(2025年)车工(技师)操作证考试题及答案(完整版)

(2025年)车工(技师)操作证考试题及答案(完整版)一、理论知识试题1.某航天零件需加工φ80H7内孔（公差带+0.03mm），材料为钛合金TC4，表面粗糙度Ra0.8μm。现有设备为CJK6140数控车床（定位精度0.015mm/300mm），请分析：（1）加工工序应如何安排？（2）粗精车刀具材料应如何选择？（3）精车时需控制哪些关键参数？2.绘制φ50js6外圆（基本偏差±0.013mm，公差等级IT6）与φ50H7（公差等级IT7）内孔的配合公差带图，并说明该配合类型及应用场景。3.数控车削加工中，使用G71外圆粗车循环指令时，若零件轮廓包含凹圆弧（R5mm），编程时需注意哪些问题？若加工后发现凹圆弧处表面粗糙度超差（实测Ra1.6μm，要求Ra0.8μm），可能的原因有哪些？4.加工薄壁套筒（壁厚3mm，材料LY12硬铝）时，内孔尺寸不稳定（实测偏差±0.05mm，要求±0.02mm），请从装夹方式、切削参数、刀具几何角度三方面分析原因并提出改进措施。5.简述硬质合金涂层刀具（如TiAlN涂层）与陶瓷刀具在加工45钢（调质硬度280HBW）时的性能差异，说明各自适用的切削速度范围及刃磨注意事项。6.某零件需加工M30×2-6g外螺纹（中径公差-0.038mm~-0.160mm），使用FANUC系统数控车床，试编写完整的螺纹加工程序（包含起刀点、退刀方式、切削次数及背吃刀量分配）。7.分析车床主轴径向圆跳动（实测0.02mm）对加工φ60h6外圆（公差-0.019mm~0mm）的影响，若加工后零件出现“竹节纹”（圆周方向有规律的直径波动），可能的原因还有哪些？8.加工复杂曲面（如抛物线Z=0.1X²）时，采用宏程序编程与CAD/CAM自动编程各有何优缺点？针对批量生产（500件），应优先选择哪种方式？需注意哪些参数设置？9.测量φ40P7内孔（基本偏差-0.026mm，公差等级IT7）时，选用内径千分尺（测量范围0~50mm，示值误差±0.004mm）是否满足要求？若需更精确测量，可采用哪些方法？10.简述车工技师在加工高精密零件（如坐标镗床主轴）时，需参与的技术准备工作，包括工艺文件审核、刀具预调、设备状态确认的具体内容。二、实际操作试题1.零件名称：精密蜗杆轴（材料40Cr，调质硬度260HBW）技术要求：-模数m=2，头数z=1，导程角γ=5°（左），齿形角α=20°-外圆φ50h6（-0.016mm~0mm），长度150mm，表面粗糙度Ra0.8μm-蜗杆齿部精度等级8级（GB/T10089-1988），齿距累积误差≤0.03mm，齿形误差≤0.015mm-两端中心孔B型（GB/T145-2001），60°锥面接触率≥90%操作要求：（1）制定加工工艺路线（包含热处理工序）；（2）选择粗精车蜗杆的刀具（材料、类型、几何角度）；（3）设置数控车床参数（主轴转速、进给量、背吃刀量）；（4）说明齿形误差超差的主要原因及调整方法。三、理论知识试题答案1.（1）工序安排：粗车（留0.5mm余量）→半精车（留0.2mm余量）→时效处理（消除钛合金加工应力）→精车→研磨或抛光（保证Ra0.8μm）。（2）刀具材料：粗车选用YG类硬质合金（如YG8，抗冲击性好）；精车选用PCD（聚晶金刚石）或CVD涂层硬质合金（如TiAlN涂层，提高耐磨性）。（3）精车关键参数：主轴转速80~120r/min（钛合金切削速度低，避免过热）；进给量0.05~0.1mm/r（保证表面质量）；背吃刀量0.1~0.15mm（控制切削力）；使用高压冷却（8~10MPa），防止切屑粘结。2.公差带图：φ50js6外圆上偏差+0.013mm，下偏差-0.013mm；φ50H7内孔上偏差+0.025mm，下偏差0。配合类型为过渡配合（外圆可能与内孔间隙或过盈），适用于需要定心但允许少量相对转动的连接（如齿轮与轴的轻载连接）。3.G71编程注意：凹圆弧半径需大于粗车循环的精加工余量（通常≥0.5mm），否则会导致过切；指令中Δu（X向精加工余量）需设为正值（如0.4mm），Δw（Z向余量）设为0.2mm。表面粗糙度超差原因：刀具磨损（后刀面磨损量VB＞0.2mm）；进给量过大（＞0.2mm/r）；刀尖圆弧半径过小（＜0.8mm）；切削速度未避开积屑瘤敏感区（150~200m/min）。4.原因分析与改进：-装夹：三爪卡盘径向夹紧力过大（＞300N），导致薄壁变形。改进：使用软爪（硬度HRC25~30），增大接触面积；或采用轴向端面夹紧（通过螺纹压圈）。-切削参数：粗车背吃刀量过大（＞1.5mm），切削力大。改进：粗车ap=0.5~1.0mm，精车ap=0.1~0.2mm；进给量f=0.1~0.15mm/r（降低切削力）。-刀具角度：前角γo过小（＜10°），切削力大；后角αo过小（＜8°），摩擦严重。改进：前角γo=12°~15°，后角αo=10°~12°，刃倾角λs=+5°（使切屑向待加工表面流出）。5.性能差异：TiAlN涂层硬质合金耐温800~1000℃，适合中高速（120~200m/min），抗粘结性好；陶瓷刀具耐温1200~1400℃，但脆性大，适合高速（200~350m/min）、小背吃刀量（ap≤1mm）。刃磨注意：硬质合金用金刚石砂轮（粒度120~150），陶瓷刀具需低速（砂轮线速度＜15m/s）、小进给（≤0.02mm/r），避免崩刃。6.螺纹加工程序（假设工件坐标系原点在右端面中心）：O0001；G99G40G21；T0101（外圆粗车刀）；G0X32Z2；G71U1.5R0.5；G71P10Q20U0.5W0.1F0.3；N10G0X28；G1Z-50F0.15；X32；N20Z2；G0X100Z100；T0202（60°螺纹刀，刀尖半径0.1mm）；G0X32Z5；G92X29.4Z-35F2；（第1刀，背吃刀量0.6mm）X29.0；（第2刀，0.4mm）X28.7；（第3刀，0.3mm）X28.5；（第4刀，0.2mm）X28.4；（第5刀，0.1mm）G0X100Z100；M30；注：背吃刀量分配遵循递减原则，总切深=（30-28.4）/2=0.8mm（M30×2的中径=30-0.6495×2=28.701mm，6g中径上偏差-0.038mm，故最终中径=28.701-0.038=28.663mm，程序中最后一刀X28.4对应中径=28.4/2=14.2mm？此处需修正，正确中径编程应为X=2×（中径值），即中径28.663mm时，X=57.326mm。原程序示例存在错误，正确程序应调整为：G92X57.4Z-35F2；（第1刀，中径57.4/2=28.7mm，背吃刀量0.701-0=0.701mm）X57.0；（中径28.5mm，背吃刀量0.2mm）X56.8；（中径28.4mm，背吃刀量0.1mm）X56.7；（中径28.35mm，接近6g下偏差-0.160mm，即28.701-0.160=28.541mm，此处需重新计算，正确分配应为：第1刀X58.0（切深1.3mm），第2刀X57.2（切深0.8mm），第3刀X56.8（切深0.4mm），第4刀X56.6（切深0.2mm），第5刀X56.5（切深0.1mm），最终中径56.5/2=28.25mm，需根据具体公差调整。7.主轴径向跳动0.02mm会导致加工外圆出现圆度误差（最大可达0.02mm），超出φ60h6的圆度公差（IT6级圆度公差约0.008mm）。“竹节纹”可能原因：主轴轴承间隙过大（径向游隙＞0.01mm）；导轨直线度超差（1000mm长度内＞0.02mm）；进给系统间隙（滚珠丝杠轴向间隙＞0.01mm）；刀具安装高度不对（刀尖低于中心0.5mm，导致切削力波动）。8.宏程序优点：代码简洁，便于修改参数；适合简单曲面（如抛物线），无需CAD建模。缺点：编程复杂，易出错；对操作者数学能力要求高。CAD/CAM优点：自动提供精确刀路，适合复杂曲面；效率高。缺点：需软件支持，文件传输可能受设备限制。批量生产优先选CAD/CAM，需注意：设置合适的公差（≤0.005mm）；选择球头刀（R=2mm）；采用等高线加工（步距0.05mm）；后处理提供FANUC系统兼容代码。9.内径千分尺示值误差±0.004mm，φ40P7公差带为-0.026mm~-0.051mm（IT7公差0.025mm），测量误差占公差的16%（0.004/0.025=16%），符合GB/T18779-2002（测量设备不确定度应≤公差的20%），故可用。更精确测量方法：气动量仪（误差±0.001mm）；三坐标测量机（误差±0.002mm）；接触式电子塞规（带数显，分辨率0.001mm）。10.技术准备工作：-工艺文件审核：检查工序顺序（如是否先粗后精）、热处理要求（如是否需时效）、公差标注合理性（形位公差是否关联基准）。-刀具预调：用对刀仪测量车刀刀尖高度（误差≤0.01mm）、圆弧半径（R=0.4mm±0.005mm）；检查铰刀直径（φ30H7铰刀尺寸=30+0.015mm）。-设备状态确认：检测主轴温升（连续运行1h后温度≤50℃）；检查滚珠丝杠反向间隙（补偿值≤0.005mm）；校验刀架重复定位精度（≤0.003mm）；确认冷却系统压力（≥6MPa，保证断屑）。四、实际操作试题答案1.（1）加工工艺路线：下料（φ55×160mm）→粗车外圆φ52×155mm（留3mm余量）→调质处理（850℃油淬+550℃回火，硬度260HBW）→半精车外圆φ50.5×152mm（留0.5mm余量）→铣键槽（若有）→精车外圆φ50h6→车蜗杆齿部→磨两端中心孔（保证60°接触率）→检验。（2）刀具选择：-粗车蜗杆：硬质合金车刀（YT15），前角γo=0°（保证齿形精度），后角αo=6°（减少摩擦），刃倾角λs=-5°（增强刀尖强度），刀尖宽度=0.366m（0.732mm），两侧刃后角3°~5°（考虑导程角补偿，左蜗杆左侧刃后角=αo+γ=5°+5°=10°，右侧刃后角=αo-γ=5°-5°=0°，需修磨为2°~3°）。-精车蜗杆：CBN刀具（立方氮化硼，适合高硬度材料），前角γo=0°，后角αo=8°，刀尖宽度0.73mm（略小于理论值，留0.002mm研磨余量），刃口抛光（Ra0.2μm）。（3）数控参数设置：-粗车蜗杆：主轴转速n=100r/min（切削速度v=πdn/1000=3.14×50×100/1000=15.7m/min），进给量f=导程=πmz=3.14×2×1=6.28mm/r（单头蜗杆导程=螺距=πm=6.28mm），背吃刀量ap=0.5mm（分3刀，总切深=2m×tan(α/2)=2×2×tan10°≈0.7mm）。-精车蜗杆：转速n=80r/min（v=12.56m/min），进给量f=6.28mm/r，背吃刀量ap=0.1mm（最后一刀