2012机械工程师考试试题及参

2012年11月机械工程师资格考试

综合素质与技能（第一单元）

(共120分）

注意事项：

第一单元包含单项选择题和简答题两种题型，全部为必答题。考试时间为180分钟。请用签字笔或钢笔将答案写在答题纸的相应位置。

一、单项选择题（1～80题，每小题1分，共计80分，请将答案写在答题纸上） 1．工程图样的绘图比例从1:1变为1:2时，图样上的标注尺寸数值应为

A ．原数值的两倍

B ．原数值的1/2

C ．原数值的1/4

D ．原数值 2．下列配合中，属于基孔制过盈配合的是

A ．H7/k6

B ．H7/h6

C ．P7/h6

D ．H7/p6 3．传动用的螺纹，其螺牙形状和标注代号均正确的是

A ．方形和M

B ．梯形和Tr

C ．三角形和G

D ．滚珠型和Rc 4．为了统一我国机械工程的技术语言而制定的国家标准属于

A ．工艺标准

B ．安全、卫生及环境标准

C ．产品标准

D ．基础标准 5．φ60的轴径公差等级为IT6时，其表面粗糙度推荐

A ．≤Ra 0.4

B ．≤Ra 0.8

C ．≤Ra 1.6

D ．≤Ra 3.2

6．在平行于齿轮轴线投影面的视图中，啮合区的节线和在其他处的节线的图线型式

A ．分别是粗实线和点划线

B ．分别是细实线和点划线

C ．都是细实线

D ．都是点划线 7．零件图中下列表示位置公差的一组项是

A ．圆柱度、直线度

B ．平行度、垂直度

C ．圆度、同轴度

D ．平面度、倾斜度 8．零件图中重要尺寸应

A ．直接标注

B ．间接标注

C ．顺序标注

D ．特殊标注 9．下列四组轴孔配合中，均为过渡配合的是

A ．H7/s6，S7/h6

B ．H7/p6，P7/h6

C ．H7/js6，K7/h6

D ．H9/d6，D9/h9

10．孔尺寸为，与其配合的轴尺寸为，孔与轴的最大配合间隙是 01.00

30+φ02

.003.030--φA ．0.01 B ．0.02 C ．0.03

D ．0.04 11．根据GB ⁄T228—2002标准，抗拉强度的符号应为

A ．σb

B ．σs

C ．R mc

D ．R m

12．下列材料中，用于制造卡尺、手锯条的材料是

A ．T7A

B ．45

C ．T10A

D ．20CrMo 13．下列材料中，用于制造压铸模模具的材料是

A ．3Cr2MoV

B ．45

C ．5CrMnMo

D ．65Mn 14．下列材料中，为减轻轿车重量、降低油耗，发动机缸体、缸盖材料宜选用

A ．灰铸铁

B ．铸造铝合金

C ．球墨铸铁

D ．变形铝合金 15．下列材料中，用于制造玻璃模具的铸铁材料是

A ．球墨铸铁

B ．可锻铸铁

C ．蠕墨铸铁

D ．灰铸铁 16．下列材料中，常用于制造渗碳或碳氮共渗零件的是

A ．T8A

B ．20CrMnTi

C ．T10A

D ．65Mn 17．低碳合金钢齿轮齿面经渗碳、淬火后的表面硬度通常为

A ．45～50 HRC

B ．50～55 HR

C C ．58～62 HRC

D ．65～70 HRC 18．曲柄摇杆机构中，当极位夹角时，从动件行程速度变化系数为

ο20=θA ． B ．2.1=K 25.1=K

C ．

D ．3.1=K 35.1=K 19．增加斜齿圆柱齿轮的螺旋角，将引起

A ．重合度减小，轴向力增加

B ．重合度减小，轴向力减小

C ．重合度增加，轴向力减小

D ．重合度增加，轴向力增加 20．要实现两相交轴之间的运动传递应采用

A ．圆锥齿轮传动

B ．直齿圆柱齿轮传动

C ．蜗轮蜗杆传动

D ．斜齿圆柱齿轮传动 21．V 型带型号的选取，主要取决于

A ．带传递的功率和小带轮转速

B ．带的紧边拉力和小带轮转速

C ．带传递的功率和带的初拉力

D ．带的初拉力和小带轮转速 22．盘形凸轮廓线的形状取决于

A ．凸轮转速

B ．从动件的运动规律

C ．滚子半径

D ．凸轮机构的压力角 23．轴环是常用的轴系零件，其用途是

A ．作为轴加工时的定位面

B ．提高轴的强度

C ．提高轴的刚度

D ．轴上零件的定位 24．牙嵌离合器适用的场合是

A ．传递转矩很大，接合速度很低

B ．传递转矩较小，接合速度很低

C ．传递转矩较大，接合速度很高

D ．传递转矩较小，接合速度很高 25．当曲柄摇杆机构以摇杆为原动件时，死点出现在

A ．曲柄与连杆共线的位置

B ．曲柄与机架共线的位置

C ．摇杆与连杆共线的位置

D ．摇杆与机架共线的位置 26．对于紧固用螺栓连接，螺栓所受的载荷是

A ．拉力

B ．扭矩

C ．压力和扭矩

D ．拉力和扭矩

A．能源元件B．执行元件

C．控制元件D．辅助元件

28．为了提高齿轮抗弯强度应

A．增大模数B．减小分度圆直径

C．增加齿数D．减小齿宽

29．图示液压回路的工作状态是

A．回油节流，活塞右移B．回油节流，活塞左移

C．进油节流，活塞左移D．进油节流，活塞右移

30．随着灰铸铁抗拉强度的提高，其碳硅当量应

A．提高B．降低

C．不变D．不控制

31．在制订铸造工艺时，铸件的重要加工面、宽大平面应尽量

A．朝上B．朝下

C．直立D．呈水平面

32．球墨铸铁球化等级大致相同时，其力学性能高低主要取决于

A．基体组织B．化学成分

C．孕育处理D．熔炼工艺

33．为衡量金属锻造变形程度，不能采用坯料变形前后的

A．长度比B．高度比

C．横截面积比D．体积比

34．为提高板料冲裁断面质量，最关键的模具设计制造因素是凸、凹模的

A．强度B．硬度

C．锋利度D．间隙

35．既可以用于制造型材，又可以用于直接制造机械零件的批量塑性成形方法是A．锻造B．冲压

C．轧制D．旋压

36．氩弧焊的氩气纯度要求达到

A．97％B．98％

C．99％D．99.9％

37．设计批量焊接低碳钢中板构件的长直焊缝时，为提高生产率、降低成本、减小变形，宜选用A．焊条电弧焊B．气焊

C．氩弧焊D．CO2气体保护焊

38．CO2气体保护焊焊接低碳钢材料构件时，常用的焊丝是

A．H10Mn2SiA B．H08A

C．H08MnA D．H10Mn2

39．刀具后角的主要功能是

A．控制切屑流出方向B．改变切削分力大小

C．减小切屑与刀具摩擦D．减小刀具与工件加工表面之间的摩擦40．过定位是指

A．有辅助支承参与的定位

B．实际定位点数大于6的定位

C．工件的某个或某几个自由度被定位元件重复

D．实际定位点数多于工件加工时必须的自由度数

41．磨床上采用死顶尖是为了

A．增加刚度B．制造方便

C．提高顶尖与顶尖孔的配合质量D．提高工件回转精度

42．下列因素中，最可能引起外圆磨削时工件表面烧伤的一项是

A．砂轮硬度太硬B．横向进给量过小

C．工件转速过高D．磨料粒度较粗

43．车削外圆表面时，已知切削深度（背吃刀量）a p、进给量f和主偏角κr，则切削层面积等于A．a p×f B．a p×f×sinκr

C．a p×f×cosκr D．a p×f /sinκr

44．通常选择切削用量的顺序是

A．切削速度－进给量－背吃刀量B．进给量－背吃刀量－切削速度

C．背吃刀量－进给量－切削速度D．进给量－切削速度－背吃刀量

45．安排机械加工顺序的原则之一是

A．先基准后其他B．先次要后主要

C．先内部后外部D．先简单后复杂

46．Q（生产量）/P（产品种类）值很小时，车间生产设备宜采用

A．机群式布置B．流水线布置

C．混合排列布置D．先中间后两侧布置

47．机床夹具中对刀与引导装置的装配多采用

A．完全互换法B．大数互换法

C．选择装配法D．调整法

48．分组选配法适用于

A．大批量生产中零件数少、装配精度要求较高的场合

B．大批量生产中零件数多、装配精度要求较高的场合

C．中小批量生产中零件数少、装配精度要求较高的场合

D．中小批量生产中零件数多、装配精度要求较高的场合

49．图示机器装配系统图表示

A．机器装配方法B．机器装配过程

C．装配系统组成D．装配系统布局

50．下列切割方法中，切割精度最高的是

A．超声波切割 B．快走丝线切割

C．慢走丝线切割 D．火焰切割

51．汽车车身底漆普遍采用的涂漆方式是

A．空气喷涂 B．高压无气喷涂

C．静电粉末喷涂 D．阴极电泳涂装52．可采用发蓝工艺进行表面处理的零件是

A．铝合金零件B．钢铁零件

C．铜合金零件D．工程塑料零件

53．镀层对钢铁基体既起机械保护作用，又起电化学保护作用的电镀工艺是A．镀铬B．镀铜

C．镀锌D．镀锡

54．机械设备中，可能造成戳扎伤的是

A．相互啮合的齿轮B．零件毛刺

C．运转的皮带与皮带轮D．紧固件因松动而脱落

55．严禁带手套操作的工种是

A．钳工B．铣工

C．焊工D．清砂工

56．OHSAS18001标准是

A．产品安全标准B．安全评价标准

C．职业健康安全管理体系标准D．环境管理体系标准

57．作业环境的噪声限值（工作时间为8h）为

B．85dB

A．90dB

C．80dB D．75dB

58．价值工程中的产品成本是指

A．产品全寿命周期成本B．产品制造成本

C．产品使用成本D．产品总成本

59．产品成本分析一般是在

A．事前进行B．事后进行

C．事中进行D．事前、事后进行

60．依据《中华人民共和国招投标法》进行招投标项目的评标委员会成员人数为A．三人及三人以上B．四人及四人以上

C．五人及五人以上D．七人及七人以上

61．一项发明专利申请在我国获得法律承认后，其应受到的保护地域为A．《建立世界知识产权组织公约》签约国B．中国

C．《专利合作公约》签约国D．世界各国

62．ISO9001质量管理体系的主要基础方法是

A．管理方法B．过程方法

C．决策方法D．系统方法

63．加工一批零件的φ50H7孔，可使用的测量工具是

A．千分尺B．块规

C．卡规D．塞规

．轴类零件两端由顶尖支承，用千分表测量轴上一处回转外圆，表上显示的误差值是 A．圆度B．同轴度

C．位置度D．圆跳动

X

R

65．从图可以判断

A．工艺过程是否稳定B．不合格品率

C．有无常值系统误差D．有无随机误差

66．图示游标卡尺的示值是

A ．27.00

B ．27.10

C ．27.20

D ．27.30 67．如果有测量错误或制造过程中出现异常因素，所绘制的直方图形状最可能是

A ．孤岛型

B ．平顶型

C ．偏向型

D ．双峰型 68．压力式气动量仪的特点之一是

A ．测量范围大

B ．测量精度低

C ．非接触性

D ．对气源无严格要求 69．加工一批零件的尺寸为，满足其工序能力指数1.33时，其标准偏差约为 004

.060 A ．0.003 B ．0.004 C ．0.005

D ．0.006 70．计算机中的处理器（CPU ）应包括

A ．输入设备

B ．输出设备

C ．外存储器

D ．控制器 71．PLC 的主要功能之一是

A ．浮点运算

B ．物理运算

C ．逻辑运算

D ．模拟运算 72．数控车床加工中，X 轴向进给速度700mm/min 和主轴顺时针旋转速度900r/min 时，其加工程序

表示为

A ．X__F700S900M03

B ．X__F700S900M05

C ．X__M03F900S700

D ．X__F700M04S900 73．编制数控加工程序时，应首先设定

A ．机床原点

B ．固定参考点

C ．机床坐标系

D ．工件坐标系 74．用于柔性自动化加工系统的典型设备是

A ．自动机床

B ．组合机床

C ．数控机床

D ．半自动机床 75．高精度数控机床，伺服运动轴的控制方式采用

A ．开环系统控制

B ．半闭环系统控制

C ．闭环系统控制

D ．复合系统控制 76．数控机床的特点之一是：更换加工对象，只需

A ．设备调整

B ．改变数控系统

C ．改变加工程序

D ．改变硬件的配置 77．编制数控机床加工程序的步骤，首先是分析零件图样，然后是确定工艺路线，第三步是

A ．编写程序单

B ．数值计算

C ．制作程序载体

D ．程序校检 78．计算机辅助设计（CAD ）系统中，二次开发生成的模具设计软件属于

A ．系统软件

B ．支撑软件

C ．应用软件

D ．管理软件 79．数控机床中常用的USB 串行数据通信接口的特点是

A ．单向快速热插拔

B ．双向快速热插拔

C ．双向同步冷插拔

D ．单向同步热插拔 80．数控机床绕Z 轴回转的坐标称为

A ．A 轴

B ．B 轴

C ．C 轴

D ．D 轴

二、简答题（每小题5分，共计40分，请将答案写在答题纸上） 81．指出并改正图中的错误。

82．试写出合理选用金属材料的三大依据是什么。

83．标出图示回路中各数字所指示的元件名称及该回路主要实现的功能。

84．下图所示的铸件结构存在不合理之处，为简化铸造工艺，请修改后画在右侧（两个视图都要画出），并简要解释修改理由。

85．以前顶尖和后顶尖定位车削图示轧辊零件外圆表面，加工后测量发现一头大、一头小（右大左小）的锥度误差。试指出下列因素中哪五项可能造成上述误差。

（1）刀具磨损

（2）刀具热变形

（3）工件热变形

（4）工件刚度不足

（5）刀具刚度不足

（6）后顶尖刚度不足

（7）导轨扭曲（前导轨与后导轨不平行）

（8）车床纵向导轨与前顶尖、后顶尖连线不平行

86．驱动机械装备的电动机应根据哪些原则选择哪些技术参数。

87．写出具体实施价值工程步骤序号。

步骤名称 步骤序号

收集情报资料

选择价值工程对象

产品功能分析

产品功能评价

分析和评价方案

提出改进设想

检查实施情况，评价活动成果

试验与定案

88．切削类加工中心机床按工艺特点分哪几种类型（至少列出三种），它们的共同特点是什么。

机密 启用前

2012年11月机械工程师资格考试

综合素质与技能（第二单元）（共80分）

注意事项：

1．第二单元包含简单应用题和综合应用题两种题型，共80分。考试时间为180分钟。简单应用题和综合应用题包含选做题，请考生按要求选做。

2．请考生用钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。答卷前将密封线内的项目填写清楚。

简单应用题（一至六题，共6题，每题10分，从下列中选4道作答，共计40分）

一、高精度量具应具有尺寸稳定性好、硬度高、耐磨性好及足够的韧性，应选得分 评卷人

用什么材料，各个工序间分别进行什么热处理才能保证高精度量具的性能。

二、图示为颚式破碎机工作机的结构示意图，试分析如何实现破碎功能的，画得分 评卷人

出机构的运动简图，并计算机构的自由度。

三、对应写出下表中五类工件的焊接方法。

得分 评卷人

工件名称 焊接方法 车刀刀片与刀体

汽车车身覆盖件 电子元件在印刷电路版上的插装

水轮机转轮叶片与上冠、下环 压力容器长形及环形焊缝

四、图示为某拖拉机变速箱中间轴的传动齿轮：

得分 评卷人 1）分析齿圈两大端面为何对孔A （）有跳动要求； 009

.0021

.062+-φ

2）表1给出了齿坯部分加工工艺过程，完成该表的其余部分（齿部加工、热处理及其后的精加工）。

表1 中间轴齿轮机械加工工艺过程卡

工序号 工序名称及内容 机床 夹具 刀具 01 扩孔 立式钻床 气动三爪卡盘 扩孔钻

02 粗车外圆，粗车一端大、小端面，

一端内孔倒角

多刀半自动车床 气动可胀心轴 左偏刀弯头刀

03 半精车外圆，粗车另一端大、小端

面，另一端内孔倒角

多刀半自动车床 气动可胀心轴 左偏刀弯头刀

04 拉孔 卧式拉床 拉孔夹具 拉刀

05 精车外圆，精车一端大、小端面，

一端外圆倒角

普通车床 气动可胀心轴 弯头刀

06 精车另一端大、小端面，另一端外

圆倒角

普通车床 气动可胀心轴 弯头刀右偏刀

07 车槽 普通车床 三爪卡盘 切槽镗刀

08 中间检验

五．某汽车厂位于特定工业区，2001年建厂，请回答：1）该厂涂装车间应遵得分 评卷人

守的排放标准及其排放限值；2）该厂污水处理站的污水排入工业区的污水处理

厂，该厂应遵守的排放标准及其COD排放限值；3）该厂电镀车间污染物应遵

守的排放标准。

六、如图所示用插补方法精车套规的1:5内锥面，图中已设定工件坐标系及刀得分 评卷人

具起点。其程序编号设定为O 0002，工件坐标系设定为G56，刀具号设定为T02，

工件回转速度300r/min，刀具进给速度20mm/min，切入量、切出量均为5mm，车削过程使用冷却液。图示按绝对值直径编程法已编制好车削1:5锥面的加工程序，要求：1）修改程序中的错误处；2）在各程序段后逐一说明加工工艺内容。

468

O 0002

G90

G56

N10 G00 X50 Z120 T02

N20 G00 X61 Z110 S300 M03

N30 M08

N40 G17 G01 X39 Z-5 F50 S300 M05

N50 M09

N60 G00 Z125

N70 G01 X100

N80 M30

综合应用题（七至十二题，共6题，每题20分，从中选2道作答，共计40分） 得分

评卷人 七、电动绞车传动方案如图a ）所示，已知最大载重量N ，电动机转速，蜗杆齿数6800=Q min /r 9701=n 11=z ，蜗轮齿数402=z ，模数，蜗杆分度圆直径，蜗轮蜗杆减速器的效率，联轴器的效率 mm 9810=m .0=l ηmm 90=d 75.0=w η,卷筒效率96.0=j η，卷筒直径,重物上升时的速度mm 630=D 。试分析与设计计算以下内容: =v m/s 8.0 1)电动机所需功率

; 2)计算蜗轮蜗杆减速器的中心距、蜗杆齿顶圆和齿根圆直径； 3)图b)为蜗杆轴系结构初步设计，请用线条指出并说明图示结构中的错误与不合理处。

1- 电动机 2、4-联轴器 3-蜗轮蜗杆减速器 5-滚筒

图a）

图b）

求为：抗拉强度≥600MPa，伸长率≥3%，采用冲天炉和感应电炉双联熔炼，

小批量生产。请回答：

1）应采用哪种牌号的铸造合金及其热处理工艺和基体组织；

2）欲使铸件铸态组织得到合格的基体组织和力学性能，从而取消正火处理，应采取什么技术措施；3）适宜的造型、制芯工艺；

4）为提高工艺出品率，节能降耗，可采用哪种补缩方式并简述原因；

5）应采用的旧砂再生回用方法及应达到的回用率；

6）铸造过程产生的主要大气污染物及有效的末端治理措施。

九、图示销轴零件，有关轴向尺寸加工过程如下：

得分

评卷人

1）精车A 面（车平）。

2）精车C 面，保证A 、C 面距离尺寸A 1。 3）车槽，保证槽宽 及A 、B 面距离尺寸A 2。 12.04）自D 处切断，保证C 、D 面距离尺寸A 3。

+65）以C 面定位精车D 面，保证C 、D 面距离尺寸A 4＝20±0.1。

若已知切断时经济加工公差为0.5mm ，精车时最小余量为0.3mm 。试回答： 1）用尺寸链极值法确定各工序尺寸A 1、A 2、A 3及偏差；

2）说明测量槽宽 使用的量具；

612

.00+3）若测得槽宽 的一组数据接近正态分布，其平均值为μ＝6.09mm ，标准偏差为σ＝0.014mm 。计算其工序能力系数C p 和C pk ，并对其工序能力进行评价。 12

.00

6+

十、从表中八种典型零部件中任选五种，试写出其合宜的金属材料种类及典型牌号、毛坯成形工艺方法及主要成形设备、是否需要进行热处理（如需要，写出工艺名称），如选项超过5个，则取前5项计分。

得分 评卷人

典型零部件 合宜的金属材料 合宜的毛坯成形工艺 序号

是否进行热处理

生产批量

种类

典型牌号

工艺方法

主要成形设备

名称

轿车车身覆盖件

大批量生产

1

卡车后桥螺旋锥齿轮

大批量生产

2

批量生产

3

车床主轴

电机定子铁

芯

大批量生产

4

汽轮机主轴

等超大型锻

件

单件小批生产

5

大批量生产

6

阶梯轴

柴油机缸体

（卡车、拖拉机用）

大批量生产

7

大批量生产

8

内燃机活塞

40Cr，毛坯为棒料，硬度要求235HBS。试述：

1）在图b）中补齐应标注的基准、尺寸、公差、形位公差和表面粗糙度；2）编制该零件的单件、小批量生产工艺规程（填写在表1中）。

图a）

5

图b）

表1齿轮轴机械加工工艺规程

工序号 工序内容 定位基准 机床、夹具2012年机械工程师资格及评分参考

十二、图示为一台外圆磨床的示意图，头架和尾架的主轴及砂轮架主轴轴线在同一得分 评卷人

水平面上（等高）。试回答：1）绘制检测头架和尾架的顶尖连线与工作台导轨平行

度的示意图，并标注检测器具名称；2）说明检测过程；3）误差如何判定。

机密 启用前

2012年11月机械工程师资格考试

综合素质与技能（第一单元）

答案及评分参考

一、单项选择题（1～20题，每小题1分，21～50题，每小题2分，共计80分）

1． D 2． D 3． B 4． D 5． B

6． A 7． B 8． A 9． C 10． D

11． D 12． C 13． A 14． B 15． C

16． B 17． C 18． B 19． D 20． A

21． A 22． B 23． D 24． B 25． A

26． A 27． B 28． A 29． A 30． B

31． B 32． A 33． D 34． D 35． C

36． D 37． D 38． C 39． D 40． C

41． D 42． A 43． A 44． C 45． A

46． A 47． D 48． A 49． B 50． C

51． D 52． B 53． C 54． B 55． B

56． C 57． B 58． A 59． B 60． C

61． B 62． B 63． D ． D 65． A

66． A 67． A 68． C 69． C 70． D

71． C 72． A 73． D 74． C 75． C

76． C 77． B 78． C 79． B 80． C

二、简答题（每小题5分，共计40分）

81．参：

（每答对1项给1分，满分5分）

82．参：

合理选用金属材料的依据是零件所要求的使用性能(2分)、材料的工艺性能(2分)和材料的经济性(1分)。

83．参：压力表、油泵、溢流阀、调速阀、两位两通电磁阀、油缸。调压回路。（每答对1项给1分，满分5分）

84．参：

（3分）

修改理由：原设计的凸台在造型时妨碍起模。（2分）

85．参：

2、3、6、7、8（答对一项得1分）

86．参：

选择电动机时应综合考虑下列问题：

① 根据机械负载性质和生产工艺对电动机启动、制动、反转、调速等要求

② 根据负载转矩、转速变化范围和启动频繁程度等要求，考虑电动机的温升、过载能力与启动转矩倍数选择电动机容量，并确定通风冷却方式。容量选择应适当留有余量。

③ 根据使用场所的环境条件，如温度、湿度、灰尘、腐蚀和易燃易爆气体等考虑必要的防护等级和结构与安装方式。

④ 根据企业的电网电压标准和对功率因数的要求，确定电动机的电压等级与类型。

⑤ 根据生产机械的转速要求与减速机械的复杂程度，选择电动机的额定转速。

⑥ 由于目前已有相当多的派生与专用产品系列，能较好地适应与满足各行业的特殊要求，可优先考虑选用专用系列产品。

另外，运行可靠性、条件通用性、安装与维修是否方便、产品价格、建设费用和运行维修费用等方面，也应在综合考虑之列。

（答对1项给1分，满分5分）

87．参：

①选择价值工程对象－②收集情报资料－③产品功能分析－④产品功能评价－⑤提出改进设想－⑥分析和评价方案－⑦试验与定案－⑧检查实施情况，评价活动成果。（答对1项1分，满分5分）

88．参：

车削加工中心、镗削加工中心、铣削加工中心、磨削加工中心、钻削加工中心、复合加工中心等。（3分）共同特点：（1）一次装夹定位，可连续自动地对零件的各个加工面进行加工（1分）；（2）加工过程中的换刀和改变切削规范，全部自动完成（1分）。

机密 启用前

2012年11月机械工程师资格考试

综合素质与技能（第二单元）

答案及评分参考

简单应用题（一至六题，每题10分，共计40分）

一、参：

高精度量具应当选用CrWMn钢(或CrMn钢、9CrWMn钢和GCr15钢)等过共析合金钢(2分)。

毛坯应进行调质(1分);精加工后应进行油淬(1分)，冷处理(1分)，回火(1分)，冷处理(1分)，回火(1分);粗磨后再进行两至三次低温回火(1分);精磨后进行人工时效(1分)。

二、参：

1）工作原理(3分)

破碎机的工作机由曲柄摇杆机构实现，构件5为主动件，偏心轮（曲柄）2与构件5固结，其几何中心为B、回转中心为A，故曲柄长为AB，曲柄连续回转通过连杆3（动颚板）使摇杆4往复摆动。连杆3（动颚板）作平面一般运动，实现破碎功能。构件1为机架。

2）运动简图（5分）

3）自由度计算（2分）

123H L =--=p p n F 三、参： 工件名称 焊接方法 车刀刀片与刀体 硬钎焊 汽车车身覆盖件

电阻焊 电子元件在印刷电路版上的插装 软钎焊

水轮机转轮叶片与上冠、下环 电弧焊（焊条电弧焊、氩弧焊） 压力容器长形及环形焊缝 埋弧焊

（答对一项给2分）

四、参：

1）加工齿部时，要以孔A 和齿圈大端面定位，属于过定位。若大端面与孔轴线不垂直，则会造成孔定位不准确，致使加工后的齿部与孔A 不同轴，直接影响齿轮的精度。（4分）

2）见表1。（6分）

表1 中间轴齿轮机械加工工艺过程

工序名称及内容

工序号 机床 夹具 刀具 01 扩孔

立式钻床

扩孔钻

气动三爪卡盘

粗车外圆，粗车一端大、小

端面，一端内孔倒角

02 左偏刀弯头刀

多刀半自动车床气动可胀心轴半精车外圆，粗车另一端

大、小端面，另一端内孔倒角 03 左偏刀弯头刀 多刀半自动车床气动可胀心轴04 拉孔

卧式拉床 拉刀 拉孔夹具精车外圆，精车一端大、小端面，一端外圆倒角 05 普通车床 弯头刀

气动可胀心轴

精车另一端大、小端面，另一端外圆倒角 06 普通车床 弯头刀右偏刀 气动可胀心轴07 车槽 普通车床

切槽镗刀

三爪卡盘

08

中间检验

09 滚齿

滚齿机 滚齿夹具剃前滚刀 10 一端齿圈倒角 倒角机 倒角夹具倒角刀 11 另一端齿圈倒角 倒角机 倒角夹具倒角刀 12 剃齿 剃齿机 剃齿心轴剃齿刀

13 检验 14 热处理 15 磨孔 内圆磨床

分度圆卡盘砂轮

16

最终检验

五、参：

1）大气污染物综合排放标准（GB16297－1996），排放限值为70mg/m 3（4分）。2）污水综合排放标准（GB78－1996），排放限值为500mg/L （4分）。3）电镀污染物排放

六、参：

修改后的程序：

O 0002

G90

G56

N10 G00 X100Z120 T02 （选用刀具T02，快速到达起始点）

N20 G00 X61 S300 M03 （快速到达点（61，105），主轴顺时针旋转，转速Z105

300r/min）

N30 M08 (冷却液开）

N40 G01 X39 Z-5 F20 S300 M05 ZX平面选择，直线插补，进给到点（39，-5），G18

进给速度20mm/min，主轴停）

N50 M09 (关冷却液）

N60 G00 （快速到点（39，125））

Z120

G00

N70 X100 （回到起点）

N80 M30 (程序终了）

（改错5分，注释5分）

综合应用题（七至十二题，每题20分，共计40分） 七、参

1） 电动机所需功率(4分)

67.51000==

g

w Qv

P ηkW

工作机所需功率：总效率： 67.098.075.096.02=⨯⨯=⋅⋅=l j g ηηηη5.8==

η

w

d p P kW

电动机所需功率：2） 计算蜗轮蜗杆减速器的中心距、蜗杆齿顶圆和齿根圆直径（6分）

中心距：蜗轮分度圆直径：mm 400==mz d 22mm 2452

2

1=+=

d d a mm 1102*

1=+=m h d d a a

蜗杆齿顶圆直径：蜗杆齿根圆直径：mm 662111=-=f f h d d

3） 结构中的错误与不合理处（10分，答对满分） 圈右边缺定位 ，而且与端盖间应有间隙 退刀槽 整垫片 ○

1联轴器孔未开通 ○

2联轴器轴向未定位○

3轴承透盖缺少密封 ○

4透盖与套筒应有间隙○

5左轴承为游动轴承，内○

6左轴承外圈需要移动，需去掉套杯凸肩○

7右轴承内圈缺定位，外圈左边套环应有凸肩定位 ○

8安装圆螺母处轴径应小于轴承轴径，且螺纹处应有○

9螺母处应加止动垫圈 ○

10套杯与端盖之间应加调○

11箱体加工面和非加工面应分开

八、参：

正火，珠光体+铁素体（3分）

；2）①严格控制C 、Si 、Mn 、P 、S 化、参：

法找出工艺过程全部尺寸链，如图①、②、③所示；用图表法计算工）使用刻度0.02的游标卡尺测2分）

1）QT600-3，学成分，并加入0.5%~1.0%的Cu （2分）；②加强孕育，采用瞬时孕育方法（2分）；3）自硬树脂砂造型、制芯工艺（3分）；4）可采用无冒口补缩法（2分）；因为球墨铸铁凝固时具有显著的石墨化膨胀及自补缩能力，在铸件模数足够大（大于2.5cm ）及树脂砂干型条件下，可以有效补缩液态收缩而不用冒口（2分）。5）干法旧砂再生回用方法，回用率>90%；（3分）6）铸铁熔炼烟尘、石英粉尘，多管旋风+布袋除尘末端治理。（3分）

九 1）使用追踪序尺寸，如下（表中圆圈数字表示相应数据由解圈内编号尺寸链获得）：(12分)

2量。（3）43.112

.0===T C ，014.066p ⨯σ71.0014

.0603.0212.062pk =⨯⨯-=-=σεT C

p 值可以认为工序能力足够；但由C pk 又可以判断工序能力不种情况是由于均值偏差过大（在机械制造领域，一般要求均值偏差不大于1倍标准差， 由C 足。之所以出现这而本例已大于2倍标准差），这可能是由于切槽刀宽度偏大所致。应查明原因加以解决，使均值偏差减小。（6分）

图③

Z 4

图①

图②

零部件 合宜的金属材料 合宜的毛坯成形工艺 典型

序号

名称

生产

种类

工艺 主要成形 是否进行热处理

批量

典型牌号

方法 设备

1 轿车车

身覆盖

钢板

不需填写

冲压自动生

否 大批

低碳

冲压

量生

产线 件 产

2 卡车后

桥螺旋

大批

量生钢20CrMnTi 模锻

热模锻压力

机

气体渗碳淬火 渗碳

齿轮

（渗

碳合

金钢）

锥齿轮 产

3 车床主

轴

批量

生产

钢

45Cr、

40MnB、

9

模锻

各种压力机

电液锤

调质（淬火+高温

回火）

合金

调质

（低

合金

结构

钢）

Mn2V、

38CrMnAl

4 电机定

子铁芯

大批

量生

不需填写 冲压

多工位级进

模冲压线

否

硅钢

片

产

5 小批合金

调质

3

、

自由

锻

水压机 调质

汽轮机主轴等

8CrMoAlA 单件

超大型锻件

40CrNiMoA 生产 钢

6 阶梯轴 大批

量生

钢、

45、40Cr

楔横

轧

楔横轧机 正火或调质 中碳

低

合金

结构

钢

产

7 柴油机

缸体

车、拖

大批

量生

灰铸

铁

HT250、

HT275、

砂型

铸造

高紧实度黏

土砂造型

消除应力退火 （卡

拉机

用）

线、树脂砂

制芯机

产 HT300等

8

内燃机

大批

量生

铸造

铝合

ZL108、

ZL109

金属

型铸

金属型铸造

机

固溶+时效 活塞

产 金 造

1

（每一栏为分，最高得分分）

为20

十一、参： 1）见图1；

3.2

图1

2）见表1。

表1 齿轮轴机械加工工艺规程

工序内容

定位基准

机床、夹具 工序号 夹棒料外圆，车一端面，打中心孔； 掉头，夹棒料外圆，车另一端面，保证全长尺寸97，外卧爪卡盘

式车床，三1

圆 打中心孔。

2

量；车φ20k6外圆，留0.2mm 磨量；切槽2×1；倒角C1。

中心孔 卧式车床，顶

尖、拨盘、鸡中心孔装夹，车φ40外圆，成；车φ30h6外圆，留0.2mm 磨切槽2×1；倒角C1； 掉头，中心孔装夹，车φ30外圆，成；车φ20k6外圆，留0.2mm 磨量；心夹 3

。中心孔

床，顶尖

立式铣中心孔装夹，铣键槽，成，保证槽深尺寸0

6.26 1.0

4

调质处理 5 研中心孔

φ40外圆

研用顶尖 卧式车床，孔中心孔装夹，磨φ30h6外圆，成；磨φ20k6外圆；外圆磨床，顶尖 6 成； 中心孔 掉头，中心孔装夹，磨φ20k6外圆；成。 7 去毛刺 钳工台8

检验台

检验

十二、参：

1）头架和尾架的顶尖连线与工作台导轨平行度的测量：

千分表底座、千分表、检验棒。（10分）

2）检测侧母线：千分表压在检验棒的侧母线处，工作台运动检验棒长度，计算两端一次测量，记录差值。两次差值的平均值的平均值为千分表读数差值，旋转检验棒180°，再进行为头架和尾架的顶尖连线与工作台导轨在水平面内的平行度误差。（5分）

3）检测上母线：千分表压在检验棒上母线处，工作台运动检验棒长度，计算两端千分表读数差值，旋转检验棒180°，再进行一次测量，记录差值。两次差值头架和尾架的顶尖连线与工作台导轨在垂直面内的平行度误差（5分）