第一章 数控机床基础知识
一、单项选择题
1、世界上第一台数控机床是( C )年研制出来的。 A)1942 B)1948 C)1952 D)1958
2、下列关于数控机床组成的描述不正确的是( D )。
A)数控机床通常是由控制装置、数控系统、机床本体组成
B)数控机床通常是由控制装置、数控装置、伺服系统、测量反馈装置、辅助控制装置和机床组成
C)数控机床通常是由控制装置、数控系统、伺服系统、机床组成
D)数控机床通常是由键盘、数控装置、伺服系统、测量反馈装置和机床组成 3、闭环控制系统的反馈装置是装在( C )。
A)传动丝杠上 B)电机轴上 C)机床工作台上 D)装在减速器上 4、用来确定生产对象上几何要素间的( B )所依据的那些点、线、面称为基准。 A)尺寸关系 B)几何关系 C)位置关系 D)相对关系 5、工件夹紧的三要素是( A ) 。
A)夹紧力的大小、夹紧的方向、夹紧力的作用点 B)夹紧力的大小、机床的刚性、工件的承受能力 C)工件变形小、夹具稳定、定位精度高 D)工件的大小、材料、硬度
6、为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备的安全电压规定为( C )。 A) 12V B) 24V C) 36V D) 48V
7、利用计算机辅助设计与制造技术，进行产品的设计和制造，可以提高产品质量，缩短产品研制周期。它又称为( C ) 。
A) CD/CM B) CAD/COM C) CAD/CAM D) CAD/CM
8、数控装置将所必到的信号进行一系列处理后，再将其处理结果以( D )形式向伺服系统发出执行命令。
A)输入信号 B)位移信号 C)反馈信号 D)脉冲信号 9、开环伺服系统的主要特征是系统内( B )位置检测反馈装置。 A)有 B)没有 C) 某一部分有 D)可能有 10、CNC系统中的PLC是( A )。
A)可编程序逻辑控制器 B)显示器 C)多微处理器 D)环形分配器
11、对于配有设计完善的位置伺服系统的数控机床，其定位精度和加工精度主要取决于( C )。 A)机床机械结构的精度 B)驱动装置的精度 C)位置检测元器件的精度 D)计算机的运算速度 12、按照机床运动的控制轨迹分类，加工中心属于( A )。
A) 轮廓控制 B)直线控制 C)点位控制 D)远程控制
13、数控机床中把脉冲信号转换成机床移动部件运动的组成部分称为( C )。 A)控制介质 B)数控装置 C)伺服系统 D)机床本体
14、数控机床的联运轴数是指机床数控装置的( C )同时达到空间某一点的坐标数目。 A)主轴 B)坐标轴 C)工件 D)电机 15、只要数控机床的伺服系统是开环的，一定没有( B )装置。 A)检测 B)反馈 C)I/O通道 D)控制 二、填空题
1、NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是( 计算机控制数控机床 )， FMS的含义是( 柔性制造系统 )， ( CIMS )的含义是计算机集成制造系统。
2、在数控编程时，使用( 刀具补偿 )指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。
3、圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫( 顺圆 )，反之称为( 逆圆 )。
4、对步进电机施加一个电脉冲信号，步进电机就回转一个固定的角度，这个角度叫做( 步距角 )，电机的总角位移和输入脉冲的 频率 成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的( 数量 )。 5、伺服系统包括( 驱动装置 )和( 执行机构 )两大部分。
6、数控机床每次接通上电后在运行前首先应做的是( 回参考点 )。
7、进给执行部件在低速进给时出现时快时慢，甚至停顿的现象，称为( 爬行 )。 8、数控镗铣加工中心所用刀柄锥度是( 7：24 )。
9、由计算计直接进行多机床控制的系统称为( 直接控制系统(或DNC) )。
10、轮廓控制数控机床，不仅能完成点位及点位直线控制数控机床的加工功能，而且能够对( 两个及两个以上 )坐标轴进行插补，因而具有各种轮廓切削加工功能。 11、在铣削加工中顺铣和逆铣得到的表面质量是不同的。通常采用粗加工( 顺铣 )、 精加工( 逆铣 )的走刀方向，以利于提高工件的表面质量。 三、简答题
1、数控机床对刀具的要求？
答：(1) 较高的精度、寿命和尺寸稳定性、变化小； (2) 刀具能实现机外预调、快速换刀； (3) 刀柄应为标系列；
(4) 能很好地控制切屑的折断、卷曲和排出； (5) 具有良好的可冷却性能。 2、什么是顺铣？什么是逆铣？
答：顺铣：铣削时，铣刀切入工件时切削速度方向与工件进给方向相同，这种铣削称为顺铣。 逆铣：铣削时，铣刀切入时切削速度方向与工件进给方向相反，这种铣削称为逆铣。 3、数控机床的工作原理是什么？
答：数控机床加工零件，首先要将被加工零件的图样及工艺信息数字化，用规定的代码和程序格式编写加工程序；然后将所编程序指令输入到机床的数控装置中；再后数控装置将程序 (代码)进行译码、运算后，向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号，驱动机床各运动部件，控制所需要的辅助运动；最后加工出合格零件。 4、数控机床的发展趋势是什么？
答： 高速、高效、高精度、高可靠性 模块化、智能化、柔性化、集成化 开放性
新一代数控加工工艺与装备
5、根据数控机床的性能特点决定了数控机床的应用范围。请说说最适合、比较适合和不适合数控加工的零件。
答：(1) 最适合于数控加工的零件 批量小而又多次生产的零件 几何形状复杂的零件
加工过程中必须进行多种加工的零件 必须严格控制公差的零件 工艺设计会变化的零件 需全部检验的零件
(2) 比较适合数控加工的零件
价格昂贵，毛坯获得困难，不允许报废的零件 切削余量大的零件
在通用机床上加工生产率低，劳动强度大，质量难控制的零件 用于改型比较、供性能或功能测试的零件 多品种、多规格、单件小批量生产的零件 (3) 不适合于数控加工的零件
利用毛坯作为粗基准定位进行加工的零件 定位完全需人工找正的零件
必须用特点的工艺装备，依据样板、样件加工的零件 大批量生产的零件
第二章 数控加工编程基础
一、选择题
1、数控系统之所以能进行复杂的轮廓加工，是因为它具有( C )。
A)位置检测功能 B)PLC功能 C)插补功能 D)自动控制 2、数控编程人员在数控编程和加工时使用的坐标系是( C )。
A)右手直角笛卡尔坐标系 B)机床坐标系 C)工件坐标系 D)直角坐标系
3、在编制加工中心的程序时应正确选择( D )的位置，要避免刀具交换时与工件或夹具产生干涉。 A)对刀点 B)工件原点 C)参考点 D)换刀点 4、一般而言，增大工艺系统的( A )才能有效地降低振动强度。 A)刚度 B)强度 C)精度 D)硬度 5、( A )是指机床上一个固定不变的极限点。
A)机床原点 B)工件原点 C)换刀点 D)对刀点 6、数控机床的旋转轴之一B轴是绕( B )直线轴旋转的轴。 A)X轴 B)Y轴 C)Z轴 D)W轴
7、机床坐标系判定方法采用右手直角的笛卡尔坐标系。增大工件和刀具距离的方向是( B )。 A)负方向 B)正方向 C)任意方向 D)条件不足不确定 8、加工中心用刀具与数控铣床用刀具的区别( A )。
A)刀柄 B)刀具材料 C)刀具角度 D)拉钉
9、选择数控机床的精度等级应根据被加工工件( A )的要求来确定的。 A)关键部位加工精度 B)一般精度 C)长度 D)外径 10、下列哪项工作不属于数控编程的范畴( D )。
A)数值计算 B)键入程序、制作介质 C)确定进给速度和走刀路线 D)对刀、设定刀具参数 二、填空题
1、插补方法按输出驱动信号方式不同，可以分为( 脉冲增量插补 )和( 数据采样插补 )。 2、确定轴向移动尺寸时，应考虑刀具的( 引入长度 )和( 超越长度 )。
3、标准中规定( 平行于机床主轴刀具的 )运动方向为Z坐标方向，+Z为刀具远离工件的方向。 4、周铣时用( 顺铣 )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也较小。 5、标准中统一规定：+X表示( 刀具相对于工件的 )正向运动的指令。 6、刀库选刀方式一般采用( 近路 )移动原则。
7、编程时可将重复出现的程序编成( 子程序 )，使用时可以由( 主程序 )多次重复调用。 8、铣削平面轮廓曲线工件时，铣刀半径应( 小于 )工件轮廓的最小凹圆半径。 三、判断题
1、 数控机床开机后，必须先进行返回参考点操作。 ( √ )
2、 进行刀补就是将编程轮廓数据转换为刀具中心轨迹数据。 ( √ ) 3、 恒线速控制的原理是当工件的直径越大，进给速度越慢。 ( × )
4、 换刀点应设置在被加工零件的轮廓之外，并要求有一定余量。 ( √ ) 5、 精加工时首先应该选取尽可能大的背吃刀量。 ( √ )
6、 加工任一斜线段轨迹时，理想轨迹都不可能与实际轨迹完全重合。 ( √ ) 7、 逐点比较法是软件插补法。 ( √ )
8、 被加工零件轮廓上的内转角尺寸要尽量统一。 ( √ ) 9、 数控加工程序的顺序段号必须顺序排列。 ( × )
10、为保证工件轮廓表面粗糙度，最终轮廓应在一次走刀中连续加工出来。( √ ) 11、通常机床的进给运动只有一个。( × )
12、刀具寿命与刀具耐用度意义相同。 ( × )
13、在切削加工中，如果从切削力和切削功率来考虑，加大进给量比加大切削深度有利。 ( √ ) 14、金属切削加工工艺系统由机床、夹具、刀具、工件构成 ( √ ) 15、在切削和钻削加工中，切削热的大部分都由切削带走 ( × ) 16、数控机床的坐标运动是指工件相对于静止的刀具的运动。( × )
17、机床某一部件的运动的正方向是增大工件和刀具之间距离的方向。( √ )
18、一个零件程序是按程序号的顺序执行的，而不是按程序段的输入顺序执行的。( × ) 19、刀具补偿功能包括刀补的建立、刀补执行和刀补的取消三个阶段。( √ ) 20、在车削和钻削加工中，切削热的大部分都是由切屑带走。( × ) 四、问答题
1、什么是刀具的半径补偿和刀具长度补偿？
答： (1)因为刀具总有一定的刀具半径或刀尖的圆弧半径，所以在零件轮廓加工过程中刀位点运动轨迹并不是零件的实际轮廓，它们之间相差一个刀具半径，为了使刀位点的运动轨迹与实际轮廓重合，就必须偏移一个刀具半径，这种偏移称为刀具半径补偿。
(2)刀具长度补偿，是为了使刀具顶端到达编程位置而进行的刀具位置补偿。 2、数控编程的步骤什么？
答：分析工件图样、确定工艺过程、数值计算、编写工件加工程序单、制作控制介质、校验控制介质、首件试切
3、切削用量是否合理的标准是什么？
答：切削用量是指主轴转速、进给速度和背吃刀量。主轴转速 n 根据允许的切削速度来确定，进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据工件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料进行选择。背吃刀量由机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统的刚度确定。在系统刚度允许的情况下，尽量选取背吃刀量等于加工余量。切削用量各参数应根据机床说明书、手册并结合实践经验确定。同时，应该使主轴转速、进给速度及背吃刀量三者能相互适应，以形成最佳切削用量。
4、 试述字地址程序段的构成与格式
答：字地址程序段格式是以地址符开头，后面跟随数字或符号组成程序字。
通常字地址程序段中程序字的顺序及格式如下： N顺序号 G准备功能 X±坐标运动尺寸 Y±坐标运动尺寸 Z±坐标运动尺寸 F进给速度 S主轴转速 M辅助功能 附加指令。
三章 数控机床的基本操作
一、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 、在 CRT/MDI 面板的功能键中，显示机床现在位置的键是( A )。 A) POS B) PRGRM C) OFSET
3 、数控机床操作时，每起动一次，只进给一个设定单位的控制称为( A )。 A) 单步进给 B) 点动进给 C) 单段操作 4 、 设置零点偏置 (G54-G59)是从( C )输入。
A) 程序段中 B) 机床操作面板 C) CNC控制面板
5 、数控机床工作时，当发生任何异常现象需要紧急处理时应启动( C )。 A) 程序停止功能 B) 暂停功能 C) 紧停功能
二、填空题
1 、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。
2 、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( MDI )工作方式下进行。
3 、机床开机后，一般应先进行( 回参考点 )操作。
4 、程序单段运行方式，一般是在什么时候使用( 首件试切加工 )。
5、为了保障人身安全，在正常情况下，电气设备和安全电压规定为 ( 36V )。
三、判断题
1、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。 ( √ ) 2、若 CNC铣床长时间不使用，宜适时开机以避免NC资料遗失。( √ ) 3、数控机床中MDI是机床诊断智能化的英文缩写。 ( × )
4、在机床接通电源后，通常都要做回零操作，使刀具或工作台退离到机床参考点。( √ ) 5、回归机械原点之操作，只有手动操作方式。( × )
6、G01的进给速率，除F值指定外，亦可在操作面板调整旋钮变换。( √ )
7、加工中心通电后手动回参考点时，若某轴在回零前已在零点，这时此轴可不必再回零。( × ) 8、刀具补偿工能包括刀补的建立、刀补的执行和刀补的取消三个阶段。( √ )
9、轮廓加工中，在接近拐角处应适当降低切削速度，以克服“超程”或“欠程”现象。 ( √ ) 10、自动运行过程中，不能进入MDI运行方式，可在进给保持后进入。( √ )
四、简答题
1、 试述数控机床回参考点的操作方法。
答：(1)将机床操作模式开关设置在ZRN手动方式位置上
(2)操作机床面板上的“X”“Y”“Z”各轴的方向按钮，进行各轴的回零操作 (3)当坐标轴返回参考点时，刀架返回参考点，确认指示灯亮后，操作完成 2、在数控车床上是如何对刀的？
答： 1、试切对刀：回参考点；试切测量；计算坐标增量；对刀；建立工件坐标系。
2、改变参考点位置。通过数控系统参数设定功能或调整机床各坐标轴的机械挡块位置，将参考点设置在与起刀点相对应的对刀参考点上，这样在进行回参考点操作时，即能使刀尖到达起刀点位置。
3、试述倍率修调的作用和意义。
答：倍率修调的作用是在一定范围内改变程序中所定义的进给速度及转速的大小。
其意义是在编写数控加工程序时，不需要精确定义进给速度及转速等工艺参数，使编程简单，同时，也能使操作人员按实际需要随时调整进给速度及转速。
第四章 数控编程常用指令
一、 选择题
1、ISO标准规定增量尺寸方式的指令为( B )。 A) G90 B) G91 C) G92 D)G93 2、沿刀具前进方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边是（ B） 指令，刀具偏在工件轮廓的右边是( C ) 指令。
A) G40 B) G41 C) G42
3、刀具长度正补偿是( A ) 指令，负补偿是( B ) 指令，取消补偿是( C ) 指令。 A) G43 B) G44 C) G49
4、在铣削工件时，若铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反称为( B )。 A) 顺铣 B) 逆铣 C) 横铣 D) 纵铣
5、圆弧插补指令G03 X Y R 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 6、G00指令与下列的( C ) 指令不是同一组的。 A) G01 B) G02，G03 C) G04 7、下列G指令中( C ) 是非模态指令。 A) G00 B) G01 C) G04
8、G17、G18、G19指令可用来选择( C ) 的平面。 A) 曲线插补 B) 直线插补 C)刀具半径补偿 9、 用于指令动作方式的准备功能的指令代码是 ( B )。
数控编程习题作业及答案
