先進制造技術復習題

1.說明狹義制造和廣義制造的含義。敘述制造技術發(fā)展的五個時期。狹義制造：生產過程從原材料變成成品直接起作用的那部分工作內容。廣義制造：不僅包括了具體的工藝過程，還包括市場分析、產品設計、質量監(jiān)控、生產過程、管理營銷、售后服務直至產品報廢處理等在內的整個產品壽命周期的全過程制造技術發(fā)展的五個時期（1）剛性自動化階段。剛性自動化包括自動單機和剛性自動線，這一技術在20世紀40~50年代已相當成熟。（2）數控加工階段。數控技術包括數控和計算機數控，數控加工設備包括數控機床(3)柔性制造階段。該階段強調制造過程的柔性和高效率，適用多品種、中小批量生產。(4)計算機集成制造和計算機集成制造系統階段。其特征是強調制造全過程的系統性和集成性，以解決現代生存和競爭的TQCSE問題。(5)新的制動化模式階段。這些新的制造模式智能制造、敏捷制造、模擬制造、網絡制造、全球制造和綠色制造等。2.先進制造技術AMT的內涵

先進制造技術是以制造業(yè)不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果，將其綜合運用于產品設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實現優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭力3.先進制造技術的分類及各部分的主要內容（1）現代設計技術應用現代技術和科學知識，制定設計方案的技術，目的是使產品設計建立在科學的基礎上。促進產品功能不斷完善，產品質量不斷提高。

1）現代設計方法旨在縮短新產品開發(fā)周期的并行設計技術、快速設計技術等；旨在降低新產品開發(fā)成本的價值工程、面向成本的設計技術、低成本設計技術等；

旨在保護生態(tài)環(huán)境的綠色設計技術、面向環(huán)境保護的設計技術、面向節(jié)省能源的設計技術、面向新型材料的設計技術、人機工程設計技術等。

2）產品可信性設計?？尚判浴⒖煽啃院途S修保障性?？煽啃栽O計、安全性設計、動態(tài)分析與設計、防斷裂設計、防疲勞設計、耐環(huán)境設計、維修設計等。

3）設計自動化技術。計算機軟硬件完成設計過程，產品的造型設計、工藝設計、有限元分析、優(yōu)化設計、模擬仿真和虛擬設計（2）先進制造工藝技術1）高效精密成形技術。無余量或少余量半成品工藝。精密潔凈鑄造成形工藝、精確高效塑性成形工藝、優(yōu)質高效焊接及切割技術、優(yōu)質低耗潔凈熱處理技術、快速成型制造技術。降低新產品制造成本和縮短新產品制造周期。

2）高效高精度切削加工工藝。精密和超精密加工、高速切削和磨削、復雜型面的數控加工等。提高新產品制造質量。

3）現代特種加工工藝。高能束加工：電子束、離子束、激光束。電加工、超聲波加工、高壓水射流加工、微細加工等。

4）表面改性、制膜和涂層技術。耐磨、耐蝕、耐輻射和抗疲勞。熱噴涂技術、化學鍍、表面強化處理技術等。（3）加工自動化技術，物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各環(huán)節(jié)的。（4）現代生產管理技術?，F代生產管理信息系統、物流系統管理、工作流管理、產品數據管理、質量保障體系等。（5）先進制造生產模式。它包括計算機集成制造、并行工程、敏捷制造、智能制造、精益生產等先進的生產組織管理模式和控制方法。4.論述先進制造技術的發(fā)展趨勢高效化方向。隨著精度補償、應用軟件、傳感器、自動控制、新材料和機電一體化等技術的發(fā)展，工藝裝備在數控化的基礎上進一步向生產自動化、作業(yè)柔性化、控制智能化方向發(fā)展，可對傳統工藝技術加以優(yōu)化和革新。敏捷化方向。進入20世紀90年代以來，因為競爭全球化、貿易自由化、需求多樣化，產品生產朝多品種小批量方向發(fā)展，面向并行工程的設計、虛擬制造的設計、全壽命周期設計、CAD／CAM／CAPP一體化技術等敏捷設計制造技術與系統將在今后若干年內得到長足發(fā)展。清潔化方向。保護環(huán)境、節(jié)約資源已成為全球密切關注的焦點，為此發(fā)達國家正積極倡導“綠色制造”和“清潔生產”，大力研究開發(fā)生態(tài)安全型、資源節(jié)約型制造技術。柔性化方向。精密加工和超精密加工、微型機械的微細和超微細加工等精密工程是當今也是未來制造技術的基礎，其中納米級的超精密加工技術和微型機械技術被認為是21世紀的核心技術和關鍵技術。集成化方向。制造業(yè)自動化系統正沿著數控化→柔性化→集成化→智能化→全球化之螺旋式階梯攀緣而上，柔性化程度越來越高全球化方向

制造業(yè)將得以借助全球互聯網絡、計算機通信和多媒體技術實現全球或異地制造資源（知識、人才、資金、軟件、設備等）的共享與互補，制造業(yè)、制造產品和制造技術走向國際化，制造自動化系統也進一步向網絡化、全球化方向發(fā)展?；贗nternet的敏捷制造、全球制造已經成為現實虛擬化方向虛擬現實技術是一種三維計算機圖形軟件技術與計算機硬件技術集成而實現的高級人機交互技術。交叉化方向。AMT的研究與開發(fā)越來越依賴于多學科的交叉與綜合。5.先進設設計技技術體體系結結構由由那幾幾部分分組成成。（1））基礎礎技術術。傳傳統的的設計計理論論與方方法。。運動動學、、動力力學等等。（2））主體體技（3）支撐撐技術術設設計計信息息的處處理、、加工工、推推理與與驗證證提供供多種種理論論、方方法和和手段段的（4）應用技術：針對實用的目的，解決各類具體產品設計領域的技術。機床、汽車、工程機械等。6.現代設設計技技術的的特征征先進設設計技技術是是對傳傳統設設計理理論與與方法法的繼繼承、、延伸伸與擴擴展先進設設計技技術是是多種種設計計技術術、理理論與與方法法的交交叉與與綜合合先進設設計技技術實實現了了設計計手段段的計計算機機化與與設計計結果果的精精確化化先進設設計技技術實實現了了設計計過程程的并并行化化、智智能化化7.計算機機輔助助設計計的關關鍵技技術1.產品的的造型型建模模技術術（1））幾何何建模模（2）特特征建建模單一數數據庫庫與相相關性性設計計。單一數數據庫庫：與與設計計相關關數據據來自自同一一數據據庫，，實現現產品品相關關性設設計，，提高高設計計質量量，縮縮短開開發(fā)周周期。。2.NURBS曲面面造型型技術術?？山y統一3.CAD與CAX集成技術。CAD與CAX集成涉及建模技術、工程數據管理、數據交換接口等技術。包括如下集成4.標準化技術。目的：支持異構、跨平臺的工作環(huán)境。8.CAPP的基本本概念念和組組成.CAPP是連接接產品品設計計和產產品制制造的的橋梁梁、進進行工工藝裝裝備制制造和和零件件加工工的主主要依依據。組成產品設設計信信息輸輸入工藝決決策產品工工藝信信息輸輸出工藝數數據庫庫9.成組技技術成組技技術的的核心心是成成組工工藝，，它是是把結結構、、材料料、工工藝相相近似似的零零件組組成一一個零零件族族（組組），，按零零件族族制定定工藝藝進行行加工工，從從而擴擴大了了批量量、減減少了了品種種、便便于采采用高高效方方法、、提高高了勞勞動生生產率率。零零件的的相似似性是是廣義義的，，在幾幾何形形狀、、尺寸寸、功功能要要素、、精度度、材材料等等方面面的相相似性性為基基本相相似性性，以以基本本相似似性為為基礎礎，在在制造造、裝裝配等等生產產、經經營、、管理理等方方面所所導出出的相相似性性，稱稱為二二次相相似性性或派派生相相似性性。成組工工藝實實施的的步驟驟①零件分分類成成組；；②制訂訂零件件的成成組加加工工工藝；；③設計計成組組工藝藝裝備備；④組織織成組組加工工生產產線。。10.什么是是反求求工程程？。。。反反求工工程的的關鍵鍵技術術是從產產品的的有關關信息息（實實物、、軟件件和影影像等等）尋尋找這這些信信息的的科學學依據據，加加以消消化和和吸收收，再再現出出產品品，產產品的的CAD模模型是是在這這些信信息的的基礎礎上建建立的的。反求工工程設設計的的基本本方法法?實物反反求－－產品品的實實物模模型；；軟件反反求－－圖樣樣、數數控程程序、、技術術文件件；影像反反求－－圖片片、照照片或或影像像等。。反求工工程設設計的的基本本步驟驟（1）分析析階段段反求對對象的的功能能原理理、結結構形形狀、、材料料性能能、加加工工工藝。。明確確其關關鍵功功能和和關鍵鍵技術術。通通過分分析可可以確確定實實物的的技術術指標標和幾幾何元元素（2）再設計階段①根據分析結果和實物模型的幾何元素拓撲關系，制定零件的測量規(guī)劃，確定測量設備、測量順序和精度等；②修正測量數據，剔除測量數據中的壞點、明顯不合理的測量結果；（3）反求產品的制造階段按通常的制造方法，完成制造，并采用一定的檢測手段，進行結構和功能檢測，修改設計。反求工工程的的關鍵鍵技術術（1）反求求對象象分析析（2）反（3）模型重構技術11.什么是是綠色色產品品？綠色產產品是是指以以環(huán)境境和環(huán)環(huán)境資資源保保護為為核心心概念念而設設計產產生的的、可可以拆拆卸和和分解解的產產品，，其零零部件件經過過翻新新處理理后可可以重重新利利用。。綠色設設計與與傳統統設計計的根根本區(qū)區(qū)別綠色設設計與與傳統統設計計的根根本區(qū)區(qū)別在在于：：綠色色設計計要求求設計計人員員在設設計構構思階階段就就要把把降低低能耗耗、易易于拆拆卸、、再生生利用用和保保護生生態(tài)環(huán)環(huán)境與與保證證產品品的性性能、、質量量、壽壽命、、成本本的要要求列列為同同等的的設計計目標標，并并保證證在生生產過過程中中能夠夠順利利實施施。12.1可靠性性設計的的主要內內容故障機理理和故障障模型研研究研研究產產品元件件材料老老化失效效機理，，掌握老老化規(guī)律律，揭示示影響老老化因素素，建立立失效機機理模型型。可靠性試試驗技術術研究試試驗驗是取得得可靠性性數據主主要來源源，發(fā)現現產品設設計和研研制階段段的問題題，恰當當的試驗驗方法有有利于保保證和提提高產品品的可靠靠性，能能夠節(jié)省省人力和和費用。。可靠性水水平的確確定制制定相相關產品品的可靠靠性水平平等級，，為產品品的可靠靠性設計計提供依依據12.2可靠性性設計的的常用指指標產品的工工作能力力產品完成成規(guī)定功功能所處處的狀態(tài)態(tài)；產品品工作能能力的耗耗損過程程屬于隨隨機過程程。產品品在某一一時刻t時的工作作能力，，就是產產品在t時刻所處處的狀態(tài)態(tài)?？煽慷仍谝?guī)定條條件和規(guī)規(guī)定時間間內完成成規(guī)定功功能的概概率R(t)，可靠度度愈大，，工作愈愈可靠，，0≤R(t)≤≤1。可靠度是是累積分分布函數數，它表表示在規(guī)規(guī)定的時時間內圓圓滿工作作的產品品占全部部工作產產品累積積起來的的百分數數。13.價值工程程基本概概念產品價值值V是產產品功能能F與產產品成本本C的綜綜合反映映。價值(V)--“合算算不合算算”或““值得不不值得””；功能(F)--為功用用、作用用、效能能、用途途、目的的等；成本(C)--是指實實現功能能所支付付的全部部費用。。三者關系系為：V=F/C14.先進制造造工藝的的內容1）精密、、超精密密加工技技術指對工件件表面材材料進行行去除，，使工件件的尺寸寸、表面面性能達達到產品品要求所所采取的的技術措措施。當當前，納納米加2）精密成形制造技術指從制造工件的毛坯、從接近成形工藝向直接制成工件即精密成形工藝或稱凈成形工藝的方向發(fā)展。3）特種加工技術指那些不屬于常規(guī)加工范疇的加工。如高能束流加工、電加工、超聲波加工、高壓水射流加工等。4）表面工程技術它是采用物理、化學、金屬學、高分子化學、電學、光學和機械學等技術及其組合，提高產品表面耐磨、耐蝕、耐熱、耐輻射、抗疲勞等性能的各項技術。它主要包括熱處理、表面改性、制膜和涂層等技術。15.超精密加加工的關關鍵技術術<1>超超精密加加工機床床技術超精密加加工機床床的設計計原理和和方法超精密機機床基礎礎部件技技術精密主軸軸超精密導導軌傳動系統統微進給裝裝置<2>超超精密加加工刀具具技術晶面的選選擇刃口刃磨磨工藝<3>精密測量技術<4>超精密加工原理<5>超精密控制技術

16.與傳統的的機械加加工相比比，特種不主要依依靠機械械能,而而是主要要用其他他能量,如電能能、化學學能、光光能、聲聲能、熱熱能等去去除金屬屬材料工具硬度度可以低低于被加加工材料料的硬度度加工過程程中工具具和工件件之間不不存在顯顯著機械械切削能能17成組技術術的原理理是什么么？簡述述成組技技術在產產品設計計、制造造工藝及及生產組組織與管管理中的的應用。。成組技術術的原理理是將企企業(yè)生產產的多種種產品、、部件和和零件，，按照一一定的相相似性準準則分類類成組，，并這種種分組為為基礎組組織生產產的全過過程，從從而實現現產品設設計、制制造和生生產管理理的合理理化及高高效益。。在產設計計中實施施成組技技術，通通過對企企業(yè)中采采用成組組單元或或成組流流水線，，可以縮縮短零件件的運輸輸線路，，提高生生產單元元或系統統的柔性性。在生生產管理理中，以以零件族族為基礎礎編制生生產計劃劃和生產產作業(yè)計計劃，可可以提高高生產管管理的效效率，提提高設備備和勞動動力的利利用率。。18.RPM技術的概概念、工工藝流程程、特點點、典型型工藝技技術物料需求求計劃是是以物料料計劃人人員或存存貨管理理人員為為核心的的物料需需求計劃劃體系，，它的涵涵蓋范圍圍僅僅為為物料管管理這一一塊。工作流程程：從主主生產計計劃出發(fā)發(fā)，按照照產品結結構展開開，推算算每個零零部件和MRPII系統的特特點管理信息息的集成成性集集企業(yè)產產、供、、銷、財財務于一一體，對對企業(yè)資資源進行行統一的的計劃和和控制，，實現企企業(yè)的整整體優(yōu)化化。計劃的可可執(zhí)行性性計劃劃下達前前對生產產能力進進行平衡衡，并根根據反饋饋信息及及時調整整，保證證計劃有有效性和和可執(zhí)行行性。管理的系系統性MRPII把企業(yè)所所有與生生產經營營有關的的部門聯聯結成一一個整體體，不存存在條塊塊分割，，在統一一計劃下下，以團團隊精神神投入工工作。數據的共共享性在動態(tài)應變性可隨時根據環(huán)境變化迅速作出響應，及時決策調整，保證生產正常進行。物流、資金流統一可把物料流動直接轉換為資金流動，反映物流和經營生產情況，保證生產和財務數據一致19.制造自動動化的含含義（廣廣義內涵涵）和發(fā)發(fā)展趨勢勢（1）在在形式方方面。代代替的體體力勞動動，代替替或輔助助人的腦腦力勞動動，制造造系統中中人、機機器及整整個系統統的協調調、管理理、控制制和優(yōu)化化（2）在在功能方方面。T，Q，，C，S，E功功能目標標。采用自動動化技術術，縮短短產品制制造周期期；（3）在在范圍方方面。涉涉及到產產品生命命周期全全過程。。產品開開發(fā)自動動化技術術：并行行工程、、CAD\CAM\CAPP一體化化技術、、快速原原型制造造技術；；生產過過程和設設備自動動化技術術：數控控技術、、工業(yè)機機器人、、柔性制制造技術術、自動動化制造造系統中中的檢測測與監(jiān)控控技術。。20.制造自動動化技術術的發(fā)展展經歷了了哪幾個個階段？？解釋各各階段的的特點.（1）剛剛性自動動化20世紀50年代代，自動動單機和和剛性生生產線。。傳統的的制造方方法和半半自動和和自動機機床、組組合機床床、組合合機床自自動線。。單一品品種大批批量生產產。生產產率高、、加工品品種單一一。很難難實現品品種的轉轉換。（2）柔柔性自動動化多品品種小批批量，甚甚至單件件生產自自動化。。技術：：NC、CNC數控控技術、、FMC、FMS。。數數控機機床和加加工中心心等，柔柔性好，，質量高高（3）綜綜合自動動化計算算機技術術的應用用.計算算機集成成制造CIM和和CIMS：強強調制造造過程的的系統性性和集成成性，現現代制造造技術、、管理技技術、計計算機技技術、信信息技術術、自動動化技術和和系統工工程技術術等。CE、LP等模式式。21.工業(yè)機器器人的概概念和組組成工業(yè)機器器人是一種可可以搬運運物料、、零件、、工具或或完成多多種操作作功能的的機械裝裝置，由由計算機機控制，，是無人人參與的的自動化化控制系系統，是是可編程程、具有有柔性的的自動化化系統。。（1）執(zhí)行機機構：是是一組具具有與人人手腳功功能相似似的機械械機構（2）控制系系統：：是是機器人人的大腦腦，控制制與支配配機器人人按給定定的程序序動作，，并記憶憶人們示示教的指指令信息息，可再再現控制制所存儲儲的示教教信息（3）驅動系系統是是機器器人執(zhí)行行作業(yè)的的動力源源，按照照控制系系統發(fā)出出的指令令驅動執(zhí)執(zhí)行機構構完成規(guī)規(guī)定的作作業(yè)。（4）行進系系統、感感知系統統和人工工智能系系統等。。22.柔性制造技術術(FMT)的概念、組成成、各部分的的任務是什么么柔性制造技術術是進入20世紀60年年代以后，為為了滿足產品品更新、適應應多品種、中中小批量生產產的需要出現現的。組成（1）柔性制造技技術(FMT)是一種主要用用于多品種中中小批量和適適應加工各種種不同形狀對對象的各種制制造自動化技技術總稱。是集數控技術術、計算機技技術、機器人人技術以及現現代管理技術術為一體的技技術。（2）柔性指制造系統對對系統內部及及外部環(huán)境的的一種適應能能力，也是指指制造系統能能夠適應產品品變化的能力力。23.分析柔性制造造系統加工系系統中互替式式和互補式機機床配置系統統的特點?；ヌ媸綑C床配配置機床布局局呈并聯關系系，各機床功功能可以互相相代替，當某某臺機床出現現故障時，系系統仍能維持持日常的工作作。互補式配置機機床布局呈并并聯關系，機機床功能是互互補的，各機機床分別完成成的加工任務務，具有較高高的生產率，，但系統的可可靠性低。24.敘述企業(yè)管理理的發(fā)展階段段早期管理階段段.作為商品生產產的管理理論論是自第一次次工業(yè)革命后后才逐漸形成成，延續(xù)時間間從18世紀紀末到19世世紀末，約100余年時時間?？茖W管理階段段.19世紀末/20世紀初初-20世紀紀60年代現代生產管理理階段.20世紀70年代至今。。25.什么是管理信信息系統？管管理信息系統統的主要技術術基礎有哪些些？管理信息系統統是一個不斷斷發(fā)展的新型型學科，MIS的定義隨隨著管理理信息系統結結構原理計算算機技術和通通訊技術的進進步也在不斷斷更新，在現現階段普遍認認為管理信息息系統MIS、是由人和和計算機設備備或其他信息息處理手段、、組成并用于于管理信息的的系統管理信息系統統的主要技術術基礎有哪些些？一個人機結合合的輔助管理理系統。該系系統的主體是是人，人即使使操縱者，又又是被操縱者者。一個多目標多多層次的系統統。管理系統統是一個完成成計劃、控制制、實施、管管理任務的多多目標系統.一個大信息系系統，有一個個覆蓋企業(yè)管管理和生產部部門的計算網網絡和生存部部門的計算機機網絡和存放放企業(yè)生產、、管理和管理理信息的共享享數據庫。，26制造資源規(guī)劃劃劃(MRPII)MRPII結構組成計劃控制子系系統包括生生產規(guī)劃、主主生產計劃、、物料需求計計劃、能力需需求計劃、生生產作業(yè)計劃劃、采購計劃劃等。物流管理子系系統包括庫庫存管理、物物料采購供應應、市場營銷銷等。財務管理子系系統各類往往來帳目、庫庫存資金占用用情況和企業(yè)業(yè)運營情況，，進行企業(yè)生生產成本核算算MRPII系統的特點管理信息的集集成性集企企業(yè)產、供、、銷、財務于于一體，對企企業(yè)資源進行行統一的計劃劃和控制，實實現企業(yè)的整整體優(yōu)化。計劃的可執(zhí)行行性計劃下下達前對生產產能力進行平平衡，并根據據反饋信息及及時調整，保保證計劃有效效性和可執(zhí)行行性。管理的系統性性MRPII把企業(yè)所有與與生產經營有有關的部門聯聯結成一個整整體，不存在在條塊分割，，在統一計劃劃下，以團隊隊精神投入工工作。數據的共享性性在統一數數據庫支持下下，要求全體體成員用規(guī)范范嚴肅態(tài)度對對待數據，保保證數據及時時、準確和完完整。動態(tài)應變性可可隨時根據據環(huán)境變化迅迅速作出響應應，及時決策策調整，保證證生產正常進進行。物流、資金流流統一可把把物料流動直直接轉換為資資金流動，反反映物流和經經營生產情況況，保證生產產和財務數據據一致27.企業(yè)資源計劃劃(ERP）ERP核心思想：“供應鏈”管理思想，通通過前饋的物物流和反饋的的信息流和資資金流，把客客戶需求、企企業(yè)內制造活活動、以及供供應商的制造造資源整合在在一起ERP的功能特點以“供應鏈管管理”為核心心以“客戶關系系管理”為前前臺支撐把組織看作是是一個社會系系統支持混合方式式制造環(huán)境以人為本的競競爭機制支持Internet/Intranet，28.準時生產技術術的概念和目目標概念在必要的的時候、按必必要的數量、、生產所必要要的產品目標：庫存量最低(零庫存):庫存是生生產系統設計計不合理、生生產過程不協協調、生產操操作不良的