车工(初级、中级、高级)重点考试学习:数控车床结构与传动原理+数控车床加工工艺技巧、数控车床安全使用规程

职业介绍

什么是车工？

职业定义：操作车床，进行工件旋转表面切削加工的人员。车床是一种机械加工设备，可以通过旋转工件将刀具切削或者磨削工件，从而达到加工的目的。车工需要具备较高的技术水平和经验，能够根据加工要求选择适当的刀具、切削参数和加工方法，进行精确的加工操作。车工在生产过程中还需要遵守相关的安全规定和操作规程，确保人身安全和设备的正常运转。

就业前景

车工是制造业中的重要工种之一，随着制造业的不断发展，对于高精度、高品质、高效率的加工需求也越来越大。因此，车工的就业前景较为广阔，特别是在高端制造领域，如航空、航天、国防等领域，车工的需求较为旺盛。此外，在汽车、机械、电子、船舶等制造领域也有大量的就业机会。车工的就业方向包括数控车工、精密车工、模具车工、大型车床操作工等。此外，随着智能制造的不断普及，车工也需要不断学习和掌握新的技能和知识，才能适应未来制造业的发展趋势。

车工目前已成为各地紧缺工种，同时，随着生产智能化、生产环境的改善，车工的工作环境也得到了升级。在厦门，工作1-3年的熟练车床技术人员（车工），月薪均为8000-12000，是一个技术含金量高的体面职业。

关于证书

考取车工证的作用是什么？

车工职业技能等级证书是评价车工职业技能水平的重要标志，具有较高的实用性和推广价值。持有证书的车工可以获得更多的就业机会和更好的职业发展前景，是提高车工职业素质和竞争力的有效手段。因此，参加车工职业技能等级考试，获得相应等级的证书，是车工职业生涯中必不可少的一步。

证书等级和样图

证书等级：初级、中级、高级

证书样图：

证书查询

是国家认可的职业技能等级证书，该证书人社部官网备案可查。查询网址：http://zscx.osta.org.cn/

关于报名

报名条件

初级：具备以下条件之一者，可申报五级/初级工

(1)年满 16周岁，拟从事本职业或相关职业工作。

(2)年满 16周岁，从事本职业或相关职业工作

中级：具备以下条件之一者，可申报四级/中级工

(1)累计从事本职业或相关职业工作满 5年

(2)取得本职业或相关职业5级/初级工职业资格(职业技能等级)证书后，累计从事本职业或相关职业工作满 3 年。

(3) 取得本专业或相关专业的技工院校或中等及以上职业院校、专科及以上普通高等学校毕业证书(含在读应届毕业生)。

高级：具备以下条件之一者，可申报三级/高级工

(1)累计从事本职业或相关职业工作满 10 年。

(2) 取得本职业或相关职业 4级/中级工职业资格(职业技能等级)证书后，累计从事本职业或相关职业工作满 4 年。

(3)取得符合专业对应关系的初级职称(专业技术人员职业资格)后，累计从事本职业或相关职业工作满 1年。

(4)取得本专业或相关专业的技工院校高级工班及以上毕业证书(含在读应届毕业生)。

(5)取得本职业或相关职业 4级/中级工职业资格(职业技能等级) 证书，并取得高等职业学校、专科及以上普通高等学校本专业或相关专业毕业证书(含在读应届毕业生)。

(6) 取得经评估论证的高等职业学校、专科及以上普通高等学校本专业或相关专业的毕业证书(含在读应届毕业生)。

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，其结构组成主要包括以下5个部分：

1. 机床主体：包括床身、主轴箱、导轨等机械部件。床身是机床的基础，提供支撑和稳定性；主轴箱包含主轴及其传动机构，用于夹持工件并带动其旋转；导轨保证进给运动的精度和稳定性。

2. 数控装置：是数控车床的核心，包括硬件（如CPU、存储器、输入输出接口等）和软件，用于输入加工程序、存储数据、进行插补运算和控制机床的运动。

3. 伺服系统：由伺服单元和驱动装置组成，将数控装置发出的指令转换为机械运动，驱动主轴和进给机构，实现精确的定位和速度控制。

4. 辅助装置：包括刀具自动交换机构、润滑装置、切削液装置、排屑装置、过载与限位保护功能等，这些装置保证机床的正常运行和加工质量。

5. 测量反馈装置：通过测量元件检测机床移动部件的实际位置和速度，并将信息反馈给CNC装置，用于纠正误差，保证加工精度。

综上，数控车床的这些组成部分共同协作，实现了对工件的精确加工，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天等领域。

数控车床的传动原理是实现机床自动化和精密加工的核心技术，主要包括以下几个方面：

1. 机械传动原理：数控车床的机械传动系统通常包括齿轮传动、皮带传动和链条传动等。齿轮传动是常见的传动方式，通过齿轮的大小、数量和位置等参数决定，以实现所需的转速比和扭矩比。

2. 液压传动原理：液压传动通过油媒介流动产生作用，实现动力传递。它在获得加强的转矩和力矩方面具有优势，并且在强度和角速度方面具有优秀性能。液压传动系统由压力油源、油管、液压执行机构和控制组成。

3. 气动传动原理：气动传动的工作原理是通过压缩空气使活塞进行往复运动，以传递输出力或运动。它适用于对精度要求低、负载小的情况。

4. 主轴传动原理：数控车床的主轴传动形式主要有电动机直接传动、齿轮传动、带传动、电主轴传动四种形式。电动机直接传动结构简单，但主轴转速的变化及转矩的输出和电动机的输出特性一致；齿轮传动通过变速齿轮变速降速，增大输出转矩；带传动可以免齿轮传动引起的振动和噪声，但主轴调速范围受电动机调速范围的约束；电主轴传动结构紧凑、重量轻、惯量小，但制造和维护困难，且成本较高。

5. 进给传动原理：进给系统采用伺服电动机经滚珠丝杠螺母副传到滑板和刀架，实现刀具纵向和横向进给运动。滚珠丝杠螺母副的轴向间隙调整是保证进给精度的重要环节。

综上，数控车床的传动原理是一个综合性的技术体系，它通过机械、液压、气动等多种传动方式，实现机床的高效、精密和自动化加工。

数控车床作为现代制造业的核心设备，以其高精度、高效率的加工能力在机械加工领域占据重要地位。要理解数控车床如何实现复杂零件的精密加工，必须从其结构组成和传动原理入手。

本文机械知网将系统性地归纳数控车床的关键结构模块与传动机制，揭示其背后的技术逻辑，帮助读者构建清晰的知识框架。

一、数控车床的结构解析

数控车床的结构如同人体的骨架，各部件协同工作以实现精准运动。其主要组成部分包括：

1. 床身与导轨系统：

   - 床身类型：常见的有水平床身、斜床身（如45°倾斜）、平床身斜滑板等。斜床身因排屑便利、结构刚性高而在中高端数控车床中广泛应用。

   - 导轨形式：滑动导轨、滚动导轨（如直线导轨）、静压导轨等。高精度数控车床常采用滚动导轨或静压导轨，以减少摩擦、提高运动精度。

2. 主轴系统：

   - 核心部件：主轴、轴承、传动装置。主轴通过高精度轴承（如角接触球轴承）支撑，确保旋转精度。

   - 传动方式：包括齿轮传动、带传动（如同步带）、电主轴直驱。电主轴因结构紧凑、高速性能好，逐渐成为高端数控车床的主流选择。

3. 进给系统：

   - 组成：伺服电机、滚珠丝杠、导轨、螺母副。伺服电机通过联轴器或同步带驱动丝杠旋转，带动刀架实现X/Z轴精确运动。

   - 关键技术：滚珠丝杠的预紧消除间隙，编码器实时反馈位移，形成闭环控制。

4. 刀架与换刀装置：

   - 转塔式刀架：多工位旋转刀架（如6-12工位），通过液压或电动驱动换刀，适用于高效加工。

   - 排刀式刀架：适用于小型数控车床，刀具排列紧凑，换刀迅速。

5. 辅助系统：

   - 液压系统（如卡盘夹紧、尾座顶紧）、冷却系统（切削液供给）、润滑系统（导轨与丝杠润滑）、排屑装置等，保障机床稳定运行。

二、传动原理

数控车床的传动原理可分为两大核心：主传动系统和进给传动系统，两者协同实现切削运动与进给运动。

1. 主传动原理：旋转动力的传递与变速

主传动系统将电机能量转化为主轴旋转运动，并实现转速调节：

- 齿轮传动：通过多级齿轮变速，扩大主轴扭矩与转速范围（如低速大扭矩加工）。常见于经济型数控车床。

- 带传动：同步带传动结构简单、噪音低，适用于中小功率主轴，但调速范围受限。

- 电主轴直驱：电机与主轴一体，消除传动损耗，实现超高转速（如20000rpm以上）与动态响应，是高速加工的核心技术。

2. 进给传动原理：精准位移的实现

进给系统通过伺服控制实现刀具的线性运动：

- 传动链：伺服电机 → 减速装置（如齿轮副）→ 滚珠丝杠 → 螺母副 → 刀架。

- 关键机制：

  - 滚珠丝杠：滚动摩擦替代滑动摩擦，效率高达90%以上，精度通过预紧和双螺母结构保证。

  - 闭环控制：编码器实时检测丝杠旋转角度，反馈至数控系统，修正运动误差。

  - 插补运算：数控系统通过直线插补（G01）、圆弧插补（G02/G03）等算法，计算各轴联动轨迹，实现复杂轮廓加工。

三、技术特点与设计要点

1. 高精度与刚性：

   - 床身采用铸铁或焊接结构，通过有限元分析优化刚性，减少切削振动。

   - 主轴轴承采用预紧技术，消除游隙，确保高速旋转下的精度。

2. 动态响应与效率：

   - 直驱技术缩短传动链，提升加速与减速性能，适应高速切削需求。

   - 伺服系统采用矢量控制或转矩控制，优化动态特性。

3. 智能化与自动化：

   - 集成传感器监测温度、振动等参数，实现预测性维护。

   - 自动对刀仪、刀具磨损补偿功能提升加工效率与一致性。

四、应用案例与选型要点

1. 应用场景：

   - 水平床身数控车床适用于重载加工，斜床身适用于精密与排屑要求高的场合。

   - 电主轴适用于航空航天、模具等高精度、高速加工领域。

2. 选型关键：

   - 根据加工需求选择主轴转速范围、扭矩曲线、进给加速度等参数。

   - 评估刀架换刀速度、数控系统开放性（如是否支持五轴联动）。

写在最后

数控车床的结构与传动原理是机械设计与控制技术的深度融合。理解其骨架构成与能量传递逻辑，不仅能指导设备选型与维护，更能启发工艺优化与技术创新。随着智能制造的发展，数控车床正从“精密工具”向“智能终端”进化，但其核心仍依赖于扎实的机械基础与传动原理。掌握这些知识点，将助力工程师在制造领域构建更高效、精准的加工解决方案。

《车工》三级（高级）考试主要考察考生对复杂零件的工艺规划、高精度加工、精密测量及数控编程的综合能力。重点考试学习内容可归纳为以下六个核心模块：

一、工艺准备与规划

1. 1.复杂零件识图：能准确识读多线螺纹、蜗杆、畸形工件等复杂零件的图纸，理解尺寸公差、形位公差及加工难点。
2. 2.工艺规程制定：根据零件图和加工要求，独立制定合理的车削加工工艺路线，包括工序安排、刀具选择、切削参数（切削速度、进给量、背吃刀量）的合理确定。

二、工件加工实操（核心重点）

1. 1.高精度轴类工件加工：掌握细长轴、偏心轴、曲轴等复杂轴类工件的装夹和加工方法，控制IT6-IT7级轴径的加工精度和表面质量。
2. 2.套类工件加工：掌握深孔（长径比L/D≥10）加工技术、组合套件的装配精度控制方法，保证IT7-IT8级孔径的加工精度。
3. 3.复杂螺纹与蜗杆加工：掌握多线螺纹、变螺距螺纹、梯形螺纹、蜗杆（如渐厚蜗杆、不等距蜗杆）的加工方法、精度控制及测量技术，达到9级及以上精度。
4. 4.特形面加工：掌握椭圆轴、凸轮、多边形等特形面工件的加工，掌握专用加工装置的调试和使用，控制尺寸精度和表面粗糙度。

三、精度检验与误差分析

1. 1.精密测量：熟练使用杠杆式卡规、测微仪、圆度仪、三针、螺纹千分尺等精密量具，对工件进行尺寸、形状、位置精度的直接和间接测量。
2. 2.误差分析：能分析车削过程中产生的误差（如尺寸超差、形状误差、振动等）原因，并提出改进措施，以提高加工精度和产品质量。

四、数控车床编程与操作

1. 1.数控编程：掌握数控车床基本编程指令（G代码、M代码）及固定循环指令（如G71、G72、G73等），能根据零件图纸编制合理的数控加工程序。
2. 2.数控操作：掌握数控车床的对刀（试切对刀、对刀仪对刀）、程序调试、刀具补偿（半径补偿、长度补偿）及实际加工操作。

五、设备维护与故障排除

1. 1.车床精度检验：掌握车床几何精度和工作精度的检验方法及标准，确保机床的加工精度。
2. 2.故障诊断与排除：能判断并排除普通车床和数控车床的常见机械、液压、电气故障，掌握数控车床报警信息的含义及解除方法。

六、安全文明生产与综合素养

1. 1.安全规范：严格遵守车削加工的安全操作规程（如工件装卡、刀具更换、切屑清理等），避免违章操作和安全事故。
2. 2.文明生产：保持工作场地整洁，工量具摆放整齐，符合文明生产要求。

注：具体考试范围可能因地区或考试机构要求略有差异，建议结合当地考试大纲和实际操作技能进行系统复习。

《车工》职业技能等级证书考试学习

理论考试习题库

1、【单选题】DNC采用计算机局域网技术的最大优点是()。（  B  ）

A、传输速度加快

B、克服了点对点传送的限制

C、远距离传送

D、可靠性较好

2、【单选题】FANUC数控车床系统中G90X__Z__F__是()指令。（  A  ）

A、圆柱车削循环

B、圆锥车削循环

C、螺纹车削循环

D、端面车削循环

3、【单选题】G00代码功能是快速定位，它属于()代码。（  A  ）

A、模态

B、非模态

C、标准

D、ISO

4、【单选题】G04指令常用于()。（  D  ）

A、进给保持

B、暂停排屑

C、选择停止

D、短时无进给光整

5、【单选题】M20粗牙螺纹的小径应车至()mm。（  C  ）

A、16

B、16.75

C、17.29

D、20

6、【单选题】下列孔与基准轴配合时，有可能组成过盈配合的孔是。（  B  ）

A、孔的两个极限尺寸都大于基本尺寸

B、孔的两个极限尺寸都小于基本尺寸

C、孔的最大极限尺寸大于基小尺寸，最小极限尺寸小于基本尺寸

D、孔的最大极限尺寸等于基本尺寸，最小极限尺寸小于基本尺寸

7、【单选题】不符合着装整洁文明生产要求的是（）。（  B  ）

A、按规定穿戴好防护用品

B、工作中对服装不作要求

C、遵守安全技术操作规程

D、执行规章制度

8、【单选题】中温回火主要适用于。（  B  ）

A、各种刃具

B、各种弹簧

C、各种轴

D、高强度螺栓

9、【单选题】从减小切削力，减小振动的发生方面考虑粗车细长轴的车刀主偏角应选用。（  B  ）

A、60

B、70

C、75

D、45。

10、【单选题】位置检测装置安装在数控机床的伺服电机上属于。（  B  ）

A、开环控制系统

B、半闭环控制系统

C、闭环控制系统

D、安装位置与控制类型无关

11、【单选题】偏心卡盘的偏心距可用量块或测得，所以可以获得很高的精度。（  B  ）

A、百分表

B、游标卡尺

C、千分尺

D、钢直尺

12、【单选题】刀具磨纯标准通常都按()的磨损值来制订。（  C  ）

A、月牙洼深度

B、前刀面

C、后刀面

D、刀尖

13、【单选题】刀后面磨损严重导致刀具耐用度降低时应()。（  C  ）

A、改用浓度低的乳化液

B、把油基切削液改为水基切削液

C、增大供液量

D、换用新液

14、【单选题】只读存储器只允许用户读取信息，不允许用户写入信息。对一些常需读取且不希望改动的信息或程序，就可存储在只读存储器中，只读存储器英语缩写：（）。（  C  ）

A、CRT

B、PIO

C、ROM

D、RAM

15、【单选题】国家鼓励企业制定()国家标准或者行业标准的企业标准，在企业内部适用。（  A  ）

A、严于

B、松于

C、等同于

D、完全不同于

16、【单选题】国标规定，对于一定的基本尺寸，其标准公差共有20个等级，IT18表示()。（  B  ）

A、精度最高，公差值最小

B、精度最低，公差值最大

C、精度最高，公差值最大

D、精度最低，公差值最小

17、【单选题】圆弧插补指令G03X-Y-R-中，X、Y后的值表示圆弧的（）。（  B  ）

A、起点坐标值

B、终点坐标值

C、圆心坐标相对于起点的值

18、【单选题】建筑工程监理应当依照法律、行政法规及有关的技术标准、设计文件和建筑工程承包合同，对承包单位在施工质量、建设工期和建设资金使用等方面，代表（（  B  ）

A、施工单位

B、建设单位

C、主管部门

D、上级机关

19、【单选题】在FANUC系统数控车床上，G71指令是()。（  A  ）

A、内外圆粗车复合循环指令

B、端面粗车复合循环指令

C、螺纹切削复合循环指令

D、深孔钻削循环指令

20、【单选题】在制订零件的机械加工工艺规程时，对单件生产，大都采用()。（  A  ）

A、工序集中法

B、工序分散法

C、流水作业法

D、除工序集中法、工序分散法、流水作业法以外的其他方法

21、【单选题】基准不重合误差由前后()不同而引起。（  C  ）

A、设计基准

B、环境温度

C、工序基准

D、形位误差

22、【单选题】大型对半平分套筒工件直径与长度尺寸较大，这类工件往往都是毛坯，经平面加工后，合在一起装在车床上找正加工。（  B  ）

A、锻件

B、焊接件

C、铸造

D、整体

23、【单选题】定位方式中()不能保证加工精度。（  C  ）

A、完全定位

B、不完全定位

C、欠定位

D、过定位

24、【单选题】对未经淬火，直径较小孔的精加工应采用()。（  A  ）

A、铰削

B、镗削

C、磨削

D、钻削

25、【单选题】数控机床定位精度超差是由于()所导致。（  D  ）

A、软件故障

B、弱电故障

C、随机故障

D、机床品质下降引起的故障

26、【单选题】数控车床中，目前数控装置的脉冲当量，一般为（）。（  B  ）

A、0.01

B、0.001

C、0.0001

D、0.1

27、【单选题】根据基准功能不同，基准可以分为()两大类。（  A  ）

A、设计基准和工艺基准

B、工序基准和定位基准

C、测量基准和工序基准

D、工序基准和装配基准

28、【单选题】欲加工第一象限的斜线(起始点在坐标原点)，用逐点比较法直线插补，若偏差函数大于零，说明加工点在()。（  B  ）

A、坐标原点

B、斜线上方

C、斜线下方

D、斜线上

29、【单选题】比较不同尺寸的精度，取决于()。（  C  ）

A、偏差值的大小

B、公差值的大小

C、公差等级的大小

D、公差单位数的大小

30、【单选题】液压系统中只能用于低压的回油管或泄油管的是（  C  ）

A、紫铜管

B、橡胶软管

C、尼龙管

D、塑料管

31、【单选题】热继电器主要对进行过载保护（  A  ）

A、电源线路

B、三相异步电动机

C、变压器

D、晶体管

32、【单选题】环境保护法的基本原则不包括()。（  D  ）

A、环保和社会经济协调发展

B、防治结合，综合治理

C、依靠群众环境保护

D、开发者对环境质量负责

33、【单选题】用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为()。（  B  ）

A、尺寸偏差

B、基本偏差

C、尺寸公差

D、标准公差

34、【单选题】用心轴对有较长长度的孔进行定位时，可以限制工件的()自由度。（  A  ）

A、两个移动、两个转动

B、三个移动、一个转动

C、两个移动、一个转动

D、一个移动、二个转动

35、【单选题】电机常用的制动方法有()制动和电力制动两大类。（  D  ）

A、发电

B、能耗

C、反转

D、机械

36、【单选题】精车时加工余量较小，为提高生产率，应选用较大的（）（  C  ）

A、进给量

B、切削深度

C、.切削速度.

D、进给速度

37、【单选题】纯铜又称作紫铜，有较好的导电性、导热性和（  D  ）

A、强崖

B、硬度

C、籾性

D、塑性

38、【单选题】组合件加工时，先车削，再根据装配关系的顺序，依次车削组合件的其余零件。（  B  ）

A、锥体配合

B、偏心配合

C、基准零件

D、螺纹配合

39、【单选题】计算机辅助编程中生成数控加工程序是阶段的工作。（  D  ）

A、生成刀具轨迹

B、选择加工方式和参数

C、轨迹模拟

D、后置处理

40、【单选题】车床上的卡盘、中.安 全生产模拟 考试一点 通.心架等属于（）夹具。（  A  ）

A、通用

B、专用

C、组合

D、标准

41、【单选题】轴承孔的尺寸精度直接影响与轴承的配合精度和轴的。（  C  ）

A、回转精度

B、跳动

C、窜动

42、【单选题】进行轮廓铣削时，应避免（）切入和退出工件轮廓。（  B  ）

A、切向

B、法向

C、平行

D、斜向

43、【单选题】违反安全操作规程的是()。（  D  ）

A、严格遵守生产纪律

B、遵守安全操作规程

C、执行国家劳动保护政策

D、可使用不熟悉的机床和工具

44、【单选题】配合的松紧程度取决于()。（  C  ）

A、基本尺寸

B、极限尺寸

C、基本偏差

D、标准公差

45、【单选题】錾子由头部、及錾身三部分组成。（  C  ）

A、切削部分

B、导向部分

C、校准部分

D、杆部

46、【单选题】镗孔时发生振动，首先应降低()的用量。（  C  ）

A、进给量

B、背吃量

C、切削速度

D、进给量，背吃量，切削速度均不对

47、【单选题】限位开关在电路中起的作用是（）。（  D  ）

A、短路保护

B、过载保护

C、欠压保护

D、行程控制

48、【多选题】脚手架按脚手架的支固方式划分为（）及水平移动脚手架。（  ABCD  ）

A、落地式脚手架

B、悬挑脚手架

C、附墙悬挂脚手架

D、附着升降脚手架

49、【判断题】()三相同步电动机适用于不要求调速的场合。（  ×  ）

50、【判断题】()主运动是切削金属所需要的基本运动，至少有一个，也可以多个。（  ×  ）