(2025年)铣工高级习题库(附参考答案)

(2025年)铣工高级习题库(附参考答案)一、选择题（每题2分，共10分）1.加工硬度为HRC58的淬火钢零件时，最适宜选用的铣刀材料是（）。A.高速钢B.硬质合金（涂层）C.陶瓷刀具D.立方氮化硼（CBN）2.数控铣床执行G41左刀补指令时，刀具中心轨迹相对于编程轨迹的偏移方向为（）。A.沿进给方向左侧B.沿进给方向右侧C.垂直于进给方向左侧D.垂直于进给方向右侧3.加工表面粗糙度要求Ra0.8μm的精密平面时，宜采用的铣削方式是（）。A.粗铣+半精铣B.粗铣+半精铣+精铣C.粗铣+半精铣+高速精铣D.粗铣+半精铣+光整加工4.某箱体零件上φ60H7孔与φ80H7孔的中心距要求为120±0.02mm，检测时使用三坐标测量机，其测量不确定度应控制在（）以内。A.0.005mmB.0.01mmC.0.015mmD.0.02mm5.五轴联动数控铣削加工叶轮时，为避免刀具与叶片干涉，应优先选择的刀具类型是（）。A.平底立铣刀B.球头铣刀C.玉米铣刀D.牛鼻铣刀二、判断题（每题2分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.高速铣削铝合金时，为减少粘刀现象，应选用较低的切削速度和较大的进给量。（）2.加工中心换刀时，刀具交换位置的重复定位精度直接影响多工序加工的尺寸一致性。（）3.薄壁零件铣削时，若采用顺铣方式，刀具对工件的拉应力可能加剧变形，因此应优先选择逆铣。（）4.数控铣削编程中，G90绝对坐标编程与G91增量坐标编程可以在同一程序段中混合使用。（）5.检测斜面上孔的位置度时，需将工件坐标系旋转至与斜面平行，再通过投影法计算实际偏差。（）三、简答题（每题5分，共20分）1.简述数控铣削加工中心的“定位精度”与“重复定位精度”的区别及对加工质量的影响。2.加工钛合金零件时，铣刀磨损的主要形式有哪些？可采取哪些预防措施？3.简述薄壁环形零件（壁厚3mm，外径φ200mm）的铣削工艺要点（装夹、刀具、参数选择）。4.五轴联动铣削与三轴联动铣削相比，在加工复杂曲面时的优势体现在哪些方面？四、计算题（每题8分，共24分）1.用φ20mm的硬质合金立铣刀粗铣45钢平面，要求切削速度Vc=120m/min，每齿进给量fz=0.15mm/z，铣刀齿数z=4。计算主轴转速n（r/min）和进给速度F（mm/min）。（π取3.14）2.某零件上有一斜孔，其设计坐标为：在X-Y平面内，孔中心相对于基准点A的坐标为（50,30），斜面与X轴夹角为30°，孔深方向垂直于斜面。现用三坐标测量机检测，实测孔中心在机床坐标系中的坐标为（52.1,31.8,15.2），求该孔在斜面法向方向的位置偏差（忽略Z向误差）。3.某配合孔轴为φ50H7/g6，已知H7的上偏差为+0.025mm，下偏差为0；g6的上偏差为-0.009mm，下偏差为-0.025mm。计算该配合的最大间隙、最小间隙及配合性质。五、工艺分析题（每题12分，共36分）1.某减速箱箱体（材料HT200）需加工底面、顶面及四个轴承孔（φ80H7，中心距150±0.03mm），试制定其数控铣削加工工艺路线（要求：明确装夹方式、加工顺序、刀具选择及关键精度控制措施）。2.加工某铝合金薄壁叶轮（叶片厚度2mm，最大直径φ300mm）时，出现叶片边缘毛刺严重、局部变形超差（0.1mm）的问题，分析可能原因并提出改进措施。3.某模具型腔（材料Cr12MoV，硬度HRC55）需精加工至Ra0.4μm，表面无接刀痕。现有设备为五轴高速加工中心，可选刀具包括：φ10mm球头铣刀（涂层硬质合金）、φ6mm球头铣刀（PCD）、φ4mm球头铣刀（CBN）。试选择刀具并制定加工方案（包括走刀路径、切削参数、冷却方式）。参考答案一、选择题1.D（立方氮化硼适用于高硬度材料的精加工）2.A（G41为左刀补，沿进给方向左侧偏移）3.C（高速精铣可获得更低的表面粗糙度）4.B（测量不确定度一般不超过公差的1/3~1/2）5.B（球头铣刀在曲面加工中干涉风险更低）二、判断题1.×（高速铣削铝合金应提高切削速度以减少粘刀）2.√（换刀精度影响多工序尺寸一致性）3.×（薄壁件顺铣时切削力逐渐减小，变形更小）4.√（G90与G91可在不同程序段混合使用）5.√（斜面孔位置度需通过坐标系旋转检测）三、简答题1.定位精度指机床运动部件实际位置与指令位置的最大偏差；重复定位精度指多次定位同一位置的一致性。定位精度影响零件加工尺寸的准确性，重复定位精度影响批量加工的稳定性。2.钛合金铣刀磨损形式：粘结磨损（钛合金化学活性高）、扩散磨损（高温下元素扩散）、氧化磨损（钛易氧化）。预防措施：选用含TiAlN涂层的硬质合金刀具；降低切削速度（Vc=30~60m/min）；采用大前角、小主偏角刀具；使用高压冷却（10~20MPa）。3.工艺要点：装夹——采用弹性胀套或专用软爪，避免径向夹紧变形；刀具——选用小径（φ10~φ16mm）、大螺旋角（45°~60°）立铣刀，减少切削力；参数——高转速（n=3000~5000r/min）、小切深（ap=0.5~1mm）、中等进给（F=800~1200mm/min）；分粗、精铣，精铣余量0.1~0.2mm。4.优势：①刀具轴线可随曲面法向调整，避免干涉；②减少装夹次数，提高位置精度；③采用更短刀具（悬长小），降低振动；④可加工深腔、负角度等三轴无法加工的特征。四、计算题1.主轴转速n=1000Vc/(πD)=1000×120/(3.14×20)=1911r/min（取1900r/min）；进给速度F=fz×z×n=0.15×4×1900=1140mm/min。2.斜面法向方向的位置偏差计算：设计坐标在斜面内的投影为（50,30），实测坐标（52.1,31.8）；X向偏差ΔX=52.1-50=2.1mm，Y向偏差ΔY=31.8-30=1.8mm；斜面与X轴夹角30°，法向偏差Δ=ΔX×cos30°+ΔY×sin30°=2.1×0.866+1.8×0.5≈1.82+0.9=2.72mm（注：实际应考虑二维偏差的合成，此处为简化计算）。3.最大间隙=孔上偏差-轴下偏差=0.025-(-0.025)=0.05mm；最小间隙=孔下偏差-轴上偏差=0-(-0.009)=0.009mm；配合性质为间隙配合。五、工艺分析题1.工艺路线：①粗铣底面（φ80mm面铣刀，ap=3mm，Vc=80m/min），留0.5mm余量；②以底面为基准，粗铣顶面（同上），留0.5mm余量；③粗镗轴承孔（φ78mm硬质合金镗刀，ap=1mm，Vc=60m/min），留1mm余量；④精铣底面（φ80mm面铣刀，ap=0.2mm，Vc=120m/min），Ra1.6μm；⑤精铣顶面（同上）；⑥精镗轴承孔（φ80H7微调镗刀，ap=0.1mm，Vc=100m/min），控制中心距用刚性镗杆+坐标测量实时补偿。关键措施：底面、顶面一次装夹加工；轴承孔粗精分开，精镗时采用恒温加工（20±1℃）。2.原因分析：①刀具磨损导致刃口钝化，毛刺增大；②切削力过大（进给量或切深过大），叶片刚性不足引起变形；③装夹力不均，局部压溃；④未采用分层加工，残余应力释放。改进措施：①选用φ8mm涂层硬质合金球头铣刀（刃口锋利），每齿进给fz=0.05~0.1mm/z；②分层加工（每层切深0.3~0.5mm），精铣余量0.1mm；③采用真空吸附+辅助支撑装夹，减少局部变形；④增加半精铣工序，释放残余应力；⑤切削液采用煤油基极压切削油，降低切削温度。3.刀具选择：φ4mmCBN球头铣刀（硬度高，适合高硬材料精加工）。加工方案：①走刀路径：采用螺旋插补或沿曲面等高线加工，步距0.05~0.1mm（保证Ra0.4μm）；②切削参数：n=15000