先进制造技术总结版

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第三章：先进制造工艺（70%）1、（填空）高能束加工有：激光、电子束、离子束2、纳米材料的优势：当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。应用领域：农业、信息、环境、生物医疗、空间、国防等领域3、3D打印技术（名词解释）定义：它是利用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过一层又一层的多层打印方式，构造零件对象。4、激光手术优点：出血量少，光刀在切开组织的同时，激光的能

2、量也把周围的小血管给加热凝固起来，把它们给封住了；不直接和组织接触避免引起感染；用激光刀切软组织、硬组织（比如骨头），它都一样“锋利”，一样的快捷。激光加工的优点1、几乎对所有材料都可加工。2加工效率高，可实现高速切割和打孔，也易于实现加工自动化和柔性加工。3 加工作用时间短，除加工部位外、几乎不受热影响和不产生热变形。4 非接触加工，工件无弹性变形，能加工易变形薄板和橡胶等工件。5 易实现空间控制和时间控制，能进行微细的精密图形加工。5 不存在工具磨损和更换问题。6 在大气中无能量损失，故加工系统的外围设备简单。6可通过空气、惰性气体或光学透明介质，故可对隔离室或真空室内工件进行加工。7 加

3、工时不产生振动和机械噪声。5、激光雷达测速原理：当波源与观察者作相对运动时，观察者接收到的波动频率与波源发射出来的频率不相同，出现一个频率位移。因此，我们如果是仪器测量出从物体上反射回来的光波频率与原先光源发射的光波频率相差的数值f，就可以知道物体的运动速度。6、激光武器的优点：无需进行弹道计算、无后座、操作简便，机动灵活，使用范围广、无放射性污染，效费比高。9、激光窃听原理：发射装置中发出激光，经过光学系统后瞄准窃听目标处的玻璃中心，经玻璃反射后聚焦后由光电探测器所接收，输出随着接收能量不同而随时变化的电信号,再通过放大以后，便可得到窃听的语音信号。10、激光打标原理：利用高能量密度的激光对

4、工作进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。11、激光内雕原理：在玻璃中激光聚焦点的激光能量密度必须大于使玻璃破坏的临界值，称为损伤阈值。而激光在该处的能量密度与它在该点光斑的大小有关。同一束激光，光斑越小所产生的能量密度越大。通过聚焦，使激光的能量密度在到达要加工区之前低于玻璃的破坏阈值，而在希望加工的区域则超过这一临界值。脉冲激光的能量可以在瞬间使玻璃受热炸裂，从而产生极小的白点，在玻璃内部雕出预定的形状，而玻璃或水晶的其余部分则保持原样完好无损。12、激光切割原理激光切割是利用高能量密度的激光束熔化或汽化材料，并用辅助气体吹除熔化材料形成割

5、缝的过程。13、聚焦原理：将平行光线平行于主光轴射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点，凸透镜在镜的两侧各有一焦点，如为薄透镜时，此两焦点至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离，凸透镜球面半径越小，焦距越短。交点处的能量密度大，出现白点。14、激光清洗原理：激光清洗就是利用清洁基片（也称为母体）与表面附着物（污物）对某一波长激光能量，具有差别很大的吸收系数。辐射到表面的激光能量，大部分被表面附着物所吸收，使之受热或汽化蒸发、或瞬间膨胀，并被表面形成的蒸汽流带动，脱离物体表面，达到清洗目的。15、隐身衣原理：人之所以能看到物体，是

6、因为物体阻挡了光波通过。如果有一种材料敷在物体表面，能引着被物体阻挡的光波“绕着走”，那么光线就似乎没有受到任何阻挡。在观察者看来，物体就似乎变得“不存在”了，也就实现了视觉隐身。响尾蛇导弹的原理响尾蛇导弹的原理就像它的名字响尾蛇的扑食方式一样，利用目标自身产生的热量而对外部辐射的红外线对目标进行定位、攻击。优点是可以精确测定目标方位角，利用激光元件测距。莲花效应的原理莲花效应主要是指莲叶表面具有超疏水(superhydrophobicity)以及自洁(self-cleaning)的特性。由于莲叶具有疏水、不吸水的表面，落在叶面上的雨水会因表面张力的作用形成水珠。中国制造业在世界的比重。我国已

7、跻身世界制造大国行列我国制造业已具有世界制造大国的规模和水平。我国制造业已为全球制造和供应基地奠定了坚实的基础。我国成为继英美日之后的 “世界工厂”。其显著标志体现为： 1）提供重大装备能力不断提高2）制造业总体规模已居世界第一位(19.8%)3）各具特色的装备制造业集中地逐渐形成猿是怎么进化成人的。关于人类的发展过程，一般将其划分为四个阶段：1、早期猿人阶段。大约生存在300万年到150万年前，已具备人类基本特点，能直立行走，制造简单的砾石工具。 2、晚期猿人阶段。大约距今200万年到30万年前，身体象人，脑量较大，可以制造较进步的旧石器，并开始使用火，如我国北京周口店的北京猿人。 3、早期

8、智人（古人）阶段。距今10-20万年到5万年前，逐渐脱离猿的特征，而和现代人很接近，如德国的尼安德特人。 4、晚期智人（新人）阶段。大约4-5万年前，这时的人类的进化出现了明显的加速，在形态上已非常象现代人，在文化上，已有雕刻与绘画的艺术，并出现装饰物。如1933年发现的周口店龙骨山山顶洞人。此时原始宗教已经产生，已进入母系社会。在晚期智人阶段，现代人开始分化和形成，并分布到世界各地。精密加工精度：中国：普通加工+-0.01mm 精密加工+-1um 超精密加工+-0.1um 日本：普通加工+-1um 精密加工+-0.01um 超精密加工+-0.001umSL技术定义SL技术（光固化技术），是基

9、于液态光敏树脂的光聚合原理工作的，这种液态材料在一定波长和强度的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也就从液态转变成固态。第一章：先进制造技术概论（30%）1、人类进化的7个时代：蛮荒时代、旧石器时代、蛮荒时代、金属时代、蒸汽时代、电力和内燃机时代、核能时代。2、世界制造中心：英国、德国、俄罗斯、日本3、中英文对照的含义：先进制造模式（AMM，Advanced Manufacturing Mode：）并行工程（CE,Concurrent Engineering）、敏捷制造（AM, Agile Manufacturing）、可重构制造（RM, Reconfigurable M

10、anufacturing ）、大量定制（MC, Mass Customization）、网络化制造（NM, Networked Manufacturing ）、成组技术（GT, Group Technology）、精益生产（LP, Lean production）、计算机集成制造（CIM, Computer Integrated Manufacturing ）、虚拟制造（VM, Virtual Manufacturing ）、智能制造（IM, Intelligent Manufacturing ）、绿色制造 (GM, Green Manufacturing)；4、制造：狭义：小制造，产品制造过

11、程。制造是是原材料在物理性质和化学性质上发生变化而转变为产品的过程。广义：大制造和现代制造，指产品的全生命周期过程。制造是一个设计制造工业中产品设计、原料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。5、第一产业：。农业、二：工业、三：服务业6、先进制造技术的定义：传统制造技术基础上不断吸收机械、电子等现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工装配、检验测试、经营管理、售后服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。特点：集成性、系统性、广泛性、动态性、实用性、第

12、五章：先进制造模式1、（名词解释）先进制造模式AMM：作用于制造系统的具有相似特点的一类先进技术的方法的总称。特点：1、以获取生产有效性为首要目标。2、以制造资源快速有效集成为基本原则3、以人-组织-技术相互结合为实施途径，从而保证生产的有效性。实现AMM的必要条件：高柔性、可重组的自动化加工设备。标准化的、易维护的信息网络系统。人因的发挥和管理机构改革。2、（填空）制造模式类型：按制造过程：1、刚性制造模式2、柔性3、可重构。按信息流和物流运动方向：推动式生产、拉动式生产。按制造过程利用资源分：1、集成制造模式2、敏捷3、智能3、（名词解释）成组技术：将企业的多种产品，部件或零件，按一定相似

13、性准则。分类编组，并以这些组为基础，组织生产各个环节，实现多品种小批量生产的产品设计、制造和管理的合理化。基本原理：将零件按其相似性分类成组，使同一类零件分散的小批量生产，回合成较大批量的成组生产，从而使多品种，中小批量生产可以获得大批量生产的经济效果。4、（名词解释）并行工程：集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。（问答）特征：1、并行交叉2、尽早开始工作（填）关键支持技术：1、并行产品开发过程建模、仿真和优化2、并行工程的集成产品开发团队3、并行工程协同的工作环境4、数字化产品建模与CAx/DFx工具5、精益生产：通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求

14、关系等方面的变革，使生产系统能快速使用用户需求的不断变化，并能使生产过程中一切无用的，多余的或不增加附加值的环节被精简，以达到产品生命周期内的各方面的最佳效果。7、问答：精益生产方式的特征：1、以销售部门作为企业生产过程的起点，产品开发与产品生产均已销售为起点，按订货合同组织多品种小批量生产。2、产品开发采用并行工程方法和主查制，确保高质量、低成本，缩短产品开发周期，满足用户要求。3、在生产制造过程中实行拉动式的准时化生产，把上道工序推动下道工序的生产变为下道工序要求上道工序的生产，杜绝一切超前、超量生产。4、以人为中心，充分调动人的潜能和积极性，普遍推行多及其操作，多工序管理，并把工人组成作

15、业小组，不仅完成生产任务，而且参与企业管理，从事各种革新活动，提高劳动生产率5、追求无废品、零库存、零故障等目标，降低产品成本，保证产品多样化。6、消除一切影响工作的松弛点，以最佳工作环境、最佳条件和最佳工作态度从事最佳工作，从而全面追求尽善尽美，适应市场多元化要求，用户需要什么则生产什么，需要多少就生产多少，达到以尽可能少的投入获取尽可能多的产出。7、把主机产和协作厂之间存在的单纯买卖编程利益共同的共存共荣的血缘关系。8、（名词解释）敏捷制造：指企业在不断变化和不可预测的竞争环境中，快速响应市场和赢得市场竞争的一种能力。（填空）主要表现1、需求响应的快捷性2、制造资源的集成性3、组织形式的动

16、态性。10、虚拟制造：以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。11、（名词解释）智能制造：一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思和决策等。12、绿色制造：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、绘图题目：精益生产体系结构从底往上：一、计算机网络支持下的小组工作方式二、准时生产JIT；成组技术GT；全面质量管理TQC。三、零库存、高柔性、无缺陷四、精益生产体系先进制造考点狭义制造与广义制造的区别

17、。（1）狭义制造（小制造） 指产品的制作过程。即，产品的机械工艺过程或机械加工过程。定义1 制造是使原材料（采掘业的产品和农产品）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（大制造或现代制造） 指产品的全生命周期过程。定义2 制造是一个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、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。(国际生产工程学会1990年)2、第一、二、三产业。制造业的内涵：产业由能生产和提供产品与服务的企业和组织组成。经济构成划分为第一产业指开采自然资源的产业。第二产业是工业。第三产业又称服务业。制造业是所有与制造有关的企业生产

18、机构的总体。是对原材料加工或再加工以及对零部件装配工业的总称。中国制造业在世界的比重。我国已跻身世界制造大国行列我国制造业已具有世界制造大国的规模和水平。我国制造业已为全球制造和供应基地奠定了坚实的基础。我国成为继英美日之后的 “世界工厂”。其显著标志体现为： 1）提供重大装备能力不断提高2）制造业总体规模已居世界第一位(19.8%)3）各具特色的装备制造业集中地逐渐形成猿是怎么进化成人的。关于人类的发展过程，一般将其划分为四个阶段：1、早期猿人阶段。大约生存在300万年到150万年前，已具备人类基本特点，能直立行走，制造简单的砾石工具。 2、晚期猿人阶段。大约距今200万年到30万年前，身体

19、象人，脑量较大，可以制造较进步的旧石器，并开始使用火，如我国北京周口店的北京猿人。 3、早期智人（古人）阶段。距今10-20万年到5万年前，逐渐脱离猿的特征，而和现代人很接近，如德国的尼安德特人。 4、晚期智人（新人）阶段。大约4-5万年前，这时的人类的进化出现了明显的加速，在形态上已非常象现代人，在文化上，已有雕刻与绘画的艺术，并出现装饰物。如1933年发现的周口店龙骨山山顶洞人。此时原始宗教已经产生，已进入母系社会。在晚期智人阶段，现代人开始分化和形成，并分布到世界各地。人类文明发展分为几个阶段。1.蛮荒时代：700万年前250万年前2.旧石器时代（以打制石器为标志）：250万年前1.8万

20、年前3.新石器时代（以磨制石器和开始使用陶器为标志）：1.8万年前公元前3000年4.金属时代：公元前3000年1698年(1)公元前3000年，埃及人发明青铜器。(2)公元前1400年，赫梯人发明铁器。5.蒸汽时代：1698年1832年6.电力和内燃机时代：1832年1942年7.核能时代：1942年至今世界制造中心的转移。世界制造中心三次转移的分析 随着技术革命和经济全球化进程的加快，世界制造中心转移呈现加速的趋势。 英国保持约70年，德国50年，美国40年，日本20年。 世界制造中心转移并不总伴随世界科技中心的转移。 要保持世界制造强国的地位，首先要保持世界制造业科学技术的领先地位，否则

21、世界制造中心的地位很难保住。世界制造中心的转移使一些国家经济实现了跨越式发展，美国用47年的时间人均GDP翻了一番，德国为43年，日本为34年，并都发展成为世界经济强国。先进制造的定义和特点，与传统制造有什么区别。定义：先进制造工艺加工制造出的产品质量高、性能好、尺寸精确、表面光洁、组织致密、无缺陷杂质、使用性能好、使用寿命和可靠性高。 特点：1： 与传统制造工艺相比，先进制造工艺可极大地提高劳动生产率， 大大降低了操作者的劳动强度和生产成本。 2:先进制造工艺可大大节省原材料消耗，降低能源的消耗，提高了对 日益枯竭的自然资源的利用率。 3:应用先进制造工艺可做到零排放或少排放，生产过程不污染

22、环境，符合日益增长的环境保护要求。 4:能快速地对市场和生产过程的变化以及产品尺寸内容的更改做出反应，可进行多品种的柔性生产，适应多变的产品消费市场需求。先进制造模式的特点、定义和类型。1按制造过程可变性分类刚性制造模式（Dedicated Manufacturing Mode，DMM） 一般采用自动流水线，包括物流设备和相对固定的加工工艺，适应于大批量、少品种。特征：实现从设计、加工到管理的标准化和专业化生产；采用移动式的装配线和高效的专用设备，工序分散，节拍固定；实行厂内自制管理，纵向一体化组织结构；劳动分工很细；对市场和用户需求的应变能力较低。柔性制造模式（Flexible Manufa

23、cturing Mode，FMM）特征：工序相对集中，没有固定的节拍，物料的非顺序输送；将高效率和高柔性融于一体，生产成本低；具有较强的灵活性和适应性。单机柔性：采用单台数控机床来解决小批量、多品种的问题。灵活性较大，可提供加工一族产品系列的灵活性；从一种类型的零件转换到另一种类型的零件，不需要改变机床硬件，仅需要改变数控程序及夹具。 系统柔性:结合自动流水线与数控机床的特点，将数控机床与物料输送设备通过计算机联系起来，形成一个“柔性制造系统(FMS)”，来解决中等批量、中等品种的制造问题。可重构制造模式（Reconfigurable Manufacturing Mode，RMM）特征：制造系

24、统可按功能划分为若干制造单元。不管是加工系统、信息流，还是工件流和刀具流，或是组织机构和产品结构，所分单元即为模块。RMM是指将各种模块加以标准化，从标准化的模块中选出若干模块，以组成适合不同用户要求的制造系统2. 按信息流和物流运动方向分类精益制造模式（Lean Manufacturing Mode，LMM） 在制造过程中贯穿一种零浪费的生产理念。通常称为精益生产（Lean Production，LP），又称精良生产。它是1990年美国在研究总结日本丰田汽车公司准时生产（Just in Time，JIT）的基础上提出的。信息化制造模式 目前主要是通过制造资源计划（MRP,Manufactur

25、ing Resource Planning）或企业资源计划（ERP, Enterprise Resource Planning）来支持。信息化制造、MRP和ERP的基本思想是：基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转换组织制造资源，实现按需要按时进行生产.3. 按制造过程利用资源的范围分类(1) 集成制造模式(Integrated Manufacturing Mode, IMM)以计算机网络和数据库为基础，试图利用计算机软硬件将企业的经营、管理、计划、产品设计、加工制造、销售及服务等全部制造活动集合成一个综合优化的整体。集成的含义主要在于企业内部的信息集成与人员集成。 (2)敏捷制造模式(Ag

26、ile Manufacturing Mode, AMM)宗旨是使制造系统对市场有快速响应的能力，不以大幅度提高成本为其代价。强调企业间的紧密联系，以便共同尽快地最大限度地满足用户需求的变化。(3)智能制造模式(Intelligent Manufacturing Mode, IMM)是人工智能（AI）技术广泛应用于制造领域和响应制造活动全球化趋势的结果。它不仅强调信息集成，更强调知识集成。各模式的英文名字，名词解释。并行工程（CE,Concurrent Engineering）、敏捷制造（AM, Agile Manufacturing）、可重构制造（RM, Reconfigurable Manu

27、facturing ）、大量定制（MC, Mass Customization）、网络化制造（NM, Networked Manufacturing ）、成组技术（GT, Group Technology）、精益生产（LP, Lean production）、计算机集成制造（CIM, Computer Integrated Manufacturing ）、虚拟制造（VM, Virtual Manufacturing ）、智能制造（IM, Intelligent Manufacturing ）、绿色制造 (GM, Green Manufacturing)；精益生产的定义（作业题）（结构图）第五章

28、PPT20页图敏捷制造（名词解释），三个方面（填空题）。宗旨是使制造系统对市场有快速响应的能力，不以大幅度提高成本为其代价。强调企业间的紧密联系，以便共同尽快地最大限度地满足用户需求的变化。实现AMM的必要条件：高柔性、可重组的自动化加工设备。标准化的、易维护的信息网络系统。人因的发挥和管理机构改革。计算机集成制造（结构图）第五章PPT110页图虚拟制造的定义虚拟制造（Virtual Manufacturing，VM）是以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。智能制造（名词解释）智能制造（Intell

29、igentManufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的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、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。绿色制造绿色制造技术（Green Manufacturing, GM）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。它使产品从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低。精密加工精度：中国：普

30、通加工+-0.01mm 精密加工+-1um 超精密加工+-0.1um 日本：普通加工+-1um 精密加工+-0.01um 超精密加工+-0.001um17、3D打印技术定义它是利用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过一层又一层的多层打印方式，构造零件对象。SL技术定义SL技术（光固化技术），是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的，这种液态材料在一定波长和强度的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料也就从液态转变成固态。高能束加工常用方法：激光机工、电子束加工、离子束加工共同特点：加工速度快，热流输入少，对工件热影响少，工件变形少。束流能够聚焦而且有极高的能量密度，激光加工、电子束

31、加工可使任何坚硬、难熔的材料在瞬间熔融汽化，而离子束加工是以极大能量撞击零件表面，使材料变形、分离破坏。工具与工件不接触，无工具变形及损耗问题。束流控制方便，容易实现加工过程自动化。莲花效应的原理莲花效应主要是指莲叶表面具有超疏水(superhydrophobicity)以及自洁(self-cleaning)的特性。由于莲叶具有疏水、不吸水的表面，落在叶面上的雨水会因表面张力的作用形成水珠。纳米材料的优势、领域纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。纳米材料在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景响尾蛇导弹的原理响尾蛇导弹的原理就像它的名字响尾蛇的扑食方式一样，利用目标自身产生的热量而对外部辐射的红外线对目标进行定位、攻击。优点是可以精确测定目标方位角，利用激光元件测距。激光加工的优点几乎对所有材料都可加工。加工效率高，可实