广州开放大学数控编程技术期末考试试卷与参考答案

广州开放大学数控编程技术期末考试学习笔记

引言

本次学习笔记基于广州开放大学《数控编程技术》课程的期末考试要求，结合教材重点、课堂讲授内容及往年真题，整理出考试核心知识点、题型分析及备考建议。通过系统梳理，帮助同学们高效复习，掌握考试重点，提升应试能力。

一、试卷结构分析

根据往年考试经验，广州开放大学数控编程技术期末考试通常包含以下题型，分值分布如下：

1. 选择题（20分）：主要考察基础概念和指令代码的辨识。

2. 填空题（15分）：侧重对专业术语、参数设置和指令格式的记忆。

3. 简答题（25分）：要求简明扼要地解释关键原理或流程。

4. 数控编程题（30分）：通过具体加工案例编写数控程序。

5. 综合应用题（10分）：结合实际加工场景分析问题并提出解决方案。

二、重点知识点总结

1. 数控编程基础

- G代码与M代码：

- G代码：控制机床运动的模态代码（如G00快速定位、G01直线插补、G41/G42刀具半径补偿）。

- M代码：控制机床辅助功能的非模态代码（如M03主轴正转、M08冷却液开、M30程序结束复位）。

- 坐标系类型：

- 机床坐标系：机床固定原点，用于校准和归零。

- 工件坐标系（G54-G59）：编程时的相对坐标系统，需根据加工需求设置。

- 编程模式：

- 绝对坐标编程（G90）：所有坐标值均为绝对值。

- 增量坐标编程（G91）：坐标值为相对于前一点的增量值。

2. 刀具补偿与坐标系设置

- 刀具半径补偿（G41/G42）：

- 应用场景：补偿刀具半径对加工轮廓的影响，确保工件尺寸精度。

- 补偿建立与取消：需通过G41/G42指令建立补偿，G40取消补偿，通常与G00/G01指令配合使用。

- 工件坐标系设定：

- 设定方法：通过G92指令或手动输入方式（如MDI输入）。

- 注意事项：坐标系设定需与加工基准面一致，避免程序执行偏差。

3. 固定循环指令

- 孔加工固定循环（如G81、G83、G73）：

- G81：简单钻孔循环，无间歇切削。

- G83：深孔钻削循环，带断屑功能，适合长孔加工。

- G73：深孔攻丝循环，需配合Z轴深度参数和进给率设置。

- 轮廓加工固定循环（如G71、G72、G73）：

- G71：外径粗加工循环，沿X轴方向切削。

- G72：端面粗加工循环，沿Z轴方向切削。

- G73：三维轮廓粗加工循环，需注意走刀路径规划。

4. 后处理与程序验证

- 后处理的作用：将通用数控代码转换为特定机床的格式（如FANUC、SIEMENS系统差异）。

- 程序验证方法：

- 图形仿真：使用CAD/CAM软件模拟加工过程，检查碰撞和过切。

- 手动步进：在机床上逐段执行程序，观察刀具运动轨迹是否符合预期。

5. 加工工艺制定

- 工艺流程：

1. 分析零件图纸，确定加工要求。

2. 选择合适的数控机床（如加工中心、数控车床）。

3. 确定刀具类型（如钻头、铣刀、车刀）及参数（如转速、进给速度）。

4. 制定加工顺序（粗加工→精加工）。

5. 编写数控程序并进行仿真验证。

三、高频考点与典型例题解析

1. 选择题

例题：以下哪项不属于G代码的功能？

A. 控制刀具移动方向

B. 设置主轴转速

C. 指定坐标平面

D. 启动固定循环

答案：B

解析：M代码（如M03/M04）控制主轴转速，G代码主要控制机床运动和加工模式。

2. 填空题

例题：在数控车床上，______指令用于指定Z轴方向的加工平面。

答案：G17

解析：G17为XY平面选择，G18为XZ平面，G19为YZ平面（需注意不同机床系统的差异）。

3. 简答题

例题：简述刀具半径补偿的建立过程。

答案：

1. 在程序起始处指定补偿号（如G41/G42）。

2. 通过G00/G01指令移动刀具至补偿起始点。

3. 在补偿平面内沿加工方向移动刀具，使刀具偏移量逐渐生效。

4. 数控编程题

例题：编写一段数控车床程序，加工外圆直径Φ20mm，长度50mm，刀具半径补偿值为2mm。

参考答案：

```plaintext

O1000

G50 X200 Z100 ;设定工件坐标系

G00 X0 Z0

G90 G54 G40 G17 ;取消所有补偿，绝对坐标模式

G00 X50 Z2 ;快速定位至起始点

G41 G01 X20 Z2 F100 ;建立刀具半径补偿

G01 Z50 F100 ;加工外圆至端面

G40 G00 X100 Z100 ;取消补偿并退刀

M30

```

5. 综合应用题

例题：某零件需在加工中心上铣削一个凹槽，尺寸为长30mm、宽10mm、深5mm，刀具直径为8mm，试设计加工工艺并编写程序。

解答思路：

1. 工艺分析：

- 选择立铣刀，直径8mm，避免干涉。

- 采用分层加工策略，每层切削深度2mm，共3层。

- 使用G43刀具长度补偿，确保深度准确。

2. 程序示例：

```plaintext

O2000

G54 G90 G49 ;取消刀具补偿，绝对坐标系

S1500 M03 ;主轴1500r/min正转

G00 X0 Y0 Z5 ;快速定位至起始点

G91 G28 Z0 ;回参考点

G43 H01 Z-5 F100 ;建立长度补偿，下刀至底面

G01 X30 Y0 F200 ;铣削第一层

G00 X0 Y0 ;返回起点

G91 G01 Z-3 ;第二层切削深度（总深度5mm，分层需注意总深度与分层深度的匹配）

G01 X30 Y0 F200 ;铣削第二层

G49 G00 Z5 ;取消补偿并退刀

M05 M02 ;主轴停，程序结束

```

四、解题技巧与注意事项

1. 选择题与填空题

- 注意单位转换：如mm与英寸、转速（r/min）与进给率（mm/min）的单位一致性。

- 区分指令功能：如G00与G01、G41与G42、G71与G73的区别。

2. 简答题

- 分点作答：用简明的条目列出关键步骤或原理（如刀具补偿的三要素：补偿号、补偿方向、补偿起始点）。

- 结合图形说明：若题目涉及坐标系或刀具路径，可简要绘制示意图辅助解释。

3. 编程题

- 规范格式：程序段号、指令顺序（如先G代码后M代码）、参数单位需统一。

- 安全进刀：Z

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