先进制造技术习题及解答

3简要说明快速原型制造技术实现零件的成型过程。2.扫描隧道显微镜(STM)的原理是用极尖的探针对被测表面进行扫描，探针和被测表面非常接近，在一定的电场作用下产生隧道电流。探针和表面间距离的极微小变化将使隧道电流产生很大变化。扫描时探针升降以保持隧道电流不变，因而可测出表面形貌高低。3.（1）首先将CAD（2（3）由数控成型机接收控制指会，以平面加工的方式，按顺序（从下往上）加工各单元层面，并逐层粘接起来。最后，得到与CAD4.ISO是国际标准化组织，与全面质量管理是两码事。1）具有先进的系统管理的思想2）强调建立全面的有效的质量管理体系3）目的在于让顾客满意、社会受益。1、狭义：为机电产品的机械加工工艺过程广义：制造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、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。2、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。3.电子.信息.材料.能源和现代管理等方面的成果,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,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术总称,也是取得理想技术经济效果的制造技术的总称.41、电火花加工基于电火花腐蚀原理，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，2(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、1）用机器代替手工，从作坊形成工厂3）柔性化、集成化、智能化和网络化的现代制造技术4、1）在发达国家中,制造业创造了约60%的社会财富、约45%的国民经济收入。2）据统计，美国68%的社会财富来自于制造业。12AMAgileManufacturing）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造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。3、CE并行工程即concurrentengineering，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，在设计新质量检测、可靠性、成本等各种因素。4CIMComputerIntegratedManu-facturing,简称CIM20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FMSFMS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(市场需求。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。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。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，从而快速堆积制作出产品实体模型。四、分析题1、分析CIMS和FMS的有哪些相同和不同的地方CIMSMISMRPII计算机辅助设计系统（CADCAPPCAM2FMS,NCCNCCIMS正是在这些自动化系统的基础之上发展起来的，它根据企业的需求和经济实力，把各种自动化系统通过计算机实现信息集成和功能集成。当然，这MIS实现了多种管理功能的集成，FMS实现了加工设备和物料输送设备的集成等等。柔性制造系统是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。该系统由电子计算机实现自动控制，能在不停机的情况下，满足多品种的加工。柔性制造系统适合加工形状复杂，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料传送柔性大，但人员柔性仍然较低。2、并行工程于串行工程相比有哪些优缺点?并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期（从概念形成到产品报废）内各阶段工作，通过建立各决策者之间的有效的信息交流与通讯机制，综合考虑各相关因素的影响，使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现，并得到解决，从而使产品在设计阶段便具有良好的可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面的特性，最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备和制造时间。敏捷性是通过将技术、管理和人员三种资源集成为一个协调的、相互关联的系统来实现的。首先，备上的具体体现是：由可改变结构、可量测的模块化制造单元构成的可编程的柔性机床组；“智能”制五、综合应用题1.由于飞机具有复杂的气动外形，外形表面要求光滑流线，内部结构十分复杂，全机零件有几万个，是离散型制造业中产品设计、工程分析和工艺制造最为复杂、加工周期最长的高技术产品。因此，计算机辅助设计/辅助分析/辅助制造(CAD/CAE/CAM)无纸设计和制造是航空产品转包生产的主要特点。2.在航空产品开发和转包生产中，产品图纸和工程信息的传递和管理、飞机工装设计、复杂骨架结"航空产品质量第一"相适应的质量管理以及适应转包部件严格准时交付(JIT)的生产管理和项目管理等，都需要信息集成技术的支持。率。光固化成形，叠层实体制造，选择性激光烧结，熔融沉积。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。膜318.优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础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27.优化设计的三要素是：目标函数，设计变量31.绿色设计的主要内容包括：绿色产品设计的材料选择与管理，产品的可拆卸性设计，可维修设计库，产品的可回收性设计，。，和绿色产品设计数据。36.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，牺牲层技术和外延生长技37.工业机器人一般由机械系统，控制系统，驱动系统和智能系统等几个部分组成。加工系统，物流系统，信息控制系统和一套计算机控制系物料需求计划和制造资源计划，而ERP是指企业资源计划，其核心思。超细晶粒硬质合金3)立方氮化硼专用机器人2)通用机器人3)示教再现机器人4)46.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47.CIMS的三大特征分别为数据驱动49.CIMS分成五个层次，即工厂级、车间级、单元级、工作站级和设备级在机械领域的应用。1、先进制造技术的概念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。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、良好的技术经济效益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的固体材料或复合材料6、微型机构7、微型加工和装配技术4、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41、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，防止对环境的不利影响。不采用对环境有害的原料，不生产对环境有害的产品。2、改革生产工艺和设备，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，减少和杜绝生产中的跑、冒、滴、漏。4、进行产品的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和管理保障。7、简述绿色再制造的主要关键技术？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一、ATM吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群柔性制造技术：集数控技术、计算机技术、机械人技术以及现代管理技术为一体的现代制造技术柔性制造系统(FMS)：由若干台数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成，并能根据制造任务或生产品种的变化迅速进行调整，以适应多品种、中小批量生产的自动化控制系统绿色产品(GP)：在产品全生命周期内，能节约资源和能源，对生态环境无危害或少危害，且对生产者及使用者具有良好保护性的产品高速加工技术：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制造业：指将制造资源，通过制造过程转化为可供人们使用和消费的产品的行业CIM提高企业适应市场竞争的能力并行工程（CE广义制造自动化；包含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、洁净的目标反求工程(RE)；以已有产品为基础，进行消化、吸收并进行创新改进，使之成为在新产品的一种开发模式精益生产（LP效配置和合理使用企业资源为企业谋求经济效益的一种新型企业生产方式物料需求计划（MRP制造资源计划(MRPⅡ：将MRP和企业的财务系统连接起来，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的生产管理信息系统1、高速加工加工技术：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，极大地提高材料切除率，并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术高速切削理论：一定的工件材料对应有一个临界切削速度，再该切削速度下切削温度最高高速加工的优点：切削力低、热变形小、材料切除率高、高精度、减少工序5应用：汽车工业大批生产、难加工材料、超精密微细切削、复杂曲面加工、航空工业关键技术：高速主轴、快速进给系统、高性能的CNC控制系统、先进的机床机构、高速切削的刀具系统刀具材料：硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚石刀具、立方氮化硼刀具2、高速切削机床和普通数控机床的区别：高速主轴、快速进给系统、高性能的CNC控制系统、先进的机床机构、高速切削的刀具系统5、广义制造自动化；包含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、洁净的目标阶段划分：刚性自动化、柔性自动化和综合自动化特点：提高劳动生产率、提高产品质量、降低制造成本、提高经济效益、改善劳动条件、有利于产品更新、提高企业的市场竞争力6、狭义制造：生产车间内和物流有关的加工和装配过程广义制造：产品生命周期内一系列相关联系的生产活动制造技术发展的五个时期：工厂式生产时期、工业化规模生产时期、刚性自动化发展时期、柔性自动化法时期、综合自动化发展时期7、绿色产品(GP)：在产品全生命周期内，能节约资源和能源，对生态环境无危害或少危害，且对生产者及使用者具有良好保护性的产品特点：优良的环境友好性、最大限度的利用材料资源、最大限度的节约能源8、与传统设计不同、绿色设计是以保护环境资源为核心的设计过程，在产品的生命周期内优先考虑的是产品的环境属性，在满足环境目标的同时保证产品的基本性能和使用寿命绿色设计的主要内容：绿色产品的描述与建模、绿色设计的材料选择、面向拆卸性设计、产品的可回收性设计、绿色产品的成本分析、绿色产品设计数据库9、现代设计技术是在传统设计方法基础上继承和发展起来的，是一门多专业和多学科交叉，其综合性很强的基础技术学科现代设计技术的诞生和发展与计算机技术的发展息息相关，相辅相成，计算机辅助设计技术以其对数值计算和对信息与知识的独特处理，成为现代设计技术的主干。10(RE)；以已有产品为基础，进行消化、吸收并进行创新改进，使之成为在新产品的一种开发模式615、微机械特征：体积小，精度高，重量轻、性能稳定，可靠性高、能耗低，灵敏度和工作效率高、多功能和智能化、适用于大批量生产，制造成本低光刻加工的工艺过程：氧化、涂胶、曝光、显影、腐蚀、去胶、扩散LIGA技术的工艺过程：深层同步辐射X射线光刻、电铸成形、注射16、特种加工技术是采用非常规的切削加工手段，利用电、磁、声、光、热等物理及化学能量直接加于被加工工件部位，达到材料去除、变形以及改变性能等目的的加工方法方法：激光加工、超声波加工、电火花加工、电解加工、水射流切割加工17、产品数据管理（PDM）是一种管理所有与产品相关的信息和过程的技术。体系结构：第一层支持层，第二层对象层，第三层功能层，第四层用户层主要功能：电子资料室管理和检索、产品配置管理、工作流程管理、项目管理功能18、精益生产（LP）的基本思想：资源优越配置，消除无效浪费和劳动特征：123的准时化生产4）以“人”为中心，充分调动人的潜能和积极性5）追求无废品、零库存、零故障等目标，降低成本6）消除一切影响工作的“松弛点”7）主机厂和协作厂“共存共荣”体系结构或措施：及时生产、组成技术、全面质量管理主要内容：1）主查制的开发组织，并行式的开发程序2）拉动式的生产管路3）以人本管理为根本的劳动组织体制4）简化产品检验环节，强调一体化的现场质量管理5）总装厂和协作厂之间的相互依存6）以顾客为中心的销售政策19(AM)的关键因：企业的信息网、虚拟公司、敏捷制造的基础结构、敏捷型的员工、虚拟制造敏捷制造的基础结构：物理、法律、社会、信息基础结构20、并行工程的（CE目标：提高企业市场竞争力，赢得市场竞争关键技术：产品开发过程的重构、集成的产品信息模型、并行设计过程的协调与控制关键因素：1）并行工程是一种工作模式，而不是具体的工作方法2）并行工程着重于产品设计一开始就对产品的关键因素进行全面考虑，以保证产品设计一次成功1、制造过程产品从设计、＿＿、＿＿、＿＿、报废、回收等的全过程，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的＿＿＿或＿＿＿＿的行业。3、制造生产的运行过程，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：“直立和＿＿创造了人类，而＿＿是从＿＿＿＿开始的。动物所做到的最多是收75、现代制造技术的四个基本特征是＿＿＿＿、＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿。6、上个世纪70年代,美国不重视＿＿＿＿,把＿＿＿＿称为“＿＿＿＿”,结果导致美国80年代的经济衰退。7、第三次产业革命的标志：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿