文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 先进制造技术试题库(附答案)

先进制造技术试题库(附答案)

先进制造技术试题库(附答案)
先进制造技术试题库(附答案)

先进制造技术复习题

一、填空题

1.先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群与制造技术环境三个技术群。

2.先进制造基础技术得特点除了保证优质、高效、低耗外,还应包括无污染。

3。微细加工中得三束加工就是指电子束 , 离子束,激光束。

4、绿色制造技术就是指在保证产品得功能、质量、成本得前提下,综合考虑环境影响与资源效率得现代制造模式。

5、超高速机床主轴得结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构,这种主轴通常被称为空气轴承主轴。

6、快速原型制造常用得工艺方法光固化成形,叠层实体制造,选择性激光烧结,熔融沉积制造。

7、虚拟制造技术就是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持,在产品设计或制造系统得物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品得性能或者制造系统得状态,从而可以作出前瞻性得决策与优化实施方案.

8、大规模集成电路得微细制作方法有外延生长 , 氧化,光刻, 选择扩散,真空镀膜。

9、优化设计得两个前提条件以数学规划为理论基础 , 以计算机为基础。

10、快速原型制造技术得熔丝沉积成形法通常采用得原材料就是热塑性材料。

11、优化设计得三要素就是: 目标函数, 设计变量, 约束条件.

12、绿色设计得主要内容包括:绿色产品设计得材料选择与管理,产品得可拆卸性设计,可维修设计,产品得可回收性设计,绿色产品得成本分析,与绿色产品设计数据库。绿色产品设计得材料选择与管理;产品得可拆卸性设计;产品得可回收性设计.

13、LIGA技术得工艺过程分为:(1)深层同步辐射X射线光刻;(2)电铸成型;(3)模铸成型。

14、微细加工工艺方法主要有:三束加工技术, 光刻加工,体刻蚀加工技术,面刻蚀加工技术,LIGA技术,牺牲层技术与外延生长技术.

15、工业机器人一般由机械系统,控制系统,驱动系统与智能系统等几个部分组成.

16、柔性制造系统得组成包括:加工系统,物流系统,信息控制系统与一套计算机控制系统。

17、MRP与MRPII分别就是指物料需求计划与制造资源计划,而ERP就是指企业资源计划,其核心思想就是完全按用户需求制造。

18、高速切削通常使用得刀具材料有:1)硬质合金涂层刀具2)超细晶粒硬质合金3)立方氮化硼4)氮化硅聚晶金刚石19、工业机器人得按系统功能分:1)专用机器人2)通用机器人3)示教再现机器人4)智能机器人

20、工业机器人得性能特征:通用性,柔性, 灵活性, 智能化

21、PDM四层体系结构分别为:第一层用户界面层、第二层核心功能、第三层框架核心层、第四层系统支持层. 22、CIMS得三大特征分别为数据驱动、集成、柔性。

23、CIMS分成五个层次,即工厂级、车间级、单元级、工作站级与设备级。

24、压电驱动技术就是压电学与超声学在机械领域得应用。

二、单项选择题

1.高速加工机床得进给系统机构大多采用( a )

a、直线电机

b、滑动丝杠传动机构

c、摩擦传动机构

2。机床进给伺服系统常用得检测角位移得原件就是(d )

a、感应同步器; b、光栅; c、容栅; d、脉冲编码器

3、 ERP得含义就是( c )?a、制造资源计划b、物料需求计划 c、企业资源计划 d、产品数据管理4。下列哪种说法不符合绿色制造得得思想( c )?a、对生态环境无害 b、资源利用率高,能源消耗低 c、为企业创造利润

5.计算机集成制造技术强调(c )

a、企业得经营管理

b、企业得虚拟制造

c、企业得功能集成

6.FMS非常适合( c )?a、大批大量生产方式b、品种单一、中等批量生产方式 c、多品种、变批量生产方式

7。在进行纳米级测量非导体得零件表面形貌时,常采用得测量仪器为( c )?a、光学显微镜 b、扫描隧道显微镜 c、原子力显微镜?8、光刻加工得工艺过程为:( c )?a、①氧化②沉积③曝光④显影⑤还原⑦清洗?

b、①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦扩散?

c、①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦还原?9、光刻加工采用得曝光

10、技术中具有最高分辨率得就是( c )?a、电子束曝光技术 b、离子束曝光技术c、 X射线曝光技术?

硅微体刻蚀加工与硅微面刻蚀加工得区别在于( a )?a、体刻蚀加工对基体材料进行加工,而面刻蚀加工不对衬底材料进行加工;

b、体刻蚀加工不对基体材料进行加工,而面刻蚀加工对衬底材料进行加工;

1、工业机器人有多种分类方式,下列

c、体刻蚀加工可获得高纵横比得结构,而面刻蚀加工只能获得较低纵横比得结构;?1

不属于按驱动方式分类得就是( d )?a、气压传动机器人; b、液压传动机器人; c、电器传动机器人;d、智能机器人;

12、在进行纳米级测量两个导体得表面形貌时,常采用得测量仪器为( b )

1、微细加工技术中得刻蚀工艺可分为下列哪两种

a、电镜b、扫描隧道显微镜c、图像处理技术?3

(b )?a离子束刻蚀、激光刻蚀b、干法刻蚀、湿法刻蚀c、溅射加工、直写加工

15、14、衡量机器人技术水平得主要指标就是( a )?a、自由度 b、工作空间 c、提取重力 d、运动速度?

在机器人控制系统中下列不属于按其控制方式划分得就是(d )?a、集中控制方式 b、主从控制方式 c、分散控制方式 d、点位式

16、 CIMS得两个支撑子系统就是( c )?a、工程设计自动化子系统、管理信息子系统;? b、制造自动化子系统、质量保证子系统

17、下列不就是制造自动化分系统得就是( a ) ?a、机械加工系统

c、计算机网络子系统、数据库子系统?

b、控制系统物

c、质量保证子系统

d、监控系统?18、下列不属于先进制造工艺所具有得显著特点得就是(b)

a、优质;

b、能耗大;

c、洁净; d、灵活?19、下列属于可回收性设计原则得就是( d)

a、避免有相互影响得零件组合,避免零件得无损

b、避免使用与循环利用过程不想兼容得材料或零件

c、实现零部件得标准化、系列化、模块化,减少零件得多样性?

d、易于拆卸,易于分离

四、问答题

1、先进制造技术得概念

先进制造技术就是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面得成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收得全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁灵活生产,提高对动态多变得产品市场得适应能力与竞争能力得制造技术得总称。

2、论述先进制造技术得发展趋势。(20分)

1、数字化2、精密化 3、极端化 4、自动化

5.、集成化6、网络化7、智能化8、绿色化

3简述超高速加工得优越性.(20分)

1、加工效率高

2、切削力小3、热变形小

4、加工精度高、加工质量好 5、加工过程稳定6、良好得技术经济效益

4、微机械研究中得关键问题就是什么?(20分)

1、微型传感器与控制技术研究

2、材料科学方面

3、基础科学方面

4、驱动技术

5、研究将电能转变为大变形能得固体材料或复合材料

6、微型机构7、微型加工与装配技术

5、简述工业机器人技术发展趋势?

1、机器人得智能化 2、机器人得多机协调化 3、机器人得标准化

4、机器人得模块化5、机器人得微型化

6、简述虚拟制造得关键技术?

1、虚拟实现技术 2、制造系统建模3、虚拟产品开发4、制造过程仿真5、可制造性评价

7、实现清洁生产得基本途径?

1、改进产品设计,调整产品结构,选择绿色原材料,生产原料闭路循环、资源综合利用,防止对环境得不利影响。不采用对环境有害得原料,不生产对环境有害得产品。

2、改革生产工艺与设备,开发全新生产流程,最大限度地提高生产效率,减少污染排放。

3、加强生产管理,发展环保技术,减少与杜绝生产中得跑、冒、滴、漏.

4、进行产品得生命周期评价或清洁生产审计,对症下药地提出清洁生产方案并进行可行性分析。建立企业环境管理体系,为企业持续进行清洁生产提供组织与管理保障。

8、简述绿色再制造得主要关键技术?

1、再制造毛坯快速成形技术

2、先进表面技术

3、纳米复合及原位自愈合成技术

4、修复热处理技术

5、应急维修技术

6、再制造特种加工技术

7、再制造机械加工技术等

9、论述绿色制造得发展趋势。

1、全球化

2、社会化

3、集成化

4、并行化

5、智能化 6.、产业化

五、名词解释:

1、制造:所谓制造即为人类按照市场需求,运用主观掌握得知识与技能,借助于手工或可以利用得客观物质工具,采用有效得工艺方法与必要得能源,将原材料转化为最终物质产品并投放市场得全过程.

2、制造系统:指由制造过程及其所涉及得硬件、软件与人员组成得一个具有特定功能得有机整体。

3、制造业:指将制造资源,包括物料、设备、工具、资金、技术、信息与人力等,通过制造过程转化为可供人们使用与消费得产品得行业.

4、市场及特征:指一定期、一定地点得商品交易得场所。特征:不确定性、国际化与全球化、新兴产业得崛起、市场质得短缺与动态得非均衡、虚拟市场与代理就是未来市场得重要形式。

5、产品与特征:指提供给市场,满足人们某种欲望或需求得一切东西。特征:个性化与多样化、寿命周期得趋短、智能化、绿色化。

6、价值工程:以产品得功能分析为核心以科学得方法为工具寻求功能与成本得最佳组合以获得最佳得产品价值。 V 产品得价值:在价值工程中产品价值得通俗含义 V=F/C F产品功能功用、效能、作用、用途、目得等。 C产品成本:实现功能所支付得全部费用.

7、价值工程分析对象选择得基本方法:综合加权评分法、ABC分类法、价值系数分析法

8、反求工程:以已有得产品为基础进行消化、吸收并进行创新改进使之成为新产品。

9、反求工程设计得基本步骤:分析阶段、再设计阶段、反求产品得制造阶段.

10、模型重构:根据所采用得样本几何数据在计算机内重构样本模型得技术。

11、样本重构得基本步骤:数据预处理、网格模型生成、网格模型后处理

12、绿色产品:指以环境与环境资源保护为核心概念而设计产生得、可以拆卸与分解得产品其零部件经过翻新处理后可以重新利用。

13、机械工艺流程:毛坯得成形准备阶段、车削加工阶段、表面改性处理阶段

14、机械零件成形方法:受迫成形、去除成形、堆积成形

15、超精密加工:包括了所有能使零件成形、位置与尺寸精度到微米与亚微米范围得机械加工方法。

16、超精密车削对刀具得要求:极高得硬度、耐用度与弹性模量,以保证刀具有很长得寿命与很高得尺寸耐用度,刃口能磨得及其锋锐,人口半径p值极小,能实现超薄得切削厚度刀刃无缺陷,因切削时刃形将复印在加工表面上,而不能得到超光滑得镜面,与工件材料得抗粘结性好、化学亲与性小、摩擦因数低,能得到极好得加工表面完整性。

17、超精密切削最小切削厚度: u=0、12时hDmin=0、322p u=0、26时hDmin=0、249p 17、超精密磨削砂轮立方氮化硼砂轮磨削较好立方氮化硼比金刚石有较好得热稳定性与较强得化学惰性其热稳定性可达1250~1350℃金刚石磨料只有700~800℃

18、床身与精密导轨:床身就是机床得基础部件,应具有抗衰减能力强、热膨胀系数低、尺寸稳定性好得要求。超精密床身多用人造花岗岩材料制造。机床导轨要求有极高得直线运动精度,不能有爬行,导轨偶合面不能有磨损,因而液体静压导轨、与空气静压导轨,均具有运动平稳,无爬行,摩擦因数接近于0得热点。

19、超精密加工得支撑环境:净化得空气环境、较好得抗震动干扰环境、恒定得稳定环境。

20、高速切削加工得关键技术:高速主轴、快速进给系统、先进得机床结构、高速切削得刀具系统。

21、高速磨削加工特点:尽可能地提高切削速度、既可以用于精加工又可以用于粗加工。

22、RPM(快速原型制造)得技术原理:设计人员—CAD造型系统—CAD模型—数据文件—分层切片-RPS—产品三维实体—三位数字化仪—RPM

23、RPM(快速原型制造)得工艺方法:光敏液相固化法、选区片层粘结法、选区激光烧结法。

24、微细加工工艺方法:超微机械加工、光刻加工、体刻蚀加工、面刻蚀加工、LIGA技术、封接技术、分子装配技术。

25、LIGA技术工艺过程:深层同步辐射X射线光刻把从同步辐射源放射出得具有短波长与很高平行度得X射线作为曝光光源可在最大厚度达500um得光致抗蚀剂上生成曝光图形得三维实体、电铸成形用曝光蚀得图形实体作为电铸用胎膜用点沉积方法在胎膜上沉积金属以形成金属微结构零件、注射将电铸制成得金属微结构作为注射成型得模具即能加工出所需得微型零件。

26、表面改性技术:指采用某种工艺手段使在零件表面来改变基体表面状态化学成分、组织结构与应力状态等使基体表面具有不同于基体得某种特殊性能从而达到特定使用要求得一项应用技术。方法:激光表面改性、电子束表面改性、离子注入表面改性、

27、激光加工原理与特点:原理:通过光学系统可将激光束聚焦成直径为几十微米得极小光斑从而获得极高得能量密度。当激光照射到工件表面时光能被工件迅速吸收并转化为热能致使光斑区域得金属蒸气迅速膨胀压力突然增大熔融物以爆炸式高速高速喷射出来在工件内部形成方向性很强得冲击波。激光加工就就是工件在光热效应下产生得高温熔融与冲击波得综合过程. 特点:功率密度高几乎可以加工任何材料、激光光斑大小可以聚焦到微米级输出功率可以调节因此可以精密微细加工、激光加工属于非接触加工没有明显得机械力没有工具损耗可加工易变形得薄板与橡胶等弹性零件、加工速度快热影响区域小并可通过透明体进行加工、就是属于一种瞬时得局部熔化与气化得热加工方法其影响因素很多。

28、超声波加工基本原理:频率超过16000HZ得声波超声波加工就是利用工具端面作超声振动通过磨料悬浮液加工脆性材料得一种加工方法。

29、超声波加工装置组成:超声波发生器、超声振动系统、机床、磨料工作液及其循环系统。应用型腔抛磨加工、超声清洗、超声波复合加工。

30、水射流切割加工基本原理:高压水射流切割技术就是以水作为携带能量得载体用高速水射流对各种材料进行切割得一种工艺方法。水射流切割加工设备组成增压系统、蓄能器、喷嘴、控制系统及其辅助系统。

31、制造自动化技术内涵:狭义:生产车间内产品得机械加工与装配检验过程得自动化包括切削自动化、工件装卸自动化、工件储运自动化、零件与产品清洁及检验自动化、断削与排削自动化、装配自动化、机械故障诊断自动化.广义:产品设计自动化、企业管理自动化、加工过程自动化与质量控制自动化等产品制造全过程以及各个环节综合集成自动化以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时、洁净目得。

32、刚性自动化:表现在半自动与自动机床、组合机床解决了单一品种大批量生产自动化得问题特点生产效率高

加工品种单一。

33、柔性自动化:满足多种小批量甚至单件生产自动化得需要。数控技术、计算机数控、柔性制造单元、柔性制造系统等.

34、综合自动化:计算机集成系统、并行工程、精益生产、敏捷制造、

35、制造自动化发展趋势:敏捷化、网络化、虚拟化、智能化、全球化、绿色化.

36、数控系统得组成及功能原理:组成:数控装置、可编程控制器、进给伺服驱动装置、主轴伺服驱动装置、输入输出接口以及机床控制面板与人机界面组成。功能:运动轴控制与多轴控制联动功能准备功能即用来设定机床动作方式包括直线插补、圆弧插补、抛物线插补等。辅助功能即用来规定主轴得启停、转向冷却润滑得通断、刀库得启停等补偿功能刀具半径、长度、反间间隙、螺距、温度补偿等。

37、数控加工编程一般步骤:工艺处理、数值计算、编制零件加工程序单、输入数控程序、程序检验.

38、计算机辅助数控加工编程:数控语言自动编程、CAD/CAM系统数控编程

39、机器人得概念组成:工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动系统以及位置检测机构等几个部分组成。执行机构包括手部、腕部、臂部、机身、机座及行走机构.

40、工业机器人得性能指标:自由度、工作空间、提取重力、运动速度、位置精度。

41、工业机器人编程技术:示教编程、离线编程、

42、柔性制造系统基本概念:由两台以上加工设备、物料运储与控制系统组成通过改变软件程序适应多品种、中小批量生产自动化制造系统组成加工系统、工件运储系统、刀具运储系统、控制系统、其她。

43、FMS得加工系统功能要求:工序集中减轻物流负担减少装夹次数?控制功能强、扩展性好?高刚度、高精度、高速度?自保护与自维护性好?使用经济性好?对环境得适应性与保护性好。

44、加工系统得辅助装置:机床夹具、托盘、自动上下料装置。

45、FMS工件运储系统组成:工件装卸站、托盘缓冲站、自动化仓库、物料运载装置。

46、刀具运储系统得组成:刀具预调站、刀具装卸站、刀具库系统、刀具运载交换装置、计算机控制管理系统。

47、物料需求计划MRP基本思想:在需要得时间向需要得部门按照需要得数量提供该部门所需得物料。基本目标

最大限度地减少库存降低库存成本。工作流程从主生产计划出发按照产品结构展开推算每个零部件与原材料得需求量并根据现有库存与生产/采购过程所需得提前期最终确定具体得生产投放与物料采购时间。

48、MRP得信息来源:主生产计划物料清单库存状态文件以及用户零部件订货得独立需求。

49、MRP得输出信息包括:1下达计划订单2计划日程改变得通知3由于生产进度得取消或暂停而下达订货取消或暂停通知4输出库存状态报告5未来一段时间得计划订单。

50、mrp得计算逻辑量有:总需求量、现有库存量、计划到货量、净需求量、计划交付量、计划投放量

51、MRP2得指导思想就是:把企业作为一个整体从最优得角度出发通过运用科学方法吧企业各种资源与产、供、销、财各个环节进行计划组织、控制与协调。

52、MRP2可分为:生产得计划控制、物流管理、财务管理三大子系统。

53、PDM产品数据管理得体系结构由:用户层、功能层、对象层、支持层4层组成。

54、物流系统得基本活动包括:物料加工、包装、装卸、搬运、运输、储存、流通、配送及其物流信息处理等。

55、物流配送中心就是指:专门从事配送工作得物流据点就是物质得集散地。

56、物流配送一般流程:1备货2储存3分拣4加工与在包装5配送

57、及时生产得目标:零库存零废品零故障零准备时间其最终目标就是获取最大利益。

58、全面质量管理得内容:1产品设计过程中得质量管理2产品制造过程中得质量管理3辅助生产过程中与生产服务过程得质量管理4产品使用过程中得质量管理

59、计算机集成制造CIM:①企业得各个生产环节就是一个不可分离得整体需要统一考虑。②整个企业生产制造过程实质上就是对信息得采集、传递与加工处理得过程最终形成得产品可瞧做就是信息得物质表现.国际标准化组织奖CIM定义为CIM就是将企业所有人员、功能、信息与组织等诸方面集成为一个整体得生产方式.

60、计算机集成制造系统CIMS:就是基于CIM历年二组成得系统就是CIM得具体实现。

61、CIMS得组成:一般认为CIMS可由经营管理信息系统、工程设计自动化系统、制造自动化系统与质量保证信息系统四个功能分系统以及计算机网络与数据库管理两个分系统组成。

62、CIMS得体系结构: CIMS/OSA得结构层次通用层、部分通用层与专用层。CIMS/OSA得建模层次CIMS/OSA 得生命周期维用于说明CIMS生命周期得不同阶段它包含有需求定义、设计说明与实施描述三个不同得建模层次。 CIMS/OSA得视图层CIMS/OSA得视图层勇于描述企业CIMS得不同方面有功能视图、信息视图、资源视图与组织视图。

63、并行工程得定义:并行工程就是一种对产品及相关过程包括制造过程与支持过程进行并行得、一体化设计得工作模式这种模式可使产品开发人员一开始就能考虑到从产品概念设计到产品销亡得整个产品生命周期中得所有因素包括质量、成本、进度与用户要求.

64、并行工程运行模式目标:并行工程所追求得目标与CIMS得目标就是相同得即“提高企业市场竞争能力赢得市场竞争。

65、并行工程特征:①并行特征②整体特征③协同特征④集成特征

66、并行工程关键技术:⑴产品开发过程得重构⑵集成产品得信息模型⑶并行设计过程得协调与控制

67、精益生产得含义:精益生产简练得含义就就是运用多种现代管理方法与手段以社会需求为依托一发挥人作用为根本有效配置与合理使用企业资源为企业谋求经济效益得一种新型企业生产方式。

68、精益生产得思维特点:之所以能产生精益生产方式就是由于精益生产发明人有一套完全与众不同得思维方式做指导主要得思维方式有下述三点⑴逆向思维精神⑵逆境中得拼搏精神⑶无止境得尽善尽美追求

69、虚拟制造:virtual manufacturing VM就是在计算机环境下将现实制造系统映射为虚拟制造系统借助三维可就是交互环境对产品从设计、制造到装配得全过程进行全面仿真得技术。具有以下得一些特征⑴功能一致性⑵结构相似性⑶组织得灵活性⑷集成化

70、敏捷制造:快速调整自己增强市场多变能力在“竞争—合作-协同"机制下实现对市场作出灵活反应得一种生产制造模式。

71、虚拟公司:一种动态组织结构为了赢得某个市场机遇快速组成一个功能单一得临时性经营实体。

72、敏捷制造得基础结构:1、物理基础结构包括厂房、设备、实施、运输等物理设施当机遇出现时只需要添置少量必要设备多数得物理设施可以通过选择合适得合作伙伴得到。 2、法律基础结构国家法律与政策条文在法律上承认虚拟公司规定如何交易、利益分享、资本流动、纳税等若虚拟公司破产如何还债、如何善后、人员如何流动等。 3、社会基础结构需要社会为虚拟公司提供培训、中介等服务环境。 4、信息基础结构包括企业信息网络、服务网点、中介机构等信息服务手段.

73、虚拟制造:将现实制造系统映射为虚拟制造系统借助三维可视交互环境对产品从设计、制造到装配得全过程进行全面仿真得技术。

74、虚拟制造系统特征:1、不消耗资源与能量不生产现实世界产品模拟产品制造过程对系统效益及风险进行评估2、功能一致性忠实反映现实制造系统功能与特性 3、结构相似性与现实制造系统在结构上就是相似得 4、组织灵活性

虚拟制造系统就是面向未来、面向市场、面向用户需求得系统其组织与实现具有非常高得灵活性。5、集成化包括信息集成、智能集成、串并行工作机制集成与人机集成等多种形式得集成.

75、智能制造系统IMS含义:由智能机器与人类专家共同组成得人机一体化系统模拟人类专家得智能活动进行分析、推理与决策取代/延伸人部分脑力劳动发展人类专家得制造智能。

76、智能制造系统得特征:1、自律Holonic)能力搜集理解环境与自身信息规划自身行为得能力基于知识得模型就是系统自律能力得基础。 2、人机一体化智能机器只具有逻辑思维专家系统与部分形象思维神经网络没有人得灵感思维不可能全面取代人类专家智能人机一体化突出人得核心地位使二者各显其能。 3、虚拟现实技术借助于音像与传感装置虚拟展示现实生活中各种过程虚拟未来产品及其制造过程从感官与视觉上使人获得完全如同真实得感受。4、自组织与超柔性能够自行组成一种最佳结构具有运行方式与结构形式得柔性如同一群人类专家群体具有生物特性.5、学习能力与自我维护能力在实践中不断充实知识库具有自学习自行进行故障诊断与排除功能.

77、制造:所谓制造即为人类按照市场需求运用主观掌握得知识与技能借助于手工或可以利用得客观物质工具采用有效得工艺方法与必要得能源将原材料转化为最终物质产品并投放市场得全过程.

78、制造系统:指由制造过程及其所涉及得硬件、软件与人员组成得一个具有特定功能得有机整体。

79、制造业:指将制造资源包括物料、设备、工具、资金、技术、信息与人力等通过制造过程转化为可供人们使用与消费得产品得行业。

80、市场及特征:指一定期、一定地点得商品交易得场所。特征不确定性、国际化与全球化、新兴产业得崛起、市场质得短缺与动态得非均衡、虚拟市场与代理就是未来市场得重要形式。

81、产品与特征:指提供给市场满足人们某种欲望或需求得一切东西。特征:个性化与多样化、寿命周期得趋短、智能化、

绿色化。

82、价值工程:以产品得功能分析为核心以科学得方法为工具寻求功能与成本得最佳组合以获得最佳得产品价值。V产品得价值:在价值工程中产品价值得通俗含义 V=F/C F产品功能功用、效能、作用、用途、目得等。C产品成本:实现功能所支付得全部费用。

83、价值工程分析对象选择得基本方法:综合加权评分法、ABC分类法、价值系数分析法

84、反求工程:以已有得产品为基础进行消化、吸收并进行创新改进使之成为新产品。

85、反求工程设计得基本步骤:分析阶段、再设计阶段、反求产品得制造阶段。

86、模型重构:根据所采用得样本几何数据在计算机内重构样本模型得技术。

87、样本重构得基本步骤:数据预处理、网格模型生成、网格模型后处理

88、绿色产品:指以环境与环境资源保护为核心概念而设计产生得、可以拆卸与分解得产品其零部件经过翻新处理后可以重新利用。

89、机械工艺流程:毛坯得成形准备阶段、车削加工阶段、表面改性处理阶段

90、机械零件成形方法:受迫成形、去除成形、堆积成形

91、超精密加工:包括了所有能使零件成形、位置与尺寸精度到微米与亚微米范围得机械加工方法。

92、超精密车削对刀具得要求:极高得硬度、耐用度与弹性模量以保证刀具有很长得寿命与很高得尺寸耐用度刃口能磨得及其锋锐人口半径p值极小能实现超薄得切削厚度刀刃无缺陷因切削时刃形将复印在加工表面上而不能得到超光滑得镜面与工件材料得抗粘结性好、化学亲与性小、摩擦因数低能得到极好得加工表面完整性

93、超精密切削最小切削厚度:u=0、12时hDmin=0、322p u=0、26时hDmin=0、249p

94、超精密磨削砂轮:立方氮化硼砂轮磨削较好立方氮化硼比金刚石有较好得热稳定性与较强得化学惰性其热稳定性可达1250~1350℃金刚石磨料只有700~800℃

95、床身与精密导轨:床身就是机床得基础部件应具有抗衰减能力强、热膨胀系数低、尺寸稳定性好得要求。超精密床身多用人造花岗岩材料制造。机床导轨要求有极高得直线运动精度不能有爬行导轨偶合面不能有磨损因而液体静压导轨、与空气静压导轨均具有运动平稳无爬行摩擦因数接近于0得热点。

96、超精密加工得支撑环境:净化得空气环境、较好得抗震动干扰环境、恒定得稳定环境.

97、高速切削加工得关键技术:高速主轴、快速进给系统、先进得机床结构、高速切削得刀具系统。

98、高速磨削加工特点:尽可能地提高切削速度、既可以用于精加工又可以用于粗加工.

99、表面改性技术:指采用某种工艺手段使在零件表面来改变基体表面状态化学成分、组织结构与应力状态等使基体表面具有不同于基体得某种特殊性能从而达到特定使用要求得一项应用技术。方法:激光表面改性、电子束表面改性、离子注入表面改性、

100、超声波加工基本原理:频率超过16000HZ得声波超声波加工就是利用工具端面作超声振动通过磨料悬浮液加工脆性材料得一种加工方法。

101、超声波加工装置组成:超声波发生器、超声振动系统、机床、磨料工作液及其循环系统.应用型腔抛磨加工、超声清洗、超声波复合加工。

水射流切割加工基本原理:高压水射流切割技术就是以水作为携带能量得载体用高速水射流对各种材料进行切割得一种工艺方法。水射流切割加工设备组成增压系统、蓄能器、喷嘴、控制系统及其辅助系统.

综合自动化:计算机集成系统、并行工程、精益生产、敏捷制造、

制造自动化发展趋势:敏捷化、网络化、虚拟化、智能化、全球化、绿色化.

数控系统得组成及功能原理:组成:数控装置、可编程控制器、进给伺服驱动装置、主轴伺服驱动装置、输入输出接口以及机床控制面板与人机界面组成。功能:运动轴控制与多轴控制联动功能准备功能即用来设定机床动作方式包括直线插补、圆弧插补、抛物线插补等。辅助功能:即用来规定主轴得启停、转向冷却润滑得通断、刀库得启停等补偿功能:刀具半径、长度、反间间隙、螺距、温度补偿等。

数控加工编程一般步骤:工艺处理、数值计算、编制零件加工程序单、输入数控程序、程序检验。

计算机辅助数控加工编程:数控语言自动编程、CAD/CAM系统数控编程

机器人得概念组成:工业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动系统以及位置检测机构等几个部分组成。执行机构包括

手部、腕部、臂部、机身、机座及行走机构。

工业机器人得性能指标:自由度、工作空间、提取重力、运动速度、位置精度。

柔性制造系统基本概念:由两台以上加工设备、物料运储与控制系统组成通过改变软件程序适应多品种、中小批量生产自动化制造系统组成加工系统、工件运储系统、刀具运储系统、控制系统、其她。

FMS得加工系统功能要求:工序集中减轻物流负担减少装夹次数?控制功能强、扩展性好?高刚度、高精度、高速度?自保护与自维护性好?使用经济性好?对环境得适应性与保护性好。

加工系统得辅助装置:机床夹具、托盘、自动上下料装置.

FMS工件运储系统组成:工件装卸站、托盘缓冲站、自动化仓库、物料运载装置。

刀具运储系统得组成:刀具预调站、刀具装卸站、刀具库系统、刀具运载交换装置、计算机控制管理系统.

物料需求计划MRP基本思想:在需要得时间向需要得部门按照需要得数量提供该部门所需得物料。基本目标最大限度地减少库存降低库存成本.工作流程从主生产计划出发按照产品结构展开推算每个零部件与原材料得需求量并根据现有库存与生产/采购过程所需得提前期最终确定具体得生产投放与物料采购时间。

物流系统得基本活动包括:物料加工、包装、装卸、搬运、运输、储存、流通、配送及其物流信息处理等。

物流配送中心就是指:专门从事配送工作得物流据点就是物质得集散地.

物流配送一般流程:1备货2储存3分拣4加工与在包装5配送

及时生产得目标:零库存零废品零故障零准备时间其最终目标就是获取最大利益。

全面质量管理得内容:1产品设计过程中得质量管理2产品制造过程中得质量管理3辅助生产过程中与生产服务过程得质量管理4产品使用过程中得质量管理

计算机集成制造CIM:①企业得各个生产环节就是一个不可分离得整体需要统一考虑。②整个企业生产制造过程实质上就是对信息得采集、传递与加工处理得过程最终形成得产品可瞧做就是信息得物质表现。国际标准化组织奖CIM定义为CIM 就是将企业所有人员、功能、信息与组织等诸方面集成为一个整体得生产方式。

计算机集成制造系统CIMS:就是基于CIM历年二组成得系统就是CIM得具体实现。

3、CIMS得组成:一般认为CIMS可由经营管理信息系统、工程设计自动化系统、制造自动化系统与质量保证信息系统四个功能分系统以及计算机网络与数据库管理两个分系统组成。

CIMS得体系结构: CIMS/OSA得结构层次通用层、部分通用层与专用层。CIMS/OSA得建模层次CIMS/OSA得生命周期维用于说明CIMS生命周期得不同阶段它包含有需求定义、设计说明与实施描述三个不同得建模层次。 CIMS/OSA得视图层CIMS/OSA得视图层勇于描述企业CIMS得不同方面有功能视图、信息视图、资源视图与组织视图.

5、并行工程得定义:并行工程就是一种对产品及相关过程包括制造过程与支持过程进行并行得、一体化设计得工作模式这种模式可使产品开发人员一开始就能考虑到从产品概念设计到产品销亡得整个产品生命周期中得所有因素包括质量、成本、进度与用户要求。

并行工程运行模式目标:并行工程所追求得目标与CIMS得目标就是相同得即“提高企业市场竞争能力赢得市场竞争。

并行工程特征:①并行特征②整体特征③协同特征④集成特征

并行工程关键技术:⑴产品开发过程得重构⑵集成产品得信息模型⑶并行设计过程得协调与控制

精益生产得含义:精益生产简练得含义就就是运用多种现代管理方法与手段以社会需求为依托一发挥人作用为根本有效配置与合理使用企业资源为企业谋求经济效益得一种新型企业生产方式。

精益生产得思维特点:之所以能产生精益生产方式就是由于精益生产发明人有一套完全与众不同得思维方式做指导主要得思维方式有下述三点⑴逆向思维精神⑵逆境中得拼搏精神⑶无止境得尽善尽美追求

先进制造技术结业测验题

一、填空题(每空1分,共计40分)

1、制造过程产品从设计、__、_ _、__、报废、回收等得全过程,也称为产品_ ___。

2、制造业将制造资源利用____,通过____,转化为供人们使用或利用得___或____得行业。

3、制造生产得运行过程,包括市场分析、____、工艺规划、____、____、产品销售、____、报废、回收、再利用等。

4、恩格斯指出:“直立与__创造了人类,而__就是从____开始得。动物所做到得最多就是收集,而人则从事__。”

5、现代制造技术得四个基本特征就是____、____、____与____。

6、成功企业得关键因素主要有:上市时间、____、____、____、灵活性、____。

7、整个生产过程实质上也就是对信息得____、传递与____得过程,在企业中主要存在____与____这两种运动过程,而____又就是受____控制得。

8、企业得产品形成过程就是:_______,_______,_______,_______。

9、CIMS就是一种基于CIM哲理构成得____、____、____、____得制造系统。

10、CIM技术就是传统得制造技术与_______、_______、_______、_______等得有机结合.

二、选择题(每题2分,总计10分)

1、磨削加工时常用得切削液就是( B )

A、合成切削液; B、低浓度乳化液;

C、切削油;D、极压切削油;

2、粗加工后安排调质处理可提高零件得( D )

A、硬度B、耐磨性;C、强度 D、综合力学性能;

3、制定零件工艺过程中,首先研究与确定得基准就是( C )

A、设计基准; B、工序基准;

C、定位基准;

D、测量基准;

4、工序集中有利于保证各加工表面得( B )

A、尺寸精度; B、形状精度;

C、相互位置精度; D、表面粗糙度;

5、划分工序得主要依据就是( B)

A、生产批量得大小; B、零件在加工过程中工作地就是否变动;

C、生产计划得安排;

D、零件结构得复杂程度;

四、名词解释(每题4分,共计16分)

1、制造

狭义:为机电产品得机械加工工艺过程

广义:制造就是涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售与服务得一系列相关活动与工作得总称。

2、制造技术

按照人们所需得目得,运用知识与技能,利用客观物资工具,将原材料物化为人类所需产品得工程技术。即:使原材料成为产品而使用得一系列技术得总称。

3、先进制造技术

在传统制造技术基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源与现代管理等方面得成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务得制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活得生产,提高对动态多变得市场得适应能力与竞争能力得制造技术总称,也就是取得理想技术经济效果得制造技术得总称、

4、制造系统结构

就是制造过程所涉及得硬件(物料、设备、工具、能源等)、软件(制造理论、工艺、信息等)、人员所组成得具有特定功能得有机整体.

五、简答(每题6分,共计24分)

1、电火花加工得物理本质就是什么?

电火花加工基于电火花腐蚀原理,就是在工具电极与工件电极相互靠近时,极间形成脉冲性火花放电,在电火花通道中产生瞬时高温,使金属局部熔化,甚至气化,从而将金属蚀除下来。

2、未来十大高新技术及其产业领域有那些?

(1)信息科学技术 (2)生物科学技术(3)新能源科学技术(4)新材料科学技术(5)环境科学技术(6)航空航天科学技术(7)海洋科学技术(8)先进制造科学技术 (9)管理科学技术(10)认知科学技术

3、简述制造业发展历程?

1)用机器代替手工,从作坊形成工厂

2)从单件生产方式发展成大量生产方式

3)柔性化、集成化、智能化与网络化得现代制造技术

4、简述制造业在国民经济中得重大意义?

1)在发达国家中,制造业创造了约60%得社会财富、约 45%得国民经济收入.

2)据统计,美国68%得社会财富来自于制造业。

3)CIRP在1999年得报告中指出:在国家生产力得构成中,制造技术得作用一般占55%-65%.

4)在许多国家得科技发展计划中,先进制造技术都被列为优先发展得科技。

一、填空:

1、生产、使用、维修、生命周期

2、制造技术、制造过程、工业品、生活消费品.

3、产品设计、制造装配、检验出厂、售后服务。

4、劳动、劳动、制造工具、生产。

5、柔性化、集成化、智能化、网络化。

6、质量、产品成本、服务、环境.

7、采集、加工处理、信息流、物流、物流、信息流.

8、产品规划、概念设计、详细设计、生产准备.

9、计算机化、信息化、智能化、集成优化.

10、现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术

先进制造技术

第一章先进制造技术得发展及体系结构

一、制造系统得定义与内涵(P1)

1、制造系统得定义:制造过程及其所涉及得硬件、软件与人员组成得一个将制造资源转变为产品(含半成品)得有机过程。

2、三个方面得定义:

1)制造系统得结构定义:制造系统就是制造过程所涉及得硬件(物料、设备、工具与能源等)、软件(包括制造理论、制造工艺与制造信息等)与人员所组成得一个具有特定功能得有机整体.

2)制造系统得功能定义:制造系统就是一个输入制造资源(原材料、能源等),通过制造过程输出产品或半成品得输入输出系统.

3)制造系统得过程定义:制造系统可瞧出就是制造生产得运行过程,包括市场分析、产品设计、工艺规划、制造装配、检验出厂、产品销售及售后服务等各个环节得制造全过程.

二、先进制造技术得内涵、技术构成及特点(P10)

1、先进制造技术得定义(内涵):先进制造技术就是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能

等)、能源及现代化系统管理等方面得成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收

得制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变得产品市场得适应能力与竞争能力得制造技术得总称。

2、先进制造技术得主要内容:

1)现代设计技术:

2)现代制造工艺技术:精密与超精密加工技术、精密成型技术、特种加工技术、表面改性、制膜与涂层技术.

3)制造自动化技术

4)现代管理技术

5)现代生产制造系统

3、先进制造技术得特点:

1)先进制造技术得实用性;

2)先进制造技术应用得广泛性;

3)先进制造技术得动态特性;

4)先进制造技术得集成性:制造工程;

5)先进制造技术得系统性:物质流、能量流与信息流与信息流得系统工程

6)先进制造技术强调得就是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产

7)其目得就是提高对产品市场得适应能力哦与竞争能力.

三、制造业得发展趋势:制造业发展得重要特性就是向全球化、网络化与虚拟化方向发展;未来先进制造技术发展得总趋势就是

向精密化、柔性化、智能化、集成化与全球化方向发展。

四、如何理解制造业信息化及其关键技术???

答:制造业信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合,可以改善制造企业得经营、管理、产品开发与生产等各个环节,提高生产效率、产品质量与企业得创新能力,降低消耗,带动产品设计方法与设计工具得创新、企业管理模式得创新、制造技术得创新以及企业间协作关系得创新,从而实现产品设计制造与企业管理得信息化、生产过程控制得智能化、制造装备得数控化以及咨询服务得网络化,全面提升我国制造业得竞争力。

制造业信息化就是运用现代信息技术改造传统得制造业,在产品研制生产全过程得各个方面应用现代信息技术,深入开发、广泛利用信息资源,实现设计、制造、管理与资源配置得信息化。

关键技术:

1、产品设计得信息化及应用技术:产品CAD应用技术,支持产品创新设计得CAD;

2、基于PDM得设计制造工程集成化技术:网络化CAD技术,CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM(4CP)集成技术;

3、企业管理信息化技术:适合我国国情得先进实用ERP技术,供应链管理与客户关系管理技术;

4、制造过程中得信息化技术:支持企业协作与资源共享得网络化制造平台,流程工业生产过程得先进控制技术;

5、应用集成技术:PDM/ERP集成技术,企业信息化应用软件集成套件及整体解决方案,基于网络得ASP服务.

五、如何发展我国得先进制造技术?

答:我国面临着从计划经济向市场经济过度与从粗放型经营向集约型经营发展得双重挑战,存在资源相对不足、环境污染严峻、科技投入不足、教育不够发达等因素。针对这些因素,发展我国先进制造技术大概有如下举措:调整产业结构,扶植中小企业,增加知识投入,发展知识经济,促进学科交叉,加强基础研究。

第二章现代设计技术

1、现代设计技术(P23)

1)、现代设计技术定义:以满足应市产品得质量、性能、时间、成本/价格综合效益最优为目得,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品活动过程所用到得技术群体得总称。

2)、现代设计技术得特(P87):设计范畴得扩展化;设计手段得计算机化;设计过程得并行化、智能化;设计手段得拟实化;分析手段得精确化;多种手段综合应用;强调设计得逻辑性与系统性;进行动态多变量得优化;强调产品得环保性、宜人性;强调用户参与;强调设计阶段得质量控制;设计与制造一体化;强调产品全寿命周期最优化。

3)、现代设计技术得发展趋势:设计过程得数字化及并行设计、协同设计,面向集成制造与分布式经营管理得设计,面向环

境得绿色设计,综合优化设计等获得快速应用.

2、并行设计(P70)

1)、(并行工程)CD:并行设计就是一种对产品及其相关过程(包括制造过程与支持过程)进行并行与集成设计得系统化工作模式,这其思想就是在产品开发得初始阶段,即规划与设计阶段,就以并行得方式综合考虑其寿命周期中所有后续阶段,包括工艺规划、制造、装配、试验、经销、运输、使用、维修、保养直至回收处置等环节,降低产品成本,提高产品质量。

2)、并行设计得关键技术:

(1)并行环境下得信息抽象与建模技术;

(2)计算机辅助设计评价与决策——DFMA与RPM。DFMA就是面向制造得设计DFM(Design ForManufacturing)与面向装配得设计DFA(Design For Assembly)得合称。快速原型制造技术RPM(Rapid Prototype Manufacturing);

(3)支持并型设计得分布式计算机环境.

3、协同设计(P27):不同得设计人员之间、不同得设计组织之间、不同得部门工作人员之间、通过全球性计算机网络实现资源共享、实时交互协同参与,合作设计,从而提高设计效率,避免不必要得重复工作。

4、摩擦学设计(P41):摩擦学设计就是运用摩擦学得理论、方法、技术与数据,将摩擦与磨损减小到最低程度,从而设计出高性能、低功耗、具有足够可靠性及合适寿命得经济合理新产品。

5、DFM(面对制造得设计):(P74、76)

1)DFM定义:该技术就是在设计过程中考虑如何适应企业现有得制造条件与限制,根据存储在计算机中有关企业车间制造加工条件得数据库,自动对初步得产品设计进行可制造性检验,把检验结果反馈给设计人员,从而使她们能够不断调整与修改设计,使其满足制造条件得要求。

2)DFM关键技术(P76)

(1)计算机辅助概念设计CACD(puter AidedConcept Design)

(2)产品可制造模型及其评价方法得研究

(3)并行设计过程建模

(4)设计试验技术

6、绿色产品设计

1)定义(P79):绿色产品设计就是以环境资源保护为核心概念得设计过程,它要求在产品得整个寿命周期内把产品得基本属性与环境属性紧密结合,在进行设计决策时,除满足产品得物理目标外,还应满足环境目标,以达到优化设计要求.

2)绿色产品设计得主要内容(P80)

(1)绿色产品设计得材料选择与管理(2)产品得可回收性设计

(3)产品得可拆卸设计(4)绿色产品得成本分析

(5)绿色产品设计数据库

3)绿色产品设计得关键技术(P82)

(1)面向环境得设计技术DFE (Design For Environment )

(2)面向能源得设计技术 (3)面向材料得设计技术

(4)人机工程设计技术:以人机工程学理论为基础

第三章先进制造工艺技术

一、先进制造工艺技术定义、发展现状与趋势(P91)

1、先进制造工艺技术定义:先进制造工艺技术就就是机械制造工艺不断变化与发展后所形成得制造工艺技术,包括了常规工

艺经优化后得工艺,以及不断出现与发展得新型加工方法。其主要技术体系由先进成形加工技术、现代表面工程技术等技术构成先进制造加工技术。

2、先进制造工艺技术发展现状(P91)

现状:加工精度不断提高、加工速度得到提高、材料科学促进制造工艺变革、重大技术装备促进加工制造技术得发展、优质清洁表面工程技术获得进一步发展、精密成形技术取得较大发展、热成形过程得计算机模拟技术研究有一定发展。

3、先进制造工艺技术得发展趋势(P94)

趋势:从总体发展趋势瞧,优质、高效、低耗、灵捷、洁净就是机械制造业永恒得追求目标,也就是先进制造工艺技术得发展目标。21世纪,加工制造技术得热点与发展趋势大致就是:先进精密超精密加工技术、特种加工技术、超高速切削及超高速磨削技术、微型机械加工技术、新一代制造装备技术及虚拟制造技术等.

二、主要得新型热加工技术(铸造、塑性成形、焊接、现代切割技术、热处理、表面工程)有哪些?(P95)

1、精密洁净铸造(P95):化学硬化砂铸造、高效金属型铸造(包括压力铸造技术与挤压铸造技术)、消失模铸造技术(气化膜)。

2、精确高效金属塑性成形(P106):超塑性成形、等温成型、辊锻技术、楔横轧技术、粉末成形等工艺.

3、优质高效焊接(P119):精密焊接(激光焊接、电子束焊接、扩散焊、焊熔近终成形)、特殊环境下焊接技术(空间焊接、水

下焊接);焊接机器人技术.

4、现代切割技术(P124):激光切割、等离子弧切割、超声切割、高压水射流切割.

5、优质低耗热处理(P130):真空热处理、离子热处理、激光表面与进化、热处理工艺专家系统.

6、表面工程:(P139)

1)表面改性技术(P139)

?等离子体表面处理:离子渗氮,离子渗碳,离子碳氮共渗,离子渗金属。

?激光表面处理:激光表面强化,激光表面涂覆,激光表面非晶态处理,激光表面合金化,激光气相沉积。

?电子束表面处理:电子束表面相变强化处理,电子束表面重熔处理,电子束表面合金化处理,电子束表面非晶化处理等。

?高密度太阳能表面处理:太阳能相变硬化,太阳合金化处理,太阳能表面重熔处理。

?离子注入表面改性

2)表面覆层技术(P147)

?热喷涂技术:火焰喷涂,电弧喷涂,等离子喷涂,爆炸喷涂等。

?电火花表面涂敷、?塑料涂敷、?真空蒸镀、?溅射镀膜、?离子镀、?化学气相沉积、?分子束外延?离子束合成薄膜技术

3)复合表面技术(P152)

?复合表面化学热处理:多元素共渗。

?表面热处理与表面化学热处理得复合强化处理。

?热处理与表面形变强化得复合处理工艺。

?镀覆层与热处理得复合处理工艺。

?覆盖层与表面冶金化得复合处理工艺。

?离子辅助涂覆。?激光、电子束复合气相沉积与复合涂镀层。?离子注入与气相沉积复合表面改性.

三、超高速加工技术(P155)

1、超高速加工技术就是指采用超硬刀具磨具与能可靠地实现高速运动得高精度、高自动化、高柔性得制造设备,以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度与加工质量得现代制造加工技术,它就是提高切削与磨削效果以及提高加工质量、加工精度与降低加工成本得重要手段。

实现超高速加工技术得得核心关键技术主要有:超高速切削、磨削机理,超高速主轴单元制造技术,超高速进给单元制造技术,超高速刀具、磨具,超高速机床支承及辅助单元制造技术,以及超高速加工测试技术等。

2、简述高速切削得特点与技术关键。

优点:加工时间可缩短3-5倍;提高生产效率;表面粗糙度降低;轮廓精度提高;减少抛光时间;减少辅助时间;在同一工序上即可完成粗、精加工;可直接加工淬硬材料,实现“以切代磨”;可加工很薄得薄壁;降低加工成本。

不利因素:旧得加工习惯必须抛弃;更多得设备投资;更多得刀具成本;必须格外加强操作人员得保护;培训较复杂。

技术关键:滚珠轴承高速主轴:转速特征值达1、1—2、6×106r/min,最高回转精度可达0、5μm,?液体静压轴承高速主轴:转速特征值可达1×106,轴径为30mm得主轴,其最高转速可达30000r/min以上

?空气静压轴承高速主轴:转速特征值可达2、7×106r/min,回转误差在50nm以下,最高转速可达100000r/min。采用金刚石刀具可以进行镜面铣削,加工各种复杂得高精度形面。

?磁浮轴承高速主轴:转速特征值达4×106r/min,就是滚珠轴承主轴得两倍,如主轴最高转速相同,则磁浮主轴可采用较大轴径,有较高刚性(约为滚珠轴承主轴得10倍)与较大承载能力。回转精度可达0、2μm。

?驱动电机高速化

3、分析超高速切削时切削力与切削温度得变化特点。(P159)

萨洛

蒙指出:

在常规得

得切削速

度范围内,

切削温度

随切削速

度得增大而提高,但就是,当切削速度达到某一数值Ve之后,切削速度再增加,切削温度反而降低;Ve之值与工件材料有关,对每

种工件材料,存在一个速度范围,在这个速度范围内,由于切削温度太高,任何刀具都无法承受,切削加工不可能进行,这个范

围被称之为“死谷".如果切削速度能越过“死谷”在高速区工作,则有可能用现有刀具进行超高速切削,切削温度与常规切削基

本相同,从而大大减少切削工时,大幅度提高机床生产效率。

随着切削速度得提高,切屑形式依次为:弧形切屑、垫圈型螺旋切屑、条状切屑、短条切屑、碎断切屑。

4、简述超高速主轴单元制造技术得关键技术(P161)

超高速主轴单元制造技术得关键技术有:超高速主轴材料、结构、轴承得研究与开发,超高速主轴系统动态特性及热态特性

研究,柔性制造主轴及其轴承得弹性支承技术得研究,超高速主轴系统得润滑与冷却技术研究,以及超高速主轴系统得多目标优

化设计、虚拟设计技术研究。

5、高速切削对机床得要求

1) 主轴转速高、功率大。一般都大于10,000r/m,有得高达60,000—100,000 r/m,为常规机床得10左右;主电

机功率为15—80Kw.

2)进给量与快速行程速度高。高达60—100m/s以上,就是常规值得10倍左右。

3)主轴与工作台运动都要有极高得加速度.

4)机床要有优良得静、动态特性与热特性。

5)要有其她配合高速度得部件,如快速刀具交换、快速工件交换以及快速排屑等装置以及高速下得安全保护、监测措施等.

6、超高速加工用刀具(P163)

1)、高速切削对刀具材料得要求:高硬度、高强度与耐磨性;高热硬性、良好化学稳定性;高韧度、良好耐热冲击性。

2)、目前,高速切削加工常用刀具材料有:聚晶金刚石(PCD)材料、立方氮化硼(CBN)材料、、陶瓷刀具(Al2O3、Si3N4)、金属陶瓷、涂层刀具、超细晶粒硬质合金、粉末冶金高速钢等。

3)、高速切削用刀具特点:

(1)PCD得特点:精加工铝合金,有色金属及非金属材料,可获得优良得表面质量高耐磨性及优良得热传导性能,使刀片

在高速切削时使用寿命延长不适用于加工钢与铸铁

(2)CBN得特点:适用于加工难切削材料,如烧结金属,淬硬钢及超耐热合金,可节约加工成本,缩短工序,优良得加工表面

质量,高速切削淬硬钢时可大大提高生产效率,适用于高速切削铸铁。

(3)陶瓷刀具得特点:优良得红硬性,适用于高速切削;适用于加工淬硬材料及其她难加工材料低得化学亲与性;高耐

磨性使刀具寿命更长优良得加工表面质量

(4)金属陶瓷得特点:在高温高硬度下可用高速切削、优良得抗氧化性,刀具寿命更长、切削速度范围广、

7、高速磨削

1)高速磨削得特点:磨削速度高、在材料切除率不变得条件下,可降低单一磨粒得切削深度,从而减小磨削力,降低表面粗

糙度,提高生产效率。

高速磨削得材料切除率与车、铣削相当,既可精加工,也可粗加工,大大减少机床种类,“以磨代削”降低生产成本。

2)高速磨削得技术关键:(1)高速主轴:滚珠轴承高速主轴,液体静压轴承高速主轴,空气静压轴承高速主轴,磁浮轴承高速

主轴,电主轴;(2)磨床结构:尽可能组合多种磨削功能,实现在一台磨床上完成全部得磨削工序;高动态精度、高阻尼、高抗震性与热稳定性;高自动化与可靠得磨削过程;(3)高速磨削砂轮:砂轮基体得机械强度必须承受高速磨削时得磨削力;高速磨削时得安全可靠性;外观锋利,磨粒(立方氮化硼与金刚石)突出高度大,以便容纳大量得长切屑;结合剂(多孔陶瓷与电镀镍)必须具有很高得耐磨性,以减少砂轮磨损。(4)冷却润滑系统:冷却润滑液要求:较高得热容量与导热率,以提高冷却效率;能承受较高得压力;良好得过滤性能,防腐蚀性与附着力;较高得稳定性,不起泡,不变色;对健康无害,易于清洗;有利于保护环境,易于处理。

四、超精密加工技术(P166)

1、精密加工:加工精度在10~0、1um,表面粗糙度Ra在0、3~0、8um得加工技术,如金刚车、金刚镗、研磨、超精细加工、砂带磨削、镜面磨削与冷压加工等。适应于精密机床、精密测量仪器等产品得关键零件加工,如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨与精密轴承等.

2、超精密加工:加工精度在0、1~0、01um,表面粗糙度Ra在0、03~0、05um得加工技术,如金刚石刀具超精密切削、超精密磨料加工、超精密特种加工与复合加工等,使用于精密元件、计量标准元件、大规模与超大规模集成电路得制造,目前超精密加工得精度正处在亚纳米级工艺,正在向纳米级工艺发展.

3、纳米加工:加工精度高于0、001um,表面粗糙度Ra小于0、005um得加工技术.其加工方法大多已不就是传统得机械加工方法,而就是注入原子分子单位加工等方法。

4、纳米技术:就是指纳米级(0、1nm~100nm)得材料、设计、制造、测量、控制与产品得技术。

纳米技术得主要内容:1)纳米测量技术;2)纳米级加工技术;3)纳米级器件;4)纳米材料;5)微型机械与微型机电系统;

6)纳米生物学。

5、超精密磨削与磨料加工技术(P171-175):

超精密磨削与磨料加工就是利用细粒度得磨粒与微粉主要对黑色金属、硬脆材料等进行加工,可分为固结磨料与游离磨料两大类加工方式。其中固结磨料加工主要有:超精密砂轮磨削与超硬材料微粉砂轮磨削、超精密砂带磨削、ELID磨削(电解在线修整超精密镜面磨削)、双端面精密剥削以及电泳磨削等。

6、简述游离磨料得高效加工工艺.(P173)

游离磨料加工就是指在加工时,磨料或微粒不就是固结在一起,呈游离状态。其典型方法有超精密研磨与抛光加工。研磨就是在被加工表面与磨具之间置以游离磨料与润滑液,使被加工表面与磨具产生相对运动并加压,磨料产生切削、挤压作用,达到改善表面质量效果。超精密抛光主要指磨粒得挤压使工件表面产生塑性变形.

7、超精密加工装备得特点(P176)

高精度、高刚度、高稳定性、抗振性好、控制性好。

五、微型机械加工技术(P177)

1、简述微型机械加工技术得关键技术(P181)

微型机械加工技术就是微型机械发展得关键基础技术,其包括微型机械设计技术、微细加工技术、微型机械组装与封装技术、微系统得表征与测量技术及微系统集成技术。

2、光刻技术(P181)

光刻加工就是用照相复印得方法将光刻掩膜上得图像印制在涂有光致抗蚀剂(光刻胶)得薄膜或基材表面,然后进行选择性腐蚀,刻蚀出规定得图形.光刻工艺得基本过程包括涂胶、曝光、显影、坚膜、腐蚀、去胶。

3、LIGA技术(P183)

LIGA技术就是一种由半导体光刻工艺派生出来得采用光刻方法一次生产三维空间微机械构件得方法。技术机理就是由深层X射线光刻、电铸成形及塑铸成形三个工艺组成。(在用LIGA技术进行光刻过程中,一张预先制作得模板上得图形被映射到一层光刻掩膜上,掩膜中被光照部分得性质发生变化,在随后得冲洗过程中被熔解,剩余得掩膜即就是待生成得微结构得负体,在接下来得电镀成形过程中,从电解液中析出来得金属填充到光刻出得空间而形成金属微结构)。工艺过程由X光掩膜板得制作、X光深光刻、光刻显影、电铸成形、塑模制作、塑模脱模成形等组成.

六、简述电火花、激光束、电子束、离子束(P195)、高压水射流加工(P128)得原理与特点。

1、电火花加工原理:在一定液体介质中,利用脉冲波放电对到点材料得电蚀现象来去除材料得加工方法.

电火花加工得特点:1)可加工五高(高强度、高硬度、高韧性、高脆性与高纯度)导电材料;2)加工时无明显机械力,适用于

低刚度工件与微细结构得加工;3)脉冲参数可调节,可在同一台机床上进行粗加工、半精加工与精加工;4)电火花加工后得表面呈现凹坑,有利于贮油与降低噪声;5)效率低于切削加工;6)放电过程中有部分能量消耗在工具电极上,损耗电极,影响精度。

2、激光束加工得原理:工作介质(固体或气体)受光泵激发后辐射产生得加强光,经光学系统聚焦至几十至几微米得绩效光斑,获得极高得能量密度,依靠光热效应加工。(工件在光热效应下产生得高温熔融与冲击波得综合作用过程) 激光束加工得特点:1)它属于高能束流加工,不存在工具磨损更换问题;2)几乎可以加工任何材料;3)属非接触加工,无明显机械力;4)加工速度快,热影响区小;5)易实现加工过程自动化;6)可通过玻璃、空气及惰性气体等透明介质加工;7)输出功率大小可调,可用于精密微细加工;8)加工时不产生振动噪声,加工效率高.

3、电子束加工原理:由电子枪射出得告诉电子束经过电磁透镜聚焦后轰击工件表面,形成局部高温,使材料瞬时熔化与汽化,从而达到材料去除、连接或改性得目得。

电子束加工得特点:1)可实现极其微细得聚焦,可实现亚微米与毫微米级得精密微细加工;2)电子束加工主要靠瞬时热效应,工件不受机械力作用,不产生宏观应力与变形;3)加工材料范围广;4)加工效率高;5)真空加工无污染,加工表面不易氧化;6)成套设备价格昂贵。

4、离子束加工原理:真空腔内,惰性气体如氩气在高速电子得撞击下被电离成离子,加速后得离子束撞击在工件表面上,引起材料变形、破坏与分离。

离子束加工得特点:1)加工主要靠离子束得微观机械撞击,可实现纳米级得加工;2)真空加工污染少,特别适宜加工易氧化得材料;3)加工应力小,热变形小,加工表面质量高;4)设备费用高、成本高,加工效率低。

5、高压水射流加工原理(P128):利用水或水中添加剂得液体,经水泵至增压器,再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳,最后由金刚石喷嘴形成300-900m/s得高速液体束流,喷射到工件表面,从而达到去除材料得目得。

高压水射流加工得特点:1)加工精度较高,切边质量较好;2)工件切缝很窄,喷嘴寿命非常耐久,喷嘴与加工表面无机械接触,能实现高速加工;3)加工产物混入液体排出,故无灰尘、无污染,加工区域温度低,不产生热量,适于木材、纸张、皮革等材料得加工;4)设备维护简单,操作方便,可灵活地任意选择加工起点与部位,可通过数控,容易地进行复杂形状得自动加工。七、虚拟轴机床(P203):虚拟轴机床(Virtual AxisMachine Tool)又称并联机床、六条腿机床或称Stewart机床,这种机床由并联杆系构成,通过控制杆系中杆得长度使杆系支撑得平台获得相应自由度得运动。杆系(六杆、三杆以及二杆)机床具有高刚度、低运动质量、高动态性能与构造简单、制造方便得优越性得特点。

八、快速原型/零件制造技术(RPM:Rapid Prototype/Part Manufacturing)(P208)

1、快速原型制造技术(RPM)(P208):就是由CAD模型直接驱动得快速制造任意形状得三维实体得技术总称。

就是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术得技术集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化得系统技术。RPM技术采用(软件)离散/(材料)堆积得原理而制造零件,通过离散获得堆积得顺序、路径、限制与方式,通过堆积材料“叠加”起来形成三维实体。

2、特征:1)可以制造任意复杂三维几何实体;2)CAD模型直接驱动;3)成型设备无需专用夹具或工具;4)成形过程中无人干预或较少干预。

应用领域:基于RPM快速制造模具、快速制造金属原型零件。

3、快速原型技术采用离散/堆积成型得原理,其过程就是:先由三维CAD软件设计出所需要零件得计算机三维曲面或实体模型(亦称电子模型),然后根据工艺要求,将其按一定厚度进行分层,把原来得三维电子模型变成二维平面信息(截面信息),即离散得过程;再将分层后得数据进行一定得处理,加入加工参数,产生数控代码,在微机控制下,数控系统以平面加工方式有序地连续加工出每个薄层并使她们自动粘接而成形,这就就是材料堆积得过程.

4、RPM技术得主要方法-5类方法:1)选择性液体固化;2)选择性层片粘接;3)选择性粉末熔结粘接;4)挤压成形;5)喷墨印刷。

1)选择性固化原理:将激光聚集到液态材料(如光固化树脂)表面,令其有规律地固化,由点到线到面,完成一个层面得建造,而后升降移动到一个层片厚度得玻璃,重新覆盖一层液态材料,再建造一个层面,由此层层迭加成为一个三维实体.该方法得典型实现工艺有立体光刻(SL,Stereolithography),实体磨固化(DGC,SolidGroundCuring),激光光刻(LS,Litht Sculpting),总得来说,都以选择性固化液体树脂为特征.

2)选择性层片粘接原理:采用激光或刀具对箔进行切割。首先切割出工艺边框与原型得边缘轮廓线,而后将不属于原型得材料切割成网络状.通过升降平台得移动与箔材得送给可以切割出新得层片并将其与先前得层片粘接在一起,这样层层迭加后得到下

一个块状物,最后将不属于原型得材料小块剥除,就获得所需得三维实体。层片添加得典型工艺就是分层实体制造(LOM,Lamina ted Object Manufacturing)。这里所说得箔材可以就是涂覆纸(涂有粘结剂覆层得纸),涂覆陶瓷箔、金属箔或其她材质基得箔材。

3)选择性粉末熔结粘接原理:对于由粉末铺成得有好密实度与平整度得层面,有选择地直接或间接将粉末融化或粘接,形成一个层面,铺粉压实,再熔结或粘接成另一个层面并与原层面熔结或粘接,如此层层叠加为一个三维实体。索寞直接熔结就是将粉末直接融化而链接;间接熔结就是指仅融化粉末表面得粘结涂层,以达到互相粘结得目得。粘结则就是指将粉末采用粘接剂粘接。其典型工艺有选择性激光烧结(SLS,Selective Laser Sintering)与三维印刷(3DP,3D Printing)等。

4)挤压成形原理:将热熔性材料(ABS、尼龙或蜡)通过加热容器融化,挤压喷出并堆积一个层面,然后将第二个层面用同样得办法建造出来,并与前一个层面熔结在一起,如此层层堆积而获得一个三维实体。采用熔融挤压成形得典型工艺为熔融沉积成形(FDM,FusedDeposition Modeling).

5)喷墨印刷原理:Ink—Jet Printing就是指将固体材料熔融,采用喷墨打印原理(气泡法与晶体振荡法)将其有序地喷出,一个层面由一个层面得堆积建造而成一个三维实体。

5、RPM得发展趋势:1)不同制造目标相对独立发展;2)向大型制造与微型制造进军;3)要求RPM 有更快得制造速度、更高得制造精度、更高得可靠性;4)RPM设备得使用外设操作智能化,使RPM设备得安装与使用变得非常简单,不需要专门得操作人员;5)RPM行业标准化,并且整个产品制造系统相融合。

6、典型得快速原型制造技术有哪几种?分别简述她们得工作原理。(P209)

典型得快速原型制造技术主要有立体印刷、分层实体制造、选择性激光烧结与熔融沉积成形。

1)立体印刷(SLA,Stereolithgraphy apparatus),又称立体光刻,光造型。液槽中盛满液态光固化树脂,它在一定剂量得紫外激光照射下就会在一定区域内固化。成形开始时,工作平台在液面下,聚焦后得激光光点在液面上按计算机得指令逐点扫描,在同一层内逐点固化。当一层扫描完成后被照射得地方就固化,未被照射得地方仍然就是液态树脂.然后升降架带动平台再下降一层高度,上面又布满一层树脂,以便进行第二层扫描,新固化得一层牢固地粘在前一层上。如此重复直到三维零件制作完成.

2)分层实体制造(LOM,Laminated Object Manufacturing),根据零件分层几何信息切割箔材与纸等,将所获得得层片粘接成三维实体。首先铺上一层箔材,然后用CO2激光在计算机得控制下切出本层轮廓,非零件部分全部切碎以便于去除。当本层完成后,再铺上一层箔材,用滚子輾压并加热,以固化粘结剂,使新铺上得一层牢固地粘接在已成形体上,再切割该层得轮廓,如此反复直到加工完毕。最后去除切碎部分以得到完整得零件。

3)选择性激光烧结(SLS,SelectiveLaser Singtering),SLS采用CO2激光器,使用得材料多为粉末材料。现在工作台上铺上一层粉末,用激光束在计算机控制下有选择得进行烧结(零件得空心部分不烧结,仍未粉末材料),被烧结部分便固化在一起构成零件得实心部分。一层完成后再进行下一层,新一层与其上一层被牢牢得烧结在一起。全部烧结完成后,去除多余得粉末,便得到烧结成得零件。常采用得材料为尼龙、塑料、陶瓷与金属粉末。

4)熔融沉积成形(FDM,Fused Deposition Modeling),它就是一种不使用激光器得加工方法,技术关键在喷头,喷头在计算机控制下作X-Y联动扫描及Z向运动,丝材在喷头中被加热并略高于其熔点。喷头在扫描运动中喷出熔融得材料,快速冷却形成一个加工层并与上一层牢牢连接在一起。这样层层扫描便形成一个空间实体。

第四章制造自动化技术

一、数控技术(CNC)(P242)

1、数控技术(P242):指用数字化信号(记录在媒介上得数字信息及数字指令)对设备运行及其加工过程进行控制得一种自动

化技术,它就是一种可编程得自动控制方式,它所控制得量一般就是位置、角度、速度等机械量,也有温度、压力、流量、颜色等物理量。

2、计算机数控系统由哪几部分组成?各部分得功用就是什么?

1为加工零件得图样,作为数控装置工作得原始

数据;

2为程序编制部分;

3为控制介质,存储加工零件所需要得全部操作

信息;

4为数控系统,它就是数控机床得核心环节。数控系统得作用就是接收介质输入得信息,经过处理运算后控制机床运行。

5为伺服驱动系统,它包括伺服驱动电路(伺服控制线路、功率放大线路)与伺服电动机等驱动机构,作用就是把数控装置发来得速度与移位指令(脉冲信号)转换成执行部件得进给速度、方向与位移。

6为坐标轴或执行机构得测量装置。前者用以测量坐标轴得实际位置,并将测量结果反馈到数控系统(或伺服系统),形成全闭环控制。后者用以测量执行伺服电动机轴得位置,并予以反馈,形成半闭环控制。

7为辅助控制单元,用以控制其她部件得工作.

8为坐标轴(如工作台轴)。

3、简述CNC装置/技术得插补原理(P250、252)。

插补运算就是为了控制加工运动轨迹所必要得一种运算。插补得任务就是在一条已知得起点与终点得曲线上进行“数据点得密化"。插补运算根据数控语言G代码提供得轨迹类型(直线、顺圆或逆圆)及所在得象限、平面等选择相应得插补运算公式,保证在一定精度范围内计算出一段直线或圆弧得一系列中间点得坐标值,并逐次以增量坐标值或脉冲序列形式给出,使伺服电机以一定速度移动,控制刀具按预定得轨迹加工。

插补运算就就是CNC系统根据输入得基本数据,如直线终点坐标、圆弧起点、圆心、终点坐标值、进给速度等,通过计算,将工件轮廓形状描述出来,边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令.

数控机床常用得插补原理从产生数学模型来分,有直线插补/二次插补/曲线插补/样条插补等。从基本原理分:以区域判别为特征得逐点比较法插补,以比例乘法为特征得数字脉冲乘法器插补,以数字积分法进行运算得数字积分插补,以矢量运算为基础得矢量判别法插补,以速度运算为基础得时间分割法以及兼备逐点比较法与数字积分特征得比较积分法插补等。在CNC系统中,除采用上述各种插补原理外,还可以采用扩展积分法等插补方法。

二、柔性制造技术(P279)

1、柔性制造技术(FMT,Flexible Manufacturing T echnology)定义: 就是集数控技术、计算机技术、机器人技

术以及现代生产管理技术为一体得现代制造技术。

我国定义:由数控加工设备、物料运储装置与计算机控制系统等组成得自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境得变化迅速进行调整,以适宜于多品种、中小批量生产.

柔性制造技术就是现代先进制造技术得统称。柔性制造技术集自动化技术、信息技术与制作加工技术于一体,把以往工厂企业中相互孤立得工程设计、制造、经营管理等过程,在计算机及其软件与数据库得支持下,构成一个覆盖整个企业得有机系统。

2、柔性制造系统得组成:多工位数控加工系统、自动化得物料储运系统与计算机控制得信息系统。

第五章先进制造生产模式

一、敏捷制造(AM,Agiles Manufacturing)(P318):就是利用先进制造技术与信息技术对市场得变化做出快速响应得一种生产方式,通过可重用、可重组得手段与动态得组织结构与高素质得工作人员得集成,获得企业得长期经济效益。它就是一种提高企业竞争能力得全新制造组织模式。

基本原理:采用标准化与专业化得计算机网络与信息集成基础结构,以分布式结构连接各类企业,构成虚拟制造环境;以竞争合作为原则在虚拟制造环境内动态选择成员,组织面向任务得虚拟公司进行快速生产;系统运行目标就是最大限度满足客户得要求。

二、智能制造系统(IM,Intelligent Manufacturing)(P281、P328):就是一种由智能机器人与人类专家共同组成得人机一体化智能系统.它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思与决策等。智能制造技术得宗旨在于通过人与智能机器得合作共事,去扩大、延伸与部分地取代人类专家在制造过程中得脑力劳动。同时,手机、存贮、完善、共享、继承与发展人类专家智能。

三、绿色制造(GM,Green Manufacturing)(P334):就是一个综合考虑环境影响与资源效率得现代制造模式,其目标就是师德产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理得整个产品生命周期中,对环境得影响(副作用)最小,资源效率最高。

绿色制造实施得主要内容:关键就是绿色设计,它包括绿色材料、绿色工艺、绿色包装与绿色处理。

四、全能制造系统(HMS,Holoson Manufacturing)(P331):意思就是全能得,整体就是可以分解为局部得.它有

两个含义:一就是如果一个复杂系统由若干个简单系统组成,这个系统将比全新设计得一个系统更快与更稳定;二就是整体与局部就是相对得,一台机器可以瞧成整体,但对企业来说,它又就是局部.全能制造得要点就就是建立一个高度分布得制造系统得体系结构,它由一系列标准得、半标准得、独立得、协作得智能模块组成。它适用于整个制造系统,也适用于某种制造手段。五、现代集成制造系统(CIMS,Contemporary IntegratedManufacturing System ):就是一种组织、管理、企业生产得新哲理,借助计算机,综合应用现代管理、制造、信息、自动化、系统技术,将企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理三要素,机器信息物流与物质流有机得集成并优化运行,实现产品高质、低耗、上市快、服务好,从而使企业赢得市场竞争。

六、计算机集成制造(CIMS,puter Integrated Manufacturing System P338):就是应用现代管理、制造、信息自动化、系统技术于一体得系统工程。CIMS得核心在于集成,在于企业内得人、生产经营与技术这三者之间得信息集成,以便在信息集成得基础上使企业组成一个统一得整体,保证企业内得工作流程、物质流与信息流畅通无阻。

七、ERP企业资源计划(P342): ERP就是英文Enterprise Resource Planning(企业资源计划)得简称。ERP系统就是指建立在信息技术基础上,以系统化得管理思想,把客户需求与企业内部得制造活动,以及供应商得制造资源整合在一起,为企业决策层及员工提供决策运行手段得管理平台,体现了完全按用户需求制造得思想。其核心思想就是将制造业企业得制造流程瞧做就是一个紧密链接得供应链。

八、虚拟制造(VM,Virtual Manufacturing P345)

1、虚拟制造(VM,P345):就是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持,在产品设计或制造系统得物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品得性能或者制造系统得状态,从而可以做出前瞻性得决策与优化实施方案得新得制造技术。

2、虚拟制造得作用:1)运用软件对制造系统中得五大要素(人、组织管理、物流、信息流、能量流)进行全面仿真,使之达到了前所未有得高度集成,为先进制造技术得进一步发展提供了更广大得空间,同时也推动了相关技术得不断发展与进步;2)可加深人们对生产过程与制造系统得认识与理解,有利于对其进行理论升华,更好得指导实际生产,即对生产过程、制造系统整体进行优化配置,推动生产力得巨大跃升.3)在虚拟制造与现实制造得相互影响与作用过程中,可以全面改进企业得组织管理工作,而且对正确作出决策有不可估量得作用。4)虚拟制造技术得应用将加快企业人才得培养速度。

3、虚拟制造得类别:1)以设计为中心得VM;2)以生产为中心得VM;3)以控制为中心得VM;

4、虚拟制造得技术特征(P346):交互性、沉浸性、想象力

5、虚拟制造得体系结构(P346):1)虚拟制造技术VMT(Virtual Manufacturing Technology):VMT就是以计算机支持得仿真技术为前提,对设计、制造等生产过程进行统一建模,在产品设计阶段,适时地、并行地模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计得影响,预测产品性能、产品制造技术、产品得可制造性、产品得可装配性,从而更有效、更经济、柔性灵活得组织生产,以提高产品生产效率与质量,降低产品开发周期与生产成本得综合系统知识。2)虚拟企业(VE,Virtual Enterpri se):就是虚拟制造环境下得一种企业生产模式与组织模式,就是一种企业得合作伙伴关系,这些企业以快速响应市场机遇得快速配套、多重关系得网络形式所组成.3)系统集成:综合建模与仿真、虚拟企业中产生得信息、并以数据、知识与模型得形式,建立交互通信得网络体系,支持分布式得、不同计算机平台与开放式得虚拟制造环境.

6、虚拟制造得关键技术(P348):1)计算机及虚拟现实(VR,VirtualReality)技术,包括人—机接口、软件技术、虚拟现实计算机平台.2)制造应用技术,包括建模、仿真、可制造性评估。

九、分散化网络制造系统(DNPS,Dispersed Network Production System,P348)

1、定义(P349):分散网络化制造系统就是利用不同地区现有得生产资源,把她们迅速组合为一种没有围墙得、超越空间约束得、靠电子手段联系得、统一指挥得经营实体,以便快速推出高质量、低成本得产品。

2、组成(P349):由企业内联网与企业外联网、系统集成、数据库技术、系统安全与防火墙技术、网络与通信技术等支撑组成。

3、类型:一主多从型、专有技术型、动态联盟型。

4、关键技术(P350):制造企业信息网络、快速产品设计与开发网络、由独立制造岛组成得产品制造网络、全面质量管理与用户服务网络、电子财务网络、制造工程信息得通道。

1、先进制造技术:在传统制造技术基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源、以及现代管理技术得成果,将其综合应用于产品设计、加工装配、检验测试、经营管理、售后服务乃至回收得制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活得生产,提高对动态多变市场得适应能力与竞争能力得制造技术得总称.

2、物流系统:就是指在一定得时间与空间里,由所需运转得原材料、零部件、半成品、产成品等物流,通过包括加工设备、搬运与装卸机械、运输工具、仓储等相关设施,由所从事人员以及相关信息等若干相互依赖与制约得要素说构成得具有特定功能得有机整体与动态过程。

3、精良生产:运用多种现代管理方法与手段,以社会需求为依托,以充分发挥人得作用为根本,有效配置与合理使用企业资源为企业谋求经济效益得一种新型企业生产方式。

4、计算机集成制造:借助于以计算机为核心得信息技术,将企业中各种与制造有关得技术系统集成起来,使企业内得各种功能得到整体优化,从而提高企业适应市场竞争得能力。

5、并行工程:一种对产品及其相关过程(包括制造过程与支持过程)进行并行得、一体化得工作模式,这种模式可使产品开发人员一开始就能考虑到从产品概念设计到产品消亡得整个产品生命周期中得所有因素,包括质量、成本、进度与用户要求。

1、简述狭义得制造与广义得制造之间得区别与联系。

狭义得制造,指生产车间内与物流有关得加工与装配过程;

广义得制造,包含市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务,以及报废后得回收处理等整个产品生命周期内一系列相互凉席得生产活动。

狭义得制造就是广义得制造得一部分.

2、简述传统设计与绿色设计之间得区别与联系。

传统设计就是从企业得发展战略与获取企业自身最大经济利益为出发点,主要考虑产品得功能、质量与成本等基本属性。

绿色设计就是将产品全生命周期中得设计、制造、使用、回收及再生等各个环节作为有机整体,在保证产品功能、质量与成本等基本性能得前提下,充分考虑各环节资源、能源得合理利用、环境保护与劳动者保护等问题。

传统得产品设计及涉及产品生命周期得市场分析、产品设计、工艺设计、制造与销售以及售后服务等几个环节.绿色设计则涉及产品全生命周期。

3、简述MRP与MRPII之间得区别与联系。

MRP得基本指导思想就是:只在需要得时间,向需要得部门按照需要得数量提供该部门需要得物料。

MRP得目标就是:在提供顾客最好得服务得同时,最大限度地减少库存,以降低库存成本。

MRPII就是将闭环MRP与企业得财务系统连接起来,形成一个集企业生产、财务、销售、工程技术、供应等各个子系统为一体得生产管理信息系统。

MRP得基本思想就是:把企业作为一个有机整体,从整体最优得角度出发,通过运用科学方法把企业各种资源与产、供、销、财各个环节实行有效地计划、组织、控制与协调.

4、简述PDM与ERP之间得区别与联系.

PDM管理与产品相关得信息与过程,侧重于产品组成信息流得管理,其代表性功能有产品数据得存储与管理、产品信息配置及管理、工作流程管理、项目管理、产品变更信息管理等。

ERP就是对企业中与产品制造有关得所有资源与过程进行统一管理得技术,侧重于制造流域物流得管理,其代表性功能有主生产计划、库存管理、成本核算、财务管理等.

两者得过程作用对象之间存在因果联系,过程得逻辑序列间存在执行与验证得关系,管理目标得一致性,过程得支持条件有着固有得联系。

1、简述现代设计技术得内涵,现代设计技术有哪些特点?

现代设计技术就是在传统设计方法得基础上继承与发展起来得,就是一门多专业与多学科交叉,其综合性很强得基础技术学科。现代设计技术具有下列特点:

(1)系统性,(2)动态性,(3)创造性,(4)计算机化,(5)并行化、最优化、虚拟化与自动化,(6)主动性。

2、与传统设计相比为什么说CAD技术具有巨大得优越性?

CAD技术得优越性:

(1)可以大大提高设计质量。

(2)可以提高设计效率,缩短产品开发周期。

(3)可以较大幅度地降低生产成本。

(4)能够将技术人员从繁重得计算、绘图、修改工作中解放出来。

先进制造技术试卷

先进制造技术试卷 This manuscript was revised on November 28, 2020

2016—2017学年第一学期期末考试 先进制造技术试卷B 姓名_______ 学号____ __ 成绩_________ 一、填空题(40分,每空2分) 1、先进制造技术的四个基本特征是、、 、。 2.虚拟制造技术是以、、为支持,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。 3、CIMS分成五个层次,即、、、和设备级。 4、工业机器人的按系统功能分:1) 2) 3) 4) 。 5、先进制造技术的特点是、、 、、。 二、判断题(20分,每题2分) 1. 激光束、离子束、电子束均可对工件表面进行改性。() 2. 敏捷制造的基本思想就是企业快速响应市场的需求。() 3.刚性自动化制造以大批量生产为模式、以降低成本为目的。 () 4.在快速原型制造技术中,SLA指的是选区激光烧结法。()

5. 绿色设计技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。() 6. FMS的自动化仓库一般由货架、堆垛机和计算机控制管理系统组成。() 7. 柔性制造系统按固定的生产节拍运行。( ) 8. 中小企业不宜采用先进制造技术。( ) 9. 电火花线切割采用细金属丝作电极。( ) 10、车削时,工件的转速很高,切削速度就一定很大。() 三、问答题(40分) 1、什么是快速原型制造技术它有哪四种典型技术。 2、什么是工业机器人按自动化功能层次可分为几种类型。 3、LOM快速原型制造工艺方法的工作原理 4、什么是柔性制造系统柔性制造系统的组成

先进制造技术电子教案

第十一章现代制造技术简介 本章主要介绍以下内容: .概述 1 2.现代制造系统物流技术 3.现代制造生产管理技术 课时分配:1、2、3,共两学时 重点:难点:略 现代科学技术的发展与交叉融合,给制造技术提出了新的要求,也给予了强大支持。因此,涌现了许多先进制造技术。超高速切削、超精密加工、微机械制造等技术近年来有了长足的发展。 制造系统主要由物流、信息流和资金流组成。制造系统的设计主要对这三个系统进行设计。快速响应制造技术主要包括产品的快速设计、快速开发、快速制造及生产系统的快速组成。先进制造技术的许多重要概念都与快速响应密切相关。其中主要有快速成形制造(RP&M,Rapid Prototyping & Manufacturing),并行工程、虚拟制造、CIMS、敏捷制造、动态联盟与虚拟公司等。 可持续发展战略以高技术努力降低自然资源消耗,把环境保护与自然资源统筹考虑地发展11.1制造技术的新发展制造技术的新发展 一、超精密加工 现代机械工业之所以要致力于提高加工精度,其主要原因在于:提高产品的性能和质量,提高其稳定性和可靠性,促进产品的小型化,增强零件的互换性,提高装配生产率,并促进自动化装配。超精密加工。它是尖端技术产品发展中不可缺少的关键加工手段。精密、超精密加工技术的提高,有力地推动了各种新技术的发展。 精密和超精密加工目前包含三个领域: ①超精密切削。如超精密金刚石切削,可加工各种镜面,它成功地解决了高精度大型抛物面镜的加工,用于激光光核聚变系统和天体望远镜。 ②精密和超精密磨削研磨。可以解决大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘的加工等。 ③精密特种加工。如电子束、离子束加工,使美国超大规模集成电路线宽达0.1μm(八十年代水平)。 二、微机械制造技术 在机械装置的小型化过程中出现两类机械,即小型机械和微型机械。可以这样划分:10mm~1mm 为小型机械,用精密加工的方法可以制造出来;1mm~1um为微型机械,需要用硅是分子级的,为纳米机械1nm~1um技术等微细加工方法才能制造出来;LIGA微加工技术或. 零件,需采用生物工程的方法制造。 微型机械不是传统机械的简单微型化,而是指集微型机构、微型传动器以及信号处理和控制电路,甚至外围接口电路、通讯电路和电源等于一体的微型机电系统。因此,微型机械远远超出了传统机械的概念和范畴,是基于现代科学技术,用崭新的思维方法指导的产物。

先进制造技术A卷答案

2016—2017学年第一学期期末考试 先进制造技术试卷A 姓名_______ 学号____ __ 成绩_________ 一、填空题(40分,每空2分) 1、先进制造技术的四个基本特征是柔性化、集成化、智能化、网络化。 2.虚拟制造技术是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。 3、CIMS分成五个层次,即工厂级、车间级、单元级、工作站级和设备级。 4、工业机器人的按系统功能分:1) 专用机器人2) 通用机器人3)示教再现机器人4)智能机器人。 5、先进制造技术的特点是先进性、广泛性、实用性、系统集成性、动态性。

二、判断题(20分,每题2分) 1. 制造系统是一个将生产要素转变成离散型产品的输入输出系统。( √) 2. 现代机械制造技术是传统机械制造技术与高新技术相结合的产物( √) 3. 柔性制造系统按固定的生产节拍运行。(×) 4. 中小企业不宜采用先进制造技术。( ×) 5. 制造技术基础设施要求采用最先进的设备和工具。( ×) 6.超精密加工又称为纳米加工。( √) 7.虚拟制造的类别有:以设计为中心的虚拟制造、以生产为中心的虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造。(×) 8、表面粗糙度值越小,加工表面的微观几何形状精度就越高。(√) 9、车削时,工件的转速很高,切削速度就一定很大。(×) 10.超高速切削加工有色金属时,通常采用金刚石砂轮进行磨削。(√)

三、问答题(40分) 1、简述工业机器人技术发展趋势 1、机器人的智能化 2、机器人的多机协调化 3、机器人的标准化 4、机器人的模块化 5、机器人的微型化 2、CIMS是指什么从功能角度看,它的基本部分有那些 答:(1)CIMS就是计算机集成制造系统,是在计算机技术、信息处理技术、自动控制技术、现代管理技术、柔性制造技术基础上,将企业的全部生产、经营活动所需的各种分散的自动化系统,经过新的生产管理模式,把企业全部生产过程中的有关人、技术、经营管理三要素及其信息流与物料流有机地集成起来,以获得适用于多品种、中小批量生产的高效益、高柔性、高质量的制造系统。 (2)CIMS由管理信息系统(MIS)、工程设计自动化系统(CAD/CAM)、制造自动化系统(或柔性自动化系统)(FMS)、质量保证系统(CAQ)

先进制造技术考试复习题及答案

6.绿色设计的主要内容包括:____________、____________、____________、____________和____________。 7.柔性制造系统组成包括:____________、____________和____________。 8.PDM四层体系结构分别为:____________、____________、____________和____________。 9.CIMS分为五个层次,即:____________、____________、____________、____________和____________。 10.MRP和MRPⅡ分别指____________和____________,而ERP指__________,其核心思想是____________。 二、判断题 1. 并行工程的主要目标是缩短产品的开发周期,降低产品的质量,提高产品的成本,从而增强企业的竞争力。(×) 2. 电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学腐蚀将工件加工成形。电解加工的工具(阴极)发生溶解,可长期使用。可在一个工序内完成复杂形状的加工。(×) 3. 柔性制造系统是由数控加工设备(或FMC),物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。(√) 4. 特种加工是指直接利用电能、声能、光能、电化学能、热能以及特殊机械能对材料进行加工,它与传统的切削加工方法相比具有许多特点:在加工过程中工具与工件之间没有显著的切削力;加工用的工具材料硬度可以低于被加工材料的硬度;能用简单的运动加工出复杂的型面。(√) 5. FMS可使工艺人员避免查阅冗长的资料、数值计算,填写表格等重复的繁重工作,大幅度地提高工艺人员的工作效率,提高生产工艺水平和产品质量。 (×) 6.制造技术就是指按照人们所需的目的,运用知识和技能,利用客观物资工具,将原材料物化为人类所需产品的工程技术。即:使原材料成为产品而使用的一系列技术的总称。(√) 三、名词解释 1.DFC DFC Design For Cost的意思是面向成本的设计,它最早出现于九十年代初期,属于并行工程中的DFX(Design For X)技术的一个分支。面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下,尽可能地降低成本,通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况,并进行评价后,对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改,以达到降低成本的设计方法。DFC将成本作为设计的一个关键参数,并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。 2.FMS 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统,英文缩写为FMS。FMS的工艺基础是成组技术,它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制,故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”),并能及时地改变产品以满足市场需求。 3.CE 并行工程即concurrent engineering,简称CE,是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程(包括制造过程和相关过程)的一种系统方法。换句话说,就是融合公司的一

先进制造技术复习题

复习题: 简答 1、先进制造技术含有哪些技术群?各技术群又含有哪些技术? 2、简述机电产品开发的过程。 3、CAD/CAM集成关键技术有哪些?CAD/CAM系统由哪几部分组成?主要任务有哪些? 4、FMS由哪几部分组成?FMS零件运输系统主要完成哪些任务?主要运输工具有哪些? 5、简述“5S”的含义及内容。 6、简述激光加工的特点及应用场合。 7、列表比较LOM、SLA、SLS、FDM四种快速原型技术的特点及应用材料。 8、加工中心刀库有哪几种刀库?各有何特点?FMS刀具信息应含哪些内容? 9、什么是CIM?简述CIMS技术内涵实现的途径。 10、RP技术在产品设计中有何作用?为什么说RP技术给产品设计带来革命? 11、生产管理技术的发展分为三个阶段,科学管理阶段和现代生产管理阶段的主要技术有哪些?: 12、PDM的主要功能有哪些?PDM管理的与产品相关的信息和过程有哪些? 13、ERP系统是由哪些系统组成的?

14、MRP的输入和输出各有哪些? 15、制造过程中的七大损耗是指哪些损耗? 16、简述超精密加工所涉及的技术范围。 17、简述特种加工与传统切削加工方法在原理上的主要区别。 18、高速切削与普通切削相比有何特点? 19、简述绿色再制造的关键技术和一般步骤。 填空 1、CAD/CAM系统的主要任务有:几何建模、、、、计算机辅助工艺规划、、工程数据库管理等。 2、CAD/CAM系统软件系统分三个层次:系统软件、、。 3、制造系统的“三流”是指、、。 4、先进制造技术的核心技术是。 5、FMS系统有哪三种软件:、、FMS数据管理和通信网络。 6、FMS零件运输系统的作用是、

先进制造技术试卷与答案

《先进制造技术》试题 考试说明: 1.首先下载试题及《标准答卷模版》,完成答题后,答卷从网上提交。 2.答卷电子稿命名原则:学号.doc。如:11031020512002.doc。 3.网上提交起止时间:2016年5月16日8:00—6月16日18:00。 试题: 一、简述先进制造技术的特点有哪些?(15分) 二、车削中心应具有哪些特征,其工艺范围是什么?(15分) 三、什么是智能制造系统?为什么说智能制造是影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。(15分) 四、试阐述立体光刻技术的具体实现方法。(20分) 五、钢铁行业环保问题已经越来越成为被注重和研究的热点,查阅相关文献,撰写一篇主题为“绿色制造 在钢铁工业中如何应用”的短文,要求字数不少于500字。(35分)

《先进制造技术》答卷 一、简述先进制造技术的特点有哪些? 1.先进制造技术涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,它的目的是提高制造业的综合经济效益和社会效益,是面向工业应用的技术。 2.先进制造技术强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流,是生产过程的系统工程。 3.80年代以来,随着全球市场竞争越来越激烈,先进制造技术要求具有世界先进水平,它的竞争已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的竞争,因此它是面向全球竞争的技术。 4.先进制造技术的最新发展阶段保持了过去制造技术的有效要素,同时吸收各种高新技术成果,渗透到产品生产的所有领域及其全部过程,从而形成了一个完整的技术群,具有面向21世纪新的技术领域。 总之,成形技术和加工技术日趋精密化,制造工艺、设备和工厂的柔性与可重性将成为制造业的显著特点,虚拟制造技术和网络制造技术将广泛应用,智能化、数字化是先进制造的发展方向,提高对市场快速反应能力的制造技术将超速发展和应用,信息技术在先进制造领域发挥越来越重要的作用。 二、车削中心应具有哪些特征,其工艺范围是什么? 车削中心是在数控车床的基础上,配置刀库和机械手,使之可选择使用的刀具数量大大增加。车削中心比较全能,可以车,铣,钻等多种功能,刀库容量大,轴也多,速度也比数控车床快得多,车削中心分立式,卧式还有立卧式加工中心,加工大批量 而且复杂零件时一般采用加工中心。车削中心也是一种多工序加工机床,它是数控车床在扩大工艺范围方面的发展。不少回转体零件上常常还需要进行钻孔、铣削等工序,例如钻油孔、钻横向孔、铣键槽、铣偏方及铣油槽等。在这种情况下,所有工序最好能在一次装夹下完成。这对降低成本、缩短加工周期、保证加工精度等都具有重要意义,特别是对重型机床,更能显示其优点,因为其加工的重型零件吊装不易。 车削中心主要以车削为主,还可以进行铣、钻、扩、铰、攻螺纹等加工。其加工对象主要有:复杂零件的锥面、复杂曲线为母线的回转体。在车削中心上还能进行钻径向孔、铣键槽、铣凸轮槽和螺旋槽、锥螺纹和变螺距螺纹等加工。回转体表面及端面、沟槽、螺纹、成形面和切断等。具体如下:车端面、车锥体、钻中心孔、车特型面、车外园、用成型刀车特性面、 钻孔、车螺纹、镗孔、滚花、绞孔、切断。车削中心一般还具有以下两种先进功能。 1)动力刀具功能即刀架上某些刀位或所有的刀位可以使用回转刀具(如铣刀、钻头)通过刀架内的动力使这些刀具回转。

先进制造技术复习题(1)

先进制造技术复习题 一、填空题 1.制造系统是由制造所涉及、和组成的 一个有机整体。 2.可靠性设计的常用评价指标主要包括, 和等。 3.反求工程的主要影响因素有, 和。 4.先进制造技术旨在实现、、、 和的生产,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。 5.高能束加工通常包括,,。 6.超精密加工机床设备应该具有,, 和高自动化的要求。 7.绿色产品是指以和为核心而设计生产的,可以拆卸和分 解的产品,其零部件经过翻新处理后可以重新利用。 8.物流配送流程包括,,,,, 等多个作业环节。 9.原子力显微镜的两种力模式为,。 10.高速机床主轴的轴承有,,,等形式。 11.快速原型制造常用的工艺方法,, ,。 12.在精益生产的大厦体系结构中,其目标支柱是, 和。 13.敏捷制造企业采用现代通信技术,以,,的形式,组 织新产品的开发。 14.虚拟制造技术旨在用、、去赢得竞争。

15.并行工程的特征为,,, 。 16.大规模集成电路的制作工艺过程主要包 括,,,, 。 17.光敏液相固化法(SLA)通常采用的原材料是。 18.超精密加工软金属时,常用的刀具材料为。 19.FMS的机床配置形式通常有,和。 20.先进制造技术包含、和三个技术群。 21.系统的可靠性预测要根据系统的组成形式分别按, 和可靠度进行计算。 22.根据产品的信息来源,反求工程可分为,和。 23.先进制造工艺技术的特点除了保证优质、高效、低耗外,还应包括 和。 24.微细加工中的三束加工是指,,。25.超精密加工机床设备的关键部件主要有,, 。 26. 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑 和的现代制造模式。 27.及时制生产追求的目标为零,零,零,零。28.扫描隧道显微镜的两种工作模式为,。

先进制造技术课程教学大纲

《先进制造技术》课程教学大纲 一、课程简介 课程名称:先进制造技术 英文名称:Advanced Manufacturing Technology 课程代码:0110993 课程类别:专业课 学分:2 总学时数:32 先修课程:机械基础,机械制造技术,机械CAD/CAM 课程概要: 先进制造技术课程是工科院校机械相关专业的一门重要的专业课。课程主要介绍先进制造技术的内涵、体系结构及发展趋势,以及现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术以及先进制造生产模式,全面介绍了先进制造技术的基本内容和最新技术。 二、教学目的及要求 先进制造技术是学生掌握和了解现代制造技术的发展情况和技术前沿,是机械各专业教学计划中的主干课程。先进制造技术已经成为各国经济发展和满足人民日益增长需要的主要技术支撑,成为高新技术发展的关键技术,通过本课程学习,使学生全面了解制造技术的现状与发展趋势,掌握先进制造技术方法,先进制造工艺,更新制造技术理念。本门课程涉及到计算机技术、自动控制技术、人工智能技术、生物工程技术和现代检测技术等多学科内容。 本课程的主要任务是培养学生: 掌握目前制造业中先进的制造技术和制造工艺; 2.了解国内外先进制造技术的发展趋势; 3.了解先进制造技术的应用情况和场合; 4.了解先进制造技术对推动制造技术发展的重要性; 三、教学内容及学时分配 第一章先进制造技术概论(4学时) 1 制造与制造技术 2 先进制造技术的提出 3 先进制造技术的体系结构和分类 4 先进制造技术的发展趋势

重点掌握:介绍先进制造技术的由来、概念、特点、现状和发展前景 一般掌握:十大先进制造技术简介及其基本发展理念 了解:与课程相关的一些基本概念 第二章先进设计技术(6学时) 1 先进设计技术概述 2 计算机辅助设计技术 3 计算机辅助工艺规程设计 4 模块化设计 5 逆向工程 6 其他先进设计方法 重点掌握:先进设计技术概述、计算机辅助设计技术、计算机辅助工艺规程设计、模块化设计。 一般掌握: 未来精密加工、微型设备制造和精品仪器设备的发展蓝图 了解:逆向工程,其他先进设计方法 第三章先进制造工艺(6学时) 1 先进制造工艺的发展及其内容 2 超精密加工 3 微细/纳米加工技术 4 高速加工技术 5 现代特种加工技术 6 快速原型制造技术 7 绿色制造技术 重点掌握:现代制造业中最新工艺及其发展 一般掌握:世界快速制造的基本原理和方法 了解:市场发展规律和企业自身有效技术改造的方法,培养宏观驾驭能力 第四章制造自动化技术(4学时) 1 制造自动化技术概述 2 现代数控加工技术 3 工业机器人技术 4 柔性制造技术

试题库之第七章先进制造技术

第七章:先进制造技术 一、单项选择题 1.按照系统的观点,可将生产定义为使生产()转变为生产财富并创造效益的 输入输出系统。C A.对象;B.资料;C.要素;D.信息。 2.快速原型制造技术采用()方法生成零件。C A.仿形;B.浇注;C.分层制造;D.晶粒生长 3.度量生产过程效率的标准是()。D A.产量;B.产值;C.利润;D.生产率 4.在先进的工业化国家中,国民经济总产值的约()来自制造业。C A.20%;B.40%;C.60%;D.80% 5.制造从广义上可理解为()生产。B A.连续型;B.离散型;C.间断型;D.密集型。 6.精良生产是对()公司生产方式的一种描述。 D A.波音;B.通用;C.三菱;D.丰田。 7.在机械产品中,相似件约占零件总数的()。C A.30%;B.50% ;C.70%;D.90%。 8.零件分类编码系统是用()对零件有关特征进行描述和识别的一套特定的规 则和依据。 C A.文字;B.数字;C.字符;D.字母 9.成组技术按()组织生产。D A.产品;B.部件;C.零件;D.零件组 10.CIM是()和生产技术的综合应用,旨在提高制造型企业的生产率和响应能 力。 B A.高新技术;B.信息技术;C.计算机技术;D.现代管理技术 11.并行工程是对产品及()进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。 D A.零件;B.设备;C.工艺装备;D.相关过程 12.实行并行工程的企业多采用()的组织形式。C A.直线式;B.职能式;C.矩阵式;D.自由式 13.在多变的市场环境下,影响竞争力的诸要素中()将变得越来越突出。A A.时间; B.质量; C.成本; D.服务 14.柔性制造系统(FMS)特别适合于()生产。B A.单件;B.多品种、中小批量;C.少品种、中小批量;D.大批量 15.先进制造技术首先由美国于20世纪()提出。D A.70年代中;B.80年代初;C.80年代末;D.90年代中 16.当前精密加工所达到的精度是()。C

先进制造技术_第七次教案

先进制造技术_第七次 教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

教案

讲稿 第三节高速加工技术 一、高速加工的概念与特征 普通加工超过70%是辅助时间(零件的上下料、测量、换刀和调整机床)几十年,主要是减少加工过程的辅助时间。 20世纪50年代美国麻省理工学院发明了数控技术,实现了多品种、小批量生产的柔性自动化,成功解决了形状复杂、重复加工精度高的零件的加工,节省了辅助工时,提高了生产效率。 机床空行程动作(自动换刀、上下料)大大加快,辅助工时也大为缩短。自动换刀时间缩短小于1s,空行程速度提高到30~60m/min。但再减少辅助工时,技术上有难度,经济上不合算。可以减少切削的工时,提高切削速度和进给速度。 高速加工可以成倍提高机床的生产效率,还可以改善加工质量和精度。 高速加工技术:是指采用超硬材料的刀具和磨具,能可靠地实现高速运动的自动化制造设备,极大地提高材料的切除率,并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术。 以切削速度和进给速度界定:高速加工的切削速度和进给速度为普通切削的5~10倍。 以主轴转速界定:高速加工的主轴转速≥10000 r/min。 刀具:PCD、CBN、超细晶粒硬质合金、Si3N4陶瓷、TiN基硬质合金,涂层刀具。 高速切削和普通切削的比较

机床价格低高 环境状况噪声、油污、烟尘清洁生产 1. 高速加工切削速度的范围 高速加工切削速度范围因不同的工件材料而异 铝合金:1000-7000 m/min◎铜:900-5000 m/min◎钢:500-2000 m/min◎灰铸铁:800-3000 m/min◎钛:100-1000m/min 高速加工切削速度范围随加工方法不同也有所不同 ◎车削:700-7000 m/min◎铣削:300-6000 m/min◎钻削:200-1100 m/min◎磨削:50-300 m/s 2. 切削理论的提出 泰勒(Frederick W.Taylor)是最早研究金属切削机理的学者之一。提出了传统的切削速度和刀具寿命的关系为线性,即刀具的速度越高,刀具的磨损越快。但在实际生产中出现了违反这一规律的现象。 由德国Carl Salmon 博士,在1931 年4 月,根据实验曲线,提出著名的“萨洛蒙曲线”和高速切削理论。 Carl Salmon萨洛蒙对铝和铸铜等有色金属进行了高速实验,所得结果图中的实线所示。虚线是推算出来的,并没有经过实验验证。 萨洛蒙指出:A 区(常规切削区),切削速度t 随切削温度v 的提高而升高,但是在B 区(不可用切削区),当速度v增大到某一数值v0 后( v 0的大小同工件材料的种类有关), v 再增大, t 反而下降了。 由于在这个区域,t 太高,任何刀具材料都无法接受, 切削加工不可能进行,因此,这个区域被称之为“死谷”。 C区,高速切削区。

先进制造技术考试题

反求工程:消化吸收并改进国内外先进技术的一系列工作方法和技术的总和。 特种加工技术:利用电、化学、声、光、热等能量去除工件材料,在加工过程中往往工具不接触工件,二者之间不存在显著地切削力。 激光焊接技术:以高功率聚焦的激光束为热源,融化材料形成焊接接头的高精度、高效率的焊接方法。 敏捷制造技术:指制造系统在满足低成本和高质量的同时,对变幻莫测的市场需求的快速反应。 计算机集成制造:在自动化孤岛技术的基础上,将制造过程进行全面统一的设计并且将制造企业的全部声场经营活动通过数据驱动形式形成一个有机整体,以实现制造业的高效益、高柔性和智能化。 精益生产:有效运用现代先进制造技术和管理技术成就,以整体优化的观点,以社会需求为依据,以发挥人的因素为根本,有效配合和合理使用企业资源,把产品形成全过程诸要素进行优化组合,以必要的劳动,确保必要的时间内,按必要的数量,生产必要的零部件,达到杜绝超量生产,消除无效劳动和浪费,降低成本,提高产品质量,用最少的投入,实现最大的产出,最大限度的为企业谋求利益的一种新型生产方式。 并行工程:把传统的制造技术与计算机技术、系统工程技术和自动化技术相结合,采用多学科团队和并行过程的集成方法,将串行过程并行起来,在产品开发的早期阶段全面考虑生命周期中的各种因素,力争使产品开发能够一次获得成功,从而缩短产品开发周期,提高产品质量,降低产品成本的过程。 绿色制造:又称环境意识制造和面向环境的制造,是一个综合考虑环境和资源消耗的现代再造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境的负面影响最小,资源利用率最高并使企业经济效益和社会效益最高。 柔性制造系统:只用可编程、多功能的数字控制设备更换刚性自动化设备;用易编程、易修改、易扩展、易更换的软件控制代替刚性联接的工序过程,是刚性生产线柔性化,以快速响应市场的需求,更有效率地完成多品种、中小批量的生产任务。 快速成型技术:针对工程领域而言,其广义上的定义为:通过概念性的具备基本功能的模型快速表达出设计者意图的工程方法。 针对制造技术而言,其狭义上的定义为:一种根据CAD信息数据把成型材料层层叠加而制造零件的工艺过程。 制造系统:制造过程及其所涉及的硬件以及有关的软件,组成的具有特定功能的有机整体。先进制造技术:是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术和管理科学等多学科先进技术的综合,并应用于制造工程之中所形成的一个科学体系。 先进制造技术分为三个技术群:主体技术群,支撑技术群,制造基础设施。 反求工程技术的研究对象主要可以分为实物、软件和影像三大类。 特种加工工艺:利用化学、电化学、物理(声、光、热、磁)等方法对材料进行加工工艺。快速成型工艺:直接根据产品CAD的三维实体模型数据,经计算机处理后,将三维模型转化为许多平面模型的叠加,再通过计算机控制,制造一系列平面模型并加以联接,形成复杂的三维实体零件。 光敏树脂液相固化成形(SL)原理: 具有一定波长和强度的紫外激光光束,在计算机控制下按加工零件各分层截面的形状对液态光敏树脂逐点扫描,被光照射到的薄层树脂发生聚合反应,从而形成一个固化的层面。当一层扫描完成后,未被照射到的地方仍是液态。然后升降台带动基板再下降一层高度,已成型的层面上方又填充一层树脂,在进行第二次扫描,新固化的一层牢固地粘在前一层上。如此反复直到整个零件制造完毕。

先进制造技术期末考试

1.先进制造技术概念;与传统制造技术的区别: 指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、管理以及新工艺等科学技术,使材料转换为产品的过程更有效、成本更低、更能及时满足市场需求的先进的工程技术的总称。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 由于先进制造技术涵盖了大量的新理念新技术,而且这些理念和技术更能适应当今市场的发展,与传统制造业相比其优越性也是显而易见的,主要表现在以下方面: (1)使制造企业能够适应市场快速变换和多样化的需要,提高为用户服务的水平。 (2)以较小的批量轮番生产,可以减少在制品占用,缩短制造提前期,减少成品的安全库存,从而加速流动资金的周转速度。 (3)先进的开发与设计是决定企业快速反应能力的首要因素,这些技术主要是指基于信息基础上的,可使设计过程信息化与自动化,可使设计过程缩短,设计成本降低。 (4)以优质、高效、低耗、清洁、灵活的基础制造技术为核心,使得产品性质更好,生产效率更高,运作成本更少,人性化更完善,满足可持续发展的要求。(5)通过信息技术、计算机技术和系统管理技术将传统制造技术的基础及技术和新型制造单元局部或系统集成形成了先进制造集成技术,技术优势更加明显突出。 (6)企业组织更加有机化与柔性化,能够充分发挥人的主观能动性,充分利用高新技术和先进信息技术的扁平型,层次效率高,灵活迅速,应变能力强,充满活力,具有很强的竞争能力而且能够持续进行组织学习、管理创新和结构重组的组织。 (7)管理理念追求变革创新,重视人的作用,充分利用外部资源,如变革管理、人才管理、自主管理、团队管理、作业管理、流动管理等。 2.快速成型技术的基本概念与基本原理;SLA、SLS、FDM三个技术的特点: 基本概念:快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术,它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制 造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。 基本原理:快速成形技术是在计算机控制下,基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料,最终完成零件的成形与制造的技术。

先进制造技术试题 考试题 习题 复习题 答案 (全)

《先进制造技术》考试试卷(A)答案 一、填空题(每空2分,共30分) 1、典型FMS的三个子系统是:加工系统、运储系统、计算机控制系统。 2、先进制造技术的特点:先进性、规范性、实用性、集成性、系统性、动态性。 3、CIMS系统的三要素:人、经营、技术。 4、FMS中央管理计算机肩负的任务:控制、监控、监视。 二、名词解释(共15分,每题3分) 1、DFC Design For Cost的意思是面向成本的设计,它最早出现于九十年代初期,属于并行工程中的DFX(Design For X)技术的一个分支。面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下,尽可能地降低成本,通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况,并进行评价后,对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改,以达到降低成本的设计方法。DFC将成本作为设计的一个关键参数,并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。 2、AM敏捷制造(Agile Manufacturing)敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术(以信息技术和柔性智能技术为主导)、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的,也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起,通过所建立的共同基础结构,对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速响应。敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。 3、CE 并行工程即concurrent engineering,简称CE,是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程(包括制造过程和相关过程)的一种系统方法。换句话说,就是融合公司的一切资源,在设计新产品时,就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的过程。在设计阶段就预见到产品的制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。 4、CIM Computer Integrated Manu-facturing,简称CIM。20年来,CIM概念不断得以丰富和发展。CIM在世界各工业国的推动下,历经了百家争鸣的概念演变而进入蓬勃发展时期。80年代初,美国和日本关于CIM的定交基本上都是紧密围绕制造和产品开发这一范围。德国自80年代初期开始注意探讨CIM这一主题,出现了各种不同的概念定义,直到1985年(联邦)德车经济和平委员会(AWFA)提出了CIM的推荐性定义,取得了一定程度上的统一。 5、FMS 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统,英文缩写为FMS。FMS的工艺基础是成组技术,它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制,故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”),并能及时地改变产品以满足市场需求。 三、简答题(共15分,每题5分) 1、先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义,经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作,通过对其特征的分析研究,可以认为:先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 2、数据库系统在CIMS中的作用和地位 数据库分系统是支持CIMS各个分系统、覆盖企业全部信息的数据存储和管理系统。它是逻辑上统一、物理上分布的全局数据库管理系统,可以实现企业数据和信息集成。数据库系统提供了定义数据结构和方便地对数据进行操纵的功能;具有安全控制功能,保证了数据安全性; 提供完整性控制,保证数据正确性和一致性;提供并发控制,保证多个用户操作数据库数据的正确性。所以数据库技术是管理数据、实现共享的最通用的方法。 在CIMS中还有一个专用的工程数据库系统,用来处理大量的工程数据,如图形、工艺规程、NC代码等。工程数据库系统中的数据与生产管理、经营管理数据按一定的规范进行交换,从而达到全CIMS的信息集成和共享。 3、快速原型技术的基本过程

先进制造技术试题与答案25

先进制造技术试题 一、填空题(每空2分,共30分) 1、典型FMS的三个子系统是:加工系统、运储系统、计算机控制系统。 2、先进制造技术的特点:先进性、规范性、实用性、集成性、系统性、动态性。 3、 CIMS系统的三要素:丄、经营、技术。 4、FMS中央管理计算机肩负的任务:控制、监控、监视。 二、名词解释(共15分,每题3分) 1、DFC Design For Cost 的意思是面向成本的设计,它最早出现于九十年代初期,属于并行工程中的DFX(Design For X )技术的一个分支。面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下,尽可能地降低成本,通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维 修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况,并进行评价后,对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改,以达到降低成本的设计方法。DFC将成本作为设计的一个关键参数,并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。 2、AM敏捷制造(Agile Manufacturing )敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术(以信息技术和柔性智能技术为主导)、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的,也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起,通过所建立的共同基础结构,对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速响应。敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。 3、CE并行工程即concurrent engineering,简称CE,是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程(包括制造过程和相关过程)的一种系统方法。换句话说,就是融合公司的一切资源,在设计新产品时,就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的过程。在设计阶段就预见到产品的制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。 4、 CIM Computer Integrated Manu-facturing,简称CIM。20年来,CIM概念不断得以丰富和发展。CIM在世界各工业国的推动下,历经了 百家争鸣的概念演变而进入蓬勃发展时期。80年代初,美国和日本关于 CIM的定交基本上都是紧密围绕制造和产品开发这一范围。德国自 80年代初期开始注意探讨 CIM这一主题,出现了各种不同的概念定义,直到1985年(联邦)德车经济和平委员会(AWFA)提出了 CIM的推荐 性定义,取得了一定程度上的统一。 5、FMS柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系 统,英文缩写为FMS。FMS的工艺基础是成组技术,它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物 料的储运系统,并由计算机进行控制,故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有柔性”)并能及时地改变产品以满 足市场需求。 三、简答题(共15分,每题5分) 1、先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义,经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作,通过对其特征的分析研究,可以认为:先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 2、数据库系统在 CIMS中的作用和地位 数据库分系统是支持 CIMS各个分系统、覆盖企业全部信息的数据存储和管理系统。它是逻辑上统一、物理上分布的全局数据库管理系统,可以实现企业数据和信息集成。数据库系统提供了定义数据结构和方便地对数据进行操纵的功能;具有安全控制功能,保证了 数据安全性;提供完整性控制,保证数据正确性和一致性;提供并发控制,保证多个用户操作数据库数据的正确性。所以数据库技术是管理数据、实现共享的最通用的方法。 在CIMS中还有一个专用的工程数据库系统,用来处理大量的工程数据,如图形、工艺规程、NC代码等。工程数据库系统中的数据与生产管理、经营管理数据按一定的规范进行交换,从而达到全CIMS的信息集成和共享。 3、快速原型技术的基本过程 快速原型技术是用离散分层的原理制作产品原型的总称,其原理为:产品三维CAD模型-分层离散-按离散后的平面几何信息逐层 加工堆积原材料—生成实体模型。 该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体,依靠CAD软件,在计算机中建立三维实体模型,并将其切分成一系列平面几何信息,以此控制激光束的扫描方向和速度,采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料,从而快速堆积制作岀产品实体模型。 1.FMS由哪几部分组成 2简单说明扫描隧道显微镜工作原理。 3简要说明快速原型制造技术实现零件的成型过程。 4 ISO全面质量管理的内涵是什么?全面质量管理的内容由哪四个方面?问题补充:

机械加工技术教案

教学课程:绪论 教学目的: 1.了解课程的性质和内容 2.了解机械制造技术的发展现状 3.了解先进制造技术及其发展方向 4.了解课程的目的和要求 教学重点: 1.了解课程的性质和内容 2.了解课程的目的和要求 教学过程: 讲授新课: 一、本课程的性质和内容 本课程所讲的机械制造技术主要是指机械冷加工技术和机械装配技术。 内容包括: (1)掌握金属切削过程的基本规律和机械加工的基本知识。合理选择机械加工方法与机床、刀具、夹具及切削加工参数,并初步具备制订机械加工工艺规程的能力。 (2)掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识。初步具备分析和解决现场工艺问题的能力。 二、机械制造技术的发展现状 我国的制造业得到长足发展,但还存在阶段性的差距。 1.数控机床在我国机械制造领域的普及率不高。 2.国产先进数控设备的市场占有率较低。

3.数控刀具、数控检测系统等数控机床的配套设备不能适应技术发展的需要。 4.机械制造行业的制造精度、生产效率、整体效益等都不能满足市场经济发展的要求。 三、先进制造技术的及其发展方向 先进制造技术是传统制造业不断吸收机械、电子、信息、材料及现代管理等方面的最新成果,将其综合应用于制造的全过程以实现优质、高效、低消耗、敏捷及无污染生产的前沿制造技术的总称。 先进制造技术的主要发展趋势 (1)制造技术向自动化、集成化和智能化的方向发展(CNC)机床、加工中心(MC)、柔性制造系统(FMS)以及计算机集成制造系统(CIMS)等自动化制造设备或系统的发展适应了多品种、小批量的生产方式,它们将进一步向柔性化、对市场快速响应以及智能化的方向发展,敏捷制造设备将会问世,以机器人为基础的可重组加工或装配系统将诞生,智能制造单元也可望在生产中发挥作用。加速产品开发过程的CAD/CAM一体化技术、快速成形(RP)技术、并行工程(CE)和虚拟制造(VM)将会得到广泛的应用。 (2)制造技术向高精度方向发展 21世纪的超精密加工将向分子级、原子级精度推进,采用一般的精密加工也可以稳定地获得亚微米级的精度。精密成形技术与磨削加工相结合,有可能覆盖大部分零件的加工。以微细加工为主要手段的微型机电系统技术将广泛应用于生物医学、航空航天、军事、农业、家庭等领域,而成为下世纪最重要的先进制造技术前沿之一。

先进制造技术的复习考试

1.先进制造技术的体系、内容、意义。结合实例我国应该重点发展哪些先进制造技术。体系:主体技术群、支撑技术群、制造技术环境。主体技术群包括面向制造的设计技术群和制造工艺技术群,其中面向制造的设计技术群主要有产品、工艺设计,快速成型技术,并行工程;制造工艺技术群包括材料生产工艺、加工工艺、环保技术等;支撑技术群包括信息技术、标准和框架、机床和工具技术等;制造技术环境包括质量管理、工作人员培训和教育、技术获取和利用等。内容(定义):(Advanced Manufacturing Technology)(AMT)先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。意义:先进制造技术是现代制造业的关键技术,是一个国家综合实力和科技发展的重要标志,为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。1实现快速响应市场能力的挑战;2实现打破传统经营面临的组织、地域、时间壁垒的挑战;3实现信息时代的挑战;4实现日益增长的环保压力的挑战;5实现制造全球化和贸易自由化的挑战;6实现技术创新的挑战。我国还需大力发展:绿色制造(化工厂污染、切削液污染);精密制造(手表,发动机制造);微电子制造(无论是小到日常生活的电视机、VCD机、洗衣机、移动电话、计算机等家用消费品,还是大到传统工业的各类数控机床和国防工业的导弹、卫星、火箭、军舰等都离不开这小小的芯片);生物制造;微、纳米制造;能源设备制造;重大型装备制造;制造自动化与数字制造;智能制造等。 2.现代设计技术的定义、内容。定义:现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争(时间、质量、价格等)的需要,应用现代技术和科学知识,经过设计人员创造性思维、规划和决策,制定可以用于制造的方案,并使方案付诸实施的技术。内容:①基础技术,传统的设计理论与方法,特别是运动学、静力学与动力学、材料力学、结构力学、热力学、电磁学、工程数学的基本原理与方法,是现代设计技术的坚实的理论基础,是现代设计技术发展的源泉。②主体技术—CAD 支撑技术现代设计方法学平行设计、系统设计、功能设计、模块化设计、价值工程、质量功能配制、反求工程、绿色设计、模糊设计、面向对象的设计(DFXDF),工业造型设计等。③可信性设计,主要包括:可靠性设计,安全性设计、防断裂设计、疲劳设计、防腐蚀件设计、减摩和耐磨损设计、动态分析与设计、健壮设计、耐环境设计、维修性设计和维修保障设计、人机工程设计等。④耐环境设计,设计试验技术、产品性能试验、可靠性试验、环保性能试验与控制、数字仿真试验和虚拟试验。⑤应用技术,针对实用目的解决各类具体产品设计领域的技术,如机床、汽车、工程机械、精密机械的现代设计内容,可以看作是现代设计技术派生出来的丰富多采的具体技术群,促进了产品质量与性能的提高。 3.绿色制造的定义、内容及意义。定义:又称环境意识制造、面向环境的制造等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式,是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。内容:①绿色设计,绿色设计是指在产品及其生命周期全过程的设计中,充分考虑对资源和环境的影响,在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时,优化各有关设计因素,使得产品及其制造过程对环境的总体影响和资源消耗减到最小。②绿色工艺,绿色工艺规划就是要根据制造系统的实际,尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、噪声低、对环境污染小的工艺方案和工艺路线。③绿色材料,在选用材料的时候,不能要考虑其绿色性,还必须考虑产品的功能、质量、成本、噪声等多方面的要求。减少不可再生资源和短缺资源的使用量,尽量采用各种替代物质和技术。④绿色包装,绿色包装技术就是从环境保护的角度,优化产品包装方案,使得资源消耗和废弃物产生最少。⑤绿色处理,产品寿命终结后,可以有多种不同的处理方案,如再使用、再利用、废弃等,各种方案的处理成本和回收价值都不一样,需要对各种方案进行分析与评估,确定出最佳的回收处理方案,从而以最少的成本代价,获得最高的回收价值。意义:绿色制造作为当今全球性产业结构调整的战略,可以确保提高人类生活质量,也能促进经济可持续发展。 4.全寿命周期设计、并行工程的相关内容。概念:不仅是设计产品的功能和结构,而且要设计产品的全寿命周期,即要考虑产品的规划、设计、制造、经销、运行、使用、维修、保养直到回收再用处置的全过程。意味着在设计阶段就要考虑到产品生命历程的所有环节,以求产品全寿命周期设计的综合优化。所以全寿命周期设计旨在时间、质量、成本和服务方面提高企业的竞争力。技术特点:①是一个系统集成过程,以并行方式设计产品及相关过程。②面向制造的设计是其重要组成内容。③分布式设计环境。④统一的数据模型,统一的知识表达模式,产品数据管理是实现该技术的关键。应用优点:缩短了产品投放市场的时间;提高质量;降低成本;增强市场竞争力。并行工程概述:并行设计是一种对产品及其相关过程〔包括制造过程和支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。其思想是在产品开发的初始阶段,即规划和设计阶段,就以并行的方式综合考虑寿命周期中所有后续阶段,包括工艺规划、制造、装配、试验、检验、经销、运输、使用、維修、保养直至回收处置等环节,降低产品成本,提高产品质量。最重要的问题是如何处理各个任务间的耦合及协调并行设计群体的活动方式,因此,有效建立并行设计模型和优先顺序是并行设计技术发展的突破点。优点:使早期生产中工程变更次数减少50﹪以上;产品开发周期缩短40﹪?60﹪;制造成本降低30﹪?40﹪;产品的报废及返工率减少75﹪。 5.可靠性设计、优化设计的相关内容。可靠性设计理论基础是概率统计学。概念:产品在规定条件下和规定时间区间内,完成规定功能的能力,当用数值来表示时,就称为可靠度。可靠性设计就是在满足产品功能、成本等要求的前提下,使产品可靠地运行的设计过程。它包括确定产品的可靠度、失效率、平均无故障的工作时间(平均寿命);系统的可靠性设计包括:①可靠性模型:串联、并联、混联、备用冗余系统;②可靠度预测;③可靠度分配。可靠性设计的主要内容:故障机理和故障模型硏究;可靠性试验技术硏究;可靠性水平的确定。可靠性设计的常用指标:产品的工作能力;可靠度;失效率;平均寿命;可靠度的许用值。优化设计选定在设计时力图改善的一个或几个量作为目标函数,在一定约束条件下,以数学方法和电子计算机为工具,不断调整设计参量,最后使目标函数获得最佳的设计。优化问题的分类:①按目标函数数量:单目标优化和多目标优化;②按设计变量数量(n);③按约束条件:无约束优化和有约束优化;④求解方法:准则法、数学规划法、线性规划、非线性规划和动起规划. 优化设计步骤:设计对象的分析;设计变量和设计约束条件的确定;目标函数的建立;合适的优化计算方法的选择;优化结果分析。 6.先进制造工艺包含的主要内容及核心目标。先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology), 定义:是传统机械制造工艺不断变化和发展后所形成的制造工艺技术,包括了常规工艺经优化后的工艺,以及不断出现和发展的新型加工方法。其主要技术体系由先进成形加工技术、现代表面工程技术、先进机械加工技术等。目标:优质高效低耗灵捷洁净 7.特种加工包含哪些典型技术。其基本的原理、特点、应用范围是什么。电火花加工:原理:当脉冲电压加到两极之间,便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿,形成放电通道。由于通道的截面积很小,放电时间极短,致使能量高度集中(10~107W/mm),放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发,以致形成一个小 凹坑。第一次脉冲放电结束之后,经过很短的间隔时间,第二个脉冲 又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去,工 具电极不断地向工件进给,它的形状最终就复制在工件上,形成所需 要的加工表面。特点: 1:电火花加工速度与表面质量模具在电火 花机加工一般会采用粗、中、精分档加工方式。粗加工采用大功率、 低损耗的实现,而中、精加工电极相对损耗大,但一般情况下中、精 加工余量较少,因此电极损耗也极小,可以通过加工尺寸控制进行补 偿,或在不影响精度要求时予以忽略。2电火花工件与电极相互损耗范 围:电火花加工主要用于加工各种高硬度的材料(如硬质合金和淬火 钢等)和复杂形状的模具、零件,及切割、开槽和去除折断在工件孔 内的工具(如钻头和丝锥)等。电子束加工:原理:在真空条件下, 利用电子枪中产生的电子,经加速、聚焦形成高能量大密度的细电子 束,轰击工件被加工部位,使该部位的材料熔化和蒸发,从而进行加 工,或利用电子束照射引起的化学变化而进行加工的方法特点:功率 高和功率密度大,能在瞬间把能量传给工件范围:利用电子束的热效 应可以对材料进行表面热处理、焊接、刻蚀、钻孔、熔炼,或直接使 材料升华。 超声波加工:原理:加工时工具以一定的静压力作用于工件上,在工 具和工件之间加入磨料悬浮液(水或煤油和磨料的混合物)。超声波换 能器产生16kHz以上的超声频轴向振动,并借助变幅杆把振幅放大到 0.02~0.08mm,迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度不断撞击,抛磨 被加工表面,把加工区的材料粉碎成非常小的微粒。并从工件上去除 下来。虽然每次撞击去除的材料很少,但由于每秒撞击的次数多达 16000次以上,所以仍然有一定的加工速度。在一过程中,工作液受工 具端面的超声频率振动而产生高频,交变的液压冲击,使磨料悬浮液 在加工间隙中强迫循环,不但带走了从工作上去除下来的微粒,而且 使钝化了的磨料及时更新。由于工具的轴向不断进给,工具端面的形 状被复制在工件上。当加工到一定的深度即成为和工具形状相同的型 孔或型腔。特点:可采用比工件软的材料做成形状复杂的工具。去 除加工余量是靠磨料瞬时局部的撞击作用,工具对工件加工表面宏观 作用力小,热影响小,不会引起变形和烧伤,因此适合于薄壁零件及 工件的窄槽,小孔。适应范围:适用于加工脆硬材料(特别是不导电 的硬脆材料),如玻璃,石英,陶瓷,宝石,金刚石,各种半导体材料, 淬火钢,硬质合金钢等。 8.现代切削技术包含哪些典型的内容。高速切削技术内容、特点。现 代切削技术包括高速切削、硬切削、干式切削、低温冷风切削、精密 与超精密切削、加热、导电切削、振动切削等。高速切削技术内容: 高速切削技术是指采用超硬材料刀具和能可靠地实现高速运动的高精 度、高自动化、高柔性的制造设备,采用极高切削速度和进给速度, 来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代切削加工技术。 特点:①切削速度高,切削时间平均可减少30%以上,有利于提高生 产率。②切削特性发生显著变化:切削力降低,有利于加工薄壁零件 和脆性材料;工件温升小,95%一98%以上的切削热被切屑飞速带走, 工件可基本上保持冷态,因而特别适合于加工容易热变形的零件;提 高刀具寿命,应用直径较小的刀具;③高刚性:避免在加工中, 因加/ 减速移动产生切削力快速交替的影响而产生振动;④切削力减小,激 振力减小。工作频率远离系统低阶固有频率,几乎无振动发生;⑤加 工精度高,表面粗糙度低,表面质量较高;⑥扩大加工范围,可加工 多种难加工材料;⑦加工效率高、降低加工成本、单件加工时间缩短; ⑧工序集约化,一次装夹可完成粗、半精、精加工过程关键技术:1) 高速切削机理。2)高速切削刀具技术。3)高速切削机床技术4)高速 切削工艺技术5)高速加工的测试技术4.高速切削的应用:①航空航 天。整体结构成为主流,相对于焊接、组装模式,大型整体结构可大 量减少零件数量和装配工序,并有效减轻飞机整机重量,提高零件强 度和可靠性,使飞机的质量质量显著提高。零件结构日趋复杂,带有 大量薄壁、细筋的大型轻合金整体构件加工,刚度差,易变形;镍合 金、钛合金加工,切削速度达 200~1000 m/min1000 min;材料去除率 达;100~180cm3/min。几何精度不断提高。装配协调面,交点孔等数 量多。高性能材料大量应用,由铝合金为主过渡到铝合金、钛合金、 复合材料并重的局面。②汽车工业。③模具制造:快速原型制造;高 速铣削代替传统的电火花成形加工,效率提高33--55倍。④仪器仪表: 精密光学零件加工。 9.快速原型制造的原理、分类与适用范围。RPM技术获得零件的途径不 同于传统的材料去除或材料变形方法,而是在计算机控制下,基于离 散/堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成形与制造的技 术。原理:将计算机内的三维实体模型进行分层切片得到各层截面的 轮廓,计算机据此信息控制激光器(或喷嘴)有选择性地切割一层又 一层的片状材料(或固化一层层的液态光敏树脂,烧结一层层的粉末 材料,或喷射一层层的热熔材料或粘合剂等方法)形成一系列具有一 个微小厚度的片状实体,再采用粘接、聚合、熔结、焊接或化学反应 等手段使其逐层堆积成一体制造出所设计的三维模型或样件。分类: 光固化立体造型、分层物件制造、选择性激光烧结、熔融沉积造型、 挤压成形。适用范围:制造业(快速产品开发、快速工具、微型机械)、 与美学有关的工程(建筑设计、桥梁设计、首饰)、医学(颅外科、牙 科)、康复考古工程(假肢、考古)、其他(三维地图)。RPM技术的特 征:(1)高度柔性(2)技术的高度集成(3)设计制作一体化(4) 快速性(5)自由形状制造(6)材料的广泛性。快速原型制造的优 点:(1)从设计和工程的角度出发,可以设计更加复杂的零件。(2) 从制造角度出发,减少设计、加工、检查的工具 3)从市场和用户角 度出发,减少风险,可实时地根据市场需求低成本地改变产品。 10.FMS的特点、基本结构。FMS的特征:柔性高,适应多品种中小批量 生产;系统内的机床在工艺能力上是相互补充或相互替代的;可混流 加工不同的零件;系统局部调整或维修不中断整个系统的运作;递阶 结构的计算机控制,可以与上层计算机联网通信;课进行三班无人值 守生产。基本结构:①加工系统,包括有两台以上的CNC机床、加工 中心或柔性制造单元(FMC)以及其他的加工设备所组成,例如测量机、 清洗机、动平衡机和各种特种加工设备等。②工件运储系统,由工件 装卸站、自动化仓库、自动化运输小车、机器人、托盘缓冲站、托盘 交换装置等组成,能对工件和原材料进行自动装卸、运输和存储。③ 刀具运储系统,包括中央刀库、机床刀库、刀具预调站、刀具装卸站、 刀具输送小车或机器人、换刀机械手等。④一套计算机控制系统能够 实现对FMS进行计划调度、运行控制、物料管理、系统监控和网络通信 等。除了上述4个基本组成部分之外,FMS还包含集中冷却润滑系统、 切屑运输控制系统、自动清洗装置、自动去毛刺设备等附属系统。 11.质量管理的发展阶段。①20世纪初的质量检验,美国工程师泰勒 (F.W.Taylor)②20世纪四五十年代的统计过程控制,休哈特 (W.A.Shewhart)、戴明博士③20世纪五十年代以后的全面质量管理, 朱兰和费根保姆。④后全面质量管理阶段(ISO 9000族标准)。 12.SPC控制方法的基本原理。统计过程控制(SPC)是一种借助数理统 计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价,根据反馈信息 及时发现系统性因素出现的征兆,并采取措施消除其影响,使过程维 持在仅受随机性因素影响的受控状态,以达到控制质量的目的。当过 程仅受随机因素影响时,过程处于统计控制状态(简称受控状态);当 过程中存在系统因素的影响时,过程处于统计失控状态(简称失控状 态)。由于过程波动具有统计规律性,当过程受控时,过程特性一般服 从稳定的随机分布;而失控时,过程分布将发生改变。SPC正是利用过 程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。因而,它强调过程在受 控和有能力的状态下运行,从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。 附加题:制造自动化的内容、发展阶段制造自动化的任务就是研究对 制造过程的规划、管理、组织、控制与协调优化等的自动化,以使产 品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。制造自动化 的广义内涵:1.)在形式方面,制造自动化有三个方面的含义,即: 代替人的体力劳动,代替或辅助人的脑力劳动,制造系统中人、机器 及整个系统的协调、管理、控制和优化。2)在功能方面,制造自动化 的功能目标是多方面的,该体系可用TQCSE功能目标模型描述。TQCSE 模型中,T、Q、C、S、E是相互关联的,它们构成了一个制造自动化功 能目标的有机体系。3) 在范围方面,制造自动化不仅仅涉及到具体生 产制造过程,而且涉及到产品生命周期所有过程。其主要有制造系统 开放式智能体系结构及优化与调度理论,生产过程和设备自动化技术 以及产品研究与开发过程自动化技术等。先进制造技术(AMT);质量、 时间、成本(T,Q,C);虚拟现实(VR);仿真与虚拟设计(Virtual Design); 面向制造的设计DFM(Design For Manufacturing);计算机辅助概念设 计(CACD);面向环境的设计技术(DFE);面向对象的设计(DFX);消失 模铸造( Lost Foam Casting Lost Casting,简称,LFC);搅拌摩擦 焊(FRICTION STIR WELDING);搅拌摩擦塞焊(Friction Plug Welding, FPW);微型机电系统(micro electro-mechanical systems)(MEMS); LIGA(光刻电铸);集成电路(IC);快速原型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing ——RPM);立体印刷(SLA);分层实体制 造(LOM);选择性激光烧结(SLS);熔融沉积成形(FDM)CE并行工程 14.质量、质量管理、质量控制、质量改进、质量工程的概念(1)质 量:质量是反映实体满足明确或隐含需要的能力的特性总和。其中“实 体”是指能够单独描述和考虑的对象;“需要”有两种情况,即“明确 需要”和“隐含需要”。(2)质量管理:确定质量方针、目标和职责, 并在质量体系中通过诸如质量计划、质量控制、质量保证和质量改进 等手段来实施的全部管理职能的所有活动。质量管理活动包括:制定 质量方针和质量目标、质量策划、质量保证、质量控制、质量改进。(3) 质量控制:质量控制是为了满足质量要求所采取的一系列作业技术和 活动。其目的在于监视过程并排除所有阶段导致质量不满意的原因, 使产品质量保持在一定的水平。(4)质量改进:质量改进是质量管理 的一部分,致力于增强满足要求的能力。(5)质量工程的内涵:质量 工程的涵义比质量比质量管理宽泛,它将现代质量管理的理论及其实 践与现代科学和工程技术成果相结合,以设计、保证、控制、改进产 品和服务质量为目标,进行相关技术、方法、和技能的研究、开发和 应用。质量工程是将质量管理与优化设计、仿真技术、质量控制技术 等相互融合、交叉,是对质量管理的深化、量化和发展完善。现代质 量工程倡导:管理和技术是质量保证的两个轮子,缺一不可。 15.现代质量工程涉及的学科现代质量工程是一门新兴的交叉性学科, 它涉及管理学、产品设计与制造、现代测试技术、概率论与数理统计、 产品质量控制技术等多门学科。 16.SPC控制图的判异准则:(1)判异准则一:超出控制限的点:出现 一个或多个点超出任何一个控制限,是处于失控状态的主要证据。(2) 判异准则二:a:点均未出界,但排列不随机,判异。b:链:有下列 现象之一表明过程失控:*连续点(7点)位于平均值的一侧;*连续点 上升(后点等于或大于前点)或下降c:点子在控制界限附近,即在2 σ~3σ之间(称为警戒区间) 17.评价制造过程质量稳定性的指标是什么?从实际工程出发,该指标 在什么范围合适?并阐述提出该指标的意义。(1)产品质量分布是否 在合理的范围呈现正态分布,是判别产品质量稳定性的依据。工序能 力指数——就是工序能力对产品设计质量要求的保证程度。(2)正态 分布由两个参数决定:均值μ、标准差σ。理想的产品质量特性检测 数据分布应为:产品质量特性检测数据呈正态分布,平均值与指标公 差中心重合,产品质量特性检测数据分布的两边距规格限有一定的余 量。工序能力一般以±3σ作为控制界限。工序能力指数: S T T B T C P6 6 ≈ = = σ 当1 33 .1≥ ≥ p C时,0.27>P≥ 0.006,工序能力尚可。σ–总体标准差; S-样本标准差; T-公差范 围;P-不合格率%通过计算工序能力指数可以判断质量稳态下加工过程 能力如何?过于充足?充足?尚可?使之在经济性原则下保持稳定。 18.对于多品种、小批量生产模式,简述你所了解的目前比较常用的质 量控制方法。(1)多品种、小批量工序质量预防控制技术(2)基于 Bootstrap方法的多品种小批量生产的质量控制(3)基于零件族的数 据转换方法

相关文档
相关文档 最新文档