加工中心(数控铣)全国大赛

数控铣、加工中心中心理论知识竞赛试卷l
一、判断题(正确的填“T”，错误的填“F”。

每题l分，满分20分)
1．对工件进行热处理，使之达到所需要的化学性能的过程称为热处理工艺过程。

( )
2．CNC系统一般可用几种方式得到工件加工程序，其中MDl是指从串行通信接口接受程序。

( )
3．造成铣削时振动大的原因，从铣床的角度看主要是主轴松动和工作台松动。

( ) 4．永磁同步电动机转子位置检测多用磁电子式转子位置检测器。

( )
5．所谓连接诊断是指数控计算机中的通信诊断能力。

( )
6．光栅可分为圆光栅和长光栅，分别用于测量直线位移和转角。

( )
7．G02指令是模态的。

( )
8．主轴的旋转精度、刚度、抗振性等，影响工件的加工精度和表面粗糙度值。

( ) 9．铣削时，铣刀的切削速度方向和工件的进给方向相同，这种铣削方式称为逆铣。

( )
10．数控机床开机后，不必先进行返回参考点操作。

( )
11．气隙磁场按正弦波分布的电动机是无刷直流电动机。

( )
12．绝对式脉冲发生器的单个码盘上有八条码道，则其分辨率约为l．300。

( ) 13．某数控机床平均切削进给速度V s=0．3m／min，丝杠导程L=6mm，则丝杠的转速为20r／min。

( )
14．对刀点就是在加工零件时刀具相对于零件运动的起始点。

( )
15．螺距误差是系统固有误差，是不可以补偿的。

( )
16．G04时暂停(延时)指令，是续效指令。

( )
17．G43、G44指令只用于主轴轴向移动的补偿。

( )
18．中心孔是加工传动丝杠的基准，在每次热处理后，都应进行修研加工。

( ) 19．插补运动的轨迹与理想轨迹完全一样。

( )
20．在进给位置伺服系统中，UDC是指脉冲／相位变换器。

( )
二、选择题(选择正确的答案，将相应的字母填人题内的括号中。

每题1分，满分40 分)：
1．对于数控机床，最具机床精度特征的一项指标是( )。

(A)机床的运动精度 (B)机床的传动精度
(C)机床的定位精度 (D)机床的儿何精度
2．数控机床的旋转轴之一A轴是绕( )直线轴旋转的轴。

(A)x轴 (B)Y轴 (C)Z轴 (D)W轴
3．数控机床进给系统采用齿轮传动副时，应该有消隙措施，其消除的是( )。

(A)齿轮轴向间隙 (B)齿顶间隙 (C)齿侧间隙 (D)齿根间隙
4．铣螺旋槽时，必须使工件作等速转动的同时，再作( )移动。

(A)匀速直线 (B)变速直线 (C)匀速曲线 (D)变速曲线
5．根据控制运动方式的不同，机床数控系统可分为( )。

(A)开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统
(B)点位控制系统和连续控制系统
(C)多功能数控系统和经济型数控系统
(D)NC系统和CNC系统
6．FMS是指( )。

(A)柔性制造系统 (B)柔性制造单元
(c)计算机集成制造系统 (D)加工中心
7．加工圆弧时，若两轴的系统增益相同，进给速度V=常数，单由于刀具实际位置对指令位置有跟随误差，则会产生圆弧半径误差AR，其误差关系式为( )。

(A)△R=v／2RK (B)AR=v／2RK2 (C)AR= V2／2RK (D)AR=V2／2RK2
8．直线感应同步器类型有( )。

(A)标准型、窄型、带型和长型 (B)标准型、窄型、带型和三重型
(c)非标准型、窄型、带型和宽型 (D)非标准型、窄型、带型和三重型
9．滚珠丝杠预紧的目的是( )
(A)增加阻尼比，提高抗振性 (B)提高运动平稳性
(C)消除轴向间隙和提高传动刚度 (D)加大摩擦力，使系统能自锁
10．铣刀在一次进给中所切掉的工件表层的厚度称为( )。

(A)铣削宽度 (B)铣削深度 (C)进给量 (D)切削量
11．数控铣床的最大特点是( )，即灵活、通用、万能，可加工不同形状的工件。

(A)精度高 (B)工序集中 (c)高柔性 (D)效率高
12．铣床上用的分度头和各种虎钳都是( )夹具。

(A)专用 (B)通用 (c)组合 (D)以上都可以
13．球头铣刀的球半径通常( )加工曲面的曲率半径。

(A)小于 (B)大于 (c)等于 (D)A，B，c都可以
14．通过主切削刃上某一点，并与该点的切削速度方向垂直的平面称为( )。

(A)基面 (B)切削平面 (C)主剖面 (D)横向剖面
15．加工中心的刀具可通过( )自动调用和更换。

(A)刀架 (B)对刀仪 (C)刀库 (D)换刀机构
16．刀具的选择主要取决于工件的结构、工件的材料、工序的加工方法和( )。

(A)设备 (B)加工余量
(c)加工精度 (D)工件被加工表面的粗糙度
17．刀具起点在(-35，35)，从切向切入到(-20，O)，按如图l-10所示路径加工零
件，再从(-20，o)切向推出到(-35，-35)，正确的程序是( )。

(A)N01 Ggo G00 G41 X-20 Y35 1301
N02 G01 X-20 YO F200．0
N03 C02 XO Y-20
(B)N01 G90 G00 G41 X-20 Y35 DOI
N02 G0l X-20 YO F200．0
N03 G03 XO Y-20
(C)N01 G90 G00 G42 X-20 Y35 D01
N02 G01 X-20 YO F200．0
N03 G02 XO Y-20
(D)N01 G90 COO G42 X-20 Y35 D01
N02 G01 X-20 YO F200．0
N03 G03 XO Y-20
(C)G00、G04、Gl8、Gl9、G40、G41、G42
(D)G01、G02、G03、Gl7、G40、G41、G42
18．高速铣削刀具的装央方式不宜采用以下的哪一个( )。

(A)液压夹紧式 (B)弹性夹紧式 (C)侧固式 (D)热膨胀式
19．FANUC系统中，程序段Gl7 G16 G90 X100．0 Y30．0中，Y指令是( )。

(A)旋转角度 (B)极坐标原点到刀具中心距离
(c)1，轴座标位置 (D)时间参数
20．平面的质量主要从( )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
21．FANUC系统中，程序段G51 XO YO Pl000中，P指令是( )。

(A)子程序号 (B)缩放比例 (C)暂停时间 (D)循环参数
22．某数控机床工作台采用滚珠导轨，其支承导轨长度L=500mm，动导轨长度Ld=
200一，动导轨行程长度z：300ram，若要求动导轨在全长上始终与滚动体相接触，则滚动体与保持架的长度L。

应为( )
(A)200mm (B)250rnm (C)300mm (D)350mm
23．FANUC系统中GS0是指( )。

(A)镗孔循环 (B)反镗孔循环 (C)攻牙循环 (D)取消固定循环
24．准备功能G代码中，能使机床作某种运动的一组代码是( )。

(A)G00、G01、G02、G03、G40、C,41、CA2
(B)C00、G01、G02、G03、G90、G91、G92
25．用光栅传感器测直线位移时，为了辨别移动方向，在莫尔条纹间距B内，相距B／4设置两个光电元件，两光电元件输出点与信号的相位差是( )。

(A)30。

(B)60。

(C)90。

(D)180。

26．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( )。

(A)测量基准 (B)装配基准 (c)工艺基准 (D)定位基准
27．在CNC系统的以下各项误差中，( )是不可以用软件进行误差补偿，提高定位精度的。

(A)由摩擦力变动引起的误差 (B)螺距累积误差
(c)机械传动间隙 (D)机械传动元件的制造误差
28．一台三相反应式步进电动机，其转子有40个齿采用单、双六拍通电方式。

若控制脉冲频率f=1000Hz，则该步进电动机的转速(r／min)为( )。

(A)125 (B)250 (C)500 (D)750
29．( )是编程人员在编程时使用的，由编程人员在工件上指定某一固定点为原点，所建立的坐标系。

(A)工件坐标系 (B)机床坐标系
(C)右手直角笛卡儿坐标系 (D)标准坐标系
30．FANUC系统中，高速切削功能：预处理控制G代码，是( )。

(A)G08 (B)G09 (C)GIO (D)G39
31．某加工程序中的一个程序段为N003 G91 G18 G94 G02 X30．0 Y35．0 130．0 F100 LF，该程序段的错误在于( )。

(A)不应该用G91 (B)不应该用Gl8
(C)不应该用G94 (D)不应该用G02
32．程序段COO G01 G02 G03 X50．0 Y70．0 R30．0 F70最终执行( )指令。

(A)G00 (B)C01 (C)G02 (D)G03
33．加工中心按主轴的方向可分为( )两种。

(A)z坐标和C坐标(B)经济性、多功能 (c)立式和卧式(D)移动和转动
34．在(50，50)坐标点，钻一个深IOMM的孔，z轴坐标零点位于零件表面上，则指令为( )。

(A)G85 X50．0 Y50．0 Z-10．0 RO F50
(B)G81 X50．0 Y50．0 Z-10．0 RO F50
‘(C)G81 X50．0 Y50．0 Z-10．0 R5．0 F50
(D)G83 X50．0 Y50．0 Z-10．0 R5．0 F50
35．光栅利用( )，使得它能测得比栅距还小的位移量。

(A)细分技术 (B)数显表
(c)莫尔条纹的作用 (D)高分辨指示光栅
36．通常用球刀加工比较平缓的曲面时，表面质量不会很高，粗糙度值大，这是因为( )而造成的。

(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
37．主刀刃与铣刀轴线之间的夹角称为( )。

(A)螺旋角 (B)前角 (C)后角 (D)主偏角
38．渗碳的目的是提高钢表层的硬度和耐磨性，而( )仍保持韧性和高塑性。

(A)组织 (B)心部 (C)局部 (D)表层
39．键槽铣刀用钝后，为了能保持其外径尺寸不变，应修磨( )。

(A)周刃 (B)端刃 (c)周刃和端刃 (D)侧刃
40．数控机床位置检测装置中——属于旋转型检测装置。

(A)感应同步器 (B)脉冲编码器 (c)光栅 (D)磁栅
三、简答题(每小题4分，满分20分)
1．什么是数控机床?其工作原理是什么?数控机床有哪些特点?
2．何为加工中心的参考点?返回参考点的方式有哪两种?简要说明两者特点。

3．数控机床按加工路线分类，可分为哪几类?各有何特点?
4．什么叫逐点比较插补法，一个插补循环包括哪些节拍?
5．什么叫封闭环、增环、减环?图1．11所示尺寸链环中，A∑、B∑、C∑分别为封闭环，试判断各尺寸链中哪些是增环?哪些是减环?
四、编程题(满分20分)
用加工中心(数控铣床)加工图1—12所示零件。

零件材料均为45钢调质，毛坯为
200mm X llOmm X 10mm的板料，按图样要求完成零件节点、基点计算，设定工件坐标系，制定正确的工艺方案(包括定位、夹紧方案和工艺路线)，选择合理的刀具和切削工艺参数，编制数控加工程序。

答案：
三、简答题
1．答：数控机床是采用数字控制技术或装有数控系统的机床。

工作原理是将零件加工
过程中所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，由程序员编制成规定的加工程序，通过输入介质送人计算机，由计算机对输入的信息进行处理与运算，发出相应指令来控制机床的伺服系统或其他运行机构，使机床自动加工出所需的工件。

其特点有：高精度，高柔性，高效率，减轻工人的劳动强度，改善了劳动条件，有良好的经济效益，有利于生产的管理和现代化。

2．答：加工中心参考点又名原点或零点，是机床的机械原点和电气原点相重合的点，是原点复归后机械上固定的点。

按机床检测元件检测原点信号方式的不同，返回机床参考点的方法有两种：一种为栅点法，另一种为磁开关法。

栅点法的特点是如果接近原点速度小于某一固定值，则伺服电动机总是停止于同一点，也就是说，在进行回原点操作后，机床原点的保持性好。

磁开关法的特点是软件及硬件简单，但原点位置随着伺服电机速度的变化而成比例地漂移，即原点不确定。

3．答：数控机床按加工路线分类可分为三类：
(1)点位控制系统。

其特点是刀具相对于工件移动过程中，不进行切削加工，它对运动的轨迹没有严格的要求，只要实现从一点坐标到另一点坐标位置的准确移动，几个坐标轴之间没有任何联系。

(2)直线控制系统。

其特点是刀具相对于工件的运动不仅要控制两点之间的准确位置，还要控制两点之间移动的速度和轨迹。

(3)轮廓控制系统。

其特点是能对两个或三个以上的坐标轴进行严格的连续控制，不仅要控制起点和终点位置，而且要控制两点之问每一点的位置和速度，加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。

4．答：逐点比较插补法是通过逐点比较刀具与所加工曲线的相对位置，确定刀具的进给方向，以加工出所需的零件廓型。

一个插补循环包括：偏差判断、坐标进给、偏差计算、终点判断四个节拍。

5．解：在加工工程中，间接获得，最后保证的尺寸，称为封闭环。

在一个封闭的尺寸链环中，如果某个尺寸链环的尺寸增大(或减小)，其余组成环的尺寸不变，最终使封闭环尺寸随之增大(或减小)的环称增环。

(具体判断凡是与封闭环箭头相反的环称减环)
反之，如果某个尺寸链环的尺寸增大(或减小)，其余组成环的尺寸不变，反而使封闭环尺寸随之减小(或增大)的环称减环。

(具体判断凡是与封闭环箭头相同的环称减环) 因此，图a中A1、A3、A5为增环，A2、A4减环。

图b中B2、B4、B6为增环，B1、B3、B5为减环。

图c中C1、C2、C4、C7、C9、Cl0、Cll为增环，C3、C5、C6、C8为减环。

四、编程题(答案略)。