2025年中職增材制造技術（模型設計）模擬試題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：請將正確答案的序號填在括號內。1.增材制造技術的核心是（）A.材料逐層累加B.模具制造C.數控加工D.激光切割答案：A2.以下哪種不屬于增材制造的工藝方法（）A.熔融沉積成型B.車削加工C.三維打印D.選擇性激光燒結答案：B3.增材制造技術可以實現（）A.復雜結構的快速制造B.只能制造簡單形狀C.高精度大批量生產D.所有產品的制造答案：A4.模型設計中，STL文件格式主要用于（）A.存儲三維模型數據B.二維繪圖C.程序編寫D.動畫制作答案：A5.在增材制造模型設計時，為了保證打印質量，壁厚一般不宜小于（）A.0.1mmB.0.5mmC.1mmD.2mm答案：B6.增材制造技術相比傳統制造技術，其優(yōu)勢在于（）A.材料利用率高B.生產效率低C.成本高D.只能制造金屬零件答案：A第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（每空2分，共20分）1.增材制造技術按能量源可分為______、______、______等類型。答案：激光束增材制造、電子束增材制造、電弧增材制造2.模型設計時，要考慮模型的______、______、______等因素。答案：結構合理性、支撐設置、收縮變形3.常見的增材制造材料有______、______、______等。答案：塑料、金屬、陶瓷三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述熔融沉積成型的工作原理。答案：熔融沉積成型是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，通過帶有一個微細噴嘴的噴頭擠噴出來。噴頭可沿X軸和Y軸移動，而工作臺則沿Z軸方向移動。根據模型分層切片的信息，控制噴頭作平面運動，將熔融的材料擠出并堆積在指定的位置，逐層堆積形成三維實體模型。2.模型設計時如何避免打印過程中的翹曲變形？答案：可以從以下方面避免：合理設計模型結構，減少大面積薄壁結構；選擇合適的支撐結構，增強模型與打印平臺的附著力；優(yōu)化切片參數，控制打印速度和層厚；對打印平臺進行預熱處理，使其溫度與打印材料相匹配；選擇收縮率小的材料等。四、材料分析題（每題15分，共30分）材料：在進行一個增材制造模型設計時，設計師發(fā)現模型打印出來后表面有明顯的階梯狀紋理，影響了模型的外觀質量。1.請分析出現階梯狀紋理的原因。答案：出現階梯狀紋理主要是因為增材制造是分層制造的。每層的厚度是固定的，在模型表面就會形成一道道的臺階，從而產生階梯狀紋理。層厚越大，這種紋理越明顯。2.如何改進設計來減少這種階梯狀紋理的影響？答案：可以減小層厚，層厚越小，階梯狀紋理越不明顯。優(yōu)化模型的曲面過渡，使曲面更平滑，減少分層對外觀的影響。還可以在模型表面進行后期處理，如打磨、拋光等，來降低階梯狀紋理的視覺效果。材料：某企業(yè)計劃采用增材制造技術生產一批復雜形狀的零件，但在模型設計階段遇到了支撐結構設計不合理的問題，導致零件打印失敗。1.支撐結構設計不合理可能有哪些表現？答案：支撐結構設計不合理可能表現為支撐不足，無法有效支撐模型懸空部分，導致模型在打印過程中倒塌；支撐過度，增加了不必要的材料浪費和打印時間，且可能在去除支撐時損壞模型；支撐位置不當，影響模型的精度和外觀，比如支撐與模型結合處留下明顯痕跡等。2.怎樣設計合理的支撐結構？答案：要根據模型的形狀、尺寸、懸空部分的大小和角度等因素來設計支撐結構。對于小角度的懸空部分，可采用較稀疏的支撐；大角度懸空或大面積懸空時，需設計密集且穩(wěn)固的支撐。支撐與模型的接觸面積要合適，避免應力集中。支撐的形狀應簡單易去除，如柱狀、網狀等。同時，要考慮支撐在打印后的去除方式，盡量減少對模型的損傷。五、綜合設計題（20分）請設計一個簡單的增材制造模型，如一個帶有內部結構的小盒子。要求：詳細說明模型的尺寸、形狀、內部結構特點；闡述在模型設計過程中如何考慮支撐結構的設置；說明選用的增材制造工藝方法及理由。答案：模型設計為一個邊長50mm的正方體小盒子，壁厚3mm。內部有一個十字形的加強結構，十字形的桿直徑為5mm。形狀規(guī)則簡單便于設計和打印。內部結構增加了模型的強度。支撐結構設置：由于盒子內部有懸空的十字形結構，在設計時，在十字形結構的下方添加柱狀支撐，支