2024年数控车工职业技能鉴定考试(中级-四级)综合试题及答案

2024年数控车工职业技能鉴定考试(中级四级)综合试题及答案1.单项选择题（每题1分，共30分）1.1在FANUC0iTF系统中，指令“G96S200”表示A.主轴恒线速200mm/minB.主轴恒线速200m/minC.主轴恒转速200r/minD.主轴恒功率200kW答案：B1.2车削内螺纹时，为避免“扎刀”现象，首要措施是A.降低主轴转速B.减小刀尖圆弧半径C.采用径向分层切削D.加大冷却液压力答案：C1.3下列材料中，最易产生积屑瘤的是A.45钢正火B.YG8硬质合金C.铝合金2A12D.不锈钢06Cr19Ni10答案：D1.4数控车床X轴负向移动10mm，对应工件直径将A.减小5mmB.减小10mmC.增大5mmD.增大10mm答案：A1.5使用G71粗车循环时，ns→nf程序段中不可出现的指令是A.G00B.G01C.G02D.G41答案：D1.6当刀尖圆弧半径为0.4mm，车削60°外螺纹时，最佳刀尖偏移量（牙型高）为A.0.4mmB.0.54mmC.0.61mmD.0.87mm答案：C1.7液压卡盘夹紧力下降，最可能的原因是A.减压阀设定值过高B.液压泵反转C.蓄能器氮气压力不足D.溢流阀堵塞答案：C1.8在程序“G01X50.Z20.F0.2”后加入“G99G01U2.F0.1”，则实际进给量为A.0.1mm/rB.0.2mm/rC.0.1mm/minD.0.2mm/min答案：A1.9用三针法测量M30×26g外螺纹，最佳钢针直径为A.1.0mmB.1.155mmC.1.5mmD.2.0mm答案：B1.10当机床显示“SP1241”报警时，表示A.主轴过热B.主轴编码器断线C.主轴电机风扇故障D.主轴驱动模块过流答案：B1.11车削淬硬钢（50HRC）时，最合适的刀片材料是A.YT15B.YG6C.PCBND.高速钢答案：C1.12在G75切槽循环中，参数P（Δi）的含义是A.每次径向退刀量B.每次径向切深C.槽底停留时间D.刀具宽度补偿答案：B1.13使用尾座顶尖支撑时，尾座套筒伸出量一般不得超过其全长的A.1/2B.2/3C.3/4D.4/5答案：B1.14数控车床导轨润滑泵间歇时间由参数A.3121设定B.3210设定C.3401设定D.3620设定答案：A1.15车削薄壁套时，为减小变形，主偏角宜选A.45°B.60°C.75°D.90°答案：D1.16在程序段“G76P021060Q100R0.1”中，Q100表示A.最小切深0.1mmB.精切余量0.1mmC.第一次切深0.1mmD.刀尖角度100°答案：C1.17当刀架重复定位精度超差时，优先检查A.主轴轴承间隙B.刀架编码器零位C.尾座同轴度D.冷却液浓度答案：B1.18车削钛合金TC4时，切削速度一般控制在A.80–120m/minB.40–60m/minC.150–200m/minD.250–300m/min答案：B1.19在FANUC系统中，宏变量100属于A.空变量B.局部变量C.公共变量D.系统变量答案：C1.20用φ20mm立铣刀在数控车床动力刀架上铣削平面，主轴应处于A.速度模式B.位置模式C.刚性攻丝模式D.定向停止模式答案：B1.21车削中心铣削偏心槽时，必须激活的指令是A.G12.1B.G13.1C.G112D.G114.2答案：C1.22当机床显示“OT0507”报警时，表示A.X轴正向超程B.Z轴负向超程C.刀库计数错误D.主轴未夹紧答案：A1.23车削镍基合金时，最易出现的刀具磨损形式是A.前刀面月牙洼B.刀尖塑性变形C.边界磨损D.热裂答案：C1.24在G71循环中，若精车余量Δu=0.5mm，则实际精车次数为A.1次B.2次C.由系统计算D.由刀尖半径决定答案：A1.25使用高压冷却（70bar）时，喷嘴直径一般选A.0.5mmB.1.0mmC.2.0mmD.3.0mm答案：B1.26车削梯形螺纹Tr40×7时，牙型角为A.30°B.29°C.40°D.60°答案：A1.27当机床采用绝对编码器时，开机后A.必须回零B.无需回零C.需手动设定坐标D.需重新对刀答案：B1.28在程序“M98P51002”中，调用次数为A.1次B.5次C.1002次D.51002次答案：B1.29车削淬硬轴时，为降低表面残余拉应力，宜采用A.大进给B.负前角C.刃口钝圆D.喷雾冷却答案：D1.30当刀尖圆弧半径补偿取消指令为A.G40B.G41C.G42D.G43答案：A2.判断题（每题1分，共10分）2.1数控车床主轴C轴定位精度可达±0.01°。答案：√2.2G04P1000表示暂停1s。答案：√2.3使用G96恒线速时，X值越小主轴转速越高。答案：√2.4车削紫铜时，刀具前角应取负值以抑制积屑瘤。答案：×2.5当机床采用滚柱导轨时，其刚度高于滑动导轨。答案：√2.6在G92螺纹切削中，主轴转速可以任意改变。答案：×2.7车削细长轴时，跟刀架支承爪应调整至比工件大0.02–0.05mm。答案：√2.8刀具寿命曲线中的泰勒公式指数m越大，刀具寿命越短。答案：×2.9当机床显示“SV0401”报警时，表示伺服准备就绪。答案：×2.10车削中心铣削六角面时，必须启用Y轴。答案：√3.填空题（每空2分，共20分）3.1在FANUC系统中，设定工件坐标系指令为________，取消设定指令为________。答案：G54–G59，G533.2车削内孔时，若刀杆刚性不足，易产生________振动，其频率与________系统固有频率接近。答案：弯曲，刀杆–工件3.3用三爪卡盘夹持薄壁套，为减小变形，可采用________夹持法，使径向力转化为________力。答案：轴向压紧，轴向3.4当刀尖圆弧半径为0.8mm，车削φ50mm外圆时，若未使用刀尖半径补偿，实际直径将比程序值大________mm。答案：0.83.5在G76螺纹精切循环中，参数F表示________，若F2.0表示螺距为________mm。答案：螺距，2.03.6车削淬硬钢时，PCBN刀片合适的后角范围为________°至________°。答案：6，83.7当机床采用________编码器时，可实现断电位置记忆，无需________回零。答案：绝对，每次开机3.8车削中心铣削端面槽时，必须将主轴切换到________模式，并用________指令锁定主轴。答案：位置，M193.9在液压系统中，节流阀的作用是调节________，而溢流阀的作用是限制________。答案：流量，压力3.10车削钛合金时，切削温度随切削速度升高而急剧上升，当温度超过________℃时，刀具材料________显著下降。答案：600，硬度4.简答题（每题6分，共30分）4.1简述数控车床加工细长轴时产生“竹节形”误差的原因及解决措施。答案：原因：1.跟刀架支承爪调整过紧，造成局部让刀；2.刀具磨损不均；3.切削参数突变。措施：1.支承爪与工件保持0.02–0.03mm间隙并涂红丹检查；2.选用耐磨涂层刀具，保持刃口锋利；3.采用恒线速G96，避免直径变化导致切削力突变；4.增加走刀次数，减小单次切深；5.使用中心架+跟刀架联合支撑，提高系统刚性。4.2写出FANUC系统G71与外径粗车复合循环的完整程序格式，并说明各参数含义。答案：G71U(Δd)R(e)；G71P(ns)Q(nf)U(Δu)W(Δw)F(f)S(s)T(t)；Δd：每次切深（半径值，无符号）；e：退刀量（半径值，无符号）；ns：精车程序段起始顺序号；nf：精车程序段结束顺序号；Δu：X向精车余量（直径值，有符号，外形为正，内孔为负）；Δw：Z向精车余量（有符号）；f、s、t：粗车时的进给、转速、刀具，可省略，由ns→nf段指定。4.3说明车削内螺纹时“烂牙”缺陷的产生机理及预防方法。答案：机理：1.刀杆刚性差，切削力导致让刀，牙型一侧未切到；2.主轴径向跳动大，螺纹一侧过切；3.切削温度高，材料撕裂；4.同步误差，主轴与Z轴插补不同步。预防：1.选用整体硬质合金抗振刀杆，悬伸≤3倍刀杆直径；2.主轴轴承预紧力检查，径向跳动≤0.01mm；3.采用径向分层，最后一刀余量0.05mm；4.使用高压冷却，降低刀尖温度；5.检查编码器与伺服同步，确保螺纹切削起点一致；6.精切时提高主轴转速，降低切削力。4.4列举数控车床液压卡盘常见故障现象，并给出诊断步骤。答案：现象：1.夹紧力不足；2.卡爪动作不同步；3.高速旋转时失压；4.异常噪声。步骤：1.检查液压站压力表，若低于设定值（通常4MPa），调节溢流阀；2.拆下卡盘防尘盖，测量各卡爪行程，若差异>0.5mm，拆解清洗斜楔及T型块，涂抹二硫化钼；3.高速失压：检查蓄能器氮气压力，应为3.5MPa，不足则充氮；4.噪声：检查回转油缸轴承，若润滑脂干涸，更换并重新注脂；5.检查液压油污染度，NAS等级>8级需更换；6.检查电气压力继电器，若触点烧蚀，更换。4.5说明如何利用宏程序实现变螺距螺纹加工，并给出关键算法。答案：思路：将螺距设为变量，随Z轴坐标线性变化。算法：1.设定起始螺距P1、终止螺距P2、螺纹长度L；2.计算螺距变化率k=(P2P1)/L；3.在宏程序中用100=P1+k101，其中101为当前Z坐标；4.每转主轴移动量等于瞬时螺距，采用G32同步切削；5.通过WHILE循环，每次Z轴移动ΔZ=0.1mm，计算对应螺距，实时修改F值；6.为避免冲击，ΔZ应小于0.2mm，转速≤300r/min；7.退出时退尾量≥2P2，防止乱扣。5.综合计算题（共30分）5.1（10分）车削如图零件：毛坯φ45×120mm，45钢调质28HRC，成品尺寸φ40±0.01mm，Ra0.8μm，长度100mm，需一次装夹完成。已知：机床主轴最高转速3500r/min，X轴快速24m/min，Z轴快速30m/min，刀塔换刀时间0.3s，刀具寿命T=60min，泰勒公式v·T^0.2=350。求：（1）精车切削速度vc；（2）精车主轴转速n；（3）若进给量f=0.1mm/r，单件基本时间t。答案：（1）由泰勒公式：vc=350/T^0.2=350/60^0.2=350/2.267=154.4m/min；（2）n=1000vc/(πD)=1000×154.4/(π×40)=1230r/min<3500，可用；（3）切削长度L=100mm，t=L/(f·n)=100/(0.1×1230)=0.813min=48.8s。5.2（10分）用G76加工M30×26g外螺纹，牙型高h=0.61×P=1.22mm，分5刀切削，采用等面积法，求各刀切深及最终中径。答案：总面积A=0.5×π×h×0.5P=0.5×π×1.22×1=1.916mm²；等面积分5刀，每刀面积a=A/5=0.383mm²；第k刀切深dk=√(2ka/π)，k=1→5：d1=0.49mm，d2=0.70mm，d3=0.85mm，d4=0.98mm，d5=1.10mm；最终中径d2=d0.6495P=301.299=28.701mm，6g公差0.038/0.163，合格范围28.538–28.663mm。5.3（10分）车削细长轴φ20×300mm，材料2Cr13，切削力系数CF=1800N/mm²，切深ap=0.5mm，进给f=0.1mm/r，弹性模量E=2.1×10^5MPa，计算工件最大挠度，并判断是否需跟刀架。答案：切削力Fc=CF·ap·f^0.84=1800×0.5×0.1^0.84=1800×0.5×0.144=129.6N；简支梁中点挠度ymax=Fc·L³/(48EI)，I=πd^4/64=π×20^4/64=7854mm⁴；ymax=129.6×300³/(48×2.1×10^5×7854)=0.44mm；公差要求IT7=0.052mm，0.44>0.052，必须采用跟刀架。6.编程题（共30分）6.1根据以下零件图完成精加工程序（FANUC0iTF，刀尖圆弧0.4mm，已粗车至φ0.5mm余量）。零件尺寸：φ0mm外圆长50mm；φ0mm外圆长30mm；R5mm圆弧连接；M30×2螺纹长25mm；材料45钢；Ra1.6μm。答案：O1000；G54G40G21G99；T0101；(外圆精车刀)G96S200M03；G50S2500；G00X82.Z5.M08；G42G01X80.F0.1；Z50.；X60.；Z80.；G03X50.Z85.R5.；G01Z115.；X45.；G40G00X100.Z100.；T0202；(切槽刀宽3mm)G97S400M03；G00X62.Z25.；G75R0.1；G75X50.Z28.P1500Q2000F0.05；G00X100.Z100.；T0303；(螺纹刀)G96