2025年装配钳工(高级技师)实操考试试卷及答案

2025年装配钳工(高级技师)实操考试试卷及答案一、识图与工艺编制（共3题，每题10分，共30分）1.某型号风电齿轮箱低速行星架组件如图1所示，材料为42CrMo，调质硬度260290HB。请完成下列任务：（1）在答题卡上用箭头标出图1中A、B、C三处形位公差基准，并写出对应的公差项目符号及数值。（2）依据图1技术要求，编写该行星架与行星轮、行星轴、轴承、内齿圈装配的“五步装配顺序卡”，每步须注明工装、量具、拧紧力矩及检验方法。（3）若现场发现行星轴外径φ80p6实测超差0.018mm，请给出在不返厂前提下的现场补救工艺路线（含研磨、配磨、镀层、时效、复检等关键参数）。答案：（1）A基准：φ220H7孔轴线，圆度0.01；B基准：右端面，平面度0.02；C基准：φ180h6外圆轴线，同轴度φ0.03。（2）五步装配顺序卡：①预装行星轮→行星轴，用10℃干冰冷却行星轮20min，工装：液氮保温桶、铜棒；量具：内径千分尺0.01mm；检验：塞尺0.03mm不入。②压入圆柱滚子轴承，工装：100kN液压机、φ120限位套；力矩：无；检验：轴向游隙0.050.12mm。③组装行星轮系入行星架，工装：导向芯棒φ2200.01；量具：百分表径向跳动≤0.06；检验：旋转力矩≤8N·m。④装入弹性挡圈，工装：卡簧钳；检验：轴向窜动0.02mm。⑤终拧紧端盖螺栓M12×1.5，力矩68N·m±5%，交叉顺序分三次；检验：转角法再转60°±5°。（3）补救路线：①行星轴外圆镀镍磷0.02mm→200℃×2h时效→精研至φ80p60.005；②配磨行星轮内孔至φ80P7+0.025；③合研接触面积≥80%；④复检过盈0.0350.055mm；⑤跑合2h，温升≤30℃。2.图2为某高速冲床连杆组合件爆炸图，材料组合：连杆40CrNiMoA、铜套ZQSn101、轴承钢GCr15。请完成：（1）指出图中三处过盈配合部位，给出公差带代号及推荐过盈量。（2）编写铜套压装“三检制”记录表，含首检、巡检、末检的检测项目、频次、量仪、判定标准。（3）若压装后铜套内孔圆柱度0.015mm超差，请设计一套现场刮研方案，含刮研工具、研点数目、检验色及验收准则。答案：（1）①连杆φ60H7/p6，过盈0.0180.045；②铜套外径φ60r6，过盈0.0200.051；③轴承外径φ110H7/js6，过渡0.012+0.018。（2）三检制记录表：首检：压入力35kN，保压5s，内径φ50H7塞规通端过止端止，频次1件/批；巡检：每10件测一次压入深度38±0.2mm，用深度尺0.01mm；末检：末件剖切，铜套壁厚差≤0.05mm，金相孔隙≤3级。（3）刮研方案：工具：三角刮刀、φ50可调研磨棒、蓝油；步骤：粗刮12点/25×25→细刮20点→精刮25点；检验：涂色厚度0.002mm，旋转角30°，接触率≥85%，圆柱度复测≤0.008mm。3.阅读图3“伺服压力机横梁”焊接加工装配总图，完成：（1）列出焊接后需预留的加工余量数值及部位。（2）编制横梁与直线导轨安装面配磨工艺卡，含设备、砂轮、切削参数、冷却、检测。（3）若导轨安装面平面度0.03mm超差，请给出在不拆除横梁前提下的现场铣削补救程序（含工装、刀具、补偿、复检）。答案：（1）导轨面单面留2mm，轴承孔留3mm，螺纹底孔留1.5mm，焊接坡口反面留1mm铲根。（2）配磨工艺卡：设备：龙门导轨磨3×8m；砂轮：WA46K，φ400×50×φ127；参数：v=30m/s，f=0.02mm/双程，ap=0.005mm；冷却：3%合成液，压力0.6MPa；检测：电子水平仪0.001mm/m，全程直线度≤0.01mm/1000。（3）现场铣削补救：工装：便携式平面铣刀盘φ200，磁力座刚性支撑；刀具：可转位面铣刀，TiAlN涂层，zc=8；程序：n=800r/min，vf=320mm/min，ap=0.02mm，分三刀；补偿：每刀后激光跟踪仪测点云，实时补偿刀长；复检：刀口尺+塞尺0.02mm不入，平面度≤0.01mm。二、精密测量与误差分析（共2题，每题15分，共30分）4.用φ100200mm外径千分尺对调质后42CrMo齿轮轴φ120k6进行12次重复测量，数据如下（mm）：120.018,120.021,120.019,120.020,120.022,120.018,120.023,120.021,120.020,120.019,120.024,120.020。任务：（1）计算算术平均值、标准差、3σ极限误差，并判定轴径是否合格。（2）若该千分尺示值误差为+0.003mm，给出修正后结果并重新判定。（3）绘制测量过程控制图，标出上规范限、下规范限及样本均值线。答案：（1）均值=120.0205mm；标准差s=0.00187mm；3σ=0.0056mm；极限区间120.0149120.0261mm；规范φ120k6：+0.003+0.023mm，合格。（2）修正后均值=120.0175mm；区间120.0119120.0231mm，仍合格。（3）图略：UCL=120.0261，LCL=120.0149，USL=120.023，LSL=120.003，均值线120.0175。5.利用三坐标测量机检测图4所示机床立柱导轨面，测得平面度误差0.045mm，要求≤0.02mm。任务：（1）写出三坐标最佳拟合基准面的建立步骤及滤波参数。（2）给出误差源鱼骨图，至少8条分支。（3）设计一套“三点调平+补偿”方案，使平面度降至0.015mm，含垫片厚度计算、拧紧顺序、复测间隔。答案：（1）步骤：①采点密度5×5网格，速度2mm/s；②高斯滤波λc=0.8mm；③最小二乘法拟合，去除二次曲面；④输出峰谷值PV。（2）鱼骨图：机床振动、温度梯度、测头半径补偿、导轨毛刺、夹紧变形、滤波特、基准漂移、操作者技能。（3）调平方案：①在导轨两端及中部选三点A、B、C，初测高度差0.045mm；②计算垫片：ΔA=+0.025，ΔB=0.015，ΔC=+0.005，不锈钢0.05mm级差；③拧紧顺序：中间→两端，扭矩15N·m→25N·m，分两次；④复测：每2h一次，连续三次≤0.015mm为止。三、装配调试与故障诊断（共3题，每题15分，共45分）6.某五轴加工中心A/C轴转台在装配后出现C轴反向间隙0.25°，要求≤0.05°。任务：（1）列出造成反向间隙的5种机械原因并给出检测方法。（2）编写“分段法”诊断表，含扭矩扳手读数、百分表点位、判定阈值。（3）给出调整蜗杆偏心套的具体步骤及拧紧力矩，并说明如何验证。答案：（1）原因：①蜗轮副磨损，测齿厚公法线；②轴承预紧失效，测轴向游隙；③联轴器松动，打表测端跳；④锁紧螺母松，扭矩复测；⑤蜗杆偏心套移位，激光测距。（2）分段法：090°：扭矩18N·m，百分表00.08mm；90180°：扭矩20N·m，百分表00.10mm；阈值：>0.12mm即停。（3）调整步骤：①松M10×1锁母，退2圈；②旋转偏心套至0°标记线偏+15′；③边旋边测，百分表降幅0.06mm；④锁紧螺母，力矩45N·m；验证：激光干涉仪双向10次，间隙0.04°合格。7.高速滚珠丝杠副DN值120000，温升55℃超标的故障树分析。任务：（1）画出故障树，顶事件“温升>40℃”，至少4层。（2）给出润滑脂选型计算，含基油粘度、稠度、添加剂。（3）设计一套“油气微量润滑”改造方案，含喷嘴布置、油量0.03mL/行程、气压0.4MPa、验证试验。答案：（1）故障树：顶事件→润滑失效/安装误差/冷却不足/负载过大；润滑失效→脂老化+供脂不足；安装误差→预紧过大+同轴度差；冷却不足→风冷失效+环境温度高；负载过大→轴向负载>0.6Ca。（2）润滑脂：合成烃PAO68+锂稠度NLGI1，添加剂MoS₂3%，计算黏度比κ=1.2。（3）改造方案：喷嘴M6×0.75，间距120°三孔，距螺母端面8mm；脉冲频率1Hz，油量0.03mL，气压0.4MPa；试验：运行2h，红外测温丝杠外壳35℃，合格。8.某自动装配线伺服压机压装力曲线出现“双驼峰”异常。任务：（1）解释双驼峰产生的3种机理。（2）给出基于Python的曲线异常检测代码片段（含numpy、scipy）。（3）提出一种“自适应速度压力闭环”算法，使曲线平滑，给出框图及PID参数整定结果。答案：（1）机理：①零件倾斜导致二次接触；②工装弹性变形回弹；③润滑膜破裂重建立。（2）代码：importnumpyasnpfromscipy.signalimportfind_peaksforce=np.loadtxt('force.txt')peaks,_=find_peaks(force,height=8000,distance=50)iflen(peaks)>1:print('双驼峰异常')（3）算法：框图：速度环→压力环→力变化率前馈；PID：Kp=0.8，Ki=0.05，Kd=0.02；采样1kHz，输出±10V，速度降30%，曲线平滑Ra≤5%。四、工装设计与改进（共2题，每题15分，共30分）9.图5为某航空叶片阻尼台精密铆接工装，要求铆钉镦头直径φ5±0.05mm，高度1.2±0.02mm。任务：（1）设计一套“浮动凹模+压力分载”结构，画出二维示意图并标注关键尺寸。（2）计算凹模弹簧刚度，使铆接过程压力位移曲线平台区±5%以内。（3）给出工装使用后的快速换型步骤，≤3min，含定位销快卸、模板快换。答案：（1）图略：浮动凹模φ5.2导向，蝶形弹簧组8×φ25，行程2mm，压力分载板45°斜楔。（2）刚度k=ΔF/Δx=4kN/0.1mm=40N/mm，选60Si2Mn，线径φ4，中径φ20，n=8，k=42N/mm。（3）换型：①拔快卸销φ8×45，2s；②旋松M12滚花螺母，1s；③滑轨抽模板，30s；④新模板插入，销自锁，30s；⑤压空验证，90s；总计≤3min。10.针对某新能源汽车电机壳体“水套机壳”过盈0.080.12mm热装后漏水率2%问题，设计改进。任务：（1）给出“阶梯加热+梯度冷却”工艺曲线，含温度节点、保温时间、冷却速率。（2）设计一套“内撑外压”复合工装，减少椭圆变形，材料选铝7075，计算壁厚。（3）提出在线氦检方案，节拍≤30s，漏率≤1×10⁻⁶Pa·m³/s，含密封堵头、抽真空、充氦、回收。答案：（1）曲线：①机壳180℃×10min，水套40℃×5min；②装配窗口30s；③梯度冷却：120℃→60℃@1℃/s，60℃→20℃@0.5℃/s。（2）工装：内撑瓣8片，铝7075，壁厚t=6mm，σ=σs/2=230MPa，变形≤0.01mm。（3）氦检：双工位旋转台，堵头氟橡胶Oringφ150，抽真空≤20Pa，充氦0.5MPa，检漏仪AlcatelASM310，节拍28s，回收率98%。五、安全与环保综合（共1题，15分）11.某装配现场使用二氯甲烷清洗剂VOC排放超标，需整改。任务：（1）计算年排放量：消耗量500L，密度1.33kg/L，