青科大先进制造技术答案

1、第一章：1、制造的概念狭义：为机电产品的机械加工工艺过程广义：1990 年：制造是涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产打算、生产过程、质量保证、经营治理、市场销售和效劳的一系列相关活动和工作的总称。2、四次产业革命1733-1878又称为：蒸汽革命。产业革命的标志：瓦特制造的蒸汽机。英国的制造业孕育和实现了瓦特的制造制造业和瓦特的制造推动了热力学理论的诞生。二、其次次产业革命：1879-1945 1又称为：电气革命。产业革命的标志：电灯爱迪生、 贝尔、电机西门子等电气化产品。制造业肇始了电的应用，而后才有麦克斯韦电动力学理论的诞生。麦克斯韦电动力学理论推动了20 世纪初开头的无线电、微波、雷

2、达、合成孔径、微波成像、卫星通信、宇宙微波探测等技术的进展。 5牛顿力学和电动力学又为量子力学的进展指引了道路，导致了量子场论的创立。1945-1972又称为：电子原子革命。产业革命的标志：原子弹194、电子计算机1946、晶体管194电子技术等。微电子制造技术开创了全的信息时代。四、第四次产业革命：1973- 1又称为：高技术产业革命。产业革命的标志：众多高技术产品，如微电子产品、电脑、一代通信产品、一代 汽车、磁悬浮列车、一代飞机、机器人、生物工程产品、一代药物、绿色食品、转基因产品等等。 3微器件制造工艺，如拉单晶、掺杂、集中、离子注入、外延、溅射、化学沉积CV、光刻、外表贴装、自动化组

3、装、进而到纳米器件制造工艺将把高技术产业革命推向顶峰。 3、先进制造技术的概念、体系构造、学科内容课本P12其次章：1、现代设计的概念现代设计：现代产品设计强调全生命周期设计，即产品设计是一个“设计-评价-再设计”，只要产品还在生产和销售，就必将反响大量的用户信息和生产制造信息，并要求对产品不断进展修改。因此，设计贯穿于产品的整个生命周期。现代设计技术：现代设计技术是以满足市场产品质量、性能、时间、本钱、价格综合效益最优为目的，以计算机关心设计技术为主体，以学问为依托，以多学科方法及技术为手段，争辩、改进、制造产品活动过程所用到的技术群体的总称。2、现代设计的体系构造根底技术 传统的设计理论与

4、方法，特别是运动学、静力学与动力学、材料力学、构造力学、热力学、电磁学、工程数学的根本原理与方法等方面。主体技术 CADIntelligentCAICA等支撑技术 方法及手段的支撑。应用技术 械、周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彩的具体技术群。3、计算机关心设计的关键技术几何造型技术主模型技术与相关性设计CAD 与其它CAX 系统的集成技术标准化技术4、有限元单元类型板壳单元单元： 三角形、四边形单元薄板：实际构造的板的边长510 倍。壳：圆筒、球、椭圆等的曲面板状构造。外径R与板厚t比 R/t5 即视为壳。实体单元：六面体、五面体、四周体轴对称单元分别承受轴对称

5、梁单元和轴对称板单元。刚体Rigid单元质量单元弹簧单元阻尼单元间隙单元焊接单元5、有限分析的步骤前处理几何模型网格模型单元、材料特性约束条件载荷条件求解选择分析类型，确定求解软件后处理输出结果：应力、应变、变形、温度等，进展评价6、有限元分析、CAE 的主要工具软件系统课本P41手写7、反求工程的概念、分类、测量系统、软件工具(Reverse Engineering,RE准确、高速的扫描，得到其三维轮廓数据，协作反求软件进展曲向重构，并对重构的曲面进展在线精度分析、评价构造效果，最终生成IGES 或 STL 数据，据此就能进展快速成型或CNC数控加工。逆向工程技术:“将产品样件转化为CAD

6、模型的相关数字化技术和几何模型重建技术”的总称.逆向工程分类(1)实物逆向：在已有实物条件下，通过试验、测绘和分折，提出再制造的关键；其 中包括功能逆向、性能逆向、方案、构造、材质、精度、使用标准等多方面的逆向。实物逆向对象可以是整机、部件、组件和零件。(2)软件逆向：产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关标准和标准、治理标准和质量保证手册等均称为技术软件。软件逆向中有三类状况：1)既有实物， 又有全套技术软件；2)有实物而无技术软件；3)无实物，仅有全套或局部技术软件。(3)影像逆向：无实物，无技术软件，仅有产品相片、图片、广告介绍、参观印象和影视画面等，要从其中去构思、想象来逆

7、向，称为影像逆向，这是逆向对象中难度最大的。影像逆向本身就是创过程。目前还未形成成熟的技术。一般要利用透视变换和透视投影形成不同透视图，从外形、尺寸、比例和专业学问，去琢磨其功能和性能，进而分析其内部可能的构造。逆向工程测量系统接触式测量依据测头的不同，可分为触发式和连续式。如三坐标测量机非接触式测量依据原理的不同，可分为三角形法、构造光法、计算机视觉法、激光干预法、激光衍射法、CT 测量法、MRI测量法、超声波法和层析法等。三坐标测量机，逐点扫描，速度慢。Imageware 是有名的逆向工程软件8、绿色设计、绿色产品的概念，与一般产品的不同Green product , GEnvironme

8、nt Conscious ECGP 就是在其生命周期全过程中，符合特定的环保要求，对生态环境无害或危害很小，资源利用率很高，能源消耗低的产品。绿色设计绿色设计Green DesigG又称生态设计Ecological DesigE，环境设计Design for Environment，DFE等。废弃处理，着重考虑产品的环境属性自然资源的利用、对环境和人的影响、可拆卸性、可回收性、可重复利用性等，并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，并行地考虑并保证产品应有的根本功能、使用寿命、经济性和质量等。9、绿色设计的材料选择原则 绿色设计的材料选择原则：1Whirlpool 20 4 种，处理废物

9、的本钱下降了 50以上，材料本钱降低，性能提高。2、削减在加工过程中对环境产生负面影响的材料能源3 木板制成包装用托架，与同强度木材比重量减轻3/4，节约了木材资源和运输本钱，塑料 /铝4作用下自然分解的塑料制品包装材料。5、尽可能选择无毒、无害的材料。10、可拆卸性设计和可回收性设计的原理影响因素？设计准则？第三章1、柔性制造技术的分类柔性制造单元柔性制造系统柔性制造线柔性制造工厂2、柔性的含义设备柔性：指制造系统中能加工不同类型零件所具备的转换力量，其中包括刀具转换、夹具转换等。工艺柔性：能以多种工艺方法加工某一零件组的力量。如镗、铣、钻、铰、攻螺纹等加工。工序柔性：能自动转变零件加工工序

10、的力量。,能自动将工件转换到另一台设备上加工。可以依据负荷,自动转变加工路线,提高利用率,削减等待时间。产品柔性：产品转变时能经济、快速的转产。批量柔性：能在不同批量下运行都能猎取经济效益。扩展柔性：能依据生产的需要组建和扩展生产力量。3、柔性制造系统的组成，加工系统的机床配置形式、加工系统的组成、物料运储系统的分类和构成是自动化的物料储运系统，三是计算机把握系统。FMS机床配置形式FMS 中机床设备的配置有互替式、互补式及混合式多种形式所谓互替式就是指纳入FMS 互替式配置的机床输出的角度来看，互替式机床之间是一种并联关系，工件可随机输送到系统中任何一个恰好空闲的工位进展加工，假设某一工作台

11、发生故障，系统仍能维持正常的工作。所谓互补式配置就是纳入系统的机床是相互补充的，各自完成某特定的工作，各机床之间不能相互代替，工件在肯定程度上必需依据挨次经过各加工工位。鉴于互替式和互补式配置的各自特点，现有FMS 大多实行互替机床和互补机床的混合使用形式。加工系统由两台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元、工业机器人及其它 加工设备所组成，例如测量机、清洗机、动平衡机或各种特种加工设备等，用以完成多种工序的加工。自动物料系统 运输设备储存自动物料系统运输设备储存设备机器人及机械手工业机器人运输小车堆垛起重机AGV架空单轨小车/有轨小车传送带自重输送步伐式履带式物料进出站滚导滑导立体仓库托盘

12、站刀具库4、虚拟制造的概念、分类、特点虚拟制造：Virtual Manufacturing, VM，是国际上近年来提出的一项型制造技术，就是利 程，包括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检测等，并进展过程治理和把握。分为以设计为中心的虚拟制造Design-centered VM，如虚拟样机；以生产为中心的虚拟制造Production-centered VMControl-centered VM，其实现工具为虚拟仪器虚拟制造的特点与实际制造相比较，虚拟制造的主要特点是：1)制造、测试，甚至设计人员或用户可“进入”虚拟的制造环境检验其设计、加工、装 配和操作，而不必依靠于传统原型样机的

13、反复修改。2)可使分布在不同地点、不同部门的不同专业人员在同一个产品模型上同时工作，相互沟通，信息共享，削减大量的文档生成及其传递的时间和误差，从而使产品开发以快捷、优质、低耗来响应市场变化。3)供给关键的设计和治理决策对生产本钱、周期和力量的影响信息，以便正确处理产品性能与制造本钱、生产进度和风险之间的平衡，作出正确的决策。4)提高生产过程的开发效率，可以依据产品的特点优化生产系统的设计。5)通过生产打算的仿真，优化资源的利用，缩短生产周期，实现柔性制造和灵敏化制造。6)可依据用户的要求修改产品设计，准时作出报价和保证交货期。7)产品开发中可以及早觉察问题，准时进展更正。5、虚拟样机的本质

14、是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息治理技术、交互式用户界面技术和 虚拟现实技术等综合应用的技术。6、多体系统动力学模型组成多体系统动力学模型组成部件Part、约束Constrain、作用力Forc的微分代数方程Algebraic and differential equatio。部件：在动力学中，主要关注部件惯量大小，与实际零部件不肯定一一对应。约束：约束用来对一个或多个部件的运动做出限制。如各种运动副。作用力：力矩、作用力和反作用力、集中力和分布力、线性和非线性力等。可以是任意状态变量的函数。自定义的微分代数方程：对于一些特别要求，可参加用户所需的方程。7、虚拟样机分析流程、分析策略

15、虚拟样机仿真分析流程多体系统力学分析主要任务是进展运动学、动力学和静力学计算，这样的软件一般包括三个模块：前处理模块、求解模块、后处理模块。前处理：各种参数输入，建立分析模型；后处理：结果数据处理，如生成曲线、数表、动画等。求解：是核心局部，自动生成系统的动力学方程，并供给静力学、运动学和动力学的结算结果。虚拟样机仿真分析策略在进展虚拟样机仿真分析时，常用以下策略：应实行循序渐进、从简洁分析逐步进展到简单的机械系统分析的策略。在最初的仿真分析建模时，不必过分追求构建几何形体的细节局部同实际构件完全全都，此阶段的关键是能够顺当进展仿真并获得初步结果。此时，只要仿真构件几何形体的质量、质心位置、惯

16、性距和惯性积同实际构件一样，仿真结果是等价的。等获得满足的仿真分析结果后，再完善构件几何形体细节和视觉效果。假设样机模型中含有非线性阻尼，可以从分析线性阻尼开头，之后再分析非线性阻尼。子系统整个系统分析。在进展简单机械系统仿真分析时，可以将整个仿真系统分解为假设干个子系统，先对这些子系统进展仿真分析和试验，逐个排解建仿照真过程中隐含的问题，最终进展整个系统的仿真试验。8、CIM/CIMS的概念、定义和来源CIM：计算机集成制造课本P107 信息的“集成” CIMS：计算机集成制造系统课本P107基于CIM 的优化制造系统9、CIMS的递阶把握系统CIMS 的递阶把握系统所谓递阶把握Hierar

17、chicalContro或树状的命令/反响把握方式。高一级装置把握次一级装置，次一级的功能更具体，而最终一级就是完成要求的最具体的最终一道任务。美国国家标准局提出了有名的 5 级递阶把握模型，分别是：工厂层、车间层、单元层、工作站层和设备层。10、网络制造和灵敏制造的特点和区分灵敏制造特点1技术研发力量生产的柔性力量共性化生产4动态合作5激发员工的制造精神6型的用户关系网络化制造的特征: 社会范围内的资源共享第四章1、MEMS 的含义MEMS 的含义微机电系统是由电子和机械元件组成的集成化微器件或系统，它是承受与集成电路兼容的大批量处理工艺制造的，并且尺寸在微米到毫米之间。它将计算、传感与执行

18、融为一体，转变了我们感知和把握自然界的方式。MEMS 主要包括三局部：微型传感器、执行器和相应的处理电路。2、快速成型的概念、原理、图形识别快速成型(Rapid Prototyping)技术是近年来进展起来的直接依据CAD 模型快速生产样件或零件CAD 先进制造技术的重要组成局部。基于材料累加原理的快速成型的操作过程实际上是一层一层地离散制造零件方法和材料不同而已。3、周密加工的环境要求加工环境要求恒温、恒湿、干净、隔绝振动1100 级每立方0.5m 100 个以上的干净室。2200.06之间。34050RH 4050会生锈。4气流和压力：室内气流以均匀速度向同一个方向流淌；室内压力高于室外，

19、保持正压。5振动：带防振沟的隔振地基；把机床放在地下室；使用隔振气垫。4、MRP 概念、进展MRP:物料需求打算20.40 20.60 时段法MRP20.70 MRP20.80 MRPII20.90ERP5、精益生产的概念精益生产其实指的就是丰田生产方式。简言之，精益生产就是准时制造，消灭故障，消退一切铺张，向零次废品、零库存进军。6、丰田的看板系统、生产方式特点，优势丰田生产系统实际上由准时制生产和自动故障检报两大支柱组成而成。我国以及西方各国，往往是将丰田生产系统同JIT 等同起来，其实自动故障检报是丰田生产系统必不行少的组成局部，否则是无法削减库存、无法实施JIT 的。7、PDM 的功能、原理PDM 的主要功能概述电子仓库和文档治理功能工作流与过程治理产品构造与配置功能零