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数控加工与编程技术练习题及答案 一、填空题 1、不论数控机床是 刀具 运动还是 工件 运动,编程时均以 刀具 的运动轨迹来编写程序; 2、一个完整的数控程序是由 程序编号 、 程序内容 、 程序结束段 三部分组成; 3．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 ; 4．自动编程根据输入方式的不同,分为 语言数控自动编程 、 图形数控自动编程 、 语音数控自动编程 三种类型; 5． 伺服系统的作用是把来自数控系统的 脉冲信号 转换成机床运动部件的 机械运动 ,使工作台精确定位或者按规定的轨迹做严格的相对运动; 6．数控机床通电后的状态,一般设定为： 绝对 坐标方式编程,使用 公制 长度单位量纲,取消 刀具 补偿,以及主轴和切削液泵停止工作等状态作为数控机床的初始状态; 7．数控机床按控制运动轨迹可分为 点位控制 、直线控制和 轮廓控制 等几种;按控制方式又可分为 开环控制 、 闭环控制和半闭环控制等;闭环控制系统的位置检测装置装在 机床移动部件上 ; 9．使刀具与工件之间距离 增大 的方向规定为轴的 正 方向,反之为轴的反方向; 10．编程时的数值计算,主要是计算零件的 基点 和 节点 的坐标,直线段和圆弧段的交点和切点是 基点 ,逼近直线段或圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是 节点 ; 11 从零件图开始,到获得数控机床所需控制介质 的全过程称为程序编制,程序编制的方法有手工编程和 自动编程 ; 12 数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是直线插补和圆弧插补; 13 自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同,分为以自动编程语言 为基础的自动编程方法和以图形编程为基础的自动编程方法; 14 数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制 、 点位直线控制和轮廓控制 等几种;按控制方式又可分为开环控制、闭环控制和半闭环控制等; 15 在数控加工中,刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线; 16、切削用量三要素是指主轴转速切削速度、进给量、背吃刀量;对于不同的加工方法,需要不同的切削用量,并应编入程序单内; 17、切削用量中对切削温度影响最大的是切削速度,其次是 进给量,而切削深度 影响最小; 18、刀具切削部分的材料应具备如下性能；高的硬度、足够的强度和韧性 、高的耐磨性、高的耐热性、良好的工艺性; 19、常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金刚四种; 20、影响刀具寿命的主要因素有；工件材料刀具材料 、刀具的几何参数 、切削用量; 21、在切削塑性金属材料时,常有一些从切屑和工件上带来的金属“冷焊”在前刀面上,靠近切削刃处形成一个硬度很高的楔块,该楔块即积削瘤; 22、 刀具磨损到一定程度后需要刃磨换新刀,需要规定一个合理的磨损限度,即为刀具的磨钝标准; 23、数控机床大体由输入装置、输出装置、伺服系统和机床本体组成; 24、FMC 由加工中心和自动交换工件装置所组成; 25、国际上通用的数控代码是 EIA 和 ISO; 26、数控系统按一定的方法确定刀具运动轨迹的过程叫插补 ,实现这一运算的装置叫插补器; 27、数控机床中的标准坐标系采用笛卡儿直角坐标系,并规定增大刀具与工件之间距离的方向为坐标正方向; 28、数控机床坐标系三坐标轴 X、Y、Z 及其正方向用.右手定则判定,X、Y、Z 各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C 分别用右手螺旋法则判断; 29、X 坐标轴一般是水平的 ,与工件安装面 平行,且垂直 Z 坐标轴; 30、刀具位置补偿包括刀具半径补偿和 刀具长度补偿; 31、数控机床使用的刀具必须有较高的强度和耐用度; 32、粗加工时,应选择大 的背吃刀量、进给量, 合理 的切削速度; 33、精加工时,应选择较 小 背吃刀量、进给量,较大的切削速度; 34、机床参考点通常设置在机床各轴靠近正向极限的位置 ; 35、在指定固定循环之前,必须用辅助功能 M03 使主轴正转 ; 二、 判断题正确的填“√”,错误的填“×” 1． 从“A”点 X20 Y10 到“B”点 X60 Y30,分别使用“G00”及”“G01”指令编制程序,其刀具路径相同; × 2．模态 G 代码可以放在一个程序段中,而且与顺序无关; × 3．数控机床坐标轴定义顺序是先 Z 轴,然后确定 X 轴,最后按右手定则确定 Y 轴 √ 4．G40 是数控编程中的刀具左补偿指令; × 5．刀位点是刀具上代表刀具在工件坐标系的一个点,对刀时,应使刀位点与对刀点重合; √ 6．绝对值方式是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度; √ 7．增量值方式是指控制位置的坐标是以上一个控制点为原点的坐标值; √ 8．数控机床特别适用于零件的批量小、形状复杂、经常改型且精度高的场合; √ 9、当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工;× 10、数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成 CNC 控制装置;× 11、数控机床编程有绝对值和增量值编程,使用时不能将它们放在同一程序段中;× 12、G 代码可以分为模态 G 代码和非模态 G 代码;√ 14、不同的数控机床可能选用不同的数控系统,但数控加工程序指令都是相同的;× 13、在开环和半闭环数控机床上,定位精度主要取决于进给丝杠的精度;√ 14、点位控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位,还要控制从一点到另一点的路径; × 15、常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机; √ 16、通常在命名或编程时,不论何种机床,都一律假定工件静止刀具移动;√ 17、数控机床适用于单品种,大批量的生产; × 18、一个主程序中只能有一个子程序;× 19、不同结构布局的数控机床有不同的运动方式,但无论何种形式,编程时都认为工件相对于刀具运动; × 20、程序段的顺序号,根据数控系统的不同,在某些系统中可以省略的;√ 21、非模态指令只能在本程序段内有效; √ 22、顺时针圆弧插补 G02 和逆时针圆弧插补 G03 的判别方向是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴正方向向负方向看去,顺时针方向为 G02,逆时针方向为 G03; √ 23 只有采用 CNC 技术的机床才叫数控机床; × 24 数控机床按工艺用途分类,可分为数控切削机床、数控电加工机床、数控测量机等;√ 25、点位控制的特点是,可以以任意途径达到要计算的点,因为在定位过程中不进行加工; √ 26、数控机床的编程方式是绝对编程或增量编程; × 27、切削速度增大时,切削温度升高,刀具耐用度大;× 28、同一工件,无论用数控机床加工还是用普通机床加工,其工序都一样; × 29、机床参考点是数控机床上固有的机械原点,该点到机床坐标原点在进给坐标轴方向上的距离可以在机床出厂时设定;√ 30、进给路线的确定一是要考虑加工精度,二是要实现最短的进给路线; √ 31、机床的原点就是机械零点,编制程序时必须考虑机床的原点; × 32、绝对值方式是指控制位置的坐标值均以机床某一固定点为原点来计算计数长度;√ 33、增量值方式是指控制位置的坐标是以上一个控制点为原点的坐标值; √ 34、数控机床只适用于零件的批量小、形状复杂、经常改型且精度高的场合; × 35、粗加工时,限制进给量提高的主要因素是切削力；精加工时,限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度;√ 36、选择合理的刀具几何角度以及适当的切削用量都能大大提高刀具的使用寿命; √ 三、简答题 1．数控加工编程的主要内容有哪些 答：数控加工编程的主要内容有：分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切等; 2．数控机床加工和普通机床加工相比有何特点 答：1 适应性强；2 加工精度高；3 生产效率高；4 生产准备周期短；5 有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展；6 具有故障诊断能力；7 监控功能强 3．简述换刀点和工件坐标原点的概念; 答：带有多刀加工的数控机床,在加工过程中如需换刀,编程时还要设一个换刀点;换刀点是转换刀具位置的基准点;换刀点位置的确定应该不产生干涉;工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点,其位置由编程者设定,一般设在工件的设计、工艺基准处,便于尺寸计算; 4．数控技术中 NC、CNC、MC、FMC、FMS、CIMS 各代表什么含义 答：NC：数字控制；CNC：计算机数控；MC：加工中心；FMC：柔性制造单元；FMS：柔性制造系统；CIMS：计算机集成制造系统; 5．简述刀具补偿在数控加工中的作用; 答：在加工过程中,由于刀具的磨损,实际刀具尺寸与编程时规定的刀具尺寸不一致时以及更换刀具等原因,都会直接影响最终加工尺寸,造成误差;为了最大限度地减少因刀具尺寸变化等原因造成的加工误差,数控系统通常都具备有刀具误差补偿功能; 通过刀具补偿功能指令,数控系统可以根据输入的补偿量或者实际的刀具尺寸,调整刀具与工件的相对位置,从而使机床能够自动加工出符合要求的零件; 1 刀具长度补偿：数控铣床用刀具长度补偿刀具的磨损；2 刀具半径补偿：指改变刀具中心运动轨迹的功能; 6． 数控机床主要由哪几部分组成作用是什么 答：1CNC 系统：逻辑地处理输入到系统中具有特定代码的程序,并将其译码,从而使机床运动并加工零件; 2 伺服系统:用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制;它把来自数控系统的脉冲信号转换成机床运动部件的机械运动,使工作台、刀具等精确定位或移动; 3 机械系统：包括,主轴部分、进给系统、刀库和自动换刀装置 ATC、自动托盘交换装置 APC 等;它是组成机床的实体部分; 7．简述数控机床的工作过程; 答：1 输入：零件加工程序一般通过 DNC 从上一级计算机输入而来;数控系统一般有边输入边加工和一次将零件加工程序输入计算机内部的存储器,加工时再由存储器一段一段地往外读出两种工作方式; 2 译码：译码程序将零件加工程序翻译成计算机内部能识别的语言; 3 数据处理 数据处理程序一般包括刀具半径补偿、速度计算以及辅助功能的处理; 4 插补：采用一小段直线或圆弧去逼近或称为拟合曲线,或采用抛物线、椭圆、双曲线和其它高次曲线去逼近曲线;在已知一条曲线的种类、起点、终点以及进给速度后,在起点和终点之间进行数据点的密化; 5 伺服控制：完成本次插补周期的位置伺服计算,并将结果发送到伺服驱动接口中去; 6 管理程序： 调用各个功能子程序,当一个曲线段开始插补时,管理程序即着手准备下一个数据段的读入、译码、数据处理;保证一个数据段加工过程中将下一个程序段准备完毕; 8. 确定机床坐标系的原则是什么试说明立式数控铣床的坐标系是如何定义的; 答：确定机床坐标系的原则是：工件相对静止,刀具运动,即规定以工件为基准,假定工件不动,刀具运动的原则; 对于立式数控铣床坐标系的定义如下： Z 轴：平行于机床主轴的坐标轴;Z 轴正方向：为从工作台到刀具夹持的方向,即刀具远离工作台的运动方向; X 轴： 为水平的、 平行于工件装夹面的坐标轴;正方向： 从主轴向立柱看,立柱右方为正; Y 轴的正方向则根据 X 和 Z 轴按右手法则确定; 9. 简要说明按照伺服系统的控制方式,数控机床可以分为那几类 答：按照伺服系统的控制方式,数控机床可以分为：开环伺服系统数控机床 闭环伺服系统数控机床; 10. 什么是半径编程和直径编程试举例; 答：在数控车削加工中,X 坐标值有两种方法,即直径编程和半径编程; 1 直径编程： 采用直径编程时,数控程序中 X 轴的坐标值即为零件图上的直径值;例如在例图 a 中,A 点和 B 点的坐标分别为 A:,,B:,; 2半径编程 采用半径编程,数控程序中X轴的坐标值为零件图上的半径值;例如在例图b 中,A 点和 B 点的坐标分别为 A：,80．0,B：,; 11.圆弧插补指令 G02 和 G03 中 I、J、K 的意义是什么 答：I、J 、K：是从圆弧始点到圆心的矢量分量,是增量值; 12、数控加工编程的主要内容有哪些 答：数控加工编程的主要内容有：分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切等; 13、数控加工工艺分析的目的是什么包括哪些内容 答：在数控机床上加工零件,首先应根据零件图样进行工艺分析、处理,编制数控加工工艺,然后再能编制加工程序;整个加工过程是自动的;它包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等; 14、何谓对刀点对刀点的选取对编程有何影响 答：对刀点是指数控加工时,刀具相对工件运动的起点;这个起点也是编程时程序的起点;对刀点选取合理,便于数学处理和编程简单；在机床上容易找正；加工过程中便于检查及引起的加工误差小; 15、谓机床坐标系和工件坐标系其主要区别是什么 答：机床坐标系又称机械坐标系,是机床运动部件的进给运动坐标系,其坐标轴及方向按标准规定;其坐标原点由厂家设定,称为机床原点或零件;工件坐标又称编程坐标系,供编程用; 16、简述刀位点、换刀点和工件坐标原点; 答：刀位点是指确定刀具位置的基准点;带有多刀加工的数控机床,在加工过程中如需换刀,编程时还要设一个换刀点;换刀点是转换刀具位置的基准点;换刀点位置的确定应该不产生干涉;工件坐标系的原点也称为工件零点或编程零点,其位置由编程者设定,一般设在工件的设计、工艺基准处,便于尺寸计算; 17、在数控机床上按“工序集中”原则组织加工有何优点 答：工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成,每道工序的加工内容较多;这样减少了机床数量、操作工人数和点地面积,一次装夹后加工较多表面,不仅保证了各个加工表面之间的相互位置精度,同时还减少工序间的的工件运输量和装夹工件的辅助时间; 18、G90 与 G91 有什么区别 答：G90 表示绝对尺寸编程,、表示的点坐标值是绝对坐标值;G91 表示增量尺寸编程,、表示的点坐标值是相对前一点的坐标值; 19、简述 G00 与 G01 程序段的主要区别 答：G00 指令要求刀具以点位控制方式从刀具所在位置用最快的速度移动到指定位置,快速点定位移动速度不能用程序指令设定;G01 是以直线插补运算联动方式由某坐标点移动到另一坐标点,移动速度由进给功能指令 F 设定,机床执行 G01 指令时,程序段中必须含有 F指令; 20、数控加工工序顺序的安排原则是什么 答：数控加工工序顺序的安排可参考下列原则： 1 同一定位装夹方式或用同一把刀具的工序,最好相邻连接完成； 2 如一次装夹进行多道加工工序时,则应考虑把对工件刚度削弱较小的工序安排在先,以减小加工变形； 3 道工序应不影响下道工序的定位与装夹； 4 先内型内腔加工工序,后外形加工工序; 四、选择题 1、回零操作就是使运动部件回到 B ; A、机床坐标系原点；B、机床的机械零点；C、工件坐标的原点; 2、调整数控机床的进给速度直接影响到 A ; A、加工零件的粗糙度和精度、刀具和机床的寿命、生产效率； B、加工零件的粗糙度和精度、刀具和机床的寿命； C、刀具和机床的寿命、生产效率； D、生产效率 3、 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; A、节点；B、基点；C、交点；D、切点 4、切削用量中,对切削刀具磨损影响最大的是 C ; A、切削深度；B、进给量；C 切削速度 5、切削金属材料时,在切削速度较低,切削厚度较大,刀具前角较小的条件下,容易形成 A ; A、挤裂切屑；B、带状切屑；C、崩碎切屑 6、刀具材料中,制造各种结构复杂的刀具应选用 C ; A、碳素工具钢；B、合金工具钢；C、高速工具钢；D、硬质合金 7、在精加工时,由于工件有一定的尺寸精度和表面粗糙度要求,而且积屑瘤对刀尖和刀具前刀面有一定的保护作用,所以积屑瘤 B ; A、允许存在；B、必须避免产生 8、切削脆性金属材料时,材料的塑性很小,在刀具前角较小、切削厚度较大的情况下,容易产生 C ; A、带状切屑；B、挤裂切屑；C、崩碎切屑 9、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 D ; A、测量基准；B、装配基准；C、工艺基准；D、定位基准 10、平面的质量主要从 A 两个方面来衡量; A、平面度和表面粗糙度；B、平行度和垂直度；C、表面粗糙度和垂直度；D、平行度和平面度 11、在下列条件中, D 是单件生产的工艺特征; A、广泛使用专用设备；B、有详细的工艺文件； C、广泛采用夹具进行安装定位；D、使用通用刀具和万能量具; 12、三爪卡盘安装工件,当工件被夹住的定位圆柱表面较长时,可限制工件 B 个自由度; A、三；B、四；C、五；D、六 13、车削 A 材料和 C 材料时,车刀可选择较大的前角; A、 软；B、硬；C、塑性；D、脆性 14、为了减小切削时的振动,提高工件的加工精度,应取 A 的主偏角; A、较大；B、较小 15、减小 B 可以减小工件的表面粗糙度; A、主偏角；B、副偏角；C、刀尖角 16、车刀的主偏角为 B 时,其刀尖强度和散热性能最好; A、45°；B、75°；C、90° 17、冲击负荷较大的断续切削应取较大 B 的刃倾角;加工高硬度材料取 B 刃倾角;精加工时取 A 刃倾角; A、负值；B、正值；C、零值 18、精车时加工余量较小,为提高生产率,应选择 B 大些; A、进给量；B、切削速度 19、对工件表层有硬皮的铸件或锻件粗车时,切削深度的选择应采用 B ; A、小切削深度；B、切深超过硬皮或冷硬层 20、切削过程中所发生的各种物理现象,如切削力、切削热、刀具的磨损、已加工表面的变形与残余应力等,其根本原因是 A ; A、切削过程中金属的变形；B、工件与刀具摩擦形成的 21、精加工中,防止刀具上积屑瘤的形成,从切削使用量的选择上应 C ; A、加在切削深度；B、加在进给量；C、尽量使用很低或很高的切削速度 22、车削中刀杆中心线不与进给方向垂直,会使刀具的 B 与 C 发生变化; A、前角；B、主偏角；C、后角；D、副偏角 23、三爪自定心卡盘夹住一端,另一端搭中心架钻中心孔时,如果夹住部分较短,属于 B ; A、完全定位；B、部分定位；C、重复定位 24、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 25、通常数控系统除了直线插补外,还有 B ; A、正弦插补；B、圆弧插补；C、抛物线插补 26、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、圆柱；C、圆弧 27、目前第四代计算机采用元件为 C ; A、电子管；B、晶体管；C、大规模集成电路 28、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 29、G00 指令与下列的 C 指令不是同一组的; A、G01；B、G02,G03；C、G04 30、开环控制系统用于 A 数控机床上; A、经济型；B、中、高档；C、精密 31、采用数控机床加工的零件应该是 B ; A、单一零件；B、中小批量、形状复杂、型号多变；C、大批量 100、数控车床中,转速功能字 S 可指定 B ; A、 mm/r；B、r/mm；C、mm/min 32、下列 G 指令中 C 是非模态指令; A、 G00；B、G01；C、G04 。