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FANUC0iTF系统中，G71指令用于（）。A.精加工循环B.外圆粗车复合循环C.切槽循环D.螺纹切削循环答案：B2.数控车床主轴C轴功能开启后，主轴最小分度单位为（）。A.0.001°B.0.01°C.0.1°D.1°答案：A3.对刀仪测量刀具长度时，触发传感器输出的信号类型为（）。A.模拟电压B.常开触点C.常闭触点D.差分脉冲答案：B4.当材料为42CrMo，硬度HRC28～32，精车外圆推荐选用刀片材质（）。A.YT15B.YG8C.TiAlN涂层硬质合金D.高速钢答案：C5.在G76螺纹切削循环中，参数P011030的“03”表示（）。A.刀尖角为30°B.精加工次数为3次C.退尾量3mmD.最小切深0.03mm答案：A6.液压卡盘夹紧力不足，最优先检查的项目是（）。A.液压泵磨损B.减压阀设定压力C.拉钉长度D.卡盘润滑脂牌号答案：B7.使用M代码M19实现主轴定向，其定向角度由（）设定。A.参数4077B.参数4030C.参数3106D.参数1020答案：A8.车削薄壁铝件时，为减小变形，工艺上首先应考虑（）。A.增大刀尖圆弧B.轴向夹紧C.减小进给D.采用乳化液答案：B9.在西门子828D中，程序段“CYCLE952()”实现的功能是（）。A.螺纹铣削B.高速切断C.轮廓车削D.深孔钻削答案：C10.激光对刀仪的重复精度一般可达（）。A.±5μmB.±2μmC.±0.1mmD.±0.02mm答案：B11.车削中心Y轴行程通常为（）。A.±20mmB.±50mmC.±100mmD.±200mm答案：B12.热装刀柄的加热温度一般控制在（）。A.80℃B.150℃C.300℃D.500℃答案：C13.当刀尖圆弧半径为0.8mm，车削R2mm凹圆弧时，产生过切的主要原因是（）。A.刀尖角过大B.刀尖圆弧大于工件圆弧C.进给过快D.主轴转速低答案：B14.在FANUC系统中，使用G10L2P1X100.0Z200.0；的作用是（）。A.设定工件坐标系G54B.设定机床坐标系C.设定刀补值D.设定宏变量答案：A15.车削淬硬钢（HRC58）时，最优切削速度区间（）。A.30–50m/minB.80–120m/minC.150–200m/minD.250–300m/min答案：A16.高压冷却（HPC）喷嘴最佳射流角度为（）。A.5°B.15°C.30°D.60°答案：B17.在CAXA数控车中，生成G代码后置处理器扩展名默认为（）。A..txtB..isoC..cncD..cut答案：B18.主轴电机功率15kW，额定扭矩95N·m，其额定转速约为（）。A.1000r/minB.1500r/minC.2000r/minD.3000r/min答案：B19.车削中心采用VDI刀架，其刀座定位基准锥度为（）。A.7:24B.1:10C.1:5D.莫氏3号答案：B20.当机床几何误差采用九线法检测时，需使用的标准器为（）。A.花岗岩角尺B.激光干涉仪C.千分表D.电子水平仪答案：B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）21.下列因素中，直接导致车削螺纹产生“烂牙”的有（）。A.主轴编码器松动B.刀具中心高偏差C.伺服增益过小D.尾座顶尖过紧答案：A、B、C22.关于刀具寿命曲线，下列说法正确的有（）。A.泰勒方程VTn=CB.斜率n与材料无关C.寿命终点以VB=0.3mm为判据D.双对数坐标呈线性答案：A、C、D23.车削中心铣扁加工时，为消除接刀痕，可采取（）。A.降低铣刀转速B.精加工余量0.1mmC.采用径向切深小于刀尖圆弧D.主轴定向角度补偿答案：B、C、D24.液压尾座推力不足的原因有（）。A.活塞密封圈老化B.节流阀堵塞C.尾座导轨研伤D.系统溢流阀压力漂移答案：A、B、D25.在FANUC宏程序中，下列变量属于公共变量的有（）。A.1B.100C.500D.1000答案：B、C26.车削镍基合金时，刀具磨损形态主要表现为（）。A.前刀面月牙洼B.边界磨损C.刀尖塑性变形D.刀尖崩刃答案：B、C、D27.影响切屑折断的因素有（）。A.进给量B.断屑槽型C.冷却压力D.刀具主偏角答案：A、B、C、D28.采用G54～G59坐标系时，可实现的坐标变换有（）。A.平移B.旋转C.缩放D.镜像答案：A、B29.关于机床精度检验标准GB/T17421.2，下列项目属于定位精度的有（）。A.反向差值BB.重复定位精度RC.直线度D.位置度P答案：A、B、D30.车削加工中，表面粗糙度Ra值与下列参数呈正相关的有（）。A.进给量fB.刀尖圆弧半径rεC.主偏角κrD.切削速度vc答案：A、C三、填空题（每空1分，共20分）31.在FANUC系统中，设定主轴最高转速限制指令为________。答案：G50Sxxxx32.车削螺纹时，主轴编码器线数通常为________线/r。答案：102433.采用YT5刀片粗车碳钢，推荐每转进给量范围为________mm/r。答案：0.3～0.634.液压卡盘软爪镗削后，夹持直径与工件定位基准的配合间隙应≤________mm。答案：0.0235.车削中心VDI30刀座接口直径为________mm。答案：3036.泰勒公式VTn=C中，高速钢刀具加工碳钢时n≈________。答案：0.12537.激光对刀仪测量刀具半径时，刀具需沿________轴方向移动触发。答案：X38.机床精度检验时，环境温度变化应控制在________℃/h以内。答案：0.539.车削淬硬模具钢时，刀具前角一般取________°。答案：6～1040.高压冷却系统压力范围通常为________MPa。答案：7～1541.在西门子828D中，调用子程序L10，程序段应写为________。答案：L10P142.车削细长轴时，跟刀架支承块材料应选用________。答案：铸铁或青铜43.采用G76指令车双线螺纹，需修改参数________。答案：Q（起始角偏移180°）44.数控车床X轴反向间隙补偿参数号为________。答案：185145.车削铝件时，为避免粘刀，刀具前角可取________°。答案：15～2546.液压尾座推力计算公式F=P×A，其中A指________面积。答案：活塞有效作用47.车削中心C轴插补最小分辨率为________°。答案：0.00148.刀片型号CNMG120408中“04”表示刀尖圆弧________mm。答案：0.449.车削加工表面粗糙度理论公式Ra≈________（f、rε单位mm）。答案：0.0321f²/rε50.机床几何精度检验时，Z轴直线度允差每500mm为________mm。答案：0.02四、简答题（共6题，每题5分，共30分）51.简述数控车床热变形对加工精度的影响及补偿措施。答案：主轴、床身、丝杠温升导致X/Z轴定位漂移，表现为尺寸分散、圆度下降。补偿措施：1.采用温度传感器实时采集关键点温升，建立热变形数学模型，通过数控系统动态补偿；2.优化冷却系统，对主轴轴承、丝杠螺母实施恒温油冷；3.加工前预热机床，空运行30min达到热平衡；4.采用对称结构、低膨胀系数材料设计；5.软件层面使用RenishawNCChecker进行热漂移标定，生成误差表写入宏变量，实现实时修正。52.写出FANUC宏程序调用G65实现椭圆车削的完整格式，并说明各变量含义。答案：G65P9100A50.0B30.0C0.2D0.1E0.05F0.1；其中A为长半轴，B为短半轴，C为Z向步距，D为精加工余量，E为退刀量，F为进给量。宏程序O9100内通过1=18COS[3]、2=19SIN[3]计算瞬时坐标，采用G01X[22]Z[1]直线插补逼近椭圆。53.说明车削中心铣扁时产生接刀痕的机理及工艺改进方案。答案：机理：C轴分度误差、刀具半径补偿方向突变、铣刀刀尖圆弧与车刀刀尖圆弧不匹配，导致交接处切削厚度突变。改进：1.精加工前测量C轴定位精度，若反向差值＞5″，调整伺服参数2021增益；2.采用同一刀尖圆弧0.4mm刀片完成车、铣；3.精加工余量留0.1mm，采用径向切深0.05mm轻铣；4.主轴定向角度补偿，利用M19Qxxx微调0.1°；5.在CAM中设置重叠量0.2mm，采用螺旋进刀。54.列举高压冷却在车削难加工材料中的三项关键作用，并给出参数示例。答案：1.降低切削区温度：7MPa、30L/min射流直达刀尖，切削温度由900℃降至650℃，延缓刀具扩散磨损；2.促进断屑：断屑槽配合15°射流角，使Inconel718切屑由带状转为C形，缠绕概率下降90%；3.润滑减摩：乳化液浓度10%，喷射速度120m/s，在刀屑界面形成汽化膜，主切削力降低15%，刀具寿命提高2.3倍。55.说明如何利用九线法测量并分离数控车床X、Z轴直线度、角度误差。答案：1.激光干涉仪配直线度镜组，沿X轴水平面、垂直面各测3条线，得水平直线度δx(y)、垂直直线度δx(z)；2.Z轴同理，得δz(x)、δz(y)；3.对角线测量3条，建立误差矩阵；4.采用最小二乘法拟合，分离出导轨水平面内直线度、垂直面直线度、俯仰角、偏摆角、滚转角；5.将角度误差值写入数控系统对应补偿参数，实测定位精度由12μm提升至3μm。56.给出车削螺纹“烂牙”故障的系统排查流程图（文字描述）。答案：1.首件检验发现螺距误差＞0.05mm；2.检查主轴编码器联轴器无松动；3.测量Z轴反向间隙0.08mm，大于允差0.02mm，调整丝杠预紧；4.检测伺服增益，速度环增益由50提升至80；5.重新对刀，确保刀具中心高误差±0.01mm；6.试切，螺距误差降至0.01mm，烂牙消除。五、综合应用题（共4题，共60分）57.（本题15分）零件如图1所示：材料42CrMo，调质HRC28～32，毛坯φ55×110mm。加工内容：1.外圆φ50±0.01、Ra0.8；2.槽5×2±0.05；3.M30×1.56g螺纹；4.端面跳动0.02。任务：1.制定工艺路线；2.选择刀具、切削参数；3.编写FANUC加工程序（含G71、G76）；4.设计专用夹具简图并说明定位原理。答案：工艺路线：下料→调质→粗车→半精车→精车→铣扁→攻螺纹→磁粉探伤。刀具：1.粗车CNMG120408UM，vc=120m/min，f=0.3mm/r，ap=2mm；2.精车WNMG080408TF，vc=180m/min，f=0.1mm/r，ap=0.2mm；3.切槽刀GF5W2.0，vc=80m/min，f=0.05mm/r；4.螺纹刀16ER1.5ISO，vc=80m/min，分5刀。程序：O1000G54G40G21T0101M03S1200G00X57Z5G71U2R0.5G71P10Q20U0.5W0.05F0.3N10G00X46G01Z80F0.1X50Z90N20X55G70P10Q20T0202S800G00X32Z30G75R0.5G75X25Z32P1500Q2000F0.05T0303S600G00X32Z5G76P011030Q100R50G76X27.4Z25P975Q300F1.5G00X100Z100M30夹具：液胀芯轴+端面定位，芯轴锥度1:10，胀套外径φ25±0.005，端面跳动0.01，夹紧力由弹簧自锁，保证端面跳动≤0.02。58.（本题15分）车削中心需加工图2所示偏心距e=2±0.01mm的偏心轴，批量1000件。任务：1.计算夹具偏心率补偿量；2.设计液压偏心夹具，画出原理图；3.给出C轴插补加工程序段；4.分析误差来源并提出控制措施。答案：1.补偿量Δe=e+(Δd/2)，Δd为测量基准轴径公差0.02，Δe=2.01mm。2.夹具：液压滑座+偏心套，滑座行程3mm，重复定位精度3μm，偏心套内孔与外圆偏心2.01mm，材料20Cr渗碳淬火HRC58。3.程序：G54G18T0505M03S800G00X0Z51=0WHILE[1LT360]DO12=2COS[1]3=25SIN[1]G01X[23+50]Z[230]F0.11=1+1END1G00X100Z1004.误差源：偏心套制造误差±2μm、C轴分度误差±3″、液压滑座间隙1μm。控制：在线测量偏心距，采用雷尼绍OMP40触发测头，每50件抽检一次，超差±1μm即调整滑座补偿宏变量101。59.（本题15分）车削Inconel718高温合金外圆φ80×150mm，要求Ra0.4，尺寸公差±0.01mm。任务：1.选刀片材质、槽型、涂层；2.确定切削参数；3.设计高压冷却方案；4.预测刀具寿命并计算单件成本；5.给出表面粗糙度在线监测方案。答案：1.刀片：SecoCNMG120408MF5，材质TPMX，AlTiN纳米涂层，前角8°，断屑槽MF5专为高温合金设计。2.vc=40m/min，f=0.15mm/r，ap=0.5mm，干切+7MPa乳化液。3.冷却：喷嘴直径1mm，距刀尖15mm，射流角15°，流量25L/min，过滤精度5μm。4.泰勒公式VT0.2=C，实验得C=80，当v=40