先进制造技术习题答案

第一章制造业与先进制造技术

1-1 叙述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念，比较广义制造与狭义制造的概念。

制造：把原材料加工成适用的产品。

制造系统：制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品（含半成品）的有机整体，称为制造系统。制造系统还有以下三方面的定义：制造系统的结构定义；制造系统的功能定义；制造系统的过程定义。

制造业：是将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等），通过制造过程，转化为可供人们使用与利用的工业品与生活消费品的行业。它涉及到国民经济的许多部门，是国民经济和综合国力的支柱产业。

制造技术：是完成制造活动所需的一切手段的总和，制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成的高新技术。

狭义制造是产品的机械工艺过程或机械加工过程。广义制造与狭义制造相比，制造的概念和内涵在范围和过程两方面大大拓展。在范围方面，制造涉及的工业领域远非局限于机械制造，而是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济的大量行业。在过程发面，广义制造不仅指集体的工艺过程，而是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务和管理等产品整个生命周期的全过程。

1-2 试简述制造技术的发展历程。

制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。纵观近两百年制造业的发展历程，影响其发展最主要的因素是技术的推动及市场的牵引。人类科学技术的每次革命，必然引起制造技术的不断发展，也推动了制造业的发展。另一方面，随着人类的不断进步，人类的需求不断变化，因而从另一方面推动了制造业的不断发展，促进了制造技术的不断进步。

两百年来，在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模沿着“少品种大批量的规模生产——多品种小批量生产——个性化弹性批量生产；在科技高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳动密集——设备与资金密集——信息密集——知识密集”的方向发展，与之相适应，制造业的资源配置沿着“手工——机械化——单机自动化——刚性流水自动化——柔性自动化——智能自动化”的方向发展。制造技术则从机械化——机电—一体化与自动化——网络化与智能化发展。在组织管理方式上，从集中、固定的组织管理方式——分布、自治的管理——协同、创新的组织管理发展；在生产管理方式上，从面向库存——面向订单——面向市场与顾客发展；与资源环境的关系上，从利用资源、破坏环境——节约资源、关心环境——主动更新资源和美化环境发展。

1-3试简述机床发展历史及其各个阶段机床的技术特点。

1-4 论述制造业在国民经济中的地位与作用如何？

它涉及到国民经济的许多部门，是国民经济和综合国力的支柱产业。在知识经济条件下，制造业是参与市场竞争的主体，它始终是国民经济的支柱产业。

1-5分析制造业在新世纪所面临的机遇与挑战及发展趋势。

人类进入21世纪后，社会与政治环境、市场需求、技术创新预示着制造业人类进入将发生巨大变化。美国国家科学研究委员会工程技术委员会、制造与工程设计院“制造业挑战展望委员会”对2020年制造业所面员会对临的形势，提出了六大挑战：快速响应市场能力的挑战——全部制造环节并行实现；打破传统经营面临的组织、地域及时间壁垒的挑战——技术资源的集成；信息时代的挑战——信息向知识的转变；日益增长的环保压力的挑战——可持续发展；制造全球化和贸易自由化的挑战——可重组工程；技术创新的挑战——全新制

造工艺及产品的开发。

在知识经济时代，制造业面临着新的历史性发展机遇和更加严峻的挑战。其特点是：产品生命周期缩短；用户需求多样化；大市场和大竞争；交货期成为竞争的第一要素；信息化和智能化；人的知识、素质和需求的变化；环境保护意识的增强与可持续发展。

1-6 论述先进制造技术提出的背景，各国和我国对先进制造技术发展战略如何？

进入80年代以来，各国制造业面临复杂多变的外部环境：科学技术突飞猛进，供求关系变化频繁，产品更新日新月异，各国经济与国际市场纵横交错，竞争对手林立等等。因此，当局和企业界都在寻求对策，以获取全球范围内竞争优势。传统的制造技术已变的越来越不适应当今快速变化的环境，先进的制造技术，尤其是计算机技术和信息技术在制造业中的广泛应用，使人们正在或已经摆脱传统观念的束缚，跨入制造业的新纪元。

先进制造技术AMT就是在这种大环境下，美国根据本国制造业的挑战与机遇，对制造业存在的问题进行了深刻反省，为了加强其制造业的竞争能力和促进贵民经济增长而提出来的。从技术的角度来看，以计算机为中心的新一代信息技术的发展，使制造业技术达到了前所未有的新高度，先进制造技术是提出也是这种进程的反映。“先进制造技术”这个专有名词一经提出，立即获得欧洲各国、日本及亚洲新兴工业化国家的响应。

美国的经济领导地位，无论在国内或国外，都面临着强烈的挑战。美国通过大量研究报告为美国制造业的发展勾画蓝图。国家自然科学院和工程科学院、

白宫科技政策办公室、国防部、商业部以及其他政府政府部门，都着手对制造业进行调查，以评估目前和近期的有多大能力对付可能面临的竞争。国会也参与有关美国企业竞争危机的讨论，并通过立法，促进制造业和制造技术的发展和进步。

日本从第二次世界大战的战败国一跃成为世界经济强国，在许多重要领域把工业实力很强、科学技术先进的美国和德国挤出了市场。从1992年秋至1994年的大约两年时间内，IMS 选择了六个试验项目开展为期两年的研究，以探讨实施的可能性。

西欧制造业已明显受到来自美国和日本的压力，就连一向以产品质量技术高超而自豪的德国也不得不承认与日本存在不小的差距。1992年由显赫的企业家和政治家们共通掀起了一场旨在通过“欧共体统一市场法案”运动。这项法案得到众多的支持。这些国家表明，为避免在工业上落后，他们是愿意在政治上付出代价的。

我国制造技术经建国以来40余年的发展已形成脚完整的技术体系，为国民经济发展所需各类机械产品的制造提供基本的工艺技术，并取得了重要成就。然而与国外工业发达国家相比，仍存在着阶段性的差距。同时在80年代受到“第三次浪潮”的影响，一度认为制造业进入了夕阳阶段，影响到制造技术的发展。近几年来对制造技术的发展获得了重新认识，我国政府及有关领导对先进制造技术的发展给予了高度的关注。国家计委也十分重视先进制造技术的发展，在“九五”期间实施了一批发展先进制造技术项目。

1-7 简述先进制造技术内涵、技术构成及特点。

先进制造技术在不同的发展水平的国家和同一国家的不同发展阶段，有不同的技术内涵和构成，对我国而言，它是一个多层次的技术群。先进制造技术的内涵和层次及其技术构成包括:基础技术；新型单元技术；集成技术。以上三个层次都是先进制造技术的组成部分，但其中每一个层次都不等于先进制造技术的全部。

先进制造技术有以下特点：先进性；广泛性；实用性；系统性；动态性；集成性；技术与管理的更紧密结合；先进制造技术强调的是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产。1-8 简述先进制造技术的技术分类及其具体有哪些先进制造技术。

将目前各国掌握的制造技术系统化，对先进制造技术的研究分为如下4大领域：

⑴现代设计技术。包括计算机辅助设计技术、性能优良设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计、可持续发展产品设计、设计实验技术。

⑵先进制造工艺。包括精密捷径铸造成型技术、精确高效塑性成形技术、优质高效焊接

及切割技术、优质低耗洁净热处理技术、高效高精密机械加工工艺、现代特种加工工艺、新型材料成型与加工工艺、优质洁净表面工程新技术、快速模具制造技术、模拟制造成型加工技术。

⑶自动化技术。包括数控技术、工业机器人、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)、传感技术、自动检测及信号识别技术、过程设备工况监测与控制。

⑷系统管理技术。包括先进制造生产模式、集成管理模式、生产组织方式。

1-9 结合杨叔子院士的观点分析先进制造技术的特点和发展趋势。

先进制造技术是面向21世纪的技术系统，其目的是提高制造业的综合经济效益，赢得激烈的市场竞争。

人类已进入一个新的世纪，在新世纪中，制造业发展的重要特性是向全球化、网络化、模拟化方向发展。未来先进制造技术的发展的总趋势是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化方向发展。

第二章现代设计技术

2-1 试分析现代设计技术的内涵与特点并简述现代设计技术的体系结构。

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。

特点：设计范畴的扩展化；设计手段的计算机化；设计过程的并行化；设计过程智能化；分析手段的精确化；多种手段综合应用；强调设计的逻辑性和系统性；进行动态多变量的优化；强调产品的环保性；强调产品的宜人性；强调用户参与；强调设计阶段的质量控制；设计和制造一体化；强调产品全寿命周期最优化。

体系结构：1、基础技术（主体技术）：CAX技术。2、支持技术：设计方法学、可信任设计、试验设计技术。3、应用技术。

2-2 决定产品（或企业）竞争力有哪些因素？

质量：不仅满足用户功能要求还应以自身的特点满足用户的非物质功能方面的需求，符合有关法律、标准和生态环境要求，安全性、可靠性、合理的寿命、方便使用和维护保养并提供及时必要的用户培训、质量保证和维修服务。

时间：设计开发的周期，供货的时间、方式、供货的数量、品种和方式等方面的适应能力。

成本／价格：产品成本、合理利润、一次性安装费用和经常性维持费用等。

2-3 计算机辅助设计技术包括哪些主要内容？分析其中的关键技术？

主要包括：有限元法；优化设计；计算机辅助设计；反求工程；技术；模糊智能CAD；工程数据库。

关键技术：计算机辅助设计，包括CAD/CAE/CAM/CAPP/CAAP等技术。

2-4 简述并行设计内涵、特点、技术体系及其对制造业的影响。

并行设计是指集成地、平行地处理产品设计制造及其相关过程的系统方法。并行设计要求产品的设计开发者一开始就考虑产品整个生命周期（从概念设计到产品报废处理）的所有因素。

特点：信息资源共享，即时交互和协同，系统集成。

技术体系：1.并行环境下的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；3.支持并行设计的分布式计算机环境。

影响：并行设计改变了传统的串行工作方法，使得在设计阶段就可能有制造和营销服务人员的介入和彼此信息交互。可以避免失误，减少反复，增强了综合协同，从而达到提高质量、缩短开发周期和降低成本的目的。可以预计并行设计在今后的虚拟制造体系中将大有作为。

2-5 叙述绿色设计的主要内容与原则。

主要内容：1.绿色产品设计的材料选择与管理；2.产品的可回收性设计；3.产品的可拆卸性设计；4.绿色产品的成本分析；5.绿色产品设计数据库。

原则：产品在生命周期中符合环保、人类健康、能耗低资源利用率高。

2-6 CAPP有哪三种？请简述派生式CAPP的工作原理。

派生式CAPP，创成型CAPP，综合型CAPP。

原理：它是利用成组技术将工艺设计对象按其相似性（例如，零件按其几何形状及工艺过程相似性；部件按其结构功能和装配工艺相似性等）分类成组（簇），为每一组（簇）对象设计典型工艺，并建立典型工艺库。当为具体对象设计工艺时，CAPP系统按零件（部件或产品）信息和分类编码检索相应的典型工艺，并根据具体对象的结构和工艺要求，修改典型工艺，直至满足实际生产的需要。

2-7 分析PDM产生背景、内涵、主要功能及其结构组成。

背景：在20世纪的60、70年代，企业在其设计和生产过程中开始使用CAD、CAM 等技术，新技术的应用在促进生产力发展的同时也带来了新的挑战。对于制造企业而言，虽然各单元的计算机辅助技术已经日益成熟，但都自成体系，彼此之间缺少有效的信息共享和利用，形成所谓的“信息孤岛”。在这种情况下，许多企业已经意识到：实现信息的有序管理将成为在未来的竞争中保持领先的关键因素。产品数据管理（Product Data Management 简称PDM）正是在这一背景下运行而生的一项新的管理思想和技术。

内涵：以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。

主要功能：电子仓库管理；文档管理；产品结构管理；产品配置管理；项目管理；用户与组织团队管理；工作流与过程管理；系统集成；系统安全与权限管理；系统管理。

结构组成：分为五层，即底层平台层、PDM核心服务层、PDM应用组件层、应用工具层和实施理念层。

2-8 简述CAD/CAPP/CAE及PDM(C3P)集成技术的技术思想。

技术思想是：在开发制造系统时强调“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成、资源集成、过程集成、技术集成及人员集成。

第三章先进制造工艺技术

3-1 简述先进制造工艺发展与特点。有哪几类零件成形方法？各自有哪些工艺内容？

先进制造工艺技术就是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、现代表面工程技术等技术构成及先进制造加工技术。

特点：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的发展；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进展；热成形过程的计算机模拟技术研究有一定发展。从总体发展趋势看，优质、高效、低耗、灵捷、洁净是机械制造业永恒的追求目标，也是先进制造工艺技术的发展目标。

依据现代成形学的观点从物质的组织方式上，可把成形方式分为如下四类：

去除成形：它是运用分离的办法，把一部分材料（裕量材料）有序地从基体中分离出去而成形的办法。

受迫成形：它是利用材料的可成形性（如塑性等），在特定外围约束（边界约束或外力约束）下成形的方法。

堆积成形：它是运用合并与连接的办法，把材料（气、液、固相）有序地合并堆积起来的成形方法。

生成成形：是利用材料的活性进行成形的方法。

3-2 分析高速超高速加工技术的产生背景及应用领域。

产生背景：随着数控机床、加工中心、柔性制造系统的发展,机械加工中的“辅助工时”大为缩短,为了进一步提高机床的生产效率,必须极大地提高加工的切削速度和进给速度,以便大幅度地降低“切削工时”。高速加工技术就是在这样的历史背景下产生的。

应用领域：大批生产领域如汽车工业；工件本身刚度不足的加工领域；加工复杂曲面领域；难加工材料领域；超精密微细切削、加工领域。

3-3 分析高速加工的技术内涵特点及高速加工所需解决的关键技术。

超高速加工技术是指采用超硬材料刀具磨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，以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。它是提高切削和磨削效果以及提高加工质量、加工精度和降低加工成本的重要手段。其显著标志是使被加工塑性金属材料在切除过程中的剪切滑移速度达到或超过某一域限值，开始趋向最佳切除条件，使得被加工材料切除所消耗的能量、切削力、工件表面温度、刀具磨具磨损、加工表面质量等明显优于传统切削速度下的指标，而加工效率则大大高于传统切削速度下的加工效率。

关键技术：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，超高速加工用刀具、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。

3-4 试用单颗磨粒最小磨削厚度的概念来解释高速超高速磨削的现象。

3-5 试综述超高速加工机床的主轴单元系统的关键技术及国内外现状。

关键技术有：超高速主轴材料、结构、轴承的研究与开发，超高速主轴系统动态特性及热态特性研究，柔性主轴及其轴承的弹性支承技术的研究，超高速主轴系统的润滑与冷却技术研究，以及超高速主轴系统的多目标优化设计、虚拟设计技术研究等。

从目前发展现状来看，主轴单元形成独立的单元而成为功能部件以方便地配置到多种工艺、加工中心及超高速磨床上，而且越来越多地采用电主轴加工类型。主轴支撑、轴承选择及轴承设计制造是超高速主轴单元技术中的关键。超高速大功率主轴单元的基本方案是采用集成内装式电主轴，主轴支撑考虑功能和经济性的要求，采用陶瓷混合球轴承或油基动静压轴承是较好的可选方案，对于超高速的磁悬浮轴承是各制造商和研究机构更为重视的研究和应用领域。小功率的超高速主轴单元可以采用高精度的滚动轴承、液体动静压轴承或气浮动静压轴承。

超高速主轴单元制造技术的发展前沿主要涉及以下几个方面：柔性主轴的设计技术，使得主轴可在系统的二阶或三阶固有频率以上稳定地工作；柔性主轴支撑技术，减小主轴系统向机架传递的动载荷和控制主轴系统的稳定性；主轴轴承的开发研究；主轴系统动态优化设计和计算机虚拟设计技术；新的主轴系统润滑与冷却技术的研究。

3-6 试综述超高速加工机床的进给系统的关键技术及国内外现状。

关键技术有：高速位置环芯片的研制，高速精密交流伺服系统及电机的研究，直线伺服电机的设计与应用的研究，加减速控制技术的研究，超高速进给系统的优化设计技术、虚拟设计技术，高速精密滚珠丝杠副及大导程滚珠丝杠副的研制，高精度导轨、新型导轨摩擦副的研究，以及新型导轨防护罩的结构与加工工艺研究等。

超高速进给单元制造技术发展趋势及特点可归纳为以下几个方面：

1.从80年代中期，快速移动速度已由8~12m/min提高到现在的30~50m/min，18~20m/min 正在普及，某些加工中心已达到60m/min，采用直线伺服电机传动技术已成为当前超高速加工技术发展的必然趋势。

2.在进给系统的设计上，采用了新方法、新理论。

3. 采用新结构、新工艺。由交流伺服电机代替直流伺服电机，或者采用直线伺服电机；液体静压丝杠代替滚珠丝杠；滚柱丝杠副代替传统的滚珠丝杠副；采用静压导轨；采用新的制造工艺；简化进给系统，提高快速移动速度和定位精度。

4. 数字交流伺服系统及伺服电机将向高精度、更高的转速发展。

5. 带动一些相关技术如机床移动部件防护罩也将产生新的适应高速运动特点的结构，润滑方式也将有所突破。

6. 高精度加工的交流伺服系统、高分辨率及高响应速度的位置检测器和用于降低加工形状误差的插补前加减速控制方法得到研究和开发。

依据国内外比较分析，近期我国用于中等规格的加工中心的高速进给单元的相关指标是：快速进给速度为40~60m/min，切削进给速度为0.001~10m/min，定位精度±0.002mm。3-7 超高速加工对刀具和砂轮有什么要求？简述超高速加工用的工具具体有哪些。

要求：1.刀具的材料，需要耐高温、高压；2.刀具的几何角度必须选择最佳数值；3.刀具与机床的联结界面结构装夹要牢靠，工具系统应有足够整体刚性；4.砂轮的磨料、结合剂、基体三者之间的结合强度要高。

目前，超高速加工用刀具切削刃（如超高速铣刀的切削刃）一般选用以下刀具材料：超细晶粒硬质合金、聚晶金刚石（PCD）、立方氮化硼（CBN）、氮化硅（Si3N4）陶瓷材料、混和陶瓷和碳（氮）化钛基硬质合金以及采用气相沉淀法的超硬材料涂层刀具等。

3-8 分析精密超精密加工技术的技术领域。

超精密加工技术从加工技术范畴来说，其包括微细加工和超微细加工、精整和光整加工。所涉及的技术领域包含了以下几个方面：

1.加工技术即加工方法与加工机理；

2.材料技术即加工工具和被加工材料；

3.加工设备及其基础元部件；

4.测量即误差补偿技术；

5. 工作环境

6.工件的定位与加紧；

7.人的技艺。

3-9 就目前技术条件下，普通加工、精密加工和超精密加工时如何划分的？

目前，普通加工、精密加工和超精密加工的划分如下：

普通加工，加工精度在10μm左右，表面粗糙度R a值在0.3~0.8μm的加工技术，如车、铣、刨、磨、镗、铰等。

精密加工，加工精度在10~0.1μm，表面粗糙度R a值在0.3~0.03μm的加工技术，如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精加工、砂带磨削、镜面磨削和冷压加工等。

超精密加工，加工精度在0.1~0.01μm，表面粗糙度R a值在0.03~0.05μm的加工技术，如金刚石刀具超精密切削、超精密磨料加工、超精密特种加工和复合加工等。

3-10 为什么当今超精密切削加工一般均采用金刚石刀具？

超精密切削加工主要用于加工软金属材料，如铜、铝等非铁金属及其合金，以及光学玻璃、大理石和碳素纤维板等非金属材料，主要加工对象是精度要求很高的镜面零件，因此要求刀具的刃口半径要尽量小，而金刚石刀具的刃口半径可达到纳米级水平，所以当今超精密切削加工一般都采用金刚石刀具。

3-11 超精密磨削一般采用什么类型砂轮？这些砂轮又如何修整？

超精密磨削一般采用人造金刚石、立方氮化硼（CBN）等超硬磨料砂轮。

CBN砂轮一般采用金刚石滚轮整形，金刚石滚轮是采用电镀法或粉末冶金法将金刚石颗粒固结在金属基体的圆周表面上制成的高效成型修整工具，其修整机理是通过金刚石滚轮与CBN砂轮的旋转运动之间产生的相对运动来实现砂轮整形。修整进给量ar和修整速比q(q=vr/vs，vr为金刚石滚轮线速度，vs为CBN砂轮线速度)对修整后CBN砂轮的磨削性能

有重要影响。采用较大修整速比q，修整后的CBN砂轮磨削力较小，但工件表面粗糙度较大。采用较大修整进给量ar修整后的砂轮较锋利。

3-12 相比较普通机床，超精密加工机床的主轴部件和进给系统有何具体的特点？

主轴部件：主轴转速高速化、高精度；一般采用柔性主轴，稳定性好。

进给系统：移动速度快，普遍采用直线伺服电机传动技术；在进给系统的设计上，采用了新方法、新理论；采用新结构、新工艺；数字交流伺服系统及伺服电机将向高精度、更高的转速发展；润滑方式的突破；采用新的控制方法。

3-13 综述精密超精密加工技术的现状和发展趋势。

基于超精密及纳米加工技术的重要性，国内外对该技术的研究和开发都投入了大量的人力和财力。超精密加工技术在国际上处于领先地位的国家有美国、英国和日本，目前这些国家的超精密加工技术正向纳米精度发展。以精密和超精密机床为标志，目前世界各国的超精密机床已发展到了极高的水平。

在测量技术方面，广泛采用激光干涉仪、电容式测微仪、莫尔条纹光学尺甚至扫描隧道显微镜等技术实现精密超精密测量。

我国的超精密加工技术研究始于60年代末，在80年代有几个机床厂生产液体静压轴承主轴的超精密车床和空气轴承主轴的磁盘车床，80年代中后期，我国已具有世界先进水平的超精密加工机床及机床部件，并向专业化批量生产发展。

当前，超精密及纳米加工技术的发展趋势主要表现在以下一些方面：

1.向高精度方向发展，向加工精度的极限冲刺，由现阶段的亚微米级向纳米级进军，其最终目标是做到“移动原子”，实现原子级精度的加工。

2．向大型化方向发展，研制各种大型超精密加工设备，以满足航空航天、电子通信等领域的需要。

3.向微型化方向发展，以适应微型机械、集成电路的发展。

4.向超精结构、多功能、光机电一体化、加工检测一体化方向发展，并广泛采用各种测量、控制技术实时补偿误差。

5.不断出现许多新工艺和复合加工技术，被加工的材料范围不断扩大。

6.在作业环境建造方面诸如高性能的基础隔振技术、净化技术与环境温控技术将有更大发展。

3-14 试分析工程陶瓷材料的加工(磨削)技术及加工（磨削）机理。

在陶瓷磨削方面由于陶瓷的高硬度和高脆性，大多数研究都使用了“压痕断裂力学”模型或“切削加工”模型来近似处理。陶瓷材料的去除机理通常为裂纹扩展和脆性断裂，而当材料硬度降低，压痕半径小，摩擦剧烈，并且载荷小时，就会出现塑性变形。

3-15叙述MEMS（微型机电系统）的基本特征，目前有哪些微型机械加工技术？

基本特征：体积小、重量轻、能耗低、性能稳定；有利于大批量生产，降低生产成本；惯性小、谐振频率高、响应时间短；集约高技术成果，附加价值高等。

目前微型机械加工技术主要有基于从半导体集成电路微细加工工艺中发展起来的硅平面加工工艺和体加工工艺，80年代中期以后在LIGA加工、准LIGA加工、超微细机械加工、微细电火花加工、等离子体加工、激光加工、离子束加工、电子束加工、快速原型制造以及健合技术等微细加工工艺方面取得了相当大的进展。

3-16 什么是光刻加工技术？试简述光刻加工的原理和工艺流程。

光刻加工技术就是用光刻加工方法，刻蚀出规定的图形的技术。

光刻加工是用照相复印的方法将光刻掩膜上的图形印制在涂有光致抗蚀剂（光刻胶）的薄膜或基材表面，然后进行选择性腐蚀，刻蚀出规定的图形。

工艺流程是：涂胶、曝光、显影、坚膜、腐蚀及去胶。

3-17 试简述LIGA技术的原理、特点及主要工艺。

原理：LIGA技术的机理是由深层X射线光刻、电铸成形及塑注成形三个工艺组成。在用LIGA技术进行光刻过程中，一张预先制作的模板上的图像被映射到一层光刻掩膜上，掩膜中被光照部分的性质发生变化，在随后的冲洗过程被熔解，剩余的掩膜即是待生成的微细结构的负体，在接下来的电镀成形过程中，从电解液中析出的金属填充到光刻出的空间而形成金属微结构。

特点：LIGA技术具有平面内几何图形的任意性、高深宽比、高精度小粗糙度、原始材料的多元性等突出优点；其不足之处在于LIGA工艺所需的X线同步辐射源比较昂贵稀少，致使其应用受到限制。

主要工艺：X光光刻掩模板的制作、X光深光刻、光刻胶显影、电铸成形、塑模制作、塑模脱模成形等组成。

3-18 综述特种加工的产生背景、分类及应用领域。

产生背景：特种加工是将电、磁、声、光、热等物理能量及化学能量或其组合乃至于机械能组合直接施加在被加工的部位上，从而使材料被去除、变形记改变性能等。

分类：一般按能量形式和作用原理进行划分：

1.电能与热能作用方式：电火花成形与穿孔技术、电火花线切割加工技术、电子束加工和等离子体加工。

2. 电能与化学能作用方式：电解加工、电铸加工和刷镀加工。

3.电化学能与机械能作用方式：电解磨削、电解珩磨。

4.声能与机械能作用方式：超声波加工。

5.光能与机械能作用方式：激光加工。

6.电能与机械能作用方式：离子束加工。

7.液流能与机械能作用方式：水射流切割、磨料水喷射加工和挤压珩磨。

应用领域：解决各种难切削材料的加工问题；解决各种复杂零件表面的加工问题；解决各种精密的、有特殊要求的零件加工问题。

3-19 分析电火花加工、电火花线切割加工的原理、特点和应用范围。

(1)电火花加工原理：加工时，脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极。两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一段很小的放电间隙。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，放点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。第一个脉冲放电结束后，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：可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度的导电材料；加工时无明显机械力；脉冲参数可依据需要调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工和精加工；电火花加工后的表面呈现的凹坑，有利于贮油和降低噪声；生产效率低于切削加工；放电过程有部分能量消耗在工具电极上，导致电极损耗，影响成形精度。

应用范围：主要用于模具中型孔、型腔的加工；按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同，电火花加工可大体分为：电火花成形加工、电火花切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工和电火花表面强化等。

(2)电火花线切割原理：利用移动的细金属丝做工具电极，按预定的轨迹进行脉冲放电切割。

特点：线切割时，电极丝不断移动，其损耗很小，因而加工精度比较高。

应用范围：目前电火花切割广泛应用于加工各种冲裁模（冲孔和落料用）、样板以及各种形状复杂型孔、型面和窄缝等。

3-20 分析激光加工的工作原理、特点及应用范围。

工作原理：利用激光的高能量密度（或称亮度）和高方向性（发散极小）可以对所有固体材料进行精细表面加工、雕刻与切割。激光所到之处，固体迅速熔化、气化，而周围材料则几乎不受影响。

特点：1.激光加工不需要工具，故不存在工具损耗、更换调整工具等问题，因此适于自动化连续操作；2.不受切削力的影响，易于保证加工精度；3.几乎能加工所有的金属和非金属材料；4.加工速度快，效率高，热影响小；5.能进行微细加工；6.可透过玻璃等透明介质对工件进行加工；7.无加工污染，在大气中无能量损失。

应用范围：激光加工已成功用于切割、焊接、表面处理、打孔、微机械加工及弯曲成形等方面。在工业发达国家中已被大量用于电子、汽车、钢铁、机械、航空等工业部门。3-21 分析水射流切割加工的工作原理、特点及应用范围。

工作原理：超高压水射流切割机是将普通的水通过一个超高压加压器，将水加压至3000bar，然后通过通道直径为0.3mm的水喷嘴产生一道约3倍音速的水射流，在计算机的控制下可方便的切割任意图形的软材料，如纸类、海绵、纤维等，若加入砂料增加其切割力，则几乎可以切割任意材料。

特点：1. 无切割方向的限制，可完成各种异形加工；2. 水刀在工件上所产生的侧向力极小，可降低设定时间及节省使用夹具成本；3. 水刀加工不会产生热变形，不需二次加工，可节省时间及制造成本；4. 水刀加工切割速度快，效率高，加工成本低。

应用范围：1.加工100mm以上厚度的防弹玻璃、层压玻璃和聚碳酸酯，效果良好；2.十分适合于航空材料的加工；3.可以胜任精密切割，加工工件无须去毛刺；4.由于其具有可以触及其他工具不易达到的地方的优点，现已成熟地应用于液压、气动元件阀体的交叉孔去毛刺、倒圆和挤压模具内腔抛光。

3-22 试简述并联运动机床技术的原理、特点及应用前景。

原理：这种机床由并联杆系构成，通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动。

特点：（1）优点：机床机构简单；机床适应性强；机床结构稳定，刚度高；机床动态性能好；机床精度高；机床经济性好；机床通用性、模块化程度高。（2）缺点：控制复杂；机床工作空间相对于机床所占尺寸小；相关理论研究和应用技术研究不够成熟。

应用前景：可以应用于机床加工，如铣、磨、钻、镗、抛光和高能束等加工；可以应用于工业机器人；还可以应用于高速加工中。

3-23 分析RPM工作原理和作业过程，列举典型的RPM工艺方法。

工作原理：采用（软件）离散/（材料）堆积的原理而制造零件，通过离散获得堆积的顺序、路径、限制和方式，通过堆积材料“叠加”起来形成三维实体。

作业过程：CAD模型建立、前处理（如生成STL文件格式，将模型分层切片）、快速原型过程（原型制作）和后处理（如去除支架、清理表面、固化处理）等四个步骤。

典型工艺方法：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)。

3-24 试简述SL、SLS、LOM、FDM等RPM技术的原理、特点及应用领域。

SL技术：在液槽中盛满液态光固化树脂，在一定剂量的紫外线光照射下就会在一定区域内固化。较广泛的用来为产品和模型的CAD设计提供样件和试验模型。该技术目前是RPM技术领域中研究最多、技术最为成熟的方法；但是这种方法有其自身的局限性，如需

要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定的毒性而不符合绿色制造发展趋势。

LOM技术：根据零件分层几何信息切割箔材和纸等，将所获得的层片粘结成三维实体。该技术具有成本低、造型速度快的特点。适宜办公室环境使用。

SLS技术：用激光束在计算机控制下有选择的进行烧结，被烧结部分便固化在一起构成零件的实心部分；一层完成后再进行下一层，新一层与其上一层被牢牢地烧结在一起；全部烧结完成以后，去除多余的粉末，便得到烧结成的零件。该方法的优点是由于粉末具有自支撑作用，不需另外支撑，另外材料广泛，不仅能生产塑料材料，还可能直接生产金属和陶瓷零件。

3-25 试简述生物制造工程的内容及应用。

内容：主要包含利用生物的机能进行制造(基因复制、生物去除或生物生长)及制造类生物或生物体。生物制造工程的制造原理包括生长型制造原理、自组织生长原理、分布式制造原理、分形理论等。生物制造的几个研究方向有：生物活性组织的工程化制造、类生物智能体的制造、生物遗传制造、利用生物机能的去除或生长成形加工等。

应用：1.用于医疗修复工程；2.用于新式机器人；3.用于新一代机器零件；4.用于制造保健品、艺术品。

第四章先进制造自动化技术

4-1叙述制造自动化技术的内涵及技术地位

制造自动化是人类在长期的生产活动中不断追求的主要目标，直走自动化技术是先进制造技术中的重要组成部分，也是当今制造工程领域中涉及面广、研究十分活跃的技术。

制造自动化是在“大制造概念（广义）”的制造过程的所有环节采用自动化技术，实现制造全过程的自动化。制造自动化得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，一是产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。】就制造自动化技术的技术地位而言，制造自动化代表着先进技术的水平，促进制造业逐渐由劳动密集型产业转变为技术密集想和知识密集型产业，是制造业发展的重要表现和重要标志。制造自动化技术也体现了一个国家的科技水平。采用制造自动化技术可以有效改善劳动条件，显著提高劳动生产率，大幅度提高产品质量，显著降低制造成本，有效缩短生产周期，大大提高企业的市场竞争能力。

4-2 叙述制造自动化技术的发展与趋势

自动化技术的发展大致分为5个阶段：

第一阶段：刚性自动化，包括自动单机和刚性自动线。本阶段在20世纪40~50年代已相当成熟。应用传统的机械设计与制造工艺方法，采用专用机床和组合机床、自动单机或自动化生产线进行大批量生产。其特征是高生产率和刚性结构，很难实现生产产品的改变。引入的新技术包括继电器程序控制、组合机床等。

第二阶段：数控加工，包括数控（NC）和计算机数控（CNC）。数控加工设备包括数控机床、加工中心等。特点是柔性好、加工质量高，适应于多品种、中小批量（包括但见产品）的生产。引入的新技术包括数控技术、计算机编程技术等。

第三阶段：柔性制造。本阶段特征是强调制造过程的柔性和高效率，适应于多品种、中小批量的生产。设计的主要技术包括成组技术（GT）、计算机直接数控和分布式数控（DNC）、柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性加工线（FML）、离散系统理论和方法、仿真技术、车间计划于控制、制造过程监控技术、计算机控制与通信网络等等。

第四阶段：计算机继承制造（CIM）和计算机继承制造系统（CIMS）。其特征是强调制造权过程的系统性和集成性，以解决现代企业生存与经侦的TQCS问题。CIMS设计的学科技术非常广泛，包括现代制造技术、管理技术、计算机技术、信息技术、自动化技术和系统

工程技术等。

第五阶段：新的制造自动化模式，如只能制造、敏捷制造、虚拟制造、网络制造、全球制造、绿色制造等。

发展趋势为：敏捷化、网络化、虚拟化、只能化、全球化和制造绿色化。

4-3分析机床数控系统的组成和工作过程

数控系统分为八个组成部分：1.零件的图样，作为数控装置工作的原始数据。2..为程序编制部分。3.控制介质，也称为信息载体，通常用穿孔纸带、磁带、软磁盘或光盘作为记载控制指令的机制。控制介质上粗村的加工零件所需要的全部操作信息，是数控系统用来指挥和控制设备进行加工运动动的唯一指令信息。4.数控系统，他是数控机床的核心环节。数控系统的作用是按接收介质输入信息，经处理运算后去控制机床运动。5伺服驱动系统，它包括伺服驱动电路和私服电动机等驱动执行机构。6.坐标轴或执行机构的测量装置;7.辅助单元，用于控制其他部件的工作如主轴的起停、道具交换等；8.坐标轴，工作台轴。

工作过程：1）输入：零件加工程序一般通过DNC从上一级计算机输入而来。

2）译码：译码程序将零件加工程序翻译成计算机内部能识别的语言。

3）数据处理：包括刀具半径补偿、速度计算以及辅助功能的处理。

4）插补：是在已知一条曲线的种类、起点、终点以及进给速度后，在起点和终点之间进行数据点的密化。

5）伺服输出：伺服控制程序的功能是完成本次插补周期的位置伺服计算，并将结果发送到伺服驱动接口中去。

4-4试从汽车工业、航空航天工业、国防工业、电子信息产业等部分对数控机床的需求分析数控机床的重要性

答：

4-5通过近几年国内外机床工具展览会的情况分析数控机床的发展现状和趋势发展现状：采用32位微型计算机，应用精简指令集计算机（RISC），能进行高速处理；数控系统具有高速化和高精度化；采用模块化结构；有丰实的软件功能；采用了全数字化交流变频伺服系统；具有智能化功能等。

发展趋势：数控技术向高速化、高精度化、高效加工、高柔性化、多功能化、复合化、智能化、模块化、小型化及开放式结构方向发展。

4-6什么是开放式数控系统|开放式数控系统有哪些实现途径？

开放式数控系统就是：能够自由地选择CNC装置、驱动装置、伺服电动机、应用软件等数控系统的各个构成要素，并能采用规范的、简便的方法将这些构成要素组合起来。得到一个“开放式控制器”。

通过PC机的体系结构为基础，构成了总线式（多总线）模块、开放性、嵌入式的体系结构，其软硬件和总线规范军事对外开放的，硬件即插即用，可向系统添加在MS-DOS、Windous 3.1或Windous 95环境下使用的标准软件或用户软件，为数控设备制造厂和用户进行集成给与了有力的支持

4-7 机床进给伺服系统包括那些组成部分？分析比较机床进给伺服系统与主轴伺服系统的特点与区别

答：

4-8 试综述当前数控技术发展现状和趋势

答：1952年美国怕麦斯公司和麻省理工学院合作研制出圈世界第一台数控机床（三坐标数控铣床）），很好得完成了直升飞机叶片轮廓检查用严办的加工，该机床于1955年进入实用阶段。数控系统的硬件发展进程经历一下几代变化：嗲一代数控硬件系统，1952~1959年，采用电子元件构成的专用数控系统（NC）；第二代数控硬件系统，从1959年开始，采

用中、小型模型继承电路的NC系统；第四代数控硬件系统，从1970年开始，采用大规模继承电路的小型通用电子计算机控制系统（NC）；第五代数控硬件系统，从1974年开始，采用微型电子计算机和为处理器组成的控制系统（称MNC，目前仍习惯成为CNC），他不仅具有小型机数控优点，而且有较好的性价比，实用范围广。一般来说，前面三代数控系统，习惯称之为硬件数控系统，后两代称软件数控系统。数控结束的现状是：采用32为微型计算机，应用精简指令集计算机（RISC），能进行告诉处理；数控系统具有高速化合高精度；采用模块化节后；有风湿的软件功能；采用了全数字化交流便陪你伺服系统；具有只能花功能等。

进入90年代，数控技术的典型应用是FMC、FMS、CIMS，其发展趋势是向速度化、高精度化、高效加工、多功能化、复合化、智能化、模块化、小型化及开放式结构方向发展。4-9 分析FMS结构组成、特点和使用范围

答：分为三个部分：多工位数控加工系统、自动化物料储运系统和计算机控制的信息系统。

其特点是：高效率、高质量和高柔性。

使用范围：随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，是终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。

4-10 分析自动小车导向方法，各有何特点

答：随着大规模集约化生产在国内的广泛采用，各类先进的自动控制输送系统不断出现，自动导向运行小车输送系统（AGV）就是其中一种先进实用的系统并已在实际使用过程中体现出了非常明显的优点——故障率低，现场维护简单易行，能根据不同的需要实现不同的运行速度和动作，可以大大提高生产效率，实现柔性化生产的扩展。

4-11什么是智能制造？分析智能制造系统的特征

答：智能制造技术旨在将人工智能溶进制造过程的各个环节，通过模拟专家的智能活动，对制造问题进行分析、判断、推理、构思和决策，旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动；并对人类专家的制造智能进行收集、存贮、完善、共享、继承和发展；从而在制造过程中，系统能自动检测器运行状态，在手外界或内部激励时能够自动调整其参数，以期达到最佳状态，具有自组织能力。

其特点是：整个制造工作地全面智能化，在实际制造系统中以机器智能取代人的部分脑力劳动作为主要目标，强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力，信息和制造智能的集成与共享，强调智能型的集成自动化。

第五章先进制造生产模式

5-1 阐述制造业生产方式及其相应的生产管理技术的发展进程

答：人类制造业的生产方式的发展大致经历了四个主要阶段：

1.手工与单件生产方式，其特点有：（1）采用手动操作的通用机床，按用户要求进行

生产，生产的产品可靠性和一致性步能得到保证；（2）生产效率低，生产成本低；

（3）生产者是正太机器的作坊业主；（4）工厂组织结构松散，管理层次简单；

2.大批量生产方式，其特点有：（1）实行从产品设计、加工制造到管理的标准化合专

业化生产；（2）采用移动式的装配线和高效的专用设备；（3）实行纵向一体化管理。

吧一切与最后总产品相关的工作都归并到场内自制。

3.柔性自动化生产方式，其特点有工序相对集中，没有固定的节拍，无聊的非顺序输

送；将告效率和高荣幸溶于一体，生产成本低；具有较强的灵活性和适应性。

4.高效、敏捷与集成经营生产方式，其特点有：（1）以技术为中心向以人为中心转变，

式技术的发展更加符合人类社会发展的需要；（2）企业的组织结构将从金字塔式的

多层次生产管理结构向分布式扁平的网络结构转变；（3）从传统的顺序工作方式向

并行工作方式转变；（4）制造系统的策略集中在灵活组织社会资源，企业从按功能

划分部门的固定组织形式向动态的、自主管理的小组工作组织形式转变；（5）质量

是企业尊严和品牌价值的起点，快速响应市场的竞争策略是制胜的法宝；（6）企业

从单纯竞争走向既有竞争、又有结盟之路；（7）技术创新将成为21世界企业竞争

的焦点。

5-2 分析PDM与ERP之间的区别与联系

答：PDM的中文名称为产品数据管理（Product Data Management）。PDM

是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。 ERP 企业资源计划把客户的需求和企业内部的制造活动，以及供应商的制造资源整合在一起，体现了完全按用户需求制造的思想。ERP的基本思想是将制造业企业的制造流程看做是一个紧密连接的供应链，其中包括供应商、制造工厂、分销网络和客户等；将企业内部划分成几个相互协同作业的支持子系统，如财务、市场营销、生产制造、质量控制、服务维护、工程技术等，还包括对竞争对手的监视管理。

PDM和ERP在管理内容等多方面存在着不同程度的区别。但是，现代企业的运作是基于资金流、物流和信息流相相辅相成的一个动态系统，而产品的生命周期涉及PDM和ERP两个领域。所以，基于完整的产品生命周期，以全局的眼光来看，PDM和ERP则在以下几个方面有着密切的联系：

* 管理目标的一致性：PDM和ERP在管理目标上有着高度的一致性，PDM 和ERP虽然管理的业务存在区别，但是，其管理目标都是试图通过科学的调度和控制，减少失误和返工，在尽可能短的时间内，通过最少的资源耗费，用最为经济的手段和方式，保证产品的最早上市。

* 过程之间的连续性：企业中的设计研发过程是按照从整体到局部逐步细化的设计路线开展，而生产制造等过程是按照从局部到整体的制造、装配过程来进行，而企业的最终产品正是这两个从不同路线和领域开展的过程连接的结果。

* 处理业务之间存在着因果关系：生产、制造等领域使用的产品、零部件和产品结构，是企业设计部门创造出来的零部件及产品结构及状态的表现形式。

* 过程的支持条件有着先天的联系：设计部门设计出来的产品，既是设计研发的产物，也是后续生产过程开展的活动目标和对象。

5-3阐述及时生产的基本思想和体系结构。分析看板的功能与看板的运作过程。

答：

5-4 分析精益生产的思维特点和体系结构。阐述精益生产的主要内容

答：思维特点是：（1）简化生产只奥过程，合力利用时间，实行拉动式的准时生产，杜绝一切超前、超量生产；（2）简化企业的组织机构，采用“分布自适应生产”，提倡面向对象的组织形式，强调权利下放给项目小组，发挥项目组的作用；（3）精简岗位与人员，每一生产岗位必须是增值的，否则就撤除；（4）简化产品开发和生产准备工作，采取“主查”制和并行工程的方法。克服了大量生产方式中由于分工过细所造成的信息传递慢、协调难、开发周期长的缺点；（5）减少产品层次；（6）综合了但见生产和大量生产的有点，避免了前者成本高和后者讲话的弱点，提倡用多面手和通用型大、自动化程度高的机器来生产品种多变的大量产品；（7）建立良好的写作关系，克服单纯纵向一体化的做法；（8）JIT 的供货方式。保证最小的库存和最少的在制品数；（9）“零缺陷”的工作目标。

体系机构是：在JIT生产方式、承租技术GU以及全面质量管理TQC的基础上逐步完善的，构造了衣服以LP为屋顶，以JIT、GT、TQC为三跟蜘蛛，以CE 和小组化工作方式为基础的建筑画面。

主要内容是：强调以社会需求为驱动，以人为中心，以简化为手段，以技术为支撑，以“尽善尽美”为目标。主张消除一切步产生附加价值的复活和资源，以系统观点出发将企业中所有的功能合力地加以组合，以利用最少的资源、最低的成本向顾客提供高质量的产品服务，使企业获得最大利润和最佳应变能力。

5-5分析精益生产在我国的应用前景

答：

5-6 综述我国学者提出现代集成制造系统的内涵及发展趋势

答：现代集成制造系统（Contemporary Integrated Manufacturing System）是计算机集成制造系统新的发展阶段，在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上，它不断吸收先进制造技术中的相关思想的精华，从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展，在先进制造技术中处于核心地位。具体地说，它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行，在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化，达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的，进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。从集成的角度看，早期的计算机集成制造系统侧重于信息集成，而现代集成制造系统的集成概念在广度和深度上都有了极大的扩展，除了信息集成外还实现了企业产品全生命周期中的各种业务过程的整体优化，即过程集成，并发展到企业优势互补的企业之间的集成阶段。现代集成制造系统的研究范围应该介于国家攀登计划和国家攻关计划之间。与攀登计划研究项目相比较，它更注重成果的应用性，尽可能将技术产业化，并推动我国制造业的现代化进程；与国家攻关计划相比较，它更注重解决我国制造业发展中的关键的共性问题、前瞻性问题和示范性问题。

发展趋势：(1)发展总趋势——“六化”：

集成化：EIMS已从当前的企业内部的信息集成和功能集成，发展到过程集成( 并行工程为代表)、并正在步入实现企业问集成的阶段(以敏捷制造为代表)。

智能化：它是制造系统在柔性化和集成化基础上进一步的发展与延伸、当前和未来的研究重点是具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特点的下一代制造系统。

全球化：随着网络全球化、“市场全球化”、“竞争全球化”、“经营全球化”的出现，许多企业正积极采用“全球制造和“网络制造的策略

虚拟化：在数字化基础上虚拟化技术的研究正在迅速发展，虚拟化技术主要包括虚拟现实ivR)，虚拟产品开发(VPD)、虚拟制造(vM)和虚拟企业(vE)等。

敏捷化：正积极研究发展动态联盟技术，敏捷设计生产技术异地并行工程，异地设计加工集成，柔性可重组机器技术等，队实现敏捷制造。

绿色化：包括绿色制造、环境意识的设计与制造生态工厂、清洁化生产等概念、它是全球可持续发展战略在制造业中的体现，是摆在现代制造业面前的一个崭新课题。

5-7 比较并行工程与串行工程的区别，分析并行工程的运行模式和功能特点

答：

CE的运行模式为：以信息柴骥程为基础，通过组织多学科的产品开发小组，利用各种计算机辅助手段，实现产品呢开发过程的集成，达到缩短产品开发周期，提高产品质量，降低成本，提高企业竞争能力的目标。

CE的特性：（1）并行特性，把时间上有先后的作业活动转变为同事考虑和尽可能同事处理和并行处理的活动；（2）整体特性，将制造系统看成是一个有机整体，各个功能单元都存在着不可分割的内在联系，特别是有丰富的双向信息联系，强调全局性的考虑问题；（3）协同特性，特别强调人们的群体协同作用；（4）玉树特性，在设计变量之间的关系上，考虑产品设计的集合、工艺及工程实施上的各种相互关系的约束和联系。

5-8试阐述敏捷制造、虚拟公司、虚拟制造的内涵

答：敏捷制造就是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，其敏捷能力应当反映在一下六个方面：（1）对市场的快速反应能力；（2）竞争力；（3）柔性；（4）快速；（5）企业策略上的敏捷性；（6）企业日常运作的敏捷性。敏捷制造的基本思想是通过把动态灵活的虚拟组织结构、先进的柔性生产技术、高素质的人员进行全方位的集成，从而使企业能够从容应付快速变化和不可预测的市场需求。

虚拟制造是一种新的制造技术，它以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持kzai 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，从而可以做出前瞻性的觉得与优化实施方案。虚拟制造技术的应用将从根本上改变现行的制造模式，对未来只奥业的发展产生深远影响，它的重大作用主要表现在：（1）运用软件对制造系统中的五大要素（人、主旨管理、物流、信息流、能量流）进行全面仿真，使之达到了前所未有的高度集成，为现金制造技术的进一步发展提供了更广的空间，同时也推动了相关技术的不断发展和进步；（2）可加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解，有利于对其进行理论升华，更好地知道实际生产，即对生产过程、只奥系统整体进行优化配置，推动生产力的巨大跃升；（3）在虚拟制造与现实制造的相互影像中，可以全面盖进军企业的组织管理工作，而且对正确做出决策有不可估量的作用；（4）虚拟制造技术的应用将加快企业人才的培养速度。

虚拟公司是指利用网络卫星等高科技通信和流通技术组成的不受地域时空限制的经营性组织。虚拟公司可能没有办公室, 没有组织, 没有系统层次与垂直整合, 虚拟公司是看不到的公司。也称之为" 影子公司" 。虚拟公司是一种商业性的精英结构和精英文

化.

它利用高信息技术手段, 在全球范围内营造其软性操作机构；每个地区无需正式存在在该地域的办公人员，总公司直接受理各地区业务并随时处理全球性的工作。

虚拟公司主要特征是它的高智能性．

它能够适应知识经济时代自身发展的需求，使低信息，低知识，低技术含金量的劳动密集型产品和产业淘汰掉，

取而代之的是高信息，高知识，高技术含量的知识密集型产品和产业．

虚拟公司的管理特点是:

1) 信息的知识管理, 即时间管理.

2) 不受时空限制的隐形管理.

5-9 简述大规模定制生产方式的内涵、特点

答：大规模定制是一种集企业、客户、供应商、员工和环境于一体，在系统思想指导下，用整体优化的观点。充分利用企业已有的各种资源，在标准技术、现代设计方法、信息技术和先进制造技术的支持下，根据客户的个性化需求，以大批量生产的低成本、高质量和效率提供定制产品和服务的生产方式。MC的基本思路是基于产品族零部件和产品结构的相似性、通用性，利用标准化模块化等方法降低产品的内部多样性。增加顾客可感知的外部多样性，通过产品和过程重组将产品定制生产转化或部分转化为零部件的批量生产，从而迅速向顾客提供低成本、高质量的定制产品。

大规模定制生产方式包括了诸如时间的竞争、精益生产和微观销售等管理思想的精华。其方法模式得到了现代生产、管理、组织、信息、营销等技术平台的支持，因而就有超过以往生产模式的优势，更能适应网络经济和经济技术国际一体化的竞争局面。

先进制造技术答案完整版完整版

先进制造技术答案完整 版 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

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、支撑技术群和制造技术环境三个技术群。 2．制造系统是由制造过程及其所涉及硬件、软件和人员组成的一个有机整体。 3．系统的可靠性预测要根据系统的组成形式分别按串联系统，并联系统 和混联系统可靠度进行计算。 4．根据产品的信息来源，反求工程可分为实物反求，软件反求和影像反求。 5．先进制造工艺技术的特点除了保证优质、高效、低耗外，还应包括清洁 和灵活生产。 6．微细加工中的三束加工是指电子束，离子束，激光束。 7．超精密机床的关键部件包括：主轴，导轨，床身，其中机床的床身多采用天然花岗石制造。 8. 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响 和资源效率的现代制造模式。 9.及时制生产追求的目标为零缺点，零库存，零整备时间，零前置时间。最终目标是排除一切可能浪费。 10．扫描隧道显微镜的两种工作模式为恒（直）电流工作模式，恒高度工作模式。

11.超高速机床主轴的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。 12.快速原型制造常用的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。 13.精益生产的体系结构中三大支柱是GIT及时生产制，GT成组技术和 T QC全面质量管理14.敏捷制造的基本思想就是在“竞争—合同—协同”机制下，实现对市场需求作出快速反应的一种生产制造新模式。 15.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。 16.并行工程的特征为并行特性，整体特性，协同特性，约束特性。 17.大规模集成电路的微细制作方法有外延生长，氧化，光刻，选择扩散，真空镀膜。 18.优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础，以计算机为基础。 19.常用的看板有生产看板，运送看板两种。 20.快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料是热塑性材料。 21.精密与超精密加工有色金属时，常用的刀具材料为金刚石。 的机床配置形式通常有柔性制造单元，柔性制造系统和柔性制造生产线。23.超精密机床导轨的主要形式有：立式，滚珠丝杠式和 R-θ式

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，。

先进制造系统重点习题(答案)

第一章先进制造技术概述 1.先进制造技术是什么? 答: 先进制造技术(Advance Manufacturing Technology，AMT)是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术与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学科体系。 2.发展趋势：精密化，柔性化，网络化，虚拟化，智能化，清洁化，集成化，全球化 3.很多国家特别是美国把制定制造业发展战略列为重中之重，原因是什么? 答: ①世界经济发展的趋势表明，制造业是一个国家经济发展的基石，也是增强国家竞争力的基础； ②制造业是解决就业矛盾的一个重要领域，也是21世纪提高一个国家整体就业水平的重要基础； ③制造业不仅是高新技术的载体，而且也是高新技术发展的动力。 1.什么是制造系统?制造技术？ 答: 制造过程及其所涉及的硬件包括人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置以及有关软件包括制造理论、制造技术(制造工艺和制造方法等)和制造信息等组成了一个具有特定功能的有机整体，称之为制造系统。 制造技术是按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物质工具，是原材料转变为产品的技术总称。2.制造业面临着新的历史性发展机遇和更加严峻的挑战? 答：(1)产品生命周期缩短。现代科技以日新月异的速度发展，新产品层出不穷。产品的生命周期(一个产品从开发设计到被市场淘汰所经历的时间)大大缩短。 (2)用户需求多样化。用户追求多样化和个性化已逐渐成为世界的潮流。 (3)大市场和大竞争。世界市场的开放程度越来越大。随着计算机通信技术的迅速发展和信息高速公路的建立，使得全球集成制造有实现的可能。这样可以使资源更充分地利用，原料和产品的运输距离得以更显著地缩短，交货期也能得到进一步缩短，产业分工的国际化已成为发展潮流。 (4)交货期成为竞争的第一要素。根据客户对产品需求的变化，要求迅速作出反应，已经成为压倒一切的竞争要素。 (5)信息化和智能化。计算机技术的发展和广泛的应用，使企业的控制进一步信息化和智能化，使企业的工作内容、对象和方法发生了根本的改变。 (6)人的知识、素质和需求的变化。企业职工的知识、素质有较大提高，对工作内容和环境有更高要求。 (7)环境保护意识的增强与可持续发展。人类发展与环境的矛盾日益加深和尖锐。作为人类经济活动反思的重大成果之一，国际社会于1992年确立了《21世纪议程》，一致提出要遵循可持续发展模式。 3.过去那种传统的相对稳定的市场已变成动态的多变的市场，21世纪制造业的主要特点是什么? 答：(1)产品生命周期缩短，产品更新加快。 (2)具备赢得竞争，提高市场。 (3)制造全球化和贸易自由化。 (4)人类正迈向信息社会。 (5)环境保护意识的增强与可持续发展。 4.市场占有率的四种基本能力是什么? 答：①时间竞争能力，产品上市快、生产周期短、交货及时；②质量竞争能力，产品不仅可靠性高，而且使用户在各方面都满意；③价格竞争能力，产品生成成本低，销售价格适中；④创新竞争能力。产品有特色、生产有柔性、竞争有策略。 5.美国国家科学研究委员会工程技术委员会、制造与工程设计院“制造业挑战展望委员会”，对2020年制造业所面 临的形势提出了如下六大挑战或基本目标？ 答：1．快速响应市场竞争的挑战——实现制造环节并行 2．全球化竞争的挑战——技术资源的集成 3．信息时代的挑战——信息向知识的转变 4．环境保护压力的挑战——可持续发展 5．制造全球化和贸易自由化的挑战——可重组工程 6．技术创新的挑战——全新制造工艺及产品的开发 6.先进制造技术的学科内容？ 答：1．先进设计技术 2．先进制造工艺技术 3．制造自动化技术

先进制造技术 答案

中南大学网络教育课程考试 《先进制造技术》答卷 本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。签名__ ___ 学号专业机械设计制造及其自动化(机械 电子工程方向) 学习中心_ 一、先进制造技术的内涵是什么？ 答：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。 二、数控加工设备在FMS中的配置形式有哪几种？如果让你新建一条FML，你会选择哪种配置形式，为什么？答：配置形式有互替形式(并联)、互补形式(串联)和混合形式(并串联)三种。配置主要取决于机床功能、物料流和信息流，而并非取决于加工设备的物理布局。如果新建一条FML，结合工厂产品较单一，需可靠性高的特点，我选择互替形式(并联)的配置，这样易于管理，投资较少。

三、简述我国863高技术计划中CIMS主题小组对CIMS 的定义。 答：CIMS主题小组其定义如下：CIMS是未来工厂自动化的一种模式。它把以往企业内相互分离的技术（如CAD、CAM、FMC、MRPⅡ……）和人员（各部门、各级别），通过计算机有机地综合起门、各级别），通过计算机有机地综合起来，使企业内部各种活动高速度、有节奏、灵活和相互协调地进行，以提高企业对多变竞争环境的适应能力，使企业经济效益取得持续稳步的发展。 四、试阐述LOM技术的具体实现方法。 答：层合实体制造(Laminated Object Manufacturing，LOM)又称分层实体造型；其实现方法如下：1、将欲制产品的CAD模型输入成型系统，进行切片处理，得到—系列横截面的轮廓线；2、由系统控制步进电机带动主动辊芯转动，在切割台面上自右向左移动预定的距离，工作台升高至切割位置。3、热压辊自左向右滚动，对工作台上方的纸及涂敷于纸的下表面的热熔胶加热、加压使纸粘于基底上。4、激光切割头依据分层截面轮廓线切割纸，并在余料上切出长方形边框。5、工作台连同被切出的轮廓层下降至一定高度后重复循环，直至完成最后一层轮廓切割和层合。

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

先进制造系统习题答案解析[机械工业出版社]

第一章先进制造系统总论 1、理解制造的概念？ 从“制造过程”上来看，制造的含义有狭义与广义之分。 （1）狭义制造。又称为“小制造”，是指产品的制作过程。或者说，制造是使原材料在物理性质和化学性质上发生变化而转化为产品的过程。 （2）广义制造。又称为“大制造”或“现代制造”，它是指产品的全生命周期过程。广义制造包含了4个过程：1)概念过程（产品设计、工艺设计、生产计划等）；2）物理过程（加工、装配等）；3）物质（原材料、毛坯和产品等）的转移过程；4)产品报废与再制造过程。 2、简述制造业的发展历程。 制造业的发展可以分为3个时代：古代制造业的发展、近代制造业的发展、现代制造业的发展 3、制造业是“夕阳产业”吗？为什么？ 制造业是发展现代物质文明的基础，是国防安全的保障；是国民经济的主体和支柱，是国家工业化、现代化建设的动力源；是技术进步的主要舞台，是在国际竞争中取胜的法宝。那种人为“现在已进入新的经济时期，制造业已经成为夕阳产业可不予重视”的观点和“非物质经济已成为主导”的提法是完全错误的。从整体上说，只有“夕阳产品”、“夕阳技术”，而没有“夕阳产业”。制造业是“永远不落的太阳”。 4、产品生命周期的概念。 产品全生命周期是指一个产品从构思到出生从报废到再生的全过程。 5、中国制造业面临的最主要的问题是什么？试剖析其原因。 有以下三种问题：（1）制造系统的问题。 1）劳动生产率及工业增加值率低； 2）我国制造业处于全球产业链的低端；3）技术创新能力十分薄弱。4）制造业的结构不尽合理。（2）制造模式的问题.。1）企业体制的不适应；2）经营理念的不适应；3)生产管理手段的不适应；4)企业组织结构的不适应。（3）制造技术问题。1)设计技术；2）制造工艺与装备；3）制造过程自动化。 原因：1、资源和环境的约束；2、缺乏自主知识产权的技术和品牌以及面向全球市场的销售渠道；3、原材料和劳动力价格的上涨，使得中国制造业的成本急剧上升；4、人民币汇率大幅升值，导致外贸出口成本上涨。 7、什么是系统？制造系统有哪些组成要素？ 系统的定义是：具有特定功能的、由若干互相联系的要素组成的一个整体。制造系统是由制造过程所涉及的人员、硬件和软件等构成的。 8、先进制造系统（AMS）的定义是什么？ 先进制造系统是指在时间、质量、成本、服务和环境诸方面，能够很好地满足市场需求，采用了先进制造模式和先进制造技术，协调运行，获取系统资源投入的最大增值，具有良好社会效益，达到整体最优的制造系统。 9、先进制造系统的特点。 时间第一；满意质量；分集并存；以人为本；扁平组织；柔性更高；模块拼合；关注环境。 10、什么是制造模式？它与制造技术有何关系。 制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作的模式。 制造模式与制造哲理构成了制造技术发现的软环境。 11、制造模式的影响因素。先进制造模式的共性是什么？ 影响因素：1、社会生产力水平；2、先进制造技术的应用；3、市场需求的变化；4、社会需要的变化。

中南大学先进制造技术试题及答案完整版

中南大学先进制造技术 试题及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

中南大学网络教育课程考试 《先进制造技术》试题(本试题页不上交 ．．．．．．．) 注意事项： 1.答卷可采取打印或手写方式在A4打印纸上完成。如果手写，必须字迹工整，以便老师批阅； 月2日18：00之前交学习中心； 3.下载《标准答卷模版》。 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）

中南大学网络教育课程考试 《先进制造技术》答卷 本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。签名 学号专业学习中心 一、简述先进制造技术的特点有哪些？（15分） 答:先进制造技术的特点： 1.实用性。先进制造技术是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。从先进制造技术的发展过程，从其应用于制造全过程的范围，特别是达到的目标与效果，都反映这是一项应用于制造业，对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。先进制造技术的发展有明确的需求导向的特征；先进制造技术不是以追求技术的高新为目的，而是注重产生最好的实践效果，以提高效益为中心，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 2.综合性技术。先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，界线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。 3.系统性。一项先进制造技术的产生往往要系统地考虑到制造的全过程，从全局出发、系统地考虑问题。 4.动态发展的技术。由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标，不断地吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的。反映在不同的时期，先进制造技术有其自身的特点和内容。 5.面向全球竞争。随着世界自由贸易体制的进一步完善，以及全球交通运输体系和通信网络的建立，制造业将形成全球化与一体化的格局，新的先进制造技术也必将是全球化的模式。 二、车削中心应具有哪些特征，其工艺范围是什么？（15分） 答:一、车削的工艺特点 1、易于保证工件各加工面的位置精度 a例如易于保证同轴度要求，利用卡盘安装工件，回转轴线是车床主轴回转轴线利用前后顶尖安装工件，回转轴线是两顶尖的中心连线 b易于保证端面与轴线垂直度要求由横溜板导轨，与工件回转轴线的垂直度 2切削过程较平稳避免了惯性力与冲击力，允许采用较大的切削用量，高速切削，利于生产率提高。 3适于有色金属零件的精加工。有色金属零件表面粗糙度大Ra值要求较小时，不宜采用磨削加工，需要用车削或铣削等。用金刚石车刀进行精细车时，可达较高质量。 4刀具简单车刀制造、刃磨和安装均较方便。

先进制造技术试卷及答案

《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 工业机器人 复习题.doc

先进制造技术、工业机器人（复习题） 工业机器人的基本概念 工业机器人（Industrial Robot）是在工业生产屮应用的机器人，是一种可重复编程的、多功能的、多H由度的自动控制操作机。其中，操作机是指机器人赖以完成作业的机械实体, 是具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置。 工业机器人是--种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置；由计算机进行控制，是无人参与的自主自动化控制系统；它是可编程、具有柔性的自动化系统, 可以允许进行人机联系。 因此，工业机器人可以理解为：是一种模拟人手臂、手腕和手功能的机电一体化装置，它可把任一物体或工具按空间位置的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。工业机器人的组成 现代工业机器人一般市机械系统（执行机构）、控制系统、驱动系统、智能系统四大部分组成 工业机器人的特点 工业机器人是机电一体化的工业生产用H动化装置，它是为工业大生产而设计的，为了适应各种不同的生产应用，其形状多种多样，但与人的外形相差茯远，它具有如下特点： 1、能高强度地、持久地在各种生产和工作环境屮从事单调重复的劳动，使人类从繁重体力劳动屮解放岀来。 2、对工作环境有很强适应能力，能代替人在有害场所从事危险工作。 3、具有很广泛的通用性，比一般白动化设备有较广的使用场合，既能满足大批量生产的需要，又能满足产品灵活多变的中、小批量的生产作业。 4、具有独特的柔性，它可以通过软件调整等手段加T多种零件，可以灵活、迅速实现多品种、小批量的生产。 5、动作准确性高，可保证产品质量的稳定性。 6、能显著地提高生产率和大幅度降低产品成木。 工业机器人的分类 1、按系统功能分类 （1）专用机器人（2）通用机器人（3）示教再现式机器人（4）智能机器人 2、按驱动方式分类 （1）气压传动机髀人（2）液压传动机器人（3）电力传动机器人 3、按控制方式分类 （I）同定程序控制机器人（2）可编程控制机器人此外还有传感器控制、非白适应控制、 自适应控制、智能控制等类型的机器人。 4、按结构形式分 （1）育角坐标型机器人（2）圆柱坐标型机器人（3）球坐标型机器人也称Z为极坐标型机器人，（4）关节型机器人此外，还可按基廉形式分为固定式和移动式机器人；按用途分为焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人以及其他用途的机器人等。 工业机器人的驱动系统 工业机器人驱动系统的类型及特点

(完整版)先进制造技术习题答案

第一章制造业与先进制造技术 1-1 叙述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念，比较广义制造与狭义制造的概念。 制造：把原材料加工成适用的产品。 制造系统：制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品（含半成品）的有机整体，称为制造系统。制造系统还有以下三方面的定义：制造系统的结构定义；制造系统的功能定义；制造系统的过程定义。 制造业：是将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等），通过制造过程，转化为可供人们使用与利用的工业品与生活消费品的行业。它涉及到国民经济的许多部门，是国民经济和综合国力的支柱产业。 制造技术：是完成制造活动所需的一切手段的总和，制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成的高新技术。 狭义制造是产品的机械工艺过程或机械加工过程。广义制造与狭义制造相比，制造的概念和内涵在范围和过程两方面大大拓展。在范围方面，制造涉及的工业领域远非局限于机械制造，而是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济的大量行业。在过程发面，广义制造不仅指集体的工艺过程，而是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务和管理等产品整个生命周期的全过程。 1-2 试简述制造技术的发展历程。 制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。纵观近两百年制造业的发展历程，影响其发展最主要的因素是技术的推动及市场的牵引。人类科学技术的每次革命，必然引起制造技术的不断发展，也推动了制造业的发展。另一方面，随着人类的不断进步，人类的需求不断变化，因而从另一方面推动了制造业的不断发展，促进了制造技术的不断进步。 两百年来，在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模沿着“少品种大批量的规模生产——多品种小批量生产——个性化弹性批量生产；在科技高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳动密集——设备与资金密集——信息密集——知识密集”的方向发展，与之相适应，制造业的资源配置沿着“手工——机械化——单机自动化——刚性流水自动化——柔性自动化——智能自动化”的方向发展。制造技术则从机械化——机电—一体化与自动化——网络化与智能化发展。在组织管理方式上，从集中、固定的组织管理方式——分布、自治的管理——协同、创新的组织管理发展；在生产管理方式上，从面向库存——面向订单——面向市场与顾客发展；与资源环境的关系上，从利用资源、破坏环境——节约资源、关心环境——主动更新资源和美化环境发展。 1-3试简述机床发展历史及其各个阶段机床的技术特点。 1-4 论述制造业在国民经济中的地位与作用如何？ 它涉及到国民经济的许多部门，是国民经济和综合国力的支柱产业。在知识经济条件下，制造业是参与市场竞争的主体，它始终是国民经济的支柱产业。 1-5分析制造业在新世纪所面临的机遇与挑战及发展趋势。 人类进入21世纪后，社会与政治环境、市场需求、技术创新预示着制造业人类进入将发生巨大变化。美国国家科学研究委员会工程技术委员会、制造与工程设计院“制造业挑战展望委员会”对2020年制造业所面员会对临的形势，提出了六大挑战：快速响应市场能力的挑战——全部制造环节并行实现；打破传统经营面临的组织、地域及时间壁垒的挑战——技术资源的集成；信息时代的挑战——信息向知识的转变；日益增长的环保压力的挑战——

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

先进制造技术复习题(1)

先进制造技术复习题一、填空题 1.先进制造技术包含 2.制造系统是由制造过程及貝所涉及个有机整体。 3.系统的可靠性预测要根据系统的组成形式分別按 可靠度进行计算。 4?根据产品的信息来源，反求工程可分为 5.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 6.微细加工中的三束加工是指 7.超精密机床的关键部件包括: 床的床身多采用 &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 的现代制造模式。 9.及时制生产追求的目标为零最终目标是 10.扫描隧道显微镜的两种工作模式为 11.超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内皆^式集成结构，这种主轴通常被称 12?快速原型制造常用的工艺方法三个技术群? 组成的一

13.精益生产的体系结构中三大支柱是 14.敏捷制造的基本思想就是在“ 为支持，在产品设讣或制 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。 16.并行工程的特征为 17.大规模集成电路的微细制作方法有 1&优化设讣的两个前提条件 19.常用的看板有 20?快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采 用的原材料是 21?精密与超精密加工有色金属时，常用的刀具材料为 22. FMS 的机床配置形式通常有 23. 超精密机床导轨的主要形式有: 24. 制造业的生产方式沿着“ "的方向发展。 25. 与传统制造技术比较，先进制造技术具有的特征是: 26. 从时间维的角度划分?产品设计的四个阶段分別为: 27?优化设讣的三要素是: 28. 反 求 工 程 的 主 要 影 响 因 素 包 需求作出 反应的一种生产制造新模式。 "机制下，实现对市场 15.虚拟制造技术是以

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：