先進(jìn)制造技術(shù)復(fù)習(xí)題(包括答案)分享

1、先進(jìn)制造技術(shù)復(fù)習(xí)題制造業(yè)的分類制造業(yè)按行業(yè)分類：機(jī)械制造、食品加工、化工制造、工廠產(chǎn)品制造等從制造方法分：m0的快快速成型技術(shù)術(shù)；m0的傳傳統(tǒng)切削加工工；m=0的鑄鑄造、鍛造及及模具成形加加工制造業(yè)在一個國國家國民經(jīng)濟(jì)濟(jì)中的重要性性（1）人們的物物質(zhì)消費(fèi)水平平的提高，有有賴于制造技技術(shù)和制造業(yè)業(yè)的發(fā)展（2）制造業(yè)是是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增增長的保證（3）發(fā)展制造造業(yè)，提高制制造技術(shù)是影影響發(fā)展對外外貿(mào)易的關(guān)鍵鍵因素（4）制造業(yè)是是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基基礎(chǔ)地位的物物質(zhì)保障，是是支持服務(wù)業(yè)業(yè)更快發(fā)展的的重要條件（5）制造業(yè)是是加快信息產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物物質(zhì)基礎(chǔ)（6）制造業(yè)是是加快農(nóng)業(yè)勞勞動力轉(zhuǎn)移和和就業(yè)的重要要途徑（7）制

2、造業(yè)是是加快發(fā)展科科學(xué)技術(shù)和教教育事業(yè)的重重要物質(zhì)支撐撐（8）制造業(yè)是是實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)現(xiàn)代化和保障障國家基本安安全的基本條條件先進(jìn)制造技術(shù)的的定義、內(nèi)涵涵及發(fā)展趨勢勢 先進(jìn)制制造技術(shù)是傳傳統(tǒng)制造業(yè)不不斷地吸收機(jī)機(jī)械、信息、材材料及現(xiàn)代管管理技術(shù)等方方面最新的成成果，并將其其綜合應(yīng)用于于產(chǎn)品開發(fā)與與設(shè)計、制造造、檢測、管管理及售后服服務(wù)的制造全全過程，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效效、低耗、清清潔、敏捷制制造，并取得得理想技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)效果的前前沿制造技術(shù)術(shù)的總稱。從從本質(zhì)上可以以說，先進(jìn)制制造技術(shù)是傳傳統(tǒng)制造技術(shù)術(shù)、信息技術(shù)術(shù)、自動化技技術(shù)和現(xiàn)代管管理技術(shù)等的的有機(jī)融合。當(dāng)當(dāng)前先進(jìn)制造造技術(shù)的發(fā)展展趨勢大致有有以下

3、幾個方方面。1 制制造自動化技技術(shù)向縱深方方向發(fā)展2 設(shè)計技術(shù)不不斷現(xiàn)代化33 加工制造造技術(shù)向著超超精密超高速速以及發(fā)展新新一代制造裝裝備的方向發(fā)發(fā)展4 綠色色制造將成為為21世紀(jì)制制造業(yè)的重要要特征5 虛虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)術(shù)在制造業(yè)中中獲得越來越越多的應(yīng)用。了解CAD發(fā)展展史的三次技技術(shù)革命 在三維造造型階段，幾幾何造型技術(shù)術(shù)經(jīng)歷了三次次技術(shù)革命。由由于線框系統(tǒng)統(tǒng)已經(jīng)不能滿滿足人們的實(shí)實(shí)際需求，法法國的達(dá)索飛飛機(jī)制造公司司的開發(fā)者們們，在二維繪繪圖系統(tǒng)CAADAM的基基礎(chǔ)上，開發(fā)發(fā)出以表面模模型為特點(diǎn)的的自由曲面建建模方法，推推出了三維曲曲面造型系統(tǒng)統(tǒng)CATIAA。它的出現(xiàn)現(xiàn)為人類帶來來了第一次

4、CCAD技術(shù)革革命。 實(shí)體造型技技術(shù)能夠準(zhǔn)確確表達(dá)零件的的大部分屬性性（至少還不不能表達(dá)零件件的材料信息息），從CAAD系統(tǒng)獲得得的設(shè)計數(shù)據(jù)據(jù)可以用于CCAM、CAAE等系統(tǒng)，給給設(shè)計、分析析、制造帶來來了加大的便便利?？梢哉f說，實(shí)體造型型技術(shù)的普及及和應(yīng)用是CCAD發(fā)展史史上的第二次次技術(shù)革命。 創(chuàng)建PTC公司(即參數(shù)技術(shù)公司)的技術(shù)精英們，開始研制名為Pro/E的參數(shù)化軟件，第一次實(shí)現(xiàn)了尺寸驅(qū)動零件設(shè)計修改。到了90年代，參數(shù)化技術(shù)開始逐步走向成熟，充分體現(xiàn)出其在許多通用件、零部件設(shè)計上簡便易行的優(yōu)勢。可以認(rèn)為，參數(shù)化技術(shù)的應(yīng)用主導(dǎo)了CAD發(fā)展史上的第三次技術(shù)革命。6快速成形技術(shù)的基本原理

5、、典型快速成型工藝及特點(diǎn) RP技術(shù)術(shù)的基本原理理是：快速成成形技術(shù)(快快速原型技術(shù)術(shù)，RP技術(shù)術(shù))是用離散散分層的原理理制作產(chǎn)品原原型的總稱（產(chǎn)產(chǎn)品三維CAAD模型分層離散按離散后的的平面幾何信信息逐層加工工堆積原材料料生成實(shí)體模模型。）將計計算機(jī)內(nèi)的三三維實(shí)體模型型進(jìn)行分層切切片得到各層層截面的輪廓廓，計算機(jī)據(jù)據(jù)此信息控制制激光器（或或噴嘴）有選選擇性地切割割一層又一層層的片狀材料料（或固化一一層層的液態(tài)態(tài)光敏樹脂，燒燒結(jié)一層層的的粉末材料，或或噴射一層層層的熱熔材料料或粘合劑等等方法）形成成一系列具有有一個微小厚厚度的片狀實(shí)實(shí)體，再采用用粘接、聚合合、熔結(jié)、焊焊接或化學(xué)反反應(yīng)等手段使使其逐

6、層堆積積成一體制造造出所設(shè)計的的三維模型或或樣件。 典型快快速成型工藝藝：（1）立立體光造形SStereoolithoographhy (SLLA) 技術(shù)術(shù)能制造形狀狀復(fù)雜、精細(xì)細(xì)的零件，效效率高。（22）激光薄片片疊層制造LLaminaated OObjectt Manuufactuuring (LOM)技術(shù)是一種種常用來制作作模具的新型型快速成形技技術(shù)，LOMM可制作一些些光造型法難難以制作的大大型零件和厚厚壁樣件，且且制作成本低低廉、速度高高，并可簡便便地分析設(shè)計計構(gòu)思和功能能。用來制作作復(fù)合模、薄薄料模、級進(jìn)進(jìn)模等，經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益也甚為為顯著。（33）立體噴墨墨印刷 Innk-Jett P

7、rinnting技技術(shù)采用噴墨墨打印的原理理，將液態(tài)造造型墨水由打打印頭噴出，逐逐層堆積而形形成一個三維維實(shí)體。該項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)的主要要特點(diǎn)是非常常精細(xì)，可以以在實(shí)體上造造出小至0.1mm的孔孔。高速加工技術(shù)的的原理與應(yīng)用用 超高速加加工技術(shù)采用用超硬材料的的刃具，通過過極大地提高高切削速度和和進(jìn)給速度來來提高材料切切除率、加工工精度和加工工質(zhì)量。 高速切削削加工目前主主要用于汽車車工業(yè)大批生生產(chǎn)、難加工工材料、超精精密微細(xì)切削削、復(fù)雜曲面面加工等不同同的領(lǐng)域。航航空工業(yè)是高高速加工的主主要應(yīng)用行業(yè)業(yè)，飛機(jī)制造造通常需切削削加工長鋁合合金零件、薄薄層腹板件等等，直接采用用毛坯高速切切削加工，可可不再

8、采用鉚鉚接工藝，從從而降低飛機(jī)機(jī)重量。 水射流切割的特特點(diǎn)和應(yīng)用 水射流流技術(shù)，是將將水通過高壓壓發(fā)生裝置，使使其獲得巨大大能量后，從從一定形狀的的噴嘴，以很很高的速度噴噴射出來、能能量高度集中中的一股水流流。利用水射射流的水楔作作用、沖蝕作作用和空化作作用，可以對對各種脆硬性性材料進(jìn)行高高效的切割、破破碎作業(yè)，對對管道、型材材進(jìn)行除銹。具具有成本低、無無污染、高效效靈活、容易易控制等特點(diǎn)點(diǎn)。在眾多的的切割技術(shù)中中，是唯一的的冷態(tài)切割工工具，不會對對切縫周圍造造成熱應(yīng)力、切切口質(zhì)量好、精精度高。在超超細(xì)粉碎方面面，具有設(shè)備備結(jié)構(gòu)簡單、易易于操作與維維護(hù)、占地面面積小等特點(diǎn)點(diǎn)，此外，由由于其內(nèi)部

9、無無運(yùn)動部件，不不會對粉體產(chǎn)產(chǎn)生二次污染染。 推廣應(yīng)應(yīng)用范圍和前前景：水射流流切割技術(shù)：可應(yīng)用于鋼鋼鐵廠、加工工廠、石材廠廠、服裝廠等等。了解常用的微制制造（MEMMS）工藝 一、STTM（隧道顯顯微鏡）加工工 它的基本本原理是用極極細(xì)的探針與與被研究的樣樣品表面分別別作為兩個電電極（構(gòu)成勢勢壘）。當(dāng)樣樣品與針尖離離得十分近（納納米量級或小小于納米）（足足夠?。?，在在外加電場的的作用下，電電子會穿過兩兩個電極間的的勢壘流向另另一電極。 二、離子子束加工（IIBM，Ioon Beaam Macchininng） 離子束加加工的原理與與電子束加工工原理基本類類似，即在真真空條件下，將將離子源產(chǎn)生生

10、的離子束經(jīng)經(jīng)過加速聚焦焦，使之打到到工件表面。離離子束加工方方法按照其所所利用的物理理效應(yīng)和達(dá)到到目的的不同同，可以分為為四類，即利利用離子撞擊擊和濺射效應(yīng)應(yīng)的離子刻蝕蝕、離子濺射射沉積和離子子鍍，以及利利用注入效應(yīng)應(yīng)的離子注入入。比較公認(rèn)的微機(jī)機(jī)電系統(tǒng)的多多少尺寸范圍圍量級的機(jī)械械 在日常常生活中，人人們往往是把把眼睛看不清清的東西稱之之為微小物體體，也可以說說是指大小在在0.1m到1000 m左右的物物體。 不同學(xué)學(xué)者對微機(jī)電電系統(tǒng)的尺寸寸范圍看法也也不盡一致。有有些學(xué)者把大大小在1mmm以上到100mm量級的的機(jī)械稱之為為超小型機(jī)械械，把1mmm以下量級的的機(jī)械稱為微微型機(jī)械。比比較公認(rèn)

11、的范范圍是是指11mm到0.01 m量級的機(jī)機(jī)械稱為微型型機(jī)械。有些些學(xué)者把近來來十分熱門的的納米技術(shù)也也列入微型機(jī)機(jī)械的范圍內(nèi)內(nèi)。 13虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)系統(tǒng)的特性性（3I特性性）、主要結(jié)結(jié)構(gòu)形式與應(yīng)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的的基本特征有有三個：沉浸浸性、交互性性和想象性。（1）沉浸性是是指用戶作為為主角存在于于虛擬環(huán)境中中的真實(shí)程度度。（2）交互性是是指用戶對虛虛擬環(huán)境內(nèi)物物體的可操作作程度和從環(huán)環(huán)境得到反饋饋的自然程度度（3）想象性是是指用戶沉浸浸在多維信息息空間中，依依靠自己的感感知和認(rèn)知能能力全方位地地獲取知識，發(fā)發(fā)揮主觀能動動性，尋求解解答，形成新新的概念。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)按按其交互程度度和沉浸程度度

12、的不同，可可以分為以下下幾類： （11）桌面式VVR系統(tǒng)（22）沉浸式VVR系統(tǒng)。（33）疊加式VVR系統(tǒng)。（44）分布式VVR系統(tǒng)。應(yīng)用1教育應(yīng)應(yīng)用：虛擬教教學(xué)平臺、虛虛擬實(shí)驗(yàn)室、虛虛擬教學(xué)軟件件、虛擬校園園等等在大大眾化教育及及軍事、醫(yī)學(xué)學(xué)、航空等的的教育方面都都得到了廣泛泛應(yīng)用2工工程應(yīng)用 33商業(yè)應(yīng)用用 4娛樂樂應(yīng)用 等等等仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)的區(qū)別 仿真(Simuulatioon)屬于一一門基礎(chǔ)性學(xué)學(xué)科。仿真就就是利用模型型進(jìn)行的一種種試驗(yàn)，它可可極為有效而而經(jīng)濟(jì)地用于于科研、設(shè)計計、訓(xùn)練以及及系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)。仿真技術(shù)術(shù)是以控制理理論、相似原原理、數(shù)模與與計算技術(shù)、信信息技術(shù)、系系統(tǒng)技術(shù)及

13、其其應(yīng)用領(lǐng)域相相關(guān)專業(yè)技術(shù)術(shù)為基礎(chǔ)。虛擬現(xiàn)實(shí)(Viirtuall Reallity-VVR)，又稱稱靈境技術(shù)，實(shí)實(shí)際上是一種種采用計算機(jī)機(jī)技術(shù)制作模模擬仿真的假假想世界的技技術(shù)。VR 技術(shù)是計算算機(jī)技術(shù)、傳傳感技術(shù)、人人機(jī)接口技術(shù)術(shù)和人工智能能技術(shù)等多種種高新技術(shù)的的結(jié)晶。仿真真與VR 是是一對孿生兄兄弟，只是其其側(cè)重點(diǎn)不同同而已 仿真真強(qiáng)調(diào)其與事事物的相似性性， 而VRR則強(qiáng)調(diào)其“沉浸 感。采采用VR 技技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)仿真，將會會收到珠聯(lián)壁壁合之效。虛擬軸機(jī)床的特特點(diǎn)（1）機(jī)床結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單 虛擬擬軸機(jī)床主要要由框架和可可變長度桿等等簡單構(gòu)件組組成，機(jī)床以以較為復(fù)雜的的控制換取機(jī)床結(jié)構(gòu)的最最大簡

14、化。（2）機(jī)床結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定、剛度度高 虛擬軸軸機(jī)床為對稱稱的封閉框架架結(jié)構(gòu)，受力力、受熱均勻勻（3）機(jī)床動態(tài)態(tài)性能好 虛虛擬軸機(jī)床采采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)構(gòu)，運(yùn)動部件件的數(shù)量少、質(zhì)質(zhì)量輕，減少少了運(yùn)動負(fù)荷荷，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)更快的動態(tài)態(tài)響應(yīng)。（4）機(jī)床精度度高 機(jī)床的的誤差是6個個軸誤差的平平均值，而不不像串聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)那樣是各個個軸的誤差的的疊加；因此此，誤差小而而加工精度高高。此外，結(jié)結(jié)構(gòu)剛度的提提高，運(yùn)動部部件質(zhì)量的減減小也會對加加工精度產(chǎn)生生良好的影響響。（5）機(jī)床適應(yīng)應(yīng)性強(qiáng)（6）機(jī)床經(jīng)濟(jì)濟(jì)性好 虛擬擬軸機(jī)床結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單，易于于制造，制造造成本低。（7）機(jī)床通用用性、模塊化化程度高16虛擬軸機(jī)機(jī)床（并聯(lián)機(jī)機(jī)構(gòu)

15、）和傳統(tǒng)統(tǒng)機(jī)床（串聯(lián)聯(lián)機(jī)構(gòu)）的比比較 傳統(tǒng)數(shù)控控機(jī)床的問題題： 1)主體結(jié)構(gòu)為為串聯(lián)開鏈結(jié)結(jié)構(gòu)，存在懸懸臂部件，不不容易獲得高高的結(jié)構(gòu)剛度度。 2)組成環(huán)節(jié)多多，使機(jī)床不不容易獲得高高的總體剛度度，限制了加加工精度和速速度的提高。3)串聯(lián)結(jié)構(gòu)會會使各組成環(huán)環(huán)節(jié)的制造誤誤差、傳動誤誤差，熱變形形誤差、受力力變形誤差等等相迭加。4)運(yùn)動環(huán)節(jié)的的總質(zhì)量大，機(jī)機(jī)床的進(jìn)給速速度和加速度度低。5)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零零件數(shù)量多、加加工量大、制制造難度大、生生產(chǎn)周期長、生生產(chǎn)成本高。 新型機(jī)床床具有以下顯顯著優(yōu)點(diǎn)： 1)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡簡單，零部件件通用化、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化程度高高，易于經(jīng)濟(jì)濟(jì)化批量生產(chǎn)產(chǎn)。此外，該該機(jī)床整體重重量輕，約為為常規(guī)機(jī)床的的幾分之一。 2)工件固定而而主軸相對于于工件作進(jìn)給給運(yùn)動，高的的加速度和高高的進(jìn)給速度度，機(jī)床中不不存在承重導(dǎo)導(dǎo)軌，驅(qū)動阻阻力小，還有有利于提高進(jìn)進(jìn)給速度和加加速度。3)該結(jié)構(gòu)中不不存在懸臂環(huán)環(huán)節(jié)，總體剛剛度高，加工工精度和加工工質(zhì)量。4)將傳動與支支承功能集成成為一體，有有利于提高機(jī)機(jī)床的綜合精精度。 剛度高、移動部部件質(zhì)量小、結(jié)結(jié)構(gòu)簡單以及及相同零件的的數(shù)量多，成成為并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)突出的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。 17RE（逆逆向工程）、RRP（快速成成型）在產(chǎn)品品開發(fā)的集成成應(yīng)用 逆向工程RReversse Engg