2026年机械设计制造与工艺题库

2026年机械设计制造与工艺题库一、单选题（每题2分，共20题）1.在齿轮设计中，当齿面接触强度不足时，应优先考虑以下哪种方法来提高承载能力？A.增大模数B.减少齿数C.提高齿面硬度D.增加齿宽2.对于大型铸件，为了减少收缩应力，通常采用哪种铸造工艺？A.砂型铸造B.金属型铸造C.熔模铸造D.压力铸造3.在机械加工中，影响表面粗糙度的主要因素不包括以下哪项？A.刀具磨损B.进给量C.切削速度D.机床刚度4.螺纹连接中，为了提高疲劳强度，常采用哪种螺纹副设计？A.短牙螺纹B.锥牙螺纹C.矩牙螺纹D.梯形螺纹5.在焊接结构中，防止焊接变形的主要措施不包括以下哪项？A.合理布置焊缝B.预热工件C.加强刚性支撑D.增加焊接速度6.对于精密轴承的装配，以下哪种方法最能保证配合精度？A.冷装法B.热装法C.手动压入法D.液压压入法7.在有限元分析中，单元网格划分过细可能导致哪种问题？A.计算精度提高B.计算量过大C.结果更加稳定D.边界效应增强8.对于高温合金零件的加工，应优先选用哪种刀具材料？A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷刀具D.PCD刀具9.在数控加工中，G01指令表示哪种运动方式？A.快速定位B.直线插补C.圆弧插补D.螺旋插补10.对于大型薄壁零件的加工，最容易出现的缺陷是哪种？A.表面振纹B.尺寸超差C.加工硬化D.表面烧伤二、多选题（每题3分，共10题）1.影响机械零件疲劳强度的因素包括哪些？A.材料成分B.应力集中C.环境温度D.表面粗糙度E.载荷循环特性2.在机械设计中，提高结构刚度的常用方法有哪些？A.增大截面尺寸B.合理布置支撑点C.采用高强度材料D.减少连接节点E.增加约束条件3.焊接残余应力的危害包括哪些？A.降低结构疲劳强度B.导致焊接变形C.引起应力腐蚀D.影响焊接接头的性能E.增加热影响区4.在机械加工中，提高加工效率的途径有哪些？A.优化切削参数B.采用高效刀具C.改善冷却润滑条件D.提高机床精度E.优化加工工艺路线5.有限元分析中，网格划分不合理可能导致哪些问题？A.计算结果失真B.计算量过大C.边界效应增强D.计算精度下降E.节点数量不足6.对于精密机械零件的装配，以下哪些措施有助于提高装配精度？A.先粗后精装配B.采用专用工具C.控制环境温湿度D.预变形补偿E.多次测量调整7.在机械设计中，提高零件耐磨性的方法有哪些？A.表面淬火B.气相沉积涂层C.选择耐磨材料D.减小接触应力E.定期润滑8.数控加工中，影响加工精度的因素包括哪些？A.机床精度B.刀具磨损C.机床振动D.编程误差E.冷却润滑效果9.在铸造工艺中，减少气孔缺陷的常用措施有哪些？A.严格控制浇注温度B.采用精炼处理C.优化模具设计D.减少浇注速度E.加强冒口设计10.焊接接头的力学性能包括哪些方面？A.抗拉强度B.屈服强度C.疲劳强度D.冲击韧性E.焊缝宽度三、判断题（每题1分，共20题）1.在机械设计中，静载荷作用下的零件通常不需要考虑疲劳强度。（×）2.齿轮的模数越大，承载能力越高。（√）3.铸造毛坯的加工余量通常比锻造毛坯更大。（√）4.焊接残余应力会导致结构尺寸超差。（√）5.精密加工中，切削速度越高越好。（×）6.螺纹连接的强度取决于螺纹的公差等级。（×）7.数控加工中，G02指令表示顺时针圆弧插补。（√）8.表面粗糙度越低，零件的耐磨性越好。（√）9.热处理可以提高零件的疲劳强度。（√）10.有限元分析中，网格划分越细，计算结果越准确。（×）11.齿轮的齿面接触强度主要取决于齿面硬度。（√）12.铸件中的缩孔缩松缺陷通常通过补缩工艺消除。（√）13.焊接变形可以通过刚性固定法控制。（√）14.精密轴承的装配通常采用热装法。（×）15.数控加工中，G00指令表示快速定位。（√）16.大型薄壁零件加工容易产生振动。（√）17.焊接残余应力可以通过后热处理消除。（√）18.有限元分析中，单元类型的选择对计算结果影响不大。（×）19.表面硬化处理可以提高零件的耐磨性和疲劳强度。（√）20.机械加工中，进给量越大，切削力越大。（√）四、简答题（每题5分，共5题）1.简述影响机械零件疲劳强度的因素及其改进措施。答：影响疲劳强度的因素包括：材料成分、应力集中、表面粗糙度、载荷循环特性、环境温度等。改进措施包括：选用高强韧性材料、优化结构设计减少应力集中、提高表面质量（如喷丸处理）、控制工作温度、采用疲劳强化工艺（如表面淬火）。2.简述焊接残余应力对结构性能的影响及其消除方法。答：焊接残余应力会导致结构变形、降低疲劳强度、引起应力腐蚀。消除方法包括：优化焊接顺序、合理设计焊缝布局、预变形补偿、后热处理（如退火）。3.简述精密加工中提高加工精度的关键措施。答：关键措施包括：选用高精度机床、优化切削参数、采用硬质合金或超硬刀具、改善冷却润滑条件、控制环境温湿度、多次测量调整。4.简述铸造工艺中减少气孔缺陷的方法。答：减少气孔缺陷的方法包括：严格控制浇注温度、采用精炼处理去除杂质、优化模具设计减少卷气、减少浇注速度、加强冒口设计利于排气。5.简述数控加工中提高加工效率的途径。答：提高加工效率的途径包括：优化刀具路径、采用高效切削刀具、改善冷却润滑效果、提高机床刚性、采用多轴联动加工。五、计算题（每题10分，共2题）1.某齿轮传动的模数为3，齿数为20，传动比i=2，试计算该齿轮的齿距和分度圆直径。解：齿距p=πm=3.14×3=9.42mm；分度圆直径d=zm=20×3=60mm。2.某焊接工件的长度为500mm，焊接线弹性模量为200GPa，焊接残余应力为50MPa，试计算该工件因残余应力导致的自由伸长量。解：自由伸长量ΔL=σL/Es=50×500/(200×10^3)=0.125mm。答案与解析单选题1.C解析：提高齿面硬度能有效改善接触强度，其他方法效果有限。2.B解析：金属型铸造冷却速度快，能减少收缩应力。3.D解析：机床刚度影响加工精度，但非表面粗糙度主要因素。4.B解析：锥牙螺纹能自动补偿间隙，提高疲劳强度。5.D解析：增加焊接速度会加剧变形。6.D解析：液压压入法能保证配合精度且避免过盈。7.B解析：网格过细会导致计算量激增。8.C解析：陶瓷刀具耐高温性能优异。9.B解析：G01表示直线插补。10.A解析：薄壁零件易受振动影响产生振纹。多选题1.ABCDE解析：均影响疲劳强度。2.ABC解析：增大截面、合理支撑、高强度材料能有效提高刚度。3.ABCD解析：均属残余应力危害。4.ABC解析：优化参数、刀具、冷却能提高效率。5.ABD解析：网格不合理会导致失真、精度下降。6.BCE解析：环境温湿度和预变形补偿对精度影响显著。7.ABCD解析：均能提高耐磨性。8.ABCD解析：均影响加工精度。9.ABCD解析：均能减少气孔缺陷。10.ABCDE解析：均属焊接接头力学性能指标。判断题1.×解析：静载荷下仍需考虑疲劳问题。2.√解析：模数越大承载能力越高。3.√解析：铸造余量通常大于锻造。4.√解析：残余应力会导致尺寸变化。5.×解析：过高会加剧磨损。6.×解析：强度取决于材料、工艺。7.√解析：G02表示顺时针圆弧插补。8.√解析：粗糙度越低越耐磨。9.√解析：热处理能提高疲劳强度。10.×解析：过细会增加计算量且未必更准。11.√解析：硬度是接触强度关键因素。12.√解析：缩孔缩松通过补缩消除。13.√解析：刚性固定能有效控制变形。14.×解析：精密轴承多采用冷装法。15.√解析：G00表示快速定位。1