数控铣高级工理论试题详解BWord格式.docx

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A基准统一原则B互为基准原则C基准重合原则D自为基准原则

3、有些高速钢铣刀或硬质合金铣刀的表面涂敷一层钛化物或钽化物等物质，其目的是（B）。

A使刀具更美观B提高刀具的耐磨性C切削时降低刀具的温度D抗冲击

4、工件材料是钢，欲加工一个槽宽尺寸为12F8深度为3mm的键槽，键槽侧面表面粗糙度为Ra1.6，下面方法中，最好的是（C）。

A、Φ6键槽铣刀一次加工完成

B、Φ6键槽铣刀分粗精加工两遍完成

CΦ5键槽铣刀沿中线直一刀然后精加工两侧面

DΦ5键槽铣刀顺铣一圈一次完成

5、铣削外轮廓。

为避免切入/切出产生刀痕，最好采用（B）。

A法向切入/切出B切向切入/切出C斜向切入/切出D直线切入/切出

6、主轴转速n（r/min）与切削速度v（m/min）的关系表达式是（C）。

An=πvD/1000Bn=1000πvDCv=πnD/1000Dv=1000πnD

7、通常用球刀加工比较平滑的曲面时，表面粗糙度的质量不会很高。

这是因为（D）造成的。

A、行距不够密

B、步距太小

C、球刀刀刃不太锋利

D、球刀尖部的切削速度几乎为零

8、按一般情况，制作金属切削刀具时，硬质合金刀具的前角（C）高速钢刀具的前角。

A大于B等于C小于D以上三种可能都有

9、绝大部分的数控系统都装有电池，它的作用是（B）。

A是给系统的CPU运算提供能量

B在系统断电时，用它储存的能量来保持RAM中的数据

C为检测元件提供能量

D在突然断电时，为数控机床提供能量，使机床能暂时运行几分钟，以便退出刀具

10、在立式铣床上利用回转工作台铣削工件的圆弧面时，当找正圆弧面中心与回转工作台中心重合时，应转动（C）。

A工作台B主轴C回转工作台D纵向手轮

四、判断题：

（每题1分，共10分）

1、G代码可以分为模态G代码和非模态G代码。

（√）

2、G00、G01指令都能使机床坐标轴准确到位，因此它们都是插补指令。

（×

）

3、圆弧插补用半径编程时，当圆弧所对应的圆心角大于180º

时半径取负值。

4、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。

）

5、数控机床按控制系统的特点可分为开环、闭环和半闭环系统。

6、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。

7、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。

8、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。

（√）

9、通常在编程时，不论何种机床，都一律假定工件静止刀具移动。

（√）

10、安全管理是综合考虑“物”的生产管理功能和“人”的管理，目的是生产更好的产品（×

五、问答题：

（每题5分，共20分）

1、什么是刀具的半径补偿和刀具长度补偿？

答：

刀具半径补偿是指数控系统在进行程序插补运算前，刀具中心轨迹自动地偏离编程轮廓线一个刀具半径值，以方便编程或刀具更换。

刀具长度补偿是指通过长度补偿指令使编程点在插补运算时自动加上或减去刀具的长度，从而使实际加工的长度尺寸不受刀具变化的影响，以简化编程。

这主要用在要换多把刀具的加工中心程序上。

2、简述开环、闭环、半闭环系统的概念？

开环数控系统是指进给系统没有反馈，进给运动的精度由进给驱动装置的精度来保证。

闭环数控系统是指进给驱动系统的最后执行元件上有反馈测量量，并通过反馈量来调整进给运动的系统。

半闭环数控系统是指进给驱动系统有反馈环节，但反馈量是从驱动装置传动路线中间环节上取的信息量，反馈信息不是彻底的。

3、简述数控机床坐标系X、Z轴命名及运动方向的规定？

数控机床坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系，Z轴为主轴或平行机床主轴的坐标轴，如果机床有一系列的主轴，则尽可能的选垂直于工件装夹面的主要轴为Z轴。

Z轴的正方向定义为使刀具远离工件的方向。

X轴是在工件装卡平面内的轴，一般是水平轴。

它垂直于Z轴，站在工作台的正面看，优先选择向右方向为正方向。

4、试简述定位与夹紧之间的关系。

定位是指工件在机床或夹具里占据一正确位置，是为了保证加工表面与定位面之间的位置精度。

选择基准与夹具一起来限制工件的自由度；

夹紧是在工件定位后把工件固定在机床上或夹具里，给工件施加足够的压力，防止工件运动，破坏已确定了的定位，并承担切削力。

定位与夹紧是工件安装不可缺少的两个部分。

六、计算题：

（每题5分，共10分）

1、已知一对正确安装的外啮合齿轮机构，采用正常齿制，模数m=3mm，齿数Z1=21、

Z2=64，求传动比i12、中心距。

解：

i=Z2/Z1=64/21=3.047

a=（Z1+Z2）*m/2=85*3/2=127.5mm

2、如图所示，尺寸600-0.12mm已加工完成，现以B面定位精铣D面，试求出工序尺寸A2。

A2的基本尺寸=60-25=35mm

EIA2=0-0.22=-0.22

0=-0.12-ESA2

ESA2=-0.12

所以A2的工序尺寸A2=35

七、编程题：

（10分）

1、制图示零件外形的加工程序（要求用刀具半径补偿指令）。

%

O3211；

N10G90G40G80G49M03S500；

N20G00Z30；

N30G00X20Y-170；

N40G01Z-5F100；

N50G01X-17.8Y-153.33G41D01；

N60X-272.87Y-71.43；

N70G02Y71.43R75；

N80G01X-17.8Y153.33；

N90G02X28.38Y51.72R56；

N100G03Y-51.72R60；

N110G02X-17.08Y-153.33R56；

N120G03X-82Y-210R50；

N130G00Z30；

N140G40X50Y50；

N150M05；

N160M30；

一、补齐视图：

（题5分）

1、数控线切割机床U、V移动工作台，是具有斜度加工功能的电火花线切割机床的一个组成部分。

2、数控机床的三个原点是指⑴机床原点、⑵工件原点、⑶机床参考点。

3、常用的对刀方法有机外对刀仪对刀、试切法对刀、光学对刀、ATC对刀四种。

4、对于FANUC-0i系统数控铣床,如刀具当前位置在点A（10，-20），执行程序段G91G01X20.0Y50.0F100后刀具将位于点B，则B点的绝对坐标为（30，30）；

该程序段中F100表示的意义是：

机床的进给速率为100。

5、在CNC机床加工时，常用的高性能刀具材料有硬质合金刀具（涂层）、聚晶立方氮化硼和陶瓷刀具等。

6、数控系统只能接受二进制信息，国际上广泛采用两种标准代码为ISO、EIA。

7、DNC是指　直接数字控制系统　。

FMC则是柔性制造单元　。

8、FANUC系统中指令顺圆插补指令是G02，左刀补指令是G41。

9、在数控编程中，是依刀具中心的运动轨迹来描述加工过程的，加工时也应按刀具中心对刀。

10、数控铣床的混合编程是指既含绝对值编程又含增量值编程。

三、选择题：

1、在数控铣床的（A）内设有自动拉退装置，能在数秒钟内完成装刀，卸刀，使换刀显得较方便。

A主轴套筒B主轴C套筒D刀架

2、为保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为（B）。

A42VB36VC24VD12V

3、选择粗基准时，重点考虑如何保证各加工表面（D）使不加工表面与加工表面间的尺寸，位置符合零件图要求。

A对刀方便B切削性能好C进/退刀方便D有足够的余量

4、周铣时用（C）方式进行铣削，铣刀的耐用度较高，获得加工面的表面粗糙度值较小。

A对称铣B逆铣C顺铣D不对称铣

5、在数控加工中，刀具补偿功能除对刀具半径进行补偿外，在用同一把刀进行粗、精加工时，还可进行加工余量的补偿，设刀具半径为r，精加工时半径方向的余量为△，则粗加工走刀的半径补偿量为（A）。

Ar+△BrC△D2r+△

6、数控机床切削精度检验（C），对机床几何精度和定位精度的一项综合检验。

A又称静态精度检验，是在切削加工条件下;

B又称动态精度检验，是在空载条件下;

C又称动态精度检验，是在切削加工条件下;

D又称静态精度检验，是在空载条件下;

7、数控机床一般采用机夹刀具，与其它形式刀具相比，机夹刀具有很多特点，但（A）不是机夹刀具的特点。

A刀具要经常进行重新刃磨

B刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化，典型化

C刀片及刀柄高度的通用化，规则化，系列化

D刀片及刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理化

8、磨削薄壁套筒内孔时夹紧力方向最好为（D）。

A径向B倾斜方向C任意方向D轴向

9、数控系统的报警大体可以分为操作报警，程序错误报警，驱动报警及系统错误报警，某个数控车床在启动后显示“没有Z轴反馈”这属于（C）。

A操作错误报警B程序错误报警C驱动错误报警D系统错误报警

10、铣削加工时，为了减小工件表面粗糙度Ra的值，应该采用（A）。

A顺铣B逆铣C顺铣和逆铣都一样D依被加工表面材料决定

1、一个主程序中只能有一个子程序。

（×

2、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。

（×

3、子程序的编写方式必须是增量方式。

4、数控机床的常用控制介质就是穿孔纸带。

5、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。

6、绝对编程和增量编程不能在同一程序中混合使用。

7、数控机床在输入程序时，不论何种系统座标值不论是整数和小数都不必加入小数点。

8、RS232主要作用是用于程序的自动输入。

9、车削中心必须配备动力刀架。

（√）

10、通常车间生产过程仅仅包含以下四个组成部分：

基本生产过程、辅助生产过程、生产技术准备过程、生产服务过程（√）

1、在铣削加工中，确定程序起点应考虑哪些因素？

要考虑刀具的切入和切出方便性和切入切出的长度是否足够长，不影响工件表面质量的加工，还要考虑编程的方便性。

2、简述开环、闭环、半闭环数控系统的区别？

开环系统的驱动元件是步进电机，没有反馈检测装置，当脉冲过快时会产生丢步，加工精度低，价格低；

闭环系统采用直流或交流电机作驱动元件，且带有位置检测装置，检测元件安装在工作台上，加工精度高，移动速度快，价格昂贵。

半闭环系统也是采用直流或交流电机作为驱动元件，带有位置检测装置，但检测元件安装在驱动电机上，加工精度较高，价格适中。

3、数控机床由哪几个基本组成部分？

各部分的主要功能是什么？

（简要回答）

答:

数控机床由机床本体、输入介质、人机交互设备、计算机数控装置、进给伺服驱动系统、主轴伺服驱动系统、辅助装置、可编程控制器、反馈装置和适应控制装置等部分组成。

1，控制介质的作用承载信息

2，人机交互设备的作用是方便人机对话

3，计算机数控装置的作用是对加工信息进行数据处理、插补计算、位置控制

4，进给伺服驱动系统的作用，是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动，使工作台按规定轨迹移动或精确定位，加工出符合图样要求的工件。

5，主轴伺服驱动系统是提供可靠的主运动。

6，辅助装置包括刀库的转位换刀，液压泵、冷却泵等控制接口电路，电路含有的换向阀电磁铁，接触器等强电点气元件。

7，可编程控制器的作用是对数控机床进行辅助控制，其作用是把计算机送来的辅助控制指令，经可编程控制器处理和辅助接口电路转换成强电信号，用来控制数控机床的顺序动作、定时计数、主轴电机的起动、停止，主轴转速调整，冷却泵起停以及转位换刀等动作。

8，反馈装置的作用是通过测量装置将机床移动的实际位置、速度参数检测出来，转换成电信号，并反馈到CNC装置中，使CNC能随时判断机床的实际位置、速度是否与指令一致，并发出相应指令，纠正所产生的误差。

9，适应控制装置是采用各种传感器测出加工过程中的温度、转距、振动、摩擦、切削力等因素的变化。

1、如图所示，尺寸600-0.12mm已加工完成，现以B面定位精铣D面，试求出工序尺寸A2。

2、已知一对正确安装的外啮合齿轮机构，采用正常齿制，模数m=3mm，齿数Z1=21、

（15分）

某零件的外形轮廓如图所示，厚度为3mm。

按下面要求手工编制精加工程序。

刀具：

直径为φ10mm的立铣刀；

进刀、退刀方式：

安全平面距离零件上表面10mm，直线进刀，退刀（如图示）。

O3112；

N10G90G40G80G48M03S500；

N30G00X-30Y40；

N40G01Z-3F100；

N50G41X0Y30D01；

N60X30；

N70G02X38.66Y25R10；

N80G01X47.321Y10；

N90G02X30Y-20R20；

N100G01X0；

N110G02Y20R20；

N120G03X10Y30R10；

N130G01X60；

N140G00Z30；

N150G40Y60；

N160M05；

N170M30；

1、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。

2、机床接通电源后的回零操作是使刀具或工作台退回到机床原点。

3、在指定固定循环之前，必须用辅助功能M03使主轴正转。

4、建立或取消刀具半径补偿的偏置是在运动指令的执行过程中完成的。

5、在FAUNC-0i铣床数控系统中，镜像指令是G50.1，子程序结束并返回主程序的指令是M99。

6、在西门子810系统中，表示圆弧半径的功能字是CR=

7、在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的切线方向进入，进行圆弧铣削加工；

整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的切线方向退出。

8、连续自动加工或模拟加工工件的操作，在自动工作方式下进行。

9、机床开机后，一般应先进行回零方式操作。

没有手轮时，手动控制机床到达机床或工件坐标系中的某一位置点的操作，在手动工作方式下进行。

程序单段运行方式，一般是在固定循环时候使用。

10、能消除工件6个自由度的定位方式，称为完全定位。

1、测量反馈装置的作用是为了（C）。

A提高机床的安全性B提高机床的使用寿命

C提高机床的定位精度、加工精度D提高机床的灵活性

2、砂轮的硬度取决于（A）。

A磨粒的硬度B结合剂的粘接强度C磨粒粒度D磨粒率

3、用高速钢铰刀铰削铸铁时，由于铸铁内部组织不均引起振动，容易出现（C）现象。

A孔径收缩B孔径不变C孔径扩张D孔径轴线歪斜

4、滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是（C）。

A减小摩擦力矩B提高使用寿命C提高反向传动精度D增大驱动力矩

5、设计夹具时，通常设夹具的制造误差为工件在该工序中允许误差的（C）。

A1－3倍B1/10－1/100C1/3－1/5D等同值

6、采用固定循环编程可以（B）。

A加快切削速度，提高加工质量B缩短程序的长度，减少程序所占的内存

C减少换刀次数，提高切削速度D减少吃刀深度，保证加工质量

7、数控铣床的刀具补偿功能，分为（B）和刀具半径补偿。

A刀具直径补偿B刀具长度补偿C刀具软件补偿D刀具硬件补偿

8、位置精度较高的孔系加工时，特别要注意孔的加工顺序的安排，主要是考虑到（A）。

A）坐标轴的反向间隙B）刀具的耐用度C）控制振动D）加工表面质量

9、在传统加工中，从刀具的耐用度方面考虑，在选择粗加工切削用量时，首先应尽可能大的选择（A），从而提高切削效率

A背吃刀量B进给速度C切削速度D主轴转速

10、采用球头刀铣削加工曲面，减小残留高度的办法是（C）。

A减小球头刀半径和加大行距B减小球头刀半径和减小行距

C加大球头刀半径和减小行距D加大球头刀半径和加大行距

1、非模态指令只能在本程序段内有效。

（√）

2、X坐标的圆心坐标符号一般用K表示。

（×

3、数控铣床属于直线控制系统。

（×

4、采用滚珠丝杠作为X轴和Y轴传动机构的数控铣床，机械间隙一般可忽略不计。

（×

5、标准麻花钻的横刃斜角为50°

～55°

。

（×

6、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。

7、表面粗糙度高度参数Ra值愈大，表示表面粗糙度要求愈高；

Ra值愈小，表示表面粗糙度要求愈低。

8、伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电动机。

9、直线控制的特点只允许在机床的各个自然坐标轴上移动，在运动过程中进行加工。

10、车间生产作业的主要管理内容是统计、考核和分析。

1、什么叫逐点比较插补法？

一个逐点比较插补循环包括哪些节拍？

逐点比较插补法是在刀具按要求轨迹运动加工零件轮廓的过程中，不断比较刀具与被加工零件轮廓之间的相对位置，并根椐比较结果决定下一步的进给方向，使刀具向减小偏差的方向进给，且只向一个方向进给。

它包括偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判别。

2、滚珠丝杠副进行预紧的目的是什么？

常见的预紧方法有哪几种？

目的：

为了保证反向传动精度和轴向刚度。

常见的预紧方法有：

垫片预紧、螺纹预紧、齿差调节预紧、单螺母变位螺距预加负荷预紧。

3、试比较用G92与G54建立的工件坐标系在机床操作上与程序中有什么不同？

G92是指定刀具当前点在工件坐标中的绝对值来建立坐标系原点

G54是在机床上找一个固点（即：

机械坐标）作为工件坐标系的原点。

4、在铣削编程时，为什么要进行刀具半径补偿？

在连续轮廓加工过程中，由于刀具总有一定的半径，而机床的运动轨迹是刀具的中心轨迹，因此，刀具中的运动轨迹并不等于加工零件的轮廓，为了要得到符合要求的轮廓尺寸，在进行加工是必须使刀具偏离加工轮廓一个半径，为了简化编程，所以要进行刀具半径补偿。

i12=Z2∕Z1=64/21=3.05

中心距=3/2（64+21）=127.5mm

2、已知某个孔尺寸Φ125

，试求它的最大尺寸和公差。

与之相配合的轴尺寸Φ125

，试求它们的最大间隙量。

最大尺寸=125+0.05=125.05

公差=0.05-（-0.2）=0.25

最大间隙=0.05-（-0.05）=0.1

1、使用R功能字，利用绝对值编程和相对值编程编制下图中圆弧a和圆弧b的程序.

圆弧b

G90G02X0Y30R-30

G91G02X30Y30R-30

G90G02X0Y30I0J30

G91G02X30Y30I0J30

圆弧a

G90G02X0Y30R30

G91G02X30Y30R30

2、使用I,J功能字，利用绝对值编程和相对值编程编制下图中圆弧a和圆弧b的程序