先进制造技术 试卷及答卷(AB卷)

PAGE扬州大学试题纸（答卷）(2009－2010学年第一学期)机械工程学院机械06(年)级课程先进制造技术（A）卷题目一扬州大学试题纸（答卷）(2009－2010学年第一学期)机械工程学院机械06(年)级课程先进制造技术（A）卷题目一二三四五六七八九十总分得分244036100一、概念题（24分，每题2分）先进制造技术内涵：是在传统制造技术基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源以及现代管理技术的成果，将其综合应用于设计开发、加工装配、检验测试等产品制造全过程，提高市场适应和竞争能力的制造技术总称。优化设计规格化数学模型可表示为：①目标函数：MinF(X)；②设计变量：X=(x1,x2,…,xn)T；③设计约束：gu(x)≤0,hv(x)=0。若已知各元件可靠度为Ri，则串联系统可靠度为，并联系统可靠度为：；若已知由n个元件组成的系统可靠度为Rs，以等分配方法，求解串联系统各元件可靠度为，并联系统各元件可靠度为。材料受迫成形：在特定的边界和外力约束下的成形方法，如铸造、锻压等；材料去除成形：将一部分材料有序地从基体从分离出去的成形方法，如车铣铇磨加工；材料堆积成形：应用合并与连接等手段，将材料有序合并堆积成形方法，如RPM。消失模铸造的基本工艺为：是利用泡沫塑料作为铸造模型，直接在模型四周填充型砂，不分上下模，泡沫塑料模型在浇注过程中被气化。目前纳米级超精密切削加工一般采用天然金刚石刀具，然而这类刀具不能切削加工钢铁类材料，原因是与铁族元素产生化学反应和亲和作用。超精密切削最小厚度与哪些因素有关：与刃口圆弧半径、摩擦系数、切削条件等因素有关。裁剪框学院___________系____________班级_____________学号____________姓名_____________装订线第2页裁剪框绿色产品的定义包括（1、2、4）。①对环境没有污染的产品；②使用安全的产品；③带绿色的产品；④可回收利用的产品消失模铸造是一种（1）。①以泡沫塑料为模芯的铸造工艺；②以石蜡为模芯的铸造工艺；③用金属模进行铸造的工艺；④气冲压铸造工艺。7．超精密切削时最小切削厚度hDmin与刀具刃口圆弧半径ρ相关，若能正常切削hDmin＝1nm，要求刀具刃口半径大约为（4）。①0.3-0.4μm；②30－40nm；③3－4μm；④3－4nm8．高速加工机床的高速主轴轴承常用一种陶瓷轴承，是由于该轴承（1、2、4）。①密度低，离心力小；②刚度高；③韧性大；④摩擦系数低9．熔丝沉积快速成形工艺（FDM）是（1）。①逐层熔丝喷射成形，不需激光器；②逐层粘结成形，需要激光器；③逐层烧结成形，需要激光器；④逐层固化成形，需要激光器或紫外光10．数控系统是数控机床的控制系统，它由（2）组成。①数控装置和PLC；②数控装置、伺服系统、检测装置和PLC等；③可编程控制器；④数控装置、PLC和管理器11．示教再现式机器人的编程方法为（3），①用机器人语言在线式编程；②用机器人语言离线编程；③通过示教盒或示教臂编程；④上述方法均可12、根据系统柔性度从高到低，为下列自动化自动制造系统排序（2－1－3－4）。①FMS；②CNC；③FML；④刚性自动线13．柔性制造系统中的自动化运输小车（AGV）的导向方法为（4）。①通过通电导线产生的磁场导向；②通过带有荧光材料的油漆或色带导向；③通过激光灯台导向；④可通过上述三种方法导向裁剪框第3页14.物料需求计划MRP中的计划交付量和计划投放量的关系为（2）。14.物料需求计划MRP中的计划交付量和计划投放量的关系为（2）。①前者大于后者；②两者在数量上相同，在时间上后者比前者前置一个提前期；③前者小于后者；④两者在数量和时间均相同。15．PDM是一种软件系统，是（1）。①管理所有与产品相关信息和过程的系统；②最大限度地减少库存的物流管理软件系统；③管理企业物料流动、成本核算以及财务的软件系统；④负责供应链管理的现代化生产管理系统。16．及时生产所用的看板是一种（2）。①职工考勤卡；②生产管理工具；③工作业绩告示板；④上述三种均不是。17．全面质量管理（2、3、4）。①检查每一个零件质量；②质量管理贯穿产品全生命周期；③强调源头质量的概念；④强调全员参加的一种质量管理模式。18．并行工程的内涵为（4）。①各个生产环节同时进行；②前一环节完成后进行后一生产环节；③后一环节提前进行；④各个生产环节同时考虑尽可能同时进行。19．在精益生产的体系结构中，其基础为（1）。①群体工作小组和并行工程工作方式；②成组技术；③全面质量管理；④及时生产。20．敏捷制造模式下的动态联盟是一种（4）。①为了赢得市场竞争而组建的中介机构；②为了赢得市场竞争而组建的研究机构；③为了赢得市场竞争而组建的营销实体；④为了赢得市场竞争而组建的联盟性型、临时型的生产经营实体。三、分析题（30分）1、阐述高速切削加工涉及哪些先进的技术和装备（10分）。三、分析题（30分）1、阐述高速切削加工涉及哪些先进的技术和装备（10分）。高速切削加工主要涉及如下技术装备：高速主轴单元：采用“电主轴”单元结构，具有重量轻、振动小、噪音低、结构紧凑、响应性能好的特点。高速进给单元：采用直线电机直接驱动，几乎没有反向间隙，加、减速特性好。高速机床结构：须有足够的刚度和强度，高的阻尼特性和热稳定性。高速加工工具：有良好热稳定性，必须进行严格动平衡。高速CNC控制系统：必须有高运算速度和控制精度。2、综合分析数控机床CNC、加工中心MT、柔性制造单元FMC以及柔性制造系统FMS几种自动化制造设备的特点和区别（12分）。功能组成柔性度生产率数控机床CNC自动加工CNC++++加工中心MC自动加工+自动换刀CNC+刀库+自动换刀装置+++++柔性制造单元FMC自动加工+自动换刀+自动上料MC+托盘库+++++柔性制造系统FMS自动加工+自动换刀+自动上料+综合管理MC/FMC+刀具储运系统+工件储运系统+控制系统++++3、设某企业生产的X产品由如下图所示的结构组成，该产品各零部件主要生产参数如表1所示，各周的生产计划如表2所示。请计算X产品的A、B部件以及C零件计划投放时间和投放量，完成表2中未完成的部分（14分）。略。 高速切削是基于Salomon切削理论而出现的，他将切削分为：高速切削是基于Salomon切削理论而出现的，他将切削分为：常规切削区、不能切削区、高速切削区三个区域；高速切削具有切削力低、热变形小、材料切除率高，可提高加工质量、简化工艺流程等特征。LIGA是一种微细加工工艺技术，其工艺过程包括光刻、电铸和微注射三种工艺为一体的三维立体微细加工的复合过程。开放式数控系统为：满足数控系统的扩展和用户自主开发的需要的系统，目前实现开放式数控系统的途径有PC＋专用数控模板；PC＋运动控制卡；纯PC软件型。精益生产内涵为：运用多种现代管理方法和手段，有效配置和合理使用企业资源，为企业谋求最佳经济效益的一种新型企业生产方式；精益生产体系结构可用质量屋表示，其基础为：计算机网络支持下的群体工作小组和并行工程的生产作业方式；技术支柱为：及时生产、全面质量管理和成组技术。敏捷制造内涵：企业以高速、低耗的方式来完成自身的调整，以适应当今市场持续多变的能力，依靠不断开拓创新来引导市场，赢得竞争。动态联盟为敏捷制造的组织形式，其生命周期可表示为：机遇出现-选择伙伴-模拟设计-联盟建立-联盟运营-联盟解散。二、选择题（单选或多选，40分，每题2分）在下列行业中，哪些属于制造业（2）①机床厂；②发电厂；③电视机厂；④汽车厂在下述各种技术中，不属于先进制造技术的为（3）。①快速原型制造技术；②优化设计技术；③生命遗传技术；④柔性制造技术现代设计技术中，其主体技术为（2）。①现代设计方法学；②CAD技术；③可靠性设计技术；④动力学反求工程为一种新型产品开发方法，其流程为（2）。①市场需求-产品设计-加工制造-装配检验；②已有产品-数据获取-模型重构-加工制造；③用户需求-整机总装-部件装配-零件加工；④设计、工艺、加工制造等同时进行。 一、概念题（24分，每题2分）1.狭义与广义制造区别为：狭义制造是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程；而广义制造是指包含从市场分析、产品设计，到加工装配、售后服务等产品生命周期内所有的生产活动；制造系统：是为达到制造目的而构造的物理或组织系统。制造业：是所有与制造有关的企业群体的总称。2.产品造型建模有线框模型、表面模型、实体模型、特征参数模型、产品数据模型等建模技术，其中线框模型、表面模型、实体模型为实体模型。3.优化设计三要素分别为：目标函数、设计变量、设计约束；何为优化设计可行域：是指设计变量所允许取值的设计空间。机械零件可靠性设计原理模型为零件应力-强度干涉模型R=P(X-Y≧0)；串联系统可靠度计算公式为：并联系统可靠度计算公式为：例举材料受迫成形：如铸造、锻压、粉末冶金和高分子材料注射成形等；例举材料去除成形：如车、铣、刨、磨以及电火花加工、激光切割加工等；例举材料堆积成形：如快速原型制造、焊接、粘合等。超塑性成形是指利用金属材料在一定条件下呈现出异常低的流变抗力、异常高的延伸率现象进行加工成形的工艺方法；常见的超塑性有细晶超塑性和相变超塑性两种类型。为什么超精密切削加工一般采用金刚石刀具因具有极高的硬度、耐磨性好、热稳定性和导热性能好、能磨出极其锋锐的刃口、与有色金属间亲和力小。超精密加工要求的支持环境为：净化的空气环境、恒定的温度环境、较好的抗振动干扰环境。分析高速切削特点：切削力低、热变形小、材料切除率高、提高了加工质量、简化了工艺流程。开放式数控系统为：满足数控系统的扩展和用户自主开发的需要的系统，目前实现开放式数控系统的途径有PC＋专用数控模板；PC＋运动控制卡；纯PC软件型。精益生产：以充分发挥人的作用为根本，有效配置和合理使用资源的生产方式；精益生产体系结构的技术基础为:：计算机网络支持下的并行工程方式；技术支柱为：及时生产；成组技术；全面质量管理；敏捷制造内涵是在竞争-合作-协同机制下实现对市场灵活快速反应的一种生产制造模式；敏捷制造具有①快速响应市场变化；②全生命周期让用户\o"顾客满意度"满意；③灵活的动态组织机构；④开放的\o"基础结构"基础结构和\o"先进制造技术"先进制造技术等特征。二、选择题（40分，每题2分，注：少选多选均扣分）在下列行业中，哪些属于制造业（1、4）①机床厂；②水厂；③银行；④汽车厂在下述各种技术中，不属于先进制造技术的为（2、3）。①快速原型制造技术；②栽培技术；③生命遗传技术；④柔性制造技术CAD是现代设计的主体技术，其主要功能包括（1、2、4）。①几何造型；②工程分析；③数控编程；④仿真模拟价值工程是（1、3、4）①以产品功能分析为核心，提高产品价值为目的的现代设计方法；②计算产品成本的现代设计方法；③涉及价值、功能和成本三要素的现代设计方法；④一个不断发现矛盾、分析矛盾和解决矛盾的产品设计过程。反求工程为一种新型产品开发方法，其流程为（2）。①市场需求-产品设计-加工制造-装配检验；②已有产品-数据获取-模型重构-加工制造；③用户需求-整机总装-部件装配-零件加工；④由后向前的反向生产的加工工艺方法。绿色产品的定义包括（1，2，4）。①对环境没有污染的产品；②使用安全的产品；③带绿色的产品；④可回收利用的产品消失模铸造是一种（1）。①以泡沫塑料为模芯的铸造工艺；②以石蜡为模芯的铸造工艺；③用金属模进行铸造的工艺；④气冲压铸造工艺。超精密切削时最小切削厚度hDmin与刀具刃口圆弧半径ρ相关，若能正常切削hDmin＝1nm，要求刀具刃口半径约为（4）。①0.3-0.4mm；②30－40nm；③3－4μm；④3－4nm高速加工机床的高速主轴轴承常用一种陶瓷轴承，是由于该轴承（1，2，4）。①密度低，离心力小；②刚度高；③韧性大；④摩擦系数低通过激光束对粉末材料进行烧结的快速成形工艺为（2）。①ROM②SLS③SLA④FDMLIGA是一种全新的微细加工技术，可以进行批量化生产，其工艺包括（4）。①氧化－腐蚀－扩散；②微机械加工；③腐蚀－淀积－牺牲层清除；④刻蚀－电铸－注塑数控系统是数控机床的控制系统，它由（2）组成。①数控装置和PLC；②数控装置、伺服系统、检测装置和PLC等；③可编程控制器；④数控装置、PLC和管理器示教再现式机器人的编程方法为（3），①用机器人语言在线式编程；②用机器人语言离线编程；③通过示教盒或示教臂编程；④上述方法均可14.FMS中感应式自动化小车（AGV）的导向方法为（1）。①通过通电导线产生的磁场导向；②通过带有荧光材料的油漆或色带导向；③通过激光灯台导向；④通过铁轨导向15.根据系统柔性度，为下列自动化自动制造系统从高到低进行排序（2134）。①FMS；②CNC；③FML；④刚性自动线16．将企业物料流和资金流以及企业内各种资源有效进行集成的信息管理系统为（3）。①MRP②闭环MRP③MRPII④ERP。17．下面各项中不属于全面质量管理概念的为（1）。①检查每一个零件质量；②质量管理贯穿产品全生命周期；③强调源头质量的概念；④强调全员参加的一种质量管理模式。18.并行工程是（4）。①一种前后环节相间的企业生产管理模式；②前一环节完成后进行后一生产环节的生产管理模式；③后一环节提前进行的生产管理模式；④各个生产环节同时考虑，尽可能同时进行的生产管理模式。19.在精益生产屋体系结构中，其支柱为（2、3、4）。①群体工作小组和并行工程工作方式；②成组技术；③全面质量管理；④及时生产。20．虚拟制造是（1、2、4）。①是对现实制造进行分析评估的一种工具手段；②与现实制造系统的结构和功能一致；③一种虚假的制造形式；④不生产现实世界产品。三、分析题（