高級(jí)車工考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.在數(shù)控車床上加工高精度內(nèi)螺紋時(shí)，為保證牙型角正確，首要控制的工藝參數(shù)是A.主軸轉(zhuǎn)速B.進(jìn)給量C.刀具安裝角D.切削液濃度答案：C2.車削淬硬鋼（58HRC）時(shí)，最適合的刀片材質(zhì)是A.YG8B.YT15C.TiAlN涂層PCBND.高速鋼答案：C3.采用G76指令車削外螺紋，若牙深2.4mm，精加工余量0.1mm，則第一次切深一般取A.0.2mmB.0.4mmC.0.8mmD.1.2mm答案：C4.車削薄壁鋁件時(shí)，為降低變形，最優(yōu)先采取的措施是A.提高切削速度B.減小刀尖圓弧半徑C.采用液壓膨脹心軸D.增大進(jìn)給量答案：C5.當(dāng)車床主軸徑向跳動(dòng)超差0.015mm時(shí)，對(duì)加工的影響主要表現(xiàn)為A.螺紋螺距誤差B.圓度超差C.表面粗糙度增大D.刀尖磨損加快答案：B6.車削鎳基高溫合金時(shí)，刀具磨損的主要形態(tài)是A.前刀面月牙洼B.邊界磨損C.刀尖塑性變形D.后刀面快速溝槽答案：D7.在雙主軸車銑中心上，副主軸同步對(duì)接時(shí)，Z向定位誤差將導(dǎo)致A.同軸度超差B.平面度超差C.螺紋牙型角誤差D.表面粗糙度下降答案：A8.車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，跟刀架支承爪材料應(yīng)選A.45鋼淬火B(yǎng).青銅C.硬質(zhì)合金D.鑄鐵答案：B9.采用高壓冷卻（70bar）車削鈦合金時(shí)，最佳射流方向?yàn)锳.垂直于刀尖B.與切削刃成30°C.對(duì)準(zhǔn)刀—屑接觸區(qū)D.從刀背側(cè)沖洗答案：C10.車削淬硬模具鋼時(shí)，表面出現(xiàn)“亮帶”缺陷，其原因是A.積屑瘤B.刀尖圓弧過(guò)大C.切削速度過(guò)高D.刀具后角過(guò)小答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分；多選少選均不得分）11.下列措施中，能有效抑制車削振動(dòng)的是A.降低切削速度B.增大主偏角C.采用阻尼刀桿D.減小刀尖圓弧半徑E.提高系統(tǒng)剛性答案：A、C、E12.車削不銹鋼時(shí)，刀片涂層應(yīng)具備的性能包括A.高硬度B.高熱穩(wěn)定性C.低摩擦系數(shù)D.高韌性E.高導(dǎo)熱率答案：A、B、C、D13.車削加工中心進(jìn)行C軸銑削時(shí)，必須校驗(yàn)的參數(shù)有A.主軸伺服增益B.刀塔定位精度C.C軸夾緊扭矩D.主軸熱漂移E.冷卻液pH值答案：A、B、C、D14.車削高溫合金時(shí)，導(dǎo)致刀具崩刃的直接原因有A.進(jìn)給量突變B.刀尖溫度過(guò)高C.刀桿剛性不足D.切削液中斷E.工件表面氧化皮答案：A、C、D、E15.車削精密薄壁軸承套圈時(shí)，為控制圓度誤差，可采取A.軟爪夾持B.軸向壓緊C.真空吸附D.超聲振動(dòng)切削E.低溫冷卻答案：A、B、C、D三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）16.車削鈦合金時(shí)，提高切削速度可降低切削溫度。答案：×17.采用陶瓷刀片車削鑄鐵時(shí)，負(fù)倒棱可提高抗沖擊性能。答案：√18.車床主軸軸承預(yù)緊力越大，加工表面粗糙度越小。答案：×19.車削淬硬鋼時(shí)，刀具后角一般取6°～8°。答案：√20.車削螺紋時(shí)，主軸編碼器零位漂移會(huì)導(dǎo)致螺距累積誤差。答案：√21.車削深孔時(shí)，BTA刀具比槍鉆更適合長(zhǎng)徑比大于100的工件。答案：√22.車削鋁合金鏡面時(shí)，金剛石刀具刃口鈍圓半徑應(yīng)小于0.2μm。答案：√23.車削加工中心采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)可減小主軸熱伸長(zhǎng)。答案：√24.車削奧氏體不銹鋼時(shí)，斷屑槽寬度越寬越易斷屑。答案：×25.車削淬硬模具鋼時(shí)，使用微量潤(rùn)滑（MQL）可完全替代切削液。答案：×四、填空題（每空2分，共20分）26.車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，主偏角一般取________°，以減小徑向力。答案：9027.車削螺紋時(shí)，若主軸轉(zhuǎn)速為800r/min，螺距1.5mm，則進(jìn)給速度為_(kāi)_______mm/min。答案：120028.車削高溫合金時(shí)，刀具前角常取________°～________°，以保證刃口強(qiáng)度。答案：0；529.車削淬硬鋼時(shí)，表面粗糙度Ra達(dá)到0.2μm，刀具刀尖圓弧半徑應(yīng)選________mm。答案：0.430.車削鈦合金時(shí)，切削溫度超過(guò)________℃時(shí)，TiAlN涂層開(kāi)始氧化失效。答案：80031.車削不銹鋼時(shí)，斷屑槽斜角一般取________°，以利卷屑。答案：5～832.車削精密薄壁件時(shí)，夾緊力產(chǎn)生的彈性變形應(yīng)小于工件公差的________。答案：1/333.車削模具鋼時(shí)，采用超聲波振動(dòng)切削，表面殘余壓應(yīng)力可提高_(dá)_______%以上。答案：3034.車削雙頭蝸桿時(shí)，軸向分線誤差每0.01mm，導(dǎo)致齒距累積誤差________mm。答案：0.0235.車削淬硬軸承環(huán)時(shí)，采用CBN刀片，切削速度范圍________m/min。答案：120～200五、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）36.簡(jiǎn)述車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)產(chǎn)生“竹節(jié)形”誤差的原因及解決措施。答案：原因：跟刀架支承爪過(guò)緊或過(guò)松，導(dǎo)致工件在支承點(diǎn)處產(chǎn)生彈性讓刀，形成周期性直徑變化。措施：①調(diào)整支承爪壓力，以工件能順暢轉(zhuǎn)動(dòng)且無(wú)間隙為準(zhǔn)；②采用液壓阻尼跟刀架，實(shí)現(xiàn)恒壓浮動(dòng)支承；③減小切削深度，降低徑向力；④使用鋒利刀具，減小切削力；⑤在工件末端加裝中心架，提高系統(tǒng)剛性。37.說(shuō)明車削鎳基高溫合金時(shí)，刀具邊界磨損的形成機(jī)理及抑制方法。答案：機(jī)理：高溫下工件材料中的Ni、Cr原子與刀具Co元素發(fā)生擴(kuò)散，形成擴(kuò)散溝槽；同時(shí)，切削溫度高，刀—屑接觸區(qū)氧化膜破裂，造成局部黏結(jié)撕裂。抑制方法：①選用低Co含量的細(xì)晶硬質(zhì)合金或整體PCBN；②采用TiAlN/TiSiN納米多層涂層，提高抗氧化性；③降低切削速度至30～50m/min，減少擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力；④增大刀具后角至8°～10°，減小摩擦；⑤使用高壓冷卻，降低刀尖溫度。38.車削淬硬鋼時(shí)，如何根據(jù)表面粗糙度要求選擇刀尖圓弧半徑與進(jìn)給量？答案：經(jīng)驗(yàn)公式Ra≈f2/(32rε)，其中Ra為輪廓算術(shù)平均偏差，f為進(jìn)給量，rε為刀尖圓弧半徑。若要求Ra0.4μm，rε取0.4mm，則f≤0.07mm/r；若Ra0.2μm，rε取0.2mm，則f≤0.05mm/r。同時(shí)需校驗(yàn)刀具強(qiáng)度，淬硬鋼切削力大，rε不宜小于0.2mm；精加工時(shí)，提高切削速度至120～180m/min，降低積屑瘤風(fēng)險(xiǎn)，保證鏡面效果。39.闡述車銑中心C軸銑削極坐標(biāo)插補(bǔ)時(shí)，產(chǎn)生齒距累積誤差的主要因素及補(bǔ)償策略。答案：因素：①C軸編碼器分辨率不足，導(dǎo)致角度量化誤差；②主軸熱伸長(zhǎng)引起軸向漂移；③刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算誤差；④伺服跟隨滯后。補(bǔ)償策略：①采用26位高分辨率圓光柵，提高角度反饋精度；②通過(guò)主軸溫度傳感器實(shí)時(shí)建模，熱伸長(zhǎng)補(bǔ)償至0.1μm；③使用刀具預(yù)調(diào)儀精確測(cè)定刀具半徑，并動(dòng)態(tài)更新刀補(bǔ)；④調(diào)整伺服前饋增益，使跟隨誤差小于0.002°；⑤加工前運(yùn)行空切采樣，利用激光干涉儀測(cè)得累積誤差曲線，在數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行反向間隙與螺距雙向補(bǔ)償。40.說(shuō)明車削鈦合金時(shí)，采用微量潤(rùn)滑（MQL）與高壓冷卻（HPC）的優(yōu)劣對(duì)比。答案：MQL優(yōu)點(diǎn)：耗油量低（5～30mL/h），環(huán)保，無(wú)廢液處理成本；缺點(diǎn)：冷卻能力有限，鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)低，刀尖溫度仍可達(dá)700℃，刀具壽命僅提高10%～20%，且油霧需防爆裝置。HPC優(yōu)點(diǎn)：70MPa射流穿透蒸汽屏障，直接冷卻刀—屑區(qū)，刀具壽命提高50%～200%，斷屑效果好；缺點(diǎn)：設(shè)備成本高，需高壓泵及過(guò)濾系統(tǒng)，能耗大，廢液需集中處理。綜合：粗加工采用HPC，精加工可用MQL+低溫冷風(fēng)復(fù)合，兼顧經(jīng)濟(jì)性與壽命。六、計(jì)算題（共25分）41.車削一對(duì)外螺紋M30×1.56h，工件材料為42CrMo調(diào)質(zhì)（280HB），選用硬質(zhì)合金涂層刀片，刀尖圓弧半徑0.2mm，要求Ra≤0.8μm。已知：（1）螺紋牙高h(yuǎn)=0.866mm；（2）精加工余量0.08mm；（3）G76循環(huán)最小切深0.02mm；（4）切削速度推薦區(qū)間80～120m/min。求：①精加工進(jìn)給量f；②主軸轉(zhuǎn)速n；③精加工次數(shù)；④若機(jī)床伺服滯后0.003mm，是否影響螺紋中徑公差（6h公差帶上限0.032mm）？（15分）答案：①由Ra≤0.8μm，rε=0.2mm，代入Ra≈f2/(32rε)，得f≤√(0.8×32×0.2)=√5.12≈0.071mm，取f=0.07mm/r。②取Vc=100m/min，d=30mm，n=1000Vc/(πd)=1000×100/(π×30)≈1061r/min，取n=1000r/min。③精加工余量0.08mm，最小切深0.02mm，次數(shù)=0.08/0.02=4次。④伺服滯后0.003mm，遠(yuǎn)小于中徑公差帶寬度0.032mm，且滯后為系統(tǒng)誤差，可通過(guò)螺距補(bǔ)償消除，故不影響合格性。42.車削一細(xì)長(zhǎng)軸，直徑?20mm，長(zhǎng)600mm，材料為T(mén)C4鈦合金，彈性模量E=114GPa，切削力系數(shù)Kc=1800N/mm2，切削深度ap=0.5mm，進(jìn)給量f=0.1mm/r，要求計(jì)算：（1）徑向切削力Fr≈0.4Kcapf；（2）工件中點(diǎn)撓度δ=FrL3/(48EI)，其中I=πd?/64；（3）若允許撓度0.02mm，判斷是否需跟刀架？（10分）答案：（1）Fr=0.4×1800×0.5×0.1=36N；（2）I=π×20?/64=7854mm?，δ=36×6003/(48×114×103×7854)=0.18mm；（3）0.18mm>0.02mm，必須加跟刀架。七、綜合應(yīng)用題（共30分）43.某航空企業(yè)需車削Inconel718高壓渦輪軸，尺寸?85h6×380mm，內(nèi)孔?55mm，壁厚15mm，同軸度0.01mm，表面粗糙度Ra0.2μm，批量200件。現(xiàn)有設(shè)備：A.臥式數(shù)控車床，主軸功率30kW，最高轉(zhuǎn)速3500r/min，帶C軸；B.雙主軸車銑中心，主副主軸同步對(duì)接，轉(zhuǎn)速5000r/min，帶Y軸；C.外圓磨床，磨削余量0.25mm，Ra可達(dá)0.1μm。請(qǐng)完成：（1）制定車削工藝路線（含工序、定位基準(zhǔn)、刀具、切削參數(shù)、冷卻方式）；（2）設(shè)計(jì)專用夾具簡(jiǎn)圖并說(shuō)明夾緊原理；（3）給出同軸度在線測(cè)量方案；（4）估算單件節(jié)拍并評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)性。（30分）答案：（1）工藝路線：工序10：下料?90×390mm，退火；工序20：臥車粗車—一夾一頂，外圓留1mm，內(nèi)孔留1mm，Vc=25m/min，ap=2mm，f=0.2mm/r，HPC冷卻；工序30：半精車—雙主軸對(duì)接，軟爪夾?88mm，內(nèi)撐?53mm，外圓留0.3mm，內(nèi)孔留0.3mm，Vc=40m/min，ap=0.5mm，f=0.1mm/r，MQL+低溫冷風(fēng)；工序40：精車—PCBN刀片，Vc=80m/min，ap=0.15mm，f=0.05mm/r，Ra0.2μm，HPC；工序50：外圓磨—兩頂尖定位，Vc=35m/s，f=0.025mm/r，留?0.01mm，保證h6；工序60：