2025年鉗工技師練習題（含參考答案）一、理論知識題1.形位公差標注與解讀（20分）某機床主軸箱輸出軸（材料45鋼，調(diào)制處理）的裝配圖中，要求：-軸頸φ60h6（公差帶-0.019~0）的圓柱度公差為0.005mm；-軸肩端面（與齒輪定位面配合）相對于軸頸軸線的垂直度公差為0.01mm；-軸上鍵槽（寬度10N9，深度t=5.3）的對稱度公差為0.02mm（基準為軸頸軸線）。問題：（1）在零件圖中畫出上述形位公差的標注；（2）解釋圓柱度公差帶、垂直度公差帶的具體含義；（3）若實際加工后，軸頸的橫截面為橢圓（長軸60.003mm，短軸59.997mm），軸向同一位置直徑差0.004mm，判斷是否滿足圓柱度要求。參考答案：（1）標注方法：-圓柱度：在φ60h6尺寸線附近標注“○”，公差值0.005，基準無（圓柱度為形狀公差）；-垂直度：在軸肩端面引出指引線，標注“⊥”，公差值0.01，基準為軸頸軸線（用帶字母A的基準符號表示）；-對稱度：在鍵槽寬度尺寸線附近標注“◎”，公差值0.02，基準為軸頸軸線（基準A）。（2）公差帶含義：-圓柱度公差帶：半徑差為0.005mm的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域，實際圓柱面必須完全位于此區(qū)域內(nèi)；-垂直度公差帶：距離為0.01mm的兩平行平面之間的區(qū)域，且這兩平面垂直于基準軸線（軸頸軸線），軸肩端面必須完全位于此區(qū)域內(nèi)。（3）圓柱度誤差計算：圓柱度誤差為同一橫截面內(nèi)最大與最小半徑之差的最大值。橢圓截面半徑差為（60.003-59.997）/2=0.003mm，軸向直徑差0.004mm對應半徑差0.002mm，因此最大半徑差為0.003mm，小于公差0.005mm，滿足要求。2.過盈配合裝配計算（25分）某減速箱高速軸與齒輪采用H7/s6過盈配合，基本尺寸φ80mm。已知：-軸的尺寸：φ80s6（上偏差+0.086mm，下偏差+0.065mm）；-孔的尺寸：φ80H7（上偏差+0.030mm，下偏差0）；-裝配時環(huán)境溫度20℃，軸與孔材料均為45鋼（線膨脹系數(shù)α=11.5×10??/℃）；-壓入裝配時，摩擦系數(shù)μ=0.15，材料彈性模量E=200GPa。問題：（1）計算最大、最小過盈量；（2）若需將軸在-20℃冷凍后裝配，計算冷凍后軸的尺寸（忽略孔的溫度變化）；（3）計算最小過盈量對應的壓入力（公式：F=πdδminEμ/(2(1-ν2))，ν=0.3）。參考答案：（1）過盈量計算：最大過盈量=孔最小尺寸-軸最大尺寸=80.000-(80+0.086)=-0.086mm（絕對值0.086mm）；最小過盈量=孔最大尺寸-軸最小尺寸=80.030-(80+0.065)=-0.035mm（絕對值0.035mm）。（2）冷凍后軸的尺寸：軸的溫度變化ΔT=-20℃-20℃=-40℃，尺寸變化量=α×d×ΔT=11.5×10??×80×(-40)=-0.0368mm，冷凍后軸的尺寸范圍：(80+0.065)-0.0368=80.0282mm至(80+0.086)-0.0368=80.0492mm。（3）壓入力計算：δmin=0.035mm=0.035×10?3m，d=0.08m，F(xiàn)=π×0.08×0.035×10?3×200×10?×0.15/[2×(1-0.32)]=π×0.08×0.035×200×10?×0.15/(2×0.91)≈(3.14×0.08×0.035×200×10?×0.15)/1.82≈(3.14×0.08×0.035×3×10?)/1.82≈(3.14×8.4×10?)/1.82≈263760/1.82≈144923N≈145kN。3.液壓系統(tǒng)故障分析（20分）某龍門刨床液壓系統(tǒng)運行中，工作臺出現(xiàn)“爬行”現(xiàn)象（低速時斷續(xù)運動）。系統(tǒng)采用葉片泵（額定壓力6.3MPa），液壓缸為雙作用活塞式，導軌為滑動導軌（配刮研接觸點12~14點/25mm2）。問題：（1）列舉可能導致爬行的5個原因；（2）設計排查步驟（從易到難）；（3）若檢測發(fā)現(xiàn)液壓缸內(nèi)泄漏量超標（標準≤5mL/min），分析內(nèi)泄漏的可能原因及處理方法。參考答案：（1）可能原因：①液壓系統(tǒng)混入空氣（油液中氣泡壓縮導致壓力波動）；②導軌潤滑不良（潤滑油不足或油膜破壞）；③液壓缸密封件磨損（活塞與缸筒間隙過大，內(nèi)泄漏導致推力不足）；④節(jié)流閥調(diào)節(jié)不當（流量不穩(wěn)定，低速時流量脈動）；⑤導軌直線度超差（運動阻力變化）；⑥葉片泵容積效率下降（輸出流量不穩(wěn)定）。（2）排查步驟：①檢查油液外觀（是否有泡沫），松開液壓缸排氣閥排氣；②觀察導軌油膜（用干凈紙擦拭導軌，檢查油跡連續(xù)性），調(diào)整潤滑泵供油量；③關(guān)閉節(jié)流閥，測試液壓缸靜止時保壓性能（壓力下降速度），判斷內(nèi)泄漏；④用流量計檢測泵出口流量（低速時是否穩(wěn)定），拆檢葉片泵磨損情況；⑤用水平儀和激光準直儀檢測導軌直線度（全長誤差應≤0.02mm/1000mm）；⑥拆檢液壓缸，測量活塞與缸筒間隙（標準0.03~0.05mm），檢查密封件（O型圈、格萊圈是否老化）。（3）內(nèi)泄漏超標原因及處理：原因：①活塞密封件磨損（如格萊圈唇邊破損）；②缸筒內(nèi)表面劃傷（局部溝痕導致密封失效）；③活塞與缸筒配合間隙過大（長期磨損導致間隙超過0.07mm）；④密封件安裝不當（扭曲或壓縮量不足）。處理方法：①更換同規(guī)格密封件（優(yōu)先選用聚氨酯材質(zhì)，耐磨損）；②缸筒內(nèi)表面修復（輕微劃傷用細油石修磨，嚴重時電鍍后珩磨）；③配磨活塞外徑（或加鍍鉻層），使配合間隙恢復至0.03~0.05mm；④重新安裝密封件，確保無扭曲（安裝時使用導向套，避免刮傷密封唇）。4.裝配工藝編制（25分）某立式車床主軸組件裝配要求：-主軸（圓錐滾子軸承支撐）徑向跳動≤0.01mm（距端面100mm處）；-軸向竄動≤0.005mm；-軸承預緊力1500~2000N（通過調(diào)整墊片厚度實現(xiàn)）。問題：（1）寫出關(guān)鍵裝配工序（至少5步）；（2）說明軸承預緊的目的及檢測方法；（3）若裝配后徑向跳動超差（實測0.015mm），分析可能原因及調(diào)整措施。參考答案：（1）關(guān)鍵裝配工序：①清潔處理：用煤油清洗主軸、軸承、箱體孔及相關(guān)零件，壓縮空氣吹干，涂薄層機械油防銹；②軸承預裝：將圓錐滾子軸承（成對使用）內(nèi)圈加熱至80~100℃（油浴加熱），熱套到主軸軸頸上，冷卻后檢查內(nèi)圈與軸的貼合度（用0.02mm塞尺檢查，不得插入）；③箱體孔檢測：用內(nèi)徑千分尺測量箱體軸承孔尺寸（公差H7），圓度≤0.005mm，與主軸軸承外圈配合間隙0.01~0.02mm；④預緊調(diào)整：在軸承外圈與箱體端蓋之間放置調(diào)整墊片，通過增減墊片厚度控制預緊力。初始墊片厚度按理論計算（預緊力F=K×δ，K為軸承剛度系數(shù)，查手冊得K=2×10?N/mm，則δ=F/K=1500/2×10?=0.0075mm，墊片厚度=初始間隙-δ）；⑤精度檢測：安裝主軸組件到箱體，用千分表測量徑向跳動（表頭接觸主軸端面100mm處外圓，旋轉(zhuǎn)主軸一周，讀數(shù)差≤0.01mm）和軸向竄動（表頭垂直頂在主軸端面，推拉主軸，讀數(shù)差≤0.005mm）；⑥跑合試驗：低速（30~50r/min）運轉(zhuǎn)30分鐘，檢測軸承溫度（≤60℃）和噪聲，無異常后完成裝配。（2）軸承預緊目的及檢測：目的：消除軸承內(nèi)部間隙，提高主軸剛度、旋轉(zhuǎn)精度和抗振性，減少高速運轉(zhuǎn)時的滾動體打滑。檢測方法：①力矩法：用彈簧秤拉動主軸（垂直于軸線方向），測量使主軸開始轉(zhuǎn)動的力矩（標準值對應預緊力）；②位移法：測量軸承內(nèi)、外圈的相對軸向位移（預緊位移δ=0.0075~0.01mm）；③振動法：用振動儀檢測軸承振動頻率（預緊不足時低頻振動增大）。（3）徑向跳動超差原因及調(diào)整：可能原因：①軸承內(nèi)圈與主軸軸頸配合松動（過盈量不足，導致運轉(zhuǎn)時內(nèi)圈轉(zhuǎn)動）；②箱體軸承孔圓度超差（橢圓或錐度導致外圈變形）；③主軸本身彎曲（制造誤差或運輸變形）；④軸承滾道或滾子磨損（局部凹坑導致旋轉(zhuǎn)時跳動）。調(diào)整措施：①重新檢測主軸軸頸尺寸（應為m6，過盈量0.01~0.02mm），若不足則電鍍修復軸頸；②修磨箱體軸承孔（用珩磨機修正圓度，確保與外圈配合間隙0.01~0.02mm）；③對主軸進行校直（采用冷校法，在壓力機上對彎曲部位施加反向力）；④更換同型號軸承（選擇P4級精度，滾道和滾子表面粗糙度Ra≤0.1μm）。二、實操技能題1.機床導軌刮削修復（30分）某C6140車床床身導軌（材質(zhì)HT200）出現(xiàn)磨損，要求修復后：-導軌直線度（全長1500mm）≤0.02mm；-導軌面接觸點≥16點/25mm2（25mm×25mm面積）；-導軌與溜板配合間隙≤0.03mm（塞尺檢測）。操作要求：（1）寫出刮削前的準備工作；（2）簡述粗刮、細刮、精刮的工藝要點；（3）說明直線度檢測方法（使用長平尺和塞尺）。參考答案：（1）準備工作：①清理導軌表面：用煤油清洗去除油污、鐵屑，用刮刀去除毛刺；②檢測原始誤差：用長平尺（長度1500mm）和塞尺測量導軌直線度，標記磨損嚴重區(qū)域（如中間下凹0.1mm）；③選擇工具：粗刮用平刮刀（刀頭寬25mm，刃口圓弧半徑R3mm），細刮用窄刮刀（刀頭寬15mm，R1mm），精刮用特窄刮刀（刀頭寬10mm，R0.5mm）；④準備顯示劑：紅丹粉與機械油按1:3調(diào)合，均勻涂在長平尺工作面（檢測用）或溜板導軌面（配刮用）。（2）刮削工藝要點：①粗刮：目標去除宏觀誤差，刮削深度0.1~0.2mm。長平尺置于導軌上，根據(jù)紅丹接觸點（初始接觸點3~5點/25mm2），刮削高點（接觸點明顯處）。采用“連續(xù)推刮”法，刮刀與導軌成25°~30°角，每刮一遍后用長平尺檢測，直至接觸點6~8點/25mm2，直線度誤差≤0.05mm/1500mm。②細刮：目標提高接觸點密度和直線度。改用窄刮刀，刮削深度0.05~0.1mm。采用“短刮法”（刀痕長度10~15mm），刮刀角度30°~35°，重點刮削接觸點（每點單獨刮削，避免連片）。每刮2~3遍后用長平尺檢測，直至接觸點12~14點/25mm2，直線度誤差≤0.03mm/1500mm。③精刮：目標達到最終精度。使用特窄刮刀，刮削深度≤0.02mm。采用“點刮法”（刀痕長度5~8mm），刮刀角度35°~40°，只刮削接觸點的亮點（占接觸點的20%~30%），使接觸點均勻分布。最終接觸點≥16點/25mm2，直線度誤差≤0.02mm/1500mm。（3）直線度檢測方法：將長平尺（工作面直線度0.005mm/1500mm）水平放置在導軌上，兩端用等高塊支撐（避免長平尺自重變形）。在長平尺與導軌之間塞入塞尺，從導軌一端開始，每隔200mm測量一次間隙（塞尺能插入的最大厚度）。記錄各點間隙值，繪制導軌誤差曲線（如中間點間隙0.02mm，兩端0.005mm），判斷是否滿足≤0.02mm的要求。2.精密軸孔配研（30分）某精密泵體（材質(zhì)QT500-7）的軸承孔（φ50H6，Ra0.4μm）與軸（φ50h6，Ra0.4μm）需配研，要求配研后：-孔與軸的配合間隙0.005~0.010mm；-接觸面積≥85%（涂色法檢測）；-孔的圓度≤0.003mm。操作要求：（1）選擇研具材料及尺寸；（2）說明配研步驟（含研磨劑選擇）；（3）簡述接觸面積和圓度的檢測方法。參考答案：（1）研具選擇：材料：灰鑄鐵（HT200，組織均勻，磨損小）；尺寸：研具外徑=孔基本尺寸-0.01~0.02mm（φ49.98~49.99mm），長度=孔長度×1.2（若孔長100mm，研具長120mm），表面開螺旋槽（深度0.5mm，間距5mm），用于儲存研磨劑。（2）配研步驟：①預清潔：用無水乙醇清洗泵體孔、軸及研具，去除油污；②粗研：使用W20白剛玉研磨劑（粒度20μm）與煤油按1:5調(diào)合，涂在研具表面。將研具插入孔內(nèi)，雙手握持研具作旋轉(zhuǎn)（30~40r/min）和軸向往復運動（速度20~30次/分鐘），每次往復行程超過孔長1/3。每研磨2分鐘后退出研具，清除舊研磨劑，重新涂敷，直至孔尺寸達到φ50.00~50.005mm（用內(nèi)徑千分尺測量），圓度≤0.005mm，接觸點6~8點/25mm2（涂色后與軸對研觀察）。③中研：更換W10白剛玉研磨劑（粒度10μm），研具與孔間隙控制在0.003~0.005mm。研磨時降低速度（旋轉(zhuǎn)20~30r/min，往復15~20次/分鐘），重點修正圓度和表面粗糙度。每研磨1分鐘檢測一次，直至孔尺寸φ50.005~50.008mm，圓度≤0.003mm，接觸點10~12點/25mm2。④精研：使用W5氧化鉻研磨膏（粒度5μm）與機油調(diào)合（膏:油=1:3），研具與孔間隙0.002~0.003mm。采用“8”字形運動軌跡，輕壓慢研（旋轉(zhuǎn)10~15r/min），直至孔尺寸φ50.008~50.010mm，接觸面積≥85%（軸與孔對研后，接觸點均勻分布，無明顯未接觸區(qū)域）。（3）檢測方法：①接觸面積：在軸表面均勻涂紅丹粉（厚度≤0.002mm），將軸輕插入孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)1/4圈后退出，觀察孔壁上的紅丹接觸痕跡。接觸面積=（接觸區(qū)域面積/孔總面積）×100%，要求≥85%。②圓度：用三點式圓度儀測量（或用內(nèi)徑千分尺在孔的同一橫截面測量3個方向的直徑，最大與最小直徑差的1/2為圓度誤差），要求≤0.003mm。3.大型設備找正調(diào)平（40分）某3000kg注塑機（底座尺寸2500mm×1500mm）需安裝在水泥基礎上，要求：-設備水平度（縱向/橫向）≤0.04mm/m；-設備中心線與車間基準線偏差≤0.5mm；-地腳螺栓（M30×400）緊固后，墊鐵組（每組3塊）接觸面積≥75%。操作要求：（1）寫出安裝準備工作；（2）簡述找正調(diào)平步驟（使用框式水平儀和激光準直儀）；（3）說明墊鐵組安裝要點及緊固順序。參考答案：（1）安裝準備：①基礎驗收：檢查水泥基礎強度（≥C25），表面無裂紋、疏松；用水平儀檢測基礎表面水平度（≤0.1mm/m），預留地腳螺栓孔深度（≥400mm）、中心距（±2mm）符合要求。②工具準備：框式水平儀（200mm×200mm，分度值0.02mm/m）、激光準直儀（測量距離30m，精度±0.1mm）、墊鐵（斜墊鐵150mm×100mm，斜度1:10；平墊鐵同尺寸）、直角尺（500mm×300mm）、塞尺（0.02~1.0mm）。③設備檢查：清潔設備底座底面，去除毛刺、防銹油；測量底座上表面基準線（刻線或標記）位置，確認與設備中心線一致。（2）找正調(diào)平步驟：①放置墊鐵：在底座地腳螺栓孔兩側(cè)各放一組墊鐵（每組1平+2斜），間距500~700mm。粗調(diào)墊鐵高度（用鋼直尺測量），使底座底面高于基礎表面30~50mm。②初調(diào)水平：