第一篇：2009年機械工程師考試試題及答案 2

2009機械工程師考試試題及答案

1.尺寸線、尺寸邊界線、螺紋牙底線及齒輪線均用（細實線）畫出

2.采用第一視角投影法表示工件視圖時，后視圖在左視圖的最（右側）。

3.金屬材料的剖面線一般是與水平方向成45度的平行線，但在（主要輪廓線與水平方向成45度）時，可畫成與水平方向成30度或45度的平行線。

4.尺寸公差是指（允許尺寸的變動量）

5.在金屬及合金中，主要是（金屬鍵），但有時也不同程度的混有其他鍵。

6.晶體的主要特征是具有一定的熔點，另一個特征是（各向異性）

7.鐵碳合金相圖中，共析轉變溫度為（727）

8.含碳量（2%）為碳鋼，（11%）為鑄鐵

9.碳鋼調質處理后獲得的組織應為（索氏體）

10.高速鋼片銑刀淬火后其變形應采用（回火矯正法）最為有效

11.中碳結構鋼鑄件、鍛、軋件以及焊接件中出現的魏氏組織、粗大晶粒等地熱缺陷和帶狀組織，通過（正火）處理可以消除這些缺陷。

12.38CrMoAl鋼膛桿通常采用（滲氮）化學熱出來。

13汽車變速齒輪一般采用（滲碳）化學熱處理。

14.碳鋼米管的強度是鋼的（100）倍。

15.道光纖維的用途是（傳輸能量）。

16可以進行切削加工、鍛造、焊接、熱處理的硬質合金是（鋼結構硬質合金）。

17.汽車方向盤、飛機艙內的裝飾板、隔音板窗框等最后使用質堅、性韌、剛度大的工程塑料（ABS）。

18.內燃機火花塞選用（氧化鋁）陶瓷材料。

19.化工管道泵等要求耐腐蝕耐老化性能的零件，可選用（聚四氟乙烯）工程塑料。

20.三大固體材料是指（金屬材料、陶瓷材料、高分子材料）.21.測定金屬材料化學成分最傳統、較準確的方法是（化學分析法）。

22.測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶粒或組成相的金屬材料的硬度及鋼件退火、正火和調質后的硬度，多采用（布氏）硬度計。

23.機床床身通常采用（灰鑄鐵）。

24.鐵碳相圖中有三條恒溫轉變線分別表示（包晶轉變、共析轉變、共晶轉變）。

25.鋼的淬硬性高低取決于（鋼的含碳量）。

26.淬火油槽的溫度一般控制在（80度）以下。

27.鈹青銅可采用（固溶時效）強化。

28.為了避免和減少鋼件熱處理時的氧化、脫氧最好采用（真空爐）。

29.高速鋼直柄麻花鉆采用（氧硫碳氮硼共滲）化學熱處理，耐用度很高。30．65Mn鋼彈簧類零件常用的強韌化的方法是（等溫淬火）。

31.機床導軌表面硬化最后采用（超音頻淬火）熱處理。

32.灰鑄鐵拉延模必須進行（鉻鈮共滲）強韌化出來，才能顯著提高模具壽命。

33.球磨鑄鐵制作拉延模時，經正火、回火后，還需進行（碳氮共滲）化學熱處理。

34.車床上加工外圓及孔時出現混亂波紋，是由于（車床主軸軸向竄動大）。

35.下述工件加工時哪一種（不易加緊的平板類工件）采用順銑方式較為適合。

36.哪一種因素最可能引起外圓磨削時工件表面燒傷（砂輪太硬）。

37.（部分互換裝配法）裝配方法應按照概率法求解裝配尺寸。

38.為保證機床主軸中心高與尾座頂尖中心高的同軸度精度，應選擇哪一種裝配方法（修配裝配法）。

39.機床主軸運動時出現了哪一種(主軸支承部分溫度明顯升高)現象就表明其支承的滾動軸承工作游隙過小。

40.一般切削加工的速度用（m/min）表示，電火花線切削加工的速度則用（m2/min）表示。

41.不用材料、不用鑄造方法生產鑄件所能得到的最小壁厚不一樣，用砂型鑄造灰鑄鐵件時，能獲得的最小壁厚為（3mm）。

42.如采用封閉澆鑄系統，直澆口面積，模澆口面積，內澆口面積之比應為（1.15:1.1:1）。

43.當獲得鋁合金的最小壁厚在0.6-0.8mm時，應采用（壓鑄）鑄造。

44.不同的壓力加工方法使金屬內部受力不同，因此被加工金屬產生（相同的）可鍛性。

45.鍛造比重不采用工件變形前后的（體積比）來表示。

46.自由鍛分為手工鍛造和機器鍛造兩種，目前采用最多的是機器鍛，產生的鍛件形狀和尺寸主要由(操作工的技術水平)決定。

47.沖壓工藝使用原材料多屬于（可塑性）較好的金屬材料，如普通低碳鋼，銅，鋁合金等。

48.三大類焊接方法是（熔焊、釬焊、壓焊）。

49.在焊接生產匯總（電焊）焊接方法占主導地位。

50.焊接電弧由陰極區、陽極區和（弧柱區）組成。

51.焊接電弧溫度可達（5000K-30000K）。

52.電焊過程中，每5分鐘內有2分鐘用于換焊條和清渣，帶電源的持續負載率為（60%）。

55.汽車車身普遍采用（陰極電泳）涂漆方式。

56.汽車行業應用最廣泛的涂膜干燥方式是（對流輻射）。

57.噴涂純鉬層的最好選擇是（火焰噴涂）。

58.長效防腐鋅、鋁涂層的最佳選擇是（電弧噴涂）。

59.目前應用噴涂技術最多的行業是（航空發動機）。

60.鍍鋅鋼板，鍍鋅薄板和鋼帶，鍍鋅鐵絲等生產時采用（連續電鍍）生產方式。

61.應用最廣泛的（鍍鋅）工藝，約占總電鍍量60%以上。

62.用于制罐工業用薄板的防護層是（鍍錫）。

63.用于發動機汽缸內壁，活塞環等零件的電鍍是(鍍鉻).64.電火花成型的加工質量和脈沖電源參數的選擇有關，為了提高加工效率，應調節哪個參數，應如何調？放電時間、峰值電流同時增大

65.金屬表面的激光熱處理，常采用的是（二氧化碳）激光器？為什么？功率大

66.設備預防性保養（PM）的目的是（延長設備壽命，保證加工質量，避免發生事故）。

67.婦女進入生產加工車間，通常要求戴帽子，其原因是（避免長發卷繞旋轉部件內部）。

68.沖壓設備中為避免沖頭沖斷手指，沖床車身操作裝置中常用的安全保護措施是（沖床上有左右手同時按的按鈕沖頭才能下落的操作裝置）。

69.在易觸電的電氣設備上操作時，防止觸電的最重要的措施是（B）。

A 帶橡皮手套操作 B 將電氣設備接地和接零 C 不接觸電氣設備中不帶電的導電部分 D 電氣設備四周用金屬防護攔防護

70.在工業生產中，由于能源，資源的轉換，在生產過程中引起的廢水，廢氣，廢渣，廢熱和放射性物質的排放，從而污染大氣、水體和土壤；或是以產生噪聲、振動、電磁輻射等給周圍環境帶來危害，能產生這些有害影響的場所、設備和裝置的單元被稱為（A）。

A 工業污染源 B 工業污染物 C 污染企業 D工業廢物

71.工業廢氣中主要的污染物是（A）。

A 二氧化硫、顆粒物、一氧化碳、二氧化碳和苯類有機物

B二氧化硫、顆粒物、一氧化碳、臭氧

C 二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、臭氧

D二氧化硫、一氧化硫、一氧化碳、二氧化碳

72.工業廢水中的主要污染物是（A）。

A 重金屬、有機物、懸浮物、放射性物質、色度、氨、氮、磷及油類

B 重金屬、碳化鈣微生物

C 細菌、懸浮物、放射性物質

D 碳化鈣、重金屬、細菌、放射性物質

73.在《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》中，國家對固體廢物污染環境的防治采用的“三化”治理原則為（C）。

A 填埋化、覆蓋化、和無害化

B 全部減量化、全部資源利用化和全部處理無害化原則

C 減量化、資源化、無害化，即實行減少固體廢物的產生，充分合理利用固體廢物和無害化的處理固體廢物的原則。

D減量化、資源化、無害化，即實行減少廢滲濾液的產生，充分合理利用滲濾液和無害化的處理固體廢物的原則

74.我國《公民基本道德規范》是（B）

A 愛國守法、正直誠信、團結互助、艱苦樸素、忠于職守

B 愛國守法、明禮誠信、團結友善、勤儉自強、敬業奉獻

C 愛國守法、謙虛謹慎、團結合作、勤勤懇懇、自力更生

D 愛國守法、誠信公正、互敬互愛、勤儉自強、敬業奉獻

75.我國《公民道德建設實施綱要》提出職業道德的基本內容（A）

A 愛崗敬業、誠實守信、辦事公道、服務群眾、奉獻社會

B愛崗敬業、誠實守信、公平公正、熱情周到、無私奉獻

C愛崗敬業、誠實守信、公平合理、任勞任怨、無私奉獻

D愛崗敬業、誠實守信、合理合法、勤勤懇懇、奉獻社會

76.《會計法》規定（B）主管全國的會計工作

A 國務院 B 國務院財政部門 C 國家稅務總局 D 國家紀委

77.(B)通稱“財務三表”

A 資產負債表、利潤分配表、應收應付表

B 資產負債表、利潤表、現金流量表

C 資產負債表、現金流量表、收支平衡表

D 資產負債表、利潤分配表、財務設計表

78.《企業會計制度》首次將（B）納入會計制度，從而能夠保證會計核算信

息與客觀經濟事實相符。

A 歷史成本原則 B 實質重于形式原則 C 謹慎性原則 D 客觀性原則

79.我國現行稅種流轉稅類包括（增值稅、消費稅、營業稅）

80.我國尚未專門就知識產權制定統一的法律，而是根據知識產權的不同類型制定有不同單項法律，法規和規章，從而構成我國知識產權的法律體系。這些單項法律是（著作權法 專利法 商標法和反不正當競爭法）。

81.我國專利法規定，授予發明和實用新型專利權的實質條件是（新穎性、創造性、實用性）。

82.有限責任公司的股東的全部出資經法定驗資機構驗資后，由（D）向公司登記機關申請設立登記。

A 出資最多的股東 B 全體股東 C 董事長 D 全體股東指定的代表或共同委托的代理人

83.股份有限公司在（董事會認為必要時）情況下可以不用召開臨時股東大會。

第二篇：2017安全工程師考試試題及答案

第 1 題

生產性粉塵對人體的危害程度與其理化性質有關。其中與矽肺病的發生最密切的化學特性是()

A.爆炸性

B.分散度

C.游離二氧化硅含量

D.溶解度

正確答案：C,第 2 題

進行職業危害日常檢測時，可采樣()個工作班。

A.1B.2C.3D.4正確答案：A,第 3 題

噪聲是作業場所常見的職業危害因素。下列有關選擇和使用防噪聲用品的說法中，正確 的是()

A.為保持通話，防噪耳塞可以只戴一只

B.一般情況下，耳罩防噪聲效果高于耳塞

C.佩戴耳塞后，接噪人員就不會受到噪聲危害

D.佩戴耳塞前，不需要進行耳塞性能檢查

正確答案：B,第 4 題

根據《工作場所有害因素職業接觸限值KGBZ2.1—2007)，有毒物質常用限值指標有()

A.最高容許濃度和時間加權平均容許濃度

B.最高濃度、短時間接觸濃度和時間加權平均濃度

C.短時間接觸容許濃度和時間加權平均容許濃度

D.最高容許濃度、短時間接觸容許濃度和時間加權平均容許濃度

正確答案：D,第 5 題

生產性噪聲可歸納為3類。分別為()

A.空氣動力噪聲、言語性噪聲和電磁性噪聲

B.沖擊噪聲、機械性噪聲和脈沖噪聲

C.空氣動力噪聲、機械性噪聲和電磁性噪聲

D.沖擊噪聲、機械性噪聲和電磁性噪聲

正確答案：C,第 6 題

鐵路列車高速運行下，輪對的軸溫會因摩擦升溫,造成燃軸、切軸事故的發生。為保證鐵路行車 的安全，在鐵路干線上，應設紅外線軸溫探測網，軸溫探測站的間距一般按()km設置。

A.10

B.20

C.30

D.40

正確答案：C,第 7 題

鐵路運行機車上必須安裝機車信號、列車無線調度電話和()，簡稱“三項設備”。

A.列車運行監控記錄裝置

B.列車超速防護設備

C.軸溫探測設備

D.列車應急救護設備

正確答案：A,第 8 題

公路的超限運輸車輛是指在公路上行駛的、有下列情形之一的運輸車輛：車輛單軸每側雙 輪胎載質量4000kg，單車、半掛車、全掛車車貨總質量40000kg以上，車貨總高度從地面算 起4m以上、車貨總長Wm以上、車貨總寬度()m以上。

A.2.0

B.2.5C.2.8

D.3.0

正確答案：B,第 9 題

道路運輸車輛行駛的主動安全性是指車輛本身防止或減少交通事故的能力，主要與()等有關。

A.車輛。的制動性、動力性、操縱穩定性

B.車輛上安裝的氣囊、安全帶、配置的滅火器

C.車輛的制動性、動力性以及安全帶、氣囊等設施

D.車輛的定期檢測、安裝安全玻璃、防爆胎裝置

正確答案：A,第 10 題

舶運輸中的大件貨物是指尺寸超長、質量過大、()的貨物。

A.外包裝強度差

B.密度過大

C.體積過大

D.形狀不規則

正確答案：C

第三篇：中級職稱機械工程師資格考試模擬試題+答案

中級職稱機械工程師資格考試模擬試題和答案 尺寸線，尺寸邊界線，螺紋牙底線及齒輪線均用（細實線）畫出。采用第一視角投影法表示工件視圖時，后視圖在左視圖的最（右）。3 金屬材料的剖面線一般是與水平方向成45 度的平行線，但在（）時，可畫成與水平方向30 度或45 度的平行線。4 尺寸公差是指（尺寸允許變動量）。在金屬及合金中，主要是（金屬鍵），但有時也不同程度混有其他鍵。6 晶體的只要特征是具有一定的熔點，另一個特征是（）。7 鐵碳合金相圖中，共析轉變溫度為（）。8 含碳量〈（）為碳鋼，〉（）為鑄鐵。9 碳鋼調質處理后獲得的組織應為（）。高速鋼片銑刀淬火后其變形應采用（）最為有效。中碳結構鋼鑄件、鍛、軋件以及焊接件中出現的魏氏組織、粗大晶粒等地熱缺陷和帶狀組織，通過（）處理可以消除這些缺陷。38CrMoAl鋼膛桿通嘸采用（）化學熱處理。13 汽車變速齒輪一般采用（）化學熱處理。14 碳鈉米管的強度是鋼的（）倍。15 導光纖維的用途是（）。可以進行切削加工、鍛造、焊接、熱處理的硬質合金是（）。汽車方向盤、飛機艙內的裝飾板、隔音板窗框等最后使用質堅、性韌、鋼度大的工程塑料（）。內燃機火花塞選用（）陶瓷材料。化工管道泵等要求耐腐蝕耐老化性能的零件，可選用（）工程塑料。20 三大固體材料是指（）測定金屬材料化學成分最傳統、較準確的方法是（）。測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶粒或組成相的金屬材料的硬度及鋼件退火、正火和調質后 的硬度，多采用（）硬度計。23 機床床身通常采用（）。鐵碳相圖中有三條恒溫轉變線分別表示（）。25 鋼的淬硬性高低取決于（）。淬火油槽的溫度一般控制在（）以下。27 鈹青銅可采用（）強化。為避免和減少鋼件熱處理時的氧化、脫氧最好采用（）。29 高速鋼直柄麻花鉆采用（）化學熱處理，耐用度最高。30 65Mn 鋼彈簧類零件常用的強韌化的方法是（）。31 機床導軌表面硬化最后采用（）熱處理。

灰鑄鐵拉延模必須進行（）強韌化處理，才能顯著提高模具壽命。33 球墨鑄鐵制作拉延模時，經正火、回火后，還需進行（）化學熱處理。34 車床上加工外圓及孔時出現混亂波紋，是由于（）。35 下述工件加工時哪一種（）采用順銑方式較為適合。36 哪一種因素最可能引起外圓磨削時工件表面燒傷（）。

37（）裝配方法應按照概率法求解裝配尺寸。

為保證機床主軸中心高與尾座頂尖中心高的同軸度精度，應選擇哪一種裝配方法（）。39 機床主軸運轉時出現了哪一種現象就表明其支承的滾動軸承工作游隙過小。40 一般切削加工的速度用（）表示，電火花線切削加工的速度則用（）表示。41 不同材料、不同鑄造方法生產鑄件所能得到的最小壁厚不一樣，用砂型鑄造灰鑄鐵件時，能獲

得的最小壁厚為（）。

如采用封閉澆鑄系統，直澆口面積，模澆口面積，內澆口面積之比應為（）。43 當獲得鋁合金的最小壁厚在0.6-0.8mm 時，應采用（）鑄造。

不同的壓力加工方法使金屬內部受力不同，因此被加工金屬會產生（）可鍛性。45 鍛造比重不采用工件變形前后的（）來表示。

自由鍛分為手工鍛造和機器鍛造兩種，目前采用最多的是機器鍛，產生的鍛件形狀和尺寸主要

由（）決定。

沖壓工藝使用的原材料多屬于（）較好的金屬材料，如普通低碳鋼，銅，鋁合金等。48 三大類焊接方法指（）

在焊接生產中（）焊接方法占主導地位。50 焊接電弧由陰極區、陽極區和（）組成。51 焊接電弧溫度可達（）

電焊過程中，每5 分鐘內有2 分鐘用于換焊條和清渣，帶電源的持續負載率為（）。55 汽車車身普遍采用（）涂漆方式。

汽車行業應用最廣泛的涂膜干燥方式是（）。57 噴涂純鉬層的最好選擇是（）。

長效防腐鋅、鋁涂層的最佳選擇是（）。59 目前應用噴涂技術最多的行業是（）。

鍍鋅鋼板，鍍鋅薄板和鋼帶，鍍鋅鐵絲等生產時采用（）生產方式。61 應用最廣泛的（）工藝，約占總電鍍量的60%以上。62 用于制罐工業用薄板的防護層是（）。

用于發動機汽缸內壁，活塞環等零件的電鍍是（）。

電火花成型的加工質量和脈沖電源參數的選擇有關，為了提高加工效率，應調節哪個參數？應 如何調？

金屬表面的激光熱處理，常采用的是（）激光器？為什么？ 66 設備預防性保養（PM）的目的是（）。

婦女進入生產加工車間，通常要求帶帽子，其原因是（）。

沖壓設備中為避免沖頭沖斷手指，沖床車身操作裝置中常用的安全保護措施是（）。

在易觸電的電氣設備上操作時，防止觸電的最重要的措施是（）。

在工業生產中，由于能源，資源的轉換，在生產過程中引起廢水，廢氣，廢渣，廢熱和放射性

物質的排放，從而污染大氣、水體、和土壤；或是以產生噪聲、振動、電磁輻射等給周圍環境帶來

危害，能產生這些有害影響的場所、設備和裝置的單元常被稱為（）。71 工業廢氣中的主要污染物是（）。

工業廢水中的主要污染物是（）。

在《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》中，國家對固體廢物污染環境的防治采用的“三

化”治理原則為（）。

我國《公民基本道德規范》是（）。

我國《公民道德建設實施綱要》提出了職業道德的基本內容（）。76 《會計法》規定（）主管全國的會計工作。77（）通稱“財務三表”

《企業會計制度》首次將（）納入會計制度，從而能夠保證會計核算信息與客觀經濟事實 相符。

我國現行稅種流轉稅類包括（）。

我國尚未專門就知識產權制定統一的法律，而是根據知識產權的不同類型制定有不同的單項法

律，法規和規章，從而構成了我國知識產權的法律體系。這些單項法律是（）。81 我國專利法規定，授予發明和實用新型專利權的實質條件是（）。

有限責任公司的股東的全部出資經法定驗資機構驗資后，由（）向公司登記機關申請設立登記。

股份有限公司在（）情況下可以不用召開臨時股東大會。答案如下：1.細實線2.右側3.主要輪廓線與水平方向成45 度4.允許尺寸的變動量5.金屬鍵6.各向異性7.727℃ 8.2.11% 9.索氏體10.回火矯正法11.正火12.滲氮13.滲碳14.100 15.傳輸能量16.鋼結硬質合金17.ABS 塑料18.氧化鋁19.聚四氟乙烯20.金屬材料陶瓷材料高

分子材料21.化學分析法22.布氏23.灰鑄鐵24.包晶轉變共析轉變共晶轉變25.鋼的含碳量 26.80℃ 27.固溶時效28.真空爐29.氧硫碳氮硼共滲30.等溫淬火31.超音頻淬火32.鉻鈮共

滲33.氮碳共滲34.車床主軸軸向竄動大35.不易夾緊的平板類工件36.砂輪太硬37.部分互換

裝配法38.修配裝配法39.主軸支承部位溫度明顯升高40.m/min mm2/min 41.3mm 42.1.15:1.1:1 43.壓鑄44.相同的45.體積比46.操作工的技術水平47.可塑性48.熔焊釬焊

壓焊49.電焊50.弧柱區51.5000K-30000K 52.60% 55.陰極電泳56.對流輻射57.火焰噴

涂58.電弧噴涂59.航空發動機60.連續電鍍61.鍍鋅62.鍍錫63.鍍鉻64.放電時間峰值電 流同時增大65.二氧化碳功率大66.延長設備壽命保證加工質量避免突發事故67.避免長發 卷繞旋轉部件內68.沖床上有左右手同時按的按鈕沖頭才能下落的操作裝置69.將電氣設備接地

和接零70.A 工業污染源71.二氧化硫、顆粒物、一氧化碳、二氧化碳和笨類有機物72.重金屬、有機物、懸浮物、放射性物質、色度、氨、氮、磷及油類73.減量化、資源化、無害化，即實行減

少固體廢物的產生、充分合理利用固定廢物和無害化的處置固體廢物的原則74.愛國守法、3 明禮誠

信、團結友善、勤儉自強、敬業奉獻75.愛崗敬業、誠實守信、辦事公道、服務群眾、奉獻社會76.國務院財政部門77.資產負債表、利潤表、現金流量表78.B 實質重于形式原則79.增值稅消費

稅營業稅80.著作權法專利法商標法和反不正當競爭法81.新穎性創造性實用性82.全體股 東指定的代表或共同委托的代理人83.董事會認為必要時 第二章工程材料 2.1 金屬材料.材料的基本力學性能主要包括哪此內容？

答：力學性能主要指標有硬度、強度、塑性、韌性等。

硬度：制造業中，通常采用壓入法測量材料的硬度，按試驗方

法不同，分有布氏硬度（HB）、洛式硬度（HR）、維氏硬度（HV），表達材料表面抵抗外物壓入 的能力。布氏硬度（HB）是用一定載荷交淬火鋼球壓入試樣表面，保持規定時間后卸載，測得表面

壓痕的面積后，計算出單位面積承受的壓力，為布氏硬度值（HB），單位是kgf/mm2,通常不標注；

布氏硬度(HB)測試法一般用于HB<450。洛氏硬度(HR)以壓痕深淺表示材料的硬度。洛式硬度有 三種標尺，分別記為HRA、HRB和HRC，采用不同的壓頭和載荷。生產中按測試材料不同，進行

選擇，有色金屬和火正火鋼，選用HRB，淬火鋼選用HRC；硬質合金、表面處理的高硬層選用HRA 進行測量。維氏硬度(HV)根據單位壓痕表面積承受的壓力定義硬度值，壓頭為錐角136 度金鋼石

角錐體，載荷根據測試進行選擇，適用對象普遍。肖氏硬度（HS）是回跳式硬度，定義為一定重量 的具有金鋼石圓頭和鋼球的標準沖頭從一定高度落下，得到的回跳高度與下落高度的比值，適用于

大型工作的表面硬度測量。

強度：常的強度指標為屈服強度бs，通過拉伸試驗確定，定義 為材料開始產生塑性變形的應力，其大小表達材料抵抗塑性變形的能力，大多數金屬材料在拉伸時

沒有明顯的屈服現象，因此將試樣產生0.2%塑性變形時的應力值，作為屈服強度指標，稱為條件

屈服強度，用б0.2表示。

抗拉強度бb是材料產生最大均勻變形的應力。бb對設計塑性低 的材料如鑄鐵、冷拔高碳鋼絲和脆性材料，如白口鑄鐵、陶瓷等制作的零件具有直接意義。設計時

以抗拉強度確定許用應力，即[б]＝бb/K（K為安全系數）。塑性：通過拉伸試驗確定塑性指標，包括伸長率（δ）和斷面收

縮率（Ψ），分別定義為斷裂后試樣的長度相對伸長和截面積的相對收縮，單位是％。它們是材料

產生塑性變形重新分布而減小應力集中的能力的度量。δ和Ψ值愈大則塑性愈好，金屬材料具有一

定的塑性是進行塑性加工的必要條件。塑性還_____________Q可以提高零件工作的可靠性，防止零件突然斷胂。

韌性：沖擊韌度指標αk或Ak表示在有缺口時材料在沖擊載荷下 斷裂時塑性變形的能力及所吸收的功，反映了應力集中和復雜應力狀態下材料的塑性，而且對溫度

很敏感，單位為kgf?m/cm2。

2.設計中的許用應力[б]與材料的強度有何關系？如何確定設計中的許用應力？ 答：設計中規定零件工作應力б必須小于許用應力[б]，即屈服 強度除以安全系數的值б≤[б]＝бs÷K，式中K——安全系數，бb 對設計塑性低的材料，如鑄

鐵、冷拔高碳鋼絲和脆性材料，如白口鑄鐵、陶瓷等制作的具有直接意義。設計時以抗拉強度бb 確厚許用應力，即[б]＝бb÷K（K為安全系數）。

3.簡述低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼的劃分標準及其各自的性能特點。答：低碳鋼（Wc 為0.10％～0.25％），若零件要求塑性、韌性 好，焊接性能好，便如建筑結構、容器等，應選用低碳鋼；中碳鋼（Wc 為0.25％～0.60），若零

件要求強度、塑性、韌性都較好，具有綜合機械性能，便如軸類零件，應選用中碳鋼；高碳鋼（Wc 為0.60％～1.30％），若零件要求強度硬度高、耐磨性好，例如工具等，應選用高碳鋼。4.簡述鐵碳相圖的應用。（P28 相圖21-2）

答：（1）為選材提供成份依據Fe-Fe3C 相圖描述了鐵碳合金的平衡組織隨碳的質量分數的變化 規律，合金性能和碳的質量分數關系，這就可以根據零件性能要求來選擇不同成份的鐵碳合金。（2）為制訂熱加工工藝提供依據Fe-Fe3C 相圖總結了不同成份的鐵碳合金在緩慢冷卻時組織隨

溫度變化的規律，這就為制訂熱加工工藝提供了依據。

a.鑄造根據 Fe-Fe3C 相圖可以找出不同成份的鋼或鑄鐵的熔點，確定鑄造溫度。

b.鍛造根據 Fe-Fe3C 相圖可以確定鍛造溫度。始軋和始鍛溫度不能過高，以免鋼材氧化嚴重和發

生奧氏體晶界熔化（稱為過燒）。一般控制在固相線以下100～200℃。一般對亞共析鋼的終軋和

終鍛深度控制在稍高于GS 線（A3 線）；過共析鋼控制在稍高于PSK 線（A1 線）。實際生產中各

處碳鋼的始鍛和始軋溫度為1150～1250℃，終軋和終鍛溫度為750～850℃。

c.焊接可根據相圖來分析碳鋼的焊接組織，并用適當熱處理方法來減輕或消除組織不均勻性和焊 接應力。

d.熱處理熱處理的加熱溫度都以相圖上的臨界點A1、A3、Acm 為依據。5.常材料硬度的測定法有哪三種？它們主要適應于檢驗什么材料？ 答：（1）硬度（HB）測定法：布氏硬度測定是用一定直徑D（mm）

的鋼球或硬質合金球為壓頭，施以一定的試驗力F(kgf或N)，將其壓入試樣表面，經規定保持時間

t(s)后卸除試驗力，試樣表面將殘留壓痕。測量壓痕球形面積A（mm2）。布氏硬度（HB）就是

試驗力F除以壓痕球形面積A所得的商。布氏硬度試驗特別適用于測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗

大晶粒或組成相的金屬材料的硬度為鋼件退火、正火和調質后的硬度。

（2）洛式硬度（HR）試驗：洛式硬度是以測量壓痕深度來表示材料的硬度值。洛式硬度試驗所用 的壓頭有兩種。一種是圓錐角ɑ＝120°的金鋼石圓錐體；另一種是一定直徑的小淬火鋼球。常的三

種洛式硬度如表2.1-2 所示。洛氏硬度試驗常用于檢查淬火后的硬度。標尺符號壓頭類型總試驗力F(N)測量硬度范圍應用舉例 A HRA 金鋼石圓錐5.884 22-88 硬質合金、表面薄層硬化鋼

B HRB ￠1.558 鋼球980.7 20-100 低碳鋼、銅合金、鐵素體可鍛鑄鐵 C HRC 鋼金石圓錐1471 20-70 淬火鋼、高硬鑄件、珠光體可鍛鑄鐵

（3）維氏硬度（HV）試驗：維氏硬度試驗適用于常規材料，其壓頭是兩對面夾角ɑ＝136°的金鋼

石四棱錐體。壓頭在試驗力F（N）的作用下，將試樣表面壓出一個四方錐形的壓前，經一定保持時

間后，卸除試驗力，測量出壓痕對角線平均并計算壓痕的表面積A（mm2），得到HV＝0.1891F ÷d2。

6.請畫表列出常金屬材料的分類。__ 答： 鋼

碳素結構鋼合金結構鋼碳素工具鋼合金工具鋼不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼 低合金結構鋼合金滲碳鋼合金調質鋼合金彈簧鋼滾珠軸承鋼 鑄鐵

灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵蠕墨鑄鐵合金鑄鐵 鋁合金

鑄造鋁合金變速鋁合金超硬鋁合金鍛鋁合金 防銹鋁合金硬鋁合金 銅合金 黃銅青銅

鋅黃銅鋁黃銅錳黃銅錳鐵黃銅錫青銅鋁青銅鈹青銅 7.材料選用的主要依據是什么？ 答：在設計和制造工程結構和機構零件時，考慮材料的使用性能、材料的工藝性能和經濟性。（1）根據材料的使用性能選材：使用性能是零件工作過程中所應具備的性能（包括力學性能、物

理性能、化學性能），它是選材最主要的依據。在選材時，首先必須準確地判斷零件所要求的使用

性能，然后再確定所選材料的主要性能指標及具體數值并進行選材。具體方法如下： a.分析零件的工作條件，確定使用性能

b.進行失效分析，確定零件的主要使用性能

c.根據零件使用性能要求提出對材料性能（力學性能、物理性能、化學性能）的要求。通過分析、計算轉化成某此可測量的實驗室性能指標和具體數值，按這些性能指標數據查找手冊中各類材料的

性能數據和大致應用范圍進行選材。

（2）根據材料的工藝性能選材：工藝性能表示材料加工的難易程序。所以材料應具有良好的工藝性

能，即工藝簡單，加工成形容易，能源消耗少，材料利用率高，產品質量好。主要應考慮以下工藝 性：

a.金屬鑄造性能

b.金屬壓力加工性能 c.金屬機械加工性能 d.金屬焊接性能

e.金屬熱處理工藝性能

（3）根據材料的經濟性選材：選材必須考慮經濟性，使生______________產零件的總成本降低。零件的總成本包括

制造成本（材料價格、零件自重、零件的加工費、試驗研究費）和附加成本（零件壽命，即更換零

件和停機損失費及維修費等）。2.2 其它工程材料

1.工程塑料一般具有哪些特性和主要用途？

答：工程塑料是指在工程中做結構材料的塑料，這類塑料一般具有較高機械強度，或具備耐高溫、耐腐蝕、耐磨性等良好性能，因而可代替金屬做某些機械零件。表2.2-1 常熱塑性工程塑料的性能和應用

名稱聚酰胺（PA,尼龍）聚四氟乙烯（PTFE 塑料王）ABS塑料聚甲醛（POM）聚碳酸酯

性能特點耐冷熱、耐磨、耐溶劑、耐油、強韌；易吸濕膨賬磨擦系數小、化學穩定性好、耐腐蝕、耐冷熱、良好電絕緣性耐熱、耐沖擊；耐腐蝕性差耐熱、耐疲勞、耐磨；成型尺寸精度差沖擊韌

度、尺寸穩定性、低溫性能、絕緣性和加工成型性均好、高透光率、化學穩定性差

應用軸承、齒輪、葉片、襯套閥門、管接頭、護套、襯里等汽車、家電、管道、玩具、電器等制

品軸承、齒輪、葉片等機械零件、防彈玻璃、燈罩、防護面罩 表2.2-2 常用熱工程塑料的性能和應用 名稱酚醛塑料環氧塑料

性能特點強度和剛度大，尺寸穩定。耐熱性，耐磨性、耐腐蝕性和絕緣性；性脆易碎，抗沖擊強度

低強度高、耐熱性、絕緣性和加工成型性好；成本高，固化劑有毒性

應用電器開關、插頭、外殼、齒輪、凸輪、皮帶輪、手柄、耐酸泵塑料模具、精密量具、絕緣器

材、層壓塑料、澆注塑料

2.簡述工程塑料零件的工藝流程。答：

3.什么是陶瓷材料？陶瓷材料有哪此特點？

答：陶瓷是無機非金屬材料，是用粉狀氧化物，碳化物等，通過成型和高溫燒結而制成。陶瓷材料

是多相多晶材料，結構中同進存在著晶體相、玻璃相和氣相，各組成相的結構、數量、形態、大小

和頒均對陶瓷性能有顯著影響。陶瓷材料具有高硬度（>1500HV）、耐高溫（溶點>2000℃）、抗氧化（在1000℃高溫下不氧化）、耐腐蝕（對酸、堿、鹽有良好的耐蝕性）以主其他優良的物 理、化學性能（優于金屬的高溫強度和高溫蠕變能力，熱膨脹系數小。熱導率低，電阻率高，是良

好的絕緣體，化學穩定性高等）。陶瓷材料是脆性材料，故其抗沖擊韌度和斷裂韌度都很低。陶瓷

材料的抗壓強度比其抗拉強度大得多（約為抗拉強度的10～40 倍），大多數工序陶瓷材料的彈性

模量都比金屬高。由于工程陶瓷材料硬度高，常采用洛式硬度HRA、HT45N、小負荷維氏硬度或

洛氏硬度表示。

4.特種陶瓷的分類和基本性能特點。答：

特種陶瓷類別氧化鋁陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化硼陶瓷金屬陶瓷

基本性能特點強度硬度高；耐高溫；高的抗蠕變能力；耐蝕性和絕緣性獸。缺點是脆性大，不能受

熱沖擊硬度高，磨擦系數小，有自潤滑性和耐磨性，蠕變抗力高，熱膨脹系數小，抗熱振性好；化

學穩定性好，優異的電絕緣性能高溫強度高，導熱性好；其穩定性、抗蠕變能力、耐磨性、耐蝕性

好；且耐放射元素的幅射耐熱性和導熱性好，膨脹系數低，抗熱振性和熱穩定性好；高溫絕緣性好，化學穩定性好，有自潤滑性，耐磨性好以金屬氧化物（Al2O3 等）或碳化物（如TiC、WC、TaC 等）粉料，再加入適量的粘接劉（如Co、Cr、Ni、Fe、Mo 等）通過粉末冶金的方法制成，具有某

些金屬性質的陶瓷，它是制造萬具、戡具和耐磨零件的重要材料 5.什么是納米材料？納米材料有哪些主要的特性？

答：納米是一個長度計量單位，一納米相當于十億分之一瑳。當物質顆粒小到納米級后，這種物質

就可稱為納米材料。

由于納米顆粒在磁、光、電、敏感等方面呈現常規材料不具備的特性，因此在陶瓷增韌、磁性材料、電子材料和光學材料等領域具有廣泛的應用前景。添加納米粉體的材料與相同組成的普通粉體材料相比，材料的萬分本身雖然并未改變，但活性增強，8 主要表現為高抗菌、防污、耐磨、______________強度加大，材料重量只是鋼的十分之一，但是它的強度卻是鋼的

倍。人們通蟇改變塑料、石油、紡織物的原子、分子排列，使它們具有透氣、耐熱、高強度和

良好的彈性等特征。例如被稱為納米材料中的“烏金“的碳納米玡具有非常奇異的物理化學性能。

它的尺寸只有頭發絲的十萬分之一，但是它的導電率是銅的1 萬倍；它的強度是鋼的100倍，而重

量只有鋼的六分之一，由于其強度是其他纖維的20 倍，具有經受10 萬Mpa 而不被破碎的奇異效 果。

2.3 熱處理

1、簡述鋼的熱處理工藝方法和目的。

答：將鋼在固態下加熱到預定溫度并在該溫度下保持一段時間，然后以一定的速度冷卻，改變鋼的

內部組織，提高鋼的性能，延長機器使用壽命的熱加工工藝稱為鋼的熱處理工藝。

恰當的熱處理工藝不僅可以消除鑄、鍛、焊等熱加工工藝造成的各種缺陷，細化晶粒，消除偏析，除低內應力，使組織均勻化；還可改善鑄、鍛件毛坯組織、降低硬度，便于切削加工；通過熱處理

工藝可以強化金屬材料、充分挖掘材料潛力，降低結構件重量、節省材料和能源，提高機械產品質

量，大幅度提高零件的耐磨性、抗疲勞性、耐腐蝕性等，從而延長機器零件和工模具的使用壽命。

2、鋼的整體熱處理包括哪此工藝內容？各自的主要目的何在？ 答：鋼的整體熱處理包括：

a)退火將金屬或合金加熱到適當溫度，保持一定時間然后 緩慢冷卻（如爐冷）的熱處理工藝稱為退火。包括: 完全退火、不完全退火、去應力退火、等溫退火、球化退火、均勻化退火（擴散退火）、再結晶退 火等

b)正火將鋼材D酅_^E確A或鋼件加熱到Ac3(亞共析鋼)Acm（過共析

鋼）以上30～50℃，保溫適當的時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。目的是細化組織、降低硬度、改善切削加工性能，改善顯微組織形態為后續熱處理工藝作準備等。c)淬火將鋼件加熱到Ac3或Ac1 以上某一溫度，保持一

定時間，然后以適當速度冷卻獲得馬氏體和（或）貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。鋼制零件經

淬火處理可以獲得高強度、高硬度和高耐磨性，滿足要求。d)回火鋼件淬火后，再加熱到Ac1 以下的某一溫度，保溫

一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。回火的目的是為了調整淬火組織，降低或消除

淬火內應力，降低硬度，提高鋼的塑性和韌性，獲得所需要的力學性能。淬火并高溫回火習慣稱為

“調質處理”，能獲得良好的綜合力學性能。

3、鋼的表面淬火方法有哪幾種？

答：表面淬火是將工件表面快速加熱到奧氏體區，在熱量尚未傳到心部時立即迅速冷卻，使表面得

到一定深度的淬硬層，而心部仍保持原始組織的一種局部淬火方法。常用的方法有火焰加熱淬火、感應加熱淬火和激光淬火。

（1）火焰淬火應用氧-乙炔火焰對零件表面進行加熱，隨之淬

火冷卻的工藝。火焰淬火淬硬層深度一般為2～6mm。此法簡便，無需特殊設備，適用于單件或小

批量生產的各種零件。如軋鋼機齒輪、軋輥、礦山機械的齒輪、軸、機床導軌和齒輪等。缺點是加

熱不均勻，質量不穩定，需要熟練工操作。

（2）感應加熱淬火利用感應電流通過工件所產生的熱效應，使工件表面、局部或整體加熱并進行

快速冷卻的淬火工藝。電流頻率愈高，淬硬層愈淺，電流的透入深度與電流的平方根成反比。根據

電流頻率不同，感應加熱可分為：高頻感應加熱（100～1000kHz），淬硬層為0.2～2mm，適

用于中小齒輪、軸等零件；中頻感應加熱（0.5-10kHz），淬硬層為2～8mm，適用于在中型齒 輪、軸等零件；工頻感應加熱（50Hz），淬硬層深度為>10-15mm，適宜于直徑>300mm 的軋 輥、軸等大型零件。感應加熱淬火質量好，表層組織細、硬度高（比常規淬火高2-3HRC）、脆性

小、生產效率高、便于自動化，缺點是設備一性投資較大，形狀復雜的感應器不易制造，不適宜單 件生產。

4、鋼的化學熱處理工藝方法有哪幾種？其目的是什么？

答：化學熱處理是將工件置于某種化學介質中，通過加熱、保溫和冷卻使介質中某些元素滲入工件

表層以改變工件表層的化學成份和組織，使其表面具有與心部不同性能的熱處理方法。常用化學熱

處理的工藝方法有：滲碳、碳氮共滲和滲氮等。滲碳的目的是提高工件表層的碳含量，使工件經熱

處理后表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有一定強度和較高的韌性。這樣，工件既能承受大的

沖擊，又能承受大的摩擦和接觸疲勞強度。齒輪、活塞銷等零件常采用滲碳處理。碳氮共滲的目的

是為了提高零件表面的硬度、耐磨性、抗蝕性和疲勞強度。與滲碳相比，其耐磨性、抗蝕性比滲碳

層高。零件變形小、速度快。滲氮的目的是提高工件表面硬度、耐疲勞和耐蝕性以及熱硬性（在600～

650℃溫度下保持較高硬度），主要應用于交變載荷下工作的，要求耐磨和尺寸精度高的重

要零件，如高速傳動精密齒輪、高速柴油機曲軸、高精密機床主軸、鏜床鏜桿、壓縮機______________活塞桿等，也可用于

在較高溫下工件的耐磨、耐熱零件，如閥門、排氣閥等。

5、消除鑄件的內應力應采用什么熱處理工藝？

答：消除鑄件內應力采用退火工藝（又稱人工時效），鑄鐵件鑄造成型后產生很大內應力不僅降低

鑄件強度而且使鑄件產生翹曲、變形，甚至開裂。因此，鑄件鑄造后必須進行退火，又稱人工時效。

將鑄件緩慢加熱到500～560℃適當保溫（每10mm 載面保溫2h）后，隨爐緩冷至150～200℃

出爐空冷。去應用退火一般不能超過560℃，以免共析滲碳體分解、球化、降低鑄造強度、硬度。

第三章產品設計

3.1 新產品設計開發程序

1、簡述一般新產品設計的主要程序過程是哪些？

答：新產品設計的主要程序包括：產品可行性分析、產品概念設計、產品技術設計和設計評價與決 策。

產品可行性分析是通過對市場需求、技術水平及實現難度等方面的綜合分析，判斷產品開發的可行

性，為產品開發提供指導意見。概念設計是指設計思維中已具備一個初步設計設想，但未形成具體

方案的階段。設計主意生成是概念設計中的重要的一個步驟，也是創新設計的重要內容之一。技術

設計是使原理構思轉化為具體的結構，內容包括確定產品的基本技術參數，進行總體布局設計和結

構設計，編寫設計計算說明書等。評價過程是對各方案的價值進行比較和評定，而決策是根據目標

選定最佳方案，做出行動的決定。

2、舉出市場調查內容中有關同行調查的主要內容。

答：競爭對手與分析、技術水平、生產能力、經營銷售狀況與方法、市場占有率。

3、敘述設計任務書編制的主要內容。

答：設計任務書編制的主要內容有：產品名稱，產品的功能和使用范圍，基本參數和主要技術指標，產品的工作原理，總布局和關鍵部件，對品性能、壽命與經濟性的分析比較，產品設計、試驗、試制的周期。

4、產品設計技術方案的評價主要包括哪三方面，每個方面的具體 內容有哪些？

答：評價方案在技術上的可行性和選進性，包括工作性能指標、可靠性、使用維護性。

5、簡述結構設計的三原則。

答：結構設計的三原則：明確、簡單、安全可靠。

1）明確：指對產品設計中所應的問題都應在結構方案中獲得明確

的體現和分擔;2）簡單：在確定結構時，應使其所含零件數目和加工工序類型盡

可能減少，零件的幾何形狀力求簡單，減少或簡化與相關零件的裝配關系及調整措施;3）安全可靠：包括結構構件安全性、功能的安全、運行的安全性、工作的安全性和對環境的安全性等五個相關聯的方面，設計時應綜合考慮。

6、簡述設計評價目標三個方面的內容。答：設計評價目標三個方面的內容：

1）技術評價：評價方恈在技術上的可行性和先進性

2）經濟性評價：評價方案的經濟效益，包括成本、利潤、實施方 案的費用及回收期

3）社會評價：方案實施后對社會的效益和影響，是否符合國家科 技、產業發展政策，是否符合環保要求等。

7、敘述設計評價的方法有三，即經驗評價法、數學評價法和試驗 評價法，請說明這三種方法分別采用的場合。

答：經驗評價法用于方案不多，問題不太復雜的場合；數學評價可得到定量的評價參數，適用于多

數的評價場合；試驗評價法用于一些比較重要，且僅靠分析計算不夠有把握的場合。

8、敘述各種設計評價方法的優缺點。

答：經驗評價法可對方案做定性的粗略評價，過程較為簡單，多用于方案不多，問題不太復雜的場

合；數學評價可得到定量的評價參數，適用面較廣；試驗評價法用于一些比較重要，且僅靠分析計

算不夠有把握的場合，評價結果較為準確，但成本較高。3.2 機械設計基本技術要求

1、機械零件設計中最基本的計算是什么？計算的理論依據是什么？

答：機械零件設計中基本的計算包括強度準則計算，壽命準則計算和振動穩定性準則計算，基本最

基本的是強度準則計算。

強度準則是指零件危險載面上的應力不得超過其許用應力。其表達式為：б≤[б]，式中[б]是零

件的許用應力，由零件材料的極限應力бlim 和設計安全系數S 確定。= бlim÷S [бlim 材料 的極限應力，數值根據零件的失效形式確定，靜強度斷裂時，бlim 為材料的靜強度極限；疲勞斷

裂時，бlim 為材料的疲勞極限；塑性變形時，бlim 為材料的屈服極限。]

2、說明高精度主軸設計時，剛度校核的內容。

答：零件或部件在工作時所產生的彈性變形不超過允許值，稱為滿足剛度要求。高精度主軸剛度校

核的內容包括主軸（梁）、支點（軸承）在載荷作用下發生的綜合彈性變形（伸長、撓曲、扭轉）校核。

3、機械結構工藝性包含哪些內容和要求？

答：結構工藝性設計涉及零件生產過程的各個階段：材料選擇、毛坯生產方法、機械加工、熱處理、12 零件裝配、機器操作、機器維護等。

結構工藝性的基本要求：在滿足工作前提下，合理選擇材料，機器的整體布局和結構尺量簡單，合

理劃分零、部件并使其幾何形狀簡單，合理確定毛坯，減少機械加工余量；考慮加工的可能性、方

便性、精度和經濟性，盡可能采用成熟的結構。

4、舉例說明機械設計工藝設計中“如何有利于保證順利裝配、拆卸和維護”手段。

答：以軸系零件的設計為例：為便于軸上零件的裝入，軸端應有倒角；為便于軸承的裝拆，用于軸

承軸向定位和固定的軸肩高度應小于軸承內圈的高度。

5、什么是產品的可靠性，可靠性評價通常有哪些表達指標？

答：可靠性是“產品”在規定條件下和規定“時間”內完成規定功能的能力。“產品”可以是元件、器件、設備或系統。“時間”可以是小時、周期、次數、里程或其他單位表示的周期。可靠性的評價指標

1）可靠度（無故障概率）：對不可修復的產品，是指直到規定時間區間終了為止，能完成規定功能 的產品數與在該時間區間開始時刻投入工作的產品數比；對可修復的產品，是指一個或多個產品的

無故障工作時間達到或超過規定時間的次數與觀察時間內無故障的總次數之比；

2）累計失效概率（故障概率）：產品在規定條件規定時間內失效的概率。可靠度與累計失效概率構

成一個完整的事件組；

3）平均壽命（平均無故障工作時間）：產品在使用壽命期內的某個觀察期間累計工作時間與故障次 數之比；

4）失效率（故障率）：工作到某時刻尚未失效的產品，在該時刻后單位時間內發生失效的概率。

6、說明確定可靠性關鍵件和重要件的原則。答：確定可靠性關鍵件和重要件的原則是：

1）故障會導致人員傷亡、財產嚴重損失的產品； 2）人壽命周期費用考慮是昂貴的產品；

3）只要它發生故障即會引起系統故障的產品；

4）影響系統可用性，增加了維修費用和備件數量的產品； 5）難以采購的或用新工藝制造的產品； 6）需進行特殊處理、儲存或防護的產品。

7、請簡述古典磨擦定律的主要內容及其不完全正確（或不完善）之處。答：滑動磨擦定律（流體磨擦除外）古典磨擦定律認為： 1）磨擦力與表面接觸面積無關，但與接觸物體表面的材料及狀態（粗糙度、溫度、濕度等）有關，即與磨擦因數有關；

2）靜磨擦力正比于法向載荷，即F=μFn（μ為摩擦因數）； 3）動摩擦力的方向與接觸物體的相對運動方向相反； 4）動摩擦因數小于靜摩擦因數；

5）動摩擦力與相對滑動速度無關。古典摩擦定律雖不完全正確，但由于具有較大的近似性和普遍性，至今仍在一般工程計算中廣泛采

用。而現代摩擦學研究發現，以下情況表明，古典摩擦定律有待進一步完善： 1）當法向載荷較大時，即真實接觸面積接近于表觀接觸面積時，摩擦力與法向載荷呈非線性關系，摩擦力增加很快；

2）粘彈材料的摩擦力與接觸面積有關，只有金屬等具有一定屈服 限材料的摩擦力才表觀接觸面積無關。

3）嚴格地說，摩擦力與滑動速度有關，金屬的摩擦力隨速度變化不大； 4）粘彈性材料的靜摩擦系數不大于動摩擦系數。

8、減少機械摩擦和磨損的主要措施有哪些？ 答：減少機械摩擦的主要措施有：

1）合理選擇配對使用摩擦副的材料（如鋼對青銅）； 2）確定零件表面合理的粗糙度值；

3）使用潤滑油和有極壓作用的添加亮晶劑，在摩擦表面生成邊界膜； 4）以滾動接觸代替滑動接觸； 減少磨損的主要措施有：

1）合理選擇配對使用摩擦副的材料； 2）確定零件表面合理的粗糙嚦和硬度值； 3）使用潤滑劑，實現液體潤滑或混合潤滑； 4）以滾動接觸代替滑動接觸；

5）通過零件表面強化、表面涂層提高其耐磨性。

9、防止和減少機械結構振動的原則措施有哪些？

答：1）選用剛度大、重量經、阻尼性能好的材料作為結構的主體材料 2）采用合理的壁厚和筋壁布置，提高結構剛度、減少結構重量；

3）采用適當的結構形式和工藝，如機床大件的雙層壁不出砂結構和焊接結構等，增加結構內摩擦，提高結構阻尼能力；

4）使系統工作時產生的沖擊力（如銑刀齒的切入，工作臺換向，旋轉件的離心力等）與瓻統結構的

固有頻率相互遠離，避免產生共振；

5）根據系統的動態特性，采用外部輸入能量的方法，實現減振的主動控制；

6）在系統采用各類減振器（固體摩擦、液體摩擦、電磁聲和渦流阻尼），減少振動的振幅； 7）采用粘彈性聚合物或滯彈性松弛高阻尼合金附著在振暐處吸附振動能量，將其轉為熱量消散掉等；

8）采用隔振地基或隔振器（墊）隔除外部振動能量向系統內部傳入；

9）對于旋轉運動件 特別是高速），質量頒布要均勻對稱，重心應在其旋轉中心線上，避免信心產

生的離心力作用；

10）對于機床，尺量采用連續、平衡的切削過程，避免產生各種周期的和非周期的力沖擊（如飛刀

銑削、滑枕、工作臺往得運動時換向等），而導致強迫振動乃至共振。10、簡述怇準件設計的意義。

答：1）減輕設計工作量，縮短設計周期，有利于設計人員將主要精力用于關鍵零部件的設

計； 2）便于建立專門工廠采用最先進的技術大規模地生產標準零部件，有利于合理使用原材料、節約能

源、降低成本、提高質量和可靠性、提高勞動生產率； 3）增大互換性，便于維修；

4）便于產品改進，增加產品品種；

5）采用與國際標準一致的國家標準，有利于產品走向國際市場。

因此，在機械零件的設計中，設計人員必須了角和掌握有關的各項標準并認真地貫徹執行，不斷提

高設計產品的標準化程度。3.3 機械零、部件設計

1、指出齒輪傳動的特點及適用范圍。答：齒輪傳動是現代機械中應用最廣的一種傳動形式。齒輪傳動的優點是：瞬時傳動比恒定，工作

平穩，傳動準確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力；適用的功率和速度范圍廣，功率從

接近于零的微小值到數萬千瓦，圓周速度從很低到300m/s；傳動效率高，η=0.92-0.98，在常

用的機械傳動中，齒輪傳動的效率較高；工作可靠使用壽命長；外廓尺寸小，結構緊湊。齒輪傳動的主要缺點是：制造和安裝精度要求較高，需專門設備制造，成本較高，不宜用于較遠距

離兩軸之間的傳動。

2、軸零件在結構設計時要滿足哪些條件？

答：軸和裝在軸上的零件要有準確的工作位置，軸必須具有足夠的強度和剛度，軸上的零件應便于

裝拆和調整，軸應具有良好的制造工藝性等。

3、滾珠絲杠副主要應用在哪些場合？

答：滾珠螺旋傳動具有傳動效率高、起動力矩小、傳動靈敏平穩、工作壽命長等優點，故在機床、汽車和航空等制造業中應用廣泛。主要缺點是制造工藝比較復雜。

4、帶傳動主要有哪些類型？

答：常用帶傳動有平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動和同步帶傳動等。

平帶傳動結構最簡單，帶輪也容易制造在傳動中心距較大情況下應用較多。

V帶有普通V帶、窄V帶等多種類型，在同樣張緊力下，V 帶傳動較平帶傳動能產生更大摩擦力，V 帶允許的傳動力比較大，結構較緊湊，并多已標準化大量生產，因而比平帶傳動應用廣泛。

多楔帶兼有平帶和V帶的優點，柔性好，摩擦力大，傳遞功率高，解決了多______________根V帶長短不一而使各

帶受力不均的問題。多楔帶主要用于傳遞功率較大而結構要求緊湊的場合。同步齒形帶綜合了帶傳動和齒輪傳動的優點。同步帶通常由鋼絲繩或玻璃纖維繩等為抗拉層、氯丁

橡膠或聚氨酯橡膠為基體、工作面上帶齒的環狀帶等組成。工作時，帶的凸齒與帶輪外緣上的齒槽

嚙合傳動。由于抗拉層承載后變形小，能保持同步帶周節不變，故帶與帶輪沒有相對滑動，從而保

證同步傳動。

5、螺栓組防松的方法有哪些？

答：有機械防松（如采用開口銷與六角開槽螺母、止動墊圈、串聯鋼絲等）、摩擦防松（如采用雙 螺母、彈簧墊圈、鎖緊螺母等）和永久防松（即破壞螺紋副防松，如采用沖點、涂粘合劑）。

6、銷的主要功能包括哪些方面？

答：定位銷（用于固定零件之間的相對位置）、聯接銷（用于聯接并可傳遞不大的載荷）和安全銷

（用作安全裝置中的過載剪斷元件）。

7、指出離合器的種類及適用范圍。答：離合器的種類見下表。

離合器操縱離合器機械離合器嚙合式：如牙嵌式、齒式、轉鍵式等；摩擦式：如圓盤摩擦片（塊）

式、圓錐摩擦式、漲圓摩擦式、扭簧摩擦式等；電磁感應式：如轉差式、磁粉式等 氣壓離合器 液壓離合器 電磁離合器

自控離合器超越離合器嚙合式：如牙嵌式、棘輪式等；摩擦式：如滾柱式、楔塊式等 離心離合器摩擦式：如閘塊式、鋼球式、鋼砂式、鋼棒式等

安全離合器嚙合式：如牙嵌式、鋼珠式等；摩擦式：如圓盤式、圓錐式等 1）牙嵌離合器由兩個端面上有牙的半邊離合器組成。其中一個半邊離合器固定在主動軸上，另一

個半邊離合器用導鍵（或花鍵）與從動軸聯接，并可由操縱機構使其做軸向移動，以實現離合器將

運動分離與接合的功能。牙嵌離合器一般用于轉矩不大，低速接合處。

2）圓盤摩擦離合器圓盤摩擦離合器是在主動摩擦盤轉動時，由主、從動盤的接觸面間產生的摩擦

力矩傳遞轉矩，有單盤式和多盤式兩種。與牙嵌離合器相比，圓盤摩擦離合器的優點是：不論任何

速度兩軸均可接合或分離；接合過程平穩，沖擊、振動較小；從動軸的加速時間和所傳遞的最大轉 矩可調節；過載時可發生打滑，以保護重要零件不致損壞。其缺點為外廓尺寸較大；在接合、分離

過程中產生滑動摩擦故發熱較大，磨損也較大。為了散熱和減輕磨損，可以把摩擦離合器浸入油中 工作。

3）電磁離合器電磁離合器是利用電流通過激磁線圈時所產生的磁力操縱各種拼命元件，以實現接

合和分離的離合器。電磁主合器可單獨操縱，亦可集中控制和遠距離控制，與其他機電元件亦可在

主、從動部分有轉速差的情況下保持恒定轉矩（例如磁粉離合器）。電磁離合器具有結構簡單操縱

方便的優點。電磁離合器的缺點是有少量剩磁，尤其是磁力線通過摩擦片的離合器。剩磁會妨礙離

合器主、從動摩擦片的徹底分離，而在切斷電流后離合器還有殘留轉矩。

8、箱體、機架件設計的一般要求有哪些？ 答：

1）可靠性：在使用期內必須安全可靠，其結構應與所承受的外力相

協調，能滿足強度、剛度、振動穩定性、疲勞強度、熱變形等方面的要求。2）實用性：箱體、機架是機器重要的組成部分其精度、表面粗糙度、尺寸和形位公差等技術指標必須確保機器的使用性能和使用壽命。3）工藝性；結構應容易鑄造或焊接，減少和防止鑄造或焊接缺陷，便于加工裝配和調試。焊接結構應便于實現機械化處自動化焊接。4）經濟性：要尺量減輕結構質量降低材料成本，減少能源消耗、加

工工時和制造成本。根據箱體、機架的不同用途，設計中對以上各項既要有所偏重，又要統籌兼顧，要重視其外觀造型設計。

9、請說出齒輪傳動、絲杠傳動和普通皮帶傳動各自最大的區別特點（優點）。答：

1）齒輪傳動的主要優點是：瞬時傳動比恒定，工作平穩，傳動準確

可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力；適用的功率和速度范圍廣，功率從接近于零的微小

值到數萬千瓦，圓周速度從很低到300m/s；傳動效率高，η=0.92-0.98，在常用的機械傳動中，齒輪傳動的效率較高；工作可靠使用壽命長；外廓尺寸小，結構緊湊。2）絲桿傳動的優點是：降速傳動比大：對單絲螺旋而言，螺桿（或

螺母）轉動一圈，螺母（或螺桿）移動一個螺距，螺距一般很小，所以每轉一圈的移動量比齒輪齒

條傳動要小得多，對高速轉動轉換成低速直線運動可以簡化傳動系統，侃結構緊湊，并提高傳動精

度；可獲得大的軸向力：對于螺旋傳動施加一個不大的轉矩，即可得到一個大的軸向力；能實 Tj/F4+1_____現自 鎖：當螺旋的螺紋升角小于齒面間當量摩擦角時螺旋具有反行程自鎖作用即只能將傳動轉換成軸向

移動，不能將移動轉換成轉動。這對于某些調整到一定位置后，不允許因軸向載荷而造成逆轉的機

械是十分重要的，例如銑床的升降工作臺、螺旋千斤頂、螺旋壓力機等；工作平穩無噪聲。3）帶傳動的主要優點是：緩沖吸振，傳動平穩、噪聲小；帶傳動靠

摩擦力傳動，過載時帶與帶輪接觸面間發生打滑，可防止損壞其他零件；適用于兩軸中心距較大的

場合；結構簡單制造、安裝和維護等均較為方便，成本低廉。

10、簡述一般傳動齒輪的設計方法和步驟。答：齒輪傳動有多種失效形式但對于某一具體工作條件下工作的齒輪傳動，通常只有一種失效形式

是主要的失效形式，理論上應針對其主要失效形式選擇相應的設計準則和計算方法確定其傳動尺寸，17 以保證該傳動在整個工作壽命期間不發生失效。但是，對齒面磨損、塑性變形等失效形式目前尚未

建立行之有效的成熟的計算方法和完整的設計數據。目前設計一般工況下工作的齒輪傳動時，通常都只依據保證齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度

兩準則進行計算。而對高速重載易發生膠合失效的齒輪傳動，則還應進行齒面抗膠合能力的核算。

至于抵抗其他失效的能力，僅根據失效的原因，在設計中采取相應的對策而不作精確的計算。一般情況下齒輪傳動的設計準則為：

1）對閉式軟齒面齒輪傳動，主要失效形式是齒面點蝕，故按齒面 接觸疲勞強度進行設計計算，再按齒根彎曲疲勞強度進行校核。2）對閉式硬齒面齒輪傳動，其齒面搞點蝕能力較強，主要失效形 式表現為齒根彎曲疲勞折斷，故按齒根彎曲疲勞強度進行設計計算，再按齒面接觸疲勞強度進行校 核。

3）對開式齒輪傳動，主要失效形式是齒面磨損和齒根彎曲疲勞折

斷，故先按齒根彎曲疲勞強度進行設計計算，然后考慮磨損的影響，將強度計算所求得的齒輪模數 適當增大。

11、傳動齒輪設計時，如何確定齒輪的結構參數。

答：通過齒輪傳動的強度計算，確定出齒輪的主要尺寸（如齒數、模數、齒寬、螺旋角、分度圓直

徑等），齒圈、輪輻、輪子轂等的結構形式及尺寸大小，通常由結構設計而定，而不進行強度計算。

齒輪的結構設計與齒輪的幾何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及經濟性等因素有關。進行

齒輪的結構設計時，必須綜合地考慮上述各方面的因素。通常是先按齒輪的直徑大小，選定合適的

結構形式，然后再根據薦用的經驗數據，進行結構設計。

對于直徑很小的鋼制齒輪，若齒根圓到鍵槽底部的距離較小時，應將齒輪和軸做成一體（稱為齒輪 軸）。

當齒頂圓直徑小于160mm 時，一般做成實心結構的靿輪。但航空產品中的齒輪，也有做成腹板式 的。

當齒頂圓直徑小于500mm 時，宜做成腹板式結構，腹板上開孔的數目按結構尺寸大小及需要而定。

當齒頂圓直徑大于400mm 而小于1000mm 時，一般應做成輪輻截面為“十”字形的輪輻式結構 的齒輪。

為了節約貴重金屬對于尺寸較大的圓柱齒輪，可做成組裝齒圈式的結構。齒圈用鋼制，而輪芯則用

鑄鐵或鑄鋼。

12、傳動軸設計時首先應考慮和解決哪主要問題？

答：軸的設計包括結構設計和工作能力計算兩方面的內______________容。合理的結構和足夠的強度是軸設計必須 滿足的基本要求。

軸的結構設計是根據軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結構

形式和尺寸。

軸的工作能力計算包括軸的強度、剛嚦和振動穩定性等方面的計算。足夠的強度是軸的承載能力的

基本保證，軸的強度不足，則會發生塑性變形或斷裂失效使其不能正常工作。對某些旋轉精度要求

較高的軸或受力較大的細長軸，如機床主軸、電機軸等，還需保證足夠的剛度，以防止工作時產生

過大的彈性變形；對一些高速旋轉的軸，如高速磨床主軸、汽輪機主軸等，則要考慮振動穩定性問

題，以防止共振的發生。

13、簡述采用普通絲杠和滾珠絲杠傳動的各自優點和場合。

答：普通絲杠：結構簡單制造方便，成本低，易于實現自鎖，運轉平穩，但當低速或作運動的微調

時可能出現爬行。用于機床的進給、分離、定位等機構，壓力機、千斤頂的傳力螺旋等。滾珠絲杠：摩擦阻力小，傳動效率高，運轉平穩，低速時不爬行，啟動時無抖動，經調整和預緊可

實現高精度定位，壽命長。用于精密機床和數控機床，測量機械，傳動和調整螺旋，車輛，飛機上 的傳動和傳力螺旋。

14、簡述非同步傳動帶選用的一般程序。答：傳動帶選用的一般程序見下圖：

15、標準化的減速器按傳動和結構特點劃分主要有哪五種？選用時主要考慮哪些要求？ 答：減速器是指原動機與工作機之間獨立的閉式傳動裝置，用以降低轉速并相應增大轉矩。某些場

合也可用于增速裝置，并稱為增速器。按傳動和結構特點劃分，減速器可分為齒輪減速器：（圓柱

齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器）；蝸桿減速器：（圓柱蝸桿減速器、環面蝸

桿減速器、錐蝸桿減速器和蝸桿-齒輪減速器）；行星齒輪減速器；擺絲針輪減速器；諧波齒輪減速

器。上述五種減速器已有標準系列產品，使用時只需結合所需傳動功率、轉速、傳動比、工作條件

和機器的總體布置等具體要求，從產品目錄或有關手冊中選取。

16、兩件聯接常有哪些形式和方法？ 答：機械靜聯接又分為可拆聯接和不可拆聯接。可拆聯接是不須毀壞聯接中的任一零件就可拆開的

聯接，故多次裝拆無損于其使用性能。常用的有螺紋聯接、鍵聯接（包括共花鍵聯接、無鍵聯接）

及銷聯接等，其中尤以螺紋聯接和鍵聯接應用較廣。不可拆聯接是至少必須毀壞聯接中的某

一部分

才能拆開的聯接，常見的有鉚釘聯接、焊接、膠接等。

17、什么是離合器？離合器的主要功能和設計要求是什么？

答：離合器是主、從動部分在同軸線上傳遞轉矩和旋轉運動時，在不停機狀態下實現分離和接合的 裝置。安置在機械設備傳動系統中的離合器通過操縱或自控進行離合，可以完成工作機啟動、停止、換向、變速等工作。離合器還具有軟啟動、節能、吸收沖擊能量、減緩振動、實現速度超越、防止

逆轉以及對傳動系統的過載保護等功能。

對離合器的基本要求是：接合平穩，分離徹底，動作準確；結構簡單，外廓尺寸、重量和轉動慣量

小；工作安全可靠，操縱方便、省力，對接合元件的壓緊力能在內部平衡；接合元件耐磨，散熱性

能好，工作壽命長。

18、什么是制動器？對制動器的基本要求是什么？

答：制動器是使運轉中的機構或機器迅速減速、停止并保持停止狀態的裝置；有時也用作調節或限

制機構或機器的運動速度（例如使重物以恒定速度下降）。制動器是保證機構或機器安全工作的重

要部件。對制動器基本要求是：制動可靠，操縱靈活，散熱良好，重量輕，結構緊湊，便于安裝和

維護。為了減小制動轉矩，縮小制動器的尺寸，通常將制動器安裝在制動對象傳動軸系的高速軸上。

但對于安全度要求高的設備，如礦井提升機等，因高速軸距制動對象較遠，安全可靠度較差，傳動

軸系發生斷軸事故，制動對象的安全仍然沒有保證。所以還需在低速軸上安裝安全制動器。3.4 氣動、液壓傳動控制系統

1、常用的氣動、液壓元件最基本的有哪些？按功能控制閥又分為哪幾類？

答：氣動、液壓最基本的元件是動力元件（液壓泵、液壓馬達）、執行元件（液壓缸）、控制元件

（方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥等）和輔助元件（油箱、油管、濾油器、儲能器等）。按功能控制閥可分為壓力控制閥（溢流閥、減壓閥）、流量控制閥（節流閥、調速閥）、方向控制

閥（液控單向閥、電磁換向閥）。

2、說出液壓傳動的主要優缺點。

答：與齒輪、螺旋等以固體作為傳動構件相比，液壓傳動具有以下優點：易于獲得很大______________的力或力矩，傳遞相同功率時體積小、重量輕、運動慣性小、反映速度快；可以在較大的范圍內方便地實現無級

調速；傳動平穩，易于實現頻繁的換向和過載保護；易于實現自動控制，且其執行機構能以一定的

精度自動地按照輸入信號（常為機械量）的變化規律動作（液壓隨動），并將力或功率放大；摩擦

運動表面得到自行潤滑，壽命較長；液壓元件易于實現通用化、標準化、系列化，便于設計和推廣

使用，系統而已靈活方便；很容易實現直線運動。

液壓傳動的缺點是：由于油液存在漏損和阻力，效率較低；系統受溫度的影響較大，以及油液不可

避免地泄漏及管道彈性變形，不能保證嚴格的傳動比；液壓元件加工和裝配精度要求較高，價格較

貴，液壓系統可能因控制元件失靈喪失工作能力，元件的維護和檢修要求較高的技術水平；液壓元

件中的密封件易于磨損，需經常更換，費用較高，密封件磨損還會告成因泄漏而污染環境的弊端。

3、液壓系統中密封的重要意義是什么？常用的動密封有哪些類型？ 答：液壓系統中密封的重要意義是防止泄漏造成污染和浪費，以及對系統工作穩定性和可靠性的影 響。

動密封按不同的相對運動類型分旋轉式和移動式。旋轉式動密封又按被密封兩結合面間是否有間隙，分接觸型和非接觸型兩種。動密封的設計和選用除考慮其適應性和密封能力，還應考慮使用時的壽

命和可靠性。常用動密封形式有：成型填料密封、油封、機械密封硬填料密封和螺旋密封。

4、舉例說明液壓系統壓力不足產生的原因和解決方法。答：

液壓系統壓力不足原因 解決方法 溢流閥卡死、拆下溢流閥修理、油泵磨損嚴重、更換新油泵、閥體上壓力油堵崩掉、重新堵死、管路過長或管徑過細改用大管徑油管或重新設計管路長度 3.5 電氣傳動基礎

1、簡述電動機的種類和用途。

答：在工程機械中應用的電動機主要分為兩大類：機械能轉化為電能是發電機，其中包括直流發電

機和交流發電機；電能轉化為機械能是電能機，其中包括直流電動機、交流異步電動機和同步電動

機等。根據電動機不同的控制方式又可分為伺服電動機和步進電動機。

2、簡述直流電動機和交流電動機的調速方法。答：直流電動機主要調速方式為

1）改變電樞電阻：使用變阻器或接觸器、電阻器通過調節電樞電阻 調速；

2）改變電樞電壓：通過電動機-發電機組、晶閘玡變流器或晶體管晶 閘管開關電路改變電樞電壓調速；

3）改變磁通：通過直流電源變阻器、電動機擴大機或磁放大器、晶 閘管變敁器改變線圈磁量使電動機實現調速。

異步電動機的調速：由于異步電動機轉子轉速n=（1-s）60f/p，因此可以通過改變極對數p電源頻率f和轉差率s 三種方法調節轉速。改變極對數p采用有級

電動

機進行有級調速；應用電子變頻器改變電源頻率f實現電動機連續調速。

3、簡述直流電動機和交流電動機的制動方法。

答：直流電動機制動：在電動機轉子上施加與轉動方向相反的轉矩，使電動機限速（如電動機帶重

物恒速下降），或減速（如停車過程）運行。制動轉矩可以是電磁轉矩，也可能是外加制動閘的機

械摩擦轉矩。電磁制動的制動力矩大、控制方便、沒有機械磨損。常用電磁制動有以下幾中方式：

1）動能（能耗）制動：一般電動機電樞斷電后，其轉子動能仍維持

轉子盧續轉動，靠風阻待摩擦損耗耗盡原有動能后停車，持續時間較長；為縮短停車過程占用時間，保持勵磁不變，電樞從電源斷開后接入電阻RL，則電樞中電動勢Ea。產生電流Ia（與電動勢狀態

方向相反），在電阻RL 上耗能，并按發電機原理在電樞上產生與轉動方向相反的電磁制動轉矩，使轉子快些減速。但轉速降至較低值時電動勢Ea和電樞電流Ia都較小，制動轉矩也較小，常輔以

制動閘加強低速制動效果。

2）反接制動：制動時保持勵磁不變，電源反接使電樞電流反向，產

生制動的電磁轉矩。同時應串入附加電阻RL 以限制過大的電流。當轉速下降至零時，應及時切斷 電源，以防電動機向反方向重新啟動。以上制動方式切使附加電阻上產生相當大的能量損耗，運行

經濟性較差。

3）反饋制動：在直流電動機帶恒定轉矩負載并采用調壓調速運行 時，如需降低轉速，應先降低電樞電壓，些時電動機轉速n 與___________電勢Ea不會突變，因而暫時U〈Ea，電樞電流Ia反向，成發電狀態運行，向電源反饋電能，并產生制動的電磁轉矩，使轉速下降。在此

過程中電樞轉子多余的動能反饋給電源，而不是空耗在附加電阻上，因此運行經濟性較好。異步電動機制動方法有：

① 能耗制動：當電動機定子繞組與交流電源斷開后，立即接 到一個直流電源上，流入的直流電流在氣隙中建立一個靜止不動的磁場，它在旋轉著的轉子繞組中

感生電流、電阻損耗：轉子電流與靜止磁場相作用產生制動轉矩。② 發電（再生）制動：當電動機轉子轉速大于定子旋轉磁場 的同步轉速（用外力使電動機轉子加速或定子電源頻率減低）時，電動機處于發電機制定運行狀態。

③ 反接制動：電動機電源相序改變，使旋轉磁場旋轉方向改 變；或因負載作用使轉子反轉，均可使電動機旋轉磁場與轉子旋轉方向相反，產生制動轉矩。與直

流電動機反接制動相似，此時如仍維持電源電壓不變，定子電流將很大，要采取限流措施。

4、簡述電動機選用的一般原則。

答：電動機的選用時應綜合考慮下列問題：

（1）根據機械負載性質和生產工藝對電動機啟動、制動、反轉、調速等要求，選擇電動機類型。

（2）根據負載轉矩、轉速變化范圍和啟動頻繁程度等要求，考慮電動機的溫升限制、過載能力與啟

動轉矩倍數選擇電動機容量，并確定通風冷卻方式。容量選擇應適當留有余量。

（3）根據使用場所的環境條件如溫度、濕度、灰塵、腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的防護等級和

結構與安裝方式。

（4）根據企業的電網電壓標準和對功率因數的要求，確定電動機的電壓等級與類型。（5）根據生產機械的轉速要求與http://www.tmdps.cn 械的復雜程度，選擇電動機的額定 轉速。（6）由于目前已有相當多的派生與專用產品系列，能較好地適應與滿足各行業的特殊要求，可優選

考慮選用專用系列產品。

另外，運行可靠性、條件通用性、安裝與維修是否方便、產品價格、建設費用和運行維修費用等方

面，也應在綜合考慮之列。3.6 設計方法與應用

1、簡述計算機輔助設計方法在工程方面的應用。

答：（1）用于繪圖及幾何造型繪圖應用軟件即圖形處理軟件，是計算機用于繪圖的軟件，由圖形

處理系統軟件和圖形處理應用軟件組成。CAD 繪圖系統能完成主觀圖、側視圖、剖面、局部視圖、正等軸側圖以及三維圖形的繪制。

（2）用于計算和分析CAD 系統可進行產品的靜/動態特性、磁場、溫度場、流體場、振動、強度、應變分布、熱變形等內容的分析研。CAD 系統還可用于研究

機構的運動學特性，干涉情況分析，自動給出結構的物理特性，如體積、重量、重心、慣性矩、截

面二次矩等。

（3）用于產品設計CAD系統可分為兩大類，即人機交互會話型和非會話型。前者用于設計目標難

以用數學模型定量描述的場合，人在設計過程中起到推理、分析、判斷、決策的作用，該系統適于

新產品的開發設計。非會話型設計過程即計算機按設計師編制的程序自動完成設計的各個工作步驟，適用于設計目標能夠定量加以描述的場合，即變異性設計和適應性設計。

（4）計算機仿真及試驗CAD 系統在設計階段，為了對設計對象進行性能評價、決策，特別是對難

以實時對實物進行性能試驗的工程對象，如：價值昂貴的武器系統，難以進行實物試驗的航空航天

產品，難以復現的瞬態過程，大型結構及大型設備的性能預測研究等。采用模擬或仿真技術

進行性

能評價有重要的實用價值。另外，使用計算機控制產品的驗收及性能試驗，進行數據的采集、分析、處理已是現代產品試驗技術的主要特征之一。

2、簡述人機工程設計的一般原則。

答：人機工程設計的一般指導原則如下：

1）工作空間應符合人體尺寸和工作類型，身體姿勢、體力和運動 三者應適宜操作并互相制約。不同姿勢下的工作空間和有利工作區域與方向在考慮工作空間時，應

使四肢具有足夠的活動空間。工作器具應與人的四肢相適應。各種操縱器具的布置應在人體功能可

能實現的范圍內。

2）信息的顯示與信號的選擇設計和布置，應與人的感覺能力（視

覺、聽覺、觸覺）相適應。信息的顯示有視覺、聽覺和觸覺三類。通常，信息通過視覺獲得但在緊

急情況下使用聽覺顯示的效果更大。因為對于突然發生的聲音，人具有特殊的反應能力。但過度地

應用聽覺顯示，易使人疲勞。

3）操縱、調節部件的選擇造型和布置，應適合有關身體部位及其

運動，并考慮有關靈敏度、精確度、速度、作用力等方面的要求。控制件設計的一般要求如下：

①.控制件的運動方向應與被控制動作或顯示器的運動方向一致； ②.控制件的造型應s21使操作者只用一般的體力；

③.要求精確度較高的操作活動只能使用較小的體力，但應保持適當 的阻力，使操作者對操作的精確度有所感覺；

④.不同設備完成相同功能控制件的大小和形狀應一致；

⑤.控制件應易于識別，可以用顏色、尺寸、開關或在控制面板上加 說明予以區別;⑥.除非故意聯動，控制件的使用不應互相干擾； ⑦.要求迅速或精確高速的地方用手進行操作； ⑧.為執行若干個分段控制，應采用止動型控制；

⑨.當控制件要求用力大或要求連續向前用力時，可選用腳操作。4）環境、安全和技術文件等方面的考慮。工作環境對人的工能 力和安全有巨大影響。但廣義工作環境設計的探討已超出設備設計的范疇。環境條件包括溫度、濕

度、輻射熱、灰塵、射線、氣體、氣壓、重力、加速度、照明、色彩、噪聲、振動等。在人-機設計

中著重考慮的應是設備本身對人（操作人員或服務對象）所處環境的劣化和設備設計嘆人所處環境 的改善兩個方面。在交通運輸市畝中，設備為有關人員提供了“小”環境備件，空調、通風、減振、降噪等是此類設備的設計所必須考慮的人機界面問題。

3、簡述模塊化設計的含義和劃分原則。

答：模塊化設計是在對產品進行市場分析、預測、功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列

通用的

功能模塊，根據用戶要求，對模塊進行選擇和組合，構成不同功能或功能相同性能不同、規格不同 的產品。

模塊化莾計的劃分原則是力求以少數模塊組成盡可能多的產品，并在滿足要求的基礎上使產品精度

高、性能穩定、結構簡單、成本低廉，且模塊結構應簡單規范，模塊間的聯系盡可能簡單。劃分模

塊既要兼顧制造管理方便，具有較大靈活性，避免組合時產生混亂，又要考慮到該模塊系列將來的

擴展和向專用、變型產品的輻射。劃分的優劣直接影響模塊系列設計的成功與否。劃分前必須對系

統進行仔細、系統的功能分析和結構分析，并要注意下各點： 1）模塊在整個系統中的作用及其更換的可能性和必要性； 2）保持模塊在功能及結構方面有一定的獨立性和完整性； 3）模塊間的接合要素應便于聯接與分離； 4）模塊的劃分不能影響系統的主要功能。

4、簡述生命周期設計的含義和應用。

答：產品生命周期設計其目標是所設計的產品對社會的貢獻最大，而對制造商、用戶和環境的成本 最小。它是一種在設計階段即考慮產品整個生命周期內價值的設計方法這些價值包括產品所需的功

能、產品的可生產性、可裝配性、可測試性、可拆卸性、可運輸性及其循環利用性和環境友好性。

生命周期設計要求設計師評估生命周期成本，并將評價結果用于指導設計和制造方案的決策。生命周期設計的應用見下圖。

5、簡述創新設計的含義和方法。

答：創新設計是技術創新的重要內容，是希望在設計中更充分發揮設計者的創造力，利用最新的科

技成果，在現代設計理論方法的指導下，設計出更具有競爭力的新穎產品。創新設計可分為開發型

設計、變異設計和反求設計三種類型。

1）開心型設計是針對新任務進行從有所不同方案到結構方案的新 設計，完成從產品規劃到施工設計的全過程，是在探索中創新。

2）變異地設計是在已有產品的基礎上，進行原理方案機構結構、參

數、尺寸的變異以適用市場新的要求或提高競爭力，變型系列產品在生產中廣泛應用，這是通過變

異的一種創新。

反求設計是針對已有產品或設計、進行分析、消化、吸收，掌握其關鍵技術，進而開心出同類的先

進產品，這是一種在吸取中的創新。第四章機械制造工藝學 4.1 工藝過程設計

1、什么是工藝規程？簡述工藝規程的設計依據和基本程序。

答：工藝規程是規定產品和零部件加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是企業生產中的指導性 技術文件。

設計工藝規程的主要主要依據（亦即原始材料）主要有： 1）零件的樣圖及相關的裝配圖 2）產品驗收的質量標準

3）企業生產條件毛坯生產、專用工藝裝備制造條件 4）通用與標準工藝裝備及有關手冊資料 設計工藝規程的基本程序（基本步驟）：

1）產品裝配與零件圖分析、產品性能功用、零件結構工藝性 2）確定毛坯制造方法

3）擬訂零件制造工藝路線選擇定位基準面

4）工序設計：確定各工序中的工步順序與內容；各工序所用設備、工藝裝備；各工序尺寸與加工

余量；主要加工工序分析；計算工時定額； 5）編制工藝規程文件

2、工藝規程設計中最應注意的問題是哪些？

答：工藝規程設計中最應注意的問題（即解決的主要問題）有： ①.零件的結構工藝性分析 ②.零件加工中的基準選擇 ③.表面加工方法選擇 ④.加工階段的劃分 ⑤.加工順序的安排 ⑥.工序的合理組合 ⑦.加工余量的確定 ⑧.加工工序尺寸的計算 ⑨.主要工序的分析

3、結構工藝性審查的主要對象和內容包括哪些？審查的目的和意 義何在？ 答：產品結構工藝性審查系指工藝設計人員對產品及零件部件的結構，分階段進行可加工性、可裝

配性、可維修性和經濟性分析、評價。其審查的主要對象： ①.自行設計的新產品

②.根據引進的技術資料或樣機開發的產品 ③.根據市場需求進行局部改造設計的老產品 其審查目的：

①.發現產品的設計及工藝生問題

②.提前預見到生產所需關鍵設備或專用工藝設備 結構審查時應考慮的主要因素有：

①.產品的類型、結構特點與復雜程度； ②.生產類型與產品發展前景

③.企業現有生產工藝技術的發慌趨勢及可推廣國內外的新工藝、新技術、新裝備等。

4、什么是基準？工藝基準選擇的主要原則是什么？

答：所謂工藝基準就是零件上用來確定其它點、線、面的那些點、26 線、面。其可分為：設計基準——在零件力樣上用來確定其它點、線、面的位置的基準；工藝基準

——在加工和裝配過程中使用的基準。其又可分為工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準等。

工藝基準選擇的原則是（這里是指定位）： ①.精基準選擇的原則

①.基準重合原則即盡可能選擇零件的設計基準作為定位基準，這樣可消除由于基準不重合帶來的

基準不重合誤差。

②.基準統一原則即盡可能在加工工序中采用同一基準，以簡化夾具設計及工序集中提高加工精度 和生產率。

③.互為基準原則即在主要零件中的兩個重要表面有高的相對位置要求時，一般在精加工時先以其

中一面作為定位基準加工另一表面，再換它們的位置，如此多次加工就能保證它們之間的相互位置 精度。

④.自為基準原則對零件上的重要工作表面的加工儲備量及一些先整加工方法往往采用被加工表

面本身作為基準以保證加工質量。②.粗基準的選擇

①.為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應以不加工表面作為粗基準； ②.為保證零件上的重要表面加工俠量小而均勻，則要以該表面作為粗基準； ③.為使毛坯上多個表面的加工余量較為均勻，應選擇能使其余毛坯面到所選粗基準的位置誤差得

到均勻的毛坯面為粗基準。如階梯軸的置身輔助副本基準應該選中間階梯的端面；

④.在沒有設計要求保證表面余量均勻的情況下，若零件_____________9每個表面都需加工，則應選擇加工小的表 面為粗基準；

⑤.粗基準應便于定位、裝夾和加工；

⑥.粗基準應盡可能平整、光整：有飛邊、澆口、冒口的表面以及分型面、分模面不應作為粗基準；

⑦.同一定位自由度方向的粗基準一般只允許使用一次。

5、工藝路線設計的內容和所要解決的問題是什么？

答：工藝路線設計中解決的主要問題包括：表面加工方法選擇、加工階段的劃分與加工順序的安排

以及工序的合理組合等。表面加工方法選擇：

①.表面的加工要求考慮經濟加工精度； ②.要考慮加工方法對相對位置精度的影響； ③.加工方法應對零件材料的可加工性相適應； ④.加工方法要考慮生產類型； ⑤.加工方法要考慮現場加工條件； 加工階段劃分：

①.粗加工階段高效地切除各加工表面的大部分余量，為進一步加工做準備；

②.半精加工階段降低粗加工時帶來的誤差，使工件達到一定精度，精加工做好準備，并對一些

次要表面完成加工；

③.精加工階段其主要目的是保證主要表面的精度；

④.光整加工其主要目的是降低粗糙度或進一步提高加工精度。加工順序的安排（擬訂）：

①.機械加工順序安排：先粗后精；先基準后其它，先平后孔、先主后次；

②.熱處理工序安排：改善機械加工工藝性熱處理；提高機械性能熱處理；穩定性熱處理； ③.其它輔助工序的安排：檢驗工嚏、其它特殊要求——探傷、退沙等； ④.工序合理組合：

I.集中和工序分散的合理組合：

a． 所謂工序集中就是在一次工胅下盡可能同時加工多個表面；

b． 而工序分散是每個表面的加工盡可能分散到不同的工序中去加工。

II.工序集中的特點：有利采用高效專用機床和工藝裝備，工件安裝次數少，操作工人少，占地

面積小，容易保證各表面位置精度，設備制造周期長，可靠性好，要求高。

III.工序分散的特點：機床、夾具、刀具簡單，調整簡便，生產準備工作小，工序柔性好，可選較

為合理的切削用量，設備多。

IV.工序集中與工序分散之間的關系及組合應根據生產類型及加工精度和現場生產條件合理組合。

6、工藝路線的設計應首先確定加工的方法選擇表面加工方法時應 遵守哪些原則？

答：選擇表面加工方法時應遵守下列原則： ①.經濟加工精度加工表面粗糙度；

②.對幾何形狀精度和位置精度與選擇方法相適應； ③.加工方法與所選加工材料的可加工性相適應； ④.加工方法與加工類型相適應； ⑤.加工方法與現場設備情況相適應。

7、機械加工工藝順序安排有哪幾個先后原則？

答：先基準后其它；先主后次，以主帶次；先面后孔；先粗后精。

8、簡述工藝方案的技術經濟評價原則和方法。答：工藝方案的評價原則：

①.成本指標：有關費用（工藝成本）；生產成本=工藝成本+無關費用；工藝成本約占生產成本的

70%~75%，作為評價工藝方案的成本指標。②.投資指標

③.追加投資回收期T1=（I2-I1）/（C2-C1）I1、I2——兩種投資方案的投資總額 C1、C2——兩種方案的工藝成本 工藝方案經濟評價評價方法：（1）C=VN+F——工藝成本（2）C1=V+F/N——單件成本

若兩種方案投資額相差大時，必須考慮投資回收期：（1）應小于工藝裝備使用年限（2）應小于產品生產年限（3）應小于國家規定的年限 4．2 工藝裝備的設計與制造

1、工藝裝備包括哪些內容？它們如何分類？

答：為完成加工工藝過程必須的切削刀具、機床夾具、壓力加工和鑄造加工用的各種模具和工具焊

接加工用的夾具和工具裝配用的工具、特種加工用工具各種計量檢測工具各種加工用輔具以及各種

工位器具等統稱為工藝裝備。工藝裝備的類型：

（1）按制造工藝分類：切削加工用的工藝裝備、裝配用工藝裝備、特殊加工用工藝裝備、鑄造用工藝裝備、壓力加工用工藝裝備、焊接用工藝裝備。（2）按標準化、通用化、組合化程度分類：標準工藝裝備、通用工 藝裝備、專用工藝裝備、組合工藝裝備。

2、工藝裝備的選用和設計原則是什么？ 答：工藝裝備的選用和設計原則是： ①.高低耗原則；

②.遵守工裝設備的通化（標準化、通用化、系列化和組合化）原則； ③.盡量縮短生產準備周期，滿足試制和投產期要求； ④.縮短工藝裝備投資回收期與滿足相應的技術經濟指標，產品試制中的工藝裝備費用不超過試制

產品成本的10%-15%。產品正式生產階段中工藝裝備費用占產品成本的比例應該在5%以下。外

購工藝裝備、自制工藝裝備與專用工藝裝備的消耗成本比例應為2：1：3，以此來提高經濟效益；

⑤.保證快速高效與安全方便；

⑥.工藝裝備具有良好的結構工藝性。

3、組合工藝裝備（夾具）的特點是什么？

答：組合工藝裝備是一種帶有柔性的特殊的工藝裝備，其特點為： 1）其完全或主要由標準元件和標準部件組裝而成 2）其是針對被加工工件的某道工序的要求組裝而成的 3）用完后可拆卸還原以備后用

4）一般可組成各類機床的組合夾具、焊接、檢驗、裝配及沖模組合夾具。

4、工藝裝備選擇的依據是什么？選擇的原則是什么？選擇的程序又是什么？

答：（1）工藝裝備選擇的依據是：工藝方案；工藝規程；工序要求與設備；本企業的現有工藝裝備

條件；各類工藝裝備的標準、訂購手冊、圖冊及使用說明書。

（2）其選擇的原則是：高效低耗；標準化、通用化、系列化、組合化； 生產周期短；滿足投資回收期要求及經濟指標；方便、省力；良好的結構工藝性，便于制造。（3）其選擇的程序是：認真分析工藝方案；確定工藝裝備類型（標準、通用、專用、組合）與規格；

填寫各種工藝裝備明細表或編制工藝裝備設計任務書；主管批準。

5、進行工藝裝備驗證的目的和內容是什么？如何進行工藝裝備的驗證？

29（1）進行工藝裝備驗證的目的：

①.保證產品零件部件加工質量符合設計和工藝要求。

②.驗證工藝裝備的可靠性、合理性、安全性以保證產品的正常生產。（2）工藝裝備驗證的內容：

①.安裝方便、可靠、安全、總重量是否超過設備承重能力。②.保證工件正確、可靠的定位與夾緊等。

③.滿足工藝要求，在加工余量、切削用量符合工藝要求的條件下工藝裝備剛度是否滿足加工要求，刀具是否干涉等。

④.滿足生產進度和批量生產要求。（3）工藝裝備的驗證方法： ①.固定場地、固定設備上驗證。②.現場驗證。

③.重點驗證——大型、復雜、精密、關鍵的工藝裝備。④.一般驗證。⑤.簡單驗證。4．3 車間平面設計

1、車間平面設備布置的原則是什么？

答：車間平面設備布置的原則：生產效率；生產設備的利用率穩定；生產過程的工件庫存量小，加

工流程平衡；生產柔性與適應性；生產的經濟性。

2、如何根據產品品種P和產品Q 來確定車間生產設備的布置方案？

答：車間生產設備的布置方案基本取決于產品種類和生產量，根據P（產品種類）—Q（生產量）分

析建立P—Q圖，再確定車間生產設備的布置方案。

（1）按產品（流水線生產線）的設備布置方案——Q/P比值大時，適合于連續的大量生產，應按照生產產品的工藝路線進行車間生產以及輔助設備的布置；（2）按工程（或專業化）的設備布置方案——當Q/P 小時，即單件，多品種小批量生產。同類型生產設備集中布置在車間的一個區域內，形成專業化的加工區域；（3）成組（或單元）的設備布置方案——當Q/P介于上述兩者之間，可按成組技術原理和方法將多種產品的零件分類成組，形成較大的成組批量，針對擴大批量的零件

組的加工需要來布置車間生產設備和輔助設備形成生產單元。

3、車間生產設備的布置方式都有哪幾種？各有何特點？適合于何種場合？ 答：車間生產設備的布置有機群式和流水線兩種布置。

（1）機群式布置按工程或工藝專業化原則，將同類機床布置在一

個區域其特點是對產品品種適應性強，有得工藝管理和提高設備利用率，生產管理方便，一般工件

加工路線長周轉多，生產周期長在制品量大且流動資金占用多，車間之間協作多，管理工作復雜。

（2）流水線布置按生產對象專業化原則對某種零件（或零件組）

按其加工順序來排列各種生產設備和輔助設備組成流水線。其特點：單一品種流水線，適用于大量

生產方式；多品種（成組、可變）流水線，適用于少品種成批生產。

柔性制造系統（FMS）由加工中心和數控機床為主的機床系統，物料搬運系統、計算機控制系統組

成的柔性制造系統。有很高的柔性加工可變性，特別適用于多品種小批量生產，具有高效自動化水

平高的特點。

4．4 切（磨）削加工

1、何謂切削合力，切削合力與主切削力、進給抗力和吃刀抗力四者的關系如何？

答：在切削過程中為克服工件的變形抗力及刀具前刀面、后刀面上切屑層摩擦力，刀具要受到一個

作用力R稱為切削合力，其方向與大小依切削條件變化而變化，為適應機床、夾具、刀具的設計、使用的需要，需將R 分解為主切削力Pz、進給抗力Px 和吃刀抗力Py，四者的關系為：R=（Pz2+Py2+Px2）1/2；切削法向力PN 為Px、Py的合力，當切深t遠大于進給量s，并且刀尖

圓弧半徑re及刃傾角λs 又不大時，切削合力將近似地處于于刀具與工件的正交平面內，則：Px≈PNsinKτ，Py≈PNcosKτ。

2、影響切削力的因素有哪些？刀具對切削力的影響因素有哪些？ 答：影響切削力的因素有：工件材料，切削速度，進給量與切削深度，刀具的前角、主偏角、刃傾

角、刀尖圓半徑和刀具的磨損、切削液等。刀具對切削力的影響因素：

（1）前角γ 一般γ增大時切削力下降，并且對Px、Py 的影響比對Pz 的影響大。（2）主偏角

Kr 切削塑性金屬時當Kr在小于60°-75°的范圍內增大時，切削力減小；當Kr 在大于60°-75°

范圍內增大時，由于刀尖圓弧的影響切削力又增大；切削脆性金屬時Kr>45°，后切削力基本不變。

（3）刃傾角λs 當λs 在10°-45°范圍內變動時，切削力基本不變；但當λs 減小時，Py增大，Px減小。（4）刀尖圓弧半徑對切削力影響不大；但當re增大時，Py 增大，Px減小。（5）刀具

磨損磨損增大，切削力增大，尤Py 增大最明顯。

3、刀具磨損的類型以及刀具耐用度如何確定？ 答：在切削過程中工件—刀具—切屑的接觸區發生強烈的摩擦，刀具切削部分會不可避免的磨損，刀具磨損的形式有：（1）前刀面磨損成月牙狀或凹洼，亦稱月牙形磨損；（2）后刀面磨損是刀

具后刀面與工件發生磨損，形成一道后角為零的磨損區；（3）刀尖磨損系刀尖圓弧下的后刀面及臨

近的副后刀面上的磨損，是刀具主后刀面磨損的延續；（4）邊界磨損系刀尖在后刀面上相應工件

外圓處形成的磨損深溝。

刀具耐用度指刀具重新刃磨后開始使用到又磨損到規定的磨損限度內時總實際切削時間。

4、試述切削加工工藝方法類別

答：我國現行的行業標準JB/T5992-1992《機械制造工藝方法分類與代碼》，將工藝方法

按大類、中類、小類和細分類四個層次劃分。其中切削加工列為第三類：一般有外圓、平面和內孔及漸開線 加工方法。

5、試述外圓表面、孔和平面的加工方案（略）。

答：見機械工程師資格考試指導書表4.4-3《外圓表面加工方案》P169、表4.4-4《孔加工方案》、表4.4-5《平面加工方案》。P169.6、試述經濟加工精度的概念及如何正確理解其含義。

答：經濟加工精度是指在正常加工條件下，該加工方法所能保證的加工精度。其含義可進一步理解 為：

①.經濟加工精度是一個范圍，在這范圍內成本經濟合理。②.經濟加工精度是一個動態概念，隨機床、刀具、夾具和工藝技術水平的改善會隨之提高。③.有關手冊文獻所介紹的加工精度一般可代表加工經濟精度。

7、試述典型的車削、銑削、磨削加工以及車削、銑削、磨削加工的新技術。（1）典型的車削類型：外圓柱、端面、滾壓；內孔的車、鉆、擴、鉸、鏜、滾壓；螺旋面：車外螺紋、內螺紋、旋風切螺紋、攻內螺紋、繞制彈簧；切斷、切槽；錐

面、球面、橢圓柱面；特殊表面，成型、仿形曲面車削。

（2）銑削典型表面加工類型：銑平面、鍵槽；銑弧形面、圓曲面、球面；銑齒形，直、圓弧、錐、齒條；銑花鍵；銑凸輪。

（3）磨削典型表面加工類型：磨外圓、外錐面；磨端面；磨內孔； 磨曲面、凹球面、內球面；磨齒輪、齒形；專用表面磨削。

（4）車削新技術：加熱車削：激光加熱、等離子弧加熱；超聲車削（振動）；超精車削；薅態車

削；雙主軸車削。

（5）銑削新技術：高速銑削；超硬銑削。

（6）磨削新技術：速磨削；高速成型磨削；超精磨削。

8、試述順銑與逆銑的特點：

答：順銑和逆銑都發球周銑。順銑時，銑刀旋轉方向與工件前進方向一致，其特點：（1）每齒銑削

厚度從最大到最小，刀具易切入工件。

（2）平均切削厚度大。（3）順銑時刀具耐用度高，機床動力消耗較低。

（4）刀齒對工件的切削分為F1 向下，有利于夾緊工件，加工過程平穩。（5）其切削分力F2 大

于工作臺的摩擦阻力進會千萬工作臺竄動，工作臺絲杠間隙引起切削不穩定。

逆銑時，銑刀旋轉方向與工件前進方向相反，其特點：（1）其水平切削分力F2 的方向與工件進給

方向相反，切削進給平穩，有利于提高加工聨面質量和防止扎刀現象；（2）其垂直切削分力1 向

上，不利于工件夾緊；（3）平均切削厚度較小；（4）刀刃切入工件時，是從已加工表面圀始進刀，切削厚度從零開始，刀刃受擠壓，磨損嚴重，加工表面粗糙度差，有嚴重的加工硬化層。

9、試述按照機床夾具通用化程度的不同，機床夾具可分為那些類型及它們的應用范圍。答：按機床夾具通用化程度的不同，機床夾具可分為專用夾具、通用夾具、專業化可調夾具 成組

夾具）和組合夾具等。

10、什么是欠定位和過定位？在機床夾具設計時能否出現欠定位和過定位？為什么？ 答：夾具上工件定位件所能限制的工件自由度小于按照相關工藝規程要求所必須限制的自由度，稱

為欠定位。在夾具的設計、制造中不允許出現欠定位。夾具上幾個定位件都可能限制工件的同一個

或若干個自由度，造成工件定位不穩定或破壞正確定位，稱為過定位。過定位對工件會產生不良的 影響，一般都應設法消除；過定位產生的不良影響未超出工件的技術要求，則可以允許存在，有時

甚至有益。

11、試述 2-3 類型的超硬材料刀具，并說明它們的應用對象。

答：見機械工程師資格考試指導書表4.4-19《各類刀具材料的主要性能》：P187

12、試述刀具幾何參數的選擇原則。答：刀具幾何參數的選擇原則：

（1）前角——工件材料的強度、硬度愈低，塑性愈好；刀具材料的

抗彎強度和沖擊韌度較高；工藝系統剛性差或機床功率不足等，應取大前角。（2）后角——應取較大后角的情況：精加工時切削厚度薄；多刃刀

具切削厚度薄；加工工件材料較軟、粘，加工硬化傾向大，彈性模量小等。應取較小后角的情況：

工件材料的強度、硬度較高；粗加工強力切削、承受沖擊載荷大的刀具；工藝系統剛性差；定尺寸

刀具（如拉刀、鉸刀等）；鏟齒刀具等。

（3）主偏角——應取較大主偏角的情況：采用硬質合金刀具進行粗 加工和半精加工；在切削過程中刀具需做中間切入工件或階梯軸等。應取較小主偏角的情況：工藝

系統剛度允許的條件下；工件材料的強度、硬度高等。

（4）副偏角——應取較大副偏角的情況：工件或刀具的剛度較差； 在切削過程中刀具需做中間切入工雙向進給等。應取較小副偏角的情況：精加工刀具；切斷、切槽

也孔加工刀具；加工高硬度和高強度的材料或斷續切削；加工細長軸等。（5）刃傾角——應取正刃傾角情況：精加工；微量切削的精加工刀

具可取特大正刃傾角；鏜刀、鉸刀等孔加工刀具加工盲孔；工藝系統剛度不足等。應取負刃傾角情

況：沖擊負荷較大的斷續切削；加工高硬度材料；孔加工刀具加工通孔等。（6）刀尖形狀——圓弧形刀尖（圓弧過渡切削刃）：多用于單刃刀

具，鉆頭、鉸刀也使用合理選用刀尖圓弧半徑值，可提高刀具耐用度，并對工件表面有修光作用，但刃磨較困難。倒角形刀尖（直線過渡切削刃）；適用于各類刀具。可提高刀具耐用度和改善工件

表面質量，同時其刃磨方便。

33（7）刃口形式——鋒刃（銳刃）：刃磨刀具的前面、后面時自然形 成的，比較銳利，廣泛應用于各類精切削刀具、成形刀具、齒輪刀具等。1）倒棱刃：通常是刃口附近的前刀面上的很窄負倒棱，主要適用于 粗加工或半精加工的硬質合金車刀、刨刀及端面銑刀。

2）消振棱刀：系在刃口附近的后刀面上一條很窄的負后角棱邊。主

要用于工藝系統剛度不足條件下進行切削的單刃刀具（如車刀、刨刀、螺紋車刀等）。3）零度刃帶（白刃）：系在刀具的主后刀面或副后刀面上靠近刃處 磨出的一條后角為零的窄棱邊。主要用于多刃刀具。

4）鈍圓刃（倒圓刃）：系在切削刃上特意研磨出一定的刃口圓角。主要適用于各種粗加工或半精加工的硬質合金刀具及其可轉位刀片。4.5 特種加工

1、什么是特種加工？常用特種加工的方法及特點有哪些？

答：特種加工是指不屬于傳統加工工藝范疇的加工工藝方法的總稱。特種加工是將電、磁、聲、光

等物理能量及化學能量或其組合施加在工件被加工的部位上，使材料被去除、累加、變形或改變性

能等。常見的特種加工有電火花加工（EDM）、激光加工（LBM）、超聲加工（USM）。（1）電火花加工：在液體中通過工具電極與工件之間的脈沖電路放 電將材料調溫蝕除。其特點為： ①.非接觸式加工，無切削受力變形 ②.放電持續時間短，熱影響范圍小 ③.工具電極消耗影響加工精度

④.可加工任何硬、脆、韌和高熔點的導電材料 ⑤.其一般可用來穿孔、行腔加工、切割等。

（2）激光加工：材料在激光照射下瞬時急劇溶化和氣化，并且產生 強烈的沖擊波，使熔化物質爆炸式的噴濺和去除實現加工，軹特點： ①.材料適應性廣，金屬非金屬均可以被加工 ②.非接觸式加工 ③.不存在工具磨損 ④.設備造價較高

⑤.其一般用來微孔、切割、焊接、熱處理刻制等。

（3）超聲（波）加工：利用超聲振動的工具端面，使懸浮在工作液 中的磨料沖向工作表面，去除工件表面材料，其特點： ①.作用力小，熱影響小

②.工具不旋轉，加工與工具形狀相似的復雜孔 ③.加工高硬度材料時，工具磨損大

④.其一般用來型腔加工、穿孔、拋光、零件清洗等，主要用于脆性材料。

2、電火花加工的基本原理。答：電火花加工是利用工具電極和工件之間的間隙防電來蝕除金屬的加工方法，其可以用來切割成

型和表面（形腔）成型加工，前者用工具電極為導線，常稱為線切割加工，后者稱為電火花成型加 工。

3、評價電火花成型加工工藝質量的主要指標是哪些？

答：評價電火花成型加工工藝質量的主要指標是：（1）加工效率：單位時間內工件材料的去除量，單位：mm3/min。（2）加工表面質量：粗糙度、表面組織變化及表面顯微裂紋等。（3）加工精

度：尺寸、位置、形狀精度。（4）工具電極損耗率：通常用工具電極的何種損耗量對工件材料的何

種蝕除之比表示。

4、影響電火花加工精度的主要因素是什么？ 答：影響電火花加工精度的主要因素：

（4）脈沖電源的質量和加工參數的選擇——包括脈沖寬度ti，放電 時間te，放電周期tp，放電重復頻率f，峰值電流ie 等。

（5）工作液——工作液可以提高放電點的能量密度，增大放電時的 爆炸力，使熔化的金屬容易排出。（6）電極材料及電極設計

（7）工藝系統的制造及安裝高速的精度和質量。

5、為提高電火花成型加工的效率應調整哪些工藝參數？如果為了降低表面粗糙度，工藝參數又應 如何調整？

答：從電火花加工材料去除率（即加工效率）和表面粗糙度公式可以看出：為提高電火花成型加工 的效率，可以提高放電時間te，或提高峰值電流ie，或提高放電重復頻率f；如果為了降低表面粗

糙度，則應減小放電時間te，或減小峰值電流ie。

6、為了保證電火花成形加工的效率和表面質量往往要犧牲什么？

答：只增加峰值電流ie，而減小放電時間te可保證加工效率和表面質量但工具電極相對損耗率增大。

7、什么是電火花線切割加工？

答：在電火花加工中利用導線電電極（鉬絲或銅絲）以及電極與工件間的相對運動和放電對工件進

行切割的加工方法叫做電火花線切割加工。

8、一般情況下電火花線切割加工達到什么樣的切割效率、表面粗糙度和加工精度？ 答：一般情況下切割效率為20mm2/（min?A）。表面粗糙度：

1）高速切割為Ra5-25μm，最佳只有Ra1μm； 2）低速切割一般可達Ra1.25μm，最佳Ra0.2μm。加工精度指尺寸精度、形狀精度和位置精度的總稱。1）快速切割時可控加工精度在0.01-0.02mm。2）低速走絲時可達0.005-0.002mm。

9、線切割加工的主要工藝參數指標及經濟性因素分析。答：線切割加工的主要工藝參數指標是：

1）切削速度指單位時間內電極絲中心線在工件上切割的面積總和，單位用mm2/min 表示，通常40-80mm2/min 為高速切削速度；將每安培電流的切割速度稱為

切割效率，一般切割效率為20 mm2/（min?A）。

2）表面粗糙高速切割為Ra5-25μm，最佳只有Ra1μm；低速切 割一般可達Ra1.25μm，最佳Ra0.2μm。

3）電極絲損耗量對高速走絲線切割機床，用電極絲在切割

10000mm2 面積后，電極絲直徑的減少量來表示。一般每切割10000mm2，淚絲直徑減少不應

大于0.01mm。

4）加工精度指尺寸精度、形狀精度和位置精度的總稱。快速切割 時0.01-0.02mm。低速走絲時0.005-0.002mm。影響線切割加工工藝經濟性因素主要有： 1）電極絲及移動速度 2）工件厚度及材料 3）預置進給速度

10、什么是激光加工？

答：激光是一種高度高，方向性好的相干光，其發散性小和單色性好，焦點處功率可達 107-1011w/cm2，溫度可達萬度以上，其加工就是利用材料在激光照射下的沖擊波使熔化物質爆

炸式噴濺去除。

11、金屬加工常用的激光器是哪些？它們之間的區別除了在工件物質以外，還在于什么？ 答：金屬加工常用的激光器有兩種，一種是固體激光器，如紅寶石激光器、玻璃激光器、YAG激光

器和金綠寶石激光器；另外一種是氣體激光器：如CO2激光器、氬激光器等。它們之間的區別除了

在工作介質外，還在于激光波長、輸出功率、應用范圍等。

12、影響激光打孔工藝質量的因素主要有哪些？ 答：影響激光打孔工藝質量的主要因素有：

1）輸出功率和照射時間：孔的尺寸隨輸出激光能量變化，能量越大，孔徑越大孔邊越深，能量適當，才能獲得好的圓度，能量提高錐度減小，能量過大孔成中鼓形，激

光的照射時間一般為幾分之一毫秒，激光能量一定時，時間太長會使能量擴散到非加工區，時間太

短則因功率密度過大使蝕除物以高溫氣體噴出，那會使能量的使用效率降低。2）焦距和發散角發散角小的激光束經短焦距的聚焦物鏡以后，在

焦面上可以獲得更小的光斑及更大的功率密度。焦面上的光斑直徑小，打孔就小，所以要減少激光

束的發散角并盡可能采用短焦距物鏡（20mm 左右），只有在特殊情況下才選用較長焦距。3）焦點位置焦點位置對打孔的形狀和深度都有很大的影響，焦點

位置低時，透過工件表面的面積大，不僅會發生很大的喇叭口，而且會由于能量密度減小而影響加 工深度，但焦點太高同樣會分散能量密度而無法加工，激光的實際焦點往往在工件表面或低于工件 表面為宜。

4）光斑內能量分布激光束經聚集后，光斑內各部分光的強度是不

一樣的。在基模光束聚焦的情況下，焦點的中心強度I0 最大，越遠離中心，光強度越小，強度是以

焦點為軸心對稱分布的，這種光束加工出來的孔是圓形的。當光束不是基模輸出時，其強度分布不

是對稱的了。激光在焦點附近的強度分布與工作物質的光學均勻性及諧振腔的調整精度有直接關系，如果孔要求精度很高，就必須在激光器中采取限制振蕩的措施，使其僅在其模振蕩。5）激光的照射次數激光照射一次，加工深度大約是孔徑的5倍左

右。但錐度較大，如經多次照射，加工深度可大大增加，錐度也可減小，孔徑幾乎不變，但孔的深

度并不是與照射次數成比例。而是加工到一定深度后，由于孔內壁的反射或吸收及拋出力的減少，排屑困難等原因使孔底端的能量密度不斷減小，以致加工不能繼續下去。6）工件材料 由于各種材料吸收的光譜不一樣，經透鏡聚焦到工件

上的能量不可能全部吸收，相當一部分能量將被反射或透射而散失掉。在生產實踐中，必須根據工

件材料的性能（吸收光譜）選擇合理的激光器。

13、什么是超聲加工？

答：超聲加工是利用工具端面做超聲頻振動，通過磨料懸浮液加工脆硬材料的一種成型法。其可以

加工硬質合金、淬火鋼等脆硬金屬材料。還可以加工玻璃、陶瓷、半導體鍺和硅片，同時蟘可以用

于清洗，焊接和擦傷等。

14、超聲加工的基本原理？

答：加工時，工具1 在工件2之間加入液體（水或煤油）和磨料混合的懸浮液3，并使工具以很小 的力F輕輕壓在工件上，超聲換能器6 產生16000HZ 以上的超聲頻絕緣體上硅薄膜向振動并借助

于變幅桿把振幅放大到0.05-0.1mm，驅動工具端面做超聲振動，迫使工作液中懸浮的磨粒以很大 的速度和加速度不斷地撞擊、拋磨被加工工件表面，把肫加工表面的材料粉碎成很細的細微粒，從

工件上被打擊下來，雖然每次下打下來的材料很小，但由于每秒種打擊16000 次以上，所以仍有一

厚的加工速度。

15、超聲加工的應用

答：超聲加工的應用主要有以下幾個方面： 1）可以加工金屬和非金屬等硬脆材料 2 可以對硬脆材料進行型孔和型腔加工

3）利用超聲進行清洗超聲波在清洗液（汽油、煤油、酒精和水等）

中傳播時，液體分子往儍高頻振動產生正負交變的沖擊波。當聲強達到一定數值時，液體中急劇生

產微小空化氣泡并瞬時強烈閉合，產生的微沖擊波使清洗物表面的污物遭到破壞。超聲振動可用于

噴油嘴、噴絲板、微型軸承、儀表齒輪、印刷電路板等的清洗。4.6 鑄造

1、什么是合金的流動性與收縮，影響合金流動性與線收縮的因素 是什么？ 答：液態合金自身的流動能力稱為流動能力，通常以螺旋式試樣長度來衡量相同條件下實際螺旋線

長度來表示，影響金屬流動性的因素主要有：1）合金材料的成分與化學性質：化學成份、比熱、熱

導率、粘度系數。2）外部條件的干擾，如鑄型溫度、鑄型發氣能力、澆鑄溫度、澆鑄系統結構等。

3）鑄件結構的工藝性：如厚度大小與厚度變化的結構的復雜程度等。4）凝固態到固態的冷卻過程

所發生的何種減小稱為鑄件的收縮。鑄件各方向線尺寸的縮小現象屬固態收縮（線收縮率），它對

鑄件的尺寸精度影響最大。影響合金收縮的因素：

①.化學成份：碳素鋼的含碳量增多，液態收縮增大，固態略減速，灰鐵中C、Si 量增加，石墨化

能力增強，石墨的比容體積大，能彌補收縮，硫可阻礙石墨析出，使收縮率增大，適當增加Mn、生成MnS抵消了硫對石墨化的阻礙作用，但S過高又使收縮率增大。②.澆鑄溫度：通常澆鑄溫度提高100°C 體積收縮增加1.6％。

③.鑄件結構和鑄型條件：鑄件在鑄型中的冷卻過程，往往不是自由收縮，其阻力來源于： a.鑄件各部分的冷卻速度不同引起各部分收縮不一致，相互 約束而對收縮產生阻力；

b.鑄件的型芯對收縮的機械阻力，因此鑄件的實際收縮率比 自由收縮率要小一些。

2、鑄鐵的收縮率及產生縮孔、縮松的幾率比鑄鋼小的原因。

答：根據Fe-Fe3C 相圖可以找出不同成分的鋼或鑄鐵的熔點，確定鑄造溫度，根據相圖中液相線和

固相線之間的距離可估計鑄造性能的好壞，距離越小鑄造性能就越好，鈍鐵、共晶成份或接近共晶

成份的鑄鐵鑄造性能通常都比鑄鋼好，其流動性好，其收縮率及產生縮孔、縮松的幾率都比鑄鋼小，顯微偏析也少。

3、如何確定鑄件的澆注位置和分型面。答：鑄件澆注位置的選擇是指澆鑄時鑄件在鑄型中所取得空間位置，澆鑄位置選擇正確與否對鑄件

影響很大，選擇進應選擇下列原則：

（8）鑄件的重要表面（加工面）應朝下或側于側面，這是因為鑄件

上部冷卻速度慢，晶粒粗，易形成縮孔縮松，而且氣體、非金屬夾雜物密度小，易在鑄件形成沙眼

氣孔、渣氣孔等缺陷。例如機床床身的導思面應朝下。

（9）鑄件的寬大平面應朝下，這是因為在澆鑄過程中，熔融金屬對 型腔上表面的強烈的輻射，容易使上表面型砂急劇地膨脹而拱走或開裂，在鑄件表面形成夾砂結疤 缺陷。

38（10）面積較大的薄壁部分應置于鑄件型下部或垂直位置，這是因為 如果置于上部可能產生澆不到、冷隔等缺陷。

（11）易形成縮孔的鑄件應將截面較厚的部分放在分型面附近的上 部或側面，這便于放置冒口，使鑄件自上而下的順序凝固。（12）應盡可能減少型芯的數量，使于型芯安裝固定和排氣。鑄件分型面的選擇：

1）起模，使定型工藝簡化：分型面應選擇鑄件最大的截面處；分型 面的選擇應盡量減少型芯和活塊的數量，以簡化制模、造型、合型等工藝；分型面應盡可能垂直；盡量減小分型面。

2）盡量將鑄件重要加工面或大部分加工面、加工基準放在同一砂箱 中，這樣可以減少錯箱和毛刺的可能性，保持加工精度。

3）應使型腔和主要型芯位于下箱，便于下芯合型和檢查型箱尺寸。

4、鑄造工藝參數主要有哪些？簡述鑄造工藝設計的______F4+6 10.兩個程序

答：鑄造工藝參數有：機械加工余量；最小鑄孔與槽；拔模斜度；收縮率；型芯頭； 設計鑄造工藝的程序一般如下：選擇造型方法，選擇鑄型種類（干型、濕型、殼型V-I 型），選擇

模型種類，選擇澆鑄位置，選擇分型面。

5、沖天爐的熔化配料計算

答：為了實現鑄件需要的鐵水成分，首先要對所用的金屬材料進行合格檢驗。沖天爐熔化鐵水的含

磷量在酸性操作時，基本無變化，硫因焦炭關系只增不減，因此只需計算碳、硅、錳的配入量。η

是熔化時的合金元素的增減系數。酸性沖天爐熔化的η值：

C=+（0-15%）；Si=-（10%-20%）；Mn=-（15%-25%）

6、金屬型鑄造的特點和影響金屬型壽命的因素

答：金屬型鑄造是采用鑄鐵、鋼或其它金屬鑄型，在常規下澆鑄鑄件的方法，其特點是： 1）實現了一型多鑄，少去了配砂落砂，節省了大量造型材料，造型 時改善勞動條件。

2）金屬型造型時尺寸精度高

3）金屬型冷卻速度快，鑄件組織強國富民，力學性能好 4）鑄件質量穩定

5）成本高、周期長、工藝嚴格、不宜做形狀復雜的大型薄壁零件 影響金屬型壽命的的因素：制造材料的熔點和耐急冷急熱的能力。1）金屬型應保持合理的工作溫度 2）噴刷涂料 3）控制開型時間

4）提高警惕澆鑄溫度和防止鑄件件生產“白口”。

7、壓鑄的特點和壓鑄機

答：壓鑄亦稱壓力鑄造，是將液態或半液態的金屬利用高壓作用，使其以高速注入壓鑄模的型腔，并在壓力下快速冷卻凝固而得到鑄體，其壓力從幾十到幾萬大氣壓，金屬液充型的速度可達 0.5-70m/s，生產率高，精度高，表面粗糙度低，由于高壓作用產品的品質和力學性能好，廣泛應

用于機械、航空、造船、汽車、儀表及小五多行業。

壓鑄機主要有冷壓室和熱壓室兩類：冷壓式壓鑄機分立式和臥式兩種，它是將金屬液注入壓室后，由壓射沖頭通過澆道將金屬液高速壓入型腔形成鑄件。熱壓室壓鑄機的最大不同，是采用較低的比

壓，將裝在澆殼內的共蒸發液利用壓射沖頭將金屬液由熔爐液面下部壓入型腔形成鑄件。

8、精密鑄造的特點及應用

答：精密鑄造一般是指與普通砂型鑄造有明顯區別的一些鑄造方法，如金屬型鑄造，熔模鑄造，壓

力鑄造，低壓鑄造，離心鑄造，陶瓷型鑄造，精密薄殼殼型鑄造。

9、模樣分類的特點及模樣尺寸的計算

答：模樣按結構特點一般可以分為整體、分體、刮（車）板；按材質可以分為木質、金屬及塑料。

模樣的實際尺寸Am Am=（AJ+Ar）（1+k）

Am——模樣工作尺寸，AJ——產品零件尺寸，Ar——零件附加尺寸（加工余量+起模斜度+其

他工藝余量），K——收縮率。

10、金屬模樣設計原則

答：金屬模樣設計原則：一般使用分體式，機械造型是裝在模板上使用的，設計時考慮安裝定位；

必要的強度；模樣的材料，有鋼、鑄鐵和鋁合金。

11、模底板的設計原則

答：模底板的平面就是鑄件的分型面，設計時應考慮： 1）選擇材料，確定其形狀尺寸，定位銷的位置 2）確定厚度、加強肋、加強框

12、芯盒的設計原則

答：芯合是為鑄造型芯設計的：

1）設計芯盒首先應考慮芯合的分盒面、填砂面和支撐面。應使分盒

面與分型______________面一致，保持型與芯的起模斜度一致。尺寸精度高的部分要放在同一芯盒中。填砂面應保

證利于充填和緊實，支撐面盡可能是平面，不能達到平直時可使用拱形烘干板。2）芯盒的結構要求：芯盒的結構可采用多種形式，但必須與生產批

量相適應；芯盒的結構應保證足夠的強度和剛度，要有相應的耐磨性和工作壽命，要有放置芯骨和

布置通氣道的余地，芯盒的結構有整體敞開套式、水平和垂直對開式、敞開套框式和多向開盒式。

3）熱芯盒制芯，它是將混有熱固性樹脂的粘結劑和硬化劑的芯砂，利用射芯機射入被加熱至一厚溫度的芯盒中使砂芯成型的工藝。這種工藝的特點是砂芯強度高，尺

寸精度高，表面粗糙度低，生產周期短，生產效率高，主要應用在形狀復雜、尺寸精度高和粗糙度

低、大量生產的砂芯，如液壓件的內腔芯、特殊閥門的內腔芯等。由于芯盒是在射砂機上工作的，因此設計芯盒時必須與設儇相配。

4）冷芯盒制芯冷芯盒與熱芯盒類似，是使用射芯機成型的工藝。

它是將混有冷硬樹脂或冷硬無機粘結劑的芯砂射入冷芯盒 在氣體硬化劑的作用下硬化，制成所需

砂芯。與熱芯盒比較有許多優點。由于砂芯在常溫下硬化，可降低成本和節約能源。芯盒變形小，砂芯尺司精度高，可適用不同批量生產和不同制芯方法。

13、砂箱的分類和使用（原則）范圍

答：砂箱的分類和使用（原則）范圍見表所示 砂箱分類應用范圍

手工造型用砂箱根據鑄件尺寸及鑄件批量，有單人和雙人手抬砂箱；吊運砂箱；1 ~B__a?g_單件超大、超重鑄

件可設計成裝配式砂箱

普通機用砂箱設計砂箱品種時，專用砂箱要少，盡可能用統一砂箱解決，并能適應不同造型機的要 求

自動或半自動造型紙砂箱成批大量生產用的震實、射壓和高壓造型用砂箱，強度和剛度要有保證，高壓造型用砂箱斷面應用雙層結構，同時考慮上箱頂面加強筋的布置應壓頭位置相符

脫箱造型用砂箱濕型小件，有組裝式和整體式兩種，因是手工操作，砂箱尺寸不宜過大，極限尺寸

應為<400x300mm，一般采用木質或鋁合金制作。

14、砂箱尺寸計算原則

答：（1）吃砂量吃砂量是指當模樣與箱壁、模樣與各加強筋之間應有的単砂距離。一般利用最小 吃砂量S，對于砂箱內框尺寸（A+B）/2≤mm（A為長，B為寬）的砂箱，模型上面的S>15mm； 側面S>20mm，模型與箱口間的S>20-40mm。（2）砂箱尺寸砂箱尺寸=A x B x H 砂箱尺寸主要根據鑄件工藝圖，模板的長、寬、高，澆冒口的最大尺寸、通氣孔的位置、有無加強

筋、有無冷鐵或其他鑲嵌件而定。4．7 壓力加工

1、簡述壓力加工的原理、特點和工藝分類 答：壓力加工是利用金屬的塑性，使金屬在外力作用下成型或分離成一定現狀的一種塑性加工方法。

按方法、用途分類，壓力加工可分為用于生產金屬型材和金屬制件兩大類。

2、各種壓力加工工藝的優點和應用。

答：金屬材料成型包括軋制、拉制和擠壓。（1）軋制：將大截面材料變成小截面材料，用于生產型

材、板材和管材。（2）拉制：將大截面坯料通過特定形狀的模孔，用于生產線材、管材和棒料。（3）

擠壓：通過正反擠壓和復合擠壓等方法生產型材和管材。

機械零件成型：（1）沖壓加工屬于板料成型，是利用專門的模具對板料進行塑性成型的加工方法，主要通過改變坯料各部位面積的空間位置而成型，其內部不出現較大距離的塑性流動，稱為板料沖

壓，有沖裁、拉深等。（2）鍛造加工屬于體積成型，利用鍛壓機械對坯料施加壓力，使之產生明顯 的塑性變形，通過金屬體積的大量轉移，從而獲得所需金屬的加工方法。由于金屬具有受外力產生

塑性流動后體積不變和變形金屬總是向阻力最小的方向流動的特點，在生產中根據這一規律以控制

工件現狀，實現各種成型。

鍛造沖壓加工按照坯料在加工時的溫度，可分為熱鍛、冷鍛、溫鍛和等溫鍛。熱鍛：高于再結晶溫

度；冷鍛常溫或低于再結晶溫度；溫鍛常溫至再結晶溫度之間。

3、模鍛和自由鍛的特點和適用場合。

答：模鍛利用模具使坯料變形而獲得鍛件所需形狀、尺寸的鍛造方法稱為模鍛。優點：高生產率、高材料利用率，組盇致密均勻，金屬流線連續、分布與成品零件形狀大致相同，提高了零件的可靠

性、使用壽命及強度、重量比。模鍛零件一般小于150Kg，適用于中小型鍛件的大批量生產，廣泛

用于汽車、拖拉機、機床和動力機械等工業生產中。自由鍛只用簡單的工具或在模造設備上，砧鐵間直接使坯料變形而獲得所需幾何形狀及內部質量 的鍛件加工方法稱為自由鍛。靈活性大、生產準備周期短，但生產效率低，工人技藝要求高，適用

于吏批量及大型鍛件，特別是在重型機械中占有重要地位，如生產水輪機發電機機軸、軋輥等。

4、沖壓加工的特點、工藝分類和應用場合？ 答：沖壓加工的特點：金屬及內部組織得到改善，機械強度提高；沖壓具有質量輕、剛度好、形狀和尺寸精度高、互換性好、外表光潔、瞎觀等特點。小的如儀表零件，大的如汽車大梁、壓力

容器封頭等。工藝分類：（1）沖裁有落料、沖孔、切邊、沖缺、剖切和整修等。（2）成型有

彎曲、拉伸、脹形和翻邊等。

5、影響壓力加工質量的因素和提高加工質量的措施？ 答：影響壓力加工質量的因素很多，主要可以歸為工藝方案設計、模具設計和操作三個方面。工藝方案合理與否，直接影響產品的質量、生產率和模具壽命，也是模具結構設計的基礎。對于體

積成形的工件，其質量主要取決于模具設計水平。而掌握金屬塑性成形的最佳路徑是保證鍛壓加工

質量（充滿、折紋、金屬流線）的核心 具體體現在工序數目的確定和模具設計，尤其是預鍛形狀

設計是生產合格鍛件的關鍵。到目前為止，在預成形設計和工藝設計中所依據的知菆和采用的手段主要有三種：基于以往的經驗、物理模擬技術和基于數值模擬的計算機輔助技術。前兩種僅起先期指民和輔助作用，其宣準則主要

基于體積的計算和圓角半徑的修正。而基于數值模擬的計算機輔助設計，由于利用數值模擬方法，隨著軟件技術的發展，可方便確定塑性成形過程各階段所需的變形功和載荷，獲得工件內部應力、應變、溫度分布和金屬流動規律：獲得模具的應力、應變、溫度頒布和合理形狀；并預測工件的成

形狀態、殘余應力、缺陷、晶粒的粒度和取向分布，因此，它將成為工藝設計和模具設計有力工具

為提高警惕鍛壓加工質量提供有力保障。

6、試述壓力加工模具設計的要點。

答：壓力加工模具分為沖壓模和熱鍛模兩類。

1）沖壓模具設計分為總體設計，總圖、工作零件設計以及其他零部件設計及標準化選用和審查等。

在總體設計中首先要確定模具的總體結構形式；模具類型的選定應以沖壓過程為基礎，結合考慮沖

壓件的要求、材料性能、生產方式、設備、模具加工等諸多因素，綜合分析確定。需要明確：模具 的類型；操作方式；進出料方式；壓料和鼻子料方式；模具的精度。其實，要結合模具的類型進行

壓力中心的計算和確定模具的閉合高度。2）鍛模設計的主要內容和步驟為： a． 根據零件圖制定冷鍛件圖； b． 計算鍛件的主要技術參數； c． 決定設備噸位；

d． 做熱鍛件圖，確定終鍛型槽； e． 決定飛邊槽形式和尺寸； f． 做計算毛坯圖； g． 選擇制坯工步；

h． 決定坯料尺寸和計算下料長度； i． 設計預鍛型槽和制坯型槽； j． 模具結構設計。

7、鍛造按坯料加工時的溫度可分為幾中形式？簡述它們的區分方法。答：鑄造沖壓加工按照坯料在加工時的溫度，可分為冷鍛、熱鍛、溫鍛或溫熱鍛和等溫鍛等。冷鍛——是指坯料在低于金屬再結晶溫度下，通常多指在嘸溫下進行的加工。這種狀態下冷若冰霜

鍛成形的工件，開關和尺寸精度較高，表面光潔，加工工序少，便于自動化生產。許多冷鍛件或沖

壓件可直接用做結構零件或制品，而不再需要進行切削或其他加工。但冷鍛加工時，因金屬塑性低，變形時易產生開裂，變形抗力大，需要大噸位的鍛壓機械。熱鍛——是指坯料在金屬再結晶溫度以上進行的加工，提高坯料加熱溫度能改善金屬的塑性，有利

于提高工件的內在質量，使之不易開胂。調溫還能減小金屬的變形抗力，降低所需鍛壓機械的噸位。

但熱鍛工序多，工件精度差，不表面不光潔，鍛件容易產生氧化、脫碳、熱膨脹或燒損等工藝缺陷。

因此，熱鍛成形的工件，都需要經過大量的再加工之后才能為制品。溫鍛——是讓被加工坯料溫度在高于常溫，但又不超過再結晶溫度下進行的加工。坯料在相對軟化 的狀態下進行塑性成型菜，成形時要比冷鍛加工容易，所需成形設備的噸位也可以減小。由于是在

較低昩度范圍內加熱，氧化、脫碳的可能性小或大大減輕，成形制件的精度較高，表面較光潔而變

形抗力不大，其機械性能也比退火件要高。特別是對變形抗菌素力較大及在室溫下加工困難的材

料，加溫后變成可加工或容易加工。

8、簡要說明什么是自由鍛生產中的基本工序，列舉三種基本工序的名稱，并簡要說明它們的加工 目的。

答：自由鍛工序一般可分為基本工序、輔助工序和修整工序。為了增大鍛件變形量和改善材質而高 的工序，稱為基本工序。基本工序是鍛件成形過程中必須完成的變形工序，便如鐓粗——使坯料高

度減小，橫截面積增加；拔長——使坯料橫截面積減小，長度增加；沖孔——在坯料上沖出通孔或

盲孔；擴孔——擴大空心坯料內、外徑并減小孔壁厚度；芯棒拔長——將空心坯料套在芯棒進行

拔長，以減小外徑或厚度并增加其長度；切斷——將坯料切斷為幾部分，或內部或從外部割出一 部分；彎曲——用工模具將坯料彎成一定角度；錯移——將坯料的一部分錯移開并保持軸心平行；

扭轉——將坯料的一部分相對于另一部分繞其旋轉軸旋轉成一定角度；鐓擠——使毛坯在鐓粗變形 的同時還有局部擠壓變形；鍛接——將坯料加熱后用錘快擊，使兩者在固相狀態下結合。為了保證基本工序的順利進行而設的一些變形工序稱為輔助工序。而為了提高鍛件尺寸精度、表面光潔度、形狀準確度而采用變形量很小的一些工序稱為修整工序。

9、簡述熱模具鍛加工的主要工藝流程。答：通常模鍛工藝流程由以下的工序組成：備料工嚏——一般只是按變形工序要求的規格尺寸（或

重量），將4-6m 長的原材料切割成單件的原毛坯。特殊情況下，還包括原毛坯表面的除銹、防搧

化和潤滑處理等；加熱工序——按變形工序要求的加熱溫度和生產節拍，加熱原毛坯或中間坯料；

變形工序——即鍛造工序，可分為制坯工步和戡鍛工步兩種。制坯的方法比較繁多，模鍛工步只分

為預鍛和終鍛；鍛后工序——是補充完成的模鍛工序和其他前期工序的不足，是鍛件能正電子后完

全符合鍛件圖（包括技術條件）的要求。這類工序包括有：切邊、沖孔、彎曲、扭轉、熱處理、校

正、表面清理、磨毛刺、精壓等；檢驗工序——分為工序間檢驗（又稱中間檢驗）和最終檢驗。檢

驗項目包括：幾何形狀尺寸、表面質量、金屬組織和機械性能等方面，具體檢驗項目根據鍛的要 求確定。

為了保證基本工序的順利進行而設的下結變形工序稱為輔助工序。

而為了提高警惕鍛件尺寸精度、表面光潔度、形狀準確嚦，而采用變形量很小的一些工序稱為修整 工序。

10、簡要說明什么是冷鍛件圖？什么是熱鍛件圖？它們的作用分別是什么？ 答：冷、熱鍛件圖是鍛模設計中的二個重要步驟。首先要求根據加工零件圖制定冷鍛件圖，以計算鍛件的主要技術參數，即決定坯料重量和尺寸，確

定變形工序和鍛造比，同時決定設備的選擇和設備噸位。

然后以以上基礎上再做熱鍛件圖，以確定終鍛型槽，決定飛邊槽形式和尺寸，并據此計算毛坯圖，選擇制坯工序，決定坯料尺寸和計算下料長度，設計預鍛型槽和和制坯型槽，再進行模具結構設計，這對合理考慮錯移的平衡，保證鍛件尺寸精度和延長鍛模、設備壽命都是致關重要的。4.8 焊接

1、三大類焊接方法的焊接原理和適用范圍。

答：根據金屬材料在焊接過程中所處的狀態，焊接方法可分為三類：熔焊，壓焊，釬焊。熔焊是將焊件接頭回執至熔化狀態，冷凝后形成焊縫，使兩塊材料焊接在一起，如電弧焊、埋弧焊、氣焊等，用于機械制造中所有同種金屬、部分異種金屬及某些非金屬材料的焊接。

壓焊是焊接時可加熱或不加熱，但必須加壓，使兩個結合面緊密接觸，從而將兩個材料焊接在一起，如電阻焊、磨擦焊、冷壓焊、高頻焊等，主要用于汽車等薄板結構件的裝配、焊接。

釬焊是利用熔點比焊件低的釬料與焊件共同加熱至釬料熔化（但焊件不溶化），借助毛細現象填入

焊件連接處的縫隙中，釬料冷凝后使工件焊合，如烙鐵釬料、火焰釬料、電阻釬料、感應釬料等，適用于金屬、非金屬、異種材料之間的釬焊。

2、熔焊的冶金原理和改善焊縫冶金質量的措施。

答：熔焊的冶金原理：在熔焊過程中，金屬母材和焊條被加熱熔化形成溶池，當金屬自高溫冷卻，必然要發生冶金化學反應，這將影響焊縫的化學成分、金相組織和力學性能，如金屬中鐵、碳、錳、硅諸元素的大量燒損、增加了焊縫的含氧量，降低了焊縫的韌性、增加了冷脆等；又如氮和氫入高

溫金屬液，冷卻后氮與鐵形成的Fe4N 在焊縫組織中將形成片狀夾雜物，氫則形成氣孔，同樣增加

焊縫的脆性和冷裂的傾向。改善焊縫的冶金質量可采取：

（1）制造保護氣氛使池與空氣隔離，防止空氣進入高溫區。

（2）添加合金元素以補充被燒損的元素及清除深池內的夾渣及有害元素。如利用藥皮或焊劑，加

入錳鐵或其他需用合金或配入造渣劑等。又如對熔融金屬進行脫氧、脫硫、脫磷、去氫以及滲入合 金等。

3、熔焊焊接的基本方法有哪些？電弧焊和氣焊各有何特點？

答：熔焊焊接的基本方法有：氣焊、電弧焊、鋁熱焊、氣體保護焊、等離子焊、電子束焊、激光焊

等。電弧焊是在電弧調溫的作用下，焊條和被焊金屬（母材）被熔化，在母材焊接處形成金屬熔池；

焊條表面有藥皮，焊接時焊條一方面作為電極同時本身被熔化，作為填充金屬熔入熔池中。藥皮在

調溫下分解并熔化產生大量保護性氣體，保護粉池及焊縫免受空氣的有害作用。

氣焊是利用可烯氣可氧氣混合燃燒的熱量熔化金屬進行焊接的方法。可燃氣體主要是乙炔、氫氣和

天然氣。使用最多提是氧-乙炔焊（一般說的氣焊即指此種方法）。根據氧和乙炔不同的混合比，火 焰可分三類：氧化焰，用于黃負和鍍鋅薄板焊接；中性焰，用途很廣，主要用于中、低碳鋼，低合

金鋼、不銹鋼，紫銅、青銅，鋁及鋁合金，鉛、錫、鎂合金以及灰鑄鐵焊接；碳化焰，多用于高碳

鋼，各種鑄鐵、高速鋼、硬質合金、蒙耐爾合金、碳化鎢及鋁青銅等焊接。

4、什么是焊接熱影響區？低碳鋼的焊接熱影響區的組織和性能。答：焊接熱影響區是指焊縫兩側金屬因焊接熱作用而發生組織和性能變化的區域。由于焊縫附近各

點受熱情況不同，熱影響區可分為熔合區、過熱區、正火區和部分尺相變區。

（1）熔合區：是焊縫和基本金屬的交界區。此區溫度處于固相線和液相線之間，由于焊接過程中

母材部分熔化，所以也稱為半熔化區。此時，溶化的金屬凝固成鑄態組織，未溶化金屬因回執溫度

過高而成為過熱粗晶。在低碳鋼焊接接頭中，熔合區雖然很窄（0.1-1mm），但因其強度、塑性和

韌性都下降，而且此處接頭斷面變化，易引起應力集中，所以熔合區在很大程度上決定著焊接接頭 的性能。

（2）過熱區：被回執到AC3 以上100-200°C 至固相線溫度區間。由于奧氏體晶粒急劇長大，形成過熱組織，固塑性及韌性降低。對于易淬火硬化鋼材，此區脆性更大。

（3）正火區：被加熱到AC1 到AC3 以上100-200°C 區間，回執俚金屬發生重結晶，墨跡為細

小的奧氏體晶粒。冷卻后等到均勻而細小的鐵素體和珠光體組織，其力學性能優于母材。

46（4）部分相變區：相當于加熱到AC1-AC3 溫度區間。珠光體和部分珠光體發生重結晶，轉變為

細小的奧氏體晶粒。部分鐵素體不發生相變，但其晶粒有長大趨勢。冷卻后晶粒大小不均，因而力

學性能比正火區稍差。

5、減小焊接應力的工藝措施和消除焊接殘余內應力的方法。

答：焊接應力的存在將影響焊接構件的使用性能，其承載能力大為降低，甚至在外載荷改變時出現

脆斷的危險后果。對于接觸腐蝕性介質的焊件（如容器），由于應力腐蝕現象加劇，將減少焊件使

用期限，甚至產生應力腐蝕裂紋而報廢。

對于承受重載的重要結構件、壓力容器等，焊接應力必須加以防止和消除首先，在結構設計時應選

用塑性好的材料，要避免使焊縫密集交叉，避免使焊縫截面過大和焊縫過長。其次，在施焊中應確

定正確的焊接次序。焊前對焊件預熱是較為有效的工藝措施，這樣可減弱焊件各部位間的溫差，從

而顯著減小焊接應力。焊接中采用小能量焊接方法或錘擊焊縫京可減小焊接應力。第三，當需較徹

底地消除焊接應力時，可采用焊后去應力退火方法來達到。此時需將焊件加熱到500-650°C，保

溫后緩慢冷卻至室溫。此外，亦可采用水壓試驗或振動消消除焊接應力。

6、中、低碳鋼焊接的特點及焊材的選用。

答：低碳鋼有良好的焊接性，焊接過程中一般不采取特殊的工藝措施。中碳鋼碳的質量分婁（CE）

為0.25%-0.60%，當其處于0.25％時，如含錳%低，其焊接性能良好。隨碳質量分數增加，焊

接性變差。在采用手弧焊時，可采取焊前預熱或減小熔合比等措施予以改善。編制中碳鋼焊接工藝

應注意幾方面： 1）為防止裂紋和改善韌性可對焊接接頭進行預熱。焊接接頭附近至少要有100-200mm 范圍的預

熱區，預熱溫度一般在150-250°C 范圍；

2）焊條應使用堿性焊條，采用U 型坡口，并且選用小電流并降低焊接速度； 3）對大件、厚件、高剛性件、承受動載荷或沖擊載荷的工件，一般選用600-650°C回火。

7、電弧焊的氣焊各用哪基本的工藝裝備？

答：發球電弧焊的焊接方法有多種，普遍使用的是手弧焊和埋弧自動焊。手弧焊使用的基本工藝裝

備有：焊條、藥皮、電暐。埋弧自動焊使用的基本工藝裝備有：焊絲、焊劑、送絲焊機。氣焊設備

有：氧氣瓶、氧減壓器、乙炔發生器、回火保險器、焊距和膠管。焊接嗥藝裝備可分為基本裝備、工夾具和輔助設備三大類。

8、焊接前必須進行哪些準備？

答：焊接前必須的準備： 1）準備好必須的嗥藝裝備； 2）選擇好合適的工藝參數。第五章管理/經濟 5.1 安全/環保

1、什么是“預測性保養”？它比“預防性保養”有哪些優點？ 答：預測性保養是使用各種類型的傳感器來預測設備的磨損和潛在的損壞，從而來預測和判斷設備 的運行狀態是否正常，是否需進行維護保養。

預測性保養是比預防性保養（PM）更為先進的一種保養形式。它是在設備監測技術基礎上產生的一

種新的設備維護保養方式，與“預防性保養”相比，其區別和優點如表5-1 所示。項目預防性保養預測性保養

分析方法根據設備修理歷史記錄，估計零件使用期限根據儀表指示，對設備進行全面評價，繪制

零件的標準工作曲線圖

異常現象測定方法定期檢查、直觀檢查有關零件的情況，發生故障很少有警報用儀表在設備運行

中連續進行監測，能早期測出即將發生的故障，故障發生前有警報信號

維修費用零件更換數量大、費用多，但不用購置監測儀表只對壞損的零件才更換，費用少，但要

購置自動監測儀表，投資較多，一般在化工裝置，自動流水線，大型設備等情況下才安裝

2、生產車間中機械設備最容易對人身造成哪些傷害？

答：在生產車間中，機械設備最容易對人身造成以下六種傷害：

1）卷繞和絞纏：做回轉運動的機械部件在運轉時，人們靠近不慎頭發、飾物（如項鏈）肥大的衣袖、裙子的下擺被卷入回轉部件，卷纏后會對人身造成重大傷害。

2）卷入后被碾壓：在靠近相互嚙合的齒輪間、齒輪與齒條、帶與帶輪、鏈與鏈輪進入嚙合部位的夾

緊點，以及兩個軋輾之間夾口，不慎時均會引發卷入事件，滾動的旋轉件會對人身造成嚴重的碾壓 傷害。

3）擠壓、剪切和沖撞：做往復直線運動的設備零部件（機床移動工作臺，輸送帶鏈，剪、沖床壓料

裝置和刀具）當安全距離不夠，常會對人身造成夾擠，沖撞和剪切手指等傷害。

4）飛物和物體墜落打擊：由于緊固件松動或脫落引起被緊固運動零部件的飛出，高速運動零件的自

身破壞碎塊甩出，切屑的崩甩，高處掉下的零件，工具，吊掛零件因夾掛不住引起物體墜落；不平

衡，重心不穩發生設備、裝置傾翻，人工搬動不當脫手等均會對人身造成不同程度的砸傷。5）切割，戳扎和擦傷：刀具的鋒刃、工件毛刺、切屑的鋒利飛邊，機械設備的吖棱，銳邊，砂輪或

手坯的粗糙表面，機械結構上的凸出部分都容易引起人的傷害。

6）跌倒和墜落：地面亂堆物或地面凹凸不平，或接觸面蟇于光滑、油污，也易造成打滑、48 跌倒和摔 傷。

3、機器人和“生產自動機”最主要的安全措施是什么？ 答：機器人工作場所應有以下厲全防護措施：

1）應設自檢安全功能系統，以防止病毒給機器人電腦系統帶來危害。2）機器人的自由度應根據工藝要求選擇，為證安全不應采用自由度冗余或過多的機器人。3）機器人周圍必須根據其運動范圍設置防護欄桿，其人口應與控制系統互鎖，以保證一旦有人進

入隔離區時機器人不能開動。生產自動線的主要安全措施如下：

（1）自動線四周應該設圍欄，實行封閉式作業。

（2）菥自動線所處狀態的燈光信號，自動線啟動時應有聲響和燈光信號。

（3）各臺設備上應設緊急事故安全聯鎖開關，以保證出現設備故障或操作失誤時立即停止運轉。

（4）在工件傳輸系統交接處和一定長度內（10m左右）必須設置醒目的急停聯鎖開關。

4、生產中噪僰會造成哪些影響和人體傷害？

答：長期接受高噪聲會使人的聽力下降直到耳聾；并同時會誘發神經、心血管、消化內分必等疾病，噪聲也會坱響人們的正常工作和生活，并常常掩蓋了生產中的各種報警信號而引起事故，會對人體

造成嚴重傷害。

5、造成環境污染的主要工業源有哪些？

答：工業污染源是指工業生產中產品的廢水、廢氣、廢渣、廢熱和放射性物質的排放。工業廢氣主要來源于鍋爐、工業爐窯、火電廠、煉焦爐、水泥廠等相關工業產生的大氣污染物，以

及汽車、摩托車排氣污染物共33 種，主要是二氧化硫、顆粒物、一氧化碳，二氧化碳以及一些苯

類有機化合物等。

工業廢水主要來源于造紙工業、船舶、船舶工業、海洋石油工業、紡織染整工業，肉類加工業，合

成氨工業、鋼鐵工業，航天推進劑，兵器工業，磷肥工業，燒堿、聚氫乙烯工業，酒工業等的水污 染物。

工業固體廢棄物主要來源于各種工業生產工藝過程中的固體廢物，國家公布了49類危險廢棄物。

6、環境保護法的基本方針和政策是什么？ 答：環境保護法的基本方針：堅持環境保護基本國策，搶先可持續發展戰略，貫徹經濟建設，城鄉

建設、環境建設同步規劃、同步實施、同步發展的方針，各級促進經濟體制和經濟增長方式的轉變，實現經濟、社會效益和環境效益的統一。環境保護法的基本政策：

（1）預防為主、防治結合的政策；（2）污染者負擔的政策；

49（3）強化環境管理的政策。

7、我國對環境管理都有哪些制度。答：

（1）環境影響評價制度：為了嚴格控制產生新的污染，對可能影響環境的工程項目，在興建前，應進行環境影響評估，獲得有關主管當局批準后，方可實施。

（2）“三同時”制度：與新建工程項目配套的環境保護設施，必須與主體工程同時設計、同時施

工、同時投產。

（3）征收排污費用制度：根據污染者負擔的原則征收排污費。（4）限期治理制度：對現有的存在嚴重污染的企業實行限制治理。

（5）環境保護許可證制度：排污者應向環境行政主管部門申報其污染物的拜謝和防治情況，并接

受監督和管理。

從事有害或可能有害環境的活動必須事前向有關管理機關提出申請，并經審查批準，發證后方可進 行。

5．2 與職業相關的道德、法律知識

1、我國公民基本道德規范的內容是什么？

答：愛國守法、明禮誠信、團結友善、勤儉自強、敬業奉獻。這二十個字，五句話，十個方面，內

容豐富精深，涵蓋了對國家與公民、公民與公民、公民與職業的道德關系。集中了古今中外，東西

方道德文明之精華具有普遍的適用價值。

2、試述機械工程師職業行為規范的主要內容。答：具體如下：

1）應在自身的能力和專業領域內提供服務并明示其具有的資格。

2）國家的現行法律、法規和規章制度規范自己的行為，必須承擔自身行為的責任。3）依靠自身職業表現和服務維護職業的尊嚴、標準和自身名譽。

4）在處理職業關系中不應有種族、宗教、性別、年齡、國籍或殘疾等偏見。5）在為每個組織或用戶承辦業務時要做忠實的代理人或委托人。6）工程師應誠信公平對待同事和專業人士。

總的“機械工程師職業道德規范”由職業品德，職業能力及服務、促進人類進步的意識和行為三部 分組成。

3、簡述我國的會計基本制度？“財務三表”指哪“三表”？ 答：我國的會計基本制度包括會計法和國家統一的會計制度。會計法是會計法律制度中層次最高的法律規范，是制定其他會計行政法規和會計規章的依據，是指

導會計工作的最高準則。包括以下基本內容：總則、會計核算；公司、企業會計核算的特別規定；

會計監督；會計機構和會計人員；法律責任和附則等。

國家統一的會計制度是指國務院財政部門根據“會計法”制定的關于會計核算、會計監督、會計機

第四篇：機械工程師考試大綱

機械工程師資格考試大綱（2010版）

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中國機械工程學會 機械工程師資格考試大綱（試行/2010年版）

前 言

《中國機械工程學會機械工程師資格考試大綱（試行/2010年版）》（以下簡稱《大綱（試行/2010年版）》），于2011年4月發布并實施。

《大綱（試行/2010年版）》是中國機械工程學會為開展我國機械工程技術人員技術資格認證工作制定的考試標準文件之一。它是機械工程師技術資格認證申報者參加“綜合素質與綜合技能”考試的備考依據，是資格考試命題的依據，也是修訂和編寫《機械工程師資格考試指導書（2版）》等學習教材和助學輔導的依據。

《大綱（試行/2010年版）》共分四個部分：Ⅰ．基本要求，Ⅱ．考試內容，Ⅲ． 有關規定和說明，Ⅳ．樣題示例。

《大綱（試行/2010年版）》的第Ⅰ部分所述基本要求旨在表明，作為一名合格的機械工程師，應與時共進，積極適應當今世界制造業全球化、信息化、綠色化、智能化和服務化的發展趨勢，努力和不斷提高自身的綜合素質和綜合技能，成為具有良好職業道德和創新理念，掌握機械工程技術，懂得經濟、管理知識以及有關國際通則和法律法規的新一代機械工程專業技術人員。

《大綱（試行/2010年版）》的第Ⅱ部分所列考試內容旨在體現，一名合格的機械工程師除應具備《工程教育專業認證標準（試行）》所規定的主要基礎知識與專業知識外，更重要的是申報者工作后運用這些知識所應獲得的實踐經驗與技能，還涉及大學畢業后應擴展的新知識，是對申報者綜合素質和綜合技能的全面考核。因此，申報者欲達到《大綱（試行/2010年版）》提出的基本要求并通過資格考試，必須要有較扎實的大學基礎、畢業后踏實的工作實踐和工作期間接受繼續教育的不斷積累。

《大綱（試行/2010年版）》的第Ⅲ部分所列有關規定和說明旨在規范，資格考試的考試形式、時間、注意事項和考試試卷的結構、試題分布、題型題量、難易程度等方面，并對有關規定予以說明。《大綱（試行/2010年版）》的第Ⅳ部分所述第一單元“綜合素質考試”和第二單元“綜合技能考試”的樣題示例，旨在為申報者提供一份參考資料。

Ⅰ．基本要求

1．了解機械行業相關標準體系。熟悉標準化基本知識和標準化審查內容。掌握機械制圖標準和各種機械工程圖樣表示方法，掌握機械圖樣的繪制和尺寸標注，掌握極限與配合、形位公差、表面粗糙度的標注和選用。

2．了解常用工程塑料、特種陶瓷的性能、成型或加工方法及應用，了解復合材料的種類及應用。熟悉鋼的熱處理原理，熟悉典型零件的熱處理方法和選用，熟悉常用金屬材料的性能、試驗方法及其選用，以及掌握相關技能。掌握常用金屬材料熱處理的方法和選用。

3．了解新產品設計程序及機械設計包含的主要內容，了解主要現代設計方法的基本概念、適用場合和設計原則。熟悉常用機械零、部件設計的共性問題和基本原則，熟悉液壓傳動和氣壓傳動的基本原理和設計要點，熟悉電動機的工作原理及其電氣調速制動的方法，以及掌握相關技能。掌握機械產品設計的基本知識與技能，掌握常用機械零、部件的功能、結構特點、主要失效形式、設計計算的準則和方法，掌握常用機械傳動的工作原理和特點、主要失效形式、適用場合、設計準則和設計方法。

4．了解特種加工、表面工程技術的基本技術內容、方法和特點，了解生產線設計和車間平面布置原則和知識。熟悉鑄造、壓力加工、焊接與切割、切（磨）削加工、裝配等機械制造工藝的基本技術內容、方法和特點并掌握相關重點，熟悉工藝方案和工藝裝備的設計知識，以及掌握相關技能。掌握制訂工藝過程的基本知識與技能，掌握制訂典型零件加工工藝規程和加工工藝尺寸鏈、裝配尺寸鏈的計算方法，掌握發現、分析和解決生產現場出現的一般工藝問題的方法。5．了解現代企業管理的理念、方法及應用。熟悉機械制造企業的職業健康與安全、環境保護的法律法規、標準知識，熟悉與職業相關的道德、法律法規知識，熟悉設備維修管理的基本知識，熟悉工程項目的評價方法，熟悉生產率提高的方法和現場管理方法。

6．了解質量管理、質量保證體系及ISO9000（GB/T19000）族質量管理體系標準的基本知識和要求。熟悉機械產品及零、部件的檢測技術，熟悉各種幾何量、機械量、物理量及形位誤差的檢測量具及檢測方法，熟悉產品生產過程質量控制的基本方法、統計分析與控制方法及相關分析，以及掌握相關技能。

7．了解數字控制（NC）和計算機數控（CNC）的基本知識，了解可編程序邏輯控制器（PLC）的基本知識，了解物流自動化、信息流自動化、管理自動化和機器人的基本概念，了解典型機械制造自動化系統的基本組成和工作過程，了解計算機輔助工藝規劃（CAPP）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助工程（CAE）和計算機集成制造系統（CIMS）的基本知識及應用，了解計算機網絡技術在機械工程中的應用，了解計算機仿真技術和計算機虛擬制造技術在機械工程中的應用。熟悉機械零件加工的數控編程方法及PLC可編程邏輯控制器編程，熟悉機械制造自動化技術、柔性自動化加工設備和各類數控機床的基本知識，熟悉機械零、部件計算機輔助設計（CAD）的基本知識，以及掌握相關技能。

Ⅱ．考試內容

一、機械制圖、極限與配合、機械工程相關標準

1．機械制圖的一般表示方法與選用（1）圖紙和圖框、標題欄的型式及其選用

（2）圖樣視圖與圖面布置、圖形比例、圖線、剖面符號與線型及其選用

（3）圖形簡化畫法的規定和使用 2．標準件與常用件的畫法和標注

（1）螺紋傳動及緊固件（螺紋 外螺紋與內螺紋 圓錐螺紋 內螺紋和外螺紋連接 螺紋緊固件）

（2）齒輪、齒條、蝸桿、蝸輪及鏈輪（齒輪 齒條 蝸桿 蝸輪 鏈輪 嚙合齒輪）

（3）花鍵（矩形外花鍵 矩形內花鍵 漸開線花鍵 花鍵連接）（4）圓柱類彈簧（圓柱螺旋壓縮彈簧 圓柱螺旋拉伸彈簧 圓柱螺旋扭轉彈簧 裝配圖中彈簧）

（5）滾動軸承

3．圖樣尺寸、極限與配合、形位公差和表面粗糙度的標注及選用

（1）圖樣尺寸（基本規定 標注方法）

（2）極限與配合（基本概念 標準公差 極限 配合 優先配合 形位公差）

（3）表面粗糙度（評定參數 標注符號及代號 參數值的選擇）4．零件圖和裝配圖的繪制和標注

（1）零件圖（視圖選擇 尺寸標注 工藝結構 技術要求）（2）裝配圖（視圖表示 尺寸 零件表示 技術要求）5．機械工程相關標準和應用（1）標準與標準化（標準 標準化）

（2）國家標準（標準體系 制定原則 通用基礎標準 機械工程相關的國家標準）

（3）行業標準與企業標準（機械行業標準及其體系 制定原則 企業標準）

（4）國際標準與國外先進標準（ISO、IEC EN歐洲區域標準 工業發達國家的國家標準 先進協會/團體標準 先進企業標準）

（5）產品標準化審查（技術文件 技術圖樣）

二、工程材料

1．工程材料的分類和性能

（1）工程材料的分類（金屬 陶瓷 高分子 復合）（2）工程材料的性能（力學性能 物理性能 化學性能 工藝性能）

2．金屬材料及其熱處理

（1）金屬的晶體結構（晶體的特性 金屬的晶體結構 金屬的結晶 純金屬在固態下的轉變 合金的相結構）

（2）鐵碳合金相圖（典型鐵碳合金結晶過程分析 碳對鐵碳合金平衡組織和性能的影響 鐵碳相圖的應用）

（3）金屬材料的化學成分分析、金相分析和無損探傷（4）金屬材料的熱處理（鋼 鑄鐵 非鐵金屬和合金 熱處理設備 典型零件熱處理應用實例）

（5）常用金屬材料（鋼 鑄鐵 非鐵金屬和合金）

（6）金屬材料的選用依據（使用性能 工藝性能 經濟性）3．工程塑料、特種陶瓷、復合材料

（1）工程塑料（常用熱塑性工程塑料 常用熱固性工程塑料 工程塑料的加工 工程塑料的應用）

（2）特種陶瓷（特種陶瓷的性能和應用 陶瓷材料的加工）（3）復合材料（性能 種類 應用）

三、機械產品設計

1．新產品設計程序

（1）可行性分析（市場調研 產品定位 可行性分析報告）（2）概念設計（功能分析 方案設計 設計任務書）（3）技術設計（工作內容與要求 機構運動設計 機械結構設計）

（4）設計評價與決策（評價目標 準則 評價方法）2．機械系統設計概論（1）機器與機構（組成 基本原理 機構運動簡圖的繪制平面機構自由度計算）

（2）機械系統中摩擦、磨損和機械效率（摩擦和機械效率 減少摩擦與磨損的方法 機械的自鎖）

（3）機械零件設計準則（強度 剛度 壽命 散熱性 可靠性準則）

（4）制造工藝性設計（零件制造工藝性設計 機器裝配工藝設計）

（5）機械振動與噪聲（振動 噪聲源與危害 防止和降低有害振動、噪聲的措施）

（6）安全性（安全設計的原則 防護設計）

（7）計量單位和優先數系（計量單位標準 數系標準）3．機械零、部件設計

（1）機械傳動（齒輪傳動 蝸桿傳動 帶傳動 鏈傳動 螺旋傳動 連桿機構 凸輪機構）

（2）連接件（螺栓 鍵 銷 聯軸器 過盈連接）（3）軸與軸承（軸 滑動軸承 滾動軸承）（4）操作調節與控制件（彈簧 離合器 制動器）（5）機架件和導軌（箱體 機架件 導軌）（6）減速器和調速器設計（減速器 調速器）4．氣動、液壓的傳動控制系統（1）常用氣動、液壓元件（泵 馬達 控制閥）

（2）氣動、液壓傳動原理及系統設計（氣動系統基本回路 液壓系統基本回路）

（3）密封設計（動密封）

（4）氣動、液壓系統常見故障診斷與維護（氣動系統 液壓系統）

5．電氣傳動基礎

（1）電動機的類型（直流電動機 異步電動機 同步電動機 直線電動機 伺服電動機）

（2）電氣調速方法（直流電動機 異步電動機）（3）電氣制動方法（直流電動機 異步電動機）（4）電動機的選用 6．現代設計方法（1）優化設計（2）可靠性設計（3）有限元分析（4）模塊化設計

（5）其他設計方法（并行設計 綠色設計 TRIZ 人機工程設計 模塊化設計）

四、機械制造工藝

1．鑄造（1）鑄造工藝基礎（鑄件形成過程 合金的鑄造性能 鑄件缺陷的生成及分類）

（2）鑄造工藝兩大類別及特點（砂型鑄造生產流程及其特點 特種鑄造生產流程及其特點）

（3）鑄造工藝設計（步驟 內容和結果 鑄件結構的工藝性審查和改進 確定鑄造工藝方案 確定鑄造工藝參數 砂芯設計 澆注系統設計 冒口設計）

（4）鑄造合金及其熔煉、處理工藝（鑄鐵 鑄鋼 鑄造鋁合金件 鑄鐵的沖天爐熔煉 鑄鋼的電弧爐熔煉 中頻感應電爐熔化鑄鋼、鑄鐵及非鐵合金）

（5）砂型鑄造（砂型結構 砂型（芯）種類及適用范圍 造型材料 砂型鑄造工藝裝備設計 造型、制芯方法及其工藝、設備、工藝裝備 砂型鑄造其他工序控制要點 典型砂型鑄件成套生產工藝）

（6）特種鑄造工藝（熔模精密鑄造 金屬型鑄造 壓力鑄造）2．壓力加工

（1）壓力加工特點及其分類（特點 分類）

（2）軋制（特點 軋制工藝分類 軋制缺陷與軋制件質量控制 絲杠軋制成形 軋制件結構工藝性）

（3）擠壓（分類 特點 擠壓缺陷及擠壓制件質量控制）（4）鍛造（分類 特點 自由鍛 模鍛 鍛造缺陷與鍛造件質量 工藝路線設計）（5）沖壓（特點 分類 沖壓工藝的應用要求 沖模種類及基本結構 沖壓缺陷與沖壓件質量控制 工藝路線設計）

3．焊接與切割

（1）常用焊接與切割加工方法的類型、特點及應用（焊條電弧焊 埋弧焊 氣體保護焊 氣焊與氣體火焰切割 電阻焊 釬焊 其他焊接方法 特點 焊接工藝 應用）

（2）常用金屬材料的焊接（金屬材料的焊接性 常用金屬材料焊接）

（3）焊接結構工藝性（焊接結構材料選擇 焊縫布置 焊接接頭設計）

（4）焊接缺欠及其防治方法（常見焊接缺欠及防止措施 焊接缺欠的危害及返修 降低焊接殘余應力和焊接變形的措施）

4．切（磨）削加工

（1）切（磨）削加工基本知識（切削、切削運動、機床與刀具的基本概念 金屬切除率 切削力 切削熱與切削溫度 刀具磨損與刀具使用壽命 切削加工分類及典型表面加工方案 經濟加工精度）

（2）刀具結構、角度和刀具材料（刀具的分類 刀具切削部分結構和刀具角度 刀具角度和刀尖形狀的選擇原則 刀具材料的選擇）

（3）切（磨）削工藝特點和加工表面類型（車削 銑削 磨削）（4）機床夾具（分類 設計）

（5）加工表面質量和精度（加工表面質量 加工精度）5．特種加工

（1）特種加工方法分類和特點

（2）電火花加工（電火花成形 電火花線切割）

（3）激光加工（原理、特點和分類 加工設備 打孔 切割）．（4）快速成形制造技術（5）超聲加工 6．表面處理

（1）表面處理的特點和分類（表面處理特點 表面工程技術分類）

（2）涂裝技術（涂裝材料 涂裝工藝與裝備 典型產品涂裝）（3）發藍工藝（工藝方法 應用）（4）磷化工藝（工藝方法 應用）

（5）噴丸及滾壓強化（受控噴丸強化 表面滾壓技術）（6）熱噴涂技術（常用熱噴涂工藝分類和熱噴涂技術特點 熱噴涂工藝流程 熱噴涂工藝方法 熱噴涂材料 熱噴涂技術的應用）

（7）電鍍（電鍍的實施方式 電鍍種類及應用）7．機械加工工藝規程設計（1）機械加工工藝規程基本概念

（2）工藝規程設計的依據和步驟（設計依據 設計步驟）（3）產品結構工藝性審查（目的 應考慮的主要因素 審查內容）

（4）定位基準選擇（基準的概念 精基準 粗基準）（5）工藝路線設計（表面加工方法選擇 加工階段劃分 加工順序安排 工序合理組合）

（6）加工余量、工序尺寸和公差確定（加工余量概念 影響加工余量的因素 確定加工余量、工序尺寸和公差的方法）

（7）尺寸鏈和工藝尺寸計算（尺寸鏈 工藝尺寸鏈 工藝尺寸鏈求解）

（8）工藝方案的技術經濟分析（評價原則 分析與比較 工藝路線優化）

（9）典型零件工藝設計示例（箱體件 主軸 圓柱齒輪）8．工藝裝備的設計與制造

（1）工藝裝備類型（工藝裝備 工藝裝備的類型）

（2）工藝裝備選擇與設計的依據、原則和步驟（依據 原則 步驟）

（3）工藝裝備設計（或選擇）的技術經濟評價和驗證（技術經濟評價 工藝裝備的驗證）

9．車間生產設備的布置方法（1）產品種類與生產量分析（2）車間設備的布置方式 10．裝配

（1）裝配工藝規程（裝配過程 裝配精度 裝配尺寸鏈 裝配方法 裝配工藝過程設計步驟 影響裝配質量的主要因素）

（2）裝配方法類型及其選擇（完全互換裝配法 部分互換裝配法（亦稱大數互換裝配法）選擇裝配法 修配裝配法 調整裝配法）

（3）典型部件裝配（滾動軸承部件 圓柱齒輪傳動部件）

五、企業管理與工程經濟

1．環境保護、職業健康安全、設備維修

（1）環境和職業健康安全管理體系標準（名稱及依據的認證標準 共同本質特征 14001/18001標準條款結構及內容特征）

（2）環境因素/危險源的類別及三條有效控制途徑（類別 性質及其兼容性 有效控制途徑）

（3）機械工廠的污染物排放類法規及確定排放限值方法（法律法規 污染物排放標準選定及排放限值確定 工業廢氣、廢水、廠界噪聲排放的通用要求及排放限值 工業固體廢物分類收集、貯存、處理的通用要求）

（4）機械工廠的職業健康類法規及作業場所的有害因素限值（作業場所的主要職業健康類法律法規 主要職業危害因素與職業病 化學性職業危害因素控制要求 作業場所的噪聲與振動危害因素控制要求）

（5）機械工廠的安全生產類法規及工傷、突發事故的防治措施（主要安全生產類法律法規 工傷、突發事故危險源及其防治措施）

（6）設備維修（設備零件失效的基本形式 基本方式 維修方式的選擇）

2．與職業相關的道德、法律法規知識

（1）道德規范（公民基本道德規范 公民道德建設的主要內容 機械工程師職業道德規范）

（2）財務及稅務制度（會計基本制度 財務三表 稅種、稅率）（3）知識產權及有關知識產權的法律法規（知識產權含義 知識產權的特征 知識產權范圍 知識產權制度系統的構成 知識產權制度的特點 我國知識產權法律保護制度系統 專利法 著作權法 計算機軟計保護條例 集成電路布圖設計保護條例 商標法 反不正當競爭法）

（4）現代企業制度相關法律（公司法 合同法 招標投標法 工業產品生產許可制度）

（5）WTO規則和政府產業政策（歷史和我國的承諾 WTO基本原則 WTO的四大宗旨 反補貼與反傾銷 加入WTO對我國社會的影響）

3．工程經濟

（1）經濟學基本概念（需求 供給 供給和需求平衡 市場 市場經濟 指令經濟和混合經濟）

（2）成本分析（成本分類 量—本—利關系 量—本—利分析 量—本—利分析的應用）

（3）價值工程（基本概念 實施價值工程的基本程序 選擇對象 功能分析 提出改進設想 分析與評價方案 試驗、檢查、評價效果）

（4）工程項目的評價（經濟評價 社會效益評價 生態效益評價 風險分析 可行性研究）

4．管理

（1）管理的基本職能（管理的含義 管理的基本職能）（2）現代企業制度（企業所有制 兩權分離 企業財產組織形式 公司治理結構）

（3）生產率分析與提高（生產率 作業方法研究 時間研究 熟練曲線 人因工程）

（4）物流基礎（物流及其系統的基本概念 制造企業的物流系統 常用物料搬運設備的特點及選用 供應鏈和供應鏈管理）

（5）現場管理（5S活動 定置管理）5．現代企業管理

（1）制造模式的變化和先進制造模式（大量生產的制造模式 成組技術 數控技術和單元制造 當代的先進制造模式）

（2）MRP/MRPⅡ/ERP（MRP MRPⅡ ERP）（3）精益生產（準時制（JIT）生產 看板管理）

（4）項目管理（項目及項目管理概念 項目管理三要素和目標 項目管理的過程和內容）

（5）靈捷制造（產生背景 基本概念 企業靈捷化案例）

六、機械產品質量控制

1．產品檢測技術

（1）檢測技術概念（檢驗 測量 檢測程序）

（2）測量方法的類型及應注意的問題（類型 應注意的問題）（3）測量器具（幾何量測量 機械量測量 其他物理量測量）（4）形位誤差的檢測技術（檢測的基本原則 直線度和平面度 圓度和圓柱度平行度和垂直度 跳動 同軸度和對稱度）

（5）產品性能試驗檢測技術（熱變形試驗 噪聲測量 靜剛度試驗 振動和動剛度試驗 位置（定位）精度試驗 主軸回轉精度）

2．產品生產過程質量控制

（1）產品生產過程質量控制概念（基本概念 制造過程質量分析和控制的基本方法）

（2）制造過程統計分析與控制（分布曲線法 工序能力和工序能力指數 生產過程控制的抽樣檢驗點圖方法）

（3）質量控制的相關分析（相關圖（散點圖）法 回歸方程法 相關系數 相關分析在質量控制中的用途）

3．質量管理及質量管理體系

（1）質量和產品質量（質量定義 產品質量和質量特性 產品質量的形成與質量職能及職責）（2）質量管理和全面質量管理（質量管理的含義 質量管理的發展 全面質量管理的特點 全面質量管理的基礎工作）

（3）ISO9000族標準與質量體系（ISO9000族標準的產生與發展 ISO9000族標準的構成與內容 ISO9000核心標準內涵 質量管理體系的八個原則和具體措施 質量管理體系的基礎 質量管理原則和體系基礎在環境與職業健康安全管理體系中的應用）

（4）企業質量管理體系建立（基礎 過程 體系運行）（5）質量管理體系的審核和認證（內部審核和外部審核 質量管理體系認證）

（6）產品質量認證（類型 程序）

七、數字控制技術及機械制造自動化 1．數字控制技術和數控機床

（1）數字控制技術（計算機基本知識 計算機的功能、組成和工作流程）

（2）數控機床（結構組成及工作過程 運動控制方式 結構特點 性能特點 分類）

（3）數控（NC）系統和計算機數控（CNC）系統的構成、工作原理和功能（數控（NC）計算機數控（CNC）系統）

（4）CNC控制程序編制（內容及步驟 手工編程與自動編程 數控機床的坐標系 程序結構與程序段格式 數控加工程序的指令代碼 子程序 用戶宏程序的編程 CNC編程應用）（5）可編程邏輯控制器（PLC）（基本工作原理 基本概念和特點 組成 類型 各部分的作用 主要性能指標 順序邏輯表示 數控（CNC）機床中的應用 編程應用）

2．機械制造自動化

（1）機械制造自動化技術及其發展（基本概念 發展階段）（2）機械制造自動化設備（剛性自動化加工設備 柔性自動化加工設備 機械制造柔性自動化系統）

（3）物流自動化（物流概念和功能 物流自動化設備分類）（4）信息自動化（信息涵義與信息流/信息系統 信息源 信息采集與輸入 信息處理 信息傳輸與交換 信息存儲）

（5）管理自動化（管理含義及其自動化基礎 決策支持系統 MRP-Ⅱ）

3．計算機輔助設計（CAD）的應用

（1）計算機輔助設計（CAD）的功能、組成和應用（功能 組成 主要應用）

（2）零件圖的CAD繪制過程（創建繪圖環境 繪制視圖 標注零件尺寸 標注技術要求 添加技術要求和標題欄 保存圖形）

4．CAPP、CAM、CAE、CIMS（1）計算機輔助工藝規程設計（CAPP）（基本概念 基本功能和應用 組成及工作流程）

（2）計算機輔助制造（CAM）（基本概念 基本功能和應用 組成及工作流程）

（3）計算機輔助工程（CAE）（有限元分析 優化設計 仿真技術 試驗模態分析）

（4）計算機集成制造系統（CIMS）（基本概念 組成 功能）5．計算機網絡技術（1）網絡技術基本知識

（2）網絡在工程中的應用（分布式控制系統（DCS）現場總線控制系統（FCS））

（3）主要工業現場總線基本知識

（4）電路接口技術基本知識（RS-232串行數據通信接口標準 RS-485串行數據通信接口標準 USB串行數據通信接口標準）

（5）無線網絡通信基本知識（無線傳感器網絡 無線通信網絡種類）

6．計算機仿真、虛擬制造技術、人工智能和專家系統（1）計算機仿真（基本原理 仿真方法 仿真器 仿真過程 在機械系統中應用）

（2）虛擬制造技術（定義及特點 虛擬制造類型）（3）人工智能和專家系統（基本知識）

Ⅲ．有關規定和說明

一、考試形式 機械工程師資格考試分為綜合素質考試和綜合技能考試兩個單元分別進行，均為筆試。

第一單元：綜合素質考試時間為3小時。試卷中所有考題應考者一律必答。應考者需攜帶計算器、三角板和圓規。

第二單元：綜合技能考試時間為2小時。試卷中包含必答題和選答題。應考者可攜帶《機械工程師資格考試指導書》，需攜帶計算器、三角板和圓規。

第一單元：綜合素質考試試卷滿分為120分，第二單元：綜合技能考試試卷滿分為80分。兩個單元滿分之和為200分，120分為及格分（其中第二單元不低于50分）。

二、命題原則

1．命題以《大綱（試行/2010年版）》為依據。

2．考試命題覆蓋《大綱（試行/2010年版）》所規定的所有考試內容，適當突出重點內容，加大重點內容的覆蓋密度。《大綱（試行/2010年版）》的重點內容為機械產品設計、機械制造工藝、機械產品質量控制和企業管理與工程經濟。

3．綜合技能為考核重點，即注重考核應考者運用所學知識分析和解決實際問題的能力,以應用性、實用性考題為主。

4．考試題型為選擇題、簡單應用題和綜合應用題。第一單元考試試卷中，含80分的選擇題和40分的簡單應用題，滿分為120分；第二單元考試試卷中，含40分的簡單應用題（考生選答）和40分的綜合應用題（考生選答），滿分為80分。綜合應用題按照機械產品設計、機械制造工藝、機械產品質量控制和企業管理與工程經濟等四個側重面命題。

第一單元選擇題題型：4選1。第二單元簡單應用題：5選4。第二單元綜合應用題：4選2。

5．選擇題主要考查“了解”、“熟悉”和“掌握”層次的基本知識和基本技能；應用題主要考查應考者運用“熟悉”和“掌握”層次的知識，進行任務分析、論述、計算、繪圖以及簡單設計的基本能力。

6．試卷中合理安排不同難易程度的試題。每份試卷中不同難度（易、較易、較難、難）試題的分數比例一般為2∶3∶3∶2。

三、輔導材料和參考書

［1］馮之敬，汪士治，陳耀昌，房貴如，等．機械工程師資格考試指導書［M］．2版．北京：中國機械工程學會，2010． ［2］中國機械工程學會．機械工程師繼續教育叢書有關分冊［M］． ［3］機械設計制造及其自動化、工業工程、管理工程等專業普通高校本科有關教學用書等。

Ⅳ、樣題示例

第一單元 綜合素質考試試卷

一、選擇題

1．強制性的國家標準代號是（）。

A．GB/Z B．JB C．GB D．GB/T 2．圖形中虛線與點劃線重疊時應畫（）。

A．粗實線 B．虛線 C．不畫線 D．點劃線

3．孔尺寸為，與其配合的軸尺寸為，其最大配合間隙是（）。A．0.03 B．0.02 C．0.01 D．0.04 4．測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶粒或組成相的金屬材料的硬度及鋼件退火、正火和調質后的硬度，多采用（）。A．洛式硬度計 B．布氏硬度計

C．維氏硬度計 D．努氏硬度計 5．65Mn鋼彈簧類零件常用的強韌化的方法是（）。A．分級淬火 B．淬火+中溫回火

C．等溫淬火 D．亞溫淬火

6．正確嚙合傳動的漸開線直齒圓柱齒輪副必須滿足（）。A．齒數相同，齒形相同 B．模數相同，齒形角相同 C．模數相同，齒數相同 D．齒形相同，齒形角相同 7．為獲得最小壁厚0.8mm的鋁合金件，應采用的鑄造方法是（）。A．砂型 B．金屬型 C．低壓 D．壓鑄

8．鍛造比通常的表示方法是采用工件變形前后的（）。A．截面比、長度比、高度比 B．長度比、高度比、體積比

C．高度比、體積比、截面比 D．體積比、截面比、長度比

9．三大類焊接方法是指熔焊，釬焊和（）。

A．電弧焊 B．氣焊 C．壓焊 D．激光焊

10．應按概率法求解裝配尺寸的裝配方法是（）。A．修配裝配法 B．完全互換裝配法

C．調整裝配法 D．部分互換裝配法 11．汽車車身底漆普遍采用的涂漆方式是（）。A．空氣噴涂 B．高壓無氣噴涂

C．陰極電泳噴涂 D．靜電粉末噴涂 12．我國專利法規定，授予發明和實用新型專利權的實質條件是（）。

A．新穎性、科學性、實用性 B．新穎性、創造性、實用性

C．新穎性、實用性 D．新穎性、美觀性 13．企業控制污染物排放，應優先執行（）

A．國家分行業排放標準 B．地方排放標準 C．國家綜合排放標準 D．企業自定的排放標準 14．為檢測加工后的箱體外形尺寸，應采用的量具是（）。A．游標卡尺 B．卷尺 C．千分表 D．萬能測長儀

二、簡單應用題

1．分別說明以下配合屬于何種配合形式：H7/m6，H8/h7，H7/js6，H7/g6 H8/s7。

2．直柄麻花小鉆頭選用哪種合金工具鋼，采用哪種熱處理工藝。3．舉例說明在什么情況下螺紋連接要防松，防松方法可分為哪幾類。

4．近十年來，我國球墨鑄鐵件年產量在鑄件總產量中的比例翻了一倍，請從球墨鑄鐵的鑄造性能和綜合力學性能兩方面分析其快速增長的原因。

5．機械零件失效類型有哪三大類，常見的曲軸失效形式屬于三大類中的哪一類。

第二單元 綜合技能考試試卷

一、簡單應用題

1．鐘表等精密儀器的重要彈性元件選用哪種銅合金制造，這類銅合金通過哪種熱處理工藝方法進行強化。2．附圖1所示為某試驗用小電爐的爐門啟閉機構，爐門關閉是在位置E1，敞開時在位置E2，試設計一平面四桿機構來實現爐門啟閉的操作。

3．某零件的鑄造毛坯如附圖2所示，其內孔2與外圓1有偏心。外圓1為非加工面，加工內孔2后要求零件的壁厚均勻，為此，在設計工藝過程時一種方案是選擇外圓1作為粗基準，采用三爪卡盤夾緊外圓1，加工內孔2；另一種方案是選擇內孔2作為粗基準，采用四爪卡盤夾持毛坯外圓1并按內孔2找正后夾緊毛坯加工內孔。試分析：

（1）哪一種方案能保證達到設計要求，保證壁厚均勻，為什么。

附圖2 附圖1

（2）若要求保證內孔的加工余量均勻，應選擇哪一種方案，為什么。

4．有建廠方案，設計生產能力為年產產品1000件，預計每件售價為p=500元/件，固定總成本費用為a=10萬元/年，單件產品的可變成本費用為b=200元/件，預測該產品的年銷售量可達到x=1000件。試求：（1）該產品盈虧平衡點的銷售量。（2）該產品的預計年利潤。

5．某主軸零件如附圖3所示，現要求采用通用量儀檢測圖中有配合的尺寸和各形位誤差。要求說明：（1）各尺寸誤差和形位誤差的測量器具及規格參數、檢測方法。（2）各誤差值如何確定。（3）畫出測量跳動誤差的檢測示意圖，指出相應的器具名稱。

6．某軸類零件如附圖4所示，用數控車床車削外圓Φ50時，用絕對值直徑派編程程序如下（要考慮進刀空刀位），要求補充完整該程序：

附圖4 N10 G90 G54 ____ Z130 N20 G00 ____ Z82 S200 N30 ____ X50 Z-2 F50 N40 G00 X55 ____ N50 G00 X80 ____ M05 N60 M30

第五篇：機械工程師考試基本情況

基本情況

中國機械工程學會開展的機械工程師資格認證通過統一資格考試、業績考核和同行評議相結合的方式對專業技術人員進行評價。積極探索機械工程師技術資格認證的新機制。通過我會廣泛的國際聯系，積極推進專業技術人員資格的國際互認。

特點: 實行資格認證、考試、培訓三分離的原則，面向社會體現公開、公平、公正；資格認證與繼續教育緊密結合，以真正體現對專業技術人員的終身教育；進一步與國際接軌，力爭國際互認。

對象:從事機械工程師領域工作的專業技術人員

條件:資格認證分“機械工程師”、“專業工程師”、“高級機械工程師”。目前首先開展的是“機械工程師”的資格認證，以及部分專業工程師。．申請認證機械工程師

申請人須有良好的職業行為，遵守道德規范，并提供以下有效文件：（1）大學畢業證書；（2）外語證書；（3）計算機證書；（4）機械工程師“綜合素質與技能”考試合格證書；（5）參加中國機械工程學會頒布的《機械工程類專業技術人員繼續教育科目指南》中所規定的一門課程的培訓并取得合格證書；（6）實際工作經歷，專科畢業四年以上（非機械類需六年），本科畢業三年以上（非機械類需五年），同等學歷者十五年以上，申請人必須有一年以上在生產、科研企業工作經歷，并提供工作總結報告（由本人崗位上級寫出工作業績評語并需經單位領導簽署意見及公章證明）。．申請認證專業工程師

除滿足申請機械工程師認證條件外，需要取得專業工程師資格考試合格證書并有兩年以上相關專業工作實踐。（詳見各專業工程師考試要求）

資格考試

凡申請機械工程師資格認證的人員，必須通過教育部考試中心組織的全國統一資格考試，并成績合格。資格考試每年 11 月份舉行。凡申請專業工程師者，除通過教育部考試中心組織的全國統一考試，成績合格。還須參加中國機械工程學會組織的專業工程師資格考試，成績合格。

登記注冊及確認管理

中國機械工程學會對已取得各類資格的人員實行登記注冊制度。確認時重點考查其遵守機械工程師職業道德、參加繼續教育和專業發展等狀況。內容包括：參加繼續教育學習（其中每年至少參加一門《機械工程類專業技術人員繼續教育科目指南》所含課程的學習）、參加學術交流、技術考察等。登記注冊者需憑中國機械工程學會或國家認可的繼續教育證書及其它有效證明，向當地機械工程學會申請辦理。確認工作自發證之日起，每三年進行一次，合格者在網上公布。

資格認證

南京地區資格認證和資格考試報名工作由 中國機械工程學會技術資格認證中心南京市分中心負責申請認證的受理、對申請人所提交的文件進行驗證、接受資格考試的報名、根據考試大綱組織輔導培訓、在南京地區開展機械工程類專業技術人員的繼續教育。

中國機械工程學會2004機械工程師資格認證結果公布南京地區18人榜上有名

經中國科協批準，中國機械工程學會從2004年3月起通過“綜合素質與技能考試”、業績考核及同行評議相結合的方法，開展了機械工程師資格認證工作。

2004的綜合素質與技能考試于2004年11月20日由教育部考試中心在全國15個省市同時舉行。南京市共有50人報名參加考試，合格者率達64％。在考試合格者中，有18人已經符合資格認證的各項條件，經中國機械工程學會技術資格認證中心審核，確認具備了中國機械工程師資格。

8月14日下午，南京市機械工程學會在科學會堂召開了南京地區首批頒證座談會。18位同志領到了中國機械工程學會頒發的證書。

目前2005考試報名工作已經開始，新一輪助學輔導班也已開學。

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1．機械工程師資格認證的目的是什么?與國際互認是什么關系?

答：機械工程師資格認證的標準是參照工業發達國家有關標準制定的。開展這項工作的主要目的是：

(1)為企業在人才的選擇上提供一個客觀的評價；

(2)推進國際技術資格認證；

(3)促進機械工程技術人員接受繼續教育，構筑終身教育體系。

我國現在還未加入相應的綜合性國際互認組織。中國科協正在啟動加入互認組織的程序。中國機械工程學會“資格認證”工作正是這一程序的一部分。特別是“高級

機械工程師”就是瞄準將來與國際接軌而設定的。

2．機械工程師資格認證的原則和特點是什么？

答：機械工程師認證實行資格認證、考試、培訓的三分離原則，面向社會體現公開、公平、公正；資格認證與繼續教育緊密結合，以真正體現專業技術人員的終身教育；進一步與國際接軌，力爭國際互認。

3．機械工程師認證工作是什么性質？

答：中國機械工程學會開展的“資格認證”是非政府的中介組織行為，屬于同行認可的技術(或從業)資格認證。與現在人事部門“職稱評定”和有關部門“職業資格”不同。專業技術人員可根據自己的情況自愿申請“資格認證”。

4．中國機械工程學會開展機械工程師資格認證的方式是什么？

答：中國機械工程學會所開展的機械工程師資格認證通過統一資格考試、業績考核和同行評議相結合的方式對專業技術人員進行評價。根據中共中央國務院人才工作會議精神積極探索機械工程師技術資格認證的新機制。通過我會廣泛的國際聯系積極推進專業技術人員資格的國際認證。

5．“資格認證”有幾種類型？

答：目前開展“資格認證”有：機械工程師、專業工程師、高級機械工程師和杰出機械工程師。申請專業機械工程師和高級機械工程師必須首先取得機械工程師資格證書。杰出機械工程師屬于榮譽性質。

6．什么樣的對象可以申請認證？

答：從事機械工程領域工作的專業技術人員都可以自愿申請。

7．“資格考試”如何進行？

答：申請機械工程師資格認證的人員必須參加并通過由中國機械工程學會和教育部考試中心統一組織的“綜合素質與技能”考試。此項考試安排在每年 11 月份舉行，首次考試擬于 2004 年 11 月舉行。申請專業工程師的人員，除通過教育部考試中心組織的全國統一資格考試，成績合格外，還需參加由中國機械工程學會組織的“專業工程師資格考試”，成績合格。目前開展的專業工程師有：工業工程師、物流工程師和機械設計工程師。

8.申請機械工程師資格認證對工作經歷有何要求？

答：專科畢業 4 年以上(非機械類專業需 6 年)，本科畢業 3 年以上(非機械類需5年)，其中必須有 1 年以上在生產、科研企業工作經歷，同等學歷者需有 15 年以上的工作經歷。所謂“機械類專業”是指在大學中學過機械原理、機械零件、理論力學和材料力學四門課程的專業。

9．獲得“認證資格”后還有哪些要求？

答：中國機械工程學會對獲得“認證資格”的人員實行登記注冊，每三年進行一次。登記注冊時重點考察其參加繼續教育學習(每年至少參加一門《機械工程類專業技術人員繼續教育科目指南》所含課程的學習)、參加學術交流、技術考察以及技術工作業績等。

10．如何申請報名資格考試和“資格認證”？

答：首先要到中國機械工程學會指定的各地區機械工程學會分中心報名參加“綜合素質與技能”考試，考試通過以后按有關規定辦理認證申請。南京機械工程學會的認證分中心設在南京市業余科技學院，地址為：南昌路47號(210020)，電話83855494。

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機械工程師資格認證“綜合素質與技能”

考試報名通知

中國機械工程學會于2004年正式推出機械工程師資格認證，著力于積極探索工程師技術資格認證的新機制，并逐步推進專業技術人員資格的國際互認。

資格認證的“綜合素質與技能”考試由中國機械工程學會和教育部考試中心共同組織實施。2005年的考試定于11月19日在全國同時舉行。

南京地區考試報名工作于6月20日起開始受理，7月20日結束。

報名辦法如下：

1．報名地點：南昌路47號（或雁蕩路84號）科學會堂內二號樓底樓報名處；

2．接待報名時間：每天9：00－19：00(雙休日照常)；

3．考試報名費：180元／人；

4．報名表可在網站下載，也可以在報名點索取。

5．報名者如實填寫報名表，攜帶本人近期免冠一寸（同版）報名照兩張、身份證復印件（按要求

貼在報名表上）到報名點報名；

6．報名時可登記購買《機械工程師資格認證考試指導書》，工本費60元／冊；

7．咨詢電話：025-88554949、53826151

機械工程師資格認證“綜合素質與技能”考試輔導班

招生簡章（2006年）

為幫助考生順利參加機械工程師資格認證“綜合素質與技能”考試，我分中心特聘請專業師資按照《考試大綱》的要求開設輔導班，即日起接受報名。

輔導班采用《機械工程師資格認證考試指導書》作為教材，授課約120課時。擬于7月下旬開學預計11月上旬結束。每周日上課，時間：9：00－16：00。

報名辦法：

1．報名地點：南昌路47號（或雁蕩路84號）科學會堂內二號樓底樓報名處；

2．接待報名時間：每天9：00－19：00(雙休日照常)；

3．學費：800元／人，報名費10元／人，（教材另購，先預訂）。

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