《机床数控技术及应用》课程模拟试卷
考试时间： 120分钟 总分： 100分 班级： ____ 学号： ____ 姓名： ____
填空题（每空1分，共20分）
- 数控机床的核心是 __，它根据输入的零件加工程序，发出控制指令,驱动机床各坐标轴的运动。
- 数控机床的坐标系采用 __ 坐标系，规定 **__ 刀具相对于静止工件运动的原则。
- 数控系统按控制轨迹可分为点位控制、 __ 和 __ 三种类型。
- 在数控机床的闭环控制系统中，检测装置通常安装在 __ 上，用于直接检测 __ 的实际位移。
- 插补计算是数控系统的核心功能之一，其作用是 __,从而控制机床加工出所需的轮廓形状。
- 常用的伺服驱动电机有 __、 __ 和直线电机。
- 数控编程的方法主要有 __ 编程和 __ 编程。
- 在G代码中，G00 表示 __ 指令，G01 表示 __ 指令。
- 数控机床的辅助功能代码用 ____ 表示，主要用于控制机床的 ____ 等辅助操作。
- 刀具半径补偿指令 G41 是 __ 补偿，G42 是 __ 补偿。
选择题（请将正确答案的字母填入括号内，每题2分，共20分）
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世界上第一台数控机床诞生于（ ）年。 A. 1948 B. 1952 C. 1958 D. 1969
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数控机床的“心脏”是指（ ）。 A. 机床本体 B. 数控系统 C. 伺服系统 D. 辅助装置
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下列指令中，属于准备功能（G功能）的是（ ）。 A. M03 B. S500 C. G90 D. T01
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在数控铣床上用φ10mm的立铣刀加工一个长100mm、宽50mm的矩形，若不考虑刀具半径补偿，则程序中的轨迹坐标应该是（ ）。 A. 矩形的四个顶点坐标 B. 比矩形四周各小5mm的矩形顶点坐标 C. 比矩形四周各大5mm的矩形顶点坐标 D. 无法确定
（图片来源网络，侵删） -
开环步进伺服系统的主要特征是（ ）。 A. 有检测反馈环节，精度高 B. 无检测反馈环节，结构简单，成本低 C. 控制直流电机 D. 控制交流电机
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在“G54 G90 G00 X50.0 Y-30.0;”程序段中，“G54”的含义是（ ）。 A. 快速点定位 B. 绝对坐标编程 C. 选择工件坐标系1 D. 刀具长度补偿
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用于控制主轴正转的辅助功能指令是（ ）。 A. M00 B. M03 C. M05 D. M30
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数控系统对输入的加工程序进行运算处理，向伺服系统发出脉冲信号，该信号是（ ）。 A. 模拟信号 B. 数字信号 C. 连续信号 D. 交流信号
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在数控车床上，加工圆锥面时，通常使用（ ）指令。 A. G00 B. G01 C. G02 D. G03
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下列哪种材料不适合用于制造数控机床的导轨？（ ）。 A. 铸铁 B. 淬火钢 C. 陶瓷 D. 普通碳钢
判断题（正确的打“√”，错误的打“×”，每题2分，共10分）
- 数控机床的加工精度完全取决于数控系统的计算精度。（ ）
- 闭环控制系统的精度高于半闭环控制系统。（ ）
- 在数控编程中，模态G代码一旦指定，就一直有效，直到被同组的另一个G代码取代。（ ）
- 数控机床的回参考点操作是为了建立机床坐标系。（ ）
- G代码和M代码都属于数控系统的准备功能。（ ）
简答题（每题5分，共20分）
- 简述数控机床由哪几个基本部分组成,并说明各部分的主要功能。
- 解释什么是“机床原点”、“参考点”和“工件原点”,它们之间有什么关系？
- 什么是刀具半径补偿？其主要作用是什么？
- 开环、半闭环、闭环控制系统各有什么特点？分别适用于什么场合？
编程题（共20分）
如下图所示，需要在一个100mm × 100mm × 20mm的铝合金毛坯上，加工一个深5mm的凹槽，凹槽的轮廓尺寸为60mm × 40mm，四个角为R10的圆角，假设刀具已安装，工件坐标系（G54）已设定，下刀点为P点(0, 0, 0)。
要求：
- 选择合适的加工刀具（直径）和切削工艺（如分层切削）。
- 编写完整的加工程序（要求使用G90绝对坐标编程，并考虑刀具半径补偿）。
- 程序应包含：程序名、程序开始（设定坐标系、主轴、冷却液）、下刀、轮廓加工、抬刀、程序结束等部分。
（提示：假设刀具直径为φ10mm，则刀具半径为5mm，加工轮廓的基点坐标需要计算。）
综合分析题（10分）
某数控加工中心在批量加工一批零件时，发现零件的尺寸精度出现有规律的、逐渐增大的累积误差,导致最后几个零件超差。
问题：
- 请分析可能产生这种“累积误差”的原因有哪些？（至少列出3点）
- 针对这些可能的原因,应如何进行诊断和排除？
参考答案及评分标准
填空题（每空1分，共20分）
- 数控系统
- 右手笛卡尔，刀具相对于静止工件
- 直线控制，轮廓控制
- 机床工作台（或移动部件），工作台（或移动部件）
- 在已知起点和终点之间进行“数据密化”，计算出中间点的坐标
- 步进电机，直流伺服电机（或交流伺服电机）
- 手工，自动（或CAD/CAM）
- 快速点定位，直线插补
- M，开关功能（如主轴、冷却液、换刀等）
- 左刀，右刀
选择题（每题2分，共20分）
- B
- B
- C
- C
- B
- C
- B
- B
- B
- D
判断题（每题2分，共10分）
- × （还取决于机床的机械精度、刚度、热变形等）
- × （G代码是准备功能,M代码是辅助功能）
简答题（每题5分，共20分）
- 答： 数控机床主要由以下四部分组成：
- 程序及输入输出设备： 功能是存储、编辑、输入和输出零件加工程序。
- 数控装置： 功能是接收输入的程序和数据，进行译码、插补计算,并向伺服系统发出控制指令。
- 伺服系统： 功能是接收数控装置的指令，驱动机床的执行机构（如工作台、主轴）运动。
- 机床本体： 功能是实现切削加工的机械部分，包括主运动、进给运动等机械结构。
