2026年机械设计与制造工艺知识竞赛题

2026年机械设计与制造工艺知识竞赛题一、单选题（每题2分，共20题）1.在机械设计中，用于连接两个轴并传递扭矩的部件是（）。A.键联轴器B.万向联轴器C.滑动联轴器D.弹性联轴器2.铸造铝合金中，主要用于制造汽车发动机缸体的牌号是（）。A.ZL101B.ZL102C.ZL203D.ZL4033.在齿轮加工中，采用滚齿法加工直齿圆柱齿轮时，滚刀的旋向与工件旋向的关系是（）。A.相同B.相反C.无关D.取决于机床4.热处理工艺中，淬火后进行高温回火的热处理方法称为（）。A.调质处理B.淬火处理C.回火处理D.渗碳处理5.下列材料中，最适合制造高精度机床导轨的是（）。A.45钢B.65MnC.T10AD.GCr156.在焊接结构中，用于连接薄板件且焊缝强度要求不高的焊接方法是（）。A.埋弧焊B.气体保护焊C.氩弧焊D.搭接焊7.金属切削加工中，刀具前角的主要作用是（）。A.减小切削力B.减小切削热C.提高刀具寿命D.改善切屑形状8.在机械装配中，用于保证零件间相对位置精度的装配方法是（）。A.过盈配合装配B.间隙配合装配C.过渡配合装配D.无配合装配9.下列材料中，属于脆性材料的是（）。A.Q235钢B.45钢C.HT250D.40Cr10.在机械设计中，用于承受拉伸载荷的连接件是（）。A.螺栓B.螺母C.键D.钩头螺栓二、多选题（每题3分，共10题）1.下列哪些属于机械加工中的常用刀具材料？（）A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.金刚石2.铸造工艺中，影响铸件质量的主要因素包括（）。A.浇注温度B.模型精度C.冷却速度D.熔炼质量3.焊接变形的控制方法主要包括（）。A.预热B.后热C.反变形D.焊接顺序4.下列哪些属于热处理工艺？（）A.淬火B.回火C.渗碳D.氧化5.机械设计中，提高零件疲劳强度的措施包括（）。A.减小应力集中B.提高表面光洁度C.选择合适的材料D.增大截面尺寸6.下列哪些属于机械装配中的常用方法？（）A.滚动配合B.过盈配合C.间隙配合D.焊接装配7.金属切削加工中，影响切削效率的主要因素包括（）。A.切削速度B.进给量C.切削深度D.刀具材料8.在焊接结构中，常用的焊接接头形式包括（）。A.对接接头B.角接接头C.T形接头D.搭接接头9.机械设计中，常用的高速钢牌号包括（）。A.W18Cr4VB.W6Mo5Cr4V2C.45钢D.40Cr10.下列哪些属于精密机械加工中的常用工艺？（）A.磨削B.超精加工C.抛光D.电火花加工三、判断题（每题1分，共10题）1.铸铁材料具有良好的减震性能，因此常用于制造机床床身。（）2.滚动轴承的预紧可以提高其承载能力。（）3.焊接残余应力会降低焊接结构的疲劳强度。（）4.在机械设计中，尺寸链的精度越高，零件的加工难度越大。（）5.渗碳处理可以提高钢件的表面硬度和耐磨性。（）6.刀具的后角主要影响切削刃的锋利程度。（）7.过盈配合装配时，通常需要使用压力机或液压机。（）8.金属材料的强度越高，其塑性通常越低。（）9.在机械装配中，过渡配合既不像间隙配合那样松动，也不像过盈配合那样紧固。（）10.热处理工艺可以完全消除金属材料的内应力。（）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述铸造铝合金ZL102的主要性能特点及其应用范围。2.解释什么是切削用量，并说明其对切削加工的影响。3.简述焊接变形的主要类型及其控制方法。4.说明机械设计中应力集中的概念及其危害，并提出避免应力集中的措施。五、计算题（每题10分，共2题）1.某钢制零件需要进行淬火处理，材料为45钢，要求淬火后硬度达到HRC50～60。请简述淬火工艺参数的选择原则，并计算淬火温度范围（钢的淬火温度通常为Ac3+30℃～Acm）。2.一根直径为50mm的轴，需要加工出键槽，键槽深度为5mm，宽度为14mm。若采用插键槽加工，切削速度为100m/min，进给量为0.2mm/r，求加工该键槽所需的时间（假设切削长度为40mm）。答案与解析一、单选题1.A-解析：键联轴器主要用于连接两轴并传递扭矩，适用于刚性连接。2.B-解析：ZL102是铝硅合金，具有良好的铸造性能和力学性能，常用于汽车发动机缸体。3.B-解析：滚齿加工时，滚刀旋向与工件旋向相反，以实现正确啮合。4.A-解析：调质处理（淬火+高温回火）可提高零件的综合力学性能。5.D-解析：GCr15钢经过热处理后具有高硬度和耐磨性，适合制造机床导轨。6.D-解析：搭接焊操作简单，强度要求不高时可用。7.A-解析：前角主要影响切削力，前角增大则切削力减小。8.A-解析：过盈配合装配可保证零件间的刚性连接和位置精度。9.C-解析：HT250是灰铸铁，属于脆性材料。10.A-解析：螺栓主要用于承受拉伸载荷。二、多选题1.ABC-解析：高速钢、硬质合金和陶瓷是常用刀具材料，金刚石主要用于非铁金属加工。2.ABCD-解析：浇注温度、模型精度、冷却速度和熔炼质量均影响铸件质量。3.ABCD-解析：预热、后热、反变形和焊接顺序均能控制焊接变形。4.ABC-解析：淬火、回火和渗碳是热处理工艺，氧化不属于热处理。5.ABC-解析：减小应力集中、提高表面光洁度和选择合适材料可提高疲劳强度。6.ABC-解析：滚动配合、过盈配合和间隙配合是常用装配方法，焊接装配不适用。7.ABC-解析：切削速度、进给量和切削深度影响切削效率。8.ABCD-解析：对接、角接、T形和搭接接头是常用焊接接头形式。9.AB-解析：W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2是高速钢，45钢和40Cr是碳素钢。10.ABC-解析：磨削、超精加工和抛光是精密加工工艺，电火花加工属于特种加工。三、判断题1.√-解析：铸铁减震性好，适合机床床身。2.√-解析：预紧可提高轴承承载能力和刚度。3.√-解析：残余应力会降低疲劳强度。4.√-解析：高精度尺寸链加工难度更大。5.√-解析：渗碳可提高表面硬度和耐磨性。6.√-解析：后角影响切削刃锋利度。7.√-解析：过盈配合需外力装配。8.√-解析：强度高则塑性低。9.√-解析：过渡配合介于间隙和过盈配合之间。10.×-解析：热处理只能部分消除内应力。四、简答题1.铸造铝合金ZL102的性能特点及应用范围-性能特点：ZL102（铝硅10）具有良好的铸造性能（流动性好）、较高的强度和耐腐蚀性，但耐磨性较差。-应用范围：常用于制造汽车发动机缸体、活塞、散热器等要求铸造性能的零件。2.切削用量及其对切削加工的影响-切削用量包括切削速度、进给量和切削深度。-影响：-切削速度高则切削效率高，但易产生热量，加快刀具磨损。-进给量大则切削力大，但易产生振动。-切削深度大则切屑厚度大，但易损坏刀具。3.焊接变形的类型及控制方法-类型：收缩变形、角变形、翘曲变形等。-控制方法：-预热可减小应力；后热可消除应力；反变形可抵消变形；合理焊接顺序可控制变形方向。4.应力集中的概念、危害及措施-概念：应力集中是指零件在孔、槽、缺口等部位应力远高于平均应力的现象。-危害：易导致疲劳裂纹。-措施：-优化结构，避免尖锐缺口；-增大过渡圆角；-采用表面强化处理。五、计算题1.淬火温度范围计算-45钢的Ac3≈840℃，Acm≈870℃。-淬火温度范围：870℃～900℃。2.键槽加工时间计算-切削速度v=100m/min，进给量f=0.2mm/r，工件直径d=50mm，键槽深度h=5mm