数控车工高级操作技能鉴定试题及答案

数控车工高级操作技能鉴定试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.数控车床上执行外圆粗车循环时，应选用的G代码是（）。A.G70B.G71C.G72D.G73答案：B2.加工硬度为HRC60的淬火钢轴类零件，最适宜的刀具材料是（）。A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.立方氮化硼（CBN）答案：D3.公差配合标注为φ50H7/g6，其中“g6”表示（）。A.孔的基本偏差为g，公差等级6级B.轴的基本偏差为g，公差等级6级C.孔的公差等级为g，基本偏差6级D.轴的公差等级为g，基本偏差6级答案：B4.数控系统中，实现刀具半径补偿的指令是（）。A.G40B.G41/G42C.G43/G44D.G54答案：B5.加工螺距为2mm的普通三角螺纹（牙型角60°），其单边总切削深度约为（）。A.1.0mmB.1.299mmC.1.5mmD.2.0mm答案：B（计算依据：总切削深度=0.6495×螺距=0.6495×2≈1.299mm）6.下列属于位置公差的是（）。A.直线度B.圆度C.平行度D.表面粗糙度答案：C7.数控车床伺服系统出现“超程报警”时，正确的处理方法是（）。A.关闭电源重启B.手动反向移动轴脱离超程位置C.调整系统参数D.更换伺服电机答案：B8.加工偏心距为3mm的偏心轴，若采用三爪卡盘+垫片装夹，垫片厚度应约为（）（误差修正系数取1.5）。A.3mmB.4.5mmC.6mmD.9mm答案：B（计算依据：垫片厚度≈1.5×偏心距=1.5×3=4.5mm）9.数控车削加工中，影响表面粗糙度的主要因素是（）。A.主轴转速B.进给速度C.背吃刀量D.刀具材料答案：B（进给速度直接影响残留面积高度）10.深孔加工时，为避免切屑堵塞，应优先选用（）。A.外排屑枪钻B.普通麻花钻C.硬质合金钻头D.中心钻答案：A11.数控系统中，G96指令的功能是（）。A.恒线速控制B.恒转速控制C.快速定位D.螺纹切削答案：A12.加工薄壁套筒时，为减少装夹变形，应优先采用（）。A.三爪卡盘径向夹紧B.软爪轴向夹紧C.四爪卡盘单点夹紧D.液性塑料夹具答案：D13.检测外圆直径时，若千分尺的微分筒边缘与主尺刻线对齐于25mm，微分筒上第15格与主尺基准线对齐（分度值0.01mm），则测量值为（）。A.25.15mmB.25.015mmC.25.150mmD.25.0015mm答案：A（主尺25mm+微分筒15×0.01mm=25.15mm）14.数控车床液压系统中，控制刀具转塔分度的元件是（）。A.液压泵B.换向阀C.溢流阀D.液压缸答案：B15.以下G代码中，属于模态指令的是（）。A.G04B.G01C.G98D.G28答案：B（模态指令持续有效，直到被同组指令替代）二、多项选择题（每题3分，共30分，少选、错选均不得分）1.数控车削加工中，影响加工精度的因素包括（）。A.机床几何精度B.刀具磨损C.切削热变形D.编程误差答案：ABCD2.下列属于M功能指令的有（）。A.M03（主轴正转）B.M08（冷却液开）C.M98（调用子程序）D.M30（程序结束并复位）答案：ABCD3.硬质合金刀具的优点包括（）。A.高硬度B.耐高温C.韧性好D.可加工高硬度材料答案：ABD（硬质合金韧性低于高速钢）4.数控车床日常维护内容包括（）。A.检查导轨润滑B.清洁数控系统散热片C.更换液压油D.校准刀具补偿参数答案：ABC（校准参数属于调试而非日常维护）5.加工锥度零件时，可采用的编程方法有（）。A.绝对值编程（G90）B.增量值编程（G91）C.刀尖半径补偿D.宏程序答案：ABD（刀尖半径补偿用于轮廓精度，不直接控制锥度）6.下列属于位置检测装置的有（）。A.光栅尺B.编码器C.感应同步器D.伺服电机答案：ABC（伺服电机是执行元件）7.螺纹加工时，产生乱牙的可能原因是（）。A.主轴编码器故障B.螺距参数输入错误C.刀具磨损D.切削速度过高答案：AB（乱牙与主轴与刀具进给同步性相关）8.数控系统参数丢失的可能原因有（）。A.电池电量不足B.误操作清零C.电网电压波动D.刀具碰撞答案：ABC（刀具碰撞一般不影响参数）9.加工阶梯轴时，合理的工艺原则包括（）。A.先粗后精B.先主后次C.先外后内D.先近后远答案：ABCD10.下列关于刀具半径补偿的说法正确的是（）。A.补偿方向由G41/G42决定B.必须在刀具移动过程中建立补偿C.补偿值可通过MDI输入D.加工闭合轮廓时需取消补偿答案：ACD（补偿可在G00或G01指令中建立）三、填空题（每题2分，共20分）1.数控车床的定位精度是指机床各坐标轴在数控装置控制下所能达到的________。答案：实际位置精度2.加工右旋螺纹时，主轴旋转方向应为________（填“正转”或“反转”）。答案：正转3.刀具长度补偿指令G43表示________（填“正补偿”或“负补偿”）。答案：正补偿4.三坐标测量机（CMM）的主要功能是测量零件的________、形状和位置误差。答案：尺寸5.数控系统中，G97指令的功能是________。答案：恒转速控制6.加工铝合金零件时，为避免粘刀，应选用________（填“涂层”或“无涂层”）硬质合金刀具。答案：无涂层（涂层可能加剧粘刀）7.深孔加工的“断屑”要求是指切屑长度控制在________mm以内。答案：508.液压系统中，油液的清洁度通常用________等级表示。答案：NAS（或ISO4406）9.宏程序中，1=2+3表示________（填“算术运算”或“逻辑运算”）。答案：算术运算10.数控车床的重复定位精度一般用________（填“标准差”或“极差”）表示。答案：极差四、简答题（共20分）（一）封闭型简答题（每题5分，共10分）1.简述G76螺纹复合循环指令的主要参数及其作用。答案：G76指令参数包括：m（精加工重复次数）、r（倒角量）、e（退刀量）、a（刀尖角度）、x/z（螺纹终点坐标）、i（螺纹半径差，用于锥螺纹）、k（螺纹单边总切削深度）、d（第一次切削深度）。作用是通过多刀次切削完成螺纹加工，自动控制切削深度递减，提高效率和精度。2.数控车床伺服系统的作用是什么？主要由哪些部分组成？答案：作用是将数控装置发出的指令信号转换为机床移动部件的机械运动，实现精确的位置和速度控制。组成部分包括：伺服电机（执行元件）、驱动器（功率放大）、位置检测装置（反馈元件）、控制电路（信号处理）。（二）开放型简答题（每题10分，共10分）3.加工薄壁套类零件时，如何控制加工变形？请从装夹、刀具、切削参数、工艺路线四方面说明。答案：（1）装夹：采用液性塑料夹具或弹性胀套，增大接触面积，减少局部夹紧力；轴向夹紧替代径向夹紧，避免径向变形。（2）刀具：选用锋利的刀具（前角、后角适当增大），减小切削力；采用涂层刀具降低摩擦热。（3）切削参数：降低背吃刀量（分多次加工），提高主轴转速，减小进给速度，减少切削热和切削力。（4）工艺路线：粗精加工分开，粗加工后松夹让工件恢复变形，再精加工；采用对称加工（如先车内孔后车外圆）平衡应力。五、应用题（共40分）（一）计算类（10分）某零件需加工M30×2的普通三角螺纹（牙型角60°），材料为45钢，试计算：（1）螺纹大径、中径、小径的理论值；（2）若采用G76指令加工，第一次切削深度设为0.3mm，后续每次切削深度递减20%，需计算至少需要几次切削才能达到总切削深度（总切削深度按0.6495×螺距计算）。答案：（1）螺纹大径D=30mm（公称直径）；中径D2=D0.6495P=300.6495×2=28.701mm；小径D1=D1.0825P=301.0825×2=27.835mm；（2）总切削深度ap=0.6495×2≈1.299mm（单边）；第一次切削深度a1=0.3mm；第二次a2=0.3×(120%)=0.24mm；累计0.54mm；第三次a3=0.24×0.8=0.192mm；累计0.732mm；第四次a4=0.192×0.8=0.1536mm；累计0.8856mm；第五次a5=0.1536×0.8=0.1229mm；累计1.0085mm；第六次a6=0.1229×0.8=0.0983mm；累计1.1068mm；第七次a7=0.0983×0.8=0.0786mm；累计1.1854mm；第八次a8=0.0786×0.8≈0.0629mm；累计1.2483mm（接近1.299mm）；第九次a9≈0.0629×0.8≈0.0503mm；累计1.2986mm（达到要求）。因此至少需要9次切削。（二）分析类（15分）图1所示为某轴类零件（材料40Cr，调质处理，硬度HRC2832），要求加工外圆φ50h7（公差0.016~0mm）、台阶面A（与外圆垂直度0.02mm）、螺纹M24×1.5（中径公差0.106~0.02mm）。实际加工中出现以下问题：（1）外圆尺寸超差（偏大0.03mm）；（2）台阶面A与外圆垂直度超差（0.03mm）；（3）螺纹中径偏小0.05mm。请分析可能原因及解决措施。答案：（1）外圆尺寸超差原因：刀具磨损未及时补偿；切削参数不当（如进给速度过高导致刀具热伸长）；对刀误差（试切对刀时测量错误）；伺服系统间隙未补偿。解决措施：定期测量刀具磨损量并更新刀具补偿值；降低进给速度或提高冷却效果；重新对刀并校验；检查机床反向间隙并调整参数。（2）台阶面垂直度超差原因：装夹时工件轴线与主轴轴线不同轴（如三爪卡盘卡爪磨损）；车削台阶面时刀具主偏角不足（小于90°）；机床导轨与主轴轴线平行度超差。解决措施：使用四爪卡盘找正工件；更换主偏角为93°的车刀；检测机床导轨精度并调整。（3）螺纹中径偏小原因：螺纹切削深度设置过小；刀具磨损导致牙型高度不足；主轴转速不稳定（编码器信号干扰）；切削液不足导致刀具热膨胀。解决措施：重新计算切削深度并调整G76的k值；更换新刀具；检查编码器线路；增加切削液流量。（三）综合类（15分）编写图2所示零件的数控车加工程序（FANUC系统）。零件材料为Q235，毛坯尺寸φ60×100mm，要求：（1）先粗车外轮廓（留0.5mm精车余量），再精车；（2）加工M20×2螺纹（有效长度25mm）；（3）切断（宽度4mm，切断面与右端面距离5mm）。（注：图2关键尺寸：总长90mm，左端φ40×20mm，中间φ50×30mm（右倒角C1），右端φ22×25mm（外螺纹M20×2，退刀槽宽4mm×φ18mm），右端面中心孔φ3mm。）答案：%O0001G99G40G49G80G90（初始化）T0101（外圆粗车刀，主偏角93°）M03S600（粗车转速）G00X62Z2（快速定位）G71U2R1（粗车循环：背吃刀量2mm，退刀量1mm）G71P10Q20U0.5W0.2F0.2（精车余量X向0.5mm，Z向0.2mm）N10G00X20（精车起点）G01Z0F0.1（车右端面）X22Z1（倒角C1）Z25（车φ22外圆）X24（车退刀槽左侧）Z29（退刀槽φ18，X24→X18，Z25→Z29）X18Z29（退刀槽底部）X20（车螺纹外圆φ20）Z55（车φ20外圆至螺纹终点）X50Z56（倒角C1）Z86（车φ50外圆）X40Z87（倒角C1）Z107（车φ40外圆）X60（退刀）N20G00X100Z100（粗车循环结束）T0202（外圆精车刀）M03S1000（精车转速）G00X62Z2G70P10Q20F0.1（精车循环）T0303（螺纹车刀，60°）M03S300（螺纹转速）G00X22Z2（定位至螺纹起点）G76P020060Q100R0.05（精加工2次，倒角量0，刀尖角60°，最小切削深度0.1mm，退刀量0.05mm）G76X17.335Z25P1082