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.根据图号GJ2025030701（附图略）完成二级减速器低速轴组件的装配。图纸要求：（1）两轴承位同轴度≤0.015mm；（2）齿轮轴向窜动量0.08～0.12mm；（3）端盖与箱体结合面涂0.05mm厚乐泰510密封胶；（4）扭矩值按GB/T3098.110.9级M10×45螺栓69N·m。请写出装配前必须完成的五项工艺检查内容，并说明每项的检查量具及合格判定标准。答案：①轴颈尺寸：用25～50mm外径千分尺测量，每截面转90°取平均值，公差φ30k6（+0.015/+0.002），超差即判废；②轴承座孔圆度：用50～160mm内径表，三点均布测量，圆度≤0.01mm；③齿轮内孔与轴配合：选用50～75mm内径千分尺及外径千分尺，过盈0.018～0.034mm，小于0.018mm需选同级大轴或刷镀修复；④轴向定位端面跳动：以轴中心孔为基准，置V形铁上，用0.01mm百分表测端面，跳动≤0.02mm；⑤螺纹有效长度：螺纹通止规检查，M10×1.56H通规全过、止规不过2扣为合格。2.图示箱体材料HT250，粗加工后自然时效96h，请说明为何仍需在装配前做一次振动时效，并给出振动参数（频率、振幅、时间）。答案：HT250毛坯粗加工后残留内应力约60～80MPa，自然时效仅消除30%～40%，精加工或装配后应力重新分布导致导轨面扭曲。振动时效采用亚共振原理，参数：频率78Hz、振幅1.8g、时间15min，以加速度曲线出现“共振峰下降5%”为终点判据，可将残余应力再降25%以上，保证后续精度稳定。二、精密测量与误差分析3.使用0.0005mm分辨率的电感测微仪检测精密平口钳定位面直线度，测量长度200mm，测得数据（μm）：0，+2，+5，+3，−1，−4，0。请用最小包容区域法评定直线度误差，并判断是否满足3级精度（GB/T1184H3级200mm直线度公差6μm）。答案：作图得最小包容平行线间距7μm，误差7μm＞6μm，结论：不合格。需刮研定位面，刮研量0.003～0.005mm，重新检测至≤5μm。4.现场只有300mm×200mm0级花岗岩方箱，需检测400mm长导轨垂直度。请写出测量步骤、所用辅件、计算公式及结果处理。答案：步骤：①将方箱置于导轨旁，方箱200mm宽面贴紧导轨侧面；②用0.01mm/m框式水平仪分别测导轨与方箱顶面水平，调零；③将200mm宽面翻转朝上，使方箱高度方向与导轨平行，移动200mm长度，水平仪读数差Δ1；④将方箱300mm面贴导轨顶面，重复测300mm长度，读数差Δ2；⑤垂直度=|Δ1|×200+|Δ2|×300，单位μm。例：Δ1=+0.02mm/m，Δ2=−0.01mm/m，则垂直度=0.02×200+0.01×300=7μm。三、装配工艺与调整5.某数控转台采用7208B角接触球轴承，背靠背组配，预紧力400N。请写出轴承装配顺序、加热温度、锁紧螺母扭矩及最终检查项目。答案：顺序：①将外圈装入壳体，用0.03mm塞尺检查端面间隙，应≤0.03mm；②用感应加热器将内圈加热至80℃（温升≤100℃），热装到轴颈；③装入隔圈，涂少量MobilithSHC220；④第二套内圈同法热装；⑤装入轴，轻敲端面消除间隙；⑥装入锁紧螺母M40×1.5，扭矩120N·m；⑦用Hook弹簧秤测启动摩擦力矩，应为0.8～1.2N·m；⑧转动5圈，无异常噪声，温升≤15℃/h。6.图示斜齿轮副中心距120±0.025mm，法向模数2mm，螺旋角15°，齿宽30mm。装配时发现齿面接触斑点沿齿宽方向偏载70%靠一端，请分析原因并给出调整方案。答案：原因：①箱体两孔中心距超差，一端大0.05mm；②轴肩尺寸累计误差导致齿轮轴向定位不一致；③轴承游隙不一致，热伸长量不同。调整：①重新镗孔，中心距控制在120±0.01mm；②配磨调整垫0.05mm，使两齿轮轴向对称；③选用C3游隙轴承，热平衡后复测，接触斑点达60%以上且居中。四、液压与气动系统装调7.某液压滑台采用双联泵低压快进—高压工进回路，图示顺序阀设定压力3MPa，现场出现“低压泵卸载时噪声92dB(A)”，请写出故障树最小割集并给出排除措施。答案：故障树顶事件：卸载噪声超标。割集：①溢流阀阀芯磨损→内泄漏→卸载流量大→气蚀；②油箱油位低→吸油口形成漩涡→空气吸入；③低压泵与高压泵同轴度0.15mm→径向力→轴承噪声。排除：①更换阀芯，研配间隙0.008mm；②补油至液位计上限；③重新打表找正，同轴度≤0.05mm，噪声降至74dB(A)。8.气动夹具要求夹紧力3kN，气缸活塞直径80mm，系统压力0.5MPa，效率0.85。请计算理论夹紧力并判断是否需要增压器；若需，给出增压比及输出压力。答案：理论F=π/4×0.08²×0.5×10⁶×0.85=2136N＜3kN，需增压。增压比i=3000/2136=1.40，选标准1.5∶1增压器，输出压力0.75MPa，此时F=3204N，满足。五、数控与自动化装调9.某五轴摆头机床B轴采用力矩电机直驱，装配后需进行“齿槽转矩补偿”。请写出补偿步骤、所用仪器、评价指标及合格范围。答案：步骤：①用Kistler扭矩传感器连接摆头与基座；②伺服使能关闭，手动匀速转动B轴360°，记录齿槽转矩曲线；③将数据导入伺服调试软件，生成128点补偿表；④写入驱动器EEPROM，重启；⑤空载下以10°/s速度正反转，测残余齿槽转矩峰峰值。指标：残余峰峰值≤0.15N·m，速度波动≤0.5%，判定合格。10.某自动线采用PROFINET环网，现场更换远程IO模块后报“拓扑错误”。请写出排查流程及所需软件工具。答案：流程：①用SiemensPRONETA扫描网络，对比实际与预期拓扑；②检查新模块MAC地址是否重复；③核对设备名与GSDML版本，升级固件至V2.4；④用Wireshark抓包，查看LLDP帧，确认环网端口状态为“Forwarding”；⑤重启PLC，错误消失，丢包率＜0.01%。六、工装夹具设计与改进11.图示薄壁铝件（φ80×0.8mm）需车削外圆，原夹具为三爪卡盘，夹紧后圆度0.25mm，超差。请设计液性塑料夹具，给出关键尺寸、材料及使用注意事项。答案：设计：①夹具体45钢调质28～32HRC，内腔φ82H7，壁厚5mm；②塑料腔高度25mm，注入液性塑料（成分为聚氯乙烯60%+邻苯二甲酸二辛酯35%+硬脂酸钙5%）；③薄壁套材料65Mn，壁厚1.5mm，淬火42HRC，内孔φ80.1mm，外圆与夹具体H7/h6间隙0.01mm；④加压螺钉M12×1.5，行程6mm，最大压力30MPa；⑤使用前先65℃预热塑料10min，消除气泡；⑥夹紧后测圆度0.03mm，满足7级公差。12.某钻模加工4×φ6H9孔，位置度φ0.05mm，现场用φ5.8mm钻头预钻后扩孔，位置度仅0.15mm。请分析误差源并给出改进钻套结构。答案：误差源：①钻套与钻头间隙0.1mm，导向长度12mm，刚性不足；②主轴径向跳动0.03mm；③工件定位面有0.02mm切屑。改进：①采用可换式合金钻套，内孔φ5.85mm，间隙减至0.05mm；②导向长度增至25mm，加润滑油槽；③钻模板与定位面之间加0.5mm橡胶垫，吹气清屑；④主轴更换SK精度轴承，跳动≤0.01mm；⑤实测位置度0.04mm，合格。七、故障诊断与排除13.某加工中心主轴12000r/min时振动6.8mm/s，频谱图显示1×转频200Hz幅值5.2mm/s，2×400Hz1.1mm/s。请写出诊断结论及现场动平衡步骤。答案：结论：动不平衡占主导，不平衡量约18g·cm。步骤：①停机，在主轴法兰0°、120°、240°贴5g试重，分别开机测振幅；②用三点法计算，得校正质量16g，角度75°；③去试重，在75°处拧M6×10螺钉16g；④复测振动1.2mm/s，符合G2.5级。14.某磨床工作台低速爬行，速度50mm/min时肉眼可见停顿，驱动为伺服电机+滚珠丝杠。请列出可能原因并给出量化检测方法。答案：原因：①静动摩擦系数差0.08→0.05，爬行临界速度46mm/min；②联轴器同轴度0.08mm，传递扭矩波动±2.5%；③伺服增益Kv=60Hz，刚性不足。检测：①用Kistler9257B测摩擦力曲线，得静摩擦180N，动摩擦120N；②激光干涉仪测丝杠定位，±0.015mm波动；③提高Kv至100Hz，加5μm反向间隙补偿，爬行消失。八、精度检验与质量控制15.某坐标镗床X轴500mm行程定位精度按VDI/DGQ3441标准，补偿前测得定位误差+8，+12，+6，−2，−5μm。请计算定位不确定度P及重复定位精度R，并判断是否达到3级（P≤10μm，R≤4μm）。答案：平均值x̄=3.8μm，标准差s=6.2μm；P=x̄+3s=22.4μm＞10μm；R=6s=37.2μm＞4μm；结论：未达3级，需用激光干涉仪生成100点螺补表，补偿后P=4.1μm，R=2.3μm，合格。16.某批量生产销轴外圆尺寸φ20f7（−0.020/−0.041），现场抽检50件，测得x̄=19.972mm，s=0.004mm。请计算过程能力指数Cpk并给出调整方案。答案：USL=19.980mm，LSL=19.959mm；Cpu=(USL−x̄)/3s=0.67，Cpl=(x̄−LSL)/3s=1.08；Cpk=min(Cpu,Cpl)=0.67＜1.33，不足。调整：①刀具磨损补偿+0.008mm，使x̄=19.980mm；②更换刀片，控制s=0.002mm；③再算Cpk=1.75，合格。九、安全生产与环保17.装配车间使用丙酮清洗零件，现场测得8h加权浓度1200mg/m³（PCTWA500mg/m³）。请给出三级控制措施并计算通风量。答案：控制：①源头：用低毒D柠檬烯替代，暴露指数降至0.3；②工程：上送下排通风，捕集风速0.5m/s，槽面积0.8m²，需风量Q=0.5×0.8×3600=1440m³/h；③个体：配3M6001有