2025年綜合技師考試試題及答案一、基礎(chǔ)知識（共30分）1.（5分）某機(jī)械傳動系統(tǒng)中，主動輪齒數(shù)Z1=20，從動輪齒數(shù)Z2=60，主動輪轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，傳動效率η=0.92。計算：（1）傳動比i；（2）從動輪轉(zhuǎn)速n2；（3）若主動輪輸入功率P1=15kW，求從動輪輸出功率P2。答案：（1）傳動比i=Z2/Z1=60/20=3；（2）從動輪轉(zhuǎn)速n2=n1/i=1500/3=500r/min；（3）輸出功率P2=P1×η=15×0.92=13.8kW。2.（6分）如圖所示（注：假設(shè)圖示為三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，主電路包含兩個交流接觸器KM1、KM2，控制電路中KM1與KM2常閉觸點(diǎn)互鎖，啟動按鈕SB2（正轉(zhuǎn)）、SB3（反轉(zhuǎn)），停止按鈕SB1），分析以下故障現(xiàn)象：（1）按下SB2，KM1不吸合，且無異常聲響；（2）按下SB2，KM1吸合但電動機(jī)不轉(zhuǎn)，電流表無顯示；（3）同時按下SB2和SB3，電動機(jī)出現(xiàn)劇烈振動并發(fā)出異響。答案：（1）可能原因：控制電路熔斷器FU熔斷；SB2觸點(diǎn)接觸不良；KM1線圈斷路；熱繼電器FR常閉觸點(diǎn)斷開（過載保護(hù)動作）。（2）可能原因：主電路熔斷器FU1熔斷；KM1主觸點(diǎn)氧化或燒蝕導(dǎo)致接觸不良；電動機(jī)繞組斷路；接線端子松動。（3）原因：KM1與KM2主觸點(diǎn)同時吸合，導(dǎo)致電源兩相短路，電動機(jī)因相間短路產(chǎn)生大電流，電磁力不平衡引發(fā)振動和異響。3.（7分）某零件材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理后硬度要求220-250HBW，加工過程中需進(jìn)行銑削、鉆孔和磨削。已知銑削時選用YG8硬質(zhì)合金刀具，切削速度v=80m/min，背吃刀量ap=2mm，進(jìn)給量f=0.15mm/r；鉆孔時選用高速鋼鉆頭，直徑φ12mm，轉(zhuǎn)速n=500r/min，進(jìn)給量f=0.1mm/r。（1）指出銑削刀具材料選擇的不合理之處并說明正確選擇；（2）計算鉆孔時的切削速度v（保留2位小數(shù)）；（3）若磨削后零件表面出現(xiàn)螺旋形振紋，可能的原因有哪些？答案：（1）不合理：45鋼為碳素結(jié)構(gòu)鋼，YG8（鎢鈷類硬質(zhì)合金）適合加工鑄鐵等脆性材料，加工鋼件應(yīng)選用YT類（鎢鈦鈷類）硬質(zhì)合金（如YT15）。（2）鉆孔切削速度v=πdn/1000=3.14×12×500/1000=18.84m/min。（3）可能原因：砂輪動平衡不良；砂輪主軸軸承間隙過大；工件裝夾不牢固；砂輪粒度太粗或硬度太高；進(jìn)給速度過快。4.（6分）某直流電路中，電源電動勢E=24V，內(nèi)阻r=0.5Ω，外電路由R1=3Ω、R2=6Ω并聯(lián)后與R3=2Ω串聯(lián)組成。（1）畫出電路結(jié)構(gòu)圖；（2）計算總電阻R總；（3）求R2的端電壓U2。答案：（1）電路結(jié)構(gòu)：電源（E、r）→串聯(lián)R3→并聯(lián)R1、R2。（2）并聯(lián)部分電阻R并=（R1×R2）/（R1+R2）=（3×6）/（3+6）=2Ω；總電阻R總=r+R3+R并=0.5+2+2=4.5Ω。（3）總電流I=E/R總=24/4.5≈5.33A；并聯(lián)部分電壓U并=I×R并=5.33×2≈10.66V；R2端電壓U2=U并≈10.66V（并聯(lián)電路各支路電壓相等）。5.（6分）簡述PLC（可編程邏輯控制器）中“掃描周期”的定義及影響掃描周期的主要因素。若某PLC的CPU掃描速度為0.5μs/指令，用戶程序包含1500條基本指令和500條特殊功能指令（特殊功能指令執(zhí)行時間為基本指令的3倍），計算該P(yáng)LC的掃描周期（僅考慮用戶程序執(zhí)行時間，忽略輸入輸出刷新等時間）。答案：掃描周期定義：PLC完成一次“輸入采樣→用戶程序執(zhí)行→輸出刷新”全過程所需的時間。影響因素：用戶程序長度（指令數(shù)量）、指令類型（基本指令與特殊指令執(zhí)行時間差異）、CPU處理速度、是否啟用中斷或通信任務(wù)等。掃描時間=（1500×0.5μs）+（500×0.5μs×3）=750μs+750μs=1500μs=1.5ms。二、專業(yè)技能（共40分）6.（8分）某數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)“401伺服報警”（含義：伺服放大器未準(zhǔn)備好），故障現(xiàn)象為開機(jī)后系統(tǒng)顯示該報警，伺服軸無法移動。結(jié)合FANUC0i-MD系統(tǒng)常見故障排查流程，列出至少6項可能的檢查步驟及對應(yīng)排查內(nèi)容。答案：（1）檢查伺服放大器電源：確認(rèn)伺服單元主電源（AC200V）和控制電源（DC24V）是否正常，用萬用表測量電壓是否在允許范圍內(nèi)（AC180-220V，DC22-26V）。（2）查看伺服放大器狀態(tài)指示燈：FANUC伺服單元ALM燈（報警燈）是否點(diǎn)亮，若亮則讀取放大器上的數(shù)字報警代碼（如20、31等），對應(yīng)查找手冊。（3）檢查伺服電機(jī)動力線與編碼器線：確認(rèn)動力線連接是否牢固，有無斷路或短路（用兆歐表測絕緣電阻≥10MΩ）；編碼器線是否松動，屏蔽層是否接地良好。（4）復(fù)位伺服報警：嘗試通過系統(tǒng)操作面板執(zhí)行“伺服關(guān)→開”或“急停復(fù)位”，觀察報警是否消除。（5）檢查伺服參數(shù)：核對伺服放大器型號與系統(tǒng)參數(shù)（如參數(shù)2020電機(jī)代碼、2080編碼器類型）是否匹配，防止參數(shù)丟失或錯誤。（6）替換法測試：將故障軸伺服放大器與正常軸（如Z軸與X軸）交換，若報警轉(zhuǎn)移至正常軸，說明原放大器損壞；若報警不變，可能為電機(jī)或系統(tǒng)主板故障。7.（10分）某自動化生產(chǎn)線的包裝機(jī)采用西門子S7-1200PLC控制，其工藝流程為：物料到位（傳感器S1=1）→推料氣缸A伸出（Y1=1）→到位（傳感器S2=1）→熱封氣缸B下壓（Y2=1）→到位（傳感器S3=1）→保壓2秒→熱封氣缸B縮回（Y2=0）→推料氣缸A縮回（Y1=0）→完成一次循環(huán)。（1）設(shè)計該控制的梯形圖程序（要求包含啟動/停止按鈕SB1、SB2，循環(huán)互鎖）；（2）若熱封氣缸B下壓后無法保壓，可能的電氣原因有哪些？答案：（1）梯形圖設(shè)計思路：①啟動按鈕SB1（I0.0）置位循環(huán)標(biāo)志M0.0，停止按鈕SB2（I0.1）復(fù)位M0.0；②M0.0為1且S1（I0.2）=1時，Y1（Q0.0）置位，推料氣缸A伸出；③Y1=1且S2（I0.3）=1時，Y2（Q0.1）置位，熱封氣缸B下壓；④Y2=1且S3（I0.4）=1時，啟動定時器T37（設(shè)定2秒）；⑤T37定時到，Y2復(fù)位，同時啟動定時器T38（短延時，防止Y1誤動作）；⑥T38定時到，Y1復(fù)位，完成循環(huán)；⑦各輸出需互鎖（如Y1與Y2不能同時為1）。（2）電氣原因：熱封氣缸電磁閥（Y2）線圈電壓不足（如線路接觸不良導(dǎo)致電壓低于額定值85%）；PLC輸出點(diǎn)Q0.1內(nèi)部觸點(diǎn)燒蝕，無法持續(xù)供電；保壓時間繼電器（T37）參數(shù)設(shè)置錯誤（如設(shè)定時間過短）；傳感器S3（I0.4）信號不穩(wěn)定（如接近開關(guān)誤動作，導(dǎo)致T37未正確啟動）；PLC程序中T37的觸發(fā)條件錯誤（如未正確使用S3的上升沿觸發(fā)）。8.（12分）某車間一臺C6140普通車床加工外圓時，工件表面出現(xiàn)規(guī)律性振紋（波長約5mm），且主軸轉(zhuǎn)速越高，振紋越明顯。結(jié)合機(jī)床結(jié)構(gòu)與加工原理，分析可能的故障原因及排查方法。答案：可能原因及排查方法：（1）主軸系統(tǒng)故障：①主軸軸承磨損（如雙列短圓柱滾子軸承間隙過大），導(dǎo)致主軸徑向跳動超差。排查：用千分表測量主軸前端徑向跳動（標(biāo)準(zhǔn)≤0.01mm），若超過則需調(diào)整軸承預(yù)緊力或更換軸承。②主軸齒輪嚙合不良（如齒輪齒面磨損、齒側(cè)間隙過大）。排查：打開主軸箱，觀察齒輪嚙合痕跡，用塞尺測量齒側(cè)間隙（標(biāo)準(zhǔn)0.08-0.15mm），必要時更換齒輪或調(diào)整嚙合位置。（2）傳動系統(tǒng)故障：①光杠或絲杠彎曲變形，導(dǎo)致進(jìn)給不均勻。排查：將光杠/絲杠拆下，置于V型塊上用千分表測量徑向跳動（全長≤0.03mm），若超差則校直或更換。②進(jìn)給箱內(nèi)齒輪磨損，導(dǎo)致進(jìn)給量不穩(wěn)定。排查：檢查進(jìn)給箱齒輪齒面是否有點(diǎn)蝕、剝落，測量齒輪副間隙，必要時更換。（3）工件裝夾問題：①卡盤爪磨損或夾緊力不足，工件在旋轉(zhuǎn)中松動。排查：用百分表檢查工件裝夾后的徑向圓跳動（≤0.02mm），清理卡盤爪接觸面，調(diào)整夾緊力。②頂尖與中心孔接觸不良（如中心孔未修研，頂尖磨損）。排查：檢查頂尖錐面是否有磨損痕跡，修研工件中心孔，確保接觸面積≥80%。（4）刀具問題：①車刀刀尖圓弧半徑過大或刃口不鋒利，切削時產(chǎn)生振動。排查：更換新刀具，檢查刀尖圓弧半徑（一般外圓車刀r=0.4-0.8mm），刃磨后用放大鏡觀察刃口是否有崩刃。②刀具安裝高度不當(dāng)（如低于工件中心），導(dǎo)致切削力波動。排查：調(diào)整刀架高度，使刀尖與工件中心等高（誤差≤0.1mm）。9.（10分）某380V三相異步電動機(jī)（額定功率11kW，額定電流22A，△接法）運(yùn)行中出現(xiàn)以下異常：（1）電機(jī)外殼溫度升至85℃（環(huán)境溫度30℃）；（2）運(yùn)行電流不平衡（三相電流分別為25A、20A、18A）；（3）停機(jī)后測量三相繞組直流電阻分別為0.8Ω、0.85Ω、0.9Ω（標(biāo)準(zhǔn)值0.8±0.03Ω）。分析原因并提出處理措施。答案：（1）溫度過高原因：①過載運(yùn)行（實(shí)際負(fù)載超過額定功率）；②電機(jī)散熱不良（風(fēng)扇損壞、散熱片積灰）；③繞組匝間短路（電流增大導(dǎo)致銅損增加）；④電源電壓過高或過低（超過±10%額定電壓）。處理：用鉗形表測量實(shí)際負(fù)載電流，若超過22A則減輕負(fù)載；檢查風(fēng)扇是否轉(zhuǎn)動靈活，清理散熱片；用兆歐表檢測繞組絕緣（≥0.5MΩ），用雙臂電橋精確測量繞組電阻。（2）電流不平衡原因：①三相電源電壓不平衡（如某相電壓偏低）；②繞組局部短路（某相電阻降低，電流增大）；③電機(jī)引出線或接線端子接觸不良（某相接觸電阻增大，電流減?。Ｌ幚恚簻y量電源三相電壓（應(yīng)380V±5%）；檢查接線端子是否松動、氧化，重新緊固并清理接觸面；若確認(rèn)繞組短路，需拆修電機(jī)。（3）繞組電阻偏差原因：標(biāo)準(zhǔn)要求三相電阻偏差≤2%（0.8×2%=0.016Ω），實(shí)測最大偏差0.1Ω（0.9-0.8=0.1），遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)，可能為某相繞組焊接點(diǎn)虛焊、導(dǎo)線截面積不均或匝間短路（部分線圈被短接，有效匝數(shù)減少，電阻降低）。處理：拆開電機(jī)端蓋，檢查繞組引出線焊接點(diǎn)，重新焊接；若為匝間短路，需更換故障線圈或重繞繞組。三、綜合案例分析（共30分）10.（15分）某企業(yè)一條自動化噴涂生產(chǎn)線（包含上料機(jī)、噴涂機(jī)器人、烘干爐、下料機(jī)）突發(fā)停機(jī)，操作面板顯示“MCC柜總斷路器跳閘”?，F(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)：（1）MCC柜內(nèi)無明顯燒焦痕跡，總斷路器（額定電流400A，帶過載、短路、漏電保護(hù)）脫口按鈕彈出；（2）測量三相母線對地絕緣電阻分別為0.3MΩ、0.4MΩ、0.2MΩ（標(biāo)準(zhǔn)≥1MΩ）；（3）分路開關(guān)S1（控制噴涂機(jī)器人）下口接線端子處有燒蝕痕跡，導(dǎo)線絕緣層輕微碳化。結(jié)合工業(yè)配電系統(tǒng)知識，完成以下分析：（1）總斷路器跳閘的直接原因；（2）列出至少5項詳細(xì)排查步驟；（3）提出預(yù)防此類故障的改進(jìn)措施。答案：（1）直接原因：噴涂機(jī)器人分路（S1）線路存在接地故障（絕緣電阻降低），導(dǎo)致總斷路器漏電保護(hù)動作跳閘；同時，接線端子燒蝕可能引發(fā)局部短路，產(chǎn)生瞬時大電流，觸發(fā)短路保護(hù)。（2）排查步驟：①確認(rèn)總斷路器保護(hù)類型：檢查斷路器參數(shù)，確認(rèn)是否啟用漏電保護(hù)（一般動作電流300mA-1A），漏電動作是主因還是短路/過載疊加。②分段檢測絕緣：斷開所有分路開關(guān)，測量母線對地絕緣（若恢復(fù)正常，說明故障在分路）；依次閉合分路開關(guān)，測量每路絕緣，定位故障回路（此處S1為故障點(diǎn)）。③檢查S1分路線路：拆除S1下口導(dǎo)線，測量導(dǎo)線對地絕緣（若仍低，說明線路老化或機(jī)械損傷）；檢查導(dǎo)線穿管處是否有銳邊劃傷，接頭處是否因氧化導(dǎo)致絕緣下降。④分析接線端子燒蝕原因：觀察燒蝕位置是否為壓接不牢（導(dǎo)線未完全插入端子，接觸面積小，電阻大導(dǎo)致發(fā)熱）；測量端子溫度（正常運(yùn)行時≤70℃），確認(rèn)是否長期過載。⑤檢查噴涂機(jī)器人本體：測量機(jī)器人控制箱內(nèi)電機(jī)、驅(qū)動器對地絕緣（如伺服電機(jī)絕緣≤0.5MΩ需烘干或更換），確認(rèn)是否因設(shè)備內(nèi)部進(jìn)水（如噴涂區(qū)密封不良）導(dǎo)致絕緣下降。（3）改進(jìn)措施：①定期進(jìn)行絕緣檢測（每月一次），使用500V兆歐表測量各分路絕緣，建立記錄臺賬；②規(guī)范接線工藝，接線端子壓接后用扭矩扳手檢查（如6mm2導(dǎo)線壓接扭矩≥8N·m），避免虛接；③在噴涂區(qū)增加防水擋板，機(jī)器人控制箱加裝除濕器，防止潮濕導(dǎo)致絕緣下降；④更換老化線路（選用耐溫、耐油絕緣導(dǎo)線，如RVV-105℃），穿線管轉(zhuǎn)角處增加護(hù)線套；⑤將總斷路器漏電保護(hù)動作電流調(diào)整為300mA（原可能為500mA），縮短動作時間（≤0.1s），提高靈敏度。11.（15分）某機(jī)械加工廠新購入一臺數(shù)控加工中心（配備海德漢iTNC530系統(tǒng)），調(diào)試時發(fā)現(xiàn)：（1）手動移動X軸時，屏幕顯示實(shí)際位移與指令位移偏差達(dá)0.05mm（每移動10mm）；（2）自動加工圓弧輪廓（半徑R50mm）時，實(shí)測輪廓度誤差0.12mm（標(biāo)準(zhǔn)≤0.05mm）；（3）主軸最高轉(zhuǎn)速只能達(dá)到8000r/min（額定12000r/min），且伴有異常嘯叫聲。結(jié)合數(shù)控設(shè)備調(diào)試與精度檢測知識，分析原因并制定解決措施。答案：（1）X軸位移偏差原因：①滾珠絲杠反向間隙未補(bǔ)償：由于絲杠螺母副磨損或預(yù)緊力不足，導(dǎo)致反向移動時存在間隙，系統(tǒng)未通過參數(shù)（如海德漢的反向間隙補(bǔ)償參數(shù)32450）修正。②光柵尺或編碼器信號干擾：反饋元件受電磁干擾（如附近伺服驅(qū)動器電纜未屏蔽），導(dǎo)致位置反饋不準(zhǔn)確。③導(dǎo)軌潤滑不良：導(dǎo)軌缺油或潤滑脂老化，摩擦力增大，導(dǎo)致實(shí)際移動滯后于指令。解決措施：用激光干涉儀測量X軸定位精度，計算反向間隙值（如0.03mm），輸入?yún)?shù)32450進(jìn)行補(bǔ)償；檢查光柵尺電纜屏蔽層是否接地（單點(diǎn)接地），與動力線分開布線；清理導(dǎo)軌，更換潤滑脂（如采用鋰基潤滑脂，每200h加注一次）。（2）圓弧輪廓度超差原因：①兩