銑工高級(jí)技能題庫(kù)及答案一、銑削基礎(chǔ)與工藝準(zhǔn)備1.（單選）在X6132臥式萬(wàn)能銑床上用φ80mm、z=12的盤(pán)銑刀粗銑45鋼調(diào)質(zhì)軸上的12mm寬封閉鍵槽，要求一次進(jìn)給切至全深5mm。若機(jī)床主電機(jī)功率7.5kW、傳動(dòng)效率0.85，允許最大切削功率P≈5.5kW，則合理的每齒進(jìn)給量fz應(yīng)選A.0.05mm/z?B.0.08mm/z?C.0.12mm/z?D.0.18mm/z答案：B解析：Pc=Fc·vc/60≈5.5kW，取單位切削力Kc=2100N/mm2，切寬ae=12mm，切深ap=5mm，則Fc≈Kc·ae·ap=126000N；銑刀轉(zhuǎn)速n=1000vc/(π·Dc)，取vc=120m/min，n≈477r/min；ft=fz·z·n/1000≤0.18mm/r，代入得fz≤0.10mm/z，故選B。2.（多選）下列措施中，可顯著降低銑削鈦合金TC4時(shí)刀具粘結(jié)磨損的是A.采用PVDTiAlN涂層硬質(zhì)合金刀片?B.降低刃口鈍圓半徑至5μm?C.使用高壓內(nèi)冷（7MPa）乳化液?D.切削速度提升至120m/min?E.采用大螺旋角β=60°的立銑刀答案：A、C、E解析：鈦合金化學(xué)活性高，涂層與內(nèi)冷可降低界面溫度；大螺旋角可減小切削力突變，抑制粘結(jié)；B項(xiàng)刃口過(guò)銳易崩刃；D項(xiàng)高速會(huì)加劇擴(kuò)散磨損。3.（判斷）在數(shù)控銑床上使用G41建立刀補(bǔ)后，若緊接著執(zhí)行G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)，則刀具中心軌跡始終位于編程軌跡的左側(cè)。答案：錯(cuò)誤解析：G41為左側(cè)刀補(bǔ)，但G02順時(shí)針圓弧時(shí)，刀具中心軌跡位于編程圓弧的“內(nèi)側(cè)”，即對(duì)凹圓弧而言是右側(cè)，故描述不嚴(yán)謹(jǐn)。4.（填空）用三面刃銑刀銑削寬度為20mm、齒數(shù)z=18的齒形離合器，要求底徑φ60mm、齒深6mm。若采用分度頭簡(jiǎn)單分度，分度手柄轉(zhuǎn)數(shù)n=______（分度盤(pán)孔圈54孔）。答案：3圈又12孔解析：齒數(shù)z=18，分度頭定數(shù)40，n=40/z=40/18=2+4/18=2+12/54。5.（簡(jiǎn)答）說(shuō)明在模具鋼H13（硬度48HRC）上采用高速銑（HSM）代替電火花加工型腔的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)，并給出兩項(xiàng)關(guān)鍵工藝參數(shù)。答案：高速銑可直接淬硬加工，省去電極制造與二次放電時(shí)間，綜合效率提升40%以上；關(guān)鍵參數(shù)：①切削速度vc=400–600m/min（使用TiSiN涂層超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金立銑刀）；②徑向切深ae≤0.1Dc，保持刀具持續(xù)切削時(shí)間小于疲勞壽命30%。二、復(fù)雜零件裝夾與定位6.（單選）在臥式加工中心上加工圖2所示航空支架，基準(zhǔn)面A、B已精加工，需一次裝夾完成C、D、E三面特征。最佳定位方案為A.用組合壓板直接壓緊A面?B.以A面主定位+短圓柱銷(xiāo)限制X、Y旋轉(zhuǎn)，B面止轉(zhuǎn)?C.以A面主定位+兩個(gè)菱形銷(xiāo)限制4自由度?D.采用321原理，A面3點(diǎn)、B面2點(diǎn)、側(cè)面1點(diǎn)答案：B解析：支架為框類(lèi)薄壁，需避免過(guò)定位；A面主定位限制Z移動(dòng)及X、Y旋轉(zhuǎn)，短圓柱銷(xiāo)限制X、Y移動(dòng)，B面止轉(zhuǎn)銷(xiāo)限制Z旋轉(zhuǎn)，共限制5自由度，保留Z移動(dòng)用于夾緊變形釋放。7.（多選）圖3所示薄壁葉片（壁厚1.2mm）在數(shù)控銑削過(guò)程中出現(xiàn)高頻振紋，可采取的抑振措施有A.采用低熔點(diǎn)合金填充內(nèi)腔?B.將刀具懸伸比L/D控制在2.5以?xún)?nèi)?C.使用變螺旋角立銑刀?D.提高轉(zhuǎn)速至刀具固有頻率1.2倍?E.降低軸向切深至0.05mm答案：A、B、C解析：填充材料提高阻尼；短懸伸提升剛度；變螺旋角可破壞再生顫振相位；D項(xiàng)易共振；E項(xiàng)減小力但非抑振關(guān)鍵。8.（填空）在萬(wàn)能分度頭上使用差動(dòng)分度法加工73等分孔，已知分度頭蝸桿為單頭，蝸輪齒數(shù)40，配換齒輪a=100，b=______，c=60，d=______（掛輪架允許模數(shù)2mm，中心距可調(diào)）。答案：b=25，d=48解析：差動(dòng)分度公式(a·d)/(b·c)=(40/N40/N')·N'，取N'=70，計(jì)算得(a·d)/(b·c)=40/7040/73≈0.0236，代入已知c=60，解得b=25，d=48。9.（綜合）圖4為某液壓閥體，需加工空間夾角30°的斜孔φ8mm，深度60mm，位置度φ0.05mm。已知加工中心B軸擺動(dòng)范圍±110°，設(shè)計(jì)一套裝夾及找正方案，并給出檢驗(yàn)步驟。答案：①夾具：采用可傾轉(zhuǎn)精密角鐵（±0.005°），以閥體底面及φ20mm工藝孔定位，液壓杠桿缸壓緊；②找正：用3D尋邊器測(cè)工藝孔X、Y零點(diǎn)，B軸旋轉(zhuǎn)30°，再用標(biāo)準(zhǔn)棒驗(yàn)證角鐵基準(zhǔn)面與X軸平行度≤0.01mm；③加工：先用φ3mm中心鉆點(diǎn)窩，再用φ8mm硬質(zhì)合金內(nèi)冷鉆分級(jí)進(jìn)給，每10mm退刀排屑；④檢驗(yàn)：卸下前用機(jī)床測(cè)頭復(fù)測(cè)孔口坐標(biāo)，計(jì)算位置度；三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)驗(yàn)證孔底與頂面孔距，確保同軸誤差≤0.03mm。三、數(shù)控編程與多軸聯(lián)動(dòng)10.（單選）在Siemens840Dsl系統(tǒng)中，使用CYCLE832高速銑削循環(huán)加工曲面，若設(shè)置“精加工余量”參數(shù)為0.1mm，則實(shí)際控制器內(nèi)部在刀軌計(jì)算時(shí)A.將刀補(bǔ)表中的磨損值疊加到0.1mm?B.沿刀軸方向偏移0.1mm?C.沿曲面法向留量0.1mm?D.僅對(duì)最后一刀生效答案：C解析：CYCLE832的余量沿曲面法向均勻預(yù)留，與刀補(bǔ)無(wú)關(guān)，且對(duì)全部刀路生效。11.（多選）編寫(xiě)五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工程序時(shí)，為避免刀軸突變導(dǎo)致機(jī)床沖擊，可采取A.采用“導(dǎo)向面”策略平滑刀軸?B.設(shè)置刀軸最大角加速度限制2rad/s2?C.使用“刀軸插補(bǔ)”G代碼第五軸旋轉(zhuǎn)線(xiàn)性化?D.將刀軸矢量用B樣條擬合?E.在CAM中啟用“平滑半徑”0.5mm答案：A、B、D、E解析：C項(xiàng)無(wú)此G代碼功能；其余均可降低軸角速度突變。12.（填空）在HeidenhainiTNC530系統(tǒng)中，使用Q參數(shù)編程，要求將當(dāng)前刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值讀出并賦值給Q1，應(yīng)寫(xiě)語(yǔ)句：______。答案：Q1=TL解析：TL為系統(tǒng)只讀參數(shù)，表示當(dāng)前有效刀具長(zhǎng)度。13.（編程）圖5所示螺旋槳輪轂，需用五軸聯(lián)動(dòng)銑削流道，給定毛坯為φ200mm×80mm圓柱，材料7075T6。請(qǐng)用ISO代碼編寫(xiě)粗加工輪廓程序段（使用φ16mm球刀，切深3mm，行距6mm，順銑，刀軸朝向輪轂中心）。答案：%O1000(SPIRALROUGH)G54G17G90T1M6(φ16BALL)S6000M3100=0(ANGLE)101=40(RADIUS)102=30(ZSTART)N10WHILE[101GT10]DO1103=101COS[100]104=101SIN[100]105=1023G1X[103]Y[104]Z[105]F3000100=100+5IF[100GT360]THEN100=0101=1016ENDIFEND1G0Z50M30%（注：實(shí)際五軸需同步A/C軸，此處簡(jiǎn)化僅示XY平面螺旋。）四、精密測(cè)量與誤差補(bǔ)償14.（單選）使用雷尼紹OMP40機(jī)床測(cè)頭在立式加工中心上測(cè)量圖6凸臺(tái)寬度25±0.01mm，測(cè)頭紅寶石球徑φ5mm，校準(zhǔn)后探針半徑補(bǔ)償已輸入。若測(cè)得兩側(cè)點(diǎn)坐標(biāo)X1=30.012，X2=55.013，則寬度尺寸為A.25.001mm?B.25.006mm?C.25.011mm?D.25.016mm答案：A解析：測(cè)頭中心距=55.01330.012=25.001mm，補(bǔ)償值已含，無(wú)需再減球徑。15.（多選）影響三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量鋁件孔徑φ20mm重復(fù)精度的因素包括A.探針針徑彎曲變形?B.環(huán)境溫度變化±1°C?C.測(cè)量策略（單觸vs掃描）?D.鋁件表面陽(yáng)極氧化膜厚?E.氣浮導(dǎo)軌氣壓波動(dòng)0.01MPa答案：A、B、C、D解析：鋁膨脹系數(shù)23×10??/°C，1°C變化導(dǎo)致20mm尺寸變化0.46μm，已接近測(cè)量機(jī)重復(fù)精度；陽(yáng)極膜厚5–15μm，對(duì)接觸半徑補(bǔ)償有影響；E項(xiàng)氣壓波動(dòng)0.01MPa在允許范圍，影響可忽略。16.（填空）利用球桿儀在XY平面做±100mm半徑圓測(cè)試，設(shè)定進(jìn)給F=1000mm/min，測(cè)得圓度誤差呈45°方向扁圓6μm，則機(jī)床增益不匹配百分比為_(kāi)_____%。答案：3%解析：扁圓量Δ=6μm，半徑R=100mm，增益誤差≈Δ/R×100%=0.006/0.1=3%。17.（綜合）某龍門(mén)銑X軸行程4000mm，采用光柵尺全閉環(huán)，但加工長(zhǎng)條平面時(shí)出現(xiàn)周期性波紋，波長(zhǎng)約80mm。分析誤差源并給出補(bǔ)償步驟。答案：①診斷：X軸滾珠絲杠導(dǎo)程40mm，波紋波長(zhǎng)/導(dǎo)程=2，判斷為絲杠副二次諧波周期誤差；②檢測(cè)：用激光干涉儀每0.5mm采點(diǎn)，F(xiàn)FT分析確認(rèn)識(shí)2次諧波幅值12μm；③補(bǔ)償：在Siemens840D中啟用“絲杠螺距誤差補(bǔ)償”，建立補(bǔ)償表，每10mm插值，幅值12μm反向疊加；④驗(yàn)證：補(bǔ)償后重測(cè)，二次諧波幅值降至2μm，波紋目視消除，表面粗糙度Ra由0.8μm降至0.3μm。五、刀具路徑優(yōu)化與高速切削18.（單選）使用Mastercam對(duì)圖7手機(jī)模流道進(jìn)行高速精加工，選用“曲面等高分層”策略，設(shè)置最大步距0.05mm，最小殘脊高0.002mm，則實(shí)際加工后殘脊高約為A.0.001mm?B.0.002mm?C.0.003mm?D.0.004mm答案：B解析：軟件內(nèi)部按弦高誤差控制，設(shè)定值即保證上限，實(shí)際平均殘脊高接近設(shè)定值。19.（多選）下列關(guān)于高速銑削淬硬鋼D2（60HRC）凹模的描述正確的是A.應(yīng)采用小切寬ae=0.05Dc以減小徑向力?B.刀具懸伸盡量短，L/D≤3?C.使用微潤(rùn)滑(MQL)可完全替代水基冷卻?D.進(jìn)給方向建議采用順銑+螺旋進(jìn)刀?E.每齒進(jìn)給量應(yīng)大于刃口鈍圓半徑答案：A、B、D、E解析：MQL對(duì)高溫的淬硬鋼冷卻不足，仍需微量油霧+高壓氣冷混合，C錯(cuò)誤。20.（填空）使用φ10mm四刃TiAlN涂層立銑刀側(cè)銑718合金（硬度42HRC），要求金屬去除率Q=100cm3/min，則所需主軸轉(zhuǎn)速n=______r/min，進(jìn)給速度vf=______mm/min（取ae=0.2Dc，ap=2Dc，fz=0.08mm/z）。答案：n≈15900r/min，vf≈8160mm/min解析：Q=ae·ap·vf/1000=2·4·vf/1000=100→vf=12500mm/min；修正ae=2mm，ap=20mm，再算fz=0.08，z=4，則vf=fz·z·n→n=12500/(0.08·4)≈15900r/min，實(shí)際機(jī)床限速20000r/min可行。21.（綜合）圖8為汽車(chē)燈罩反射面鋁模，需用五軸高速銑精加工，曲面曲率變化大，最小半徑R5mm。請(qǐng)給出完整工藝路線(xiàn)：答案：①毛坯：7075T6預(yù)拉伸板，去應(yīng)力退火120°C×4h；②粗加工：φ20mm硬質(zhì)合金立銑刀，vc=800m/min，n=12700r/min，fz=0.1mm/z，ap=5mm，ae=6mm，留余量0.3mm；③半精：φ10mm球刀，vc=1000m/min，行距1mm，留0.1mm；④精加工：φ6mm金剛石涂層球刀，vc=1200m/min，n≈63600r/min，采用“等高分層+螺旋走刀”，步距0.05mm，刀軸平滑，最大角加速度1rad/s2；⑤拋光：用超聲波拋光機(jī)+金剛石膏1μm，表面Ra≤0.05μm；⑥檢測(cè)：藍(lán)光掃描比對(duì)CAD，面輪廓度±0.01mm。六、故障診斷與維護(hù)22.（單選）某臥加主軸在6000r/min運(yùn)行異響，振動(dòng)頻譜顯示高頻段出現(xiàn)滾動(dòng)體特征頻率200Hz及其諧波，但低頻無(wú)異常，最可能故障為A.主軸軸承外圈裂紋?B.主軸軸承潤(rùn)滑不良?C.刀具動(dòng)平衡超標(biāo)?D.電機(jī)風(fēng)扇松動(dòng)答案：B解析：滾動(dòng)體頻率突出且伴隨諧波，多為潤(rùn)滑失效導(dǎo)致微剝落初期，外圈裂紋應(yīng)伴隨保持架頻率。23.（多選）導(dǎo)致伺服軸“411EXCESSERROR”報(bào)警的常見(jiàn)原因有A.光柵尺讀數(shù)頭松動(dòng)?B.伺服電機(jī)編碼器零位漂移?C.絲杠軸承預(yù)緊喪失?D.伺服驅(qū)動(dòng)器風(fēng)扇停轉(zhuǎn)?E.機(jī)床參數(shù)MD32200增益設(shè)置過(guò)高答案：A、B、C、E解析：D項(xiàng)導(dǎo)致過(guò)熱報(bào)警，非跟隨誤差。24.（填空）在FANUC0iMF系統(tǒng)中，若X軸反向間隙實(shí)測(cè)0.028mm，應(yīng)將參數(shù)______設(shè)為_(kāi)_____（單位檢測(cè)單位1μm）。答案：1851，28解析：參數(shù)1851為各軸反向間隙補(bǔ)償，單位μm。25.（綜合）龍門(mén)銑Z軸采用雙電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)（主從模式），加工時(shí)出現(xiàn)“Z1Z2扭矩差>8%”報(bào)警。列出排查流程：答案：①檢查兩電機(jī)電流波形，確認(rèn)差異是否持續(xù)；②脫開(kāi)聯(lián)軸器，單電機(jī)空轉(zhuǎn)，測(cè)靜態(tài)電流，若差異仍大，則電機(jī)或驅(qū)動(dòng)器硬件異常；③若空轉(zhuǎn)正常，則機(jī)械側(cè)檢查：滾珠絲杠螺母預(yù)緊、導(dǎo)軌滑塊阻力、絲杠平行度；④用激光跟蹤儀測(cè)龍門(mén)橫梁扭曲，若>0.02mm/m，調(diào)整地基墊鐵；⑤重新做伺服優(yōu)化，匹配兩軸速度環(huán)增益，確保頻響差<3dB；⑥設(shè)定扭矩差報(bào)警閾值由8%調(diào)至5%，預(yù)防損壞。七、安全生產(chǎn)與綠色制造26.（單選）依據(jù)ISO23125:2015，銑床安全防護(hù)中，下列哪項(xiàng)屬于“帶防護(hù)鎖定的聯(lián)鎖”A.前門(mén)打開(kāi)后主軸慣性停轉(zhuǎn)?B.側(cè)窗斷電后延時(shí)關(guān)閉?C.需鑰匙解鎖才能進(jìn)入加工區(qū)?D.光幕觸發(fā)后伺服急停答案：C解析：帶防護(hù)鎖定的聯(lián)鎖需專(zhuān)用鑰匙或工具，防止意外重啟。27.（多選）實(shí)現(xiàn)銑削過(guò)程“碳排放”降低的有效途徑包括A.采用干式切削替代濕