数控重点试题及答案梳理

数控重点试题及答案梳理

一、单选题（每题2分，共20分）

1.数控机床的伺服系统是指（）（2分）A.数控装置B.进给系统C.输入输出设备D.控制面板【答案】B【解析】伺服系统负责接收数控装置发出的指令，驱动机床移动部件，是数控机床的重要组成部分

2.G01指令表示（）（2分）A.快速定位B.直线插补C.圆弧插补D.主轴转速控制【答案】B【解析】G01指令用于控制机床沿直线插补运动

3.数控加工中，刀尖圆弧半径补偿指令是（）（2分）A.G00B.G01C.G41/G42D.G02/G03【答案】C【解析】G41/G42指令用于建立刀具半径补偿，G41为左补偿，G42为右补偿

4.数控机床开机后，通常需要进行（）（2分）A.冷却液开启B.主轴转速设置C.零点回归D.刀具安装【答案】C【解析】开机后进行零点回归，确保机床初始状态准确

5.数控编程中，模态指令是指（）（2分）A.非模态指令B.可重复使用的指令C.只能在程序开头使用的指令D.必须在程序中单独编写的指令【答案】B【解析】模态指令一旦被设置，将在后续程序中持续生效，直到被取消

6.数控机床的分辨率是指（）（2分）A.机床运动精度B.机床控制精度C.机床最大行程D.机床最小移动单位【答案】D【解析】分辨率是指机床能够控制的最小移动单位，通常为微米级

7.数控系统中，PLC主要用于（）（2分）A.数控插补B.逻辑控制C.伺服驱动D.信号传输【答案】B【解析】PLC（可编程逻辑控制器）主要用于机床的辅助逻辑控制，如开关门、气压控制等

8.数控加工中，坐标系的原点通常设在（）（2分）A.机床工作台中心B.机床床身C.工件坐标系原点D.机床控制面板【答案】C【解析】工件坐标系原点由编程者根据工件特点自行设定，是数控加工的基础

9.数控机床的进给速度单位通常为（）（2分）A.mm/minB.m/minC.mm/sD.m/s【答案】A【解析】进给速度单位通常为毫米每分钟（mm/min）

10.数控加工中，刀具磨损补偿通常通过（）实现（2分）A.G41/G42B.H补偿C.G04D.G10【答案】B【解析】H补偿指令用于设定刀具磨损补偿值，调整刀具路径以补偿磨损

二、多选题（每题4分，共20分）

1.数控机床主要由哪些部分组成？（）（4分）A.数控装置B.伺服系统C.进给系统D.机床本体E.输入输出设备【答案】A、B、C、D、E【解析】数控机床由数控装置、伺服系统、进给系统、机床本体和输入输出设备等组成

2.数控编程中，常用的G代码有哪些？（）（4分）A.G00B.G01C.G02D.G03E.G04【答案】A、B、C、D、E【解析】G00（快速定位）、G01（直线插补）、G02（顺时针圆弧插补）、G03（逆时针圆弧插补）、G04（暂停）都是常用的G代码

3.数控加工中，影响加工精度的因素有哪些？（）（4分）A.机床精度B.刀具磨损C.切削参数D.环境温度E.编程误差【答案】A、B、C、D、E【解析】加工精度受机床精度、刀具磨损、切削参数、环境温度和编程误差等多方面因素影响

4.数控机床的伺服系统有哪些类型？（）（4分）A.步进电机伺服系统B.直流伺服系统C.交流伺服系统D.电液伺服系统E.液压伺服系统【答案】A、B、C【解析】数控机床伺服系统主要包括步进电机伺服系统、直流伺服系统和交流伺服系统

5.数控编程中，常用的辅助功能M代码有哪些？（）（4分）A.M00B.M01C.M02D.M03E.M04【答案】A、B、C、D、E【解析】M00（程序停止）、M01（可选停止）、M02（程序结束）、M03（主轴顺时针旋转）、M04（主轴逆时针旋转）都是常用的M代码

三、填空题（每题3分，共24分）

1.数控机床的坐标系分为______坐标系和______坐标系（3分）【答案】绝对；相对【解析】数控坐标系分为绝对坐标系和相对坐标系，绝对坐标系以固定原点为基准，相对坐标系以刀具当前位置为基准

2.数控编程中，G41指令表示______补偿（3分）【答案】左【解析】G41指令用于建立刀具半径左补偿，即刀具在工件左侧运动时补偿刀具半径

3.数控机床的伺服系统主要由______、______和______组成（3分）【答案】驱动装置；控制装置；检测装置【解析】伺服系统包括驱动装置（如电机）、控制装置（如放大器）和检测装置（如编码器）

4.数控加工中，刀具半径补偿指令必须在______和______之间使用（3分）【答案】G00；G01【解析】刀具半径补偿指令必须在快速定位（G00）或直线插补（G01）等运动指令之间使用

5.数控机床的分辨率通常为______级（3分）【答案】微米【解析】数控机床的分辨率通常为微米级，如

0.001mm

6.数控编程中，M02指令表示______（3分）【答案】程序结束【解析】M02指令用于表示程序结束，并使机床停止运行

7.数控加工中，切削速度的单位通常为______（3分）【答案】米每分钟【解析】切削速度单位通常为米每分钟（m/min）

8.数控机床的进给率通常通过______和______来设定（3分）【答案】F代码；G01【解析】进给率通过F代码设定，通常与G01直线插补指令配合使用

四、判断题（每题2分，共20分）

1.数控机床的伺服系统是指控制机床移动部件的系统（）（2分）【答案】（√）【解析】伺服系统负责接收数控装置发出的指令，驱动机床移动部件，是数控机床的重要组成部分

2.G02指令表示顺时针圆弧插补（）（2分）【答案】（√）【解析】G02指令用于控制机床沿顺时针方向进行圆弧插补运动

3.数控编程中，模态指令一旦被设置，将在后续程序中持续生效，直到被取消（）（2分）【答案】（√）【解析】模态指令具有保持性，一旦设置将在后续程序中持续生效，直到被取消

4.数控机床的分辨率越高，加工精度越高（）（2分）【答案】（√）【解析】分辨率越高，机床能够控制的最小移动单位越小，加工精度越高

5.数控编程中，G41指令表示刀具半径右补偿（）（2分）【答案】（×）【解析】G41指令表示刀具半径左补偿，G42指令表示刀具半径右补偿

6.数控机床开机后，通常需要进行零点回归（）（2分）【答案】（√）【解析】开机后进行零点回归，确保机床初始状态准确，是数控加工的基本要求

7.数控编程中，M00指令表示程序无条件停止（）（2分）【答案】（√）【解析】M00指令用于无条件停止程序，需要手动按下启动按钮才能继续执行

8.数控加工中，切削速度越高，加工效率越高（）（2分）【答案】（×）【解析】切削速度过高可能导致刀具磨损加剧、加工质量下降，需合理选择切削速度

9.数控机床的伺服系统主要由驱动装置、控制装置和检测装置组成（）（2分）【答案】（√）【解析】伺服系统包括驱动装置（如电机）、控制装置（如放大器）和检测装置（如编码器）

10.数控编程中，G04指令表示暂停（）（2分）【答案】（√）【解析】G04指令用于程序暂停，常用于冷却、观察等辅助操作

五、简答题（每题4分，共20分）

1.简述数控机床的伺服系统的作用（4分）【答案】数控机床的伺服系统主要作用是接收数控装置发出的指令，驱动机床移动部件，按照程序设定的轨迹和速度进行运动伺服系统负责将数控装置的数字信号转换为机械运动，确保机床的精确控制和稳定运行同时，伺服系统还通过反馈装置监测实际运动状态，与指令值进行比较，进行闭环控制，以提高加工精度和稳定性

2.简述数控编程中G41/G42指令的使用方法（4分）【答案】G41/G42指令用于建立刀具半径补偿，其使用方法如下

（1）在程序中首次出现时，必须在G00或G01等运动指令前设置，如G41G01X...Y...；

（2）补偿方向由刀具相对于工件运动的方向决定，G41为左补偿（刀具在工件左侧运动时补偿），G42为右补偿（刀具在工件右侧运动时补偿）；

（3）补偿结束后，需使用G40指令取消补偿，如G40G01X...Y...

3.简述数控机床的坐标系分类及特点（4分）【答案】数控机床的坐标系主要分为绝对坐标系和相对坐标系

（1）绝对坐标系以机床固定原点为基准，每个坐标轴的移动都是相对于原点的独立值，编程时需明确指定各轴的位置；

（2）相对坐标系以刀具当前位置为基准，每个坐标轴的移动都是相对于当前位置的增量值，编程时只需指定移动距离和方向

4.简述数控加工中影响加工精度的因素（4分）【答案】影响数控加工精度的因素主要包括

（1）机床精度机床本身的机械精度、传动精度等；

（2）刀具磨损刀具磨损会导致尺寸偏差和表面质量下降；

（3）切削参数切削速度、进给率、切削深度等参数选择不合理会影响加工精度；

（4）环境温度温度变化会导致机床变形和材料膨胀，影响加工精度；

（5）编程误差编程不准确或补偿不到位会导致加工误差

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析数控机床的伺服系统工作原理及其在加工中的作用（10分）【答案】数控机床的伺服系统工作原理如下

（1）数控装置发出运动指令，通过接口传递给伺服驱动器；

（2）伺服驱动器接收指令后，驱动伺服电机旋转，通过减速器带动丝杠旋转，使机床移动部件沿指定方向运动；

（3）检测装置（如编码器）实时监测伺服电机的实际转速和位置，将反馈信号送回数控装置；

（4）数控装置将指令值与反馈值进行比较，进行闭环控制，调整伺服驱动器的输出，确保机床按指令精确运动伺服系统在加工中的作用

（1）精确控制机床运动伺服系统确保机床移动部件按指令设定的轨迹和速度运动，是实现高精度加工的基础；

（2）稳定运行伺服系统通过闭环控制，及时调整输出，克服外界干扰，保证加工过程的稳定性；

（3）提高加工效率伺服系统响应速度快，控制精度高，可以实现高速、高效加工；

（4）适应复杂加工伺服系统可以精确控制多轴联动，实现复杂曲面的加工

2.分析数控编程中G41/G42指令的应用场景及其注意事项（10分）【答案】G41/G42指令的应用场景

（1）复杂轮廓加工在加工圆弧、曲线等复杂轮廓时，使用G41/G42指令可以自动补偿刀具半径，简化编程过程；

（2）变径加工在加工不同直径的孔或圆柱面时，使用G41/G42指令可以确保刀具路径准确，避免碰撞或加工不到位；

（3）轮廓一致性在加工多个相同轮廓时，使用G41/G42指令可以确保各轮廓的加工精度和一致性注意事项

（1）首次使用前必须设置在G00或G01等运动指令前，不能在G02/G03等圆弧插补指令前使用；

（2）补偿方向由刀具相对于工件运动的方向决定，需根据实际情况选择G41或G42；

（3）补偿结束后必须使用G40指令取消补偿，否则会影响后续加工；

（4）在补偿过程中，刀具路径会自动调整，编程时需注意检查，避免碰撞或加工不到位；

（5）补偿值需根据实际刀具半径设定，设定不准确会导致加工误差

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某零件加工如图所示，工件坐标系原点在工件左下角，刀具起点在坐标系原点，刀具半径为10mm，试编写加工程序（25分）【答案】```O0001G90G17G40G49G80G94G54G00G90X0Y0M03S1200G01Z-5F100G41Y20G01X100Y100G03X120Y150I20J0G01X200Y150G02X220Y100I-20J-50G01Y20G40X0G00Z100M05M30```解析

（1）程序初始化G90（绝对坐标）、G17（XY平面选择）、G40（取消刀补）、G49（取消刀具长度补偿）、G80（取消固定循环）、G94（进给率单位mm/min）；

（2）选择工件坐标系G54；

（3）快速定位到起点G00G90X0Y0；

（4）主轴启动M03S1200；

（5）下刀G01Z-5F100；

（6）建立刀具半径补偿G41Y20；

（7）直线插补G01X100Y100；

（8）顺时针圆弧插补G03X120Y150I20J0；

（9）直线插补G01X200Y150；

（10）逆时针圆弧插补G02X220Y100I-20J-50；

（11）直线插补G01Y20；

（12）取消刀具半径补偿G40X0；

（13）快速抬刀G00Z100；

（14）主轴停止M05；

（15）程序结束M

302.某零件加工如图所示，工件坐标系原点在工件中心，刀具起点在坐标系原点，刀具半径为5mm，试编写加工程序（25分）【答案】```O0002G90G17G40G49G80G94G54G00G90X0Y0M03S1000G01Z-5F80G41Y10G01X50Y50G03X70Y70I10J10G01X100Y70G02X70Y50I-10J-20G01Y10G40X0G00Z100M05M30```解析

（1）程序初始化G90（绝对坐标）、G17（XY平面选择）、G40（取消刀补）、G49（取消刀具长度补偿）、G80（取消固定循环）、G94（进给率单位mm/min）；

（2）选择工件坐标系G54；

（3）快速定位到起点G00G90X0Y0；

（4）主轴启动M03S1000；

（5）下刀G01Z-5F80；

（6）建立刀具半径补偿G41Y10；

（7）直线插补G01X50Y50；

（8）顺时针圆弧插补G03X70Y70I10J10；

（9）直线插补G01X100Y70；

（10）逆时针圆弧插补G02X70Y50I-10J-20；

（11）直线插补G01Y10；

（12）取消刀具半径补偿G40X0；

（13）快速抬刀G00Z100；

（14）主轴停止M05；

（15）程序结束M30```。