2025年装配钳工(高级)实操技能考核试题(附答案)

2025年装配钳工(高级)实操技能考核试题(附答案)一、识图与工艺准备1.识读附图（图号：GY202501）所示某型号伺服减速器箱体部装图，回答下列问题：（1）该箱体总成共由多少种零件组成？其中标准件与非标准件各多少种？（2）图中序号15的零件名称、材料及热处理要求是什么？（3）序号7与序号18两零件之间采用何种配合制？配合代号及公差带是多少？（4）箱体上用于定位伺服电机法兰的4×φ9销孔，其位置度公差带相对于基准A、B、C的复合要求是多少？（5）请写出序号22油封压入时所需的导向角尺寸及表面粗糙度Ra上限值。答案：（1）共28种零件；标准件11种（螺栓、垫圈、轴承等），非标准件17种。（2）序号15为输出轴，材料40Cr，调质硬度28～32HRC，表面高频淬火48～52HRC，有效硬化层深1.0～1.5mm。（3）基孔制，φ50H7/k6，孔φ50（+0.0250），轴φ50（+0.018+0.002）。（4）位置度φ0.05mm，相对于A（底面）、B（φ80轴承孔轴线）、C（侧面定位面）复合，采用最大实体要求（MMC）。（5）导向角1.5×30°，Ra≤1.6μm。2.工艺分析：（1）若箱体轴承孔需现场镗削至φ80H6，请列出镗杆悬伸比控制范围、切削参数（Vc、f、ap）及刀具材质推荐。（2）装配现场环境温度为8℃，轴承内径φ40mm，外径φ80mm，过盈量0.04mm，计算采用油浴加热时最低油温及最短保温时间。（3）给出减速器空载跑合试验的转速阶梯表（0～3000r/min，每阶增量及保持时间）。答案：（1）镗杆悬伸比L/D≤4；Vc=80m/min，f=0.12mm/r，ap=0.2mm；刀具材质推荐TiAlN涂层硬质合金。（2）最低油温=（0.04/（11×10⁻⁶×40））+8≈99℃，取100℃；最短保温时间t=12×δ=12×4=48min。（3）500r/min×10min→1000r/min×15min→2000r/min×20min→3000r/min×30min，每阶监测温升≤15℃。二、精密装配与调整3.主轴轴承组配：提供一对角接触球轴承7020C，P4级，预紧力要求轻预紧（147N）。（1）写出轴承配对方式（DB、DF、DT）选择依据，并计算内隔圈厚度差ΔB。（2）描述轴承装入主轴后，采用“定力矩—转角法”锁紧螺母的操作步骤及判定合格标准。（3）装配后测量主轴径向跳动，在距轴端300mm处测得跳动0.012mm，请给出修调方案（含垫片厚度计算）。答案：（1）采用DB背对背，因需承受双向轴向力及悬臂载荷；ΔB=Δa×tanα=0.018×0.364=0.0066mm，取0.007mm。（2）步骤：①清洁螺纹，涂Loctite270；②以60N·m定力矩预紧；③再转30°±5°；④复测启动摩擦力矩0.8～1.2N·m，判为合格。（3）修调：跳动高点在时钟3H方向，垫片应置于180°对称侧；垫片厚度t=0.012×300/120=0.03mm，采用0.03mm+0.01mm不锈钢箔试配，再复测至≤0.005mm。4.齿轮侧隙调整：斜齿轮副法向模数mn=2.5，齿数z1=28，z2=64，螺旋角β=18°，要求法向侧隙jn=0.12～0.18mm。（1）计算理论中心距a及实际中心距偏差Δa对侧隙影响量。（2）现有两片调整垫厚度分别为0.10mm、0.15mm，说明如何组合并验证侧隙。（3）给出涂色法检查齿面接触斑点的操作细节及判定标准（ISO63366）。答案：（1）a=mn（z1+z2）/（2cosβ）=2.5×92/（2×0.951）=120.93mm；Δa每0.01mm引起侧隙变化Δjn=2Δasinαn=2×0.01×0.364=0.0073mm。（2）先装0.10mm垫，测得jn=0.09mm，偏小；更换0.15mm垫，测得jn=0.145mm，合格。（3）操作：①齿面涂薄层普鲁士蓝，双向低速加载30N·m；②观察齿面接触区，要求沿齿高≥50%，沿齿长≥70%，无边缘接触；③不合格时刮削大齿轮齿顶，刮削量≤0.02mm。三、液压与气动系统装调5.图GY202502所示伺服压装单元，采用力士乐伺服阀4WRPEH6C3B24L，系统压力21MPa，压装力最大120kN。（1）根据压装力计算伺服阀所需额定流量Qn，并选择阀口压差Δp。（2）写出液压缸活塞密封件选型步骤（含沟槽尺寸、压缩率、材料耐压等级）。（3）系统调试时出现“压头快下抖动”，分析三种可能原因并给出排查顺序。答案：（1）F=120kN，A=π×0.08²/4=5.03×10⁻³m²，p=F/A=23.9MPa，取Δp=1MPa；Qn=0.05×A×√（Δp）=0.05×5.03×10⁻³×31.6=7.95L/min，选8L/min阀。（2）步骤：①查ISO5597，杆径d=80mm选C型沟槽；②线径d2=5.3mm，压缩率8%～12%；③材料NBR90，耐压≤40MPa；④沟槽深度t=4.85（+0.15，0），宽度b=7.5（+0.2，0）。（3）原因：①伺服阀零点漂移；②油液颗粒度超标，阀芯卡滞；③蓄能器充气压力不足。排查顺序：③→②→①，即先测氮气压力（应≥17MPa），再在线颗粒计数（ISO440618/16/13），最后示波器监测阀芯反馈信号。6.气动回路装调：采用SMCITV2050312L电气比例阀，控制气缸推出速度50mm/s，负载质量m=20kg，工作压力0.5MPa。（1）计算所需有效截面积S值，并选择合适调速阀型号。（2）写出气缸垂直安装时的下爬防止回路图（含快速排气阀、单向节流阀符号）。（3）调试中气缸出现“中途停顿”，测得A口压力0.35MPa、B口0.5MPa，分析故障点并给出排除方法。答案：（1）S=5.21×10⁻³×m×v/（t×p）=5.21×10⁻³×20×0.05/（1×0.5）=10.4mm²，选AS3001F1208，S=12mm²。（2）回路：气源→减压阀→比例阀→单向节流阀（气缸无杆侧）→快速排气阀（有杆侧）→消声器；下爬防止：无杆侧加装先导式单向阀，先导口引自有杆侧。（3）故障：A口压力不足，比例阀未完全开启；排除：①检查输入信号010V对应0.5MPa，实测仅7V；②重新校准ITV2050，增益电位器顺时针+2格，再测A口=0.5MPa，故障消除。四、几何精度检测与误差补偿7.使用雷尼绍XL80激光干涉仪检测某龙门加工中心X轴定位精度，行程2000mm，每200mm一目标点，共11点，双向各测5次。（1）写出环境补偿公式及需采集的四个参数。（2）测得正向定位误差曲线整体呈“+”向倾斜，最大误差+0.042mm，给出螺距补偿参数表（参数号、补偿间隔、补偿值）。（3）补偿后复测，最大误差降至+0.008mm，但反向差值B仍0.018mm，分析机械原因并给出改善措施。答案：（1）ΔL=Lo（αΔT+βΔP+γΔH），需采集：空气温度ΔT、气压ΔP、相对湿度ΔH、材料线膨胀系数α。（2）补偿间隔200mm，参数号60006010，补偿值（μm）：0，4，8，12，16，20，24，28，32，36，42。（3）反向差值大系伺服电机与丝杆联轴器扭转刚性不足；改善：①更换膜片式联轴器，扭转刚性提高30%；②将伺服增益Kv由40Hz调至55Hz，B降至0.006mm。8.使用千分表与直角尺检测某十字滑台垂直度，测得读数+0.06mm/500mm，需刮研至≤0.02mm/500mm。（1）计算刮研量并给出刮研点位分布图（网格100×100mm）。（2）写出粗刮、细刮、精刮三遍的刀花方向、推力、刀痕交叉角度。（3）刮研后复测0.015mm，但接触斑点仅6点/25×25mm，给出改善接触斑点数的抛光工艺参数（研磨膏粒度、压力、往复速度）。答案：（1）刮研量=0.060.02=0.04mm；点位：500mm长度内5行，每行4点，共20点，每点刮深0.04mm，呈“田”字分布。（2）粗刮：刀花方向45°，推力30N，交叉90°；细刮：方向垂直原刀花，推力20N，交叉60°；精刮：横向推拉，推力10N，交叉45°，刀痕宽1mm。（3）研磨膏W10，压力5kPa，往复速度20m/min，行程400mm，时间3min，斑点数升至12点/25×25mm。五、故障诊断与排除9.某自动装配线伺服压装机出现“压装不到位”报警，现场信息：①目标位移15mm，实际14.82mm；②压装力曲线峰值98kN，低于设定110kN；③重复10次，标准差σ=0.08mm。（1）列出故障树顶层事件及下一级三分支。（2）采用“5Why”法逐层追问，写出第五层Why结论。（3）给出验证实验方案（含传感器布置、数据采集频率、判定指标）。答案：（1）顶层：压装不到位；分支：A机械传动间隙、B伺服系统增益下降、C工件尺寸超差。（2）Why1：为何位移不足？——丝杆副磨损；Why2：为何磨损？——润滑不足；Why3：为何润滑不足？——油路堵塞；Why4：为何堵塞？——油品等级下降；Why5：为何等级下降？——油箱温度长期高于60℃致油氧化，结论：加装油冷机，控制油温45±3℃。（3）实验：①在压头加装外置光栅尺（分辨力0.5μm），与伺服编码器对比；②采集频率2kHz，记录位移力曲线；③判定：若外置尺显示14.95mm而伺服反馈14.82mm，则传动间隙0.13mm，需更换丝杆支撑轴承。10.某机器人末端快换盘出现“锁不紧”故障，气压0.6MPa，锁紧口压力仅0.35MPa。（1）用流程图形式写出从气源到快换盘的排查路径（含节点测试值）。（2）拆检发现快换盘主密封圈刃口局部缺损0.3mm，给出现场快速修复方案（含材料、固化时间、试验压力）。（3）修复后做耐压试验，保压多久无压降判为合格？并写出试验记录表字段。答案：（1）气源→减压阀（0.6）→电磁阀出口（0.6）→调速阀出口（0.55）→快换盘入口（0.35）→判定：调速阀后泄漏。（2）采用乐泰495瞬干胶+0.1mm聚四氟乙烯薄膜贴补，固化90s，试验压力0.9MPa，5min无气泡。（3）保压3min，压降≤0.01MPa；记录表：日期、时间、初始压力、终止压力、压降、环境温度、操作人签字。六、工装设计与改进11.某新能源电机壳体需压装φ60mm×80mm深沟球轴承，过盈量0.05mm，现场无加热设备，设计一套手动液压辅助压装工装。（1）给出工装结构简图（含定位套、活塞缸、手动泵、压力表接口）。（2）计算压装力F及所需手动泵额定压力（效率η=0.75）。（3）写出轴承压入过程防倾斜的导向结构尺寸（导向长度、间隙、表面粗糙度）。答案：（1）工装：定位套内孔φ60H7，外径φ80g6，上端法兰；活塞缸φ50mm，行程120mm；手动泵0.7L/行程，压力表0100MPa。（2）F=π×d×l×p×μ=π×60×80×0.05×60=45.2kN；泵压p=F/（A×η）=45.2×10³/（π×25²×0.75）=30.6MPa，选70MPa手动泵。（3）导向长度≥1.5×轴承宽度=120mm；导向间隙0.05mm；表面Ra≤0.4μm，镀硬铬HRC≥55。12.改进某分度盘定位不准（±15′）问题，原采用钢球+圆锥槽定位。（1）提出改为“双短圆柱+菱形销”方案，计算圆柱销直径及公差。（2）给出