数控加工工艺与编程试题答案完整版.docx

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数控加工工艺与编程试题答案完整版

“数控加工工艺与编程”复习题

一、填空

1）CIMS是（计算机集成制造系统）的缩写，FMS是（柔性制造系统）的缩写。

2）FMC是（柔性制造单元）的缩写，CAM是（计算机辅助制造）的缩写。

3）APT是（自动编程系统）的缩写，MRP是（制造资源计划/生产管理）的缩写。

P4

4）在切削过程中，工件上形成三个表面：

（已加工表面）；

（待加工表面）；

（过渡表面）P10

5）在金属切削过程中，刀具和工件之间的相对运动就称为金属切削运动，按其在切削加工中的功用不同可分为主运动和进给运动。

P9

6）切削刃上选定点相对于工件的瞬时主运动的方向就称为主运动方向，切削刃上选定点相对于工件的瞬时速度就称为切削速度。

P9

7）生产类型是指工厂专业化程度的分类，一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。

P30

8）切削液的作用主要有冷却作用、润滑作用、清洗作用和防锈作用。

P26

9）所谓“先粗后精”是指按照粗加工→半精加工→精加工的顺序进行，逐步提高加工精度。

10）粗铣平面时，因加工表面质量不均，选择铣刀时直径要（小）一些。

精铣时，铣刀直径要（大一些），最好能包容加工面宽度。

11）基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点线面，根据基准功能的不同，基准分设计基准和工艺基准两大类

12）划分工步依据主要是加工表面、切削用量和工具是否变化。

P29

13）工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准。

按其作用不同可以分为工序基准、测量基准、定位基准和装配基准。

P40

14）所谓的加工余量是指使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金属层厚度，分为加工总余量和工序余量。

P50

15）所谓的加工精度是指零件加工后的几何参数和理想零件几何参数的符合程度，它们之间的偏离程度则为加工误差。

P83

16）主轴的回转运动误差可分为轴向窜动、径向漂移（径向跳动）和角度摆动三种基本形式。

P85

17）在机械加工中，由机床、夹具、刀具、工件组成的系统称为工艺系统。

18）穿孔带是数控机床的一种控制介质，国际上通用标准是（EIA）和（ISO）两种，我国采用的标准是（ISO）

19）数控机床加工程序编制的过程为分析零件的加工工艺过程、数值计算、编写加工程序、

制作控制介质、程序校验和首件试制等。

P98

20）数控机床坐标轴中，绕Z轴旋转的坐标轴称为C轴。

【坐标轴确定方法与步骤】

1）Z轴

（1）一般取产生切削力的主轴轴线为Z轴，取刀具远离工件的方向为Z正方向。

（2）当机床有几个主轴时，选垂直于工件装夹面的主轴为Z轴。

（3）机床没有主轴时（数控龙门刨床），用与装夹工件的工作台面垂直的直线为Z轴。

（4）若用Z轴方向进给运动部件作为工作台，则用Z′表示，其正方向与Z轴相反。

2）X轴

（1）X轴一般位于平行于工件装夹面的水平面内。

（2）对于工件做回转切削运动的机床（如车床、磨床），在水平面内取垂直于工件回转轴线（Z轴）的方向为X轴，刀具远离工件的方向为X正方向。

（3）对于刀具做回转切削运动的机床（如铣床、镗床），当Z轴竖直立式时，人面对主轴向右为X正方向；Z轴为水平卧式时，则向左为X正方向；

（4）对于无主轴的机床（如刨床），则以切削方向为X正方向。

若X方向进给运动部件是工作台，则用X′表示，其正方向与X轴相反。

3）Y轴、A轴、B轴、C轴：

均按照右手规则来确定。

21）数控机床中的标准坐标系采用（标准笛卡尔坐标系），并规定（增大）刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向。

22）加工圆弧时，要选择圆弧所在的平面，其中G19是YZ平面选择的指令。

23）数控机床一般具有刀具半径补偿功能，在进行半径补偿前必须用平面选择指令指定补偿是在哪个平面上进行。

24）对于有恒线速度控制功能的数控机床，还要用G50指令配合S指令来指定主轴的最高速度P123

25）G92指令是用于工件坐标系设定的指令。

G92指令设定的加工原点是通过设定刀具起点（对刀点）相对于坐标原点的相对位置来建立工件坐标系。

P113

26）采用布置恰当的六个支承点来消除工件六个自由度的方法，称为（六点定位原理）。

27）斜楔、螺旋、凸轮等机械夹紧机构的夹紧原理是利用机械摩擦的（自锁）来夹紧工件P130

28）对刀点可以设在被加工零件上，也可以设在夹具或机床上与零件定位基准有一定位置联系的某一位置上。

29）若工件在夹具中定位，要使工件的定位表面与夹具的（夹紧力作用点）相接触，从而消除自由度。

30）一个零件的轮廓曲线是由不同的几何元素所组成时，各几何元素之间的连接点称为基点。

P114

31）对大多数只具有直线插补与圆弧插补功能的数控系统，常用多个微小的直线段或圆弧段去逼近它，逼近线段的交点为节点。

P117

32）在铣削零件的内外轮廓表面时，为防止在刀具切入、切出时产生刀痕，应沿轮廓（切线）方向切入、切出，而不应（法线）方向切入、切出P136

33）在返回动作中，用G98指定刀具返回（初始平面）；用G99指定刀具返回（R平面）。

P228、232、P271

34）加工中心是一种在普通数控铣床基础上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控铣床。

35）长V形架对圆柱定位，可限制工件的（4）个自由度。

36）一般粗车选取切削用量时，应首先选取尽可能大的（切削深度）。

37）切削零件时，内外表面都需加工时，应采用（遵循互为基准原则）法加工。

38）数控线切割机床是数控（电火花线切割机床）的简称，是电火花成形加工基础上发展起来的。

39）数控线切割机床加工工艺指标的高低，一般都是用（切割速度）、（切割精度）、（表面质量）、（电极丝损耗量）等来衡量。

P298

40）数控线切割加工一般作为零件加工的最后一道（工序），使零件达到图样规定的尺寸、形位精度和表面质量。

P301

41）数控线切割加工工艺准备主要包括（电极丝准备）、（零件准备）和（工作液配置）。

P301

42）目前CAD/CAM系统运行的硬、软件环境主要有两种：

一种是（工作站），一种是微机。

P317

43）MasterCAM是美国CNC公司开发的基于PC平台的（CAD/CAM）软件，自1984年诞生以来，就以其强大的功能和性价比闻名于世。

二、基本概念

1、进给运动：

由机床或手动传给刀具或工件的运动，它配合主运动不断地或连续地切除切削层，同时形成具有所需几何特性的已加工表面。

P9

2、生产过程：

是指由原材料到成品制件各个相互关联劳动的全过程。

P27

生产系统：

现代工厂逐步用系统科学的观点看待生产过程的各个环节及它们之间的关系，即将生产过程看成一个具有输入和输出的生产系统。

P28

3、工序：

一个（或一组）工人在一个工作地点（指安置机床、钳工台等的地点），对一个（或同时加工的几个）工件所连续完成的那部分机械加工工艺过程称为工序。

P28

4、工步：

在加工表面（或装配时的连接表面）、加工（或装配）工具、切削深度和切削速度（切削用量）都保持不变的情况下，所连续完成的（同一或同一组表面的）那一部分工序内容称为工步。

P29

5、生产纲领：

生产纲领是指工厂在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。

6、工艺规程：

工艺规程是在具体生产条件下的最合理或较合理的工艺过程和操作方法，经审批后用来指导生产的工艺文件。

P32

7、尺寸链：

在机器装配或零件加工过程中，一些相互联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合，称为尺寸链。

P69

8、工艺尺寸链：

由单个零件在加工过程中的各有关工艺尺寸所组成的尺寸链，称为工艺尺寸链P69

9、封闭环：

间接得到的尺寸。

其尺寸随着其他环的尺寸变化而变化。

一个工艺尺寸链中只有一个封闭环。

P70

10、工序余量：

完成一个工序中某一表面所切除的金属层厚度，即相邻两工序的工序尺寸之差，则称为工序余量。

P50

11、加工总余量：

在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上切除的金属层总厚度，亦即毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差，称为加工总余量（或毛坯余量）。

P50

12、数控编程：

从零件图纸到获得数控机床所需控制介质的全部过程称为数控编程。

13、完全定位：

工件的六个自由度都被限制的定位称为完全定位P125

14、欠定位：

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P125

15、过定位：

工件的一个或几个自由度，被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位P125

16、基准不重合误差：

定位基准与设计基准不重合时所产生的加工误差，称为基准不重合误差。

P55

17、刀具半径补偿：

由于刀具总有一定的刀具半径或刀尖部分有一定的圆弧半径，所以在零件轮廓加工过程中刀位点的运动轨迹并不是零件的实际轮廓，刀位点必须偏移零件轮廓一个刀具半径，这种偏移称为刀具半径补偿。

18、刀具长度补偿补：

刀具长度补偿是为了使刀具顶端达到编程位置而进行的刀具位置补偿。

刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向的补偿，使刀具在Z轴方向的实际位移量大于或小于程序的给定量，从而使长度不一样的刀具的端面在Z轴方向运动终点达到同一个实际的位置

19、主运动：

由机床或手动提供的刀具与工件之间主要的相对运动，它使刀具切削刃及其前刀面切入工件材料，使被切削层转变为切屑，形成工件新表面。

P9

20、工艺过程：

改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。

P28

21、工位：

工件一次装夹后，在加工过程中工件如需作若干次位置的改变，则工件与夹具或机床的可动部分一起，相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置（每一位置有一个或一组相应的加工表面）上所进行的那部分加工过程，称为一个工位。

P28

三、选择题

1、加工（B）零件，宜采用数控加工设备。

A．大批量B．多品种中小批量C．单件D．大批大量

2、数控机床开机时一般要进行回参考点操作，其目的是（B）。

A.建立工件坐标系B.建立机床坐标系

C.建立局部坐标系D.建立相对坐标系

3、数控机床的“回零”操作是指回到（C）。

A.对刀点B.换刀点C.机床的参考点D.编程原点

3-1、G90G28X_Z_；其中X_Z_的值是表示D。

A、复归点坐标；B、机械原点坐标；C、程序原点坐标；D、中间点坐标。

3-2、G90G28；中，、、表示A。

P180

A、刀具经过之中间点坐标值；B、刀具移动距离；

C、刀具在各轴之移动分量；D、机械坐标值。

4、确定数控机床坐标轴时，一般应先确定（C）。

A.X轴B.Y轴C.Z轴D.A轴

5、G02X20Y20R-10F100；所加工的一般是（C）。

注：

X20Y20为圆弧终点坐标

A、整圆B、90°＜夹角≤180°的圆弧

C、180°＜夹角＜360°的圆弧D、0°＜夹角≤90°的圆弧

6、程序中指定了（D）时，刀具半径补偿被撤消。

A.G43B.G42C.G41

7、在（A）时，当刀具的刀尖圆弧半径不等于零，不使用刀具半径补偿功能会

造成过切或欠切。

A.车圆弧B.车外圆C.车端面D.切槽

8、绕X轴旋转的回转运动坐标轴是（A）

A．A轴B.B轴C.Z轴轴

9、车床上，刀尖圆弧只有在加工（C）时才产生加工误差。

A.端面B.外圆柱C.圆弧D.内圆柱

10、刀尖半径右补偿方向的规定是（D）

A.沿刀具运动方向看，工件位于刀具右侧

B.沿工件运动方向看，工件位于刀具右侧

C.沿工件运动方向看，刀具位于工件右侧

D.沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧

11、用Φ12的刀具进行轮廓的粗、精加工，要求精加工余量为，则粗加工偏移量为（C）。

BD

12、在数控机床坐标系中平行机床主轴的直线运动为（C）。

A.X轴轴C.Z轴D.A轴

13、圆弧插补指令G02XYR中，X、Y后的值表示圆弧的（B）。

A.起点坐标值B.终点坐标值

C.圆心坐标相对于起点的值D.圆心坐标值

14、辅助功能中与主轴有关的M指令是（D）。

A．M06B.M09

15、设H01=6mm，则G91G43G01；执行后的实际移动量为（B）。

A.9mmB.21mmC.15mmD.18mm

15-0、设H01=6mm，则G91G43G01；执行后的实际移动量为（A）。

A.9mmB.21mmC.15mmD.18mm

15-1、执行下列程序G90G01G43Z-50H01F100（H01补偿值）后，钻孔深度是（B）。

A．48mm　　　　

15-2、执行下列程序G90G01G43Z-50H01F100（H01补偿值）后，钻孔深度是（A）。

A．48mm　　　　

15-3、执行下列程序G90G01G44Z-50H02F100（H02补偿值）后，镗孔深度是（A）。

A．48mm　　　　

15-4、执行下列程序G90G01G44Z-50H02F100（H02补偿值）后，镗孔深度是（B）。

A．48mm　　　　

15-5、G91G43G01H01F150；若H01＝其刀尖沿Z轴的实际移动距离为C。

A、；B、；C、；D、。

15-6、G91G43G01H01F200.若H01=，则其刀尖沿Z轴位移量为C。

A、；B、；C、；D、。

16、由直线和圆弧组成的平面轮廓，编程时数值计算的主要任务是求各B坐标。

P144

A、节点；B、基点；C、交点；D、切点

17、由非圆方程曲线y=f（x）组成的平面轮廓，编程时数值计算的主要任务是求各坐标A。

P147A、节点；B、基点；C、交点D、切点

18、以直径12mm的端铣刀铣削5mm深的孔，结果孔径为,其主要原因是D。

A、工件松动；B、刀具松动；C、虎钳松动；D、刀具夹头的中心偏置。

20、精铣的进给率应比粗铣B。

A、大；B、小；C、不变；D、无关。

26、由主切削刃直接切成的表面叫B。

A、切削平面；B、切削表面；C、已加工面；D、待加工面

27、工件在机床上或在夹具中装夹时，用来确定加工表面相对于刀具切削位置的面叫C。

A、测量基准；B、装配基准；C、工艺基准；身；C、进给传动；D、刀架

39、数控铣床与普通铣床相比，在结构上差别最大的部件是D

A、主轴箱；B、工作台；C、床身；D、进给传动

34、为了保证数控机床能满足不同的工艺要求，并能够获得最佳切削速度，主传动系统的要求是D。

A、无级调速；B、变速范围宽；C、分段无级变速；D、变速范围宽且能无级变速

35、数控系统所规定的最小设定单位就是C。

A、数控机床的运动精度；B、机床的加工精度；C、脉冲当量；D、数控机床的传动精度

37、辅助功能中与主轴有关的M指令是D。

A、M06；B、M09；C、M08；D、M05

40、在数控铣床上铣一个正方形零件,如果使用的铣刀直径比原来小1mm,则计算加工后的正方形尺寸差C。

A、小1mm；B、小；C、大1mm；D、大

41、数控机床每次接通电源后在运行前首先应做的是C。

A、给机床各部分加润滑油；B、检查刀具安装是否正确；

C、机床各坐标轴回参考点；D、工件是否安装正确

42、对于多坐标数控加工，一般只采用B。

A、线性插补；B、圆弧插补；C、抛物线插补；D、螺旋线插补

43、闭环控制系统的位置检测装置装在C。

A、传动丝杠上；B、伺服电动机轴上；C、机床移动部件上；D、数控装置中

44、圆弧插补段程序中，若采用圆弧半径Ｒ编程时，从起始点到终点存在两条圆弧线段，当

D时，用Ｒ－表示圆弧半径。

A、圆弧≤180°；B、圆弧≥180°；C、圆弧＜180°；D、圆弧＞180°

45、用户宏程序就是B。

A、由准备功能指令编写的子程序，主程序需要时可使用呼叫子程序的方式随时调用；

B、使用宏指令编写的程序，程序中除使用常用准备功能指令外，还使用了用户宏指令实现变量运算、判断、转移等功能；

C、工件加工源程序，通过数控装置运算、判断处理后，转变成工件的加工程序，由主程序随时调用；

D、一种循环程序，可以反复使用许多次。

46、程序编制中首件试切的作用是C。

A、检验零件图样的正确性；B、检验零件工艺方案的正确性；

C、检验程序单或控制介质的正确性，并检查是否满足加工精度要求；

D、仅检验数控穿孔带的正确性

47、数控机床有不同的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标方向，编写程序时，采用D的原则编写程序。

A、刀具固定不动，工件移动；

B、铣削加工刀具固定不动，工件移动；车削加工刀具移动，工件不动；

C、分析机床运动关系后再根据实际情况；

D、工件固定不动，刀具移动

48、工件欲获得较佳表面粗糙度，宜采用C。

A、较大进给与较高转速；B、较大进给与较低转速；

C、较小进给与较高转速；D、较小进给与较低转速。

45、CNC铣床加工程序中，下列何者为G00指令动作的描述C。

注：

需联动轴的快速移动速度设定值相同。

A、刀具移动路径必为一直线；B、进给速率以F值设定；

C、刀具移动路径依其终点坐标而定；D、进给速度会因终点坐标不同而改变。

49、若Ｘ轴与Ｙ轴的快速移动速度均设定为3000㎜/min，若一指令G91G00.，则其路径为D。

A、先沿垂直方向，再沿水平方向；B、先沿水平方向，再沿垂直方向；

C、先沿45度方向，再沿垂直方向；D、先沿45度方向，再沿水平方向。

50、下列何者为刀具补正值指令C。

A、G30G31G32G33；B、G26G27G28G29；

C、G41G42G43G44；D、G80G81G82G83。

51、G17G02X_Y_；其圆心角B。

A、大于180°；B、小于或等于180°；C、大于270°；D、小于270°。

52、G19指令功能为选择B。

A、XY平面；B、XZ平面；C、YZ平面；D、曲面。

53、G17G01F1000；表示C。

A、直线切削，进给率每分钟1000转；B、圆弧切削，进给率每分钟1000转；

C、直线切削，进给率每分钟1000mm；D、圆弧切削，进给率每分钟1000mm。

54、程序指令中，辅助功能为那一种C。

A、T；B、S；C、M；D、F。

55、G04P1000；代表停留D秒。

注：

、含义均为:

刀具停止进给秒

A、1000；B、100；C、10；D、1。

44、G90G01X_Z_F_；其中X、Z的值是表示A。

A、终点坐标值；B、增量值；C、向量值；D、机械坐标值。

47、G17G02；下列叙述何者为正确B。

A、G02为逆时针圆弧切削；B、配合平面选择，G02为顺时针圆弧切削；

C、圆弧起点至终点的圆心角大于180°；D、配合平面选择，G02为逆时针圆弧切削。

48、与切削液有关的指令是D。

P122

A、M04；圆弧中心夹角为C。

A、等于180度；B、大于360度；C、等于360度；D、等于270度。

50、G41指令是D。

A、刀长负向补正；B、刀长正向补正；C、向右补正；D、向左补正。

52、CNC铣床加工程序中呼叫子程序指令是C。

A、G98；B、G99；

C、M98；

加工圆弧FG

N12G01X30加工GH段

N13G01X0加工HI段

N14GO2I0J-30加工IA段

N15G40G00Y0取消刀补

N16M30程序结束

3）轨迹为：

画在黑板上。

3、如下图所示零件，在外圆、端面、内孔加工后，钻Φ10孔，试计算以B面定位钻Φ10孔的工序尺寸及偏差。

【重点】

答案：

重新计算如下：

L0=L2+L3-L1

L3=L0+L1-L2=25+60-50=35mm

ESL0=ESL2+ESL3-EIL1

ESL3=ESL0+EIL1-ESL2=－+0=

EIL0=EIL2+EIL3-ESL1

EIL3=EIL0+ESL1-EIL2=－+0+=0mm

mm。

4、在下图所示的零件上，钻削5个直径为Φ10的孔。

试选用合适的刀具，并编写加工程序。

答案：

采用SIMENS数控系统。

使用G81指令进行钻孔加工。

使用G54设定工件坐标系原点在工件表面中心点O，T01为Φ10麻花钻，刀具长度补偿号D01。

O1

M03S1000T01LF1号刀具，主轴正转1000rpm

N10G54G90G00X0.Y0.建立工件坐标系，快移到孔1

N20G43Z20.D01LF引入刀具长度补偿D01

N30G81M08LF采用G81固定循环钻孔1，定R平面位置为Z10，开1#冷却液

N40G81X25.Y25.LF钻孔2

N50G81X25.Y-25.LF钻孔3

N60G81X-25.Y-25.LF钻孔4

N70G81X-25.Y25.LF钻孔5

N80G80D0Z200.M05LF取消固定循环，取消刀具长度补偿，抬刀，主轴停

N90M09LF冷却液关

N100M30LF程序停

5、试编制下图所示零件的数控加工程序。

毛坯为直径为Φ70mm，右端面和中心孔，左端点划线外圆及端面都已加工，采用一夹一顶定位，数控加工余下的表面。

【重点】

答案：

使用FANUC数控系统，使用G73指令、调用螺纹加工子程序O2010。

O0001

M03S1200T0101

N2G00X56.Z3.M08

G73U10.W10.R5.

G73P3Q16

N3G42G01X26.Z0

N4G01Z-2.

N5G01Z-18.

N6G01X26.Z-20.

N7G01X26.Z-25.

N8G01X36.Z-35.

N9G01X36.Z-45.

N10G02X30.Z-54.R15.

N11G02X40.Z-69.R25.

N12G03Z-99.R25.

N13G02X34..

N14G01X34.Z-115.

N15G01X56.

N16G01X56.Z-165.

G70P3Q16

N17G40G00X70.

N18G00X100.Z100.

N19T0202

N20G00X35.Z5.

N21M98P2010

N23M98P2010Z100.

N25M05

N26M30

切削螺纹子程序：

O2010

N30G92Z-23.F3.

N31G92Z-23.F3.

N32G92Z-23.F3.

N33G92Z-23.F3.

N34G92Z-23.F3.

N35M99

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