内容正文:
编写说明:四川省《智能制造类考纲百套卷》,依据《四川省普通高校招生职业技能考试大纲智能制造类》编写。本专辑涵盖机械制图、机械基础、金属加工与实训、电工电子技术与技能、数控加工工艺与编程共5个技术模块,且每个课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)拆解考点为微目标,紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦综合提升,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第78卷考点训练卷,按《数控加工工艺与编程》中的数控编程知识范围和要求编写。具体内容为:1.掌握手工编程中节点(基点)的计算方法;2.能根据零件图进行车床和铣床零件的编程计算。
四川省《智能制造类考纲百套卷》第78卷
数控加工工艺与编程
手工编程节点计算与零件编程 考点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1.编程人员在手工计算零件轮廓上各点的坐标时,需要先找到相邻几何元素(直线与直线、直线与圆弧)的交点。这些轮廓上的关键交点称为( )。
A. 节点
B. 基点
C. 切点
D. 圆心点
【答案】B
【解析】基点是零件轮廓上相邻几何元素(直线-直线、直线-圆弧、圆弧-圆弧)的交点。节点是曲线逼近时的线段交点,用于非圆曲线。
2.编程人员在数控铣床上加工一非圆曲线轮廓(如椭圆弧)时,需用直线段或圆弧段逼近该曲线。逼近线段之间的交点称为( )。
A. 基点
B. 节点
C. 切点
D. 拐点
【答案】B
【解析】节点是用于逼近非圆曲线(椭圆、抛物线等)的各直线段或圆弧段之间的交点。基点则是轮廓上相邻几何元素的自然连接点。
3.手工编程中,编程人员拿到零件图后首先要进行数值计算。数值计算中"基点"的准确定义是零件轮廓上相邻____的交点( )。
A. 曲线段与曲线段
B. 几何元素(直线/圆弧)
C. 刀具轨迹与轮廓
D. 测量基准与设计基准
【答案】B
【解析】基点是相邻几何元素(直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧)的连接点坐标。编程时需要根据零件图上的尺寸标注计算基点的绝对坐标值。
4.编程人员在计算基点坐标时,已知一段直线与一段圆弧相切,需要求出切点坐标。解决这类问题常用的数学方法是( )。
A. 加减乘除四则运算
B. 解直线方程与圆方程联立方程组
C. 直接测量图纸标注尺寸
D. 任意取近似值即可
【答案】B
【解析】求解直线与圆弧的基点(切点)坐标,需列出直线方程和圆方程并联立求解,一般采用代入法消元后解一元二次方程。
5.编程人员在手工计算圆弧与圆弧的交点(基点)坐标时,已知两个圆的圆心坐标和半径,求两圆交点。该计算涉及的基本几何关系是( )。
A. 两圆半径之比
B. 两圆圆心距与半径的关系
C. 圆周率π的计算
D. 圆的周长计算
【答案】B
【解析】两圆相交时,其交点坐标由两圆的圆心坐标、半径以及两圆圆心距共同决定,通常通过圆心距公式结合圆的方程联立求解。
6.在数控车削加工中,编程人员需要根据零件图计算各段轮廓的终点坐标。图中标注一段锥面大端直径D=50mm、小端直径d=30mm、锥面长度L=40mm,编程时锥面起点和终点的X坐标分别为( )。
A. X30和X50
B. X15和X25
C. X30.0和X50.0
D. X15.0和X25.0
【答案】D
【解析】数控车床编程使用直径编程方式,但坐标值按直径的一半写入,即X坐标值为半径值。D=50mm对应X25.0,d=30mm对应X15.0。
7.编程人员在手工编写数控车床外圆加工程序时,毛坯直径50mm、最终直径40mm、长度60mm。粗车时每次切深2mm(直径方向),计算粗车需分几刀完成( )。
A. 2刀
B. 3刀
C. 4刀
D. 5刀
【答案】B
【解析】直径方向单边切深2mm(即直径4mm),毛坯50mm到成品40mm需切除10mm(直径方向),10÷4=2.5,故需3刀(第1刀切至46mm、第2刀切至42mm、第3刀切至40mm)。
8.操作工在数控铣床上加工一个80mm×60mm的矩形轮廓。编程时以左下角为编程原点O(0,0),轮廓逆时针绕行。计算右上角顶点的坐标应写入程序的是( )。
A. (80,60)
B. (40,30)
C. (80,0)
D. (0,60)
【答案】A
【解析】矩形轮廓以左下角为编程原点,长80、宽60,则右上角顶点坐标为(80,60)。逆时针绕行的四个顶点依次为(0,0)→(80,0)→(80,60)→(0,60)→(0,0)。
9.编程人员手工计算圆弧基点时,已知圆弧起点(20,0)、终点(0,20)、圆心(0,0),圆弧半径为20mm。该圆弧在XY平面内的圆心角为( )。
A. 45°
B. 90°
C. 135°
D. 180°
【答案】B
【解析】起点(20,0)在X轴正方向,终点(0,20)在Y轴正方向,圆心(0,0)。从起点到终点绕圆心转过的角度为90°(从+X到+Y)。
10.数控铣削加工中,为保证铣刀中心轨迹与编程轮廓之间的距离恰好等于刀具半径,需使用刀具半径补偿功能。补偿方向由进给方向和刀具相对于轮廓的位置决定。沿进给方向看,刀具在轮廓右侧时应选用的补偿指令是( )。
A. G40
B. G41
C. G42
D. G43
【答案】C
【解析】G42为刀具半径右补偿,即沿刀具进给方向观察,刀具中心偏在工件轮廓的右侧。G41为左补偿。补偿值通过在D代码对应的存储器中设定。
11.数控铣床编程人员在编写轮廓加工程序时,已知刀具直径为16mm,轮廓为圆形(直径60mm)。若采用刀具中心编程方式,编程时圆形轨迹的直径应设置为( )。
A. 60mm
B. 44mm
C. 76mm
D. 30mm
【答案】B
【解析】刀具中心编程需将刀具半径偏移量考虑在内。铣外圆时,刀具中心轨迹直径 = 轮廓直径 - 刀具直径 = 60 - 16 = 44mm。若用刀具半径补偿则直接编程轮廓尺寸。
12.编程人员在加工一个由直线和R20圆弧组成的零件轮廓时,已计算出基点坐标。在编程前需要按照各基点之间的连接关系依次编写加工程序。这种将各基点坐标按加工顺序连接起来的过程称为( )。
A. 程序优化
B. 走刀路线规划
C. 坐标换算
D. 插补运算
【答案】B
【解析】走刀路线规划是指将计算出的各基点按加工顺序连接成连续的刀具路径,确定进给方向、起点和终点,是数值计算完成后到正式编程之间的关键步骤。
13.编程人员在数控车床上加工一段SR20的球头外圆,球头部分的编程需要确定球心的坐标位置。已知球头顶点距工件右端面5mm、球头根部直径32mm,该球头的球心距离工件右端面的距离是( )。
A. 5mm
B. 15mm
C. 20mm
D. 25mm
【答案】C
【解析】球头SR20的球心在球面顶点向Z轴负方向20mm处。球头顶点距端面5mm,则球心距端面 = 5 + 20 = 25mm。注意从球头根部直径32mm可算得球头高度。
14.编程人员在手工编写加工程序时,完成数值计算和走刀路线规划后,下一步应按数控系统格式要求编写程序段。这一环节中,需要将各基点的计算结果填入适当的( )。
A. 程序单和地址符
B. 工艺卡片和刀具表
C. 机床参数表
D. 质量检验报告
【答案】B
【解析】数值计算完成后,编程人员将各基点坐标填入工艺卡片(含加工顺序、刀具、切削用量等),再按照字-地址格式编写程序单。注意本题问的是"环节中"最恰当的答案。
15.数控铣削编程中,采用刀具半径补偿编程时编程人员直接按零件图样尺寸编写轮廓程序,补偿值由操作工在机床面板上输入。这种编程方式的优点是( )。
A. 编程时无需计算刀具中心轨迹
B. 可减少程序段数量
C. 提高切削速度
D. 降低刀具磨损
【答案】A
【解析】采用刀具半径补偿(G41/G42)编程时,编程轨迹直接按零件轮廓尺寸编写,无需人工计算刀具中心轨迹。补偿值(刀具半径)由操作者在机床D存储器中设定,换刀时只需修改补偿值而不必修改程序。
二、多项选择题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
16.编程人员在手工计算零件轮廓坐标时,需要先识别轮廓上的关键点。这些关键点按照定义不同可分为基点和节点。下列关于基点和节点的说法正确的有( )。
A. 基点是相邻几何元素(直线/圆弧)的交点
B. 节点是非圆曲线逼近时线段间的交点
C. 基点坐标可直接从零件图尺寸计算得出
D. 节点数量越多,逼近精度越高
【答案】ABCD
【解析】基点是直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧的交点;节点是非圆曲线用直线/圆弧逼近时的交点。节点越多逼近越精确,但程序段也越多。
17.编程人员在数控铣床上加工由直线和圆弧组成的平面轮廓时,需要进行基点坐标计算。计算基点坐标常用的数学方法包括( )。
A. 三角函数法计算直角三角形边长
B. 解直线与圆的联立方程组
C. 两圆方程联立求解交点坐标
D. 利用几何关系推导坐标尺寸
【答案】ABCD
【解析】基点坐标计算是手工编程的核心数学工作,常用三角函数法(计算角度和边长)、直线与圆方程联立(求切点)、两圆方程联立(求交点),以及几何关系推导(如平行、垂直、相切等)。
18.操作工在数控车床上编写台阶轴加工程序时,需要计算各段外圆和端面的坐标位置。数控车床编程中常用的坐标计算方法有( )。
A. 按零件图标注尺寸直接换算
B. 利用锥度比公式计算锥面坐标
C. 计算倒角(C角)的起点和终点坐标
D. 计算圆弧切点坐标时用勾股定理
【答案】ABCD
【解析】数控车床编程的数值计算包括:直接换算图纸尺寸为坐标值、用锥度比公式C=(D-d)/L计算锥面、倒角C值决定起点终点偏移量、圆弧切点用勾股定理或三角函数计算。
19.编程人员用手工编写数控车床加工程序时,在完成数值计算后需要进行一系列后续工作。手工编程的主要步骤包括( )。
A. 工艺分析:确定加工方案和切削用量
B. 数值计算:计算各基点坐标
C. 填写程序单并输入数控系统
D. 程序检验与首件试切验证
【答案】ABCD
【解析】手工编程五步骤:工艺分析→数值计算→编写程序单→程序输入→程序检验与首件试切。每一步都是后一步的基础,缺一不可。
20.编程人员在数控铣床上加工零件时,刀具半径补偿的设定直接影响加工精度。关于刀具半径补偿的说法正确的有( )。
A. G41为左补偿,刀具在轮廓左侧
B. G42为右补偿,刀具在轮廓右侧
C. G40取消刀具半径补偿
D. 采用补偿编程时按零件轮廓尺寸编程
【答案】ABCD
【解析】G41左补偿(刀具在轮廓左侧)、G42右补偿(刀具在右侧)、G40取消。使用补偿时按轮廓尺寸编程,补偿值(半径)在D存储器中设定。
21.在数控铣削编程中,编程人员需要根据零件的轮廓形状选择合适的走刀路线。合理的走刀路线规划应考虑的因素包括( )。
A. 保证加工精度和表面质量
B. 尽量缩短走刀路径长度
C. 避免刀具过切或与工件碰撞
D. 符合顺铣或逆铣的工艺要求
【答案】ABCD
【解析】走刀路线规划需综合考虑:加工精度(避免接刀痕)、效率(路径最短)、安全性(防碰撞)、切削方式(顺铣表面质量好、逆铣刀具寿命长)。
22.数控车削编程中,编程人员需要根据毛坯和成品尺寸计算走刀次数和每刀切深。影响走刀次数计算的因素包括( )。
A. 毛坯直径与成品直径的差值
B. 刀具材料的切削性能
C. 机床的刚性条件
D. 工件材料的硬度
【答案】ABCD
【解析】走刀次数由总加工余量除以每刀切深确定。每刀切深受刀具材料(硬质合金或高速钢)、机床刚性(大机床可大切深)、工件硬度(硬材料切深小)等因素影响。
23.手工编程中的数值计算不仅要计算基点和节点坐标,还需要为加工程序准备必要的数据。下列属于数值计算阶段工作内容的有( )。
A. 计算刀具中心轨迹坐标
B. 确定圆弧插补所需的圆心坐标和半径
C. 计算点位加工作业的坐标位置
D. 换算公制与英制单位
【答案】ABC
【解析】数值计算主要包括:基点/节点坐标、刀具中心轨迹、圆弧圆心坐标和半径、孔位坐标等。公制英制换算不是数值计算的常规内容,应在编程前统一设定。
24.编程人员在数控铣床上编写一个含R15圆弧的L形轮廓程序时,程序段中需要写入圆弧插补指令和参数。下列关于圆弧编程的说法正确的有( )。
A. G02和G03分别指定圆弧插补方向
B. R编程方式直接写圆弧半径值
C. I、J、K编程方式指定圆心相对起点的增量坐标
D. 整圆加工必须使用I、J、K方式编写
【答案】ABCD
【解析】圆弧插补可用R(半径)或I、J、K(圆心增量)方式编程。R方式简单但无法编整圆(R方式只能编≤180°的圆弧),整圆必须用I、J、K方式。
25.操作工在数控车床上加工螺纹时,编程前需要计算螺纹相关参数。螺纹车削编程中需要计算或确定的参数包括( )。
A. 螺纹大径和小径尺寸
B. 螺距和导程的数值
C. 螺纹车削的进刀次数和每刀切深
D. 螺纹车刀的刀具角度
【答案】ABC
【解析】螺纹编程需要确定大径、小径、螺距/导程,以及根据牙型高度计算进刀次数和每刀切深。刀具角度影响螺纹牙型但属于刀具选择范畴,不在编程计算中。
三、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
26.编程人员在手工编程时,需要先识别零件轮廓上的关键坐标点。相邻直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧的交点称为____;用直线段逼近非圆曲线时各逼近段的交点称为____。
【答案】基点;节点
【解析】基点是相邻几何元素的自然连接点,可直接从尺寸标注计算。节点是曲线逼近时产生的交点,节点越多逼近精度越高。
27.编程人员在数控铣床上编制80mm×60mm矩形轮廓程序,以左下角为编程原点(0,0),按逆时针顺序计算各基点坐标。四个顶点依次为(0,0)、____、(80,60)和____。
【答案】(80,0);(0,60)
【解析】矩形(0,0)→(80,0)→(80,60)→(0,60)→(0,0)。数控编程需要将每个基点的绝对坐标值计算准确,作为G01/G00指令的坐标参数。
28.数控车床上加工台阶轴,编程人员需计算各段外圆和端面的坐标。图中标注毛坯外圆直径50mm,第1段外圆直径40mm、长度30mm,第2段外圆直径30mm、全长50mm。采用直径编程时,第1段外圆起点的X坐标为____。
【答案】X40.0
【解析】数控车床采用直径编程,X坐标值为直径值。第1段外圆直径40mm,故X坐标指令写为X40.0。编程时还需注意Z轴起点位置。
29.操作工在数控铣床上用一个φ16mm立铣刀加工外轮廓,采用刀具半径补偿编程。若实际使用φ18mm立铣刀,操作工无需修改加工程序,只需在D存储器中将补偿值由8改为____即可。
【答案】9
【解析】刀具半径补偿值等于刀具实际半径。φ16铣刀半径8mm,φ18铣刀半径9mm,只需修改D存储器中的补偿值为9mm即可,程序不变。
30.编程人员在计算两直线相交基点坐标时,已知直线1过点(0,0)倾斜角30°,直线2过点(100,0)倾斜角90°。直线1上任意点的坐标满足关系式Y=X·tan30°≈0.577X,直线2的方程为X=____。两直线交点坐标为(100,____)。
【答案】100;57.7
【解析】直线2垂直于X轴,方程为X=100。代入直线1方程Y=0.577×100=57.7。故交点坐标为(100,57.7)。这是手工编程中最简单的基点计算。
31.编程人员在车床上编写圆弧加工程序时,需要计算圆弧圆心相对起点的增量坐标(I、K值)。已知圆弧起点距工件右端面Z-5、X20,圆心在Z-15、X20,则I=____、K=____。
【答案】0;-10
【解析】I为圆心X坐标减起点X坐标=20-20=0,K为圆心Z坐标减起点Z坐标=-15-(-5)=-10。I、K为增量值,不分正负号决定圆弧方向。
32.数控铣削编程中,加工一个直径80mm的整圆轮廓。若采用圆心增量坐标(I、J)方式编程,起点设在(40,0)处,圆心在(0,0)处。程序段中应写入I=____、J=____。
【答案】-40;0
【解析】I为圆心X减起点X=0-40=-40,J为圆心Y减起点Y=0-0=0。整圆加工必须用I、J、K方式编程,不能用R方式。
33.编程人员在铣床上加工R25的半圆弧凸台,圆弧起点在X0、Y0,圆心在X25、Y0。采用R编程方式时程序段为"G03 X____ Y____ R25"。
【答案】50;0
【解析】半圆弧起点(0,0)、圆心(25,0)、半径25mm,则终点为(50,0)。半圆=180°用R方式可行(R方式≤180°)。注意G03为逆时针,G02为顺时针。
34.数控车削编程中,加工一段锥度比为1:5的锥面,锥面小端直径20mm、长度50mm。锥度比C=(D-d)/L,代入计算得大端直径D=____mm。
【答案】30
【解析】由C=(D-d)/L得1:5=(D-20)/50,即0.2×50=D-20,D=10+20=30mm。锥度比计算是车床编程中锥面基点计算的基本公式。
35.操作工在数控车床上加工M20×1.5的外螺纹,编程前需计算螺纹大径(公称直径)和牙型高度。普通螺纹的理论牙型高度h=0.5413P≈____mm(保留一位小数),螺纹小径=大径-2×牙高≈____mm。
【答案】0.8;18.4
【解析】螺距P=1.5mm,牙型高度h≈0.5413×1.5≈0.812mm(约0.8mm)。螺纹小径=20-2×0.812=18.376mm≈18.4mm。这是螺纹编程前的常用数值计算。
四、判断题(共15小题,每题2分,共30分)
36.基点是零件轮廓上相邻几何元素(直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧)的交点,可直接从零件图的尺寸标注中计算得出( )
【答案】√
【解析】基点坐标由零件图上标注的尺寸决定,编程人员通过几何关系和尺寸换算即可求得所有基点的坐标值。
37.手工编程中,数值计算阶段的目的是确定零件上所有基点的坐标。基点的数量与零件轮廓的复杂程度有关,轮廓越复杂基点越多( )
【答案】√
【解析】基点数量与轮廓几何元素的数量直接相关。每个直线段或圆弧段都需要起点和终点两个基点,轮廓越复杂、分段越多,基点数量越多。
38.数控铣床编程加工椭圆轮廓时,用直线段逼近椭圆曲线。逼近节点越多,程序的精度和加工效率都越高( )
【答案】×
【解析】节点越多逼近精度越高,但程序段数量也越多,加工效率反而降低。实际编程中需在精度和效率之间取得平衡,一般取节点间距0.5~2mm。
39.数控车床编程时采用直径编程方式,即X坐标值直接写入零件直径数值。例如直径40mm的外圆,程序中写为X40.0( )
【答案】√
【解析】数控车床的X轴坐标通常采用直径编程方式(即直径值编程),编程人员直接按零件图标注的直径尺寸写入X坐标,无需换算为半径值。
40.编程人员在计算直线与圆弧的切点时,直接用量角器测量图纸上标注的角度即可精确计算,无需解联立方程( )
【答案】×
【解析】手工编程中基点坐标计算必须精确到小数点后一位(0.1mm),通过解直线与圆的联立方程或三角函数计算得出,不能用量角器近似测量。
41.采用刀具半径补偿编程时,编程人员需要按刀具中心轨迹编写加工程序,不能直接按零件轮廓尺寸编写( )
【答案】×
【解析】恰恰相反,刀具半径补偿编程的最大优势就是可以直接按零件轮廓尺寸编写程序,刀具半径值在D存储器中设定,操作工根据实际刀具修改补偿值即可。
42.数控铣削加工中,G02为顺时针圆弧插补、G03为逆时针圆弧插补。判断顺逆需从垂直于加工平面的坐标轴正方向看向负方向( )
【答案】√
【解析】圆弧插补方向的判断以垂直于加工平面的第三轴正方向往负方向看为准。在XY平面上,从Z轴正方向看,顺时针为G02、逆时针为G03。
43.数控车床编程中使用G90外圆车削循环时,编程人员仍需逐个计算循环中每个基点的坐标,不能由系统自动完成( )
【答案】×
【解析】G90为单一固定循环,编程人员只需指定终点坐标和循环参数,系统自动完成进刀-切削-退刀-返回的整个循环动作,无需逐个计算中间点坐标。
44.编程人员在数控铣床上加工型腔时,走刀路线规划应从下刀点开始,按顺铣方式逐层去除材料,最后精铣轮廓( )
【答案】√
【解析】型腔加工标准流程:下刀点(通常预钻工艺孔)→ 从内向外逐层粗铣去除余量 → 精铣底面和侧壁。铣削方式优先选用顺铣以保证表面质量。
45.数控铣削编程中,G00和G01指令都可以用于刀具切入工件的动作,两者效果相同( )
【答案】×
【解析】G00为快速定位不切削,不能用于刀具切入工件。切入工件必须使用G01指令配合合适的进给速度(F值),否则会因快速碰撞损坏刀具和工件。
46.编程人员在计算圆弧基点时,用R方式编写小于等于180°的圆弧时不需要指定圆心坐标,系统根据起点、终点和半径自动计算圆心位置( )
【答案】√
【解析】R编程方式只需给出终点坐标和半径值R,系统根据起点、终点和半径自动确定圆心位置和圆弧方向。但R方式无法加工整圆(需要I、J、K)。
47.数控车床加工锥面时,锥度比C=(D-d)/L中的D和d均为直径值,编程时X坐标也按直径值写入( )
【答案】√
【解析】锥度比计算和编程都采用直径值,D为大端直径、d为小端直径。车床X坐标按直径值编程与锥度计算公式保持一致,无需换算。
48.手工编程中,遇到复杂的空间曲面零件时,人工计算节点的工作量很大,更适合采用自动编程方式完成( )
【答案】√
【解析】手工编程适合形状简单(直线、圆弧为主)的零件。对于复杂的空间曲面、自由曲面,人工计算节点坐标的工作量极大,应选用CAM自动编程。
49.刀具半径补偿值在程序中使用D代码设定,D01=5.0表示补偿5mm。当更换不同直径的刀具时,操作工必须修改加工程序中的D值( )
【答案】×
【解析】更换刀具时只需在机床面板的D存储器中修改补偿值即可,加工程序中的D代码不需要修改。如D01从5.0改为6.0,程序中的D01不变。
50.编程人员在计算两圆相交的基点坐标时,通过两圆方程联立可求得交点坐标。若两圆不相交则无解,编程时需检查计算结果的合理性( )
【答案】√
【解析】两圆方程联立最多有两个解(两个交点)。若判别式小于零则表示两圆不相交,此时应检查图纸尺寸是否正确或是否存在倒角/圆角过渡。
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编写说明:四川省《智能制造类考纲百套卷》,依据《四川省普通高校招生职业技能考试大纲智能制造类》编写。本专辑涵盖机械制图、机械基础、金属加工与实训、电工电子技术与技能、数控加工工艺与编程共5个技术模块,且每个课程均采用三阶递进式训练体系:基础层(具象化支架)拆解考点为微目标,紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷;巩固层(关联性支架)强化知识交叉与场景关联,按考纲专题编写专题训练卷;应用层(引导性支架)聚焦综合提升,结合知识模块与教材编写课程综合卷。
本试卷是第78卷考点训练卷,按《数控加工工艺与编程》中的数控编程知识范围和要求编写。具体内容为:1.掌握手工编程中节点(基点)的计算方法;2.能根据零件图进行车床和铣床零件的编程计算。
四川省《智能制造类考纲百套卷》第78卷
数控加工工艺与编程
手工编程节点计算与零件编程 考点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1.编程人员在手工计算零件轮廓上各点的坐标时,需要先找到相邻几何元素(直线与直线、直线与圆弧)的交点。这些轮廓上的关键交点称为( )。
A. 节点
B. 基点
C. 切点
D. 圆心点
2.编程人员在数控铣床上加工一非圆曲线轮廓(如椭圆弧)时,需用直线段或圆弧段逼近该曲线。逼近线段之间的交点称为( )。
A. 基点
B. 节点
C. 切点
D. 拐点
3.手工编程中,编程人员拿到零件图后首先要进行数值计算。数值计算中"基点"的准确定义是零件轮廓上相邻____的交点( )。
A. 曲线段与曲线段
B. 几何元素(直线/圆弧)
C. 刀具轨迹与轮廓
D. 测量基准与设计基准
4.编程人员在计算基点坐标时,已知一段直线与一段圆弧相切,需要求出切点坐标。解决这类问题常用的数学方法是( )。
A. 加减乘除四则运算
B. 解直线方程与圆方程联立方程组
C. 直接测量图纸标注尺寸
D. 任意取近似值即可
5.编程人员在手工计算圆弧与圆弧的交点(基点)坐标时,已知两个圆的圆心坐标和半径,求两圆交点。该计算涉及的基本几何关系是( )。
A. 两圆半径之比
B. 两圆圆心距与半径的关系
C. 圆周率π的计算
D. 圆的周长计算
6.在数控车削加工中,编程人员需要根据零件图计算各段轮廓的终点坐标。图中标注一段锥面大端直径D=50mm、小端直径d=30mm、锥面长度L=40mm,编程时锥面起点和终点的X坐标分别为( )。
A. X30和X50
B. X15和X25
C. X30.0和X50.0
D. X15.0和X25.0
7.编程人员在手工编写数控车床外圆加工程序时,毛坯直径50mm、最终直径40mm、长度60mm。粗车时每次切深2mm(直径方向),计算粗车需分几刀完成( )。
A. 2刀
B. 3刀
C. 4刀
D. 5刀
8.操作工在数控铣床上加工一个80mm×60mm的矩形轮廓。编程时以左下角为编程原点O(0,0),轮廓逆时针绕行。计算右上角顶点的坐标应写入程序的是( )。
A. (80,60)
B. (40,30)
C. (80,0)
D. (0,60)
9.编程人员手工计算圆弧基点时,已知圆弧起点(20,0)、终点(0,20)、圆心(0,0),圆弧半径为20mm。该圆弧在XY平面内的圆心角为( )。
A. 45°
B. 90°
C. 135°
D. 180°
10.数控铣削加工中,为保证铣刀中心轨迹与编程轮廓之间的距离恰好等于刀具半径,需使用刀具半径补偿功能。补偿方向由进给方向和刀具相对于轮廓的位置决定。沿进给方向看,刀具在轮廓右侧时应选用的补偿指令是( )。
A. G40
B. G41
C. G42
D. G43
11.数控铣床编程人员在编写轮廓加工程序时,已知刀具直径为16mm,轮廓为圆形(直径60mm)。若采用刀具中心编程方式,编程时圆形轨迹的直径应设置为( )。
A. 60mm
B. 44mm
C. 76mm
D. 30mm
12.编程人员在加工一个由直线和R20圆弧组成的零件轮廓时,已计算出基点坐标。在编程前需要按照各基点之间的连接关系依次编写加工程序。这种将各基点坐标按加工顺序连接起来的过程称为( )。
A. 程序优化
B. 走刀路线规划
C. 坐标换算
D. 插补运算
13.编程人员在数控车床上加工一段SR20的球头外圆,球头部分的编程需要确定球心的坐标位置。已知球头顶点距工件右端面5mm、球头根部直径32mm,该球头的球心距离工件右端面的距离是( )。
A. 5mm
B. 15mm
C. 20mm
D. 25mm
14.编程人员在手工编写加工程序时,完成数值计算和走刀路线规划后,下一步应按数控系统格式要求编写程序段。这一环节中,需要将各基点的计算结果填入适当的( )。
A. 程序单和地址符
B. 工艺卡片和刀具表
C. 机床参数表
D. 质量检验报告
15.数控铣削编程中,采用刀具半径补偿编程时编程人员直接按零件图样尺寸编写轮廓程序,补偿值由操作工在机床面板上输入。这种编程方式的优点是( )。
A. 编程时无需计算刀具中心轨迹
B. 可减少程序段数量
C. 提高切削速度
D. 降低刀具磨损
二、多项选择题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
16.编程人员在手工计算零件轮廓坐标时,需要先识别轮廓上的关键点。这些关键点按照定义不同可分为基点和节点。下列关于基点和节点的说法正确的有( )。
A. 基点是相邻几何元素(直线/圆弧)的交点
B. 节点是非圆曲线逼近时线段间的交点
C. 基点坐标可直接从零件图尺寸计算得出
D. 节点数量越多,逼近精度越高
17.编程人员在数控铣床上加工由直线和圆弧组成的平面轮廓时,需要进行基点坐标计算。计算基点坐标常用的数学方法包括( )。
A. 三角函数法计算直角三角形边长
B. 解直线与圆的联立方程组
C. 两圆方程联立求解交点坐标
D. 利用几何关系推导坐标尺寸
18.操作工在数控车床上编写台阶轴加工程序时,需要计算各段外圆和端面的坐标位置。数控车床编程中常用的坐标计算方法有( )。
A. 按零件图标注尺寸直接换算
B. 利用锥度比公式计算锥面坐标
C. 计算倒角(C角)的起点和终点坐标
D. 计算圆弧切点坐标时用勾股定理
19.编程人员用手工编写数控车床加工程序时,在完成数值计算后需要进行一系列后续工作。手工编程的主要步骤包括( )。
A. 工艺分析:确定加工方案和切削用量
B. 数值计算:计算各基点坐标
C. 填写程序单并输入数控系统
D. 程序检验与首件试切验证
20.编程人员在数控铣床上加工零件时,刀具半径补偿的设定直接影响加工精度。关于刀具半径补偿的说法正确的有( )。
A. G41为左补偿,刀具在轮廓左侧
B. G42为右补偿,刀具在轮廓右侧
C. G40取消刀具半径补偿
D. 采用补偿编程时按零件轮廓尺寸编程
21.在数控铣削编程中,编程人员需要根据零件的轮廓形状选择合适的走刀路线。合理的走刀路线规划应考虑的因素包括( )。
A. 保证加工精度和表面质量
B. 尽量缩短走刀路径长度
C. 避免刀具过切或与工件碰撞
D. 符合顺铣或逆铣的工艺要求
22.数控车削编程中,编程人员需要根据毛坯和成品尺寸计算走刀次数和每刀切深。影响走刀次数计算的因素包括( )。
A. 毛坯直径与成品直径的差值
B. 刀具材料的切削性能
C. 机床的刚性条件
D. 工件材料的硬度
23.手工编程中的数值计算不仅要计算基点和节点坐标,还需要为加工程序准备必要的数据。下列属于数值计算阶段工作内容的有( )。
A. 计算刀具中心轨迹坐标
B. 确定圆弧插补所需的圆心坐标和半径
C. 计算点位加工作业的坐标位置
D. 换算公制与英制单位
24.编程人员在数控铣床上编写一个含R15圆弧的L形轮廓程序时,程序段中需要写入圆弧插补指令和参数。下列关于圆弧编程的说法正确的有( )。
A. G02和G03分别指定圆弧插补方向
B. R编程方式直接写圆弧半径值
C. I、J、K编程方式指定圆心相对起点的增量坐标
D. 整圆加工必须使用I、J、K方式编写
25.操作工在数控车床上加工螺纹时,编程前需要计算螺纹相关参数。螺纹车削编程中需要计算或确定的参数包括( )。
A. 螺纹大径和小径尺寸
B. 螺距和导程的数值
C. 螺纹车削的进刀次数和每刀切深
D. 螺纹车刀的刀具角度
三、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
26.编程人员在手工编程时,需要先识别零件轮廓上的关键坐标点。相邻直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧的交点称为____;用直线段逼近非圆曲线时各逼近段的交点称为____。
27.编程人员在数控铣床上编制80mm×60mm矩形轮廓程序,以左下角为编程原点(0,0),按逆时针顺序计算各基点坐标。四个顶点依次为(0,0)、____、(80,60)和____。
28.数控车床上加工台阶轴,编程人员需计算各段外圆和端面的坐标。图中标注毛坯外圆直径50mm,第1段外圆直径40mm、长度30mm,第2段外圆直径30mm、全长50mm。采用直径编程时,第1段外圆起点的X坐标为____。
29.操作工在数控铣床上用一个φ16mm立铣刀加工外轮廓,采用刀具半径补偿编程。若实际使用φ18mm立铣刀,操作工无需修改加工程序,只需在D存储器中将补偿值由8改为____即可。
30.编程人员在计算两直线相交基点坐标时,已知直线1过点(0,0)倾斜角30°,直线2过点(100,0)倾斜角90°。直线1上任意点的坐标满足关系式Y=X·tan30°≈0.577X,直线2的方程为X=____。两直线交点坐标为(100,____)。
31.编程人员在车床上编写圆弧加工程序时,需要计算圆弧圆心相对起点的增量坐标(I、K值)。已知圆弧起点距工件右端面Z-5、X20,圆心在Z-15、X20,则I=____、K=____。
32.数控铣削编程中,加工一个直径80mm的整圆轮廓。若采用圆心增量坐标(I、J)方式编程,起点设在(40,0)处,圆心在(0,0)处。程序段中应写入I=____、J=____。
33.编程人员在铣床上加工R25的半圆弧凸台,圆弧起点在X0、Y0,圆心在X25、Y0。采用R编程方式时程序段为"G03 X____ Y____ R25"。
34.数控车削编程中,加工一段锥度比为1:5的锥面,锥面小端直径20mm、长度50mm。锥度比C=(D-d)/L,代入计算得大端直径D=____mm。
35.操作工在数控车床上加工M20×1.5的外螺纹,编程前需计算螺纹大径(公称直径)和牙型高度。普通螺纹的理论牙型高度h=0.5413P≈____mm(保留一位小数),螺纹小径=大径-2×牙高≈____mm。
四、判断题(共15小题,每题2分,共30分)
36.基点是零件轮廓上相邻几何元素(直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧)的交点,可直接从零件图的尺寸标注中计算得出( )
37.手工编程中,数值计算阶段的目的是确定零件上所有基点的坐标。基点的数量与零件轮廓的复杂程度有关,轮廓越复杂基点越多( )
38.数控铣床编程加工椭圆轮廓时,用直线段逼近椭圆曲线。逼近节点越多,程序的精度和加工效率都越高( )
39.数控车床编程时采用直径编程方式,即X坐标值直接写入零件直径数值。例如直径40mm的外圆,程序中写为X40.0( )
40.编程人员在计算直线与圆弧的切点时,直接用量角器测量图纸上标注的角度即可精确计算,无需解联立方程( )
41.采用刀具半径补偿编程时,编程人员需要按刀具中心轨迹编写加工程序,不能直接按零件轮廓尺寸编写( )
42.数控铣削加工中,G02为顺时针圆弧插补、G03为逆时针圆弧插补。判断顺逆需从垂直于加工平面的坐标轴正方向看向负方向( )
43.数控车床编程中使用G90外圆车削循环时,编程人员仍需逐个计算循环中每个基点的坐标,不能由系统自动完成( )
44.编程人员在数控铣床上加工型腔时,走刀路线规划应从下刀点开始,按顺铣方式逐层去除材料,最后精铣轮廓( )
45.数控铣削编程中,G00和G01指令都可以用于刀具切入工件的动作,两者效果相同( )
46.编程人员在计算圆弧基点时,用R方式编写小于等于180°的圆弧时不需要指定圆心坐标,系统根据起点、终点和半径自动计算圆心位置( )
47.数控车床加工锥面时,锥度比C=(D-d)/L中的D和d均为直径值,编程时X坐标也按直径值写入( )
48.手工编程中,遇到复杂的空间曲面零件时,人工计算节点的工作量很大,更适合采用自动编程方式完成( )
49.刀具半径补偿值在程序中使用D代码设定,D01=5.0表示补偿5mm。当更换不同直径的刀具时,操作工必须修改加工程序中的D值( )
50.编程人员在计算两圆相交的基点坐标时,通过两圆方程联立可求得交点坐标。若两圆不相交则无解,编程时需检查计算结果的合理性( )
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