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文档简介

技师铣工考试必知题目与答案一、铣削加工基础理论1.1铣削原理与切削运动题目1:铣削加工中主运动与进给运动分别指什么?答:铣削加工中,主运动是指铣刀绕自身轴线的高速旋转运动,它是切除工件多余材料所需的最基本运动。进给运动是指工件相对铣刀的移动,包括纵向进给、横向进给和垂直进给三个方向。在铣削过程中,主运动速度远高于进给运动速度,二者相互配合完成切削加工。题目2:铣削加工按铣刀与工件相对位置可分为哪两大类?各有何特点?答:铣削加工按铣刀与工件的相对位置可分为周铣和端铣两大类。周铣是指用铣刀圆周上的刀刃进行切削的方式,其特点是铣刀轴线与工件加工表面平行。周铣时,加工表面由圆周刀刃形成,表面粗糙度受刀齿刃带影响。端铣是指用铣刀端面上的刀刃进行切削的方式,其特点是铣刀轴线与工件加工表面垂直。端铣时,加工表面由端面刀刃形成,表面质量较好,生产效率较高,实际生产中应用更为广泛。题目3:什么是铣削速度?如何计算?答:铣削速度是指铣刀切削刃选定点相对于工件主运动的速度,即铣刀最大外圆处的线速度,用符号v表示,单位为m/min。计算公式为:v=π·d·n/1000,其中d为铣刀外径(mm),n为铣刀转速(r/min)。铣削速度的选择直接影响刀具寿命和加工表面质量,一般根据刀具材料、工件材料、切削条件等因素综合确定。题目4:铣削三要素包括哪些?各要素对加工有何影响?答:铣削三要素包括铣削速度(v)、进给量(f)和铣削深度(ap)。铣削速度直接影响切削温度和刀具磨损速度,速度过高会加速刀具磨损,过低则降低生产效率。进给量分为每齿进给量(fz)、每转进给量(f)和每分钟进给量(vf),进给量越大,表面粗糙度值越大,但生产效率提高。铣削深度是指铣刀在一次进给中切去工件材料的厚度,铣削深度越大,切削面积越大,切削力越大,对工艺系统刚性要求越高。1.2铣刀几何参数与材料题目5:铣刀的主要几何参数有哪些?各参数的作用是什么?答:铣刀的主要几何参数包括前角(γ₀)、后角(α₀)、主偏角(κr)、副偏角(κr′)、刃倾角(λs)和螺旋角(β)。前角影响切削变形和切削力大小,前角越大,切削越轻快,但刀刃强度降低。后角减少刀具后刀面与工件加工表面之间的摩擦,后角越大,摩擦越小,但刀刃强度下降。主偏角影响切削厚度与切削宽度的比例,减小主偏角可增加切削刃工作长度,改善散热条件。副偏角影响加工表面粗糙度,副偏角越小,表面粗糙度值越小。刃倾角控制切屑流动方向,影响刀尖强度。螺旋角使切削刃逐渐切入和切出,使切削过程平稳,减小冲击。题目6:硬质合金铣刀与高速钢铣刀相比有何优缺点?各适用于什么场合?答:硬质合金铣刀具有硬度高(可达8993HRA)、耐磨性好、耐热性高(可承受8001000℃)、切削速度可比高速钢提高4~10倍等优点。但硬质合金铣刀抗弯强度低、韧性差、抗冲击能力弱,刃口不易磨得尖锐。适用于高速切削、连续切削及加工淬硬钢、铸铁等硬脆材料。高速钢铣刀具有韧性好、抗冲击能力强、易于磨出锋利刃口、制造工艺简单等优点。但硬度和耐磨性不如硬质合金,允许的切削速度较低(一般不超过50m/min)。适用于低速切削、断续切削、复杂成形刀具及加工有色金属和难加工材料。题目7:铣刀磨损的形式有哪些?如何判断铣刀是否需要刃磨?答:铣刀磨损形式主要有后刀面磨损、前刀面磨损、边界磨损和刀尖磨损四种。其中后刀面磨损最为常见,对加工质量影响最大。判断铣刀是否需要刃磨的依据包括:加工表面粗糙度明显变差,出现亮带或振纹;切削力增大,切削声音沉闷;切削温度升高,切屑颜色改变;工件尺寸精度难以控制;出现积屑瘤或鳞刺现象。生产中通常以控制后刀面磨损量VB值作为刃磨标准,高速钢铣刀一般VB达到0.40.6mm,硬质合金铣刀VB达到0.30.5mm时需要进行刃磨。1.3铣削力与铣削热题目8:铣削力可分解为哪几个分力?各分力的方向和作用是什么?答:铣削力可分解为主切削力(切向力)、径向力(背向力)和轴向力三个分力。主切削力Fc是铣削力中最大的分力,方向与铣刀切削速度方向一致,是计算切削功率、校验机床强度和刀具强度的主要依据。径向力Fp方向与铣刀轴线垂直,使铣刀产生弯曲变形,影响加工精度。轴向力Fa方向平行于铣刀轴线,在端铣时使铣刀有沿轴线方向的移动趋势,在周铣时影响工件夹紧力方向的选择。题目9:影响铣削温度的主要因素有哪些?降低铣削温度的措施有哪些?答:影响铣削温度的主要因素包括:工件材料(强度越高、导热性越差则切削温度越高);刀具材料(导热性好则切削温度低);切削用量(切削速度对温度影响最大,进给量次之,切削深度影响最小);刀具几何参数(前角增大可降低切削温度);切削液(使用切削液可显著降低切削温度)。降低铣削温度的措施:合理选择切削用量,采用高速铣削或低速大进给铣削;增大刀具前角,减小切削变形;使用高性能切削液并保证充分冷却;选择导热性能好的刀具材料;提高刀具刃磨质量,减小摩擦系数。二、铣床设备与工艺系统2.1铣床结构与传动系统题目10:X6132型万能升降台铣床的主要组成部分有哪些?各部件功能是什么?答:X6132型万能升降台铣床主要由底座、床身、悬梁、刀杆支架、升降台、床鞍、工作台和主传动系统等组成。底座是机床的基础支承件,承受机床全部重量。床身是机床的主体,内部装有主传动系统和变速机构,顶部有水平导轨供悬梁移动。悬梁用于支承刀杆,提高刀杆刚度。刀杆支架安装在悬梁上,用于支承刀杆外伸端。升降台可沿床身垂直导轨上下移动,实现垂直进给。床鞍安装在升降台水平导轨上,可沿横向移动。工作台安装在床鞍上,可沿纵向移动,用于装夹工件和实现纵向进给。题目11:铣床主传动系统的作用是什么?变速方式有哪些?答:铣床主传动系统的作用是将主电动机的旋转运动传递给主轴,并通过变速机构改变主轴的转速和传递动力,以满足不同铣削加工对转速的要求。变速方式主要有机械变速和电气变速两大类。机械变速通过滑移齿轮、离合器等方式实现有级变速,结构简单可靠,传动比准确,但变速时必须停车。电气变速通过改变电动机供电频率或磁极对数实现无级变速,变速方便,可在运转中变速,但成本较高。X6132型铣床采用机械有级变速方式,共有18种转速,转速范围为30~1500r/min。题目12:铣床进给传动系统的作用是什么?如何实现顺铣与逆铣的切换?答:铣床进给传动系统的作用是将进给电动机的运动传递给工作台,实现工作台在纵向、横向和垂直三个方向的进给运动,并实现快速移动和进给量的调整。顺铣与逆铣的切换在X6132型铣床上是通过改变进给电动机的旋转方向来实现的。进给电动机采用可逆电动机,通过改变其旋转方向,带动进给变速箱中丝杠正转或反转,从而实现工作台运动方向的改变。工作台纵向进给丝杠为正反扣丝杠结构,正转时工作台向左移动,反转时工作台向右移动,从而实现顺铣和逆铣的切换。2.2铣床精度与检验题目13:铣床精度检验包括哪些项目?各项精度对加工质量有何影响?答:铣床精度检验主要包括几何精度检验和工作精度检验两大类。几何精度检验项目包括:工作台面的平面度、工作台纵向移动对工作台面的平行度、工作台横向移动对工作台面的平行度、主轴锥孔轴线的径向跳动、主轴端面的端面跳动、主轴轴线对工作台面的平行度、主轴轴线对工作台横向移动的垂直度等。这些精度直接影响加工表面的形状精度和位置精度。工作精度检验主要通过对试件的铣削加工来检验,包括铣削平面时试件表面平面度和表面粗糙度,铣削垂直面时两平面的垂直度,铣削T形槽时槽侧面对底面的垂直度等。工作精度综合反映铣床的动态性能。题目14:如何检测铣床主轴锥孔轴线的径向跳动?标准值是多少?答:检测铣床主轴锥孔轴线径向跳动的方法是:在主轴锥孔中插入一根检验棒,将百分表固定在机床工作台上,使百分表测头与检验棒表面接触。缓慢旋转主轴,分别在靠近主轴端面处和距端面300mm处测量,百分表读数的最大差值即为径向跳动量。根据GB/T3933标准规定,X6132型铣床主轴锥孔轴线的径向跳动允差为:靠近主轴端面处不大于0.01mm,距端面300mm处不大于0.02mm。若超差,需检查主轴轴承间隙、锥孔磨损情况或重新调整轴承预紧力。2.3铣床夹具与装夹题目15:铣床夹具由哪些部分组成?各部分的功用是什么?答:铣床夹具主要由定位元件、夹紧元件、夹具体、对刀元件和导向元件等部分组成。定位元件用于确定工件在夹具中的正确位置,如V形块、定位销、支承板等。夹紧元件用于将工件夹紧在定位位置上,防止加工时工件产生位移或振动,如压板、螺栓、气动夹紧装置等。夹具体是夹具的基体,将各元件连接为一个整体,并通过定位键与铣床工作台T形槽配合确定夹具在机床上的位置。对刀元件用于确定铣刀与夹具定位元件之间的准确位置,如对刀块、塞尺等。导向元件用于引导铣刀或保证铣刀正确位置,如导向套筒等。题目16:铣床夹具的定位方式有哪几种?什么是六点定位原则?答:铣床夹具的定位方式包括完全定位、不完全定位、欠定位和过定位四种。六点定位原则是指:在空间直角坐标系中,任何刚体都有六个自由度,即沿X、Y、Z三个坐标轴的移动自由度和绕X、Y、Z三个坐标轴的转动自由度。要使工件在夹具中具有确定的位置,必须限制工件的六个自由度。用适当分布的六个支承点限制工件的六个自由度,每个支承点限制一个自由度,这就是六点定位原则。在实际生产中,完全定位应用最广。欠定位不能满足加工要求,必须避免。过定位在一般情况下应避免,但在某些特殊情况下(如工件刚度不足时)可合理使用以提高支承刚度。题目17:铣削加工中常用的夹紧方式有哪些?选择夹紧方式时应考虑哪些因素?答:铣削加工中常用的夹紧方式包括:螺旋夹紧、偏心夹紧、楔块夹紧、气动夹紧、液压夹紧和组合夹紧等。螺旋夹紧结构简单、夹紧力大、自锁性好,应用最广。偏心夹紧动作迅速,但夹紧力较小,适用于夹紧力要求不大的场合。楔块夹紧增力比大,但行程小。气动和液压夹紧可实现自动化,夹紧力稳定,适用于批量生产。选择夹紧方式时应考虑以下因素:夹紧力的大小和方向应满足切削力要求,夹紧力方向应尽量垂直于主要定位基准面;夹紧力作用点应靠近加工面并落在支承范围内;夹紧变形应尽可能小;夹紧和松开工件应方便快捷;夹具制造成本应经济合理。三、铣削加工工艺3.1铣削加工基本方法题目18:铣削平面的方法有哪几种?各有什么特点?答:铣削平面的方法主要有周铣法和端铣法两种。周铣法是用铣刀圆周刀刃铣削平面,铣刀轴线平行于加工表面。周铣时,刀齿切削厚度变化大,切入和切出时有冲击,切削平稳性较差。周铣分为逆铣和顺铣两种方式。逆铣时铣刀旋转方向与工件进给方向相反,刀齿从待加工表面切入,切削厚度由零逐渐增大,刀齿有滑行和挤压现象,刀具磨损较快,加工表面冷硬现象严重。顺铣时铣刀旋转方向与工件进给方向相同,刀齿从已加工表面切入,切削厚度由大逐渐减小,无滑行现象,刀具磨损较小,加工表面质量较好,但要求铣床具有消除丝杠间隙的机构。端铣法是用铣刀端面刀刃铣削平面,铣刀轴线垂直于加工表面。端铣时切削厚度基本不变,切削平稳,表面质量好,生产效率高。端铣分为对称铣、不对称顺铣和不对称逆铣三种方式。不对称端铣时,刀齿切入切削厚度小,切出切削厚度大,冲击小,刀具寿命长,应用最广。题目19:铣削垂直面和台阶面时应注意哪些问题?答:铣削垂直面和台阶面时应注意以下问题:一是工件的装夹。铣削垂直面时,应保证工件基准面与工作台台面垂直或平行,必要时使用角铁或V形块装夹。铣削台阶面时应保证工件定位准确,夹紧可靠。二是铣刀的选择。铣削垂直面可用立铣刀或端铣刀,铣削台阶面可用三面刃铣刀或立铣刀。选择铣刀直径时应考虑加工尺寸和刚度的要求。三是切削用量的选择。铣削垂直面和台阶面时切削力较大,应适当减小切削深度和进给量,防止工件振动和位移。四是顺铣和逆铣的选择。铣削垂直面时,应尽量采用顺铣以获得较好的表面质量,但要注意消除丝杠间隙。铣削台阶面时,应避免铣刀单侧受力过大。题目20:铣削沟槽的方法有哪些?如何保证沟槽的尺寸精度和位置精度?答:铣削沟槽的方法有:用三面刃铣刀铣直角沟槽、用立铣刀铣直角沟槽、用键槽铣刀铣键槽、用角度铣刀铣V形槽和燕尾槽、用成形铣刀铣特殊形状沟槽等。三面刃铣刀铣直角沟槽适用于铣削宽度较小的通槽,生产效率高。立铣刀铣直角沟槽适用于铣削不通槽和宽度较大的槽。键槽铣刀铣键槽适用于铣削轴类零件上的键槽,键槽铣刀具有端刃和圆周刃,可垂直进给。保证沟槽尺寸精度和位置精度的措施:铣刀宽度(或直径)应按槽宽要求选择,并考虑铣刀制造公差;铣削前应精确对刀,使铣刀中心线与工件中心线重合或偏移到规定位置;铣削过程中应控制进给量,防止铣刀偏让;采用试切法或百分表找正法精确调整工作台位置。3.2分度头及其应用题目21:万能分度头的主要功用是什么?由哪些部分组成?答:万能分度头是铣床的重要附件,主要功用是将工件圆周等分或按一定角度分度,用于加工多边形、齿轮、花键轴、离合器等需要等分的零件,还可与铣床工作台配合实现螺旋槽的加工。万能分度头主要由本体、主轴、分度盘、分度手柄、蜗杆蜗轮副、交换齿轮轴、刹车装置和底座等组成。分度头主轴可绕其轴线旋转,并可倾斜一定角度以适应不同工件的加工需求。蜗杆蜗轮副是分度头的核心传动机构,通常蜗杆头数为1,蜗轮齿数为40,即分度头定数为40。题目22:什么是直接分度法?适用于什么场合?答:直接分度法是利用分度头主轴前端的刻度盘进行分度的方法。分度头主轴上装有刻度盘,刻度盘上刻有360°刻度,分度时直接转动主轴到所需角度即可。直接分度法操作简便迅速,但分度精度较低,只适用于分度精度要求不高的场合,如加工角度要求不严格的零件、铣削等分精度要求不高的多边形等。直接分度法所能加工的等分数受刻度盘分度精度的限制,一般只能进行整数度数或半度数的分度。题目23:什么是简单分度法?其计算公式是什么?答:简单分度法是最常用的分度方法。分度时,先固定分度盘,转动手柄,通过蜗杆蜗轮副带动主轴旋转。由于分度头定数为40,即手柄转40转,主轴转1转,所以当工件需要等分为z等份时,每分一等的分度手柄转数n为:n=40/z。当计算结果为分数时,需将分数化为最简分数,选取合适的分度盘孔圈,将分子分母同时乘以一个数,使分母等于所选孔圈的孔数,分子即为手柄应转过的孔距数。例如n=40/30=4/3,选孔圈数为21的孔圈,则手柄应转过28个孔距(4/3×21=28)。题目24:差动分度法的原理是什么?适用于什么场合?答:差动分度法是在简单分度法的基础上,通过在分度头主轴后轴颈与侧轴之间安装交换齿轮,使分度盘在手柄转动的同时也产生缓慢的转动,利用分度盘与手柄之间的相对运动来实现分度的方法。差动分度法适用于分度数z不能与定数40相约简,且分度盘上无相应孔圈可用的场合。例如分度数为67、71、73、79、83、89等质数时,需采用差动分度法。差动分度法的计算步骤为:选择与z相近且能进行简单分度的假定等分数z₀;计算手柄相对分度盘转数n₀=40/z₀;计算交换齿轮传动比i=40(z₀-z)/z₀,根据传动比确定交换齿轮齿数;判断分度盘旋转方向,确定是否安装中间轮。3.3典型零件铣削工艺题目25:铣削矩形工件(长方体)时,应如何安排加工顺序?各工序的工艺要点是什么?答:铣削矩形工件的加工顺序一般为:铣基准面、铣对面、铣相邻面、铣最后一面。铣基准面时,选用工件上一个较平整的面作为粗基准,在卧式铣床上用端铣刀或周铣法铣平,保证平面度和表面粗糙度要求。铣对面时,以已铣平面为基准,装夹在平口钳或压板下,铣削对面,用千分尺测量两平面间尺寸,控制尺寸公差。铣相邻面时,以已铣的两个平面为基准,用角铁或弯板装夹,或用平口钳配合平行垫铁装夹,铣削相邻面,用直角尺检验相邻面的垂直度。铣最后一面时,以三个已加工面为基准,铣削最后一个面,保证尺寸和形位公差要求。题目26:铣削轴上键槽时,如何保证键槽对称度要求?答:铣削轴上键槽时,保证键槽对称度要求的关键是对刀准确。常用对刀方法有以下几种:一是切痕对刀法。在工件表面轻轻铣出一个椭圆形切痕,调整工作台使铣刀中心对准切痕中心。此法操作简单,但精度有限。二是用百分表和量块对刀。将百分表固定在铣床主轴或床身上,测量轴两侧最高点,记下读数差,然后调整工作台使铣刀中心对准轴的轴心线位置。三是用分度头配合划线对刀。将工件装夹在分度头上,在轴端面划出中心线,转动分度头使中心线处于水平位置,用铣刀对准中心线。铣削时应注意对称度的检验,可使用游标卡尺测量键槽两侧面到轴表面的距离是否相等,也可用专用对称度检具检验。题目27:铣削斜面的方法有哪些?各有何特点?答:铣削斜面的方法主要有三种:倾斜工件铣斜面、倾斜铣刀铣斜面和用角度铣刀铣斜面。倾斜工件铣斜面是将工件倾斜所需角度后装夹在铣床工作台上进行铣削。装夹方式包括用正弦规装夹、用分度头装夹、用倾斜垫铁装夹等。此法通用性强,适用于单件小批生产,但装夹较麻烦,适用于加工精度要求较高的斜面。倾斜铣刀铣斜面是将铣刀主轴倾斜所需角度后进行铣削。在立式铣床上可将立铣头扳转所需角度,用立铣刀或端铣刀铣削斜面。此法装夹方便,适用于加工尺寸较大的斜面。用角度铣刀铣斜面是使用角度铣刀直接铣出所需角度的斜面。此法生产效率高,但角度铣刀的刀刃较短,加工范围有限,且刀具成本较高,适用于成批生产。3.4铣削难加工材料题目28:铣削不锈钢材料时有哪些特点?应采取哪些工艺措施?答:铣削不锈钢材料的特点:切削力大(约为45钢的1.25倍),切削温度高;加工硬化严重,表面硬化层硬度高;切屑不易折断,易产生积屑瘤;导热系数低,切削热集中在切削区;刀具磨损快,容易产生边界磨损和沟槽磨损。铣削不锈钢的工艺措施:选用韧性好、抗弯强度高的刀具材料,如含钴高速钢或细晶粒硬质合金;采用较大的前角和螺旋角,保持刀刃锋利;选用较低的铣削速度(约为普通钢的50%~70%),适当增大进给量;使用含硫或含氯的极压切削液,并保证充分的冷却和润滑;选择刚性好的机床和夹具,避免振动;采用顺铣方式,减小加工硬化。题目29:铣削淬硬钢时应注意哪些问题?答:铣削淬硬钢时应注意以下问题:一是刀具材料的选择。应选用硬度高、耐磨性好的刀具材料,如立方氮化硼、陶瓷、硬质合金等。其中立方氮化硼刀具硬度高、热稳定性好,适用于精铣淬硬钢。二是刀具几何参数的选择。应选用负前角(-5°~-15°),以提高刀刃强度。刃口应进行钝化处理,避免崩刃。三是切削用量的选择。应采用低速(2060m/min)、小切深(0.10.5mm)、中等进给量的铣削方式,以减小切削力和切削温度。四是工艺系统的刚性。机床、夹具和刀具必须具有足够的刚性,防止振动和变形。五是冷却方式。淬硬钢铣削属于干式切削或微量润滑切削,一般不使用水基切削液,以免刀具产生热裂纹。题目30:铣削铝合金材料时有哪些特点?应注意哪些问题?答:铣削铝合金材料的特点:切削力小(约为45钢的1/3),切削温度较低;材料硬度低,塑性好,切屑呈带状,容易缠绕刀具和工件;导热系数大,切削热散失快;表面容易产生毛刺。铣削铝合金的注意问题:选用大前角(15°25°)和大螺旋角的铣刀,以减小切削变形和切削力;选用较高的铣削速度(200600m/min),充分发挥铝合金高速切削的优势;选用较小的进给量,控制表面粗糙度;使用煤油或乳化液冷却润滑,防止切屑粘刀;刀具刃口应保持锋利,减少毛刺产生;采用顺铣方式,减小毛刺和改善表面质量。四、铣削加工质量分析4.1铣削加工精度题目31:影响铣削加工精度的因素有哪些?如何提高铣削加工精度?答:影响铣削加工精度的因素包括:机床精度(导轨直线度、主轴回转精度、进给系统精度等);刀具精度(刀刃磨损、刀具安装精度等);夹具精度(定位元件精度、夹紧变形等);工件装夹变形;切削力引起的工艺系统弹性变形;切削热引起的热变形;残余应力引起的变形等。提高铣削加工精度的措施:选用精度等级高的铣床,定期进行精度检测和调整;选用高精度刀具,保持刀刃锋利,正确安装刀具;设计制造高精度夹具,保证定位准确、夹紧可靠;合理安排工艺路线,粗精加工分开;采用合理的切削用量,减小切削力和切削热;对工件进行时效处理,消除残余应力;控制加工环境温度,减少热变形。题目32:什么是铣削加工的表面质量?包括哪些方面?答:铣削加工的表面质量是指零件加工后表面层的微观几何形状误差和物理力学性能的变化。表面质量包括两个方面:表面几何特征:表面粗糙度(加工表面微观几何形状误差);表面波度(介于形状误差和表面粗糙度之间的周期性几何误差);加工纹理(加工表面微观结构的方向性)。表面物理力学性能:加工硬化(表面层硬度变化);残余应力(表面层产生的残余应力状态);金相组织变化(切削热引起的表面层组织变化)。表面质量对零件的使用性能有重要影响,包括耐磨性、疲劳强度、耐腐蚀性和配合精度等。题目33:铣削加工中产生振动的类型有哪些?如何消除或减小振动?答:铣削加工中产生的振动主要有强迫振动和自激振动两种类型。强迫振动是由周期性外力的作用引起的振动,如铣刀齿数不等引起的不平衡力、断续切削的冲击力、机床传动系统的周期扰动等。消除强迫振动的措施:铣刀应进行动平衡;选用齿数合理的铣刀,减小断续切削冲击;消除机床传动系统的间隙和不平衡;采取隔振措施。自激振动是在没有周期性外力作用下,由切削过程本身引起的振动。自激振动与切削宽度、切削速度、刀具几何参数和工艺系统刚度等因素有关。消除自激振动的措施:减小切削宽度,避免宽而薄的切削;合理选择切削速度,避开自激振动区;增大刀具前角,减小切削力;增大工艺系统刚度和阻尼;使用减振装置。4.2铣削缺陷分析与对策题目34:铣削平面时产生表面粗糙度值过大的原因有哪些?如何解决?答:铣削平面时表面粗糙度值过大的原因及解决方法:一是铣刀磨损严重,刃口变钝。应定期检查刀具磨损情况,及时刃磨或更换铣刀。二是每齿进给量过大,残留面积高度增大。应适当减小进给量,但要注意不能过小以免产生挤压和振动。三是铣刀跳动量过大。应检查铣刀和刀杆的安装精度,调整或更换磨损的零件。四是铣削速度过低,容易产生积屑瘤。应适当提高铣削速度,避开积屑瘤产生的速度区间。五是工艺系统刚性不足,产生振动。应增强系统刚性,减少悬伸长度,使用中心架等辅助支承。六是切削液使用不当或冷却不充分。应选用合适的切削液,保证充分冷却和润滑。题目35:铣削时产生尺寸超差的原因有哪些?如何预防?答:铣削时产生尺寸超差的原因及预防措施:一是铣刀磨损导致铣刀直径或宽度减小。应勤测量刀具磨损量,及时换刀或刃磨,精加工时应使用磨损量较小的刀具。二是对刀不准确。铣削前应精确对刀,必要时采用试切法调整。三是机床进给系统间隙大,顺铣时工作台窜动。应调整丝杠螺母间隙和轴承间隙,顺铣时注意消除间隙。四是工件装夹不牢固,铣削时工件松动。应检查夹紧力是否足够,夹紧力方向是否正确。五是切削热引起工件热变形。应采用合理的切削用量,充分冷却,在工件冷却后再测量。六是工艺系统弹性变形。应使用刚性好的刀具和夹具,合理安排工艺路线。题目36:铣削过程中产生”闷车”(铣刀卡死)的原因是什么?如何避免?答:铣削过程中产生闷车的原因:一是切削深度和进给量过大,切削力超过机床和刀具的承受能力。二是铣刀齿数过多或刀齿磨损不均匀,导致切削负荷不均。三是工件材料硬度不均匀或有硬质点。四是排屑不畅,切屑堵塞在容屑槽中。五是顺铣时机床工作台间隙未消除,工作台突然窜动。六是铣刀直径选择过大,机床功率不足。避免闷车的措施:合理选择切削用量,根据铣床功率和刀具强度确定合适的切削深度和进给量;保持刀齿锋利,发现磨损及时刃磨;加工前了解工件材料特性,必要时对毛坯进行退火处理;选用容屑空间大的铣刀,及时清理切屑;顺铣前调整好工作台间隙;根据机床功率和工艺要求合理选择铣刀直径。五、铣工技师操作技能5.1精密铣削技术题目37:什么是精密铣削?精密铣削应采取哪些技术措施?答:精密铣削是指能达到较高尺寸精度和表面质量的铣削加工方法。精密铣削一般要求尺寸公差等级IT6IT7级,表面粗糙度Ra0.40.8μm。精密铣削的技术措施:选择精度高、刚性好的铣床,并进行必要的精度调整;选用高精度铣刀,刃口经过精细研磨,安装时精确检测铣刀跳动量;采用精铣专用夹具,保证定位准确、夹紧力均匀;合理选择切削用量,采用小切深(0.050.3mm)、较小进给量(0.010.05mm/z)、适当高的切削速度;使用性能良好的切削液,保证切削区充分冷却和润滑;控制加工环境温度,减小热变形影响;加工过程中多次测量,及时调整。题目38:铣削薄壁零件时如何防止变形?答:铣削薄壁零件时防止变形的措施:一是合理选择装夹方式。采用大面积支承的夹具,增大受力面积,分散夹紧力。可采用真空吸盘、电磁吸盘或辅助支承等装夹方式。二是合理选择切削用量。采用较小的切削深度和进给量,减小切削力。采用高速铣削,使切削力小且稳定。三是采用对称铣削或台阶铣削方式,使切削力均匀。四是使用冷却液充分冷却,减小热变形。五是采用多次走刀,分层切除余量,使内应力逐步释放。六是对薄壁零件进行时效处理,消除毛坯内应力。七是粗加工后松开夹紧装置,让工件弹性恢复后再精加工。八是采用合适的铣刀,如选用切削力小的玉米铣刀等。题目39:铣削大型工件时应注意哪些问题?答:铣削大型工件时应注意以下问题:一是工件的支承和装夹。大型工件重量大、刚性相对较差,应采用多个支承点均匀支承,合理布置夹紧点,防止工件因自重和夹紧力而产生变形。必要时使用辅助千斤顶和可调支承。二是铣刀的选择。应选用大直径铣刀和短刀杆,提高刀具系统刚性,减小刀具变形。三是切削用量的选择。应采用较小的切削深度和进给量,防止切削力过大引起工件变形和振动。四是加工顺序的安排。应合理安排粗精加工顺序,粗加工后应释放应力,再精加工。五是测量方法。大型工件测量时应考虑温度变化和测量基准的统一,必要时采用在线测量和坐标测量。六是安全问题。大型工件起吊和装夹应使用合适的起重设备,严格遵守安全操作规程。5.2数控铣削技术题目40:数控铣削与普通铣削相比有何优点?答:数控铣削与普通铣削相比具有以下优点:一是加工精度高、质量稳定。数控铣削的定位精度和重复定位精度高,加工尺寸的一致性好,质量不受操作者技术水平的影响。二是生产效率高。数控铣床可自动进行多工序连续加工,减少了辅助时间,同时可采用更高的切削用量。三是适应性强。数控铣床通过改变加工程序即可适应不同零件的加工,特别适用于复杂曲面和复杂型面的加工。四是减轻劳动强度。操作者只需装卸工件和操作控制面板,不需手动控制机床运动。五是有利于生产管理。数控铣床可精确预计加工时间,便于生产计划安排和工时定额管理。题目41:数控铣削编程的基本步骤是什么?答:数控铣削编程的基本步骤如下:一是分析零件图样。了解零件的材料、尺寸、公差、形位公差和表面粗糙度等技术要求。二是确定加工工艺方案。选择加工方法、确定加工顺序、选择刀具和切削用量。三是计算坐标值。根据零件图样尺寸和编程坐标系,计算各加工部位的坐标点数据。四是编写加工程序。按照数控系统的指令格式,编写加工程序单。五是程序校验。采用空运行、图形模拟或试切等方法校验程序的正确性,确保程序无误后再进行正式加工。题目42:什么是刀具半径补偿?在数控铣削中有何作用?答:刀具半径补偿是指数控系统中根据刀具中心轨迹与编程轨迹相差一个刀具半径值的原理,由系统自动完成刀具中心轨迹计算的补偿功能。编程时按零件轮廓尺寸编程,系统根据刀具半径值自动将刀具中心向外偏移一个半径值。刀具半径补偿的作用:一是在加工前只需按零件轮廓编程,不需考虑刀具半径,简化编程。二是换刀方便,同一加工程序可适用于不同直径的刀具。三是在精加工时,可通过改变刀具半径补偿值来调整加工尺寸,实现分次切削。四是可在加工中通过修改补偿值来补偿刀具磨损,保证加工精度。5.3铣削工艺规程制定题目43:制定铣削工艺规程的原则是什么?包括哪些内容?答:制定铣削工艺规程的原则是:在保证零件加工质量的前提下,尽可能提高生产效率、降低生产成本。具体原则包括:工艺可靠,保证加工质量稳定;经济合理,在满足质量要求的前提下选择最经济的加工方法;生产效率高,合理安排工序和切削用量。铣削工艺规程的内容包括:零件加工的工艺分析;毛坯的选择和确定;定位基准的选择;工艺路线的拟定(加工方法的选择、加工阶段的划分、工序的集中与分散);各工序的加工余量确定;切削用量的选择;机床、刀具、夹具的选择;工时定额的估算;技术安全措施等。题目44:铣削加工中如何选择定位基准?答:铣削加工中定位基准的选择应遵循以下原则:一是基准重合原则。尽量选择设计基准作为定位基准,避免基准不重合误差。如零件上已加工好的底面作为后续工序的定位基准。二是基准统一原则。各工序尽可能采用同一组定位基准,便于保证各加工表面之间的位置精度,减少夹具种类。三是自为基准原则。对于精加工工序,有时以加工表面本身作为定位基准,可提高加工表面自身的精度。四是便于装夹和可靠夹紧原则。定位基准应使工件装夹方便,夹紧可靠,定位稳定。五是粗基准选择原则。第一道工序的粗基准应选不加工的表面,以保证加工表面与不加工表面之间的位置精度;若所有表面均需加工,则选择余量最小的表面作为粗基准;粗基准只能使用一次。题目45:什么是工序集中与工序分散?各有何优缺点?答:工序集中是指将较多的加工内容集中在少数几道工序中完成,每道工序的加工内容较多。其优点是:减少工件的装夹次数和搬运次数,缩短生产周期;便于采用高效率和自动化程度高的机床;减少工序间的质量检验和设备调整工作量;有利于保证各加工表面之间的位置精度。缺点是:设备调整复杂,对操作者技术水平要求高。工序分散是指将较少的加工内容分散在多道工序中完成,每道工序的加工内容较少。其优点是:设备和工艺装备简单,调整方便;操作者技术熟练程度要求较低;便于在流水线上组织生产。缺点是:工件装夹次数多,辅助时间长,生产效率低。在铣削加工中,单件小批生产通常采用工序集中原则,大批量生产可根据实际情况选择工序集中或工序分散。六、安全生产与质量检验6.1铣工安全操作规程题目46:铣工操作时必须遵守哪些安全操作规程?答:铣工操作时必须遵守以下安全操作规程:一是工作前必须穿戴好防护用品,严禁戴手套操作,长发必须盘入工作帽内。二是检查机床各部分是否完好,加注润滑油,低速运转检查机床是否正常。三是装卸工件、刀具和测量工件时必须停机进行。四是工件和刀具必须夹紧牢固,铣刀应安装正确,刀杆拉杆必须紧固。五是机床运转时不得用手清除切屑,应使用毛刷或铁钩清理。六是操作时站在安全位置,头部不要靠近铣刀旋转方向。七是不得在机床运转时调整机床或变速。八是工作结束后关闭电源,清理机床和工作场地。题目47:铣削加工中常见的工伤事故有哪些?如何预防?答:铣削加工中常见的工伤事故及预防措施:一是手部被铣刀割伤或卷入。预防措施:严禁戴手套操作,不用手直接清理切屑,操作时手不靠近旋转的铣刀,使用专用工具装卸工件。二是切屑飞溅伤人。预防措施:安装防护挡板,佩戴防护眼镜,使用断屑措施使切屑折断。三是工件飞出伤人。预防措施:确保夹紧力足够,合理选择切削用量,防止铣削力过大导致工件飞出。四是触电事故。预防措施:机床必须有可靠的接地保护,电气设备由专业人员维修,不随意打开电气柜。五是起重伤害。预防措施:吊装大型工件时使用合格的起重设备,严格遵守起重安全操作规程。6.2铣削质量检验题目48:铣削加工后常用的检验工具有哪些?各适用于检验什么项目?答:铣削加工后常用的检验工具及其适用范围:游标卡尺用于测量长度、宽度、厚度、孔径、沟槽宽度等一般尺寸。千分尺(外径千分尺)用于测量外径、宽度、厚度等较高精度尺寸。内径千分尺用于测量孔径等内尺寸。百分表和千分表用于测量平面度、平行度、垂直度和跳动量等形位误差。直角尺用于检验两平面的垂直度。塞尺用于检验间隙大小。量块用于精密测量和校对量具。正弦规用于精密测量角度。表面粗糙度仪用于测量表面粗糙度。三坐标测量机用于测量复杂零件的尺寸和形位公差。题目49:如何检验铣削平面的平面度?答:检验铣削平面平面度的方法有以下几种:一是平尺检验法。将检验平尺的工作面与工件被检验平面接触,观察平尺与被测平面之间的透光情况,或用塞尺测量间隙大小。测量时应沿多个方向(纵向、横向、对角线方向)分别检验,取最大间隙作为平面度误差。二是百分表检验法。将工件支承在检验平板上,用百分表在工件表面按一定路线移动,百分表读数的最大差值即为平面度误差。三是涂色检验法。在标准平板上涂一层红丹粉,将工件表面放在平板上轻压并往复移动,观察工件表面接触点的分布情况来评定平面度。此法用于检验接触精度。四是干涉法。用光学平晶检验高精度平面的平面度,利用光的干涉条纹来判定平面度误差。题目50:如何检验铣削键槽的对称度?答:检验铣削键槽对称度的方法如下:将装有键槽的轴放在V形块上,V形块置于检验平板上。用百分表分别测量键槽两侧面到平板面的高度。测量时,先将百分表测头与键槽一侧表面接触,记下读数,然后将轴在V形块上转动180°,再测量键槽另一侧面的读数。两侧读数之差即为对称度误差的反映值。当轴直径较小时,可采用更精确的测量方法:用与键槽宽度相等的量块塞入键槽中,用百分表测量量块的上表面高度,然后将轴转动180°再测量另一面,计算两次读数之差即为对称度误差。此方法测量精度较高,适用于精密键槽的检验。6.3刀具管理题目51:铣刀在使用前应进行哪些检查?答:铣刀在使用前应进行以下检查:一是外观检查。检查铣刀刀刃是否有崩刃、裂纹、烧损等缺陷;检查铣刀表面有无锈蚀和碰伤。二是几何参数检查。用工具显微镜或量角器检查铣刀的前角、后角、螺旋角等几何参数是否符合要求。三是刃口质量检查。用放大镜或显微镜观察刃口是否有毛刺、锯齿状缺陷,刃口应锋利且均匀。四是铣刀尺寸检查。测量铣刀直径、宽度等尺寸是否符合加工要求。五是铣刀安装检查。检查铣刀与刀杆的配合是否良好,安装后检查铣刀的径向跳动量和端面跳动量是否在允许范围内。题目52:铣刀使用后的维护保养包括哪些内容?答:铣刀使用后的维护保养包括以下内容:一是清洁处理。使用后应清除铣刀上的切屑和切削液残留物,可用毛刷和清洁剂清洗。二是防锈处理。清洁干燥后涂上防锈油或防锈液,防止铣刀生锈。三是分类存放。按铣刀类型和规格分类放置在专用刀具柜中,避免碰撞和堆压,精密铣刀应放在专用盒中。四是刃口保护。铣刀刃口应避免与其他硬物接触,可采用塑料套管或软垫保护。五是磨损检查。使用后应检查铣刀的磨损情况,判断是否需要刃磨或更换。六是刃磨记录。对刃磨次数和每次刃磨量进行记录,当铣刀直径或宽度磨小到极限尺寸时应报废处理。七、新工艺新技术应用7.1高速铣削技术题目53:什么是高速铣削?高速铣削有哪些技术优势?答:高速铣削是指采用高切削速度(一般为常规切削速度的510倍以上)进行铣削加工的技术。高速铣削的切削速度范围因工件材料不同而有所差异,铝合金可达10007000m/min,钢可达300~800m/min。高速铣削的技术优势:一是生产效率高,切削速度快,单位时间材料去除率大。二是切削力小,高速切削时切削力比常规切削降低30%以上,有利于薄壁件和刚性差零件的加工。三是切削热大部分被切屑带走,工件温升低,热变形小。四是加工表面质量好,表面粗糙度值小,可实现以铣代磨。五是可加工淬硬钢等难加工材料,实现硬态加工。题目54:高速铣削对机床、刀具和工艺有何要求?答:高速铣削对机床的要求:主轴转速高(一般需10000r/min以上),主轴刚性好,功率大;进给速度快(可达20~40m/min),加速度大;机床结构刚性好,热稳定性好;具备良好的冷却系统和安全防护装置。高速铣削对刀具的要求:刀具材料具有好的高温硬度和耐磨性,常用涂层硬质合金、金属陶瓷、立方氮化硼和聚晶金刚石等;刀具结构设计合理,动平衡性好;刀具刃口应经过精细处理。高速铣削对工艺的要求:切削深度和进给量应合理匹配,一般切削深度较小(0.52mm),每齿进给量适中(0.050.3mm/z);加工轨迹应平稳过渡,避免急剧拐弯;应根据工件材料和刀具性能合理选择切削速度。7.2干式铣削与微量润滑铣削题目55:什么是干式铣削?干式铣削有哪些优缺点?答:干式铣削是指不使用切削液的铣削加工方式。干式铣削可分为完全干式铣削和准干式铣削两种形式。完全干式

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