全国数控技能大赛理论试题分析.ppt

第三届全国数控技能大赛 理论试题分析,谭积明,理论竞赛部分,第三届理论试题涉及的内容 1、机械制图 2、工程材料及金属热处理知识 3、机电控制知识 4、计算机基础知识 5、专业英语基础 6、数控设备常识及维护保养方法 7、金属切削刀具知识 8、典型零件加工工艺 9、公差与测量及零件测量方法 10、基本机床操作,理论竞赛部分,第三届理论竞赛题型 一、基础知识题 (配分约40分) 1、单项选择题 （每题1分，约15题）2、判断题 （每题0.5分，约10题） 3、填空题 （每题1分，约10题） 4、简答题 （每题4分，约3题）,理论竞赛部分,1、单项选择题 （每题1分，约15题） 例：1如图-1所示，已知零件的两个视图，正确的第三视图应该选择（ D ）。 （机械制图知识）,理论竞赛部分,例： 图标 是用于说明刀片的适用范围。某刀片标注的字母符号和颜色为 ， 那么它最适合加工的材料是（ D ）。 A. H59 B.HT150 C. TC4 D. 1Gr11MoV,理论竞赛部分,例：高速钢刀具切削温度超过550600时，刀具材料会发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为（ B ）。 扩散 B. 相变 C. 氧化 D. 粘接 （金属切削刀具知识）,理论竞赛部分,例：数控机床在做圆弧插补加工圆时经常出现不圆度超差，有时在换向点也出现明显的接缝误差，如图-3所示，使用下列工具中的( A )可快速确定误差原因。 （数控设备常识）,理论竞赛部分,理论竞赛部分,例：目前高速主轴主要采用以下 3 种特殊 轴承（ A ） 陶瓷轴承、磁力轴承、空气轴承 B. 滚针轴承、陶瓷轴承、真空轴承 C. 静压轴承、空气轴承、陶瓷轴承 D. 真空轴承、滚珠轴承、磁力轴承 （数控设备常识）,理论竞赛部分,2、判断题 （每题0.5分，约10题） 例：（ ）镗削不锈钢、耐热钢材料，采用极压切削油能减少切削热的影响，提高刀具寿命，使切削表面粗糙值减少。 （ ）梯形螺纹测量一般是用三针测量法测量螺纹的小径。,理论竞赛部分,例：（ ）机床有硬限位和软限位，但机床软限位在第一次手动返回参考点前是无效的。 （ ） 使用电主轴的机床在空运转时主轴上必须有刀。,理论竞赛部分,3、填空题 （每题1分，约10题） 例：请根据英文写一数控指令语句： In XY-plane，tool current position is point A (20,0). Moving the cutting tool in clockwise arc interpolation to point B (40,0). This arc is more than half circle and radius is 20. ( G02 X40 Y0 R-20 ).,理论竞赛部分,例：下面是根据图-5所编制的一段钻孔循环的程序 O0001 N10 G90 G00 G54 X0 Y0 Z100 N20 G00 G43 Z20.0 H01 N30 S1000 M03 N50 G90 G83 X0 Y0 Z-30.0 R3.0 Q5.0 F300. N60 G90 G00 G80 Z100 M05 N70 M30 请根据FANUC的指令格式，把N50语句中钻孔循环的数值改为增量坐标输入的形式 （ G91 G83 X0 Y0 Z-33.0 R-17.0 Q5.0 F300 ）,理论竞赛部分,例：数控系统的报警大体可以分为操作报警，程序错误报警，驱动报警及系统错误报警，某个数控车床在启动后显示“没有Z轴反馈”这属于（ 驱动错误报警 ）。,理论竞赛部分,连连看： 请把图中的液压元件的名称与符号正确地连接起来。,理论竞赛部分,4、简答题 （每题4分，约2题） （本题4分）去应力退火和回火都可以消除内应力，请简述两者在生产中的区别。 答： （1）去应力退火安排在毛坯生产之后或零件机械加工之后，是去除由于各种冷热加工所产生的内应力，材料的组织和性能不发生变化。（2分） （2）回火是紧随淬火之后的热处理工艺，用于消除淬火内应力。获得所需的稳定回火组织和性能。（2分）,理论竞赛部分,（本题4分）难加工材料的切削性能差主要反映在哪些方面？说出4种生产中常见的难加工材料及牌号。 答： （1）刀具的寿命明显降低；（0.5） （2）已加工表面的质量差，表面粗糙度值增大；（0.5） （3）切屑形成和排出较困难；（0.5） （4）切削力和单位切削功率大（0.5） 高锰钢（0.5）、淬火钢（0.5）、高强度钢（0.5）、不锈钢（0.5）、 高温合金钢、钛合金、纯金属（纯铜、紫铜）,理论竞赛部分,二、综合技能题 (配分约60分) 共12题，有必做题和选做题，依据不同的组别和题的要求做题。 例：【学生、教师、职工必做题】 【学生必做题。教师、职工不做】,理论竞赛部分,【学生、教师、职工必做题】（本题3分 ）如图-11所示，工件以外圆定位，V形块角度为90。现在小圆柱上铣平面，求工序尺寸H的定位误差（要求有计算过程）。 解：定位基准位移误差为：,理论竞赛部分,【学生、教师、职工必做题】（本题2分）如图-10所示，有一台五轴数控铣床，在保证工作台面垂直于主轴轴线的前提下，用杠杆千分表、支架和磁力表座一套组件找正，请问：要想精确地使主轴轴线与工作台旋转中心线重合，应该如何做？,理论竞赛部分,答：应该把磁力表座吸附在工作台面上，架起杠杆千分表，把杠杆千分表的表头压在主轴锥孔的内表面上，然后旋转工作台。如果杠杆千分表的指针处处为零，则此时主轴轴线与工作台旋转中心线重合。,理论竞赛部分,【学生、教师、职工必做题】（本题3分 ）现有一个零件，其部分轴向尺寸要求如图-12所示，（径向尺寸略）。加工过程的工序如图-13。请问修改哪几个工序尺寸，才能保证孔的位置尺寸。请画出尺寸链图，并写出计算过程。,理论竞赛部分,F上=（0.1+0）（-0.3） =0.4 F上=（0.1+0）（-0.1） =0.2,F下=（-0.10.2）0 = -0.3 F下=（-0.10.1）0 = -0.2,理论竞赛部分,【学生、教师、职工必做题】（本题共5分）在立式加工中心上批量生产圆弧板零件，如图-20所示。加工中心主轴转速为606000转/分。圆弧板上的直槽宽为1mm，槽深为5mm。每条直槽均指向圆弧板的圆心，槽间的夹角为5。零件材料是LY12。零件尺寸以及它在NC旋转工作台上的安装位置如图-21所示。假设NC旋转工作台的旋转中心以及它的工作台面就是工件坐标系的原点（0，0，0）。按照图-20所示的坐标方向，圆弧板的圆心点坐标在（0，-100，-100）处。根据上述条件做下面两件事：,理论竞赛部分,理论竞赛部分,理论竞赛部分,（1） 请回答如果要高效率、高质量地加工圆弧板上面的每个直槽，使用何种刀具？（0.5分） 答：使用1mm宽的锯片铣刀 （2）请编制加工所有直槽的程序。（4.5分） 设：锯片铣刀直径是60；刀心从R270切到R155；#1是旋转的初始角-45；#2是A轴初始角0；#3是A轴增量的步长5；,% O1000; N0010 G90 G00 G54 X-75 Y200 Z100 A0; N0020 G43 Z50 H01; N0030 S2000 M03; N0040 G01 Z-100 F3000; N0050 #1= -40; N0060 #2 = 0; N0070 #3 = 5; N0080 WHILE #1 LT 45 DO1; N0090 #2 = #2 + #3; N0100 #4 = 141.42 * COS #1 ; N0110 #5 = 141.12 * SIN #1 ; N0120 #6 = 270 - #4; N0130 G90 G01 Y#6 Z#5 A#2; N0140 G91 G01 Y-115 F500; N0150 X-10 F3000; N0160 Y+115; N0170 X+10; N0180 #1 = #1 + #3; N0190 END 1; N0200 G90 G00 Z100 M05; N0210 M30; %,理论竞赛部分,一名卧式加工中心操作工，要在两个月内完成3000件如图-22所示零件的机加工。卧式加工中心主要参数是：工作行程X500Y500Z580、主轴转速20-10000rpm、进给速度0-30M/min、40主轴锥孔、40个刀位的刀库、带400400可交换NC工作台。零件毛坯是已加工的mm150mm的LY12CZ铝棒料。根据以上条件做如下事情：,理论竞赛部分,理论竞赛部分,（1）【学生必做题。教师、职工不做】（本题2分） 简述夹具的设计原则。 1）保证加工质量 要充分分析工序中工件的技术要求要对其精度进行验算和误差分析。保证技术要求的关键是正确选择定位方法、定位元件、夹紧方案和夹紧结构，正确选择夹压方式。要有足够的刚度，但不能过分加大夹具的总体尺寸。夹紧力要符合“三要素” 2）提高劳动生产率，降低加工成本。 3）操作方便，安全，尽可能降低劳动强度。 4）正确处理排屑和注意冷却润滑液的收集 5）注意夹具结构工艺性,理论竞赛部分,（2）【学生、教师、职工必做题】（本题6分）为加工此批零件设计夹具，并画出夹具草图。 参考答案： 1、斜面、轮廓槽、孔加工工装草图： V型槽定轴线（1分），圆柱销（或定位挡板）定长度，压板从两端压紧工艺夹头，一个压板同时压紧两件，在Y轴行程上装夹4件以上 2、去除工艺夹头工装草图： 双圆柱销以零件槽、孔和斜面定位，压板从两端压紧工件部分一个压板同时压紧两件、在Y轴行程上装夹4件以上,理论竞赛部分,参考夹具草图： 夹具1,理论竞赛部分,夹具2,理论竞赛部分,（3）【学生、教师、职工必做题】(本小题4分)请画出三种工件