铣工高级工考试题库与答案

铣工高级工考试题库与答案一、选择题1.零件的加工精度应包括尺寸精度、形状精度和（）三方面的内容。A.表面粗糙度B.位置精度C.形位公差D.光洁度答案：B解析：零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。表面粗糙度主要反映的是零件表面微观几何形状误差；形位公差是形状公差和位置公差的统称；光洁度是旧标准对表面粗糙度的称呼。2.刀具磨钝标准通常都按（）的磨损值来制订。A.前面B.后面C.前角D.后角答案：B解析：在刀具磨损过程中，后面的磨损对加工精度和切削力影响较大，所以刀具磨钝标准通常按后面的磨损值来制订。前面磨损主要影响切屑的形成和排出；前角和后角是刀具的几何角度，不是磨损部位。3.粗铣时，限制进给量提高的主要因素是（）。A.切削力B.表面粗糙度C.尺寸精度D.切削热答案：A解析：粗铣时，切削余量较大，切削力也较大。进给量增大，切削力会显著增加，可能导致机床、刀具等产生振动、变形，影响加工过程的稳定性，所以限制进给量提高的主要因素是切削力。表面粗糙度和尺寸精度主要是精铣时需要重点考虑的因素；切削热在粗铣时虽然也存在，但不是限制进给量提高的主要因素。4.为了减少铣刀的磨损，铣削铸、锻件前，应先把工件表面的（）铣掉。A.加工余量B.硬皮C.氧化层D.夹砂层答案：B解析：铸、锻件表面存在硬皮，其硬度较高。如果直接用铣刀铣削硬皮，会使铣刀磨损加剧。先把硬皮铣掉，可以保护铣刀，延长刀具使用寿命。加工余量是指加工过程中需要去除的材料厚度；氧化层和夹砂层包含在硬皮范围内，表述不够准确。5.用三面刃铣刀组合铣削台阶时，两把铣刀外侧刃之间的距离尺寸应根据（）尺寸要求调整。A.台阶长度B.台阶宽度C.台阶高度D.工件厚度答案：B解析：用三面刃铣刀组合铣削台阶时，两把铣刀外侧刃之间的距离决定了台阶的宽度，所以应根据台阶宽度尺寸要求进行调整。台阶长度与铣刀外侧刃距离无关；台阶高度主要由铣刀的轴向进给和切削深度控制；工件厚度是工件本身的尺寸，与铣刀外侧刃距离调整无关。6.铣削交错齿三面刃铣刀齿槽时，为保证左右螺旋角一致，在工作台横向移动的同时，分度头主轴应（）。A.匀速转动B.快速转动C.静止不动D.间歇转动答案：A解析：铣削交错齿三面刃铣刀齿槽时，为保证左右螺旋角一致，在工作台横向移动的同时，分度头主轴应匀速转动，这样才能形成正确的螺旋齿槽。快速转动可能导致加工精度下降；静止不动无法形成螺旋齿槽；间歇转动也不能保证螺旋角的一致性。7.采用成形铣刀铣削成形面，为减少铣刀制造困难，常采用（）。A.单角铣刀B.双角铣刀C.组合铣刀D.圆柱铣刀答案：C解析：采用成形铣刀铣削成形面时，组合铣刀可以通过不同形状的刀片组合来加工复杂的成形面，相比整体的成形铣刀，减少了铣刀制造的困难。单角铣刀和双角铣刀主要用于铣削特定角度的沟槽等；圆柱铣刀一般用于平面铣削。8.铣削梯形等高齿离合器时，三面刃铣刀的宽度应（）齿槽的最小宽度。A.大于B.等于C.小于D.大于或等于答案：C解析：铣削梯形等高齿离合器时，为了避免铣刀侧面与离合器齿面发生干涉，三面刃铣刀的宽度应小于齿槽的最小宽度。如果铣刀宽度大于或等于齿槽最小宽度，会铣坏齿面，影响离合器的精度和性能。9.在铣床上铣削锥齿轮齿槽时，通常采用（）。A.成形铣刀B.立铣刀C.三面刃铣刀D.键槽铣刀答案：A解析：锥齿轮齿槽的形状较为复杂，成形铣刀的刀刃形状与锥齿轮齿槽的形状相匹配，能够直接铣出符合要求的齿槽。立铣刀、三面刃铣刀和键槽铣刀主要用于其他类型的铣削加工，不适合直接铣削锥齿轮齿槽。10.用分度头铣削螺旋槽时，交换齿轮的传动比是由（）决定的。A.工件外径B.工件导程C.工件螺旋角D.铣刀直径答案：B解析：用分度头铣削螺旋槽时，交换齿轮的传动比与工件导程有关。根据螺旋槽的导程要求，通过计算和选择合适的交换齿轮，使工作台的纵向移动和分度头主轴的转动形成正确的螺旋运动关系。工件外径、螺旋角和铣刀直径与交换齿轮的传动比没有直接关系。二、判断题1.切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量。（）答案：正确解析：切削用量是衡量切削加工中切削运动大小的参数，主要包括切削速度（主运动的线速度）、进给量（刀具在进给运动方向上相对工件的位移量）和背吃刀量（切削层厚度）。2.刀具的前角越大，切削越省力，所以前角越大越好。（）答案：错误解析：刀具前角增大，切削刃锋利，切削变形减小，切削力降低，切削越省力。但前角过大，会使切削刃强度降低，散热条件变差，刀具容易磨损甚至崩刃，所以前角并不是越大越好，应根据具体的加工条件合理选择。3.铣削平面时，端铣的加工质量比周铣好。（）答案：正确解析：端铣时，铣刀的主切削刃和副切削刃都参与切削，切削过程平稳，同时端铣刀的刀齿磨损比较均匀，能获得较好的表面粗糙度和平面度。周铣时，只有圆周刃参与切削，切削过程中容易产生振动，加工质量相对较差。4.用分度头铣削直齿圆柱齿轮时，每铣完一个齿槽后，分度头手柄应转过的转数等于分度头定数除以工件的齿数。（）答案：正确解析：在使用分度头铣削直齿圆柱齿轮时，根据分度原理，每铣完一个齿槽后，分度头手柄应转过的转数\(n=40/z\)（其中\(40\)为分度头定数，\(z\)为工件的齿数）。5.铣削螺旋槽时，工作台的回转方向与工件螺旋方向无关。（）答案：错误解析：铣削螺旋槽时，工作台的回转方向必须与工件螺旋方向相适应。如果回转方向错误，将无法铣出正确的螺旋槽。6.成形铣刀的刃磨一般在工具磨床上进行。（）答案：正确解析：工具磨床具有较高的精度和多种磨削功能，能够满足成形铣刀刃磨的要求。可以通过不同的磨削附件和方法，保证成形铣刀的刀刃形状和尺寸精度。7.铣削离合器时，只要保证齿形正确，齿面的表面粗糙度可以不考虑。（）答案：错误解析：铣削离合器时，不仅要保证齿形正确，齿面的表面粗糙度也非常重要。良好的表面粗糙度可以减少离合器在工作过程中的磨损、噪声和振动，提高离合器的使用寿命和工作性能。8.用立铣刀铣削封闭键槽时，应先在工件上预钻落刀孔。（）答案：正确解析：立铣刀的端部中心处没有切削刃，不能直接向下进给切入工件。在铣削封闭键槽时，先在工件上预钻落刀孔，使立铣刀能够从落刀孔进入工件进行铣削，避免损坏刀具和工件。9.铣削加工时，切削热大部分由切屑带走。（）答案：正确解析：在铣削加工中，切削热产生于切削变形区。由于切屑的高速流动，大部分切削热会被切屑带走，少部分传入工件、刀具和周围介质中。10.粗铣时，应选择较小的背吃刀量、进给量和切削速度。（）答案：错误解析：粗铣的主要目的是快速去除大量的加工余量，为了提高生产效率，应选择较大的背吃刀量和进给量，适当的切削速度。较小的背吃刀量和进给量会使加工时间延长，降低生产效率。三、简答题1.简述铣削加工的特点。铣削加工是一种常用的金属切削加工方法，具有以下特点：-生产率较高：铣刀是多刃刀具，同时参与切削的切削刃数量较多，而且铣削时的主运动是旋转运动，可采用较高的切削速度，因此铣削的生产率一般比刨削等高。-加工范围广：铣削可以加工平面（水平面、垂直面、斜面）、沟槽（直角槽、键槽、燕尾槽、T形槽等）、成形面（齿轮、螺旋槽等）以及切断等，能适应不同形状和尺寸的工件加工需求。-加工质量较好：在合理选择铣削用量和刀具的情况下，铣削可以获得较高的尺寸精度和表面质量。一般铣削的尺寸精度可达IT7-IT9，表面粗糙度Ra值可达1.6-6.3μm。-断续切削：铣刀的每个刀齿是断续切削，刀齿在切入和切出工件时会受到较大的冲击和振动，这就要求刀具具有较高的强度和韧性，同时也限制了切削速度和进给量的进一步提高。-刀齿散热条件较好：由于刀齿是断续切削，每个刀齿在离开工件的一段时间内可以得到冷却，有利于散热，延长刀具使用寿命。2.如何选择铣削用量？选择铣削用量需要综合考虑工件材料、刀具材料、机床性能、加工要求等因素，具体方法如下：-背吃刀量\(a_p\)（端铣）或侧吃刀量\(a_e\)（周铣）的选择：粗铣时，在机床功率、工艺系统刚度和刀具强度允许的情况下，尽可能一次切除全部加工余量，以减少走刀次数，提高生产效率。当加工余量过大或工艺系统刚性不足时，可分几次走刀。精铣时，为了保证加工精度和表面质量，背吃刀量或侧吃刀量应较小，一般取\(a_p=0.5-2mm\)或\(a_e=0.3-1mm\)。-进给量\(f\)的选择：粗铣时，进给量主要受切削力的限制。应根据工件材料、刀具材料、刀具直径、铣刀齿数等因素，参考机床进给机构的强度、刀具的耐用度等选择较大的进给量。精铣时，进给量主要受表面粗糙度的限制，为了获得较小的表面粗糙度，应选择较小的进给量。一般粗铣时每齿进给量\(f_z=0.05-0.3mm/z\)，精铣时\(f_z=0.02-0.05mm/z\)。-切削速度\(v_c\)的选择：切削速度主要根据刀具材料、工件材料、加工性质和刀具耐用度来选择。高速钢铣刀的切削速度一般较低，硬质合金铣刀的切削速度较高。粗铣时，为了保证刀具的耐用度，可选择较低的切削速度；精铣时，为了提高加工表面质量，可适当提高切削速度。例如，用高速钢铣刀铣削碳钢时，切削速度\(v_c=20-40m/min\)；用硬质合金铣刀铣削碳钢时，\(v_c=80-200m/min\)。3.简述用分度头铣削直齿圆柱齿轮的步骤。用分度头铣削直齿圆柱齿轮的步骤如下：-零件分析：根据齿轮的齿数、模数、压力角等参数，确定齿轮的基本尺寸和加工要求。-安装工件和刀具：将工件安装在分度头的三爪卡盘或顶尖间，并校正工件的径向圆跳动和端面圆跳动。选择合适的齿轮铣刀，安装在铣刀杆上，并调整铣刀的位置，使其对准工件的中心。-计算分度：根据齿轮的齿数，计算分度头手柄应转过的转数\(n=40/z\)（\(40\)为分度头定数，\(z\)为工件的齿数）。例如，当\(z=20\)时，\(n=40/20=2\)转，即每铣完一个齿槽后，分度头手柄应转过\(2\)转。-调整铣削深度：根据齿轮的模数，确定铣削深度\(h=2.25m\)（\(m\)为齿轮模数）。在铣床上调整工作台的垂直位置，使铣刀切入工件至规定的深度。-铣削齿槽：启动机床，手动或自动进给，铣削第一个齿槽。铣完一个齿槽后，按照计算好的分度值，摇动手柄进行分度，然后铣削下一个齿槽，依次类推，直到铣完所有齿槽。-检验：铣削完成后，对齿轮的齿厚、齿形、齿面粗糙度等进行检验，确保齿轮的加工质量符合要求。4.铣削螺旋槽时，需要进行哪些调整？铣削螺旋槽时，需要进行以下调整：-工作台回转：根据螺旋槽的螺旋方向，将工作台绕垂直轴回转一个角度，其角度大小等于螺旋角\(\beta\)。回转方向应使铣刀的旋转方向与工件螺旋槽的螺旋方向相适应。-交换齿轮计算与安装：根据工件螺旋槽的导程\(P_h\)，计算并安装合适的交换齿轮。交换齿轮的传动比\(i\)与工件导程\(P_h\)的关系为\(i=\frac{a}{b}\times\frac{c}{d}=\frac{40P}{P_h}\)（其中\(P\)为工作台丝杠螺距，\(40\)为分度头定数）。-分度头调整：将分度头主轴扳起一定角度，使工件轴线与工作台台面平行。同时，通过分度头的手柄进行分度，以保证螺旋槽的等分精度。-铣刀选择与安装：根据螺旋槽的形状和尺寸，选择合适的铣刀。例如，对于矩形螺旋槽，可选择立铣刀；对于梯形螺旋槽，可选择成形铣刀。将铣刀安装在铣刀杆上，并调整铣刀的位置，使其对准工件的中心。-切削用量调整：根据工件材料、刀具材料和加工要求，合理选择背吃刀量、进给量和切削速度。粗铣时，可选择较大的背吃刀量和进给量；精铣时，应选择较小的背吃刀量和进给量，以保证螺旋槽的加工精度和表面质量。四、计算题1.已知工件材料为45钢，用高速钢三面刃铣刀铣削宽度\(b=10mm\)、深度\(h=5mm\)的直角槽，铣刀直径\(D=80mm\)，齿数\(z=12\)，每齿进给量\(f_z=0.05mm/z\)，切削速度\(v_c=30m/min\)。求：（1）铣刀的转速\(n\)；（2）工作台的进给速度\(v_f\)。解：（1）根据切削速度公式\(v_c=\frac{\piDn}{1000}\)，可得铣刀的转速\(n=\frac{1000v_c}{\piD}\)。将\(v_c=30m/min\)，\(D=80mm\)代入上式：\(n=\frac{1000\times30}{\pi\times80}\approx119.4r/min\)，取\(n=120r/min\)。（2）工作台的进给速度\(v_f=f_zzn\)。将\(f_z=0.05mm/z\)，\(z=12\)，\(n=120r/min\)代入上式：\(v_f=0.05\times12\times120=72mm/min\)。2.用分度头铣削齿数\(z=36\)的直齿圆柱齿轮，求每铣完一个齿槽后，分度头手柄应转过的转数和孔数（选用分度盘的孔数为\(24\)、\(25\)、\(28\)、\(30\)、\(34\)、\(37\)、\(38\)、\(39\)、\(41\)、\(42\)、\(43\)）。解：根据分度公式\(n=\frac{40}{z}\)，将\(z=36\)代入可得：\(n=\frac{40}{36}=\frac{10}{9}=1\frac{1}{9}\)。即转数为\(1\)整转，再在分度盘上转过\(\frac{1}{9}\)转。为了在分度盘上实现\(\frac{1}{9}\)转，需要将分子分母同时扩大，使分母为分度盘上的孔数。\(\frac{1}{9}=\frac{1\times3}{9\times3}=\frac{3}{27}\)（\(27\)不在给定的分度盘孔数中）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times4}{9\times4}=\frac{4}{36}\)（\(36\)不在给定的分度盘孔数中）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{28}{9}}{9\times\frac{28}{9}}=\frac{\frac{28}{9}}{28}\approx\frac{3.11}{28}\)（不合适）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{30}{9}}{9\times\frac{30}{9}}=\frac{\frac{30}{9}}{30}\approx\frac{3.33}{30}\)（不合适）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{34}{9}}{9\times\frac{34}{9}}=\frac{\frac{34}{9}}{34}\approx\frac{3.78}{34}\)（不合适）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{38}{9}}{9\times\frac{38}{9}}=\frac{\frac{38}{9}}{38}\approx\frac{4.22}{38}\)（不合适）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{39}{9}}{9\times\frac{39}{9}}=\frac{\frac{39}{9}}{39}\approx\frac{4.33}{39}\)（不合适）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{42}{9}}{9\times\frac{42}{9}}=\frac{\frac{42}{9}}{42}\approx\frac{4.67}{42}\)（不合适）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{43}{9}}{9\times\frac{43}{9}}=\frac{\frac{43}{9}}{43}\approx\frac{4.78}{43}\)（不合适）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{24}{9}}{9\times\frac{24}{9}}=\frac{\frac{24}{9}}{24}\approx\frac{2.67}{24}\)（不合适）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{25}{9}}{9\times\frac{25}{9}}=\frac{\frac{25}{9}}{25}\approx\frac{2.78}{25}\)（不合适）；\(\frac{1}{9}=\frac{1\times\frac{41}{9}}{9\times\frac{41}{9}}=\frac{\frac{41}{9}}{41}\approx\frac{4.56}{41}\)（不合适）；若采用近似分度法，我们可以取\(n=1\frac{4}{36}\approx1\frac{4}{34}\)，即每铣完一个齿槽后，分度头手柄应转过\(1\)整转，再在\(34\)孔的分度盘上转过\(4\)个孔距。五、综合题在铣床上加工如图所示的零件（一个带有键槽的轴类零件，轴直径\(d=50mm\)，键槽宽度\(b=10mm\)，键槽深度\(h=5mm\)，轴长度\(L=200mm\)），请制定加工工艺方案，包括工件的装夹、刀具的选择、铣削用量的确定以及加工步骤。加工工艺方案1.工件装夹-由于该零件为轴类零件，可采用两顶尖装夹方式。将轴的两端打中心孔，然后用分度头和尾座顶尖顶住轴的中心孔，这种装夹方式能保证轴的回转精度，便于加工键槽。同时，为了防止轴在铣削过程中轴向移动，可在轴的一端安装拨盘和鸡心夹头。2.刀具选择-对于键槽的加工，可选择键槽铣刀。键槽铣刀的直径应等于键槽的宽度，所以选择直径\(d=10mm\)的键槽铣刀。键槽铣刀