2025年大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化（機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種傳動(dòng)方式能夠?qū)崿F(xiàn)精確的角位移傳遞，常用于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)？A.帶傳動(dòng)B.鏈傳動(dòng)C.齒輪傳動(dòng)D.蝸桿傳動(dòng)2.在機(jī)械制造中，能夠提高零件表面硬度和耐磨性的熱處理工藝是？A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火3.下列關(guān)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中傳感器的說法，錯(cuò)誤的是？A.傳感器是將非電量轉(zhuǎn)換為電量的裝置B.光電傳感器利用光信號(hào)來檢測(cè)物體C.壓力傳感器只能測(cè)量氣體壓力D.溫度傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度變化4.機(jī)械零件在交變應(yīng)力作用下，發(fā)生破壞的主要形式是？A.塑性變形B.脆性斷裂C.疲勞斷裂D.磨損5.工業(yè)機(jī)器人的手臂通常采用哪種結(jié)構(gòu)形式，以實(shí)現(xiàn)靈活的運(yùn)動(dòng)？A.直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)B.圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)C.球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)D.關(guān)節(jié)坐標(biāo)結(jié)構(gòu)6.以下哪種數(shù)控編程方法適用于形狀較為復(fù)雜的零件加工？A.手工編程B.自動(dòng)編程C.宏程序編程D.子程序編程7.在機(jī)械設(shè)計(jì)中，計(jì)算軸的強(qiáng)度時(shí)，通常需要考慮的載荷類型是？A.靜載荷B.動(dòng)載荷C.交變載荷D.沖擊載荷8.自動(dòng)化生產(chǎn)線中，用于物料搬運(yùn)和定位的設(shè)備是？A.工業(yè)機(jī)器人B.傳送帶C.自動(dòng)導(dǎo)引車D.數(shù)控機(jī)床9.下列哪種材料具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，常用于制造電機(jī)和變壓器的鐵芯？A.銅B.鋁C.鐵D.硅鋼片10.機(jī)械制造工藝過程中，安排加工順序的原則不包括？A.先粗后精B.先主后次C.先內(nèi)后外D.基準(zhǔn)先行第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每空1分。請(qǐng)將正確答案填寫在題中的橫線上。1.機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)主要由______、______、______、______和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分組成。2.常見的機(jī)械加工精度包括______精度、______精度、______精度和表面粗糙度等。3.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系分為______坐標(biāo)系和______坐標(biāo)系。4.自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的控制器主要有______、______和______等類型。5.齒輪傳動(dòng)的失效形式主要有______、______、______、齒面膠合和齒面塑性變形等。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每題5分。簡(jiǎn)要回答問題。1.簡(jiǎn)述自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用。2.說明選擇刀具材料時(shí)需要考慮的因素。3.解釋什么是數(shù)控加工中心，并簡(jiǎn)述其特點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的編程方式及其特點(diǎn)。四、分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在某自動(dòng)化生產(chǎn)線上，采用了一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行零件的抓取和裝配工作。該機(jī)器人的重復(fù)定位精度為±0.05mm，工作范圍為直徑2m的半球形空間。在實(shí)際運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人抓取零件時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)抓取不牢的情況，導(dǎo)致零件掉落。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人末端執(zhí)行器的夾爪磨損嚴(yán)重。問題：1.請(qǐng)分析機(jī)器人抓取零件不牢的可能原因。（5分）2.針對(duì)夾爪磨損嚴(yán)重的問題，提出改進(jìn)措施。（5分）3.若要提高機(jī)器人的工作效率，可從哪些方面進(jìn)行優(yōu)化？（5分）五、設(shè)計(jì)題（共20分）答題要求：根據(jù)以下要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)化送料系統(tǒng)，用于將圓柱形零件從料倉(cāng)輸送到加工工位。要求：1.畫出系統(tǒng)的示意圖，并標(biāo)注各組成部分。（10分）2.簡(jiǎn)述系統(tǒng)的工作原理。（5分）3.說明系統(tǒng)中主要部件的選型依據(jù)。（5分）答案：一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.D6.B7.C8.C9.D10.C二、填空題1.控制單元、檢測(cè)單元、驅(qū)動(dòng)單元、執(zhí)行單元2.尺寸、形狀、位置3.機(jī)床、工件4.繼電器控制器、PLC控制器、計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）控制器5.輪齒折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損三、簡(jiǎn)答題1.自動(dòng)化控制系統(tǒng)由控制器、檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和被控對(duì)象組成?？刂破鞲鶕?jù)檢測(cè)裝置反饋的信息，發(fā)出控制信號(hào)，指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的控制目標(biāo)。2.考慮因素有：工件材料的性能、加工工藝的要求、刀具的切削性能、刀具的磨損壽命、刀具的成本等。3.數(shù)控加工中心是一種帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床。特點(diǎn)：能在一次裝夾中完成多種工序加工，提高加工精度和效率，減少工件裝夾次數(shù)和定位誤差，適用于復(fù)雜零件加工。4.編程方式有示教編程和離線編程。示教編程直觀、簡(jiǎn)單，操作人員通過手動(dòng)操作機(jī)器人進(jìn)行示教；離線編程可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程，提高編程效率，便于修改和優(yōu)化程序。四、分析題1.可能原因：夾爪磨損導(dǎo)致夾力不足；零件形狀不規(guī)則或表面不平整；機(jī)器人抓取力度設(shè)置不合理；抓取位置不準(zhǔn)確。2.改進(jìn)措施：更換磨損的夾爪；對(duì)夾爪進(jìn)行表面處理，提高耐磨性；優(yōu)化夾爪結(jié)構(gòu)，增加夾力；定期檢查和維護(hù)夾爪。3.優(yōu)化方面：合理規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，減少空行程；提高機(jī)器人的重復(fù)定位精度，減少調(diào)整時(shí)間；優(yōu)化零件的擺放方式，便于抓??；與上下游設(shè)備協(xié)同工作，提高整體生產(chǎn)效率。五、設(shè)計(jì)題1.示意圖：料倉(cāng)位于上方，通過振動(dòng)盤使零件排列整齊并逐個(gè)輸送到輸送軌道，輸送軌道連接到加工工位。標(biāo)注料倉(cāng)、振動(dòng)盤。2.工