铣工(高级工)技能理论考试复习题库(附答案)

铣工(高级工)技能理论考试复习题库(附答案)一、刀具材料与几何参数1.当铣削高强度合金钢时，应优先选用下列哪种刀具材料？A.W18Cr4VB.YT5C.YG8D.TiAlN涂层硬质合金答案：D2.可转位面铣刀主偏角κr=45°，其径向切削力Fr与轴向切削力Fa的比值约为A.0.3B.0.7C.1.0D.1.4答案：B3.高速钢立铣刀前角γo由8°增至15°时，下列哪一现象最明显？A.刀具寿命提高B.切削温度下降C.刃口崩刃倾向增大D.加工硬化加剧答案：C4.用φ20mm四刃整体硬质合金立铣刀侧铣淬硬钢（54HRC），推荐每齿进给量fz为A.0.01mm/zB.0.05mm/zC.0.10mm/zD.0.20mm/z答案：B5.判断：TiCN涂层比TiN涂层更适用于干式高速铣削铸铁。答案：正确6.简述PVD与CVD涂层在铣刀应用中的温度差异及对刃口锋利性的影响。答案：PVD温度＜500℃，涂层后仍保持锋利刃口；CVD温度≈1000℃，易形成圆钝刃口，需二次钝化处理。7.计算：面铣刀直径D=80mm，刀齿数z=6，切削速度vc=200m/min，求主轴转速n。答案：n=1000vc/(πD)=1000×200/(π×80)≈796r/min8.可转位刀片断屑槽“T”型与“W”型在塑性材料加工中的断屑效果对比。答案：“T”型形成短螺旋屑，适合低碳钢；“W”型形成C形屑，切屑冲击小，适合不锈钢。9.刀具寿命泰勒公式vT^n=C，若n=0.3，切削速度提高20%，寿命降至原寿命的百分之几？答案：T2/T1=(v1/v2)^(1/n)=(1/1.2)^(1/0.3)≈0.42，即42%10.判断：负倒棱（Tland）宽度大于0.1mm时，可显著降低铣削钛合金时的崩刃率。答案：正确二、工艺系统刚性及变形11.长悬伸φ25mm立铣刀铣深腔，为抑制振颤，首选措施为A.提高转速B.减小每齿进给C.采用变螺旋刀D.增大轴向切深答案：C12.计算：悬伸量L=90mm，刀具直径d=20mm，弹性模量E=210GPa，求最小静态径向刚度k。答案：k=3πEd^4/(64L^3)=3π×210×10^3×20^4/(64×90^3)≈1.9N/μm13.判断：在相同切削参数下，机床主轴轴承预紧力增加30%，刀尖径向跳动可下降约40%。答案：正确14.简述“让刀”与“啃刀”现象在薄壁铝件侧铣中的区别。答案：让刀为系统弹性回弹导致尺寸偏大；啃刀为瞬时失稳造成过切，尺寸偏小并伴随振纹。15.用φ32mm钢制刀杆铣削模腔，刀杆伸出200mm，若要求刀尖径向变形≤0.02mm，允许最大切削力Fr为多少？（k由上题公式换算）答案：k=3.8N/μm，Fr=k×δ=3.8×20=76N16.机床工作台与夹具接触面刮研点数8点/25mm×25mm，其接触刚度比磨削面提高约A.10%B.30%C.50%D.70%答案：B17.判断：采用“顺铣+微锥度刀杆”组合，可有效降低深槽侧壁喇叭口。答案：正确18.薄壁框类零件铣削时，若腹板厚度2mm，腔深30mm，最佳装夹顺序为A.四周压紧→加工B.真空吸附→加工C.阶梯式环绕压紧→粗精分开D.腹板中央顶紧→加工答案：C19.计算：主轴轴承轴向刚度KA=200N/μm，刀柄HSKA63锥面轴向刚度KB=800N/μm，求串联后总刚度K总。答案：1/K总=1/KA+1/KB，K总=160N/μm20.简述“动态刚度”与“静态刚度”在铣削过程中的测试方法差异。答案：静态刚度用千分表+测力仪缓慢加载；动态刚度通过锤击法采集频率响应函数，以幅频曲线−3dB带宽评价。三、高速铣削与参数优化21.高速铣削淬硬模具钢时，下列哪项指标最能直接反映刀具是否出现“热裂”A.刀尖温度B.主轴功率C.刀具表面热裂纹长度D.切屑颜色答案：C22.计算：vc=300m/min，fz=0.05mm/z，z=2，ae=0.2D，求金属去除率Q。答案：Q=ae×ap×vf=0.2×20×0.1×300×1000≈12000mm³/min23.判断：高速铣削铝合金时，若主轴转速>20000r/min，必须采用HSKE63刀柄。答案：正确24.采用“高速小切深”策略加工模具，表面粗糙度Ra主要受哪一参数影响最大？A.每齿进给B.轴向切深C.径向切深D.刀具圆角答案：A25.高速加工中心直线轴加速度达到1g时，为保证轮廓精度，要求伺服环刷新周期≤A.1msB.0.5msC.0.25msD.0.1ms答案：D26.简述“等负荷切削”在复杂曲面高速铣中的实施要点。答案：通过CAM软件预测切触角，动态调整进给倍率，保持切削力恒定，避免局部过载。27.计算：球头刀行距s=0.3mm，刀径D=6mm，残留高度h=0.001mm，求允许最大倾角α。答案：h=s²/(8R)，R=D/2，α=arccos(1−2h/s)≈4.6°28.判断：高速铣削时，主轴热伸长主要发生在启动后前15min，之后趋于稳定。答案：正确29.采用“螺旋进刀”代替“垂直进刀”可降低入口冲击约A.20%B.40%C.60%D.80%答案：C30.简述“NURBS插补”相对于传统“微线段插补”在高速铣中的优势。答案：减少程序段数，降低速度波动，提高表面质量，缩短加工时间10%～30%。四、复杂曲面与五轴联动31.五轴加工叶轮流道时，最易发生“干涉”的部位在A.轮毂与叶片前缘B.叶片后缘与罩壳C.分流叶片根部D.叶尖与刀柄答案：A32.计算：叶片曲面最大曲率半径R=8mm，球头刀D=6mm，求最优刀具倾角λ。答案：λ=arcsin(R−D/2)/R=arcsin(5/8)≈38.7°33.判断：采用“3+2轴”策略可完全避免五轴联动时的非线性误差。答案：错误34.简述“RTCP”功能在五轴机床中的含义及对程序编写的影响。答案：RotationToolCenterPoint，刀尖点随旋转轴运动而保持静止，程序可基于工件坐标，无需后处理计算旋转中心。35.五轴侧铣变截面螺旋槽，刀轴矢量采用“双样条”描述，其优点为A.减少刀轴跳动B.降低伺服噪声C.平滑刀轴变化D.提高切削速度答案：C36.计算：B轴旋转±90°，C轴连续360°，若定位精度±5″，求刀尖在半径100mm处的最大位置误差ΔP。答案：ΔP=R×tan(5″)≈100×0.000024≈2.4μm37.判断：五轴联动粗加工时，采用“平底刀+刀轴倾斜”可比球头刀提高金属去除率3倍以上。答案：正确38.简述“奇异点”对五轴加工的影响及常用规避方法。答案：奇异点附近刀轴速度突变，导致过切或停机；规避方法包括：调整刀具路径、限制旋转轴速度、采用冗余轴插补。39.采用“刀轴光顺”算法后，叶片表面波纹度Wa可降低约A.10%B.30%C.50%D.70%答案：C40.计算：五轴机床旋转中心偏移量(ΔX,ΔY,ΔZ)=(0.02,−0.03,0.05)mm，求加工深度10mm型腔时产生的底面台阶高度。答案：台阶高度≈ΔZ=0.05mm五、精度检测与误差补偿41.用激光干涉仪检测直线轴定位精度，按ISO2302标准，每米至少采样A.5点B.10点C.15点D.20点答案：B42.计算：X轴双向定位误差3μm，重复定位误差1μm，求定位不确定度U。答案：U=(3+1)/2=2μm43.判断：球杆仪20mm半径快速圆测试，若出现“锯齿”图形，可判断伺服增益不匹配。答案：正确44.简述“热变形误差建模”中常用的“多项式+指数”混合模型表达式。答案：ΔX=a0+a1T+a2T²+b1(1−e^(−t/τ))，其中T为温度，t为时间，τ为热时间常数。45.采用“刀具长度激光对刀仪”在线测量，重复精度可达A.0.2μmB.2μmC.5μmD.10μm答案：B46.计算：主轴热伸长系数k=1.5μm/℃，温升ΔT=12℃，刀尖Z向补偿量ΔZ为多少？答案：ΔZ=kΔT=18μm47.判断：采用“工件测头”在机检测，可补偿夹具定位误差，提高加工中心批量尺寸CpK至1.67以上。答案：正确48.用三维测头在机测量叶片轮廓，测球半径补偿方向为A.沿刀轴方向B.沿测头进给方向C.沿曲面法矢D.沿机床坐标Z轴答案：C49.计算：圆度仪测得实际圆轨迹半径差2μm，测头半径1mm，求最小二乘圆度误差。答案：2μm（已直接给出）50.简述“误差映射”与“实时补偿”在模具加工中的实施流程。答案：1.激光仪/球杆仪采集误差数据；2.建立误差映射表；3.数控系统加载补偿文件；4.加工时实时插值修正刀轨。六、编程与CAM后置51.在SIEMENS828D系统中，使用“CYCLE832”功能主要实现A.高速高精B.刚性攻丝C.五轴联动D.刀具寿命管理答案：A52.计算：程序段N50G01X30Y20F1000，若倍率开关调至80%，实际进给速度为答案：800mm/min53.判断：HEIDENHAINiTNC530中，“M128”指令用于开启TCPM功能。答案：正确54.简述“线性化公差”在五轴后置处理中的作用。答案：将旋转轴连续运动离散为直线段，控制非线性误差在允许范围内，保证表面质量。55.采用“样条插补”时，系统最大允许弦高误差通常设为A.0.1μmB.1μmC.5μmD.10μm答案：C56.计算：若程序给出G93逆时进给，时间t=0.2s，移动距离L=80mm，求逆时进给率F。答案：F=1/t=