車工銑工實(shí)操考試題及答案解析一、1.（車工）閱讀圖樣：φ45±0.01mm、Ra0.8μm的外圓，長度60mm，材料45鋼調(diào)質(zhì)28～32HRC，批量200件。（1）寫出完整工藝路線（工序號、工序名稱、設(shè)備、夾具、刀具、切削三要素）。（2）計(jì)算粗車留給精車的最小余量，并說明依據(jù)。（3）若數(shù)控程序采用G71粗車循環(huán)，給出精加工余量U、W設(shè)定值并解釋。（4）加工到第87件時發(fā)現(xiàn)尺寸分散0.06mm，列出3條最可能原因并給出現(xiàn)場糾正措施。（5）用25mm寬硬質(zhì)合金切刀切斷，要求端面不留凸臺，寫出刀尖安裝高度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給及2條防振要點(diǎn)。答案與評分要點(diǎn)：（1）工序10：鋸床下料φ50×65mm；工序20：數(shù)控車CK6140，三爪卡盤，粗車φ47×62mm，YT1580°偏刀，n=800r/min，ap=1.5mm，f=0.25mm/r；工序30：調(diào)頭，精車φ45±0.01×60mm，YT1555°精車刀，n=1200r/min，ap=0.2mm，f=0.08mm/r，乳化液8%；工序40：切斷，切刀寬度25mm，n=400r/min，f=0.05mm/r；工序50：去毛刺。（每工序設(shè)備、刀具、三要素各1分，共15分）（2）最小精車余量0.25mm（直徑方向）。依據(jù)GB/T1804m及經(jīng)驗(yàn)公式：2×(Ra+形狀誤差+裝夾變形)=2×(0.0008+0.01+0.11)=0.24≈0.25mm。（5分）（3）U0.1W0.05；U對應(yīng)X留量0.1mm（直徑0.2mm），W對應(yīng)Z向0.05mm，保證精車刀不切削滿刀。（5分）（4）原因：①刀片刀尖圓弧磨損不均；②工件熱脹冷縮未補(bǔ)償；③尾座頂尖過緊。措施：①更換刀片并刀補(bǔ)；②開啟冷卻液、程序內(nèi)加U0.02熱補(bǔ)償；③尾座壓力調(diào)至0.3MPa。（每條2分，共6分）（5）刀尖高于主軸中心0.2mm；n=400r/min，f=0.05mm/r；防振：①切刀副后角6°，②刀桿伸出≤25mm。（每點(diǎn)2分，共6分）2.（銑工）圖示零件120×80×25mm的45鋼平板，需加工60±0.02mm對邊平行度0.01mm的貫通直槽，槽寬12mm，深15mm，底角R0.5mm，Ra1.6μm，數(shù)量50件。（1）選擇機(jī)床、刀具材料、刀齒數(shù)并說明理由。（2）寫出粗銑+精銑兩步的切削參數(shù)（ap、ae、vc、fz、n、Vf）。（3）給出精銑刀對刀步驟，確保槽寬12mm在公差帶中間。（4）若使用CNC，列出刀補(bǔ)D值測量方法及誤差控制公式。（5）第15件槽底出現(xiàn)振紋，列出3種現(xiàn)場可實(shí)施的消振手段。答案與評分要點(diǎn)：（1）XH714立式加工中心，刀具材料YG8整體硬質(zhì)合金立銑刀，4齒，直徑12mm，TiAlN涂層；理由：45鋼調(diào)質(zhì)后硬度高，YG8抗彎強(qiáng)度≥1800MPa，4齒兼顧容屑與剛性。（5分）（2）粗銑：ap=12mm（一次到底），ae=6mm，vc=120m/min→n≈3180r/min，fz=0.08mm/齒→Vf≈1020mm/min；精銑：ap=15mm，ae=0.3mm，vc=150m/min→n≈3980r/min，fz=0.04mm/齒→Vf≈637mm/min。（每參數(shù)1分，共12分）（3）對刀：①用10mm標(biāo)準(zhǔn)塞尺接觸工件側(cè)面，記錄機(jī)床坐標(biāo)X1；②刀具半徑補(bǔ)償輸入D=6.00，手輪方式移動刀具至塞尺剛好滑入，記錄X2；③槽寬中心=(X1+X2)/2，將G54X偏置設(shè)為該值；④精銑后實(shí)測槽寬，若12.02mm，則D值減0.01mm再運(yùn)行。（步驟8分）（4）D值測量：使用雷尼紹測頭，循環(huán)9810，測得刀擺值自動寫入D；誤差控制：ΔD=實(shí)測槽寬－12，新D=舊D+ΔD/2，保證對稱度。（5分）（5）消振：①降轉(zhuǎn)速10%同時提高進(jìn)給5%；②在槽口加蓋板阻尼；③刀桿縮入夾頭10mm增加剛性。（每條2分，共6分）3.（車銑綜合）加工如圖法蘭：φ180×25mm圓盤，中心φ50H7孔，6×M127H螺紋均布在φ140mm圓上，倒角C1，材料6061T6鋁，批量300件，要求位置度φ0.1mm。（1）制定車銑復(fù)合中心（帶Y軸動力刀）的工藝順序，用工序簡圖符號表示。（2）計(jì)算φ50H7鉸刀的前道工序孔徑及公差。（3）動力刀座攻M12×1.75螺紋，給出轉(zhuǎn)速、進(jìn)給、冷式方式及2條斷屑措施。（4）若第200件出現(xiàn)螺紋爛牙，列出3種可能原因并給出檢驗(yàn)手段。（5）設(shè)計(jì)1套氣動夾具簡圖，說明定位基準(zhǔn)、夾緊力計(jì)算及安全校核。答案與評分要點(diǎn)：（1）工序①：下料φ185×28mm；②：三爪夾外圓，粗車端面、外圓至φ182；③：精車端面、外圓φ180，反爪撐內(nèi)孔，車另一端面保證25±0.05；④：動力刀鉆孔φ10.5→φ18→倒角→攻M12；⑤：換刀鉸φ50H7；⑥：去毛刺。（順序10分，簡圖符號5分）（2）鉸前孔徑φ49.75±0.02mm；依據(jù)：鉸削余量0.15～0.25mm，鋁件取0.15mm。（5分）（3）轉(zhuǎn)速800r/min，進(jìn)給1.75×800=1400mm/min；冷式：油霧5ml/h；斷屑：①采用3槽螺旋絲錐，②每攻5mm退1mm斷屑。（參數(shù)6分，措施4分）（4）原因：①絲錐磨損（用10×放大鏡檢刃口崩缺）；②夾具未完全定位（打表測工件擺動>0.05mm）；③冷卻不足致鋁屑粘刀（紅外測溫>120℃）。（每條2分，共6分）（5）夾具：一面兩銷，平面A定位，φ50短銷防轉(zhuǎn)，6bar氣缸壓板夾緊；夾緊力F=π/4×0.042×6×10?=754N，安全系數(shù)k=754/(300×0.3)=8.4>7，合格。（簡圖10分，計(jì)算5分）4.（檢測與誤差分析）用三坐標(biāo)測量機(jī)檢測上述法蘭6孔位置度，實(shí)測數(shù)據(jù)（mm）：孔1：X+70.02Y+0.04；孔2：X+35.05Y+60.08；孔3：X34.98Y+60.02；孔4：X70.00Y0.06；孔5：X35.02Y60.03；孔6：X+35.00Y60.01；基準(zhǔn)圓心O：X0Y0。（1）計(jì)算各孔極徑R及位置度誤差值。（2）判斷哪一孔超差，給出補(bǔ)償加工方案。（3）若CMM最大允許誤差MPE=2.5+L/300μm，驗(yàn)證本次測量可信度。（4）列出2條減少CMM測針撓度影響的實(shí)操細(xì)節(jié)。答案與評分要點(diǎn)：（1）R1=√(70.022+0.042)=70.020mm，位置度誤差=2×√(ΔX2+ΔY2)=0.057mm；同理R2=70.071，誤差0.142mm；R3=69.990，誤差0.114mm；R4=70.000，誤差0.085mm；R5=60.083，誤差0.116mm；R6=60.010，誤差0.020mm。（每孔1分，共6分）（2）孔2誤差0.142mm>φ0.1mm，超差；補(bǔ)償：在數(shù)控程序孔2坐標(biāo)X35.05→34.93，Y60.08→59.93，重新鉆攻。（判斷2分，補(bǔ)償4分）（3）最大測量長度L=70mm，MPE=2.5+70/300=2.73μm，實(shí)測重復(fù)性0.8μm<2.73μm，可信。（4分）（4）①選用20mm加長桿+21mm紅寶石球，降低測力0.1N；②校準(zhǔn)測針彎曲補(bǔ)償文件，每班首件驗(yàn)證環(huán)規(guī)。（每條2分，共4分）5.（數(shù)控編程）完成圖示軸類零件的FANUC0iTF加工程序，要求：外圓φ60→φ40錐度1:5，長50mm，表面滾花0.5mm網(wǎng)紋，Z向分4頭，使用G32剛性攻絲模式滾壓。（1）計(jì)算錐面小端直徑并寫出G32滾花宏程序主體（用變量100199）。（2）說明主軸定向角度計(jì)算及同步傳感器安裝位置。（3）若滾花輪齒距0.5mm，給出主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給與伺服軸匹配關(guān)系式。（4）程序調(diào)試時出現(xiàn)“螺紋切削同步誤差006”報(bào)警，列出3條排查步驟。答案與評分要點(diǎn)：（1）小端d=6050/5=50mm；宏程序：101=0；WHILE[101LT4]DO1；G0X50Z2；102=50；WHILE[102LE60]DO2；103=[10250]5；G32X102Z50F[103]；102=102+0.1；END2；101=101+1；G0U2；W2；END1；（計(jì)算5分，程序10分）（2）主軸定向角度=360°/4=90°，傳感器安裝于主軸編碼器零位+90°、+180°、+270°，保證滾花輪齒與工件螺旋線同步。（5分）（3）匹配關(guān)系：F=Z向螺距=0.5×頭數(shù)×sin(螺旋升角)，螺旋升角α=arctan(0.5/(π×55))=0.17°，F(xiàn)≈2.00mm/rev。（5分）（4）排查：①檢查編碼器反饋線屏蔽；②確認(rèn)伺服參數(shù)2021剛性攻絲增益300；③空運(yùn)行單段，觀察Z軸跟隨誤差<5μm。（每條2分，共6分）6.（刀具壽命與成本）某廠車削40Cr軸，原用YT5刀片，壽命T=30min，刀片單價(jià)18元；現(xiàn)改YC30涂層刀，壽命55min，單價(jià)35元。機(jī)床臺時費(fèi)120元/h，換刀時間3min。（1）計(jì)算兩種刀片單件刀具成本。（2）若班產(chǎn)400件，比較日刀具總成本并給出經(jīng)濟(jì)性結(jié)論。（3）列出2條進(jìn)一步降低刀具費(fèi)用的可行措施。答案與評分要點(diǎn)：（1）YT5：單件成本=18+120×(30/60+3/60)/(30/30)=18+66=84元；YC30：成本=35+120×(55/60+3/60)/(55/30)=35+38.9=73.9元。（計(jì)算10分）（2）YT5日成本=400×84=33600元；YC30=400×73.9=29560元，節(jié)約4040元/班，結(jié)論：采用YC30更經(jīng)濟(jì)。（5分）（3）措施：①實(shí)施刀具刃磨3次，每次重磨成本8元，壽命降15%，核算后單件成本再降12%；②與供應(yīng)商簽訂批量降價(jià)協(xié)議，單價(jià)降8%。（每條2分，共4分）7.（安全生產(chǎn)與環(huán)保）簡述車銑作業(yè)5種常見傷害事故，并對應(yīng)給出“技防+人防”雙重預(yù)防措施；再列舉3類危險(xiǎn)廢物及現(xiàn)場合規(guī)暫存要求。答案與評分要點(diǎn)：事故與預(yù)防：①機(jī)械卷入：技防——導(dǎo)軌加裝2mm不銹鋼伸縮護(hù)罩；人防——操作者必須扎緊袖口，設(shè)雙手啟動按鈕。②鐵屑燙傷：技防——安裝8mm鋼化玻璃擋屑窗；人防——佩戴牛皮圍裙及面罩。③眼部撞擊：技防——冷卻液噴嘴設(shè)60目濾網(wǎng)防飛濺；人防——強(qiáng)制戴密封護(hù)目鏡。④觸電：技防——設(shè)備PE線重復(fù)接地電阻≤4Ω；人防——每班用500V兆歐表測絕緣>1MΩ。⑤噪聲聾：技防——隔音罩降噪至80dB(A)；人防——配發(fā)SNR=30dB耳塞并100%佩戴。（事故5分，措施10分）危險(xiǎn)廢物：廢礦物油HW08，用200L鐵桶密封，貼電子標(biāo)簽；含油鐵屑HW09，地面防滲托盤，48h內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)；廢刀片HW49，防刺穿紙箱，最大存量1t。（分類3分，暫存6分）8.（創(chuàng)新應(yīng)用）閱讀背景：某企業(yè)需加工Ti6Al4V渦輪葉片根部榫齒，硬度36HRC，齒距2mm，深8mm，輪廓度0.02mm，原用高速鋼插齒，刀具磨損快。請?zhí)岢?種新型加工工藝組合，并論證其技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性及質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。答案與評分要點(diǎn)：工藝組合：采用5軸加工中心+CBN球頭銑刀高速銑削，配合激光熔覆強(qiáng)化再制造。技術(shù)可行性：CBN刀具vc=200m/min，fz=0.02mm/齒，5軸聯(lián)動可一次成形，輪廓度實(shí)測0.015mm；激光熔覆TiNi涂層硬度提升至42HRC，耐磨性提高3倍。經(jīng)濟(jì)性：CBN刀單價(jià)800元，壽命120min，單件刀具費(fèi)28元；對比原插齒刀45元，降38%；設(shè)備臺時300元/h，加工時間由25min縮至12min，單件節(jié)約65元。質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)：①高溫致葉片變形，需控制切削區(qū)<250℃，采用油霧微量潤滑；②熔覆層結(jié)合強(qiáng)度，需100%超聲波無損檢測，拉拔強(qiáng)度≥800MPa；③5軸程序復(fù)雜，需Vericut仿真防碰撞。（方案10分，論證15分）9.（綜合實(shí)操排故案例）現(xiàn)場記錄：數(shù)控車配FANUC0iTF，加工中途出現(xiàn)“SP9051主軸逆變器過溫”報(bào)警，操作者停機(jī)10min后復(fù)機(jī)，30min再次報(bào)警，循環(huán)往復(fù)。請按“望、聞、問、切”四步法寫出完整排故流程，并給出最終驗(yàn)證數(shù)據(jù)。答案與評分要點(diǎn)：望：觀察電柜空調(diào)停轉(zhuǎn)，散熱風(fēng)扇積灰3mm；聞：無焦糊味；問：操作者反映近期未改參數(shù)，但產(chǎn)量加倍；切：①測主軸驅(qū)動散熱器溫度78℃（門檻75℃