第三届全国数控技能大赛理论试题.

第三届全国数控技能大赛理论试题分析谭积明理论竞赛部分第三届理论试题涉及的内容1、机械制图2、工程材料及金属热处理知识3、机电控制知识4、计算机基础知识5、专业英语基础6、数控设备常识及维护保养方法7、金属切削刀具知识8、典型零件加工工艺9、公差与测量及零件测量方法10、基本机床操作理论竞赛部分第三届理论竞赛题型一、基础知识题(配分约40分)1、单项选择题（每题1分，约15题）2、判断题（每题0.5分，约10题）3、填空题（每题1分，约10题）4、简答题（每题4分，约3题）理论竞赛部分ABCD图-1工件图1、单项选择题（每题1分，约15题）例：1．如图-1所示，已知零件的两个视图，正确的第三视图应该选择（D）。（机械制图知识）理论竞赛部分例：图标是用于说明刀片的适用范围。某刀片标注的字母符号和颜色为，那么它最适合加工的材料是（D）。A.H59B.HT150C.TC4D.1Gr11MoV理论竞赛部分例：高速钢刀具切削温度超过550~600℃时，刀具材料会发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为（B）。A.扩散B.相变C.氧化D.粘接（金属切削刀具知识）理论竞赛部分例：数控机床在做圆弧插补加工圆时经常出现不圆度超差，有时在换向点也出现明显的接缝误差，如图-3所示，使用下列工具中的(A)可快速确定误差原因。（数控设备常识）理论竞赛部分理论竞赛部分例：目前高速主轴主要采用以下3种特殊轴承（A）A.陶瓷轴承、磁力轴承、空气轴承B.滚针轴承、陶瓷轴承、真空轴承C.静压轴承、空气轴承、陶瓷轴承D.真空轴承、滚珠轴承、磁力轴承（数控设备常识）理论竞赛部分2、判断题（每题0.5分，约10题）例：（×）镗削不锈钢、耐热钢材料，采用极压切削油能减少切削热的影响，提高刀具寿命，使切削表面粗糙值减少。（×）梯形螺纹测量一般是用三针测量法测量螺纹的小径。理论竞赛部分例：（√）机床有硬限位和软限位，但机床软限位在第一次手动返回参考点前是无效的。（√）使用电主轴的机床在空运转时主轴上必须有刀。理论竞赛部分3、填空题（每题1分，约10题）例：请根据英文写一数控指令语句：InXY-plane，toolcurrentpositionispointA(20,0).MovingthecuttingtoolinclockwisearcinterpolationtopointB(40,0).Thisarcismorethanhalfcircleandradiusis20.(G02X40Y0R-20).理论竞赛部分例：下面是根据图-5所编制的一段钻孔循环的程序O0001N10G90G00G54X0Y0Z100N20G00G43Z20.0H01N30S1000M03N50G90G83X0Y0Z-30.0R3.0Q5.0F300.N60G90G00G80Z100M05N70M30请根据FANUC的指令格式，把N50语句中钻孔循环的数值改为增量坐标输入的形式（G91G83X0Y0Z-33.0R-17.0Q5.0F300）理论竞赛部分例：数控系统的报警大体可以分为操作报警，程序错误报警，驱动报警及系统错误报警，某个数控车床在启动后显示“没有Z轴反馈”这属于（驱动错误报警）。理论竞赛部分连连看：请把图中的液压元件的名称与符号正确地连接起来。理论竞赛部分4、简答题（每题4分，约2题）（本题4分）去应力退火和回火都可以消除内应力，请简述两者在生产中的区别。答：（1）去应力退火安排在毛坯生产之后或零件机械加工之后，是去除由于各种冷热加工所产生的内应力，材料的组织和性能不发生变化。（2分）（2）回火是紧随淬火之后的热处理工艺，用于消除淬火内应力。获得所需的稳定回火组织和性能。（2分）理论竞赛部分（本题4分）难加工材料的切削性能差主要反映在哪些方面？说出4种生产中常见的难加工材料及牌号。答：（1）刀具的寿命明显降低；（0.5）（2）已加工表面的质量差，表面粗糙度值增大；（0.5）（3）切屑形成和排出较困难；（0.5）（4）切削力和单位切削功率大（0.5）高锰钢（0.5）、淬火钢（0.5）、高强度钢（0.5）、不锈钢（0.5）、高温合金钢、钛合金、纯金属（纯铜、紫铜）理论竞赛部分二、综合技能题(配分约60分)共12题，有必做题和选做题，依据不同的组别和题的要求做题。例：【学生、教师、职工必做题】【学生必做题。教师、职工不做】理论竞赛部分【学生、教师、职工必做题】（本题3分）如图-11所示，工件以外圆定位，V形块角度为90°。现在小圆柱上铣平面，求工序尺寸H的定位误差（要求有计算过程）。解：定位基准位移误差为：理论竞赛部分【学生、教师、职工必做题】（本题2分）如图-10所示，有一台五轴数控铣床，在保证工作台面垂直于主轴轴线的前提下，用杠杆千分表、支架和磁力表座一套组件找正，请问：要想精确地使主轴轴线与工作台旋转中心线重合，应该如何做？理论竞赛部分答：应该把磁力表座吸附在工作台面上，架起杠杆千分表，把杠杆千分表的表头压在主轴锥孔的内表面上，然后旋转工作台。如果杠杆千分表的指针处处为零，则此时主轴轴线与工作台旋转中心线重合。理论竞赛部分【学生、教师、职工必做题】（本题3分）现有一个零件，其部分轴向尺寸要求如图-12所示，（径向尺寸略）。加工过程的工序如图-13。请问修改哪几个工序尺寸，才能保证孔的位置尺寸。请画出尺寸链图，并写出计算过程。理论竞赛部分F上=（0.1+0）－（-0.3）=0.4F上=（0.1+0）－（-0.1）=0.2F下=（-0.1－0.2）－0=-0.3F下=（-0.1－0.1）－0=-0.2理论竞赛部分【学生、教师、职工必做题】（本题共5分）在立式加工中心上批量生产圆弧板零件，如图-20所示。加工中心主轴转速为60~6000转/分。圆弧板上的直槽宽为1mm，槽深为5mm。每条直槽均指向圆弧板的圆心，槽间的夹角为5°。零件材料是LY12。零件尺寸以及它在NC旋转工作台上的安装位置如图-21所示。假设NC旋转工作台的旋转中心以及它的工作台面就是工件坐标系的原点（0，0，0）。按照图-20所示的坐标方向，圆弧板的圆心点坐标在（0，-100，-100）处。根据上述条件做下面两件事：理论竞赛部分理论竞赛部分理论竞赛部分（1）请回答如果要高效率、高质量地加工圆弧板上面的每个直槽，使用何种刀具？（0.5分）答：使用1mm宽的锯片铣刀（2）请编制加工所有直槽的程序。（4.5分）设：锯片铣刀直径是Φ60；刀心从R270切到R155；#1是旋转的初始角-45°；#2是A轴初始角0°；#3是A轴增量的步长5°；%O1000;N0010G90G00G54X-75Y200Z100A0;N0020G43Z50H01;N0030S2000M03;N0040G01Z-100F3000;N0050#1=-40;N0060#2=0;N0070#3=5;N0080WHILE[#1LT45]DO1;N0090#2=#2+#3;N0100#4=141.42*COS[#1];N0110#5=141.12*SIN[#1];N0120#6=270-#4;N0130G90G01Y#6Z#5A#2;N0140G91G01Y-115F500;N0150X-10F3000;N0160Y+115;N0170X+10;N0180#1=#1+#3;N0190END1;N0200G90G00Z100M05;N0210M30;%理论竞赛部分一名卧式加工中心操作工，要在两个月内完成3000件如图-22所示零件的机加工。卧式加工中心主要参数是：工作行程X500Y500Z580、主轴转速20-10000rpm、进给速度0-30M/min、40主轴锥孔、40个刀位的刀库、带400×400可交换NC工作台。零件毛坯是已加工的mm×150mm的LY12CZ铝棒料。根据以上条件做如下事情：理论竞赛部分理论竞赛部分（1）【学生必做题。教师、职工不做】（本题2分）简述夹具的设计原则。1）保证加工质量要充分分析工序中工件的技术要求要对其精度进行验算和误差分析。保证技术要求的关键是正确选择定位方法、定位元件、夹紧方案和夹紧结构，正确选择夹压方式。要有足够的刚度，但不能过分加大夹具的总体尺寸。夹紧力要符合“三要素”2）提高劳动生产率，降低加工成本。3）操作方便，安全，尽可能降低劳动强度。4）正确处理排屑和注意冷却润滑液的收集5）注意夹具结构工艺性理论竞赛部分（2）【学生、教师、职工必做题】（本题6分）为加工此批零件设计夹具，并画出夹具草图。参考答案：1、斜面、轮廓槽、孔加工工装草图：V型槽定轴线（1分），圆柱销（或定位挡板）定长度，压板从两端压紧工艺夹头，一个压板同时压紧两件，在Y轴行程上装夹4件以上2、去除工艺夹头工装草图：双圆柱销以零件槽、孔和斜面定位，压板从两端压紧工件部分一个压板同时压紧两件、在Y轴行程上装夹4件以上理论竞赛部分参考夹具草图：夹具1V型定位夹具本体压板定位销理论竞赛部分夹具2压板定位销夹具本体理论竞赛部分（3）【学生、教师、职工必做题】(本小题4分)请画出三种工件以外圆柱面定位的草图。选择针对本图纸零件相对理想的定位方式，并且为保证尺寸进行定位误差分析。理论竞赛部分答：（1）V形块定位、三爪自动定心夹盘、弹簧夹头（2）加工主要部分的定位方式选择V型槽加定位外圆和圆柱销（或挡板）去除工艺夹头的定位方式选择“一面、一孔、一槽”定位。实际上是“一面两孔”定位的演变。（3）误差分析定位误差与下面因素有关：1）零件的外圆直径尺寸误差（1分）2）V形块的角度（1分）