车削加工考试题及答案

车削加工考试题及答案一、判断题（共25题，每题判断正误，正确打√错误打×）1.车削加工的主运动为工件绕固定轴线的匀速旋转运动，进给运动为刀具沿轴向、径向或斜向的直线移动，二者配合可完成内外圆、端面、螺纹、回转曲面等各类特征的成型加工。（）2.常规P类（蓝色标识）硬质合金刀具的耐热温度可达1000℃以上，适合直接车削加工硬度高于55HRC的淬硬钢工件，加工效率显著高于高速钢刀具。（）3.车削米制梯形螺纹时，标准牙型角为30°，牙型高度为0.5P+间隙值，而英制梯形螺纹的标准牙型角为29°，二者加工时不能通用刀具。（）4.三爪自定心卡盘的定心精度最高可达0.05mm以内，适合装夹非偏心的轴类、盘类零件，四爪单动卡盘的定心精度可达0.01mm以内，适合装夹偏心、异形或位置精度要求极高的工件。（）5.车刀的刀尖圆弧半径增大时，会导致切削过程中的径向切削分力显著升高，加工细长轴工件时容易引发工件弯曲变形，增大形位误差。（）6.车削加工过程中，切削热的传出占比排序为：工件传出热量占60%以上，切屑传出约20%，刀具传出约15%，周围介质传出不足5%。（）7.车削细长轴类工件时，采用反向走刀工艺（刀具从卡盘端向尾座端进给）可以将常规正向走刀的轴向压力压应力转换为拉应力，有效避免工件发生压杆失稳弯曲，降低加工后的圆柱度误差。（）8.分度值为0.02mm的游标卡尺，测量范围0~150mm的型号，允许的最大示值误差为±0.02mm，完全可以用于测量公差等级IT6的轴径配合尺寸。（）9.莫氏锥度属于国际通用的无标准锥度数值的锥度序列，共分为0号到6号7个组别，号数越大锥度数值越大、锥段长度越长，广泛用于机床主轴、尾座套筒、钻头柄部的连接定位。（）10.积屑瘤是车削加工中切削速度处于10~50m/min区间（加工45钢调质件）时，切屑底层金属与刀具前刀面发生冷焊形成的硬化滞流层，其硬度可达工件本体材料硬度的2~3倍。（）11.车削加工螺纹时，进给量的数值等于螺纹的导程，加工多线螺纹时，导程等于螺距乘以线数，分线操作误差过大直接导致螺距累积超差。（）12.为了降低车削操作的安全风险，操作人员加工过程中必须佩戴棉纱手套，避免手部被切屑划伤或被高温工件烫伤。（）13.采用硬质合金刀具进行粗车加工时，不需要加注切削液，避免高温下刀具表面接触骤冷的液体产生热裂纹，降低刀具使用寿命。（）14.车刀的主偏角是刀具主切削刃与工件待加工表面之间的夹角，主偏角越小，切削过程中主切削刃参与切削的长度越大，单位刃口承受的载荷越小，刀具耐用度越高。（）15.采用中心孔定位加工轴类零件时，两端中心孔的60°锥面是定位基准，其形状误差、粗糙度直接决定了工件各轴颈的同轴度精度，因此高精度工件加工前需要对中心孔进行研磨修正。（）16.车削薄壁套类零件时，采用轴向夹紧工装替代常规的径向卡盘夹紧，可有效避免工件发生夹紧变形，加工后工件的圆度误差可降低80%以上。（）17.切削加工三要素中，背吃刀量ap对刀具耐用度的影响程度最高，其次是进给量f，切削速度vc的影响程度最小，因此粗加工时优先选择大的背吃刀量提升加工效率。（）18.高速钢车刀的切削刃可以手工进行刃磨，刃磨后采用游标角度尺检测，前角、后角的误差控制在±1°以内即可满足常规车削加工要求。（）19.公制普通螺纹的中径是影响螺纹配合精度的核心尺寸，普通三角螺纹的理论中径计算公式为d₂=d-0.6495P，其中d为螺纹公称直径，P为螺距。（）20.车削加工不锈钢工件时，由于材料塑性高、导热系数低，切削热量集中在刃口区域，应当选用M类硬质合金刀具，同时加注硫化类极压切削液提升冷却润滑效果。（）21.数控车床的G99指令代表进给量单位为mm/r，G98指令代表进给量单位为mm/min，两种指令模式可以根据加工场景自由切换。（）22.车削圆锥面时，采用小滑板转位法加工的锥度精度最高可以达到AT4级，适合加工长度小于100mm、锥度精度要求高的短锥面工件。（）23.车削加工过程中，工艺系统的刚性由机床刚性、刀具刚性、工件刚性三部分共同决定，系统刚性越差，切削过程中越容易引发自激振动，增大工件表面粗糙度值。（）24.加工外径小于φ10mm的小规格深孔内槽时，选用高速钢成型车刀直接加工，不需要控制切削速度低于15m/min，进给量大于0.2mm/r就可以保证槽形精度。（）25.车削铝合金工件时，采用金刚石刀具进行精车，切削速度设置在200~500m/min区间，可直接获得Ra≤0.8μm的镜面加工效果，不需要后续研磨抛光处理。（）判断题参考答案：1.√2.×（P类硬质合金不适合加工高硬度淬硬钢，应选用CBN或超细晶粒特种硬质合金）3.√4.√5.√6.×（切屑传出的热量占比最高可达70%，工件传出约20%）7.√8.×（IT6公差的轴径尺寸公差带通常小于0.02mm，分度值0.02mm的游标卡尺无法满足测量精度要求，应选用千分尺）9.×（莫氏锥度的锥度数值是固定的，号数越大锥度数值越小）10.√11.√12.×（车削旋转工件时禁止佩戴棉纱手套，避免织物被旋转工件缠绕引发安全事故）13.√14.×（主偏角是主切削刃与进给运动反方向的夹角）15.√16.√17.×（对刀具耐用度的影响程度排序为vc>f>ap，切削速度影响最大）18.√19.√20.√21.√22.√23.√24.×（小深孔内槽加工必须严格控制低转速小进给，避免刀具颤振断刀）25.√二、单项选择题（共20题，每题只有1个正确答案）1.车削直径为φ100mm的45钢调质轴件，设定切削速度vc为90m/min，机床主轴的理论转速计算值为多少？A187r/minB287r/minC387r/minD487r/min2.车刀主偏角选取为75°、进给量f=0.2mm/r、刀尖圆弧半径rε=0.8mm时，加工后理论残留面积高度为多少？A3.125μmB6.25μmC12.5μmD25μm3.某轴类零件要求两端中心孔的同轴度误差小于0.01mm，优先选用哪种中心孔加工工艺？A钻中心孔B车削中心孔C研磨中心孔D铣削中心孔4.公制普通螺纹M24×2的螺纹牙型理论高度是多少？A1.08mmB1.3mmC1.62mmD1.95mm5.常规车削加工中，粗车碳钢工件时选用的乳化切削液，主要作用是哪一项？A润滑为主B冷却为主C防锈为主D清洗为主6.某零件锥度要求为1:20，锥面大端直径φ40mm，锥面长度100mm，锥面小端直径尺寸为多少？A35mmB37.5mmC39mmD39.5mm7.数控车床车削螺纹时，设置的进给修调开关处于开启状态时，进给量的实际取值为原设定值的多少，会直接导致螺距超差？A固定值B随主轴转速变化C随修调倍率变化D随切削力变化8.车削加工灰铸铁工件时，优先选用哪一类硬质合金刀具？AP类BK类CM类S类9.车削细长轴过程中使用弹性回转顶尖，主要作用是消除哪一项误差？A轴向热伸长引发的工件弯曲变形B径向受力引发的跳动误差C切削力引发的颤振误差D定位基准的同轴度误差10.用百分表测量工件径向圆跳动时，表头测头垂直压在工件回转表面，预压行程设置为多少合适？A0.1~0.3mmB1~3mmC5~7mmD10~12mm单项选择题参考答案：1.B2.B3.C4.C5.B6.A7.C8.B9.A10.B三、多项选择题（共10题，每题有2个及以上正确答案）1.下列措施中能够有效降低车削加工后工件表面粗糙度值的有？A适当提高切削速度，避开积屑瘤生成的中低速区间B增大车刀刀尖圆弧半径，适当减小进给量C采用充分的极压切削液进行冷却润滑D增大车刀主偏角和副偏角E对工件材料进行调质预处理，降低塑性2.车削加工过程中引发自激振动的常见诱因包括？A工艺系统刚性不足B切削参数选择不合理C刀具刃磨后刃口钝化工件材料硬度过高D主轴回转精度超差E切削深度过小导致刀具刮光工件表面3.下列关于梯形螺纹加工的工艺要求描述准确的有？A梯形螺纹车刀的两侧刃后角需要考虑工件螺旋升角的补偿修正B车削大螺距梯形螺纹时优先采用斜进法切削，避免三个刃同时参与切削引发扎刀C梯形螺纹的中径精度可以采用三针测量法进行精准检测D高速钢车刀精车梯形螺纹时，切削速度设置为50m/min以上可获得较低粗糙度E多线梯形螺纹分线误差直接导致轴向螺距累积超差，需要多次反复校验4.薄壁套类车削加工过程中，防止夹紧变形的常用工艺措施包括？A采用开口过渡环增大装夹接触面积，降低单位面积夹紧压强B选用轴向夹紧工装替代径向卡盘夹紧方式C粗精加工工序分开，粗加工后释放工件内应力再进行精加工D采用专用可胀心轴装夹已加工内孔，以外圆为定位基准加工外轮廓E增大背吃刀量，一次性走刀完成加工，减少装夹次数5.数控车削加工工序规划的核心原则包括？A基准统一原则，尽可能采用同一定位基准完成所有特征加工B先粗后精原则，粗加工完成全部余量去除后再进行精加工C先近后远原则，距离刀具初始位置近的特征优先加工，缩短空行程D先面后孔原则，端面加工完成后再加工轴向孔系，保证孔的位置精度E工序集中原则，一次装夹完成所有可加工特征，减少装夹定位误差多项选择题参考答案：1.ABCE2.ABCDE3.ABCE4.ABCD5.ABCDE四、简答题（共4题，要求结合生产实操场景给出对应解决方案）1.简述积屑瘤的形成原理、对车削加工质量的负面影响以及针对性规避措施。参考答案：积屑瘤是车削加工45钢、铝合金等塑性金属时，切削速度处于10~50m/min的中低区间，切屑底层金属在刀具前刀面的剧烈摩擦挤压下发生流变，与前刀面发生冷焊黏结形成的滞流硬化层，其硬度可达工件本体的2~3倍。其负面影响包括：一是积屑瘤的不规则凸起会替代名义刀尖切削，导致实际切削深度大于理论设定值，引发工件尺寸超差；二是积屑瘤周期性生长、脱落过程中，硬质颗粒会划伤已加工表面，大幅增大表面粗糙度值；三是积屑瘤的不稳定状态会导致切削力突变，引发工艺系统颤振，降低形位精度。规避措施包括：将切削速度调整至低于5m/min的低速区间或者高于80m/min的高速区间，避开积屑瘤生成的临界区间；采用大前角刀具、加注极压切削液降低前刀面摩擦系数，避免金属冷焊；对塑性高的工件进行正火、调质预处理，适当降低材料塑性，抑制滞流层生成。2.分析车削加工细长轴（长径比大于20）时，常见的圆柱度超差、腰鼓形缺陷的生成原因，并给出全流程解决措施。参考答案：缺陷生成核心原因包括：细长轴工件自身刚性极差，常规正向走刀时轴向切削力产生的压应力导致工件压杆失稳弯曲，工件旋转过程中离心力进一步放大弯曲变形，让刀具在中间位置的背吃刀量小于两端位置，最终形成中间大、两端小的腰鼓形轮廓。对应解决措施包括：一是工件装夹采用两端弹性顶尖配合三爪卡盘限位，避免工件热伸长无法释放引发弯曲变形；二是采用反向走刀工艺，刀具从卡盘侧朝向尾座侧进给，将轴向切削压应力转换为拉应力，从根源上避免压杆失稳；三是配备跟刀架支撑工件已加工表面，提升工艺系统整体刚性，抵消径向切削分力引发的工件变形；四是采用75°~90°大主偏角车刀，大幅降低径向切削分力占比，减小工件弯曲变形量；五是合理控制切削参数，切削速度控制在60~100m/min区间，进给量0.15~0.3mm/r，背吃刀量小于2mm，全程加注充分切削液控制工件温升，避免热伸长变形。3.简述三针测量法检测梯形螺纹中径的操作方法、计算公式以及适用场景。参考答案：三针测量法是将三根等直径的精密量丝放入螺纹两侧牙型间隙中，用千分尺测量两侧量丝的跨距，通过计算获得螺纹实际中径尺寸的高精度检测方法，适合测量精度等级高于IT5的各类三角螺纹、梯形螺纹、蜗杆的中径尺寸，测量精度可达0.001mm。操作步骤为：首先根据被测螺纹的螺距、牙型角选定对应直径的量丝，保证量丝放入牙槽后外圆突出螺纹大径0.1~0.2mm便于千分尺表头接触；之后将两根量丝放置在螺纹同一侧相邻牙槽，第三根量丝放置在对面中间牙槽，用外径千分尺测量得到跨距M值；最终代入对应公式计算螺纹实际中径，米制梯形螺纹（牙型角30°）的计算公示为M=d₂+3.924d₀-4.8637P，其中d₂为螺纹公称中径，d₀为量丝直径，P为螺距。三针测量法消除了螺纹牙型半角误差、牙型高度误差对中径测量结果的干扰，精度远高于螺纹环规、游标卡尺测量方法。4.某45钢调质轴件，总长300mm，轴颈尺寸要求φ35h6（0/-0.016），表面粗糙度Ra1.6μm，径向圆跳动公差0.015mm，编写完整车削加工工艺方案。参考答案：工艺全流程步骤如下：①下料：选用φ40mm热轧45钢圆钢，锯切下料长度305mm；②首序装夹：三爪卡盘夹持毛坯外圆5mm长度，车平工件端面，钻中心孔A2/5；③掉头装夹：三爪卡盘夹持另一端毛坯外圆，车平端面保证工件总长300mm，钻另一端中心孔A2/5；④粗加工：两顶尖装夹工件，选用P30硬质合金外圆车刀，切削速度100m/min，进给量0.3mm/r，背吃刀量2mm，粗车外