2026年机械工程师职业资格考试实操题

2026年机械工程师职业资格考试实操题一、机械设计计算题（共3题，每题15分）第1题（15分）：某公司需设计一套用于化工行业的搅拌装置，要求搅拌轴直径为50mm，转速为300r/min，传递功率为15kW。搅拌桨叶为平桨式，浸没深度为200mm。请计算搅拌轴所需的最小扭矩，并校核其扭转强度（材料为45钢，许用剪应力[τ]=60MPa）。假设载荷平稳，不考虑轴向力和弯矩影响。第2题（15分）：设计一套用于汽车零部件生产的机械手夹爪，需夹持质量为10kg的工件，夹持力要求为200N，行程为150mm。夹爪采用V型结构，材料为QT450-10。请计算夹爪臂的截面尺寸，并绘制简图标注关键参数。第3题（15分）：某工程机械企业需设计一套用于矿用设备的齿轮传动系统，输入功率为40kW，转速为1200r/min，输出转速为300r/min。要求传动比误差≤3%，齿轮材料为20CrMnTi，表面淬火硬度50HRC。请计算齿轮模数和齿数，并说明热处理工艺要点。二、机械加工工艺规程制定题（共2题，每题20分）第1题（20分）：某模具厂需加工一批尺寸为200×100×30mm的铝合金压板，材料为6061-T6。要求表面粗糙度Ra≤1.6μm，平面度误差≤0.02mm。请制定其机械加工工艺路线，并说明关键工序的加工方法及检验要求。第2题（20分）：某重型机械厂需加工一套用于桥梁施工的螺栓连接板，材料为Q345B，尺寸为500×300×25mm。要求孔径精度IT7，孔距误差≤0.1mm。请制定其加工工艺规程，并说明如何避免加工变形。三、机械装配与调试题（共2题，每题25分）第1题（25分）：某风电设备企业需装配一套增速箱，包含高速级和低速级两级齿轮副，中心距分别为120mm和250mm。请说明装配前的准备工作（如清洗、检查），并描述关键装配步骤及检测方法（如啮合印痕、侧隙检测）。第2题（25分）：某机器人厂需调试一台六轴工业机器人，其负载为5kg，工作空间半径为1500mm。请说明调试前的安全检查要点，并描述标定流程（包括末端传感器标定和关节编码器校准）。四、机械故障诊断与排除题（共2题，每题25分）第1题（25分）：某水泥厂球磨机运行中突然出现振动加剧，伴有异响。请分析可能的原因（如轴承损坏、不平衡），并说明检测方法（如频谱分析、振幅测量）及排除步骤。第2题（25分）：某食品机械厂的热风干燥机无法正常加热，电流表指针摆动。请检查电路故障（如加热丝断路、温控器失灵），并说明维修步骤及安全注意事项。答案与解析一、机械设计计算题第1题答案：1.扭矩计算：扭矩M=9550×P/n=9550×15/300=477.5N·m最小扭矩=477.5N·m2.扭转强度校核：抗扭截面系数Wp=(πd³)/16=(π×50³)/16≈2464mm³最大剪应力τ=M/Wp=477.5×10³/2464≈193.6MPa因193.6MPa<60MPa，满足强度要求。第2题答案：1.夹爪臂截面设计：夹持力F=200N，材料抗拉强度σb≈400MPa，安全系数S=3。极限应力[σ]=σb/S=400/3≈133.3MPa截面模数W≈F/[σ]=200/133.3≈1.5cm³设臂宽b=20mm，则厚度h≈√(6W/b²)≈1.2cm。2.简图：（略，需标注截面尺寸、夹持角等）第3题答案：1.齿轮参数计算：传动比i=1200/300=4，模数m=40kW/(i×0.2×π×300²)≈0.8mm齿数Z1=300/i=75，Z2=3002.热处理工艺：调质至240HBS，表面淬火后硬度50HRC，淬火层深度1.5-2mm。二、机械加工工艺规程制定题第1题答案：1.工艺路线：下料→粗铣→半精铣→淬火（480℃回火）→精铣→磨削→检验2.关键工序：磨削时采用精密砂轮，冷却充分，检验用平面仪。第2题答案：1.工艺路线：下料→锻造→正火→粗车→半精车→钻铰孔→调质→精车→检验2.变形控制：采用分段加工，使用夹具定位，加工后时效处理。三、机械装配与调试题第1题答案：1.准备工作：清洗齿轮、轴承，检查配合间隙。2.装配步骤：先装配低速级，调整好中心距后装配高速级，用塞尺检测侧隙。第2题答案：1.安全检查：检查急停按钮、安全围栏。2.标定流程：先标定X、Y轴，再标定Z轴，最后进行空载测试。四、机械故障诊断与排除题第1题答案：1.可能原因：轴承磨损导致动平衡破坏。2.