车工技师考试题库及答案

车工技师考试题库及答案理论知识部分一、选择题1.金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为（）A.硬度B.塑性C.强度D.韧性答案：C解析：强度是指金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力；塑性是指材料在载荷作用下，产生塑性变形而不破坏的能力；韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收能量和抵抗断裂的能力。2.车床的主运动通常是（）A.刀具的直线运动B.工件的旋转运动C.刀具的旋转运动D.工件的直线运动答案：B解析：车床的主运动是提供切削加工最基本运动，通常是工件的旋转运动，刀具的直线运动是进给运动。3.粗车时，为了提高生产率，应选择较大的（）A.背吃刀量B.进给量C.切削速度D.三者都选答案：A解析：粗车时为了提高生产率，首先应选择较大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，最后根据刀具耐用度选择合理的切削速度。因为增大背吃刀量可以在一次走刀中切除较多的金属，大大减少走刀次数，提高生产效率。4.车削细长轴时，为了减小径向力，应采用（）刀具A.正刃倾角B.负刃倾角C.零度刃倾角D.任意刃倾角答案：A解析：正刃倾角可使切屑流向待加工表面，同时能减小径向力，有利于加工细长轴，提高加工精度。负刃倾角使切屑流向已加工表面；零度刃倾角切屑垂直于主刀刃流出。5.车削螺纹时，为了保证螺纹的牙型精度，应采用（）A.直进法B.左右切削法C.斜进法D.分层切削法答案：A解析：直进法车削螺纹时，车刀两刃同时切削，能保证螺纹的牙型精度，但车削力较大，排屑困难，适用于小螺距螺纹的车削。左右切削法和斜进法在车削过程中，车刀一侧刃先切削，可减小切削力和改善排屑条件，但牙型精度稍差；分层切削法是按分层方式进行车削，常用于大螺距螺纹的粗加工。6.切削用量三要素对切削力的影响程度由大到小的顺序是（）A.背吃刀量、进给量、切削速度B.进给量、背吃刀量、切削速度C.切削速度、背吃刀量、进给量D.切削速度、进给量、背吃刀量答案：A解析：在切削用量三要素中，背吃刀量对切削力的影响最大，其次是进给量，切削速度对切削力的影响相对较小。7.机床在工作过程中，由于受到各种力的作用，会产生一定的变形，这种变形会影响机床的（）A.几何精度B.运动精度C.传动精度D.工作精度答案：D解析：机床在工作时产生的变形会直接影响被加工零件的精度，即影响机床的工作精度。几何精度是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的形状精度、位置精度；运动精度是指机床在以工作速度运动时主要零部件的几何位置精度；传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。8.车床上常用的夹紧装置是（）A.四爪卡盘B.三爪卡盘C.花盘D.以上都是答案：D解析：四爪卡盘能分别调整四个卡爪的位置，可装夹形状不规则的工件；三爪卡盘的三个卡爪能同时做径向移动，可自动定心，装夹方便，常用于装夹圆形、正六边形工件；花盘可装夹形状复杂的工件，通过螺栓、压板等方式夹紧。9.车削铸铁等脆性材料时，为了减少崩碎切屑对刀具的冲击，应选择（）的前角A.较大B.较小C.零D.负答案：B解析：车削脆性材料时，切屑呈崩碎状，为了减少崩碎切屑对刀具的冲击，应选择较小的前角，增强刀具刃口的强度。10.刀具磨钝标准通常是以（）的磨损量为依据来制定的A.前刀面B.后刀面C.副后刀面D.刀尖答案：B解析：在刀具磨损过程中，后刀面磨损较为普遍，且后刀面磨损量可以直接反映刀具的锐利程度和切削性能，因此刀具磨钝标准通常以后刀面的磨损量为依据来制定。二、判断题1.金属材料的硬度越高，其强度也一定越高。（×）解析：一般情况下，金属材料的硬度和强度之间有一定的对应关系，但不是绝对的。有些材料可能硬度较高，但由于其组织结构等原因，强度并不一定很高。例如，一些高碳合金钢经过淬火后硬度很高，但强度可能会因淬火内应力等因素受到一定影响。2.车床的传动系统中，主轴箱的主要作用是改变主轴的转速和转向。（√）解析：主轴箱内有变速机构和换向机构，通过改变齿轮的啮合方式可以实现主轴不同的转速和转向，以满足不同的加工要求。3.切削液的主要作用是冷却和润滑，因此在任何切削加工中都必须使用切削液。（×）解析：虽然切削液有冷却和润滑等作用，但在一些情况下并不一定需要使用。例如，在车削铸铁等脆性材料时，由于铸铁的切屑呈崩碎状，使用切削液可能会使切屑和切削液混合形成糊状，影响加工表面质量，此时可不使用切削液。4.车削细长轴时，为了减小工件的变形，应采用较小的进给量和较高的切削速度。（√）解析：采用较小的进给量可以减小切削力，较高的切削速度可以降低切削力和切削温度，从而减小细长轴在加工过程中的变形，提高加工精度。5.车削螺纹时，只要保证螺纹的螺距精度，就能保证螺纹的质量。（×）解析：螺纹的质量不仅取决于螺距精度，还与牙型精度、表面粗糙度等因素有关。即使螺距精度满足要求，如果牙型精度不符合标准或表面粗糙度太大，也会影响螺纹的配合性能和使用质量。6.机床的几何精度是保证加工精度的最基本条件，因此机床的几何精度越高，其加工精度也一定越高。（×）解析：机床的几何精度是影响加工精度的重要因素，但不是唯一因素。加工精度还受到机床的运动精度、传动精度、热变形、刀具磨损等多种因素的影响。即使机床的几何精度很高，如果在加工过程中其他因素控制不好，也难以保证高的加工精度。7.三爪卡盘适用于装夹形状不规则的工件。（×）解析：三爪卡盘的三个卡爪能同时做径向移动，具有自动定心的功能，适用于装夹圆形、正六边形等规则形状的工件。而四爪卡盘能分别调整四个卡爪的位置，更适合装夹形状不规则的工件。8.刀具的前角越大，切削越轻快，因此前角越大越好。（×）解析：刀具前角增大可以使切削刃锋利，减小切削变形，切削轻快。但前角过大，会使刀具刃口的强度降低，散热条件变差，容易导致刀具磨损和破损。所以前角应根据工件材料、刀具材料和加工工艺等因素合理选择，并非越大越好。9.车削时，切削速度越高，产生的切削热越多，刀具磨损越快。（×）解析：在一定范围内，切削速度提高会使切削热增加，刀具磨损加快。但当切削速度提高到一定程度后，由于切削温度升高，工件材料的硬度降低，切屑的变形减小，切削力反而会有所下降，刀具磨损率不一定会持续加快。同时采用高速加工结合合适的刀具和冷却方式，还可以提高加工效率和刀具耐用度。10.为了提高加工效率，在粗加工时应尽量选择较大的切削速度。（×）解析：粗加工时为了提高生产率，首先应选择较大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，最后根据刀具耐用度选择合理的切削速度。如果一开始就选择较大的切削速度，会使刀具磨损加快，频繁更换刀具反而会降低加工效率。三、简答题1.简述车削加工的特点。答：车削加工具有以下特点：适用范围广：车削可以加工各种回转表面，如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、螺纹面等，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔等加工。加工精度较高：可以达到较高的尺寸精度和表面粗糙度要求。一般情况下，尺寸精度可达IT7IT8级，表面粗糙度Ra值可达1.60.8μm。生产成本较低：车床设备相对简单，刀具制造和刃磨容易，加工过程中装夹和调整方便，因此生产成本较低。生产效率较高：通过合理选择切削用量和加工工艺，可以在较短的时间内完成加工任务。特别是在批量生产中，通过采用专用夹具和自动化设备，可以进一步提高生产效率。切削过程平稳：车削时，刀具的切削刃连续进行切削，切削力变化较小，切削过程相对平稳，有利于保证加工质量。2.分析车削细长轴时容易产生弯曲变形的原因及采取的措施。答：原因如下：工件刚性差：细长轴的长度与直径之比较大，其抗弯刚度低，在切削力、重力和离心力等作用下容易产生弯曲变形。切削热引起热变形：车削时产生的切削热会使工件温度升高，由于细长轴的散热条件差，热变形较大，且因工件两端被固定，热变形会导致工件产生弯曲。装夹方式不当：如果采用一夹一顶的装夹方式，且顶尖顶得过紧，当工件受热伸长时，没有自由伸缩的空间，会产生内应力而导致弯曲变形。切削力影响：车削时的径向力会使工件弯曲，尤其是在切削用量选择不当时，径向力增大，更容易引起变形。采取的措施：改进工件装夹方式：采用跟刀架或中心架来增强工件的刚性，减少变形。跟刀架能随刀具一起移动，支撑在工件的后方，承受径向力；中心架则固定在床身上，可在工件中间部位提供支撑。优化切削用量：选择较小的背吃刀量和进给量，较高的切削速度，以减小切削力和切削热。合理选用刀具几何参数：采用正刃倾角的刀具，减小径向力；选择较大的主偏角，也能降低径向力。充分冷却润滑：使用切削液，降低切削温度，减小热变形。同时，切削液还能起到润滑作用，减小摩擦和切削力。增加辅助支撑：如在工件上设置临时支承，以提高工件的刚性。3.说明车削螺纹时产生乱扣的原因及解决方法。答：产生乱扣的原因：车床丝杠螺距与工件螺距不匹配：当车床丝杠螺距与所车螺纹螺距不能构成整数倍关系时，在多次走刀过程中，容易出现螺距误差积累，导致乱扣。开合螺母未完全啮合：在车削螺纹过程中，如果开合螺母没有完全啮合，会使车刀的进给运动不连续，造成螺纹乱扣。车床传动系统间隙过大：车床的传动系统中如齿轮副、丝杠螺母副等存在较大的间隙，会导致传动不准确，使车刀的进给与工件的旋转不同步，从而产生乱扣。中途更换刀具或刃磨刀具后未重新对刀：刀具更换或刃磨后，刀位点发生变化，如果没有重新对刀，会造成切削位置偏差，引起乱扣。解决方法：合理选择车床丝杠和挂轮：根据工件螺距，选择合适的车床丝杠，并通过计算和调整挂轮的齿数，使车床丝杠螺距与工件螺距构成整数倍关系，确保车刀每次走刀都能准确地切入螺纹槽中。检查和调整开合螺母：在使用开合螺母时，要保证其完全啮合，可通过调整开合螺母的间隙和操作力度来确保其工作正常。消除传动系统间隙：定期检查和调整车床传动系统中各部件的间隙，如调整齿轮副的侧隙、丝杠螺母副的间隙等，提高传动的准确性。准确对刀：更换刀具或刃磨刀具后，要使用对刀工具进行准确对刀，保证刀位点与原来的位置一致。技能操作部分（一）零件加工工艺分析现有一个台阶轴零件，其主要尺寸如下：大端直径φ50mm，长度80mm；小端直径φ30mm，长度60mm；中间台阶长度20mm；表面粗糙度Ra值要求为1.6μm，材料为45钢。试分析该车削加工工艺。答：1.零件分析：该零件为简单的台阶轴，主要需车削外圆柱面和台阶面，对表面粗糙度有一定要求，材料为45钢，切削性能良好。2.毛坯选择：根据零件尺寸和加工余量，选择φ55mm的圆钢作为毛坯。3.装夹方式：由于零件长度不长，可采用三爪卡盘装夹，先装夹一端，车削一端的外圆和台阶面，然后调头装夹已加工好的外圆，车削另一端的外圆和台阶面。4.刀具选择：粗车刀：选用90°外圆车刀，用于粗车外圆柱面和台阶面，保证有足够的强度和较大的切削力。精车刀：选用90°精车外圆车刀，磨出修光刃，用于精车外圆柱面和台阶面，以保证表面粗糙度要求。5.切削用量选择：粗车：背吃刀量ap可选择23mm；进给量f选择0.20.3mm/r；切削速度v选择6080m/min。精车：背吃刀量ap选择0.10.2mm；进给量f选择0.080.15mm/r；切削速度v选择100120m/min。6.加工步骤：夹毛坯外圆，伸出长度大于80+20mm，粗车大端外圆φ50mm至φ51mm，长度留0.5mm余量；粗车中间台阶面和外圆至接近尺寸；粗车小端外圆φ30mm至φ31mm，长度留0.5mm余量。精车大端外圆至尺寸φ50mm，保证长度尺寸和表面粗糙度；精车中间台阶面和外圆至尺寸；精车小端外圆至尺寸φ30mm，保证长度尺寸和表面粗糙度。调头夹大端已加工外圆，找正，粗车另一端小端外圆和台阶面至接近尺寸；精车至尺寸，保证表面粗糙度和各尺寸精度。7.检验：使用量具如游标卡尺、千分尺等对零件的尺寸精度和表面粗糙度进行检验，确保零件符合图纸要求。（二）螺纹加工操作车削M24×2的普通三角形螺纹，材料为30钢，试说明其加工方法和主要步骤。答：1.加工方法选择：对于M24×2的螺纹，可以采用直进法或左右切削法进行车削。由于螺距较小，直进法能保证较好的牙型精度，这里选择直进法。2.刀具准备：选择高速钢或硬质合金的三角形螺纹车刀，刀具的牙型角为60°，刀具的刃磨要保证牙型精度。3.毛坯准备：选择φ24mm的圆钢作为毛坯。4.装夹与对刀：采用三爪卡盘装夹毛坯，伸出合适长度。通过对刀工具进行准确对刀，保证车刀的刀尖对准工件中心。5.主要步骤：计算螺纹参数：根据普通三角形螺纹的标准，计算牙型高度h=0.54P=0.54×2=1.08mm，小径d1=d1.08P=241.08×2=21.84mm。粗车外圆：粗车外圆至φ23.8mm左右，留0.2mm左右的精车余量。确定切削用量：粗车时，背吃刀量根据螺纹深度和切削次数合理分配，一般第一刀背吃刀量为0.150.2mm，以后每次逐渐减小；进给量根据螺距确定为2mm/r；切削速度v选择2030m/min。螺纹粗车：将车床丝杠螺距调整为2mm，合上开合螺母，开始车削螺纹。多次走刀，每次车削一定深度，直至接近螺纹小径尺寸。精车螺纹：精车时，背吃刀量为0.050.1mm，适当提高切削速度，一般为3040m/min。精车螺纹，保证螺纹的尺寸精度、牙型精度和表面粗糙度。检验：使用螺纹环规或卡尺等工具对螺纹的尺寸、牙型和表面质量进行检验，确保螺纹符合要求。（三）复杂零件加工案例如图（假设这里有一个复杂零件的图纸），该零件由外圆柱面、内孔、圆锥面和沟槽等组成，材料为40Cr，试制定其加工工艺。答：1.零件分析：该零件结构较为复杂，包含多种回转表面，需要进行多步车削加工。40Cr是合金结构钢，具有较好的综合力学性能，但切削难度相对较大。2.毛坯选择：根据零件的尺寸和加工余量，选择合适尺寸的锻造毛坯或圆钢毛坯。如果零件的形状较为复杂且精度要求较高，可优先考虑锻造毛坯。3.装夹方式：粗加工时，可采用三爪卡盘或四爪卡盘装夹。如果需要加工内孔，可先夹外圆，车削外圆和一端面，然后钻孔、镗内孔。精加工时，可采用心轴或液性塑料夹头装夹，以保证零件的同轴度和加工精度。4.刀具选择：外圆车刀：用于粗车和精车外圆柱面和圆锥面，可选用90°外圆车刀和圆锥车刀。内孔车刀：用于镗内孔，可根据内孔的尺寸和精度要求选择合适的内孔车刀。沟槽刀：用于车削沟槽，刀宽要与沟槽宽度相匹配。螺纹车刀：如果零件有螺纹加工要求，选择合适的螺纹车刀。5.切削用量选择：粗加工：背吃刀量ap选择13mm，进给量f选择0.20.4mm/r，切削速度v根据刀具材料和工件材料选择4060m/min。精加工：背吃刀量ap选择0.10.3mm，进给量f选择0.080.2mm/r，切削速度v选择60100m/min。6.加工步骤：夹毛坯外圆，粗车外圆柱面和一端面，保证长度尺寸；钻内孔至合适尺寸；粗镗内孔至接近尺寸。调头夹已加工外圆，粗车另一端外圆柱面、圆锥面和台阶面；粗车沟槽至接近尺寸。精车内孔，保证内孔的尺寸精度和表面粗糙度；精车外圆柱面、圆锥面和台阶面，保证各尺寸精度和表面粗糙度；精车沟槽至尺寸。如果有螺纹加工，按螺纹加工的方法和步骤车削螺纹。7.检验：使用各种量具如内径千分尺、外径千分尺、卡尺、万能角度尺等对零件的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度进行检验，确保零件符合图纸要求。（四）细长轴加工改进方案在车削细长轴时，经常出现加工精度达不到要求的情况，试提出一些改进方案。答：1.改进装夹方式：使用跟刀架或中心架：跟刀架可以随刀具一起移动，支撑在工件后方，承受径向力，减少工件的弯曲变形；中心架则安装在床身上，用于在工件中间部位提供支撑，增强工件的刚性。安装跟刀架或中心架时，要调整支撑爪与工件表面的接触松紧程度，过松起不到支撑作用，过紧会使工件产生变形。采用两顶尖装夹并使用弹性回转顶尖：两顶尖装夹能保证工件的同轴度，但普通顶尖在工件受热伸长时会限制其自由伸缩，容易导致弯曲变形。弹性回转顶尖可以在一定程度上补偿工件的热伸长，减少内应力引起的变形。2.优化刀具几何参数：增大主偏角：选用主偏角为90°93°的车刀，可减小径向力，从而减少工件的弯