2025年大學(xué)材料成型及控制工程（增材制造技術(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）每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分，每題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。在試題卷上作答無效)1.增材制造技術(shù)中，以下哪種技術(shù)不屬于粉末床熔融類？（）A.選擇性激光燒結(jié)B.電子束熔融C.激光近凈成型D.選區(qū)激光熔化2.增材制造過程中，影響零件精度的主要因素不包括（）A.材料特性B.設(shè)備精度C.成型工藝參數(shù)D.零件的復(fù)雜程度3.下列關(guān)于增材制造材料的說法，錯(cuò)誤的是（）A.金屬粉末材料的粒度對(duì)成型質(zhì)量有重要影響B(tài).高分子材料在增材制造中應(yīng)用廣泛，如ABS等C.陶瓷材料增材制造時(shí)容易出現(xiàn)開裂等問題D.所有材料都能直接用于增材制造4.增材制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢不包括（）A.可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化制造B.減少材料浪費(fèi)C.提高生產(chǎn)效率D.降低制造成本5.選區(qū)激光熔化技術(shù)中，激光的作用是（）A.加熱粉末使其熔化B.切割零件C.傳輸數(shù)據(jù)D.控制成型方向6.增材制造設(shè)備中的光路系統(tǒng)主要作用是（）A.提供打印平臺(tái)B.控制成型環(huán)境溫度C.引導(dǎo)激光光束D.存儲(chǔ)打印材料7.以下哪種不是增材制造的支撐結(jié)構(gòu)類型？（）A.點(diǎn)陣支撐B.連續(xù)支撐C.懸臂支撐D.蜂窩支撐8.增材制造過程中，熱應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致零件出現(xiàn)的問題是（）A.尺寸變大B.表面粗糙度增加C.產(chǎn)生裂紋D.材料性能變好9.電子束熔融技術(shù)的特點(diǎn)不包括（）A.成型速度快B.可制造高熔點(diǎn)金屬零件C.設(shè)備成本低D.真空環(huán)境有利于減少氧化10.在增材制造中，切片軟件的主要功能是（）A.設(shè)計(jì)零件三維模型B.將三維模型分層并生成填充路徑C.控制打印噴頭運(yùn)動(dòng)D.監(jiān)控打印過程溫度第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）把答案填在題中橫線上。(總共10空，每空2分)1.增材制造技術(shù)是一種基于離散-堆積原理的先進(jìn)制造技術(shù)，它與傳統(tǒng)制造技術(shù)的主要區(qū)別在于材料是______添加而不是去除。2.選擇性激光燒結(jié)技術(shù)常用的材料有______、尼龍等。3.增材制造設(shè)備的關(guān)鍵部件包括______、掃描系統(tǒng)、送粉系統(tǒng)等。4.在增材制造過程中，預(yù)熱處理可以降低______，減少零件內(nèi)部應(yīng)力。5.金屬增材制造中，為了提高零件的致密度，可采用______等后處理工藝。6.增材制造的工藝規(guī)劃包括零件模型設(shè)計(jì)、______、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。7.高分子材料增材制造時(shí)，成型溫度過高可能導(dǎo)致材料______。8.激光近凈成型技術(shù)中，激光功率、掃描速度等工藝參數(shù)會(huì)影響零件的______。9.增材制造的質(zhì)量控制包括原材料質(zhì)量控制、______、零件質(zhì)量檢測等環(huán)節(jié)。10.電子束熔融技術(shù)中，電子束的能量和掃描方式?jīng)Q定了______。三、簡答題（共20分）簡要回答問題。(總共4題，每題5分)1.簡述增材制造技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)。2.說明選區(qū)激光熔化技術(shù)的工作原理。3.增材制造過程中如何減少熱應(yīng)力對(duì)零件的影響？4.列舉三種增材制造技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。四、材料分析題（共15分）閱讀下列材料，回答問題。材料：在某航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的制造中，傳統(tǒng)制造工藝需要經(jīng)過多道工序，材料利用率低，且對(duì)于復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)難以制造。采用增材制造技術(shù)后，通過選區(qū)激光熔化工藝，直接使用金屬粉末制造出了具有復(fù)雜內(nèi)部冷卻通道的葉片。該葉片不僅提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，而且大大縮短了制造周期，降低了成本。1.分析增材制造技術(shù)制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片相比傳統(tǒng)制造工藝的優(yōu)勢。（5分）2.說明選區(qū)激光熔化工藝在制造該葉片過程中是如何發(fā)揮作用的。（5分）3.從材料利用率和制造周期角度，談?wù)勗霾闹圃旒夹g(shù)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造的意義。（5分）五、綜合應(yīng)用題（共15分）根據(jù)所給條件進(jìn)行分析和解答。某企業(yè)計(jì)劃采用增材制造技術(shù)生產(chǎn)一批小型機(jī)械零件，要求零件精度高、表面質(zhì)量好。已知該企業(yè)擁有一臺(tái)選區(qū)激光熔化設(shè)備，材料為不銹鋼粉末。1.為保證零件精度，在成型過程中需要考慮哪些因素？（5分）2.如何提高零件的表面質(zhì)量？（5分）3.設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的工藝方案，說明從零件模型設(shè)計(jì)到最終成型的主要步驟。（5分）答案：一、選擇題1.C2.D3.D4.D5.A6.C7.B8.C9.C10.B二、填空題1.逐層2.金屬粉末3.激光發(fā)生裝置4.熱應(yīng)力5.熱等靜壓6.切片分層7.變形8.成型質(zhì)量9.成型過程控制10.材料的熔化和凝固三、簡答題1.優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化制造；減少材料浪費(fèi)；制造周期短；設(shè)計(jì)靈活性高。2.工作原理：在鋪粉裝置將金屬粉末均勻鋪在工作臺(tái)上后，激光束按照切片軟件生成的路徑對(duì)粉末進(jìn)行掃描，使粉末熔化并凝固在一起，逐層堆積形成零件。3.減少熱應(yīng)力影響的方法：預(yù)熱處理；優(yōu)化掃描策略；控制冷卻速度。4.應(yīng)用實(shí)例：定制化人工關(guān)節(jié)制造；牙齒修復(fù)體制造；組織工程支架制造。四、材料分析題1.優(yōu)勢：能制造復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能；減少工序，提高材料利用率；縮短制造周期，降低成本。2.作用：通過激光掃描使金屬粉末熔化凝固，逐層堆積出具有復(fù)雜冷卻通道的葉片形狀。3.意義：提高材料利用率，減少浪費(fèi)；大幅縮短制造周期，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代。五、綜合應(yīng)用題1.考慮因素：設(shè)備精度、粉末