先进制造技术.doc

2015年第二学习阶段中南大学网络教育课程考试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.网上提交截止时间：2014年6月17日18：00。试题：一、AMST多层次先进制造技术体系由哪几个部分组成？（15分）二、为什么有了数控机床，还要有FMS？（20分）三、什么是MPR？（15分）四、SLS技术的原理是什么？（15分）五、查阅相关文献，撰文分析我国机械制造业在运用先进制造技术中存在的问题，然后综合运用所学给出解决对策。要求字数不少于600字。（35分）02014年第一学习阶段 姓名_刘保平_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 刘保平_学号_13031050108005_专业 机械设计制造及其自动化_学习中心_常德_题号一二三四五总分（百分制）评阅人签字成绩一、AMST多层次先进制造技术体系由哪几个部分组成？（15分）答：第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术。铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术，这些基础工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、清洁基础制造技术是先进制造技术的核心及重要组成部分。这些基础技术主要有精密下料、精密塑性成形、精密铸造、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、精密热处理、优质高效连接技术、功能性防护涂层及各种与设计有关的基础技术、各种现代管理技术。第二个层次是新型的制造单元技术。这是在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术，如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、CADCAM、清洁生产技术、新材料成形加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。第三个层次是先进制造集成技术。这是应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的，如FMS、CIMS、IMS以及虚拟制造技术等。二、为什么有了数控机床，还要有FMS？（20分）答：FMS被定义为：“柔性制造系统是由数控加工设备、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。它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适应多品种、中小批量生产。”其优点：（1）工序集中 如选用多功能机床、加工中心等，以减少工位数和减轻物流负担，保证加工质量。（2）控制功能强、扩展性好 如选用模块化结构，外部通信功能和内部管理功能强，有内装可编程序控制器，有用户宏程序的数控系统，以易于与上下料、检测等辅助装置连接和增加各种辅助功能，方便系统调整与扩展，以及减轻通信网络和上级控制器的负载。（3）高刚度、高精度、高速度 选用切削功能强，加工质量稳定，生产效率高的机床。（4）使用经济性好 如导轨油可回收，断、排屑处理快速、彻底等，以延长刀具使用寿命。节省系统运行费用，保证系统能安全、稳定、长时间无人值守而自动运行。（5）操作性、可靠性、维修性好 机床的操作、保养与维修方便，使用寿命长。（6）自保护性、自维护性好 如设有切削力过载保护、功率过载保护、行程与工作区域限制等。导轨和各相对运动件等无须润滑或能自动加注润滑，有故障诊断和预警功能。（7）对环境的适应性与保护性好 对工作环境的温度、湿度、噪声、粉尘等要求不高，各种密封件性能可靠、无渗漏，冷却液不外溅，能及时排除烟雾、异味，噪声、振动小，能保护良好的生产环境。（8）其他 如技术资料齐全，机床上的各种显示、标记等清楚，机床外形、颜色美观且与系统协调三、什么是MPR？（15分） 答：快速成型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing，RPM)，就是根据零件的三维模型数据，迅速而精确地制造出该零件。它是在20世纪80年代后期发展起来的，被认为是最近20年来制造领域的一次重大突破，是目前先进制造领域研究的热点之一。快速成型制造技术是集CAD技术、数控技术、激光加工、新材料科学、机械电子工程等多学科、多技术为一体的新技术。传统的零件制造过程往往需要车、钳、铣、磨等多种机加工设备和各种夹具、刀具、模具，制造成本高，周期长，对于一个比较复杂的零件，其加工周期甚至以月计，很难适应低成本、高效率的加工要求。快速成型制造技术能够适应这种要求，是现代制造技术的一次重大变革。四、SLS技术的原理是什么？（15分）答：快速成形技术（RapidPrototyping，简称RP）是二十世纪八十年代末九十年代初兴起并迅速发展起来的新的先进制造技术.是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理实体的技术总称，其基本过程是：首先设计出所需零件的计算机三维模型（数字模型、CAD模型），然后根据工艺要求，按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元，通常在Z向将其按一定厚度进行离散（习惯称为分层），把原来的三维CAD模型变成一系列的层片；再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，自动生成数控代码；最后由成形机成形一系列层片并自动将它们联接起来，得到一个三维物理实体。五、查阅相关文献，撰文分析我国机械制造业在运用先进制造技术中存在的问题，然后综合运用所学给出解决对策。要求字数不少于600字。（35分）答：一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时，机械制造技术是面向21世纪的技术，应与现代高新技术相结合，应是有明确范畴的新的技术领域。我国因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统，底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。机械制造业企业信息技术的采用存在一些问题。首先是信息系统的集成度不够，由于基础设施规范不一致，基本标准和应用接口不统一，各个平台之间不能互连互通，造成“信息孤岛”效应，导致资源浪费、低水平重复建设现象严重，已成为阻碍行业信息化建设的一个瓶颈。其次是行业标准和规范缺乏。现在还没有一套符合机械制造行业各专业的信息技术规范和产品标准。再次是企业信息化资金投入严重不足。最后是企业参与电子商务的积极性有待提高。调查显示大型企业未来1年参与电子商务的可能性仅为15.8，小型企业中不考虑参与电子商务的比例达到了39.4。大部分企业对电子商务的认知仅仅停留在产品宣传、知名度提高等较低的层面上，缺乏对电子商务的深刻认识，这些都极大的影响了先进制造技术的应用绩效。解决对策是（1）加强企业基础设施建设。 企业信息基础设施是根据企业当前业务和今后的发展趋势，以及对信息采集、处理、存储和流通的要求，构筑由信息设备、通信网络、数据库、支持软件和应用软件等组成的环境。在规划各种新技术的实施顺序时，一般应遵循以下原则：效益优先、管理先行、打好信息基础、最后实现整体集成。当然，对于个别与信息系统和其他先进制造技术相关性不大的技术，也可安排个别实施。企业信息基础设施的构筑必须从企业内外部环境出发，在信息战略的指导下有序进行，它是企业信息化的硬环境，对于信息战略的成功实施至关重要。（2）数据集成。着眼于数据共享和数据仓库的建设及维护。我们需要对数据仓库进行统一的数据规划 即建立一系列的主题数据库，在不同的生产经营层次上保证信息源的就地采集、存储和使用，进而进行网络传输，使不同层次的同构数据库同步（或允许延时）更新，以支持不同层次、不同部门的管理工作。数据集成在完全摆脱了企业职能边界和地域边界的制约后，根据企业的战略规划和业务重组，独立地确定企业业务需要的数据和信息。 （3）加大信息化设备投入和软件开发力度。 信息化设备投入和软件开发力度是企业信息化建设的重点之一，就是信息化设备的投入，包括计算机，传输设备，网络设备，检索设备等。企业信息化建设另一重点，就是应用软件开发，而且要注重软硬件的配套与兼容。（4）加强企业信息源建设。 在信息源建设方面，一是要抓标准和制度建设，不光要采用国际、国家，行业标准，还要制定适合本企业的信息化工作标准，并相应地制定和完善各种制度。二是作好信息源的采集、处理、传输工作，明确手工采集和自动采集信息的工作标准，确保数据仓库的运行。机械制造技