2026年装配钳工(高级技师)实操考试试卷及答案

2026年装配钳工(高级技师)实操考试试卷及答案一、装配工艺方案编制（40分）背景：某企业承制精密数控磨床主轴箱部件，该主轴箱内含一根由三个角接触球轴承（P5级）背对背配置支撑的主轴、一组双联滑动齿轮、拨叉换挡机构及完整润滑系统。产品技术要求：主轴前端锥孔径向跳动≤0.008mm，主轴轴向窜动≤0.005mm；各挡齿轮啮合侧隙0.05～0.10mm；空运转2h主轴前轴承处温升≤25℃。1.（12分）编制主轴箱装配的工艺路线，写出不少于8个主要装配工序。答案：(1)零件清洗、去毛刺、倒角，并按图样要求复检主要配合尺寸，对轴承内圈径向跳动进行测量分组；(2)箱体检查：测量主轴孔、传动轴孔尺寸及同轴度，检查和修整定位止口、端面；(3)主轴组件预装：将三个角接触球轴承按定向装配法安装到主轴上，进行预紧和锁紧，检测主轴前端径向跳动；(4)主轴组件装入箱体，安装前后端盖及调整垫片，紧固并复核主轴旋转灵活性；(5)装配各传动轴和双联滑动齿轮组，调整齿轮啮合侧隙，检查齿面接触斑点；(6)安装拨叉、换挡机构，逐挡试挂挡，检查挂挡灵活、定位可靠；(7)装配润滑油路、油泵、过滤器、喷嘴，检查油路畅通和密封性；(8)安装箱体端盖、密封件及各联接件，按规定力矩紧固；(9)整机精度检验：测量主轴径向跳动、轴向窜动、齿轮侧隙，并进行空运转跑合；(10)清洗、涂防锈油、封盖入库。解析：工艺路线编制遵循“先基准件后功能件、先孔内后箱外”原则。装轴承前先测量分组是保证定向装配有效性的前提；主轴组件预装后检测可避免返工。2.（10分）说明背对背配置的角接触球轴承为实现预紧常采用哪几种方法，其中定位预紧时应怎样控制预紧量？答案：常用方法有定压预紧和定位预紧两种。定压预紧依靠碟簧或圆柱弹簧施加恒定轴向力，适用于高速轻载；定位预紧依靠调整隔套厚度、垫片厚度或用锁紧螺母使内外圈产生轴向相对位移来获得预紧量。定位预紧时，应先测量各轴承宽度差和端面跳动，按计算值配磨隔套（垫片）的厚度；装配后用测力矩扳手控制锁紧螺母的力矩，并采用“旋转手感法”复核——主轴旋转应灵活、无卡滞，且轴向推拉无明显间隙。解析：预紧量过大会导致温升剧增，过小则刚度不足、精度不稳。配磨隔套厚度是定位预紧最常用的工艺手段，一般预紧量取0.01～0.02mm，具体按轴承样本和工况确定。3.（10分）主轴箱装配的过程检验需要使用多种量具和检具。请写出至少六种常用量检具的名称及检测对象。答案：(1)杠杆百分表/千分表——检测主轴径向跳动、端面跳动和轴向窜动；(2)内径百分表——检测箱体轴承孔直径、圆度及圆柱度；(3)外径千分尺——检测轴颈直径及等径性；(4)塞尺——检测齿轮啮合侧隙、止口配合间隙；(5)水平仪——检测箱体安装基面的水平度；(6)测力矩扳手——控制各紧固件和锁紧螺母的预紧力矩；(7)红外测温仪（温度计）——测量跑合时轴承部位温升。解析：每种量检具都对应特定的几何量或装配参数，高级技师应能根据被测要素的公差等级选择合适的量具。4.（8分）主轴装配完成后，如何检验主轴锥孔轴线的径向跳动和主轴的轴向窜动？写出检验方法与合格判定标准。答案：径向跳动检验：在主轴锥孔中插入一根200～300mm的精密检验棒，将磁性表座吸在箱体上，使杠杆千分表测头垂直抵住检验棒圆柱面（先测靠近锥孔端测点，再测距锥孔端200mm处测点），缓慢旋转主轴，记取百分表最大读数差。每转读数差最大值即为该测点处的径向跳动。靠近锥孔端测点反映锥孔轴线径向跳动，远端测点反映锥孔轴线相对主轴回转轴线的歪斜。判定标准：近端≤0.008mm，远端（200mm处）≤0.01mm（按图样要求）。轴向窜动检验：在主轴锥孔中放置带中心孔的专用平端检验杆（或钢球），杠杆千分表测头顶在中心孔内的钢球球面上，沿轴向交替施加正、反方向力，缓慢旋转主轴，千分表读数变化的最大值即为轴向窜动，标准为≤0.005mm。解析：检验棒本身的径向跳动应小于0.002mm，否则应旋转检验棒调转180°复试取平均，以消除检验棒制造误差。二、装配尺寸计算（15分）1.（15分）某轴与齿轮采用过盈配合连接，配合代号为ϕ80 H7/u6。查得孔为80(1)计算该配合的最大过盈量Ymax和最小过盈量Y(2)若采用热装法装配，齿轮材料线膨胀系数α=12×10−(3)简述压装法在该配合中风险大的原因，以及热装操作时的安全注意要点（答出3点即可）。答案：(1)最大过盈为轴上极限尺寸与孔下极限尺寸之差：Y最小过盈为轴下极限尺寸与孔上极限尺寸之差：Y(2)加热温升：Δ因此齿轮加热到的最低温度：t考虑吊装过程中的温度损失，实际加热温度可取135～140℃，但不得超过回火温度，避免改变齿轮硬度。(3)压装法易造成配合面擦伤和拉伤；此配合最大过盈0.087mm，所需压装力大，容易使齿轮内孔表面产生显微裂纹，因此不宜压装。热装操作注意事项：-加热温度均匀，用热电偶监测实际温度；-齿轮应迅速一次吊装到位，避免中途停歇；-操作者佩戴耐热手套、护目镜，周围不得有易燃物；-热装后自然冷却，不得急冷。解析：计算中Y与d均以mm为单位、α以1/三、设备故障诊断分析（15分）题干：C6140型卧式车床大修装配后精车外圆，工件表面出现有规律的周期性波纹，主轴转速改变后每转波纹数基本不变（即主轴每转产生固定次数的冲击）。1.（6分）列出可能引起此类故障现象的至少四种主要原因。答案：(1)主轴上传动齿轮齿面点蚀、崩齿，或齿轮啮合间隙严重不均；(2)主轴前、后轴承内圈滚道点蚀、剥落，或滚动体表面损伤；(3)主轴轴颈圆度超差，或轴颈与轴承内圈配合松动；(4)主轴皮带轮、卡盘等与主轴同步旋转零件的质量偏心或动平衡不良；(5)主轴弯曲变形，或主轴锥孔轴线与回转轴线不重合；(6)轴承预紧力调整不当，回转精度不稳定。解析：主轴每转产生固定次数的冲击，说明激振源与主轴同步旋转，故障部位应在主轴组件或与主轴直接相联的零件上。2.（5分）根据“转速改变后每转波纹数不变”这一现象，如何判断激振源位于主轴组件上？若实测每转波纹数N=fv答案：设主轴转频为fn，波纹振动频率为fv，则每转波纹数N=fv/fn。当转速改变时N保持不变，说明振动频率严格等于主轴转频的整数倍，激振源每转产生固定次数的激励，因此激振源位于主轴组件上或与主轴同步旋转的零件上。若解析：滚子单个损伤时每圈冲击次数约为2Z，故当N3.（4分）若确认故障源为主轴前轴承内圈滚道出现点蚀，写出更换与调整轴承的工艺要点。答案：(1)拆卸主轴组件，注意保护主轴锥孔与轴颈表面；复测主轴轴颈圆度应≤0.003mm，否则先行修复；(2)选配同型号、同精度等级（P5级）新轴承，测量轴承内圈径向跳动并标记最高点；(3)采用定向装配法安装前、后轴承，使内圈径向跳动最高点与主轴锥孔中心线跳动最高点错开180°；(4)按规定预紧量调整锁紧螺母或配磨隔套，旋转主轴手感均匀、无卡滞；(5)装配后复检主轴径向跳动≤0.008mm、轴向窜动≤0.005mm；(6)空运转跑合2h，监测轴承温升和噪声至稳定。解析：更换轴承不是简单替换，必须同步考虑轴颈精度、定向装配和预紧调整三者的匹配，才能恢复主轴原有回转精度。四、装配质量缺陷案例分析（15分）题干：某二级圆柱齿轮减速器在装配试车中出现箱体振动加剧、轴承部位温升超过70℃，且齿轮啮合噪声明显。拆检测量结果如下：①输入轴圆锥滚子轴承的锁紧螺母调整力矩超过工艺规定值一倍；②齿轮副齿面接触斑点接近齿顶且偏向一端；③两轴承座孔同轴度误差达0.08mm（要求≤0.02mm）。1.（6分）逐项分析上述三项缺陷分别会产生什么危害。答案：①圆锥滚子轴承预紧力过大：滚子与滚道接触应力剧增，摩擦功耗增大，热量急剧上升；润滑脂（油）在高温下劣化乃至结焦，严重时发生滚道烧伤、滚子剥落、保持架断裂。②齿面接触斑点偏向齿顶且偏向一端：说明齿轮副轴线平行度误差大或中心距偏大，载荷集中在齿面局部区域，接触应力过高，齿轮易出现点蚀、剥落、胶合，甚至轮齿折断，同时噪声增大。③轴承座孔同轴度超差：轴系间产生强制位移和附加弯矩，轴承承受额外径向负荷，运转不平稳，振动加剧，并进一步加速轴承磨损和温升。解析：三项缺陷相互叠加会形成“预紧大—温升高—润滑油劣化—磨损加剧—振动增大”的恶性循环，必须逐项排除。2.（5分）针对三项缺陷，分别提出合理的调整或修复措施。答案：①拆下调整垫片或隔套重新测量，按设计预紧力矩调整锁紧螺母；若轴承因过热已产生烧伤或剥落，应更换成对（组）轴承，重新调整预紧。②检查齿面接触斑点，调整轴承座与箱体结合面垫片（或偏心调整结构），必要时对结合面进行刮研修配，使接触斑点移至齿面中部（齿高方向40%～60%，齿长方向≥70%），并复查啮合侧隙。③同轴度0.08mm已超出可调整范围，推荐采用“镗孔—镶套—复镗”修复工艺：将超差轴承孔镗大并压入钢套，然后在数控镗床上一次装夹精镗两孔至图纸尺寸，恢复同轴度≤0.02mm。解析：修复顺序应先恢复箱体孔的形位精度，再调整轴承预紧，最后检查齿轮啮合质量，避免前道误差掩盖后道质量问题。3.（4分）重新装配后应进行哪些检验项目与试车试验？答案：(1)复检各轴承预紧力和径向间隙是否符合工艺文件要求；(2)检查齿轮啮合侧隙与齿面接触斑点是否合格；(3)空载运转1～2h，测量轴承温升、箱体振动和噪声；(4)额定载荷跑合试验中继续监测温升是否稳定，检查结合面与密封处有无渗漏。解析：试车是装配质量的最终验证环节，应做到“先空载后加载、先低速后高速、先短时后长时”，发现异常应立即停机检查。五、论述题（15分）题干：高速高精度主轴单元装配是机床装配中的核心技术。请结合工程实际论述：1.（6分）高速高精度主轴单元装配中应重点控制的关键技术项目；2.（5分）角接触球轴承背对背配置与面对面配置的特点，并说明高速主轴单元常采用哪种配置方式及其原因；3.（4分）装配环境洁净度和温度控制的要求及其重要性。答案：1.高速高精度主轴单元装配中应重点控制的关键技术项目包括：•轴承精度复检与选配：检查内圈径向跳动、外圈径向跳动、端面跳动及成套轴承旋转精度；•主轴精度检查：测量轴颈圆度、圆柱度及锥孔对轴颈的径向跳动，确定定向装配基准；•轴承预紧方式与预紧量控制：按转速和载荷选定定位预紧或定压预紧，并通过配磨隔套、力矩控制保证预紧量准确；•轴承与主轴、箱体孔的配合精度及隔圈端面平行度控制；•主轴组件动平衡，高速时应达到G0.4级以上；•润滑与温升控制：合理选配油雾、油气润滑参数，保证充分冷却；•密封装置装配：控制迷宫密封间隙或接触式密封的压缩量，防止漏油和异物侵入；•主轴组件热位移补偿结构的安装与调整。2.背对背配置：两轴承外圈窄端相对，载荷作用点之间距离大，抗倾覆力矩能力强，刚性好，适合承受联合载荷，但结构尺寸略大。面对面配置：两轴承外圈宽端相对，载荷作用点距离小，结构紧凑，对温升引起的主轴轴向伸长较敏感，刚度较低。高速高精度主轴普遍采用背对背配置（常为三联或四联组配），原因是背对背配置可以获得更大的支撑跨距和系统刚度，并能减小温度变化对预紧力和主轴回转精度的影响。3.环境要求：高速主轴装配应在恒温