铣工高级工模考试题与参考答案解析

铣工高级工模考试题与参考答案解析一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填入括号内）1.在X6132型万能升降台铣床上加工模数m=3mm、齿数z=28的直齿圆柱齿轮，采用分度头简单分度法，分度手柄应转过（）。A.1转又8孔B.1转又12孔C.1转又16孔D.1转又24孔【答案】B【解析】分度头定数40，分度手柄转数n=40/z=40/28=10/7=1+3/7=1+12/28，即1转又12孔（28孔圈）。2.用φ80mm、6齿高速钢面铣刀铣削宽度60mm、长度300mm的45钢平面，推荐每齿进给量fz=0.12mm/z，主轴转速n=300r/min，则工作台每分钟进给量vf应为（）。A.180mm/minB.216mm/minC.360mm/minD.432mm/min【答案】B【解析】vf=fz·z·n=0.12×6×300=216mm/min。3.在立式数控铣床上精铣一封闭型腔，底面留0.2mm精加工余量，侧壁留0.5mm，下列刀具路径策略最优的是（）。A.由内而外螺旋进刀，顺铣精修B.由外而内环切，逆铣精修C.先钻工艺孔，再由内而外线性进刀，顺铣精修D.直接垂直进刀，逆铣精修【答案】C【解析】封闭型腔需避免刀具中心切削速度为零，先钻工艺孔可引入切削液并降低垂直进刀冲击，顺铣可降低刀尖磨损。4.铣削一材料为QT6003的凸轮曲面，刀具寿命要求≥120min，下列刀片材质与涂层组合最合适的是（）。A.YG8无涂层B.YT15TiN涂层C.YW2TiAlN涂层D.PCD金刚石涂层【答案】C【解析】QT6003为球墨铸铁，YW2为钨钛钽钴类，韧性好；TiAlN涂层高温硬度高，适合中长寿命干式切削。5.利用宏程序在FANUC0iMC系统中编写倒圆角R5mm程序，若1为角度自变量，2为球刀半径，则刀心Z坐标表达式应为（）。A.2COS[1]B.2(1COS[1])C.2SIN[1]D.2TAN[1]【答案】B【解析】球刀倒圆角时刀心轨迹为半径差补偿，Z=2(1COS[1])，保证刀尖与工件接触点随角度变化。6.铣削一薄板铝合金件，尺寸200mm×150mm×2mm，周边轮廓精度±0.02mm，下列装夹方式最合理的是（）。A.平口钳夹持两侧B.电磁吸盘吸附C.真空吸盘多点吸附D.工艺台阶压板压紧【答案】C【解析】薄板易变形，真空吸盘可均匀吸附，避免局部夹紧变形，且便于一次装夹完成五面加工。7.在卧式铣床上用三面刃铣刀铣削键槽，刀杆直径φ32mm，刀杆跨距400mm，铣削力Fc=1200N，刀杆最大挠度f≈（）。A.0.02mmB.0.05mmC.0.08mmD.0.12mm【答案】C【解析】简支梁中点挠度f=Fc·L³/(48·E·I)，I=πd⁴/64=3.22×10⁻⁷m⁴，E=2.1×10¹¹Pa，代入得f≈0.08mm。8.数控铣床执行G68X0Y0R45.；G01X50.Y0F500；后，刀位点实际坐标为（）。A.(35.36,35.36)B.(50,0)C.(25,25)D.(0,50)【答案】A【解析】G68为坐标系旋转，X50.Y0旋转45°后得(35.36,35.36)。9.铣削一硬度54HRC的冷作模具钢型腔，刀具直径φ10mm，推荐切削速度Vc=80m/min，则主轴转速n≈（）。A.2000r/minB.2500r/minC.3000r/minD.3500r/min【答案】B【解析】n=1000Vc/(πD)=1000×80/(π×10)≈2546r/min，取2500r/min。10.用φ12mm四刃硬质合金立铣刀侧铣深20mm的直壁，刀具悬长40mm，发生刀杆颤振，下列措施无效的是（）。A.降低转速20%B.增大进给50%C.改用φ16mm六刃刀D.刀杆加阻尼合金套【答案】B【解析】颤振需降低切削力或改变系统刚度，单纯增大进给会提高切削力，反而加剧振颤。11.在数控铣床上加工一斜面，与XY平面夹角30°，要求表面粗糙度Ra0.8μm，下列刀具路径最优的是（）。A.行切，行距0.6mm，顺铣B.环切，步距0.4mm，逆铣C.沿斜面等高线往复，步距0.3mm，顺铣D.螺旋下刀，步距0.5mm，逆铣【答案】C【解析】沿等高线切削可保持切削余量均匀，顺铣降低积屑瘤，小步距保证Ra0.8μm。12.铣削一高温合金Inconel718涡轮叶片根部，刀具材质应优先选择（）。A.高速钢M42B.硬质合金K30C.超细晶粒硬质合金+TiAlND.陶瓷Si₃N₄【答案】C【解析】Inconel718切削温度高，超细晶粒基体抗热裂，TiAlN涂层隔热耐磨。13.利用雷尼绍测头在机测量工件坐标系，触发测针红宝石球径φ6mm，测得孔中心坐标需进行（）。A.半径补偿+0.003mmB.半径补偿0.003mmC.半径补偿+3mmD.半径补偿3mm【答案】D【解析】测头球心到孔壁接触点需减去球半径，故补偿3mm。14.铣削一大型铝合金框架，尺寸3000mm×800mm×100mm，要求平面度0.05mm/1000mm，下列工艺路线合理的是（）。A.一次装夹粗精铣B.粗铣后静置24h再精铣C.粗铣后加热120℃保温2h再精铣D.粗铣后液氮冷却再精铣【答案】B【解析】铝合金内应力大，粗铣后静置可自然时效释放应力，保证精铣后平面度。15.在卧式加工中心上铣削一箱体两侧同轴孔，孔距公差±0.01mm，下列定位基准选择最优的是（）。A.底面+一侧边B.底面+两销（一面两销）C.顶面+一侧边D.侧面+两销【答案】B【解析】一面两销实现完全定位，重复定位精度高，保证两侧孔同轴。16.用φ20mm五刃涂层刀铣削45钢，切深ap=5mm，切宽ae=15mm，推荐单位功率P=3W/mm³，则主轴功率约需（）。A.3kWB.5kWC.7kWD.9kW【答案】C【解析】材料去除率Q=ap·ae·vf，设vf=500mm/min，Q=5×15×500=37500mm³/min=625mm³/s，功率P=3×625=1875W，考虑效率0.3，主轴功率≈6.25kW，取7kW。17.数控铣床使用G41刀补铣削外轮廓，发现轮廓尺寸偏大0.2mm，最可能原因是（）。A.刀补值输入负值B.刀补值输入正值且偏大C.刀补建立程序段无移动指令D.刀补取消程序段过早【答案】B【解析】G41左补偿，刀补值偏大导致刀具远离工件，轮廓尺寸变大。18.铣削一淬火钢HRC58型腔，采用电主轴转速30000r/min，属于（）。A.常规铣削B.高速铣削C.超高速铣削D.超声波铣削【答案】C【解析】高速铣削界定线约800025000r/min，>25000r/min为超高速。19.在数控程序中使用“M01；”指令，其功能是（）。A.程序结束B.程序暂停，按面板“OPTSTOP”键生效C.无条件换刀D.主轴定向【答案】B【解析】M01为选择停，机床“OPTSTOP”开关打开时才暂停。20.铣削一斜齿轮螺旋槽，导程L=600mm，分度头挂轮速比i=（）。A.40T/60TB.40T/100TC.40T/120TD.40T/150T【答案】D【解析】挂轮速比i=40·P/L，P为工作台丝杠螺距6mm，i=40×6/600=0.4=40/100，但标准挂轮无100，取40/150×60/40=0.4，故40T/150T为近似。21.用φ6mm两刃铝用铣刀铣削纯铝，主轴转速n=12000r/min，每齿进给fz=0.05mm，则进给速度vf=（）。A.600mm/minB.1000mm/minC.1200mm/minD.1500mm/min【答案】C【解析】vf=fz·z·n=0.05×2×12000=1200mm/min。22.铣削一钛合金薄壁件，壁厚1.5mm，下列切削参数最合理的是（）。A.Vc=120m/min，fz=0.1mm/zB.Vc=60m/min，fz=0.05mm/zC.Vc=30m/min，fz=0.02mm/zD.Vc=180m/min，fz=0.15mm/z【答案】B【解析】钛合金导热差，薄壁易变形，中等速度小进给可降低切削热与变形。23.在数控铣床上执行“G02X30.Y20.I10.J0F200；”，其圆弧插补方向为（）。A.顺时针B.逆时针C.直线D.螺旋【答案】A【解析】G02为顺时针圆弧插补。24.铣削一淬硬不锈钢型腔，刀具磨损形式主要为边界磨损，其原因是（）。A.切削速度过高B.切削速度过低C.进给过大D.冷却不充分【答案】B【解析】低速切削导致加工硬化层增厚，刀具边界与硬化层摩擦加剧，形成边界磨损。25.用φ10mm硬质合金钻头在45钢上预钻φ10mm孔，再扩至φ20mm，扩孔余量单边（）。A.4mmB.5mmC.6mmD.10mm【答案】B【解析】扩孔余量=(2010)/2=5mm，单边。26.铣削一大型模具深腔，深度200mm，刀具悬长250mm，为抑制颤振，优先选用（）。A.普通钢刀杆B.重金属刀杆C.整体硬质合金刀杆D.变螺旋刃刀【答案】C【解析】整体硬质合金刀杆弹性模量高，阻尼大，长悬伸抗振最佳。27.数控铣床使用“G43H01Z100.；”后，Z轴移动至Z100.，实际位置为（）。A.机床坐标Z100.B.工件坐标Z100.+刀长补偿值C.工件坐标Z100.刀长补偿值D.机床坐标Z100.+刀长补偿值【答案】B【解析】G43为正刀补，Z100.为工件坐标，实际机床坐标=Z100.+H01。28.铣削一石墨电极，为防止崩边，下列措施无效的是（）。A.减小刀具前角B.提高切削速度C.减小进给D.采用金刚石涂层刀【答案】A【解析】石墨脆性大，应增大前角减小切削力，减小崩边。29.在卧式铣床上用盘铣刀铣削花键，刀盘中心对工件中心偏移量e=（）。A.(D刀D工件)/2B.(D刀+D工件)/2C.D刀/2D.D工件/2【答案】A【解析】偏移量e=(刀盘直径工件外径)/2，保证花键两侧对称。30.铣削一高温合金叶片，采用微量润滑(MQL)，油雾流量最佳为（）。A.5ml/hB.20ml/hC.100ml/hD.500ml/h【答案】B【解析】MQL典型流量1030ml/h，20ml/h兼顾润滑与环保。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，多选、少选、错选均不得分）31.下列因素会导致铣削表面粗糙度值增大的是（）。A.每齿进给量增大B.刀具后角减小C.切削速度降低D.刀具刃口微崩E.使用切削液【答案】ABCD【解析】增大进给、减小后角、低速积屑瘤、刃口微崩均使Ra增大；切削液一般改善Ra。32.数控铣床加工中心换刀时，必须满足的条件包括（）。A.主轴准停B.Z轴回换刀点C.关闭冷却液D.取消刀补E.主轴转速为零【答案】ABE【解析】换刀需主轴停转并准停，Z轴到换刀点；冷却液与刀补非必须。33.下列属于高速铣削关键技术的是（）。A.高转速电主轴B.HSK刀柄C.平衡等级G2.5D.微量润滑E.大切深大进给【答案】ABCD【解析】高速铣削需高转速、高平衡、短锥刀柄、MQL；大切深大进给为强力铣削。34.铣削一薄壁铝框，为减小变形可采取（）。A.对称加工B.阶梯分层C.低温冷却D.真空吸附E.减小前角【答案】ABD【解析】对称、分层、真空吸附可减薄壁变形；低温冷却易致热裂；减小前角增大切削力。35.下列关于刀具寿命曲线说法正确的是（）。A.泰勒公式VTⁿ=CB.n值越大材料可切削性越好C.高速钢n值大于硬质合金D.涂层刀片n值高于无涂层E.增大切削速度一定降低寿命【答案】ACDE【解析】n值大表示速度对寿命影响小，可切削性好；高速钢n大；涂层降低磨损；速度↑寿命↓。36.在数控铣床上加工模具清根，常采用（）。A.平底刀行切B.球刀平行铣C.铅笔跟踪D.插铣E.螺旋铣【答案】BCD【解析】清根用球刀铅笔跟踪或插铣；平底刀无法清根；螺旋铣用于开孔。37.下列关于铣刀几何角度说法正确的是（）。A.前角增大切削力减小B.后角增大刀具强度降低C.螺旋角增大轴向力增大D.主偏角减小径向力增大E.刃倾角为正时刀尖先接触工件【答案】ABCD【解析】刃倾角为正刀尖后接触，负值先接触。38.铣削一淬硬钢模具，采用电主轴高速铣，需监控的参数有（）。A.主轴电流B.主轴温度C.刀具磨损VBD.加工表面温度E.机床振动频谱【答案】ABCE【解析】高速铣监控电流、温度、磨损、振动；表面温度难实时测。39.下列关于铣削温度分布说法正确的是（）。A.最高温度在刀屑接触区B.工件表面温度低于刀面C.提高速度温度升高D.增大进给温度降低E.切削液可降低刀尖温度【答案】ACE【解析】刀屑区最高；速度↑温度↑；切削液降温；进给↑温度↑；工件表面温度可高于刀面。40.在卧式铣床上铣削螺旋槽，需调整（）。A.工作台纵向丝杠B.分度头挂轮C.立铣头转角D.工作台横向偏移E.铣刀刀号【答案】AB【解析】螺旋槽需挂轮使分度头与丝杠联动；卧式铣床无立铣头；横向偏移用于对刀。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.铣削时，增大主偏角可减小切削厚度。（×）【解析】主偏角增大，切削厚度增大。42.高速钢刀具比硬质合金刀具更适合高速铣削淬硬钢。（×）【解析】高速钢耐热差，硬质合金+涂层更适合。43.数控铣床回零时，必须先回Z轴再回XY，避免撞刀。（√）【解析】Z轴先回可抬刀，防撞。44.铣削薄板件，采用真空吸盘时，吸附力越大越好。（×）【解析】过大吸附力导致工件变形，需均匀适量。45.刀具寿命达到磨钝标准后，继续加工表面粗糙度一定变差。（√）【解析】VB增大，切削力↑，振动↑，Ra↑。46.铣刀螺旋角越大，越适合铣削长切屑材料。（√）【解析】大螺旋角利于排屑，减少缠绕。47.在数控程序中，G04P1000表示暂停1s。（×）【解析】P单位为ms，P1000=1s，正确。48.铣削石墨时，应选用金刚石涂层刀具以提高寿命。（√）【解析】石墨磨蚀性强，金刚石涂层耐磨。49.铣削温度越高，刀具扩散磨损越严重。（√）【解析】高温加剧原子扩散，形成月牙洼。50.采用插铣法加工深腔时，轴向力大，需机床高刚性。（√）【解析】插铣轴向力大，需Z轴高刚性。四、计算题（共20分）51.在X6132卧式铣床上用φ80mm、8齿面铣刀铣削宽度70mm、长度400mm的45钢平面，要求表面粗糙度Ra3.2μm，刀具圆角半径rε=1.2mm，每齿进给量fz=0.15mm/z，切削速度Vc=120m/min。求：（1）主轴转速n；（2）工作台每分钟进给vf；（3）理论残留高度h；（4）是否满足Ra3.2μm。（10分）【解答】（1）n=1000Vc/(πD)=1000×120/(π×80)=477r/min，取475r/min。（2）vf=fz·z·n=0.15×8×475=570mm/min。（3）理论残留高度h=fz²/(8rε)=0.15²/(8×1.2)=0.0023mm=2.3μm。（4）Ra≈h/4=0.58μm<3.2μm，满足。【答案】（1）475r/min；（2）570mm/min；（3）2.3μm；（4）满足。52.需铣削一模数m=4mm、齿数z=36的直齿圆柱齿轮，采用分度头简单分度法，分度头定数40，现有孔圈数：24、28、32、38、42、46。求：（1）分度手柄转数n；（2）选用孔圈及孔距数；（3）若改用差动分度，挂轮齿数a、b、c、d（丝杠螺距P=6mm，需计算挂轮）。（10分）【解答】（1）n=40/z=40/36=10/9=1+1/9=1+6/54，无54孔圈，取近似1+4/36=1+4/36=1+4/36→1+4/36=1+4/36，36孔圈可用。（2）选36孔圈，每次转1转又4孔。（3）差动分度：假定用z′=35，则n′=40/35=8/7=1+4/28，挂轮速比i=40(z′z)/z′=40(3536)/35=40/35=8/7，负号加介轮，挂轮a=40，b=70，c=80，d=40，即40/70×80/40=32/35≈8/7。【答案】（1）1+1/9转；（2）36孔圈，4孔距；（3）a=40，b=70，c=80，d=40，加介轮。五、综合应用题（共20分）53.某航空铝合金整体舱门尺寸1200mm×800mm×40mm，四周深腔封闭，腔深35mm，转角R6mm，底面平面度0.05mm，侧壁垂直度0.02mm，表面粗糙度Ra1.6μm，批量20件。请完成：（1）制定加工工艺路线；（2）选择刀具及切削参数；（3）设计装夹方案；（4）编写数控铣削部分程序（FANUC系统，写出关键刀路）；（5）提出检测方案。（20分）【解答】（1）工艺路线：①退火去应力；②粗铣六面，留1mm余量；③数控粗铣型腔，留0.5mm；④低温时效8h；⑤数控半精铣，留0.2mm；⑥精铣底面至尺寸；⑦精铣侧壁