机械试题库4——问答题

问答题
1、数控加工编程的主要内容有哪些
答：数控加工编程的主要内容有 ：分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的
坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、 程序校验及首件试切等。
2、数控加工工艺分析的目的是什么包括哪些内容
答：在数控机床 上加工零件，首先应根据零件图样进行工艺分析、处理，编制数控加工工艺，
然后再能编制加工程序。整 个加工过程是自动的。它包括的内容有机床的切削用量、工步的
安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸 和型号等。
3、何谓对刀点对刀点的选取对编程有何影响
答：对刀点是指数控加工时，刀具 相对工件运动的起点。这个起点也是编程时程序的起点。
对刀点选取合理，便于数学处理和编程简单；在 机床上容易找正；加工过程中便于检查及引
起的加工误差小。
4、谓机床坐标系和工件坐标系其主要区别是什么
答：机床坐标系又称机械坐标系，是机床运 动部件的进给运动坐标系，其坐标轴及方向按标
准规定。其坐标原点由厂家设定，称为机床原点（或零件 ）。工件坐标又称编程坐标系，供
编程用。
5、简述刀位点、换刀点和工件坐标原点。 答：刀位点是指确定刀具位置的基准点。带有多刀加工的数控机床，在加工过程中如需换刀，
编程时 还要设一个换刀点。换刀点是转换刀具位置的基准点。换刀点位置的确定应该不产生
干涉。工件坐标系的 原点也称为工件零点或编程零点，其位置由编程者设定，一般设在工件
的设计、工艺基准处，便于尺寸计 算。
6、数控铣床的坐标系与数控车床的坐标系有何不同
答：数控铣床的坐标系一般有两轴 半、三轴或四轴等联动。而数控车床坐标系一般只有两轴
联动。
7、数控铣床的加工编程中为何要用到平面选择如何利用零点偏置和坐标轴旋转编程
答：在数 控铣床进行加工零件首先加工平面，因此编程时要加工确定平面即（G17、G18、G19）
选择。当 一个零件上多处加工或多处相同的加工时，应该用零点偏置或坐标轴旋转来编程。
用零点偏置或坐标轴旋 转来编程可以简化数据处理和编程。
8、刀具补偿有何作用有哪些补偿指令

答：刀具补偿一般有长度补偿和半径补偿。
刀具长度补偿可以刀具长度补偿及 位置补偿。利用刀具半径补偿：用同一程序、同一尺寸的
刀具进行粗精加工；直接用零件轮廓编程，避免 计算刀心轨迹；刀具磨损、重磨、换刀而引
起直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置状态输入 刀具半径改变的数值；利用刀
具补偿功能，可利用同一个程序，加工同一个公称尺寸的内、外两个型面。
9、什么叫粗、精加工分开它有什么优点
答：在确定零件的工艺流程时，应将粗精加工分阶段 进行，各表面的粗加工结束后再进行精
加工，尽可能不要将粗、精加工交叉进行，也不要在到机床上既进 行粗加工以进行精加工，
这就是粗精加工分开。这样加工可以合理使用机床，并使粗加工时产生的变形及 误差在精加
工时得修正，有利于提高加工精度，此外，还可提早发现裂纹、气孔等毛坯缺陷，及时终止< br>加工。
10、采用夹具装夹工件有何优点
答：由于夹具的定位元件与刀具及机床运动 的相对位置可以事先调整，因此加工一批零件时
采用夹具工件，即不必逐个找正，又快速方便，且有很高 的重复精度，能保证工件的加工要
求。
11、按照基准统一原则选用精基准有何优点
答：按此原则所选用的精基准，能用于多个表面的加工及多个工序加工，可以减少因基准变
换带来的误 差，提高加工精度。此外，还可减少夹具的类型，减少设计夹具的工作量。
12、确定夹力方向应遵循哪些原则
答：（1）夹紧力作用方向不破坏工件定位的正确性。
（2）夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。
（3）夹紧力方向应工件变形尽可能小。
13、造成主轴回转误差的因素有哪些
答：有各轴 承超额轴承孔之间的同轴度，壳体孔定位端面与轴线的垂直度，轴承的间隙，滚
动轴承滚道的圆度和滚动 体的尺寸形状误差，以及锁紧螺母端面的跳动等。
14、主轴轴肩支承面的跳动，若超过公差，则会产生哪些不良后果
答：若超过公差，会使以 主轴进给镗出的孔与基准面歪斜。另外，如果以主轴进给的刀齿磨
损不均匀和部分刀刃加快磨损，铣刀使 用不经济。
15、难加工材料是从哪三个方面来衡量的

答：所谓难加工材料 ，已加工表面的质量的质量及及切屑形成和排出的难易程序三个方面来
衡量。只要上述三个方面中有一项 明显差，就可作为是难加工材料。
16、难加工材料的铣削特点主要表现在哪些方面
答：表现在以下五个方面：
(1)由于难加工材料的导热系数大多比较低，热强度高，故铣削温度比较高；
(2)切屑变形系数大，变形硬化程度严重；
(3)材料的强度和热强度一般都较大，故铣削力大；
(4)铣刀磨损快，故耐用度低；
(5)卷屑、断屑和排屑都较困难。
17、简述铣削难加工材料应采取哪些改善措施
答：应采取如下改善措施：
(1) 选择合适的、切削性能好的刀具材料；
(2) 选择合理的铣刀几何参数；
(3) 采用合适的切削液；
(4)选择合理的铣削用量。对一 些塑性变形大、热强度高的冷硬程度严重的材料，尽可能
采用顺铣。端铣也尽量采用不对称顺铣。
18、应用可转位硬质合金铣刀片有哪些优点
答：有如下优点：
(1)由于刀片不 经过焊接，并在使用过程中不需要刃磨，避免民焊接刃磨所造成的，内应
力和裂纹，可提高刀具耐用度。
(2)刀体较长时间使用，不仅节约焊接刃接刃磨所赞成的内应力和裂纹，可提高刀具耐用
度。
(3)刀体可较长长时间使用，不仅节约刀体材料，而且减少铣刀制造及刃磨所需的人工及
设备 。
(4)铣刀用钝后，只要将刀片转位就可继续使用，因而缩短了换刀、对刀等辅助时间。
(5)刀片用钝后回收方便，减少刀具材料消耗，降低成本。
19、数控铣床由哪些部分组成数控装置的作用是什么
答：数控铣床一般由控制介质、数控装 置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作
用是把控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四 部分组成。数控装置的作用是把控制介
质存储的代码通过输入和读带，转换成代码信息，用来控制运算器 和输出装置，由输出装置
输出放大的脉冲来驱动伺服系统，使机床按规定要求运行。

20、什么叫尺寸基准
答：标注尺寸的起点尺寸叫尺寸基准。
21、制图中如何靠如何选择基准
答：设计基准的选择应量做到设计基准、工艺基准和测量基 准的统一。这样可以减少加工误
差，方便测量和检验。
22、什么是金属切削过程
答：切削时，在刀具切削刃的切割和刀面的推挤作用下，使被切削的金属层产生变形、剪切、
滑移而变成 切屑的过程。
23、切削用量对切削力各用什么影响
答：（1）切削深度a
p和进给量f增加时，切削力增大，根据切削力计算的经验公式F
Z
=可知，
切削深 度加在一倍，主切削力F
Z
增大一倍；进给量加大一倍，主切削力F
Z
增大7 0%
左右（因进给量增加导致切屑厚度增加，使切屑变形减小，所以切削力小些）。
（2） 切削塑性金属时，切削力一般是随着切削速度的提高而减小；切削脆性金属时，
切削速度对切削力没有显 着的影响。
24、刀具切削部分的材料包括什么
答；目前用于制造刀具的材料可分为金属材 料和非金属材料两大类：金属材料有碳素工具钢、
合金工具钢、高速硬质合金。非金属材料有人造金刚石 和立方氮化硼及陶瓷。 其中碳素工
具钢和合金工具钢的红硬性能较差（约200°C~400°C），已很少用来制造车刀。
25、切削用量对切削温度各有什么影响
答：切削速度提高一倍，切削温度约增高30%~4 0%；进给量加大一倍，切削温度只增加
15%~20%；切削深度加大一倍，切削温度仅增高5%~8 %。
26、什么叫工艺尺寸链
答；互相联系的尺寸按一定顺序首尾相接排列成的尺寸封闭图 ，就叫尺寸链。应用在加工过
程中的有关尺寸形成的尺寸链，称为工艺尺寸链。
27、什么是六点定位
答：在分析工件定位时通常用一个支承点限制一个自由度，用合理分布 的六个支承点限制工
件的六个自由度，使工件在夹具中位置完全确定，称为六点定位。
28、什么是定位误差

答：由工件定位所造成的加工面相对其工序基准的位置误差，叫做定位误差。
29、加工中可能产生误差有哪8个方面
答：加工中可能产生误差有原理误差、装夹误差、机 床误差、夹具精度误差、工艺系统变形
误差、工件残余应力误差、刀具误差、测量误差八个方面。
30、在机械制造中使用夹具的目的是什么
答：在机器制造中使用夹具的目的是为了保证产品 质量，提高劳动生产率，解决车床加工中
的特殊困难，扩大机床的加工范围，降低对工人的技术要求。
31、工件以内孔定位，常用哪几种心轴
答：常采用的心轴有圆柱心轴、小锥度心轴、圆锥心轴、螺纹心轴、花键心轴。
32、定位装置和夹紧装置的作用是什么
答； 定位装置的作用是确定工件在夹具中的位置， 使工件在加工时相对于刀具及切削运动
处于正确位置。夹紧装置的作用是夹紧工件，保证工件在夹具中的 即定位置在加工过程中不
变。
33、什么叫重复定位什么叫部分定位
答：定位点多 于的应限制的自由度数，说明实际上有些定位点重复限制了同一个自由度，这
样的定位称为重复定位。
34、机床误差有哪些对加工件质量主要影响什么
答；机床误差有：
（1）机床主 轴与轴承之间由于制造及磨损造成的误差。它对加工件的圆度、平面度及表
面粗糙度产生不良影响。
（2）机床导轨磨损造成误差，它使圆柱体直线度产生误差；
（3）机床传动误差：它破坏正确的运动关系造成螺距差。
（4）机床安装位置误差，如导轨与主轴安装平行误差。它造成加工圆柱体出现锥度误差
等。
35、什么叫车床的几何精度和工作精度
答：机床的几何精度是指机床某些基础零件本身的几 何形状精度、相互位置的几何精度、其
相对运动的几何精度。
机床的工作精度是指机 床在运动状态和切削力作用下的精度。机床在工作状态下的精度
反映在加工后零件的精度上。

36、带状切削产生的条件有哪些
答：加工塑性金属材料，切削速度较高，切 削厚度较簿，刀具前角较大，由于切屑前切滑移
过程中滑移量较小，没有达到材料的破坏程度，因此形成 带状切屑。
37、工艺分析的重要意义是什么
答：正确的工艺分析，对保证加工质量，提高 劳动生产率，降低生产成本，减轻工人劳动强
度以及制订合理的工艺规程都有极其重要的意义。
38、说明什么是设计基准、工艺基准（分为装配基准、定位基准、测量基准和工序基准）
答：（1）设计基准是指在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。
（2）工艺基准 是指零件在加工和装配过程中所用的基准。按其用途不同，又分为装配基
准、测量基准、定位基准和工序 基准。
1）装配基准指装配时用以确定零件在部件和产品中位置的基准。
2）用以测量已加工表面尺寸及位置的基准称为测量基准。
3）加工时，使工件在机床或夹具占据正确位置所用的基准，称为定位基准。
4）工序基准是 指在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置精度的
基准。
39、定位误差产生的原因是什么如何计算
答：一批工件在夹具中加工时，引起加工尺寸产生误差的主要原因有两类。
（1）由于定位基 准本身的尺寸和几何形状误差以及定位基准与定位元件之间的间隙所引
起的同批工件定位基准沿加工尺寸 方向的最大位移，称为定位基准位移误差，以?
Y
表面。
（2）由于工序基准与定位 基准不重合所引起的同批工件尺寸相对工序基准产生的偏移，
称为基准不重合误差，以?
B表示。
上述两类误差之和即为定位误差，可得计算公式 ?
D
=?
Y
+?
B
产生定位误差的定位基准位移误差和 基准不重合误差，在计算时，其各自又可能包括许多组
成环。例如?
Y
中除间隙外，还 要考虑几何形状及夹具定位无件的位置误差（垂直度、重合度）
也能形成对基准位移的影响。
40、以外圆柱面为定位基准在V形架上定位，试分析圆柱有无定位误差
答：因制造公差，一 批工件中存在着最大尺寸为D
max
、最小尺寸为D
min
圆柱体，放在90 °V
形架上定位。在垂直轴Y向上，圆柱体为最大尺寸D
max
时，中心为O。出现D
min
使中心下降
到O?，也就是在Y轴上出现了定位基准位移误差?
JY< br>，如图III-18a。
41、测量误差分哪些几类各有何特点应如何处理

答：测量误差可分为随机误差、系统误差和粗大误差3类。
（1）随机误差是 在一定测量条件下多次测量同一量值时，其绝对值和符号（即正与负），
以不可预定的方式变化着的误差 。随机误差的特点是具有随机性。在大多数情况下随机误差
是符合正态分布规律的。为了减小随机误差的 影响，通常采取多次测量然后取算术平均值的
方法。
（2）系统误差是在测量过程中多次测量 同一量值时，所产生的误差大小和符号固定不变
或按一定规律变化的误差。系统误差的特点是误差恒定或 遵循一定的规律变化。在实际测量
过程中，测量者都应想方设法避免产生系统误差，如果难以避免，应设 法加以消除或尽可能
使其减小。
（3）粗大误差是在测是过程中出现的超出规定条件的预期误 差。粗大误差的特点是误差
数值较大，测量结果明显不准。在测量过程中是不允许产生粗大误差的，若发 现有粗大误差
则应按图样尺寸要求报废。
42、车床床身导轨的直线度误差及导轨之间的平行 度误差，对加工零件的外圆表面和加工螺
纹分别产生哪些影响
答：车床床身导轨的直线度误差 和导轨之间的平行度误差，都会造成车刀刀尖在空间的切削
轨迹不是一条直线，从而造成被加工零件外圆 表面的圆柱度误差：在螺纹加工中，则会造成
被加工螺纹的中径、牙形半角和螺距产生误差。
43、车削圆柱形工件时，圆柱形工件的锥度缺陷与机床的哪些因素有关
答；造成工件产生锥度缺陷的有关的因素有：
(1)溜板移动相对主轴轴线的平行度超差。
(2)床身导轨面严重磨损。
(3)工件装夹在两顶尖间加工时，由于尾座轴线与主轴轴线不重合而产生锥度。
(4)地脚螺栓松动，使机床水平发生变动。
44、制订数控车削加工工艺方案时应遵循哪些基本原则
答: 应遵循一般的工艺原则并结合 数控车削的特点认真而详细地制订好零件的数控工艺车
削加工工艺。其主要内容有：分析零件图纸、确定 工件在车床上的装夹方式、各表面的加工
顺序和刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的选择等。
45、数控加工对刀具有哪些要求
答：与普通机床切削相比，数控机床对刀具的要求更高。不 仅要求精度高、刚度好、耐用度
高、而且要求尺寸稳定、安装调整方便等。
46、确定铣刀进给路线时，应考虑哪些问题

答：进给路线的确定与工件表面 状况、要求的零件表面质量、机床进给机构的间隙、刀具耐
用度以及零件轮廓形状等用关。
47、零件图铣削工艺分析包括哪些内容
答：图样分析主要内容有：数控铣削加工内容的选择 、零件结构工艺分析、零件毛坯的工艺
性分析、加工方案分析等。
48、制订数控铣削加工工艺方案时应遵循哪些基本原则
答： 应遵循一般的工艺原则并结合 数控铣削的特点认真而详细地制订好零件的数控工艺铣
削加工工艺。其主要内容有：分析零件图纸、确定 工件在铣床上的装夹方式、各轮廓曲线和
曲面的加工顺序、刀具的进给路线以及刀具、夹具和切削用量的 选择等。
49、在数控机床上按“工序集中”原则组织加工有何优点
答：工序集中就是将 工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。这
样减少了机床数量、操作工人数和 点地面积，一次装夹后加工较多表面，不仅保证了各个加
工表面之间的相互位置精度，同时还减少工序间 的的工件运输量和装夹工件的辅助时间。
50、确定铣刀进给路线时，应考虑哪些问题
答： 数控铣削加工中进给路线对零件的加工精度和表面质量有直接的影响，因此，确定好进
给路线是保证铣削 加工精度和表面质量的工艺措施之一。进给路线的确定与工件表面状况、
要求的零件表面质量、机床进给 机构的间隙、刀具耐用度以及零件轮廓形状有关。
51、数控机床加工和普通机床加工相比有何特点
答：与普通机床相比，数控机床是一种机电一体化的高效自动机床，它具有以下加工特点：
（1）具有广泛的适应性和较高的灵活性；
（2）加工精度高，质量稳定；
（3）加工效率高；
（4）可获良好的经济效益。
52、G90????与G91????有什么区别
答：G90表示绝对尺寸编程，、表示的 参考点坐标值是绝对坐标值。G91表示增量尺寸编程，、
表示的参考点坐标值是相对前一参考点的坐标 值。
53、简述G00与G01程序段的主要区别
答：G00指令要求刀具以点位控制方式 从刀具所在位置用最快的速度移动到指定位置，快速
点定位移动速度不能用程序指令设定。G01是以直 线插补运算联动方式由某坐标点移动到另

一坐标点，移动速度由进给功能指令F设定，机 床执行G01指令时，程序段中必须含有F
指令。
54、刀具返回参考点的指令有几个各在什么情况上使用
答：刀具返回参考点的指令有两个。 G28指令可以使刀具从任何位置以快速定位方式经中间
点返回参考点，常用于刀具自动换刀的程序段。 G29指令使刀具从参考点经由一个中间点而
定位于定位终点。它通常紧跟在G28指令之后。用G29 指令使所有的被指令的轴以快速进给
经由以前G28指令定义的中间点，然后到达指定点。
55、在数控加工中，一般固定循环由哪6个顺序动作构成
答：固定循环由以下6个顺序动作 组成：①X、Y轴定位；②快速运动到R点（参考点）；③
孔加工；④在孔底的动作；⑤退回到R点（参 考点）；⑥快速返回到初始点。
56、简述加工中心的编程过程。
答：加工中心的编程过 程是：①构件零件的三维数据模型；②确定数控加工的工艺方案并生
成刀具轨迹；③对刀具轨迹进行加工 仿真以检验其合理性；④后处理成G代码数控程序，上
机试切与加工。
57、何谓点位直线控制
答：点位直线控制类型的数控机床不仅可以控制刀具或工作台由一个 位置点到另一个位置点
的精确移动，还可以控制它们以给定的速度沿着平行于某一坐标轴方向移动和在移 动过程中
进行加工；该类型系统也可控制刀具或工作台同时在两个轴向以相同的速度运动，从而沿着与坐标轴成45o的斜线进行加工。
58、何谓轮廓控制
答：这类机床的控制系统可使 刀具或工作台在几个坐标轴方向以各轴向的速度同时协调联
动，不仅能控制运动部件的起点与终点，还可 以控制其运动轨迹及轨迹上每一点的速度和位
移。
59、什么是刀具半径补偿
答： 由于刀具总有一定的刀具半径或刀尖部分有一定的圆弧半径，所以在零件轮廓加工过程
中刀位点的运动轨 迹并不是零件的实际轮廓，刀位点必须偏移零件轮廓一个刀具半径，这种
偏移称为刀具半径补偿。
60、什么是刀具长度补偿
答：刀具长度补偿是为了使刀具顶端达到编程位置而进行的刀具位 置补偿。刀具长度补偿指

令一般用于刀具轴向的补偿，使刀具在Z轴方向的实际位移量大 于或小于程序的给定量，从
而使长度不一样的刀具的端面在Z轴方向运动终点达到同一个实际的位置。
61、数控加工工序顺序的安排原则是什么
答：数控加工工序顺序的安排可参考下列原则：
1）同一定位装夹方式或用同一把刀具的工序，最好相邻连接完成；
2）如一次装夹进行多道 加工工序时，则应考虑把对工件刚度削弱较小的工序安排在先，以
减小加工变形；
3）道工序应不影响下道工序的定位与装夹；
4）先内型内腔加工工序，后外形加工工序。
62、用圆柱铣刀加工平面，顺铣与逆铣有什么区别
答：逆铣时铣刀切入过程与工件之间产生 强烈摩擦，刀具易磨损，并使加工表面粗糙度变差，
同时逆铣时有一个上台工件的分力，容易使工件振动 和工夹松动。采用顺铣时，切入前铣刀
不与零件产生摩擦，有利于提高刀具耐用度、降低表面粗糙度、铣 削时向下压的分力有利增
加工件夹持稳定性。但由于进给丝杆与螺母之间有间隙，顺铣时工作台会窜动而 引起打刀；
另外采用顺铣法铣削铸件或表面有氧化皮的零件毛坯时，会使刀刃加速磨损甚至崩裂。数控< br>机床采用了间隙补偿结构，窜刀现象可以克服，因此顺铣法铣削应用较多。