铣工高级工理论试题及答案

铣工高级工理论试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在铣削加工中，端铣刀主要适用于加工：A.窄长平面B.台阶面C.宽大平面D.沟槽答案C解析端铣刀因刀齿分布在圆周和端面上，切削刚性好，同时参加切削的刀齿数较多，切削平稳，生产效率高，适用于铣削宽大平面。2.用分度头铣削螺旋槽时，交换齿轮的传动比计算公式为：A.iB.iC.iD.i答案B解析铣削螺旋槽时，分度头交换齿轮的速比i=Z1×Z3.铣削难加工材料时，为了保证刀具寿命和加工质量，应选用：A.较高的切削速度B.较低的切削速度C.较大的进给量D.较大的切削深度答案B解析难加工材料（如高温合金、钛合金等）导热性差、切削温度高，选用较低的切削速度可降低切削温度，减少刀具磨损，延长刀具寿命。4.下列哪项不是确定铣削用量的原则：A.粗加工时优先考虑提高生产率B.粗加工时优先保证加工精度C.精加工时优先保证加工质量D.精加工时选用较小的切削用量答案B解析粗加工的主要目的是切除大部分余量，应优先考虑提高生产率，故应优先选择较大的切削深度和进给量；精加工则以保证加工精度和表面质量为主。5.铣床主轴的回转精度对加工精度影响最大的是：A.主轴的径向跳动B.主轴的轴向窜动C.主轴的刚性D.主轴的转速答案A解析铣床主轴的回转精度包括径向跳动和轴向窜动。径向跳动直接影响铣刀刀齿的径向圆跳动，进而影响被加工表面的形状精度和表面粗糙度，是影响加工精度最主要的因素。6.铣削平面时，造成工件表面呈凹面（中间低、四周高）现象的主要原因是：A.铣刀刀齿不等分B.铣削时工件产生热变形C.铣刀磨损D.铣床主轴轴线与工作台进给方向不垂直答案D解析当铣床主轴轴线与工作台进给方向不垂直时，铣刀刀齿在工件表面铣削出不对称的切削轨迹，导致工件表面呈中间凹、四周凸的形状误差。7.铣削齿轮齿形时，用盘形齿轮铣刀加工，下列说法正确的是：A.同一模数的齿轮只需一把铣刀B.同一模数不同齿数的齿轮需选用不同的铣刀号C.铣刀刃磨后只需重磨前刀面D.齿轮铣刀的齿形是渐开线答案B解析盘形齿轮铣刀是按齿数和模数分组设计的，同一模数不同齿数范围的齿轮需选用不同刀号的铣刀，以保证齿形误差在允许范围内。8.数控铣床加工中，刀具半径补偿指令是：A.G40/G41/G42B.G43/G44/G49C.G90/G91D.G01/G02/G03答案A解析G40为取消刀具半径补偿，G41为刀具半径左补偿，G42为刀具半径右补偿。G43/G44/G49为刀具长度补偿指令。9.铣削过程中，减小残留面积高度、降低表面粗糙度值的有效措施是：A.增大进给量B.增大铣削速度C.减少铣刀齿数D.减小进给量答案D解析残留面积高度与进给量的平方成正比，减小进给量能显著降低残留面积高度，获得更低的表面粗糙度值。10.在铣床夹具中，下列哪种元件属于对刀装置：A.V形块B.对刀块C.压板D.定位销答案B解析对刀装置由对刀块和塞尺组成，用于确定铣刀与工件之间的相对位置，是铣床夹具特有的元件。V形块、定位销属于定位元件，压板属于夹紧元件。二、判断题（每题1分，共20分）1.铣削加工是机械加工中应用最广泛的加工方法之一，其加工精度一般可达IT8～IT7级。答案正确2.顺铣时，铣刀刀齿切入工件时的切削厚度最大，易产生振动和冲击。答案错误解析逆铣时刀齿切入时切削厚度为零，切出时切削厚度最大；顺铣时刀齿切入时切削厚度最大，易产生冲击和振动。3.用百分表找正工件时，百分表的测杆应垂直于被测表面。答案正确4.铣削垂直面时，只要铣刀足够锋利，铣床主轴与工作台台面不垂直也不会影响加工精度。答案错误解析铣床主轴轴线与工作台台面不垂直，会导致铣出的平面与工件基准面不垂直，产生垂直度误差。5.万能分度头的主轴可以在垂直平面内扳转任意角度。答案正确6.铣削键槽时，若用平键铣刀直接铣通槽，铣刀直径应等于键槽宽度。答案正确7.在铣床上用飞刀法加工蜗轮，属于展成法加工。答案正确8.高速钢铣刀比硬质合金铣刀更适合高速铣削。答案错误解析硬质合金铣刀的耐热性和硬度优于高速钢，更适合高速铣削。9.铣床的精度检验包括几何精度检验和工作精度检验两部分。答案正确10.铣削过程中产生的切削热会传入工件、刀具和切屑，其中传入切屑的比例最大。答案正确11.使用CNC铣床加工时，刀具长度补偿值只能手动输入，不能自动测量。答案错误解析现代数控铣床可使用对刀仪自动测量并输入刀具长度补偿值。12.铣削斜面的方法有倾斜工件法、倾斜铣刀法和用角度铣刀法等。答案正确13.加工淬硬钢时，应选用正前角铣刀以减小切削力。答案错误解析加工淬硬钢等硬材料时，应选用负前角铣刀，以增强刀齿强度、提高抗冲击能力。14.分度头的定数是40，即摇动手柄40转，分度头主轴转1转。答案正确15.在铣床上钻孔时，钻头中心必须与铣床主轴旋转中心重合。答案正确16.铣削加工中，铣刀磨损限度通常按后刀面的磨损量来确定。答案正确17.表面粗糙度参数值越小，零件的耐磨性越差。答案错误解析表面粗糙度值越小，摩擦阻力越小，零件的耐磨性越好。18.铣削球面时，铣刀旋转轴线必须通过球心。答案正确19.用成形铣刀铣削成形面时，铣刀的刃磨质量直接影响工件的成形精度。答案正确20.数控铣床的机械原点与参考点可以是同一点。答案正确三、简答题（每题5分，共20分）1.简述铣削加工中产生振动的主要原因及减小振动的措施。答案产生振动的主要原因：(1)铣削力周期性变化，铣刀刀齿切入和切出时产生冲击；(2)铣床、刀具、工件系统的刚性不足；(3)铣刀刀齿磨损不均或刃口变钝；(4)切削用量选择不合理。减小振动的措施：(1)采用对称铣削或减小铣削宽度；(2)选用螺旋齿铣刀，提高切削平稳性；(3)提高工艺系统刚性，如缩短刀具悬伸长度、加固工件装夹；(4)合理选择切削用量，适当降低切削速度、减小进给量；(5)及时刃磨或更换磨损的铣刀。2.什么是逆铣和顺铣？各有什么特点？答案逆铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相反。特点：(1)刀齿切入时切削厚度为零，切出时切削厚度最大；(2)刀齿对工件有上抬趋势，易引起工件振动；(3)刀齿磨损较慢，耐用度较高；(4)对工件表面有挤压作用，冷硬现象较严重。顺铣：铣刀旋转方向与工件进给方向相同。特点：(1)刀齿切入时切削厚度最大，切出时切削厚度为零；(2)刀齿对工件有下压作用，工件夹紧较稳固；(3)刀具磨损较快，耐用度较低；(4)加工表面质量较好，表面粗糙度值较小。3.简述万能分度头的主要用途及分度方法。答案万能分度头的主要用途：(1)将工件作任意圆周等分或直线移距分度；(2)铣削螺旋槽或螺旋面；(3)将工件轴线与工作台台面成所需角度（倾斜一定角度）进行铣削。分度方法：(1)直接分度法：利用分度盘上的刻度直接转动主轴进行分度；(2)简单分度法：通过分度盘和分度叉，利用手柄转数进行分度，计算公式为n=(3)角度分度法：按工件所需转过的角度进行分度；(4)差动分度法：通过交换齿轮使分度盘与手柄产生相对运动进行分度，用于简单分度法无法完成的等分数。4.简述铣削难加工材料时应采取哪些工艺措施。答案(1)刀具材料选择：选用红硬性好、耐磨性高的刀具材料，如涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼（CBN）等；(2)刀具几何参数：选用较大的前角以保持刃口锋利，适当增大后角减小摩擦；(3)切削用量：降低切削速度、适当减小进给量和切削深度，控制切削温度；(4)冷却润滑：选用极压切削液，充分冷却和润滑，降低切削区温度；(5)工艺系统刚性：提高机床—刀具—工件工艺系统的刚性，避免振动；(6)采用先进的加工方法，如高速铣削、加热切削、低温切削等。四、计算题（每题10分，共20分）1.在X6132型万能铣床上，用分度头铣削齿数Z=答案(1)简单分度法：n将分数化为可用的分度盘孔圈形式：8但分度盘上没有45孔的孔圈，需要进一步化简：836孔不在可用孔圈中，继续尝试：在给定的分度盘孔圈24、25、30、35、38、43、47、49中，9的倍数只有45（不在其中），因此简单分度法无法完成。(2)采用差动分度法：选取Z0手柄转数：n即每次分度手柄摇56转，可在24孔圈上转过20个孔距（20交换齿轮传动比：i交换齿轮选配：i取：Z即主动轮100齿，从动轮40齿。解析：因为Z0>Z2.在铣床上用圆柱铣刀铣削一平面，铣刀直径D=80mm，齿数z=10，铣削宽度B=60(1)铣床主轴转速n（r/min）；(2)进给速度vf(3)若铣削力Fc=4000答案(1)主轴转速：n取铣床实际转速n=(2)进给速度：v取实际进给速度vf(3)切削功率：P解析：计算主轴转速和进给速度后，应根据铣床铭牌选取相近的标准值。切削功率也可用公式Pc五、论述题（每题10分，共20分）1.试述提高铣削加工精度的主要途径。答案铣削加工精度的提高涉及工艺系统各个方面的综合优化，主要途径包括以下几个方面：(1)减小工艺系统误差工艺系统误差包括机床误差、刀具误差、夹具误差和工件装夹误差。应定期对铣床进行精度检验与调整，特别是主轴回转精度、导轨直线度、工作台进给精度等；刀具应保证刃磨质量，安装时校准跳动量；夹具定位元件应具有足够的制造精度和耐磨性。(2)控制热变形误差切削热和机床运动产生的热量会引起机床、刀具和工件的热变形，影响加工精度。应采取有效措施：合理选择切削用量以减小切削热；充分使用切削液冷却；机床开机后先空运转预热至热平衡状态再加工；精密加工时控制环境温度。(3)减小力变形误差切削力会引起工艺系统的弹性变形，产生加工误差。应提高工艺系统刚性：缩短刀具和工件的悬伸长度；合理布置支承和夹紧点；选用合适的刀具几何参数减小切削力。(4)减小刀具磨损的影响刀具磨损会改变刀具实际切削尺寸和形状，影响加工精度。应合理选择刀具材料和切削用量，控制刀具磨损量在允许范围内；及时刃磨刀具；采用刀具磨损补偿措施。(5)减少定位误差精加工时采用统一的定位基准（基准统一原则），提高定位副的制造精度和配合精度，必要时采用自动定心夹具。(6)采用误差补偿技术利用数控系统的误差补偿功能，对丝杠螺距误差、反向间隙等进行自动补偿；对热变形引起的误差进行预测和实时补偿。(7)合理安排工艺过程粗精加工分开，粗加工切除大部分余量后进行充分冷却，再进行精加工；采用多次走刀逐渐减小切削深度，减小残余应力引起的变形。(8)控制残余应力对毛坯进行时效处理消除内应力；粗加工后安排去应力退火；合理安排工序间自然时效。2.试述数控铣床加工与普通铣床加工的主要区别及其技术优势。答案数控铣床与普通铣床的根本区别在于控制方式不同：数控铣床采用数字化程序控制，通过伺服系统驱动各坐标轴运动，实现自动化加工；普通铣床则由操作者手动操作控制机床各运动部件的动作。主要区别：(1)控制方式：数控铣床按编制好的加工程序自动完成加工，普通铣床由人工操作；(2)传动系统：数控铣床采用滚珠丝杠传动，传动效率高、间隙小、精度保持性好；普通铣床多为梯形丝杠或齿轮齿条传动；(3)结构刚性：数控铣床整体刚性和精度保持性更高，以适应自动化加工要求；(4)主轴驱动：数控铣床主轴通常采用无级调速，可自动变速；普通铣床多为有级变速；(5)进给驱动：数控铣床各坐标轴由独立的伺服电机驱动，可联动控制；普通铣床通过进给箱传动；(6)操作方式：数控铣床依靠程序运行，操作者主要进行程序编制、装夹和监控；普通铣床需要操作者全程手工操作。技术优势：(1)加工精度高、质量稳定：数控系统定位精度高，消除了人为操作误差，产品一致性好；(2)生产效率高：可自动完成换刀、变速、进给等动作，辅助时间短，可实现多坐标联动，一次装夹完成多工序加工；(3)