数控加工工艺与编程习题集含答案.docx

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数控加工工艺与编程习题集含答案

《数控机床加工工艺与编程》课程习题集

一、单选题

1.在数控机床的机械组成中，不包括（）

A．立柱B．床身C．工作台D.控制系统

2.机械手换刀途中停止的主要原因是（）

A.气动换向阀损坏B.主轴定向不准C.机械手卡死D.程序错误

3.数控机床的构成中，不包括（）

A．数控装置B．伺服系统C．机床本体D.刀库系统

4.加工中心最突出的特点是（）

A.工序集中B.对加工对象适应性强

C.加工精度高D.加工生产率高

5.关于加工中心编程时，下面哪种说法中不正确的是（）

A.进行合理的工艺分析B.自动换刀要有足够的空间

C.尽量采用机内对刀D.尽量采用工序集中

6.为了保证加工精度，降低刀具的损耗，提高生产率，合理使用机床，应正确选择（）

A.刀具几何角度B.切削用量C.工艺装备D.刀具耐用度

7.主要用于模具曲面加工的立铣刀具是（）

A.端面立铣刀B.球头立铣刀C.键槽铣刀D.环行铣刀

8.刀柄与主轴内的拉紧装置相连接的部件是（）

A.刀柄B.夹头C.弹簧D.拉钉

9.不宜沿轴向做进给运动的立铣刀具是（）

A.端面立铣刀B.球头立铣刀C.键槽铣刀D.环行铣刀

10.可实现高速切削或以“车、铣代磨”，加工高硬材料的刀具是（）

A.高速钢刀具B.硬质合金刀具C.陶瓷刀具D.工具钢刀具

11.采用ER型卡簧，适合于夹持小直径铣刀进行铣削加工的刀柄是（）

A.液压夹紧式刀柄B.弹簧夹头式刀柄

C.侧固式刀柄D.热装夹紧式刀柄

12.数控机床实现圆周进给运动而采用的夹具是（）

A.多工位夹具B.回转工作台C.平口钳D.三爪卡盘

13.主切削刃分布在铣刀圆拄面的立铣刀具是（）

A.端面立铣刀B.球头立铣刀C.键槽铣刀D.环行铣刀

14.数控加工中心换刀机构常采用的机构是（）

A．伺服机构B．机械手（机构）C．液压机构D.人工换刀

15.最常用的刀柄与主轴孔的配合锥面一般是（）

A.7：

10B.7：

14C.7：

24D.7：

28

16.加工箱体类零件的一般加工顺序是（）

A.先孔后面，基准面先行B.先孔后面

C.先面后孔，基准面先行D.先面后孔

17.粗加工选择切削用量时，应选择尽可能大的（）

A.进给速度B.背吃刀量C.切削速度D.主轴转速

18.编程员在数控编程过程中，定义在工件上的几何基准点是（）

A.机床原点B.绝对原点C.工件原点D.装夹原点

19.切削用量对切削力影响最大的是（）

A.切削速度B.进给量C.主轴转速D.切削深度

20.在确定加工路线的原则时，下列说法正确的是（）

A.加工路线最长B.数值计算复杂

C.加工路线应保证被加工零件的精度及表面粗糙度

D.编程困难

21.在数控机床上，用于编程的几何基准点是（）

A.机床原点B.绝对原点C.装夹原点D.工件原点

22.编排数控加工工序时，采用一次装夹中完成加工的目的是（）

A.减少换刀时间B.减少重复定位误差

C.减少空运行时间D.简化加工程序

23.在数控机床上加工零件，下列工序划分的方法中错误的是（）

A.按所用刀具划分B.按粗细加工划分

C.按批量大小划分D.按加工部位划分

24.选择定位基准的原则是（）

A.尽量使工件的定位基准与工序基准不重合

B.采用基准统一原则

C.尽量用未加工表面作为定位基准

D.应使工件安装稳定，在加工过程中因切削力或夹紧力而引起的变形最大

25.用行切法加工曲面时，球头铣刀的半径与加工曲面的曲率半径的关系是（）

A.小于B.大于C.等于D.无所谓

26.用未加工过的毛坯表面作为定位基准是（）

A．粗基准B．精基准

C．设计基准D.工艺基准

27.用已加工过的表面作为基准面是（）

A．粗基准B．精基准C．设计基准D.工艺基准

28.对夹紧装置的要求是（）

A.夹紧时，不要考虑工件定位时的既定位置

B.夹紧力允许工件在加工过程中小范围位置变化及震动

C.有良好的结构工艺性和使用性

D.有较好的夹紧效果，无需考虑夹紧力的大小

29.要选用精基准的表面，应该安排的工序是（）

A.起始B.中间C.最后D.任意

30.用一把立铣刀铣削平面，刀具旋转的方向与工件的进给方向相反，这种方法是（）

A.顺铣法B.逆铣法C.不正确方法D.端铣法

31.工艺路线优化问题实质上是（）

A.寻找最短路径B.寻找最长路径C.寻找关键路径D.工序排序

32.粗加工时选择切削用量的原则是（）

A.以提高生产效率为主B.以保证加工质量为前提

C.以加工成本为主D.以实际情况为主

33.对于加工既有面又有孔的零件，采用划分工序的原则是（）

A.先孔后面B.先镗孔后铣面

C.先面后孔D.无所谓

34.编排数控加工工序时，采用一次装夹中完成加工的目的是（）

A.减少换刀时间B.减少重复定位误差

C.减少空运行时间D.简化加工程序

35.除第一道工序外采用粗基准外，其余工序都应使用（）

A．粗基准B．精基准C．设计基准D.工艺基准

36.只构造出零件的轮廓后，运用CAXA制造工程师进行加工，属于是（）

A．线架造型加工B．实体造型加工

C．实体/曲面造型加工D.曲面造型加工

37.一系列首尾相接的曲线的集合是（）

A．轮廓B．区域C．岛D.刀位点

38.在CAXA制造工程师平面轮廓加工参数表中，刀次的含义指的是（）

A．加工次数B．每一行刀位之间的距离

C.加工余量的次数D．生成刀位的行数

39.在CAXA制造工程师中，检查加工轨迹是否正确，执行的操作是（）

A．轨迹生成B．轨迹编辑C．轨迹仿真D.特征生成

40.在CAXA制造工程师中区域加工方法中，表示不加工的部分是（）

A．轮廓B．区域C．岛D.刀位点

41.在CAXA制造工程师平面轮廓加工参数表中轮廓补偿选择“ON”，指的是（）

A．刀具到轮廓线，刀具右偏B．刀具中心线不到轮廓，相差一个刀具半径

C.刀具中心线与轮廓线重合D．刀具中心线超过轮廓，相差一个刀具半径

42.以HTME格式生成加工轨迹明细单，便于机床操作者对G代码程序的使用，也便于对G代码程序的管理，采用下列的操作是（）

A．轨迹批处理B．生成加工工艺单C．钻孔D.后置处理

43.在零件数控加工时，轨迹控制参数中安全高度和起止高度的关系是（）

A.安全高度应大于起止高度B.起止高度应大于安全高度

C.根据零件类型确定D.由速度值参数决定

44.在CAXA制造工程师中，拉伸增料功能是轮廓线根据指定距离产生一增加材料的特征，其轮廓线是（）

A．不封闭的草图轮廓B．封闭的草图轮廓

C．封闭的非草图轮廓D.不封闭的非草图轮廓

45.在CAXA制造工程师中，要绘制空间图形，应执行的操作是（）

A．轨迹生成B．曲线生成C．曲面生成D.特征生成

46.数控机床的"回零"操作是指回到（）

A．对刀点B．换刀点C．机床的零点D．编程原点

47.首次加工的零件，须要试切，试切时的快速倍率开关要置于（）

A.最低档B.较低档C.较高档D.最高档

48.数控机床开机时，一般要进行回参考点操作，其目的是（）

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.建立极坐标系

49.数控机床机械系统的日常维护中，须每天检查的部件是（）

A.导轨润滑油B.液压油路C.滚珠丝杠D.润滑液压泵

50.数控机床作空运行试验的目的是（）

A.检验加工精度B.检验功率

C.检验程序是否能正常运行D.检验程序运行时间

二、简答题

51.简述常用的夹具种类有哪些？

52.在数控铣床和加工中心上使用的铣刀主要有哪几种？

53.数控机床对铣削夹具选用的基本原则是哪些？

54.刀柄的哪些性能指标对加工性能有直接影响？

55.球头立铣刀应用时的注意事项是什么？

56.数控加工工艺分析主要包括哪些内容？

57.说明数控铣床顺铣、逆铣的简单判别方法？

58.数控加工中合理选择切削用量的原则是什么？

59.简述确定数控加工路线的基本原则。

60.综述数控加工顺序安排的原则。

61.简述数控编程中刀具补偿指令的主要作用？

62.在孔加工循环中G98和G99有何区别？

63.数控机床的坐标系及其方向是如和确定的？

64.在数控加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成？

65.简述绝对坐标的编程与相对坐标编程的区别。

66.试简单比较曲面轮廓加工与曲面区域加工的区别。

67.叙述绘制草图的几个主要过程？

68.简单归纳CAXA制造工程师零件造型的基本功能。

69.简单对比设计造型与加工造型的区别？

70.简述CAXA后置处理的功能与加工代码生成的过程？

三、判断题

71.对于复杂轮廓曲线的零件可以用若干直线段或圆弧段去逼近，必须满足允许的编程误差。

72.数控机床中高精度尺寸、复杂轮廓和曲面的检验常采用的检量具是游标卡尺。

73.数控机床的构成中，不包括刀库系统。

74.数控加工中心换刀机构常采用的机构是人工换刀。

75.大批量生产的简单零件不适于在数控铣床上进行加工。

76.夹紧装置的夹紧力可来源于人力、液压气压力和电力。

77.刀具寿命要长的话，则采用较高的切削速度。

78.工艺系统的几何误差是产生加工误差的因素之一。

79.在铣削一个凹槽的拐角时，很容易产生过切。

为避免这种现象的产生，通常采取的措施是降低进给速度。

80.在机床、工件一定的条件下，由于振动影响加工质量，解决的方法是合理选择切削用量、刀具的几何参数。

81.选择加工表面的设计基准作为定位基准称为基准重合原则。

82.当切削深度确定后，增大进给量会使切削力增大，表面粗糙度会变大。

83.根据不同的加工条件，正确选择刀具材料和几何参数以及切削用量，改善的是生产成本。

84.为统一精基准，箱体类零件常采用的基准原则是一面一孔。

85.机床重复定位精度高，则加工的效果是一批零件尺寸精度高。

86.机械手换刀途中停止的主要原因是主轴定向不准。

87.机床通电后，检查各开关、按钮和键是否正常、灵活，机床有无异常现象。

88.数控机床的开机时，要求按机床启动顺序开机，并查机床是否显示报警信息。

89.数控机床开机进行手动回参考点时要注意不要发生碰撞，并且机床要预热15分钟以上。

90.当按下机床紧急停止按钮后，数控系统的CRT荧幕不再显示任何信息。

四、填空题

91.根据题图，在90×90×10的有机玻璃板上铣一个“凹”形槽（铣至如下图所示尺寸），槽深2.5mm未注园角R4，铣刀直径为8。

请在下面程序的空格中填写正确的程序或解释该段程序。

（编程坐标原点设在有机玻璃板的左下角，编程过程中不用刀具半径补偿功能。

）

G92X0Y0Z100（）

G00X24Y24刀具快速移动到“凹”形槽内上方，

（）开启主轴顺时针转，转速为900r/min

（）快速下刀到安全高度2mm处

G01Z-2.5F600（慢速下刀到工件表面下面2.5mm处，进给速度60mm/min）

X66直线插补运动向右方运动

Y27（）

X24直线插补运动向左方运动

Y66沿Y轴向上加工到“凹”形槽上半区

X66直线插补运动向右方运动

Y63（）

X30直线插补运动向左方运动

Y27沿Y轴向下加工

（）快速抬刀到高度100mm处，并关闭主轴

（）程序回零点

（）程序结束

92.欲加工下图中的四个孔，用一个直径8mm的钻头一次钻通，坐标系已建立在正方形的一个角上面。

使用钻孔循环指令，程序的原点数据已存储在G54中可调用。

针对下列编程，在空格处填写正确的程序或解释该段程序。

（）调用1号刀具，设定G54坐标系，绝对值编程

S500M03（）

G00Z10（）

G81G99X25Y50Z2I-15F80钻孔循环，返回到安全高度，钻孔深度15，速度80，钻第一个孔，孔中心是X25、Y50

X50Y75（）

（）循环钻第三个孔，孔中心X75、Y50

（）循环钻第四个孔

G80G00Z50M05（）

（）程序结束

93.根据题图，铣刀首先在O点对刀（设此点为加工编程原点），加工过程则从O点上方80mm处开始，先移动到1点，开启主轴，安全高度为10mm，主轴向下移动到工件表面下6mm处，加工时经过2—3---4---5---6---7---8---9，机床停止运动，主轴再上升80mm，加工程序结束。

针对下列编程，在空格处填写正确的程序或解释该段程序。

G92X0YOZ80设定工件坐标系

G00X-40Y-50S900M03刀具快速移动到1点处并开启主轴900r/min

GOOZ-6快速下刀到工件表面下面6mm处

GO1G41D01X-30Y-36F120建立左刀具半径补偿，进给速度120mm/min

（）直线插补运动到3点

G02X30Y30I30J0（）

G01Y20直线插补，由4点运动到5点

（）逆时针加工R20的半圆

G01X70直线插补，由6点运动到7点

（）直线插补，由7点运动到8点

G01X-30（）

G00G40X-40M05（）

（）刀具快速移动到Z80mm处

（）程序结束

94.已知零件如下图所示，该零件已进行过粗加工。

精加工欲铣出外表面，刀具直径为10，采用刀具半径补偿指令编程。

刀具补偿号为D01，设工件上表面中心O点为编程原点。

针对下列编程，请在空格处填写正确的程序或解释该段程序。

G92X0YOZ80（）

G90G00X-55Y-55绝对值编程刀具快速移动到X-55、Y-55处

Z2下刀到安全高度

（）顺时针开启主轴，转速900r/min

G01Z-5F150下刀到工件底部，进给速度150mm/min

G01G42D01X-40Y-30建立右刀具半径补偿

X40直线插补运动到X40处

Y30（）

（）直线插补运动到X-40处

Y-30（）

（）运动到X-55、Y-55处，取消刀补

G00Z80M05快速抬刀到安全高度并关闭主轴

（）回到编程原点上方

（）程序结束

95.已知零件的外围轮廓的零件图如下所示，刀具端头已下降到Z=-10mm处，精铣其轮廓。

采用直径30mm的立式铣刀，刀具补偿号为D02，工艺路线采用左刀补，用绝对坐标编程，设O点为编程原点。

进刀时从起始点直线切入到轮廓第一点，退刀时从轮廓最后一点法线切出到刀具的终止点。

针对下列编程，在空格处填写正确的程序或解释该段程序。

N040G92X-70Y-40设定工件坐标系

N050S800M03（）

N060G00G41D02X0Y0建立左刀具半径补偿

N070G01X0Y100F80直线插补运动到Y100处，进给速度80mm/min

N080X20直线插补，X轴运动到20处

N090（）逆时针加工R40的半圆

N100G01X120（）

N110（）直线插补运动到Y40处

N120G02X80Y0I-40J0（）

N130（）直线插补运动到X0处，并关闭主轴

N140G00G40X-70Y-40（）

N150（）程序结束

五、编程题

（略）……

答案

一、单选题

1.D

2.B

3.D

4.A

5.C

6.B

7.B

8.D

9.A

10.C

11.B

12.B

13.A

14.B

15.C

16.C

17.C

18.C

19.D

20.C

21.D

22.B

23.C

24.B

25.A

26.A

27.B

28.C

29.A

30.B

31.A

32.A

33.C

34.B

35.B

36.A

37.A

38.D

39.C

40.C

41.C

42.B

43.B

44.B

45.B

46.C

47.B

48.B

49.A

50.C

二、简答题

51.答案要点：

在数控铣床上常用的夹具类型有通用铣削夹具、模块组合夹具、专用铣削夹具、多工位夹具、气动或液压夹具、回转工作台等。

52.答案要点：

在数控铣床和加工中心上使用的刀具主要为铣刀，包括面铣刀、立铣刀、球头铣刀、三面刃盘铣刀、环行铣刀等。

除此外还有各种孔加工刀具，如麻花钻头、绞刀、丝锥、镗刀等。

53.答案要点：

在数控铣床上常用的夹具类型有通用夹具、组合夹具、专用夹具、成组夹具等。

选用时可参考下列原则：

（1）在生产量小或研制生产时，应广泛采用万能组合夹具。

其次考虑其它夹具。

（2）小批量或成批生产时，可考虑采用专用夹具，但应尽量简单。

（3）在生产批量较大时，可考虑采用多工位夹具和气动或液压夹具。

54.答案要点：

刀柄的强度、刚性、制造精度、夹紧力等指标对加工性能有直接影响。

55.答案要点：

球头立铣刀应用时的注意事项是：

（1）在高速加工时，应使用夹紧力大、刚性好的铣削夹头。

（2）刀具的振动幅度应该控制在10μm以内，高速在3μm以内。

（3）加工时尽量缩短刀具伸出量。

（4）小背吃刀量、大进给量对刀具寿命有利。

（5）尽可能使用等高线加工方法。

56.答案要点：

工艺分析主要包括以下内容：

（1）加工准备：

如识图，工艺分析，选择并确定机床、定位基准/夹具、刀具、量具辅具等加工条件。

（2）工艺设计规划：

制定数控加工路线，划分工步、工序，确定对刀点、换刀点和刀具补偿，选择切削用量，分配公差，编制工艺文件。

（3）编写加工程序：

（4）工装设计、工艺优化与技术经济分析：

57.答案要点：

顺铣：

铣刀的旋转方向与工件的进给方向一致。

对于凸形工件，顺时针为顺铣。

逆铣：

铣刀的旋向与工件的进给方向相反。

切削不平稳，加工面粗糟。

对于凹形工件，逆时针为顺铣。

数控铣床顺铣、逆铣的简单判别方法：

刀具旋向为右向，对于凸形工件，顺时针为顺铣。

刀具旋向为右向，对于凹形工件，逆时针为顺铣。

58.答案要点：

合理选择切削用量的原则是：

粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应该考虑经济性和加工成本。

半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。

具体数值根据机床说明书、机床手册并结合实际经验而定。

59.答案要点：

在数控加工中，刀具刀位点相当于工件运动的轨迹称为加工路线。

编程时，加工路线的确定原则主要有；

（1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度，且效率较高。

）

（2）使数值计算简单，以减少编程工作量。

（3）应使加工路线最短，这样既可以减少程序段，又可以减少空刀时间。

60.答案要点：

数控加工工序安排得科学与否将直接影响到零件的加工质量、生产率和生产加工成本，切削工序通常按以下原则安排：

1、保证精度和粗糙度的原则：

数控加工要求工序尽可能的集中，常常粗、精加工在一次装夹下完成，一般是先粗后精；用作精基准的表面应该先加工；先加工平面后加工孔；先加工主要表面后加工次要表面，加工时使用大流量的冷却和-润滑液进行喷淋。

2、提高生产效率的原则：

减少换刀次数，节省换刀时间。

应将需用同一把刀的加工部分完成后，再换另一把刀来加工其它部位。

数控精加工时往往精车刀从工件右端开始一次精车完成。

减少编程量，减少程序段数。

综合：

余量均匀，刀用到底；先基后它，先粗后精；先面后孔，先主后次；先上后下，先内后外；程序最短，空程量少。

当切削工件的轮廓时，应避免法向切入、法向退出刀具，必须设计、使用切入、切出的辅助轮廓段。

61.答案要点：

刀具补偿作用：

简化零件的数控加工编程，使数控程序与刀具半径和刀具长度尽量无关，编程人员按照零件的轮廓形状进行编程，在加工过程中，CNC系统根据零件的轮廓形状和使用的刀具数据进行自动计算，完成零件的加工。

62.答案要点：

在孔加工循环中G98和G99的区别是：

G98：

孔加工循环结束后刀具是返回起始点B。

G99：

孔加工循环结束后刀具是返回参考平面R。

63.答案要点：

数控机床的坐标系及其方向确定的方法是：

（1）刀具相对零件运动的原则

（2）标准坐标系采用右手直角笛卡儿坐标系

（3）沿主轴轴线，刀具远离工件的运动方向为Z轴的正方向

（4）X轴为水平轴

64.答案要点：

固定循环由以下6个顺序动作组成：

①X、Y轴定位；

②快速运动到R点（参考点）；

③孔加工；

④在孔底的动作；

⑤退回到R点（参考点）；

⑥快速返回到初始点。

65.答案要点：

绝对坐标的编程与相对坐标编程的区别是：

（1）绝对坐标指刀具运动过程中所有的刀具位置的坐标值是以一个固定的程序原点为基准，即刀具运动的位置坐标是指刀具相对于程序原点的坐标。

（2）相对坐标指刀具运动位置的坐标值是相对于前一位置来计算的增量。

66.答案要点：

曲面轮廓加工和曲面区域加工是数控加工中最基本的加工形式之一。

曲面轮廓加工主要用于加工外形及开槽，属于两轴半精加工方式。

它广泛的应用于加工零件的轮廓（包括外轮廓，内轮廓），各种沟、槽、台阶等等。

曲面区域加工方法主要用于加工中间有多个岛的曲面加工轨迹，也属于两轴半精加工方式。

67.答案要点：

CAXA制造工程师绘制草图的几个主要过程：

先确定草图基准平面后，按下草图按纽，可以开始一个新的草图，然后用各种线生成功能生成草图。

打开草图；

草图的绘制、编辑及参数化修改；

草图环的检查，草图必须是一个封闭的环；

退出草图状态；

68.答案要点：

CAXA制造工程师零件造型的基本功能归纳为四部分：

线架造型、曲面造型、实体造型、模具功能。

线架造型.主要是各种直线、圆弧、样条线、相关线、投影线、等距线等。

曲面造型.主要是直纹面、旋转面、扫描面、导动面、放样面、平面、等距面、边界面、网络面、实体表面等。

实体造型.各种特征造型如拉伸增/除料、旋转增/除料、放样增/除料、导动增/除料、曲面增/除料、过渡、倒角、拔模、抽壳、打孔、筋板等。