题第4套）用绝对坐标手工编制图示零件的数控铣削程序，工件厚度10mm（K点为对刀点，考

O0001;

G92X-10.Y-10.Z100.;

G90G17;

M03S800;

G42G00X0.Y10.D01;

G00Z-11.;

G01X30.F150;

G03X40.Y20.R10.;

G02X30.Y30.R10.;

G01X10.Y20.;

Y0.;

G40G00X-10.Y-10.Z100.;

M05;

M02;

虑刀具半径补偿，加工顺序为KABCDEAK），主轴转速800r/min，正转，进给速度150mm/min。

5、（模拟题第5套）孔已加工，编写下图零件外形的数控铣削加工程序（工件厚度10mm）。

要求：

（1）采用绝对坐标编程，主轴正转，主轴转速为800r/min，进给速度为100mm/min。

（2）工作坐标系如图所示，Z=0在工件表面，安全平面在Z=100mm，起刀点为P0（-65，-95）。

O0001;

G92X-65.Y-95.Z100.;

G54G90G17;

M03S800;

G00Z2.;

G01Z-11.F100;

G41G01X-45.Y-80.D01;

Y-40.;

X-25.;

G03X-20.Y-15.R65.;

G02X20.Y-15.R-25.;

G03X25.Y-40.R65.

G01X45.;

Y-75.;

X0Y-65.

X-45.Y-75.

G40X-65.Y-95.;

G00Z100.;

M05;

M02;

6、（模拟题第6套）按照下图所示的加工路线，编写下图零件零件轮廓的数控铣削加工程序。

要求：

（1）采用绝对坐标编程，主轴正转，主轴转速为800r/min，进给速度为100mm/min。

（2）工作坐标系如图所示，Z=0在工件表面，安全平面在Z=50mm，起刀点如图（100，60），立铣刀直径为10mm，工件厚度10mm.

O0001;

G92X100.Y60.Z50.;

G90G17

M03S800;

G41G00X70.Y20.D01;

G00Z-11.;

G01X70.Y-10.F100;

G02X40.Y-40.R30.;

G01X-70.;

Y40.;

X40.;

G03X70.Y10.R30.;

G01X80.;

G40G00X100.Y60.Z50.;

M05;

M02;