2025年車工考試題庫及答案技師一、單項(xiàng)選擇題1.加工高精度階梯軸（材料40Cr，硬度HRC38-42）時(shí)，精車外圓應(yīng)優(yōu)先選用的刀具材料是（）。A.YG8B.YT15C.W18Cr4VD.PCBN答案：D解析：40Cr硬度較高（HRC38-42），屬于硬態(tài)切削范疇。PCBN（立方氮化硼）刀具適用于高硬度材料的精加工，耐磨性和熱穩(wěn)定性優(yōu)于YT類硬質(zhì)合金（YT15一般用于中碳鋼半精加工），YG8主要用于鑄鐵加工，W18Cr4V高速鋼硬度不足，故選擇D。2.數(shù)控車床加工薄壁套筒（壁厚3mm，材料LY12）時(shí)，徑向切削力過大易導(dǎo)致工件變形。下列工藝措施中，最有效的是（）。A.增大主偏角（由45°改為93°）B.減小背吃刀量（由2mm改為0.5mm）C.提高主軸轉(zhuǎn)速（由800r/min改為1200r/min）D.采用彈性心軸裝夾答案：D解析：薄壁套筒變形主要因裝夾力和切削力引起。彈性心軸通過均勻分布的徑向力裝夾，可減少局部應(yīng)力集中；增大主偏角雖能減小徑向力，但93°主偏角可能導(dǎo)致刀具壽命下降；減小背吃刀量需多次走刀，效率降低；提高轉(zhuǎn)速對(duì)徑向力影響較小。綜合來看，D選項(xiàng)直接解決裝夾變形問題，效果最顯著。3.車削模數(shù)m=3的梯形螺紋（螺距P=6mm）時(shí)，若采用左右切削法，每邊的切削余量應(yīng)控制在（）。A.0.05-0.1mmB.0.2-0.3mmC.0.5-0.8mmD.1.0-1.2mm答案：B解析：梯形螺紋左右切削法需逐步修光兩側(cè)牙型，每邊余量過大易導(dǎo)致扎刀，過小則無法有效修正。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，m=3時(shí)螺距6mm，牙型高度約3.5mm（計(jì)算公式h=0.5P+ac，ac=0.25mm），粗車后精車余量每邊0.2-0.3mm可保證表面質(zhì)量和尺寸精度，故選B。二、判斷題1.車削鈦合金（TC4）時(shí)，應(yīng)選用較低的切削速度（如50-80m/min）和較大的進(jìn)給量（如0.2-0.4mm/r），以減少刀具磨損。（）答案：√解析：鈦合金導(dǎo)熱性差（約為45鋼的1/5），高溫下化學(xué)活性高，易與刀具材料發(fā)生粘結(jié)。低切削速度可降低切削溫度，大進(jìn)給量減少刀具與工件接觸時(shí)間，均能有效減少磨損。2.數(shù)控車床加工圓錐面時(shí)，若采用G90指令（外圓車削循環(huán)），其錐度計(jì)算需保證Z軸移動(dòng)量與X軸移動(dòng)量的比值等于錐度C=（D-d）/L。（）答案：√解析：G90指令中，錐度編程需指定終點(diǎn)坐標(biāo)，X軸增量（D-d）與Z軸增量L的比值即為錐度C，符合幾何關(guān)系，故正確。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述加工細(xì)長(zhǎng)軸（長(zhǎng)徑比L/d=25）時(shí)，防止彎曲變形的工藝措施。答案：（1）裝夾方式：采用雙頂尖加跟刀架，跟刀架支撐爪與工件接觸力均勻，減少徑向跳動(dòng)；或使用中心架輔助支撐中間部位。（2）刀具角度：增大主偏角（80°-93°），減小徑向切削分力；前角取15°-20°，降低切削力；刃傾角取正值（3°-5°），使切屑向待加工表面排出，減少對(duì)工件的擠壓。（3）切削用量：采用低轉(zhuǎn)速（降低離心力）、小背吃刀量（ap=0.3-0.8mm）、較大進(jìn)給量（f=0.15-0.3mm/r），平衡切削力與效率。（4）冷卻潤滑：使用高濃度乳化液（濃度10%-15%）或極壓切削油，降低切削溫度，減少熱變形。（5）工藝路線：粗車、半精車、精車分階段進(jìn)行，粗車后松夾讓工件自由伸縮，釋放內(nèi)應(yīng)力。2.分析數(shù)控車削加工中，工件外圓出現(xiàn)“竹節(jié)紋”（周期性直徑變化）的可能原因及解決方法。答案：可能原因：（1）主軸軸承間隙過大或磨損，導(dǎo)致主軸徑向跳動(dòng)超差；（2）刀具磨損嚴(yán)重，切削刃不鋒利，引起切削力波動(dòng)；（3）進(jìn)給系統(tǒng)間隙（如滾珠絲杠與螺母間隙、聯(lián)軸器松動(dòng)），導(dǎo)致進(jìn)給不均勻；（4）工件裝夾不牢固，車削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)；（5）切削參數(shù)選擇不當(dāng)（如轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量匹配不合理，產(chǎn)生共振）。解決方法：（1）檢查主軸軸承，調(diào)整間隙或更換軸承；（2）定期刃磨或更換刀具，確保切削刃鋒利；（3）檢測(cè)進(jìn)給系統(tǒng)反向間隙，通過參數(shù)補(bǔ)償（如FANUC系統(tǒng)的反向間隙補(bǔ)償功能）或機(jī)械調(diào)整消除間隙；（4）優(yōu)化裝夾方式（如增加支撐、使用彈性夾頭），提高工件剛性；（5）調(diào)整切削參數(shù)（如改變轉(zhuǎn)速避開共振頻率，或調(diào)整進(jìn)給量），消除振動(dòng)源。四、綜合分析題某企業(yè)需加工一批新能源汽車電機(jī)軸（如圖1所示，材料為20CrMnTi，滲碳淬火后硬度HRC58-62，關(guān)鍵尺寸：Φ60h5（0/-0.016mm），表面粗糙度Ra0.4μm，圓柱度0.005mm）?，F(xiàn)有設(shè)備為CJK6140數(shù)控車床（最高轉(zhuǎn)速4000r/min，定位精度0.01mm/300mm），試制定加工工藝方案，并說明關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)。（注：圖1為階梯軸，總長(zhǎng)350mm，Φ60h5段長(zhǎng)80mm，兩端有Φ40k6支撐軸頸，中間有一鍵槽）答案：1.工藝路線制定：毛坯（鍛件）→粗車（外圓留0.8-1.0mm余量）→滲碳（深度0.8-1.2mm）→淬火+低溫回火→半精車（Φ60留0.3-0.4mm余量，保證圓柱度0.01mm）→磨鍵槽→精車（最終尺寸）→表面拋光（Ra0.4μm）。2.關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)：（1）淬火后材料硬度高（HRC58-62），精車需選用超硬刀具：PCBN刀片（CBN含量85%-90%，粒度1-2μm），刀桿采用剛性好的整體式結(jié)構(gòu)（如45°主偏角，前角-5°-0°，后角5°-8°，刀尖圓弧半徑0.2-0.4mm）。（2）切削參數(shù)優(yōu)化：-切削速度v=120-180m/min（因HRC＞55時(shí)，PCBN最佳速度范圍100-200m/min，結(jié)合機(jī)床最高轉(zhuǎn)速4000r/min，計(jì)算Φ60時(shí)轉(zhuǎn)速n=1000v/(πd)=1000×150/(3.14×60)≈796r/min，低于機(jī)床上限，可行）；-進(jìn)給量f=0.05-0.1mm/r（保證表面粗糙度Ra0.4μm，公式Ra≈f2/(8rε)，rε=0.4mm時(shí)，f=√(8×0.4×0.4)=√1.28≈1.13mm/r，實(shí)際需結(jié)合刀具磨損調(diào)整，取小進(jìn)給）；-背吃刀量ap=0.1-0.2mm（單次精車去除余量，避免多刀切削引起熱累積）。（3）裝夾方案：采用液壓三爪卡盤+活頂尖，卡盤夾持Φ40k6段（已半精車，定位精度高），頂尖預(yù)緊力控制在50-80N（防止過緊導(dǎo)致工件彎曲），同時(shí)使用中心架支撐Φ60段中間位置（距卡盤150mm處），減少懸伸長(zhǎng)度。（4）精度控制：-圓柱度：通過實(shí)時(shí)測(cè)量（使用電感測(cè)微儀在線檢測(cè)），調(diào)整刀具補(bǔ)償值（如發(fā)現(xiàn)局部凸起，通過G41/G42半徑補(bǔ)償修正）；-尺寸精度：采用自動(dòng)對(duì)刀儀（如雷尼紹TS27R）測(cè)量刀具磨損，每加工5件后自動(dòng)補(bǔ)償0.002-0.003mm；-表面粗糙度：精車后使用羊毛輪+研磨膏進(jìn)行微量拋光（壓力≤5N，轉(zhuǎn)速1000r/min），去除刀痕。（5）冷卻與潤滑：使用噴霧冷卻（壓縮空氣+微量潤滑油，流量5-10ml/h），避免傳統(tǒng)冷卻液引起的熱沖擊（淬火鋼驟冷易裂），同時(shí)減少切削熱積累。（6）設(shè)備保障：加工前檢測(cè)機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)（應(yīng)≤0.003mm）、導(dǎo)軌直線度（0.005mm/300mm），調(diào)整滾珠絲杠預(yù)緊力（反向間隙≤0.002mm），確保機(jī)床剛性滿足要求。五、計(jì)算題已知某數(shù)控車床X軸滾珠絲杠導(dǎo)程P=10mm，系統(tǒng)脈沖當(dāng)量δ=0.001mm（每脈沖移動(dòng)0.001mm）。若加工外圓時(shí)，程序指令為G01X50.0F100（X軸終點(diǎn)坐標(biāo)50.0mm，進(jìn)給速度100mm/min），求：（1）X軸移動(dòng)的脈沖數(shù)；（2）電機(jī)轉(zhuǎn)速（假設(shè)絲杠與電機(jī)直連，無減速機(jī)構(gòu)）。答案：（1）脈沖數(shù)計(jì)算：X軸移動(dòng)距離=初始位置至終點(diǎn)位置的差值（假設(shè)初始位置為X60.0mm，則移動(dòng)距離ΔX=60.0-50.0=10.0mm）。脈沖數(shù)N=ΔX/δ=10.0mm/0.001mm/脈沖=10000脈沖。（2）電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算：進(jìn)給速度F=100mm/min，對(duì)應(yīng)絲杠轉(zhuǎn)速n=F/P=100mm/min/10mm=10r/min。因絲杠與電機(jī)直連，電機(jī)轉(zhuǎn)速等于絲杠轉(zhuǎn)速，故電機(jī)轉(zhuǎn)速為10r/min。六、工藝改錯(cuò)題某工廠加工不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）法蘭盤（如圖2所示，Φ200mm×30mm，中心孔Φ50H7，端面Ra1.6μm），原工藝為：①粗車端面（背吃刀量3mm，轉(zhuǎn)速300r/min，進(jìn)給量0.3mm/r）→②粗車外圓（背吃刀量4mm，轉(zhuǎn)速250r/min，進(jìn)給量0.4mm/r）→③精車端面（背吃刀量0.5mm，轉(zhuǎn)速400r/min，進(jìn)給量0.2mm/r）→④精車外圓（背吃刀量0.8mm，轉(zhuǎn)速350r/min，進(jìn)給量0.25mm/r）→⑤鉆中心孔→⑥擴(kuò)孔至Φ48mm→⑦鉸孔至Φ50H7。指出原工藝的不合理之處，并提出改進(jìn)方案。答案：不合理之處：（1）加工順序錯(cuò)誤：中心孔應(yīng)在粗車外圓、端面后立即加工，以作為后續(xù)精車的定位基準(zhǔn)，原工藝先精車外圓、端面再鉆孔，導(dǎo)致精車時(shí)無中心定位，易產(chǎn)生同軸度誤差。（2）不銹鋼加工參數(shù)不當(dāng)：不銹鋼粘性大、易粘刀，粗車背吃刀量過大（4mm）易引起切削力劇增；精車背吃刀量0.8mm偏大，易導(dǎo)致表面粗糙；轉(zhuǎn)速偏低（粗車300r/min，精車400r/min），未充分利用不銹鋼加工時(shí)“高溫軟化”特性。（3）鉸孔前擴(kuò)孔余量過大：Φ50H7鉸孔前直徑Φ48mm，余量2mm，超過鉸刀正常加工余量（0.1-0.3mm），易導(dǎo)致鉸刀磨損加劇、孔徑超差。改進(jìn)方案：①粗車端面（ap=2mm，n=500r/min，f=0.25mm/r）→②粗車外圓（ap=3mm，n=400r/min，f=0.3mm/r）→③鉆中心孔（Φ5mm）→④擴(kuò)孔至Φ49.7m