铣工高级试题及答案

铣工高级试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在立式数控铣床上加工淬硬模具钢HRC55型腔，若要求表面粗糙度Ra≤0.4μm，下列刀具材质中最合理的是（）A.整体高速钢立铣刀B.涂层硬质合金K30立铣刀C.聚晶金刚石PCD立铣刀D.涂层超细晶粒硬质合金TiAlN立铣刀答案：D2.使用φ20mm四刃立铣刀侧铣45钢，推荐每齿进给fz=0.08mm/z，主轴转速n=2000r/min，则工作台进给速度F为（）A.320mm/minB.640mm/minC.1280mm/minD.2560mm/min答案：B3.关于数控铣削螺旋槽的宏程序变量，下列说法正确的是（）A.1为模态变量，断电后自动清零B.100～199为全局变量，可在任意程序中调用C.500～999为系统变量，用户不可改写D.1～33为局部变量，子程序内修改不影响主程序答案：D4.在卧式加工中心上采用“一面两销”定位，若两销均为圆柱销，则限制自由度数量为（）A.3B.4C.5D.6答案：C5.铣削钛合金TC4时，刀具磨损的主要形态是（）A.前刀面月牙洼B.刀尖塑性变形C.边界磨损D.后刀面快速沟槽磨损答案：D6.利用雷尼绍OMP40探头进行三维曲面“三点法”找正，其数学本质是建立（）A.最小二乘平面B.最大内切圆C.最小外接圆D.三点共线答案：A7.在G17平面执行G68X0Y0R45后，再执行G01X30Y0F500，刀具实际移动轨迹为（）A.沿X轴正向30mmB.与X轴成45°方向移动30mmC.与X轴成45°方向移动30√2mmD.与X轴成45°方向移动30mm，再回零答案：B8.下列关于高速铣削淬硬钢“摆线铣”策略的描述，错误的是（）A.可降低切削温度B.刀具切触角恒定C.适用于大切深D.机床需要较高加速度答案：C9.使用φ12mm硬质合金立铣刀铣削铝合金，推荐切削速度Vc=300m/min，则主轴转速约为（）A.3980r/minB.7960r/minC.9950r/minD.15920r/min答案：B10.在FANUC系统中，执行“G65P9100A30B40”后，子程序中1的值为（）A.30B.40C.0D.报警答案：A11.铣削模具深腔时，采用“水刀”高压内冷，其压力一般不低于（）A.2MPaB.7MPaC.20MPaD.70MPa答案：C12.下列关于铣刀径向跳动对加工影响的说法，正确的是（）A.仅影响尺寸精度B.仅影响表面粗糙度C.会显著缩短刀具寿命D.对铝件几乎无影响答案：C13.在Heidenhain系统中，循环“CYCLDEF252”用于（）A.矩形型腔铣削B.圆形型腔铣削C.凸台轮廓铣削D.螺纹铣削答案：B14.采用“刀具中心轨迹法”编程铣削凸轮，其优点是（）A.计算量小B.无需半径补偿C.可直接利用图样坐标D.程序长度短答案：C15.在铣削高温合金Inconel718时，刀具前角合理范围是（）A.0°～3°B.5°～8°C.10°～15°D.20°～25°答案：B16.利用宏程序实现“球刀等高精加工”时，步距Δθ与残留高度h、球刀半径R的关系为（）A.Δθ=2arccos[(R−h)/R]B.Δθ=arcsin√(2Rh)C.Δθ=arctan(h/R)D.Δθ=√(8Rh)答案：A17.在数控铣床上进行“镜像加工”时，必须同时镜像的是（）A.刀具半径补偿值B.刀具长度补偿值C.主轴转速D.进给速度答案：A18.下列关于“插铣”策略的描述，正确的是（）A.适合薄壁件B.切削力径向分量小C.需要高转速D.仅适用于软材料答案：B19.在铣削石墨电极时，首选刀具涂层为（）A.TiNB.TiCNC.DLCD.AlCrN答案：C20.使用激光对刀仪进行刀具破损检测，其重复精度一般可达（）A.±2μmB.±5μmC.±10μmD.±20μm答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，错选、多选、漏选均不得分）21.下列措施中，能够抑制铣削钛合金时颤振的有（）A.提高系统阻尼B.减小刀具悬伸C.采用变齿距铣刀D.增大每齿进给E.采用顺铣答案：ABC22.关于高速铣削淬硬钢62HRC型腔，下列说法正确的有（）A.推荐采用干式切削B.刀具悬伸比L/D≤3C.宜选用TiAlN涂层D.切削速度Vc=150～200m/minE.宜采用逆铣答案：BCD23.在FANUC宏程序中，可用于条件跳转的运算符包括（）A.EQB.NEC.GTD.LEE.ABS答案：ABCD24.下列关于“刀具长度补偿”的描述，正确的有（）A.G43为正补偿B.G44为负补偿C.补偿号与刀具号必须一致D.可在程序中动态修改E.断电后补偿值不丢失答案：ABDE25.采用“螺旋插补”铣削φ30mm×20mm深孔的优点有（）A.减少退刀次数B.降低切削力C.提高排屑能力D.可获得较低表面粗糙度E.对机床主轴无额外要求答案：ABCD26.下列关于“动态刀具补偿”功能（3DRTCP）的描述，正确的有（）A.需五轴联动机床B.可实时补偿刀具长度变化C.可补偿刀具半径磨损D.需机床具备旋转轴反馈E.可用于刀尖跟随编程答案：ABDE27.在铣削不锈钢1Cr18Ni9Ti时，为防止加工硬化，可采取的措施有（）A.采用锋利刀具B.降低切削速度C.增大每齿进给D.使用含硫切削液E.采用顺铣答案：ACD28.下列关于“刀具平衡等级”的描述，正确的有（）A.G2.5适用于高速铣刀B.平衡等级与转速无关C.不平衡量单位g·mmD.刀具动平衡需在校正面上进行E.平衡等级越高，允许不平衡量越小答案：ACDE29.在Heidenhain系统中，下列循环可用于五轴侧刃铣的有（）A.CYCLDEF39.0B.CYCLDEF23.0C.CYCLDEF252D.CYCLDEF32.0E.CYCLDEF28.0答案：AD30.下列关于“刀具寿命管理”的描述，正确的有（）A.可用泰勒公式预测B.可用刀具磨损量VB值作为判据C.可用主轴功率突变作为判据D.可用加工表面粗糙度作为判据E.可用刀具长度变化作为判据答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.在数控铣床上，G00速度由程序中F值决定。（）答案：×32.采用“插铣”策略时，刀具主要承受轴向力。（）答案：√33.刀具涂层厚度越厚，耐磨性一定越好。（）答案：×34.在FANUC系统中，宏程序变量3001为系统时钟，单位为毫秒。（）答案：√35.铣削薄壁铝件时，采用真空吸盘夹紧可减小变形。（）答案：√36.刀具刃口钝圆半径越大，加工表面粗糙度越小。（）答案：×37.五轴铣削叶轮时，采用“刀轴插补”可避免干涉。（）答案：√38.在铣削石墨时，使用水溶性切削液可防止粉尘爆炸。（）答案：×39.刀具径向跳动主要影响尺寸精度，对表面粗糙度影响极小。（）答案：×40.采用“高速切削”时，切削温度随切削速度升高而单调上升。（）答案：×四、填空题（每空1分，共20分）41.在铣削淬硬钢时，刀具前角一般取________°～________°，以降低切削力。答案：−5，542.采用φ10mm球刀精加工模具，要求残留高度≤0.002mm，则步距应≤________mm。答案：0.2843.在FANUC系统中，宏程序“100=SQRT[11+22]”表示计算________。答案：向量模44.铣削高温合金时，刀具寿命经验公式VT0.3=C中，常数C与________、________有关。答案：刀具材料，工件材料45.使用激光对刀仪测量刀具长度，其原理是利用________遮挡激光束产生跳变信号。答案：刀具刃口46.在Heidenhain系统中，五轴变换指令“M128”用于开启________功能。答案：TCPM（刀尖跟随）47.铣削钛合金时，推荐切削速度Vc=________m/min，每齿进给fz=________mm/z。答案：60，0.0548.采用“摆线铣”策略时，刀具切触角一般控制在________°以内。答案：7049.在数控铣床上，G54与G55坐标系之间的偏移量存储在________参数中。答案：零点偏移50.刀具动平衡等级G6.3对应的允许不平衡量为________g·mm/kg。答案：6.351.铣削深腔时，采用“螺旋进刀”角度一般取________°～________°。答案：2，552.在FANUC系统中，宏程序“WHILE[100LT100]DO1”表示________循环。答案：条件53.使用φ20mm硬质合金立铣刀侧铣45钢，推荐切削深度ap=________mm，ae=________mm。答案：10，254.在铣削不锈钢时，为防止积屑瘤，应使切削速度避开________m/min区间。答案：30～7055.刀具涂层TiAlN的抗氧化温度可达________℃。答案：900五、简答题（每题6分，共30分）56.简述高速铣削淬硬钢62HRC模具型腔时，刀具路径规划的基本原则。答案：1.采用小切深大进给策略，切深ap≤0.2D，每齿进给fz≥0.05mm/z；2.保持恒定切削载荷，避免刀具全刃切削；3.采用顺铣，减少切削热；4.刀具路径以螺旋、摆线为主，减少进退刀冲击；5.留均匀余量0.05～0.1mm用于精加工；6.精加工采用等高线或螺旋切削，步距≤0.1mm，保证表面质量。57.说明五轴铣削叶轮时，刀轴矢量规划的关键技术及其实现方法。答案：1.采用“刀轴插补”技术，在CAM中定义刀轴矢量场；2.利用“导动面法”保持刀轴与叶片曲面连续变化；3.通过“碰撞检测”算法实时调整刀轴倾角；4.采用“前倾角+侧倾角”策略，前倾角10°～15°，侧倾角3°～5°；5.利用机床RTCP功能，实现刀尖跟随，保证加工精度；6.后处理输出C轴、B轴联动角度，确保无奇异点。58.阐述利用宏程序实现“球刀等高精加工”螺旋循环的算法流程。答案：1.读取曲面最高点Zmax、最低点Zmin；2.设定层高ΔZ=0.02mm；3.计算当前层Z=Zmax−100ΔZ；4.计算当前层刀具接触圆半径Rz=√(R²−(R−Z)²)；5.以Rz为半径，生成螺旋线极坐标方程ρ=kθ；6.将极坐标转换为机床坐标X、Y；7.输出G01X_Y_Z_F；8.循环直至Z≤Zmin；9.退刀至安全平面。59.分析铣削钛合金时颤振产生机理及抑制措施。答案：机理：1.钛合金弹性模量低，切削力大，系统易激发振动；2.刀具后刀面磨损快，摩擦增大，产生自激振动；3.再生颤振：前后刀齿切削厚度相位差导致能量输入。抑制：1.提高系统刚度，减小刀具悬伸；2.采用变齿距铣刀，破坏谐振；3.提高每齿进给，使切削力系数进入稳定区；4.采用高速切削，避开低速大扭矩颤振区；5.使用阻尼刀杆或调谐质量阻尼器；6.优化刀具几何参数，减小切削力。60.说明如何利用“刀具寿命管理”功能实现无人化生产。答案：1.在刀具库中设定每把刀寿命值（时间或长度）；2.加工中实时读取主轴负载、切削时间；3.当累计值达到寿命阈值，系统自动报警；4.机床暂停，调用备用刀具；5.利用宏程序记录刀具使用数据并上传MES；6.通过大数据分析优化寿命设定；7.实现刀具寿命预测，提前安排换刀计划，确保生产线连续运行。六、综合计算题（共50分）61.如图，在立式数控铣床上加工一斜面，斜面与XY平面夹角30°，长度L=80mm，宽度B=40mm，要求表面粗糙度Ra≤0.8μm。现有φ16mm四刃立铣刀，刀具圆角r=2mm，涂层TiAlN，加工材料为45钢调质280HB。请完成：（1）选择合理切削用量（Vc、fz、ap、ae）并计算主轴转速n、进给速度F；（10分）（2）确定刀具路径策略，计算加工时间；（10分）（3）若机床最大进给速度为10000mm/min，验证是否超限；（5分）（4）估算刀具寿命（泰勒指数m=0.25，实验常数C=200m/min）。（5分）答案：（1）查手册取Vc=180m/min，fz=0.12mm/z，ap=0.5mm，ae=12mm。n=1000Vc/(πD)=1000×180/(π×16)=3581r/min，取3600r/min。F=fz×z×n=0.12×4×3600=1728mm/min。（2）采用“等高+平行”混合策略，等高步距ΔZ=0.3mm，共80/0.3≈267层；每层长度≈80/cos30°=92.4mm，平行走刀两次，总长度≈267×92.4×2=49380mm；加工时间T=49380/17