车工工艺与技能训练考核试题及答案

车工工艺与技能训练考核试题及答案一、填空题（共15题，每空1分，共20分）CA6140型卧式车床的主参数为______，表示机床的最大加工尺寸范围。车刀切削部分材料应具备的核心性能包括高硬度、高耐磨性、足够的强度与韧性、______、良好的导热性与抗热振性、良好的工艺性。切削用量三要素中，对切削温度影响最大的是______，对刀具耐用度影响最小的是______。三爪自定心卡盘的定心精度通常为______mm，适合装夹形状规则的中小型工件。车刀的主偏角是______与进给运动方向在基面内的夹角，主偏角减小会使径向切削力______（填“增大”或“减小”）。普通公制外螺纹的牙型角为______，英制惠氏螺纹的牙型角为______。采用一夹一顶装夹长轴类零件时，为防止工件轴向窜动，需在卡盘内设置______。车削细长轴时，为减小工件的弯曲变形，通常采用______或跟刀架作为辅助支承。圆锥半角α/2与锥度C的换算关系为tan(α/2)=______，当圆锥半角小于6°时，可采用近似公式α/2≈______（度）进行计算。精车钢件时，为避免产生积屑瘤、降低表面粗糙度值，通常采用______速或______速切削。车床的______箱是实现主轴变速、换向和停车制动的核心传动部件。用两顶尖装夹轴类零件时，工件的定位基准是两端的______，属于______定位。切削液的主要作用包括冷却、润滑、______、防锈。车削外圆时，若车床主轴轴线与床身导轨在______平面内存在平行度误差，会导致工件产生锥度误差。硬质合金车刀加工钢件时，积屑瘤最容易在切削速度为______m/min的中速区间产生。二、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）下列刀具材料中，耐热性（红硬性）最好的是（）A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.人造金刚石CA6140型卧式车床主轴的正转转速级数为（）A.12级B.24级C.36级D.48级车削端面时，工件端面中心留有小凸台的主要原因是（）A.刀尖安装低于主轴轴线B.刀尖安装高于主轴轴线C.进给量过大D.背吃刀量过小用50分度游标卡尺测量工件外径时，游标尺第12格与主尺41mm刻度对齐，则被测工件的尺寸为（）A.28.76mmB.29.24mmC.40.24mmD.41.24mm对刀具耐用度影响最大的切削用量要素是（）A.背吃刀量B.进给量C.切削速度D.切削深度车削长度较短、偏心距较小（e≤5mm）且精度要求不高的偏心轴，最适宜的装夹方法是（）A.三爪自定心卡盘垫片法B.四爪单动卡盘C.两顶尖装夹D.偏心卡盘实现车床刀架纵向、横向机动进给与快速移动的部件是（）A.主轴箱B.进给箱C.溜板箱D.交换齿轮箱车削细长轴时，跟刀架应安装在车刀的（），支撑刚车削完成的已加工表面，减小工件变形。A.进给方向前方B.进给方向后方C.工件上方D.工件下方下列关于积屑瘤的说法，正确的是（）A.精车时应采取措施避免积屑瘤产生B.积屑瘤会增大刀具的实际后角C.积屑瘤能有效降低工件表面粗糙度值D.积屑瘤在高速切削（v>150m/min）时最容易产生转动小滑板法车削圆锥面时，小滑板应转过的角度等于（）A.圆锥角αB.圆锥半角α/2C.锥度CD.2倍锥度C下列量具中，可直接测量普通螺纹中径的是（）A.外径千分尺B.游标卡尺C.螺纹千分尺D.螺纹塞规车削套类零件时，为保证内外圆表面的同轴度要求，精度最高的加工方法是（）A.三爪装夹车外圆后，再装夹车孔B.四爪装夹车外圆后，再装夹车孔C.一次装夹中完成内外圆的车削加工D.心轴装夹车外圆车床一级保养的周期为设备累计运行（）后进行，以操作工人为主，维修工人配合。A.200hB.500hC.1000hD.2000h下列车工操作行为中，符合安全文明生产要求的是（）A.戴手套操作车床B.用棉纱擦拭旋转的工件C.用专用钩子清除带状切屑D.开车时测量工件尺寸粗车轴类零件时，切削用量的选择顺序为（）A.先选背吃刀量，再选进给量，最后选切削速度B.先选进给量，再选背吃刀量，最后选切削速度C.先选切削速度，再选进给量，最后选背吃刀量D.先选切削速度，再选背吃刀量，最后选进给量三、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）高速钢刀具的耐热性优于硬质合金，适合用于高速切削加工。（）三爪自定心卡盘装夹工件无需找正，因此装夹精度高于四爪单动卡盘。（）进给量是指工件每旋转一周，刀具沿进给方向移动的距离，单位为mm/r。（）车刀后角的作用是减小刀具主后刀面与工件过渡表面的摩擦，因此后角越大越好。（）用两顶尖装夹轴类零件时，中心孔的形状精度与清洁度会直接影响工件的加工精度。（）粗车时使用切削液的主要目的是润滑，减小刀具磨损。（）车削端面时，应将车刀刀尖严格对准主轴轴线，否则会在端面中心留下凸台或凹坑。（）车削螺纹时，只要保证主轴与丝杠的传动比正确，就能车出符合牙型要求的螺纹。（）中心架主要用于长轴、细长轴的车削辅助支承，可加工端面、内孔和外圆。（）为提高生产效率，车削加工时应尽可能选择最大的背吃刀量、进给量和切削速度。（）四、简答题（共4题，每题5分，共20分）简述车刀切削部分的组成及各部分的主要作用。简述采用一夹一顶方式装夹轴类零件的优缺点及适用场合。分析车削外圆时，工件产生圆柱度误差（如锥度、腰鼓形、鞍形）的主要原因。简述车工安全操作的核心要求（至少答出5项）。五、综合工艺题（共2题，每题10分，共20分）已知某传动轴零件，材料为45钢，毛坯为φ45mm×210mm热轧圆钢，加工要求为：外圆尺寸φ30h6（公差+0/-0.013mm），有效长度150mm，两端为A型中心孔，外圆表面粗糙度Ra≤1.6μm，圆柱度公差0.015mm，生产批量为单件小批量。试编制完整的车削加工工艺路线，并说明各工序的关键操作要点。某外圆锥零件的尺寸要求为：大端直径D=60mm，小端直径d=52mm，圆锥长度L=80mm，工件总长120mm，材料为45钢，毛坯为φ65mm圆棒料，单件生产。要求：（1）计算锥度C与圆锥半角α/2（可采用近似公式计算，保留到分）；（2）说明采用转动小滑板法车削该圆锥的操作步骤与精度调整方法。参考答案一、填空题床身上最大回转直径400mm高耐热性（红硬性）切削速度；背吃刀量0.05~0.1主切削刃；增大60°；55°轴向限位支承（限位块）中心架C/2（或(D-d)/(2L)）；28.7°C高；低主轴（床头）中心孔锥面；双基准清洗水平20~50二、单项选择题C2.B3.A4.B5.C6.A7.C8.B9.A10.B11.C12.C13.B14.C15.A三、判断题×2.×3.√4.×5.√6.×7.√8.×9.√10.×四、简答题车刀切削部分由“三面、两刃、一尖”共6个部分组成，各部分作用如下：（1）前刀面：切屑流出时经过的刀面，作用是引导切屑顺畅流出，其形状与角度直接影响切屑变形程度和切削力大小；（2）主后刀面：与工件过渡表面相对的刀面，作用是减小刀具与工件过渡表面之间的摩擦，降低刀具磨损；（3）副后刀面：与工件已加工表面相对的刀面，作用是减小刀具与工件已加工表面的摩擦，降低已加工表面粗糙度值；（4）主切削刃：前刀面与主后刀面的交线，作用是承担主要切削工作，切除工件上的大部分加工余量；（5）副切削刃：前刀面与副后刀面的交线，作用是承担少量切削工作，修光工件已加工表面；（6）刀尖：主切削刃与副切削刃的交点，通常为一小段圆弧或直线过渡刃，作用是提高刀尖强度和散热能力，提升刀具耐用度与已加工表面质量。一夹一顶装夹是指一端用卡盘夹持工件、另一端用后顶尖支撑的装夹方式，其优缺点与适用场合如下：优点：①装夹刚性好，相比两顶尖装夹能承受更大的切削力，适合大切削用量加工；②定位稳定，可有效减小工件切削时的振动，加工精度高于单纯卡盘装夹；③操作便捷，仅需在顶尖端加工中心孔，装夹效率较高。缺点：①卡盘夹持端会产生一定的同轴度误差，不适合同轴度要求极高的精加工工序；②若夹持长度较短，需额外设置轴向限位装置，防止工件受轴向力时窜动。适用场合：适用于长度较长、刚性较差、切削用量较大的轴类零件的粗加工与半精加工，以及不便于采用两端顶尖装夹的长轴、阶梯轴零件加工。车削外圆时圆柱度误差分为锥度、腰鼓形、鞍形三类，产生原因分别为：①锥度误差：核心原因是刀具进给轨迹与工件主轴轴线不平行，包括主轴轴线与床身导轨水平面内平行度超差、尾座顶尖偏移、刀具持续磨损、工件热伸长后顶尖顶紧力过大导致弯曲等；②腰鼓形误差：表现为工件中间直径大、两端直径小，主要由工件刚性不足（如细长轴）切削时中间部位产生让刀变形、跟刀架支撑爪调整过松、中心架未支撑在合理位置等引起；③鞍形误差：表现为工件中间直径小、两端直径大，主要由床身导轨中间部位磨损凹陷、跟刀架支撑爪压得过紧将工件推向刀具、工件两端夹紧力过大导致两端弹性变形等引起。此外，工件残余应力释放、切削力波动也会诱发圆柱度误差。车工安全操作的核心要求包括：（1）劳保穿戴要求：上岗前必须穿戴好工作服、工作帽，长发盘入帽内，佩戴护目镜，严禁戴手套操作车床，不得穿拖鞋、凉鞋上岗；（2）开机前检查：检查车床各操作手柄位置是否正确、安全防护装置是否完好、润滑系统油位是否正常，确认无误后方可开车空转试运行；（3）装夹安全：工件、刀具装夹必须牢固可靠，卡盘扳手使用后必须立即取下，严禁留在卡盘上；装夹较重工件时需用木板保护床面，防止砸伤导轨；（4）切削过程安全：切削时不得用手触摸工件表面，不得用棉纱擦拭旋转工件，清除切屑必须使用专用钩子或毛刷，严禁用手拉扯切屑；（5）操作规范：车床运行时严禁擅自离开岗位，不得在主轴旋转时测量工件、变速、调整刀具，变速、换刀、测量必须停车后进行；（6）收尾工作：工作结束后切断电源，清理车床各部位切屑与污物，对导轨、丝杠等滑动部位加注润滑油，整理工夹量具，保持工作场地整洁。（答出任意5项即可得满分）五、综合工艺题该传动轴为单件小批量生产，精度要求中等，车削加工工艺路线及操作要点如下：（1）下料检验：领取φ45mm×210mm热轧45钢圆棒，检查毛坯尺寸余量与表面质量，去除端部飞边毛刺（1分）。（2）第一端粗加工：①装夹：用三爪自定心卡盘夹持毛坯一端，伸出长度约85mm，手动找正径向跳动后夹紧（1分）；②车端面：选用90°硬质合金外圆车刀，手动进给车平端面，保证端面平整无凹坑（1分）；③钻中心孔：选用A型2号中心钻，转速n=8001000r/min，进给量f=0.050.1mm/r，钻中心孔至标准深度，保证锥面光滑无划伤（1分）；④粗车外圆：调整切削用量：切削速度v_c=80100m/min，进给量f=0.20.3mm/r，背吃刀量a_p=4~5mm，粗车外圆至φ37mm，长度75mm，留半精车与精车余量（1分）。（3）第二端粗加工：①装夹：掉头用三爪自定心卡盘夹持已车φ37mm外圆，夹持长度约20mm，垫铜皮防止夹伤已加工表面，找正径向跳动≤0.05mm后夹紧（0.5分）；②车端面：车平第二端端面，保证工件总长202mm，留精车总长余量（0.5分）；③钻中心孔：同第一端工艺参数，钻第二端A型2号中心孔（0.5分）；④粗车外圆：粗车第二端外圆至φ37mm，长度约130mm，接刀处平整无台阶（0.5分）。（4）半精车与精车：①装夹：采用一夹一顶装夹，三爪夹持φ37mm外圆（垫铜皮），后顶尖顶住第二端中心孔，调整顶尖顶紧力，保证工件转动灵活无轴向窜动（0.5分）；②半精车：调整切削用量v_c=100120m/min，f=0.120.18mm/r，a_p=2~2.5mm，半精车外圆至φ30.5mm，长度152mm（两端各留1mm余量）（1分）；③精车：选用涂层硬质合金精车刀，调整切削用量v_c=130160m/min，f=0.080.1mm/r，a_p=0.25mm，精车外圆至φ30h6尺寸，有效长度150mm，保证表面粗糙度Ra≤1.6μm与圆柱度公差要求（1分）。（5）完工检验：用外径千分尺测量外圆尺寸，用百分表打表测量圆柱度，用表面粗糙度样板对比或粗糙度仪检测Ra值，确认合格后下料（1分）。（1）参数计算（4分）：①锥度C：根据锥度定义，C=D−dα2≈28.7∘×C=28.7∘×0.1=2.87∘①工件装夹与预加工：用三爪自定心卡盘夹持φ65mm毛坯一端，伸出长度约90mm，找正径向跳动≤0.03mm后夹紧；车平端面，粗车外圆至φ61mm，长度85mm，留精车余量（1.5分）。②小滑板角度调整：松开小滑板转盘锁紧螺母，根据圆锥方向调整角度：若圆锥大端靠近卡盘、小端靠近尾座，需将小滑板沿逆时针方向（操作者面对车床）转动2°52′，转动时对齐转盘刻度线，预紧锁紧螺母（1.5分）。③试切对刀与角度校准：移动大滑板与中滑板，使刀尖接触工件小端外圆，记下中滑板刻度值；将大滑板向右退出，小滑板进给1~1.5mm，手动匀速摇