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2025年大学《增材制造工程-增材制造设备设计》考试备考题库及答案解析

单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________

一、选择题

1.增材制造设备设计中，以下哪项不是影响设备精度的主要因素？（）

A.打印头移动速度

B.喷嘴直径

C.材料熔化温度控制精度

D.操作人员技术水平

答案：D

解析：增材制造设备的精度主要受机械结构、温度控制、材料特性和控制系统等因素影响。打印头移动速度、喷嘴直径和材料熔化温度控制精度都属于设备硬件和过程参数，直接影响打印精度。操作人员技术水平虽然重要，但不是设备设计本身的因素。

2.以下哪种类型的增材制造设备最适合生产大型复杂结构件？（）

A.激光粉末床熔融技术设备

B.熔融沉积成型技术设备

C.光固化成型技术设备

D.冷压成型技术设备

答案：A

解析：激光粉末床熔融技术设备（如选择性激光熔化SLM）能够一次性成型大型复杂结构件，且无需支撑结构，适合制造大型航空发动机部件等。熔融沉积成型技术设备通常适用于中小型零件。光固化成型技术设备适合快速原型制作，但不适合大型结构件。冷压成型技术设备主要用于粉末冶金领域，不适合复杂结构件。

3.增材制造设备设计中，以下哪种传感器主要用于监测材料熔化状态？（）

A.温度传感器

B.压力传感器

C.流量传感器

D.视觉传感器

答案：A

解析：温度传感器直接测量材料熔化过程中的温度变化，对保证材料熔化和成型质量至关重要。压力传感器监测材料输送压力，流量传感器监测材料流量，视觉传感器主要用于尺寸检测和缺陷检测，只有温度传感器直接反映材料熔化状态。

4.在设计增材制造设备的控制系统时，以下哪项不是需要考虑的关键因素？（）

A.实时响应能力

B.闭环控制精度

C.用户界面友好性

D.设备自诊断功能

答案：C

解析：实时响应能力、闭环控制精度和设备自诊断功能都是控制系统设计的关键技术指标，直接影响设备性能和稳定性。用户界面友好性虽然对操作者重要，但不是控制系统设计本身的技术因素。

5.增材制造设备中，以下哪种结构设计能够有效提高设备的热稳定性？（）

A.管状框架结构

B.骨架式结构

C.等截面梁结构

D.模块化组合结构

答案：C

解析：等截面梁结构具有最优的热分布特性，能够有效减少热变形，提高热稳定性。管状框架结构虽然刚度较好，但热分布不均。骨架式结构和模块化组合结构的热稳定性取决于具体设计，但通常不如等截面梁结构。

6.以下哪种材料最适合用于增材制造设备的高温部件？（）

A.铝合金

B.不锈钢

C.高温陶瓷

D.工程塑料

答案：C

解析：高温部件需要承受高温环境且保持性能稳定，高温陶瓷具有优异的高温强度、耐腐蚀性和抗氧化性，最适合用于此类部件。铝合金和不锈钢虽然耐温性较好，但在极高温度下性能会下降。工程塑料则不适合高温应用。

7.增材制造设备设计中，以下哪种传动方式最适合需要高精度的运动控制？（）

A.齿轮传动

B.皮带传动

C.滚珠丝杠传动

D.静压导轨传动

答案：C

解析：滚珠丝杠传动具有高传动效率、高精度和低摩擦的特点，最适合需要精密运动控制的增材制造设备。齿轮传动精度较低，皮带传动易打滑，静压导轨虽然精度高，但成本较高且维护复杂。

8.在设计增材制造设备的支撑结构时，以下哪种方法能够有效减少支撑材料去除量？（）

A.网状支撑

B.点状支撑

C.等高支撑

D.棱柱式支撑

答案：A

解析：网状支撑结构在保证支撑强度的同时，能够最大程度地减少支撑材料去除量，提高后续加工效率。点状支撑和棱柱式支撑去除量较大，等高支撑介于两者之间。

9.增材制造设备设计中，以下哪种安全防护措施可以有效防止飞溅物伤害操作人员？（）

A.防护网

B.气幕隔离

C.封闭式外壳

D.安全光栅

答案：B

解析：气幕隔离通过高速气流形成保护屏障，能够有效阻挡飞溅物，且不影响设备操作。防护网和封闭式外壳虽然也能提供防护，但可能影响操作。安全光栅主要用于检测人员闯入，不能直接阻挡飞溅物。

10.增材制造设备设计中，以下哪种参数对设备能耗影响最大？（）

A.打印速度

B.材料利用率

C.控制系统效率

D.热源功率

答案：D

解析：热源功率直接影响材料熔化和成型所需能量，对设备能耗影响最大。打印速度和材料利用率也会影响能耗，但程度较小。控制系统效率虽然重要，但主要影响间接能耗。

11.增材制造设备设计中，以下哪种布局方式最适合需要频繁更换材料的工艺？（）

A.线性布局

B.环形布局

C.中央集成布局

D.分离式布局

答案：D

解析：分离式布局将材料存储和准备区域与打印区域分开，便于不同材料的快速更换，提高生产效率。线性布局和环形布局通常适用于连续生