先進制造技術(shù)試題與答案

1、先進制造技術(shù)試題 一、填空題（每空2分，共30分） 1、 典型FMS的三個子系統(tǒng)是：加工系統(tǒng)、運儲系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)。 2、 先進制造技術(shù)的特點：先進性、規(guī)范性、實用性、集成性、系統(tǒng)性、動態(tài)性。 3、 CIMS系統(tǒng)的三要素：丄、經(jīng)營、 技術(shù)。 4、FMS中央管理計算機肩負的任務(wù)：控制、 監(jiān)控、監(jiān)視。 二、名詞解釋（共15分，每題3分） 1、DFC Design For Cost的意思是面向成本的設(shè)計，它最早出現(xiàn)于九十年代初期，屬于并行工程中的DFX（Design For X ）技術(shù)的 一個分支。面向成本的設(shè)計是指在滿足用戶需求的前提下，盡可能地降低成本，通過分析和研究產(chǎn)品制造過程及其相關(guān)的銷

2、售、使用、維 修、回收、報廢等產(chǎn)品全生命周期中的各個部分的成本組成情況，并進行評價后，對原設(shè)計中影響產(chǎn)品成本的過高費用部分進行修改，以 達到降低成本的設(shè)計方法。DFC將成本作為設(shè)計的一個關(guān)鍵參數(shù)，并為設(shè)計者提供分析、評價成本的支持工具。 2、AM敏捷制造（Agile Manufacturing ）敏捷制造是在具有創(chuàng)新精神的組織和管理結(jié)構(gòu)、先進制造技術(shù)（以信息技術(shù)和柔性智能技術(shù)為主 導(dǎo)）、有技術(shù)有知識的管理人員三大類資源支柱支撐下得以實施的，也就是將柔性生產(chǎn)技術(shù)、有技術(shù)有知識的勞動力與能夠促進企業(yè)內(nèi)部和 企業(yè)之間合作的靈活管理集中在一起，通過所建立的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對迅速改變的市場需求和市場進度作

3、出快速響應(yīng)。敏捷制造比起其它制 造方式具有更靈敏、更快捷的反應(yīng)能力。 3、CE并行工程即concurrent engineering，簡稱CE，是集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品及其零部件和相關(guān)各種過程（包括制造過程和相關(guān)過程） 的一種系統(tǒng)方法。換句話說，就是融合公司的一切資源，在設(shè)計新產(chǎn)品時，就前瞻性地考慮和設(shè)計與產(chǎn)品的全生命周期有關(guān)的過程。在設(shè)計 階段就預(yù)見到產(chǎn)品的制造、裝配、質(zhì)量檢測、可靠性、成本等各種因素。 4、 CIM Computer Integrated Manu-facturing,簡稱CIM。20年來，CIM概念不斷得以豐富和發(fā)展。CIM在世界各工業(yè)國的推動下，歷經(jīng)了 百家爭鳴的概念演

4、變而進入蓬勃發(fā)展時期。80年代初，美國和日本關(guān)于 CIM的定交基本上都是緊密圍繞制造和產(chǎn)品開發(fā)這一范圍。德國自 80年代初期開始注意探討 CIM這一主題，出現(xiàn)了各種不同的概念定義，直到1985年（聯(lián)邦）德車經(jīng)濟和平委員會（AWFA）提出了 CIM的推薦 性定義，取得了一定程度上的統(tǒng)一。 5、FMS柔性制造系統(tǒng)是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設(shè)備組成，能適應(yīng)加工對象變換的自動化機械制造系 統(tǒng)，英文縮寫為FMS。FMS的工藝基礎(chǔ)是成組技術(shù)，它按照成組的加工對象確定工藝過程，選擇相適應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備和工件、工具等物 料的儲運系統(tǒng)，并由計算機進行控制，故能自動調(diào)整并實現(xiàn)一定范圍內(nèi)

5、多種工件的成批高效生產(chǎn)（即具有 柔性”）并能及時地改變產(chǎn)品以滿 足市場需求。 三、簡答題（共15分，每題5分） 1、先進制造技術(shù)的內(nèi)涵 目前對先進制造技術(shù)尚沒有一個明確的、一致公認的定義，經(jīng)過近年來對發(fā)展先進制造技術(shù)方面開展的工作，通過對其特征的分析研 究，可以認為：先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、 使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù) 的總稱。 2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在 CIMS中的作用和地位 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)是支持 CIMS各個分系統(tǒng)、覆蓋企

6、業(yè)全部信息的數(shù)據(jù)存儲和管理系統(tǒng)。它是邏輯上統(tǒng)一、物理上分布的全局數(shù)據(jù)庫管 理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)和信息集成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方便地對數(shù)據(jù)進行操縱的功能；具有安全控制功能，保證了 數(shù)據(jù)安全性；提供完整性控制，保證數(shù)據(jù)正確性和一致性；提供并發(fā)控制，保證多個用戶操作數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的正確性。所以數(shù)據(jù)庫技術(shù)是 管理數(shù)據(jù)、實現(xiàn)共享的最通用的方法。 在CIMS中還有一個專用的工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用來處理大量的工程數(shù)據(jù)，如圖形、工藝規(guī)程、NC代碼等。工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù) 據(jù)與生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理數(shù)據(jù)按一定的規(guī)范進行交換，從而達到全CIMS的信息集成和共享。 3、快速原型技術(shù)的基本過程 快速原型技術(shù)是用離

7、散分層的原理制作產(chǎn)品原型的總稱，其原理為：產(chǎn)品三維CAD模型-分層離散-按離散后的平面幾何信息逐層 加工堆積原材料 生成實體模型。 該技術(shù)集計算機技術(shù)、激光加工技術(shù)、新型材料技術(shù)于一體，依靠CAD軟件，在計算機中建立三維實體模型，并將其切分成一系列 平面幾何信息，以此控制激光束的掃描方向和速度，采用粘結(jié)、熔結(jié)、聚合或化學(xué)反應(yīng)等手段逐層有選擇地加工原材料，從而快速堆積制 作岀產(chǎn)品實體模型。 1. FMS由哪幾部分組成 2簡單說明掃描隧道顯微鏡工作原理。 3簡要說明快速原型制造技術(shù)實現(xiàn)零件的成型過程。 4 ISO全面質(zhì)量管理的內(nèi)涵是什么？全面質(zhì)量管理的內(nèi)容由哪四個方面？問題補充： 最佳答案1.加工

8、系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 2. 掃描隧道顯微鏡（STM）的原理是用極尖的探針對被測表面進行掃描，探針和被測表面非常接近，在一定的電場作用下產(chǎn)生隧道電流。探 針和表面間距離的極微小變化將使隧道電流產(chǎn)生很大變化。掃描時探針升降以保持隧道電流不變，因而可測出表面形貌高低。 3. （ 1）首先將CAD模型按一定厚度分層。即將模型離散成一系列的二維層面。（離散） （2） 根據(jù)各層面的輪廓數(shù)據(jù)，進行層面工藝規(guī)劃，生成數(shù)控代碼。（即層面信息處理或?qū)用婀に囈?guī)劃） （3） 由數(shù)控成型機接收控制指會，以平面加工的方式，按順序（從下往上）加工各單元層面，并逐層粘接起來。最后，得到與CAD模型 相對應(yīng)的三維實體。（堆

9、積成型） 4.ISO是國際標準化組織，與全面質(zhì)量管理是兩碼事。 全面質(zhì)量管理的內(nèi)涵： 1）具有先進的系統(tǒng)管理的思想 2）強調(diào)建立全面的有效的質(zhì)量管理體系3）目的在于讓顧客滿意、社會受益。 全面質(zhì)量管理的的內(nèi)容：全面的、全過程的、全員參加的、多方法的質(zhì)量管理。 四、分析題（共24分，每題8分） 1、分析CIMS和FMS的有哪些相同和不同的地方 CIMS是自動化程度不同的多個子系統(tǒng)的集成， 如管理信息系統(tǒng)（MIS ）、制造資源計劃系統(tǒng)（MRPII ）、計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)（CAD ）、 計算機輔助工藝設(shè)計系統(tǒng)（CAPP）、計算機輔助制造系統(tǒng)（CAM ）、柔性制造系統(tǒng)（FMS、，以及數(shù)控機床（NC,

10、CNC）、機器人等。CIMS 正是在這些自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，它根據(jù)企業(yè)的需求和經(jīng)濟實力，把各種自動化系統(tǒng)通過計算機實現(xiàn)信息集成和功能集成。 當(dāng)然，這些子系統(tǒng)也使用了不同類型的計算機，有的子系統(tǒng)本身也是集成的，如MIS實現(xiàn)了多種管理功能的集成，F(xiàn)MS實現(xiàn)了加工設(shè)備 和物料輸送設(shè)備的集成等等。 性制造系統(tǒng) 柔性制造系統(tǒng)是以數(shù)控機床或加工中心為基礎(chǔ)，配以物料傳送裝置組成的生產(chǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由電子計算機實現(xiàn)自動控制，能在不停機 的情況下，滿足多品種的加工。柔性制造系統(tǒng)適合加工形狀復(fù)雜，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大，但人員柔性仍 然較低。 2、 并行工程于串行工程相比有哪些

11、優(yōu)缺點？ 并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、集成化處理的系統(tǒng)方法和綜合技術(shù)。它要求產(chǎn)品開發(fā)人員從 一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期（從概念形成到產(chǎn)品報廢）內(nèi)各階段的因素（如功能、制造、裝配、作業(yè)調(diào)度、質(zhì)量、成本、維護與用戶 需求等等），并強調(diào)各部門的協(xié)同工作，通過建立各決策者之間的有效的信息交流與通訊機制，綜合考慮各相關(guān)因素的影響，使后續(xù)環(huán)節(jié) 中可能出現(xiàn)的問題在設(shè)計的早期階段就被發(fā)現(xiàn)，并得到解決，從而使產(chǎn)品在設(shè)計階段便具有良好的可制造性、可裝配性、可維護性及回收 再生等方面的特性，最大限度地減少設(shè)計反復(fù)，縮短設(shè)計、生產(chǎn)準備和制造時間。 3、敏捷制造的組成有哪些？ 敏捷

12、性是通過將技術(shù)、管理和人員三種資源集成為一個協(xié)調(diào)的、相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)來實現(xiàn)的。首先，具有高度柔性的生產(chǎn)設(shè)備是創(chuàng)建敏 捷制造企業(yè)的必要條件（但不是充分條件）。所必需的生產(chǎn)技術(shù)在設(shè)備上的具體體現(xiàn)是：由可改變結(jié)構(gòu)、可量測的模塊化制造單元構(gòu)成的 可編程的柔性機床組；智能”制造過程控制裝置；用傳感器、采樣器、分析儀與智能診斷軟件相配合，對制造過程進行閉環(huán)監(jiān)視，等等。 五、綜合應(yīng)用題（共 16分） 1由于飛機具有復(fù)雜的氣動外形，外形表面要求光滑流線，內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，全機零件有幾萬個，是離散型制造業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計、 工程分析和工藝制造最為復(fù)雜、加工周期最長的高技術(shù)產(chǎn)品。因此，計算機輔助設(shè)計/輔助分析/輔助制造（

13、CAD/CAE/CAM）技術(shù)是航空新 產(chǎn)品開發(fā)必不可少的技術(shù)手段，異地?zé)o紙設(shè)計和制造是航空產(chǎn)品轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的主要特點。 2. 在航空產(chǎn)品開發(fā)和轉(zhuǎn)包生產(chǎn)中，產(chǎn)品圖紙和工程信息的傳遞和管理、飛機工裝設(shè)計、復(fù)雜骨架結(jié)構(gòu)零件的編程與加工，與”航空產(chǎn) 品質(zhì)量第一 ”相適應(yīng)的質(zhì)量管理以及適應(yīng)轉(zhuǎn)包部件嚴格準時交付JIT）的生產(chǎn)管理和項目管理等，都需要信息集成技術(shù)的支持。 先進制造技術(shù)復(fù)習(xí)題 先進制造技術(shù)測驗題 填空題（每空1分，共計40分） 1、 制造過程產(chǎn)品從設(shè)計、報廢、回收等的全過程，也稱為產(chǎn)品。 2、 制造業(yè)將制造資源利用，通過，轉(zhuǎn)化為供人們使用或利用的或的行業(yè)。 3、 制造生產(chǎn)的運行過程，包括市場分析、

14、工藝規(guī)劃、產(chǎn)品銷售、報廢、回收、再利用 等。 4、 恩格斯指出：“直立和創(chuàng)造了人類，而是從開始的。動物所做到的最多是收集，而人則從事?！?5、 現(xiàn)代制造技術(shù)的四個基本特征是、和。 6、 成功企業(yè)的關(guān)鍵因素主要有：上市時間、靈活性、。 7、 整個生產(chǎn)過程實質(zhì)上也是對信息的、傳遞和的過程，在企業(yè)中主要存在和這兩種運動過程， 而又是受控制的。 8、 企業(yè)的產(chǎn)品形成過程是：，。 9、 CIMS是一種基于 CIM哲理構(gòu)成的、的制造系統(tǒng)。 10、 CIM技術(shù)是傳統(tǒng)的制造技術(shù)與、等的有機結(jié)合。 二、選擇題（每題2分，總計10分） 1、磨削加工時常用的切削液是（） A、合成切削液；B、低濃度乳化液；C、切削油

15、；D、極壓切削油; 2、 粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理可提高零件的（） A、硬度 B、耐磨性；C、強度 D、綜合力學(xué)性能； 3、制定零件工藝過程中，首先研究和確定的基準是（） A、設(shè)計基準；B 、工序基準；C、定位基準；D、測量基準； 4、工序集中有利于保證各加工表面的（） A、尺寸精度；B 、形狀精度；C相互位置精度；D、表面粗糙度； 5、劃分工序的主要依據(jù)是（） A、生產(chǎn)批量的大??；B、零件在加工過程中工作地是否變動；C生產(chǎn)計劃的安排；D零件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度; 三、判斷題（每題1分，共計10分 正確的打，錯誤的打X） 1、 硬質(zhì)合金是在碳素鋼中加入大量的鎢、鈦、鉭等元素構(gòu)成，它具有很高的硬度和耐磨性

16、。（） 2、 粗加工外圓表面時，一般依次從右到左、由小直徑外圓到大直徑外圓先后加工。（） 3、 表面粗糙度值越小，加工表面的微觀幾何形狀精度就越高。（） 4、 車削時，工件的轉(zhuǎn)速很高，切削速度就一定很大。（） 5、 先進制造與自動化技術(shù)是實現(xiàn)各種高新技術(shù)的保障技術(shù)。（） 6、 國際競爭和對抗的焦點由軍備競賽轉(zhuǎn)向全球范圍內(nèi)的以科技為先導(dǎo)，經(jīng)濟為基礎(chǔ)、軍事為后盾的綜合國力的較量；（） 7、 試切法是通過試切一測量一調(diào)整一再試切的反復(fù)過程而獲得規(guī)定尺寸精度的。（） 8、 用三爪自定心卡盤裝夾工件，夾緊力大，且能自動定心，不需要找正。（） 9、圓周銃具有能壓緊工件，使銃削平穩(wěn)、銃刀后面的擠壓及摩擦小等

17、優(yōu)點，所以刀具磨損慢、工件加工表面質(zhì)量好，一般 采用順銃 10、W18Cr4V,W6Mo5Cr4V是常用的兩種硬質(zhì)合金牌號。（） 四、名詞解釋（每題 4分，共計16分） 1、制造： 2、制造技術(shù) 3、先進制造技術(shù) 4、制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 五、簡答（每題6分，共計24分） 1、電火花加工的物理本質(zhì)是什么？ 2、未來十大高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有那些? 3、簡述制造業(yè)發(fā)展歷程？ 4、簡述制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的重大意義？ 試題答案： 一、填空： 1、生產(chǎn)、使用、維修、生命周期 2、制造技術(shù)、制造過程、工業(yè)品、生活消費品。 3、產(chǎn)品設(shè)計、制造裝配、檢驗出廠、售后服務(wù)。 4、勞動、勞動、制造工具、生產(chǎn)。 5、柔性化

18、、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。 6、質(zhì)量、產(chǎn)品成本、服務(wù)、環(huán)境。 7、采集、加工處理、信息流、物流、物流、信息流。 8、產(chǎn)品規(guī)劃、概念設(shè)計、詳細設(shè)計、生產(chǎn)準備。 9、計算機化、信息化、智能化、集成優(yōu)化。 10、現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù) 二、選擇： 1、B 2、D3、C 4、B 5、B 三、判斷 1、X 2、X 3V4、X 5、“ 6V 7V 8X 9、“ 10、X 四、名詞： 1、狹義：為機電產(chǎn)品的機械加工工藝過程 廣義：制造是涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量保證、經(jīng)營管理、市場銷售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動 和工作的總稱。 2、按照人們所需的目的，運

19、用知識和技能，利用客觀物資工具，將原材料物化為人類所需產(chǎn)品的工程技術(shù)。即：使原材料成為產(chǎn)品而使 用的一系列技術(shù)的總稱。 3、 在傳統(tǒng)制造技術(shù)基礎(chǔ)上不斷吸收機械 .電子.信息.材料.能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計.制造.檢測.管理.銷 售.使用.服務(wù)的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì).高效.低耗.清潔.靈活的生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)總稱，也 是取得理想技術(shù)經(jīng)濟效果的制造技術(shù)的總稱 . 4、 是制造過程所涉及的硬件（物料、設(shè)備、工具、能源等）、軟件（制造理論、工藝、信息等）、人員所組成的具有特定功能的有機整體。 五、簡答： 1、電火花加工基于電火花腐蝕原

20、理，是在工具電極與工件電極相互靠近時，極間形成脈沖性火花放電，在電火花通道中產(chǎn)生瞬時高溫， 使金屬局部熔化，甚至氣化，從而將金屬蝕除下來。 2、（1）信息科學(xué)技術(shù)（2）生物科學(xué)技術(shù)（3）新能源科學(xué)技術(shù)（4）新材料科學(xué)技術(shù)（5）環(huán)境科學(xué)技術(shù)（6）航空航天科學(xué)技術(shù)（7）海洋科學(xué)技 術(shù)（8）先進制造科學(xué)技術(shù)（9）管理科學(xué)技術(shù)（10）認知科學(xué)技術(shù) 3、1 ）用機器代替手工，從作坊形成工廠 2 ）從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式 3）柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù) 4、 1）在發(fā)達國家中，制造業(yè)創(chuàng)造了約60%勺社會財富、約45%的國民經(jīng)濟收入。 2）據(jù)統(tǒng)計，美國68%勺社會財富來自于制造業(yè)

21、。 3） CIRP在1999年的報告中指出：在國家生產(chǎn)力的構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占55%-65% 4）在許多國家的科技發(fā)展計劃中，先進制造技術(shù)都被列為優(yōu)先發(fā)展的科技。 、填空題 1 先進制造技術(shù)包含主體技術(shù)群、支撐技術(shù)群和制造技術(shù)環(huán)境三個技術(shù)群。 無污染 。 ， 激光束。 環(huán)境影響和 資源效率的現(xiàn)代制造模式。 5先進制造基礎(chǔ)技術(shù)的特點除了保證優(yōu)質(zhì)、高效、低耗外，還應(yīng)包括 6. 微細加工中的三束加工是指電子束 ， 離子束 8.綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮 11. 超高速機床主軸的結(jié)構(gòu)常采用交流伺服電動機內(nèi)置式集成結(jié)構(gòu)，這種主軸通常被稱為空氣軸承主軸。 12.

22、 快速原型制造常用的工藝方法光固化成形，疊層實體制造，選擇性激光燒結(jié)，熔融沉積制造。 15.虛擬制造技術(shù)是以信息技術(shù) 、仿真技術(shù) 、虛擬現(xiàn)實技術(shù)為支持，在產(chǎn)品設(shè)計或制造系統(tǒng)的物理實現(xiàn)之前，就能使人體會 或感受到未來產(chǎn)品的性能或者制造系統(tǒng)的狀態(tài)，從而可以作出前瞻性的決策與優(yōu)化實施方案。 17. 大規(guī)模集成電路的微細制作方法有外延生長， 氧化， 光刻， 選擇擴散，真空鍍膜。 18. 優(yōu)化設(shè)計的兩個前提條件以數(shù)學(xué)規(guī)劃為理論基礎(chǔ)，以計算機為基礎(chǔ)。 20. 快速原型制造技術(shù)的熔絲沉積成形法通常采用的原材料是熱塑性材料。 27.優(yōu)化設(shè)計的三要素是：目標函數(shù) ，設(shè)計變量，約束條件。 31.綠色設(shè)計的主要內(nèi)容

23、包括：綠色產(chǎn)品設(shè)計的材料選擇與管理，產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計，可維修設(shè)計，產(chǎn)品的可回收性設(shè)計, 綠色產(chǎn)品的成本分析，和綠色產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)庫。 21、綠色產(chǎn)品設(shè)計的材料選擇與管理；產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計；產(chǎn)品的可回收性設(shè)計。 35. LIGA技術(shù)的工藝過程分為：（1）深層同步輻射 X射線光刻 ；（2）電鑄成型；（3）模鑄成型。 36. 微細加工工藝方法主要有：三束加工技術(shù)，光刻加工，體刻蝕加工技術(shù)，面刻蝕加工技術(shù)，LIGA技術(shù)，犧牲層技術(shù)和外延生長技 37. 工業(yè)機器人一般由機械系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)和智能系統(tǒng)等幾個部分組成。 38. 柔性制造系統(tǒng)的組成包括：加工系統(tǒng)，物流系統(tǒng)，信息控制系統(tǒng)和一套計算機控

24、制系統(tǒng)。 39. MRP和MRPII分別是指 物料需求計劃 和制造資源計劃 ，而ERP是指企業(yè)資源計劃，其核心思想是完全按用戶需求制造 43.高速切削通常使用的刀具材料有：1）硬質(zhì)合金涂層刀具 2超細晶粒硬質(zhì)合金 3）立方氮化硼 4）氮化硅聚晶金剛石 44.工業(yè)機器人的按系統(tǒng)功能分: 1) 專用機器人 2） 通用機器人3）示教再現(xiàn)機器人4）智能機器人 45.工業(yè)機器人的性能特征： 通用性， 柔性， 靈活性， 智能化 46.PDM四層體系結(jié)構(gòu)分別為： 第一層 用戶界面層 、第二層 核心功能、第三層框架核心層、第四層系統(tǒng)支持層 47.CIMS的三大特征分別為 數(shù)據(jù)驅(qū)動 、 集成、 ，柔性。 49.

25、 CIMS分成五個層次，即 工廠級 、車間級 、 單元級、 工作站級和設(shè)備級。 21、壓電驅(qū)動技術(shù)是壓電學(xué) 和 超聲學(xué) 在機械領(lǐng)域的應(yīng)用。 四、問答題 1、先進制造技術(shù)的概念 先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收機械、電子、信息（計算機與通信、控制理論、人工智能等）、能源及現(xiàn)代系統(tǒng)管理等方面的成果，并將 其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔靈活生產(chǎn)，提高對動 態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。 8、論述先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。（20分） 1、數(shù)字化2、精密化3、極端化4、自動化5 .、集成化6、網(wǎng)絡(luò)化7、智能化借助計

26、算機，將與制造有關(guān)的技術(shù)集成起來，使各類功能得到整體優(yōu)化，從而提高企業(yè)適應(yīng)市場競爭的能力 計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）;基于計算機集成制造理念而組成的系統(tǒng)，是CIM的具體實現(xiàn) 敏捷制造（CE）;企業(yè)快速調(diào)整自己，以適應(yīng)市場持續(xù)多變的能力 并行工程（CE）；對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造和支持過程）進行并行的、一體化的工作模式 廣義制造自動化；包含產(chǎn)品制造全過程以及各個環(huán)節(jié)綜合集成自動化，以使產(chǎn)品制造過程實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時、潔凈的目標 特種加工技術(shù)；采用非常規(guī)的切削手段，達到材料去除、變形以及改變性能等目的的加工方法 超精密切削加工；主要指金剛石刀具超精密車削 反求工程（RE）;以已有產(chǎn)

27、品為基礎(chǔ)，進行消化、吸收并進行創(chuàng)新改進，使之成為在新產(chǎn)品的一種開發(fā)模式 精益生產(chǎn)（LP）；運用多種現(xiàn)代管理方法和手段，以社會需求為依托，以充分發(fā)揮人的作用為根本，有效配置和合理使用企業(yè)資源為企業(yè) 謀求經(jīng)濟效益的一種新型企業(yè)生產(chǎn)方式 物料需求計劃（MRP）：只在需要的時間，向需要的部門按照需要的數(shù)量提供該部門所需的物料 制造資源計劃（MRPH:將MRP和企業(yè)的財務(wù)系統(tǒng)連接起來，形成一個集企業(yè)生產(chǎn)、財務(wù)、銷售、工程技術(shù)、供應(yīng)等各個子系統(tǒng)為一體的 生產(chǎn)管理信息系統(tǒng) 二、問答題 1、高速加工加工技術(shù)：采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地實現(xiàn)高速運動的自動化制造設(shè)備，極大地提高材料切除率，并保證加工精 度

28、和加工質(zhì)量的現(xiàn)代制造加工技術(shù) 高速切削理論：一定的工件材料對應(yīng)有一個臨界切削速度，再該切削速度下切削溫度最高 高速加工的優(yōu)點：切削力低、熱變形小、材料切除率高、高精度、減少工序 應(yīng)用：汽車工業(yè)大批生產(chǎn)、難加工材料、超精密微細切削、復(fù)雜曲面加工、航空工業(yè) 關(guān)鍵技術(shù)：高速主軸、快速進給系統(tǒng)、高性能的CNC控制系統(tǒng)、先進的機床機構(gòu)、高速切削的刀具系統(tǒng) 刀具材料：硬質(zhì)合金涂層刀具、陶瓷刀具、聚晶金剛石刀具、立方氮化硼刀具 2、 高速切削機床和普通數(shù)控機床的區(qū)別：高速主軸、快速進給系統(tǒng)、高性能的CNC控制系統(tǒng)、先進的機床機構(gòu)、高速切削的刀具系統(tǒng) 3、快速原型制造（RPM ）技術(shù)的工作原理：采用軟件離散一

29、材料堆積的原理 工作過程：零件CAD數(shù)據(jù)模型的建立、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換文件的生成、分層切片、快速堆積成形 典型的方法：光敏液相固化法、選區(qū)片層粘結(jié)法、選區(qū)激光燒結(jié)法、熔絲沉積成形法 4、工業(yè)機器人的組成：執(zhí)行機構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、位置檢測裝置 工業(yè)機器人的大腦：控制系統(tǒng)，控制和支配機器人、存儲信息 按結(jié)構(gòu)形式分：直角坐標機器人、圓柱坐標機器人、球坐標機器人、關(guān)節(jié)機器人 關(guān)節(jié)機器人具有兩個旋轉(zhuǎn)軸和一個平移軸 直角坐標機器人由三個相互正交的平移坐標軸組成 圓柱坐標機器人由立柱和一個安裝在立柱上的水平臂組成 球坐標機器人由回轉(zhuǎn)機座、俯仰鉸鏈和伸縮臂組成 5、廣義制造自動化；包含產(chǎn)品制造全過程以及各個環(huán)節(jié)綜

30、合集成自動化，以使產(chǎn)品制造過程實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時、潔凈的目標 階段劃分：剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化 特點：提高勞動生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本、提高經(jīng)濟效益、改善勞動條件、有利于產(chǎn)品更新、提高企業(yè)的市場競爭力 6、狹義制造：生產(chǎn)車間內(nèi)和物流有關(guān)的加工和裝配過程 廣義制造：產(chǎn)品生命周期內(nèi)一系列相關(guān)聯(lián)系的生產(chǎn)活動 制造技術(shù)發(fā)展的五個時期：工廠式生產(chǎn)時期、工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)時期、剛性自動化發(fā)展時期、柔性自動化法時期、綜合自動化發(fā)展時期 7、綠色產(chǎn)品（GP）:在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)，能節(jié)約資源和能源，對生態(tài)環(huán)境無危害或少危害，且對生產(chǎn)者及使用者具有良好保護性的產(chǎn)品 特點：優(yōu)良的環(huán)境友好性

31、、最大限度的利用材料資源、最大限度的節(jié)約能源 8、與傳統(tǒng)設(shè)計不同、綠色設(shè)計是以保護環(huán)境資源為核心的設(shè)計過程，在產(chǎn)品的生命周期內(nèi)優(yōu)先考慮的是產(chǎn)品的環(huán)境屬性，在滿足環(huán)境目 標的同時保證產(chǎn)品的基本性能和使用壽命 綠色設(shè)計的主要內(nèi)容：綠色產(chǎn)品的描述與建模、綠色設(shè)計的材料選擇、面向拆卸性設(shè)計、產(chǎn)品的可回收性設(shè)計、綠色產(chǎn)品的成本分析、綠 色產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)庫 9、現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是在傳統(tǒng)設(shè)計方法基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來的，是一門多專業(yè)和多學(xué)科交叉，其綜合性很強的基礎(chǔ)技術(shù)學(xué)科 特點：系統(tǒng)性、動態(tài)性、創(chuàng)造性、計算機化、并行化，最優(yōu)化，虛擬化，自動化、主動性 體系結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)技術(shù)、主體技術(shù)、支撐技術(shù)、應(yīng)用技術(shù) 現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的

32、誕生和發(fā)展與計算機技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，相輔相成，計算機輔助設(shè)計技術(shù)以其對數(shù)值計算和對信息與知識的獨特處理， 成為現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的主干。 10、反求工程（RE）;以已有產(chǎn)品為基礎(chǔ)，進行消化、吸收并進行創(chuàng)新改進，使之成為在新產(chǎn)品的一種開發(fā)模式 基本步驟：分析階段、再設(shè)計階段、反求產(chǎn)品的制造階段 關(guān)鍵技術(shù)：反求對象的分析、反求對象的幾何參數(shù)采集、模型重構(gòu)技術(shù) 11、模型重構(gòu)：根據(jù)所采集的樣本幾何數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)重構(gòu)樣本模型的技術(shù) 基本步驟：數(shù)據(jù)預(yù)處理、網(wǎng)格模型生成、網(wǎng)格模型后處理 12、 普通加工：加工精度在 1 、表面粗糙度以上的加工方法 精密加工：加工精度在、表面粗糙度之間的加工方法 超精密加工：加

33、工精度高于、表明粗糙度小于的加工方法 13、超精密加工機床應(yīng)具有高精度、高剛度、高加工穩(wěn)定性和高度自動化的要求 環(huán)境要求：凈化的空氣環(huán)境、恒定的溫度環(huán)境、較好的抗振動干擾環(huán)境 14、超精密切削對刀具的要求： 1）極高的硬度、耐用度和彈性模量，以保證刀具的壽命和耐用度 2） 刃口能磨的極其鋒銳，刃口半徑值極小，能實現(xiàn)超薄的切削厚度 3）刀刃無缺陷 4）與工件材料的抗粘結(jié)性好、化學(xué)親和性小、摩擦因數(shù)低，能得到極好的加工表面完整性 金剛石刀具的特征： 1）具有極高的硬度 2）能磨出極其鋒銳的刃口，且切削刃沒有缺口、崩刀等現(xiàn)象 3）熱化學(xué)性能優(yōu)越，導(dǎo)熱性好、與金屬間的摩擦因數(shù)低、親和力小 4）耐磨性好

34、，刀刃強度高 15、微機械特征：體積小，精度高，重量輕、性能穩(wěn)定，可靠性高、能耗低，靈敏度和工作效率高、多功能和智能化、適用于大批量生產(chǎn), 制造成本低 光刻加工的工藝過程：氧化、涂膠、曝光、顯影、腐蝕、去膠、擴散 LIGA技術(shù)的工藝過程：深層同步輻射 X射線光刻、電鑄成形、注射 16、特種加工技術(shù)是采用非常規(guī)的切削加工手段，利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學(xué)能量直接加于被加工工件部位，達到材料去除、 變形以及改變性能等目的的加工方法 方法：激光加工、超聲波加工、電火花加工、電解加工、水射流切割加工 17、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM ）是一種管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程的技術(shù)。 體系結(jié)構(gòu)：第一層支持

35、層，第二層對象層，第三層功能層，第四層用戶層 主要功能：電子資料室管理和檢索、產(chǎn)品配置管理、工作流程管理、項目管理功能 18、精益生產(chǎn)（LP ）的基本思想：資源優(yōu)越配置，消除無效浪費和勞動 特征：1）產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)以銷售為起點 2 ）產(chǎn)品開發(fā)采用并行工程 3）在生產(chǎn)制造中實行“拉動式”的準時化生產(chǎn) 心，充分調(diào)動人的潛能和積極性 5）追求無廢品、零庫存、零故障等目標，降低成本 6）消除一切影響工作的“松弛點” 廠“共存共榮” 4）以“人”為中 7）主機廠和協(xié)作 體系結(jié)構(gòu)或措施：及時生產(chǎn)、組成技術(shù)、全面質(zhì)量管理 主要內(nèi)容：1）主查制的開發(fā)組織，并行式的開發(fā)程序2）拉動式的生產(chǎn)管路 3）以人本管理為

36、根本的勞動組織體制4）簡化產(chǎn)品檢驗 環(huán)節(jié)，強調(diào)一體化的現(xiàn)場質(zhì)量管理 5）總裝廠和協(xié)作廠之間的相互依存 6）以顧客為中心的銷售政策 19、敏捷制造（AM）的關(guān)鍵因：企業(yè)的信息網(wǎng)、虛擬公司、敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、敏捷型的員工、虛擬制造 敏捷制造的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：物理、法律、社會、信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 20、并行工程的（CE）;對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造和支持過程）進行并行的、一體化的工作模式 目標：提高企業(yè)市場競爭力，贏得市場競爭 特征：并行、整體、協(xié)同集成 關(guān)鍵技術(shù)：產(chǎn)品開發(fā)過程的重構(gòu)、集成的產(chǎn)品信息模型、并行設(shè)計過程的協(xié)調(diào)與控制 關(guān)鍵因素：1）并行工程是一種工作模式，而不是具體的工作方法 2）并行工程著重于

37、產(chǎn)品設(shè)計一開始就對產(chǎn)品的關(guān)鍵因素進行全面考慮，以保證產(chǎn)品設(shè)計一次成功 第一章制造業(yè)與先進制造技術(shù) 1- 1敘述制造、制造系統(tǒng)、制造業(yè)、制造技術(shù)等概念，比較廣義制造與狹義制造的概念。 制造：把原材料加工成適用的產(chǎn)品。 制造系統(tǒng)：制造過程及其所涉及的硬件、軟件和人員組成的一個將制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品（含半成品）的有機整體, 稱為制造系統(tǒng)。制造系統(tǒng)還有以下三方面的定義：制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)定義；制造系統(tǒng)的功能定義；制造系統(tǒng)的過程定義。 制造業(yè)：是將制造資源（物料、能源、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等），通過制造過程，轉(zhuǎn)化為可供人 們使用與利用的工業(yè)品與生活消費品的行業(yè)。它涉及到國民經(jīng)濟的許多部門，是國民

38、經(jīng)濟和綜合國力的支柱產(chǎn)業(yè)。 制造技術(shù)：是完成制造活動所需的一切手段的總和，制造技術(shù)已成為一個涵蓋整個生產(chǎn)過程、跨多個學(xué)科、高度 集成的高新技術(shù)。 狹義制造是產(chǎn)品的機械工藝過程或機械加工過程。廣義制造與狹義制造相比，制造的概念和內(nèi)涵在范圍和過程兩 方面大大拓展。在范圍方面，制造涉及的工業(yè)領(lǐng)域遠非局限于機械制造，而是涉及機械、電子、化工、輕工、食品、 軍工等國民經(jīng)濟的大量行業(yè)。在過程發(fā)面，廣義制造不僅指集體的工藝過程，而是指包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、計劃 控制、生產(chǎn)工藝過程、裝配檢驗、銷售服務(wù)和管理等產(chǎn)品整個生命周期的全過程。 1- 2試簡述制造技術(shù)的發(fā)展歷程。 制造技術(shù)的發(fā)展是由社會、政治、經(jīng)濟等

39、多方面因素決定的?？v觀近兩百年制造業(yè)的發(fā)展歷程，影響其發(fā)展最主 要的因素是技術(shù)的推動及市場的牽引。人類科學(xué)技術(shù)的每次革命，必然引起制造技術(shù)的不斷發(fā)展，也推動了制造業(yè)的 發(fā)展。另一方面，隨著人類的不斷進步，人類的需求不斷變化，因而從另一方面推動了制造業(yè)的不斷發(fā)展，促進了制 造技術(shù)的不斷進步。 兩百年來，在市場需求不斷變化的驅(qū)動下，制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“少品種大批量的規(guī)模生產(chǎn)一一多品種小批量 生產(chǎn)一一個性化彈性批量生產(chǎn)；在科技高速發(fā)展的推動下，制造業(yè)的資源配置沿著“勞動密集一一設(shè)備與資金密集一 信息密集一一知識密集”的方向發(fā)展，與之相適應(yīng)，制造業(yè)的資源配置沿著“手工一一機械化一一單機自動化一一 剛

40、性流水自動化一一柔性自動化一一智能自動化”的方向發(fā)展。制造技術(shù)則從機械化一一機電一一體化與自動化一一 網(wǎng)絡(luò)化與智能化發(fā)展。在組織管理方式上，從集中、固定的組織管理方式一一分布、自治的管理一一協(xié)同、創(chuàng)新的組 織管理發(fā)展；在生產(chǎn)管理方式上，從面向庫存一一面向訂單一一面向市場與顧客發(fā)展；與資源環(huán)境的關(guān)系上，從利用 資源、破壞環(huán)境一一節(jié)約資源、關(guān)心環(huán)境一一主動更新資源和美化環(huán)境發(fā)展。 1- 3試簡述機床發(fā)展歷史及其各個階段機床的技術(shù)特點。 1- 4論述制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用如何？ 它涉及到國民經(jīng)濟的許多部門，是國民經(jīng)濟和綜合國力的支柱產(chǎn)業(yè)。在知識經(jīng)濟條件下，制造業(yè)是參與市場競爭 的主體，它始終

41、是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。 1- 5分析制造業(yè)在新世紀所面臨的機遇與挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢。 人類進入21世紀后，社會與政治環(huán)境、 市場需求、技術(shù)創(chuàng)新預(yù)示著制造業(yè)人類進入將發(fā)生巨大變化。美國國家科 學(xué)研究委員會工程技術(shù)委員會、制造與工程設(shè)計院“制造業(yè)挑戰(zhàn)展望委員會”對2020年制造業(yè)所面員會對臨的形勢， 提出了六大挑戰(zhàn)：快速響應(yīng)市場能力的挑戰(zhàn) 全部制造環(huán)節(jié)并行實現(xiàn)；打破傳統(tǒng)經(jīng)營面臨的組織、地域及時間壁壘 的挑戰(zhàn)一一技術(shù)資源的集成；信息時代的挑戰(zhàn)一一信息向知識的轉(zhuǎn)變；日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)一一可持續(xù)發(fā)展； 制造全球化和貿(mào)易自由化的挑戰(zhàn)一一可重組工程；技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)一一全新制造工藝及產(chǎn)品的開發(fā)。 在知識經(jīng)濟

42、時代，制造業(yè)面臨著新的歷史性發(fā)展機遇和更加嚴峻的挑戰(zhàn)。其特點是：產(chǎn)品生命周期縮短；用戶需 求多樣化；大市場和大競爭；交貨期成為競爭的第一要素；信息化和智能化；人的知識、素質(zhì)和需求的變化；環(huán)境保 護意識的增強與可持續(xù)發(fā)展。 1- 6論述先進制造技術(shù)提出的背景，各國和我國對先進制造技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略如何？ 進入80年代以來，各國制造業(yè)面臨復(fù)雜多變的外部環(huán)境：科學(xué)技術(shù)突飛猛進，供求關(guān)系變化頻繁，產(chǎn)品更新日新 月異，各國經(jīng)濟與國際市場縱橫交錯，競爭對手林立等等。因此，當(dāng)局和企業(yè)界都在尋求對策，以獲取全球范圍內(nèi)競 爭優(yōu)勢。傳統(tǒng)的制造技術(shù)已變的越來越不適應(yīng)當(dāng)今快速變化的環(huán)境，先進的制造技術(shù)，尤其是計算機技術(shù)和信

43、息技術(shù) 在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使人們正在或已經(jīng)擺脫傳統(tǒng)觀念的束縛，跨入制造業(yè)的新紀元。 先進制造技術(shù) AMT就是在這種大環(huán)境下，美國根據(jù)本國制造業(yè)的挑戰(zhàn)與機遇，對制造業(yè)存在的問題進行了深刻反 省，為了加強其制造業(yè)的競爭能力和促進貴民經(jīng)濟增長而提出來的。從技術(shù)的角度來看，以計算機為中心的新一代信 息技術(shù)的發(fā)展，使制造業(yè)技術(shù)達到了前所未有的新高度，先進制造技術(shù)是提出也是這種進程的反映?！跋冗M制造技術(shù)” 這個專有名詞一經(jīng)提出，立即獲得歐洲各國、日本及亞洲新興工業(yè)化國家的響應(yīng)。 美國的經(jīng)濟領(lǐng)導(dǎo)地位，無論在國內(nèi)或國外，都面臨著強烈的挑戰(zhàn)。美國通過大量研究報告為美國制造業(yè)的發(fā)展勾 畫藍圖。國家自然科學(xué)院和

44、工程科學(xué)院、 白宮科技政策辦公室、國防部、商業(yè)部以及其他政府政府部門，都著手對制造業(yè)進行調(diào)查，以評估目前和近期的有多 大能力對付可能面臨的競爭。國會也參與有關(guān)美國企業(yè)競爭危機的討論，并通過立法，促進制造業(yè)和制造技術(shù)的發(fā)展 和進步。 日本從第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)敗國一躍成為世界經(jīng)濟強國，在許多重要領(lǐng)域把工業(yè)實力很強、科學(xué)技術(shù)先進的美國 和德國擠出了市場。 從1992年秋至1994年的大約兩年時間內(nèi)，IMS選擇了六個試驗項目開展為期兩年的研究，以探討 實施的可能性。 西歐制造業(yè)已明顯受到來自美國和日本的壓力，就連一向以產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)高超而自豪的德國也不得不承認與日本 存在不小的差距。1992年由顯赫的企

45、業(yè)家和政治家們共通掀起了一場旨在通過“歐共體統(tǒng)一市場法案”運動。這項法 案得到眾多的支持。這些國家表明，為避免在工業(yè)上落后，他們是愿意在政治上付出代價的。 我國制造技術(shù)經(jīng)建國以來 40余年的發(fā)展已形成腳完整的技術(shù)體系，為國民經(jīng)濟發(fā)展所需各類機械產(chǎn)品的制造 提供基本的工藝技術(shù)，并取得了重要成就。然而與國外工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在著階段性的差距。同時在80年代受 到“第三次浪潮”的影響，一度認為制造業(yè)進入了夕陽階段，影響到制造技術(shù)的發(fā)展。近幾年來對制造技術(shù)的發(fā)展獲 得了重新認識，我國政府及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對先進制造技術(shù)的發(fā)展給予了高度的關(guān)注。國家計委也十分重視先進制造技術(shù)的 發(fā)展，在“九五”期間實施了一批

46、發(fā)展先進制造技術(shù)項目。 1-7簡述先進制造技術(shù)內(nèi)涵、技術(shù)構(gòu)成及特點。 先進制造技術(shù)在不同的發(fā)展水平的國家和同一國家的不同發(fā)展階段，有不同的技術(shù)內(nèi)涵和構(gòu)成，對我國而言，它 是一個多層次的技術(shù)群。先進制造技術(shù)的內(nèi)涵和層次及其技術(shù)構(gòu)成包括：基礎(chǔ)技術(shù)；新型單元技術(shù)；集成技術(shù)。以上三 個層次都是先進制造技術(shù)的組成部分，但其中每一個層次都不等于先進制造技術(shù)的全部。 先進制造技術(shù)有以下特點：先進性；廣泛性；實用性；系統(tǒng)性；動態(tài)性；集成性；技術(shù)與管理的更緊密結(jié)合；先 進制造技術(shù)強調(diào)的是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)。 1-8簡述先進制造技術(shù)的技術(shù)分類及其具體有哪些先進制造技術(shù)。 將目前各國掌握的制造技術(shù)

47、系統(tǒng)化，對先進制造技術(shù)的研究分為如下4大領(lǐng)域： 現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)。包括計算機輔助設(shè)計技術(shù)、性能優(yōu)良設(shè)計基礎(chǔ)技術(shù)、競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術(shù)、全壽命周期設(shè)計、可 持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品設(shè)計、設(shè)計實驗技術(shù)。 先進制造工藝。包括精密捷徑鑄造成型技術(shù)、精確高效塑性成形技術(shù)、優(yōu)質(zhì)高效焊接及切割技術(shù)、優(yōu)質(zhì)低耗潔 凈熱處理技術(shù)、高效高精密機械加工工藝、現(xiàn)代特種加工工藝、新型材料成型與加工工藝、優(yōu)質(zhì)潔凈表面工程新技術(shù)、 快速模具制造技術(shù)、模擬制造成型加工技術(shù)。 自動化技術(shù)。包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機器人、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、傳感技術(shù)、自動 檢測及信號識別技術(shù)、過程設(shè)備工況監(jiān)測與控制。 系統(tǒng)管理技術(shù)。包括

48、先進制造生產(chǎn)模式、集成管理模式、生產(chǎn)組織方式。 1- 9結(jié)合楊叔子院士的觀點分析先進制造技術(shù)的特點和發(fā)展趨勢。 先進制造技術(shù)是面向 21世紀的技術(shù)系統(tǒng)，其目的是提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益，贏得激烈的市場競爭。 人類已進入一個新的世紀，在新世紀中，制造業(yè)發(fā)展的重要特性是向全球化、網(wǎng)絡(luò)化、模擬化方向發(fā)展。未來先 進制造技術(shù)的發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化方向發(fā)展。 第二章現(xiàn)代設(shè)計技術(shù) 2- 1試分析現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵與特點并簡述現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是根據(jù)產(chǎn)品功能要求和市場競爭（時間、質(zhì)量、價格等）的需要，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和科學(xué)知識，經(jīng)過 設(shè)計人員創(chuàng)造性思維、規(guī)劃

49、和決策，制定可以用于制造的方案，并使方案付諸實施的技術(shù)。 特點：設(shè)計范疇的擴展化；設(shè)計手段的計算機化；設(shè)計過程的并行化；設(shè)計過程智能化；分析手段的精確化；多 種手段綜合應(yīng)用；強調(diào)設(shè)計的邏輯性和系統(tǒng)性；進行動態(tài)多變量的優(yōu)化；強調(diào)產(chǎn)品的環(huán)保性；強調(diào)產(chǎn)品的宜人性；強 調(diào)用戶參與；強調(diào)設(shè)計階段的質(zhì)量控制；設(shè)計和制造一體化；強調(diào)產(chǎn)品全壽命周期最優(yōu)化。 體系結(jié)構(gòu)：1、基礎(chǔ)技術(shù)（主體技術(shù)）：CAX技術(shù)。2、支持技術(shù)：設(shè)計方法學(xué)、可信任設(shè)計、試驗設(shè)計技術(shù)。3、 應(yīng)用技術(shù)。 2- 2決定產(chǎn)品（或企業(yè)）競爭力有哪些因素？ 質(zhì)量：不僅滿足用戶功能要求還應(yīng)以自身的特點滿足用戶的非物質(zhì)功能方面的需求，符合有關(guān)法律、標準

50、和生態(tài) 環(huán)境要求，安全性、可靠性、合理的壽命、方便使用和維護保養(yǎng)并提供及時必要的用戶培訓(xùn)、質(zhì)量保證和維修服務(wù)。 時間：設(shè)計開發(fā)的周期，供貨的時間、方式、供貨的數(shù)量、品種和方式等方面的適應(yīng)能力。 成本/價格：產(chǎn)品成本、合理利潤、一次性安裝費用和經(jīng)常性維持費用等。 2- 3計算機輔助設(shè)計技術(shù)包括哪些主要內(nèi)容？分析其中的關(guān)鍵技術(shù)？ 主要包括：有限元法；優(yōu)化設(shè)計；計算機輔助設(shè)計；反求工程；技術(shù)；模糊智能CAD ;工程數(shù)據(jù)庫。 關(guān)鍵技術(shù)：計算機輔助設(shè)計，包括CAD/CAE/CAM/CAPP/CAAP 等技術(shù)。 2- 4簡述并行設(shè)計內(nèi)涵、特點、技術(shù)體系及其對制造業(yè)的影響。 并行設(shè)計是指集成地、平行地處理產(chǎn)

51、品設(shè)計制造及其相關(guān)過程的系統(tǒng)方法。并行設(shè)計要求產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)者一開 始就考慮產(chǎn)品整個生命周期（從概念設(shè)計到產(chǎn)品報廢處理）的所有因素。 特點：信息資源共享，即時交互和協(xié)同，系統(tǒng)集成。 技術(shù)體系：1并行環(huán)境下的信息抽象與建模技術(shù)；2計算機輔助設(shè)計評價與決策一一 DFMA與RPM ； 3支持并行 設(shè)計的分布式計算機環(huán)境。 影響：并行設(shè)計改變了傳統(tǒng)的串行工作方法，使得在設(shè)計階段就可能有制造和營銷服務(wù)人員的介入和彼此信息交 互。可以避免失誤，減少反復(fù)，增強了綜合協(xié)同，從而達到提高質(zhì)量、縮短開發(fā)周期和降低成本的目的。可以預(yù)計并 行設(shè)計在今后的虛擬制造體系中將大有作為。 2- 5敘述綠色設(shè)計的主要內(nèi)容與原則

52、。 主要內(nèi)容：1綠色產(chǎn)品設(shè)計的材料選擇與管理；2產(chǎn)品的可回收性設(shè)計；3產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計；4綠色產(chǎn)品的成 本分析；5綠色產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)庫。 原則：產(chǎn)品在生命周期中符合環(huán)保、人類健康、能耗低資源利用率高。 2-6 CAPP有哪三種？請簡述派生式 CAPP的工作原理。 派生式CAPP，創(chuàng)成型CAPP,綜合型CAPP。 原理：它是利用成組技術(shù)將工藝設(shè)計對象按其相似性（例如，零件按其幾何形狀及工藝過程相似性；部件按其結(jié) 構(gòu)功能和裝配工藝相似性等）分類成組（簇），為每一組（簇）對象設(shè)計典型工藝，并建立典型工藝庫。當(dāng)為具體對象 設(shè)計工藝時，CAPP系統(tǒng)按零件（部件或產(chǎn)品） 信息和分類編碼檢索相應(yīng)的典型工藝，

53、并根據(jù)具體對象的結(jié)構(gòu)和工藝要 求，修改典型工藝，直至滿足實際生產(chǎn)的需要。 2- 7分析PDM產(chǎn)生背景、內(nèi)涵、主要功能及其結(jié)構(gòu)組成。 背景：在20世紀的60、70年代，企業(yè)在其設(shè)計和生產(chǎn)過程中開始使用CAD、CAM等技術(shù)，新技術(shù)的應(yīng)用在促 進生產(chǎn)力發(fā)展的同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。對于制造企業(yè)而言，雖然各單元的計算機輔助技術(shù)已經(jīng)日益成熟，但都自成 體系，彼此之間缺少有效的信息共享和利用，形成所謂的信息孤島”。在這種情況下，許多企業(yè)已經(jīng)意識到：實現(xiàn)信 息的有序管理將成為在未來的競爭中保持領(lǐng)先的關(guān)鍵因素。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management簡稱PDM）正是 在這一背景下運行而生的一

54、項新的管理思想和技術(shù)。 內(nèi)涵：以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核心，實現(xiàn)對產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過程、資源一體化集成管理的技術(shù)。 主要功能：電子倉庫管理；文檔管理；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理；產(chǎn)品配置管理；項目管理；用戶與組織團隊管理；工作流 與過程管理；系統(tǒng)集成；系統(tǒng)安全與權(quán)限管理；系統(tǒng)管理。 結(jié)構(gòu)組成：分為五層，即底層平臺層、PDM核心服務(wù)層、PDM應(yīng)用組件層、應(yīng)用工具層和實施理念層。 2- 8簡述CAD/CAPP/CAE及PDM（C3P）集成技術(shù)的技術(shù)思想。 技術(shù)思想是：在開發(fā)制造系統(tǒng)時強調(diào)“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作機制集成、資源集 成、過程集成、技術(shù)集成及人員集成。 第三章 先進制造工藝

55、技術(shù) 3- 1簡述先進制造工藝發(fā)展與特點。有哪幾類零件成形方法？各自有哪些工藝內(nèi)容？ 先進制造工藝技術(shù)就是機械制造工藝不斷變化和發(fā)展后所形成的制造工藝技術(shù)，包括了常規(guī)工藝經(jīng)優(yōu)化后的工藝， 以及不斷出現(xiàn)和發(fā)展的新型加工方法。其主要技術(shù)體系由先進成形加工技術(shù)、現(xiàn)代表面工程技術(shù)等技術(shù)構(gòu)成及先進制 造加工技術(shù)。 特點：加工精度不斷提高；加工速度得到提高；材料科學(xué)促進制造工藝變革；重大技術(shù)裝備促進加工制造技術(shù)的 發(fā)展；優(yōu)質(zhì)清潔表面工程技術(shù)獲得進一步發(fā)展；精密成形技術(shù)取得較大進展；熱成形過程的計算機模擬技術(shù)研究有一 定發(fā)展。從總體發(fā)展趨勢看，優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、靈捷、潔凈是機械制造業(yè)永恒的追求目標，也是先進

56、制造工藝技術(shù) 的發(fā)展目標。 依據(jù)現(xiàn)代成形學(xué)的觀點從物質(zhì)的組織方式上，可把成形方式分為如下四類： 去除成形：它是運用分離的辦法，把一部分材料（裕量材料）有序地從基體中分離出去而成形的辦法。 受迫成形：它是利用材料的可成形性（如塑性等），在特定外圍約束（邊界約束或外力約束）下成形的方法。 堆積成形：它是運用合并與連接的辦法，把材料（氣、液、固相）有序地合并堆積起來的成形方法。 生成成形：是利用材料的活性進行成形的方法。 3- 2分析高速超高速加工技術(shù)的產(chǎn)生背景及應(yīng)用領(lǐng)域。 產(chǎn)生背景：隨著數(shù)控機床、加工中心、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展，機械加工中的輔助工時”大為縮短，為了進一步提高 機床的生產(chǎn)效率，必須極大

57、地提高加工的切削速度和進給速度，以便大幅度地降低切削工時”。高速加工技術(shù)就是在這 樣的歷史背景下產(chǎn)生的。 應(yīng)用領(lǐng)域：大批生產(chǎn)領(lǐng)域如汽車工業(yè)；工件本身剛度不足的加工領(lǐng)域；加工復(fù)雜曲面領(lǐng)域；難加工材料領(lǐng)域；超 精密微細切削、加工領(lǐng)域。 3- 3分析高速加工的技術(shù)內(nèi)涵特點及高速加工所需解決的關(guān)鍵技術(shù)。 超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地實現(xiàn)高速運動的高精度、高自動化、高柔性的制造設(shè)備， 以極大地提高切削速度來達到提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代制造加工技術(shù)。它是提高切削和磨削效果 以及提高加工質(zhì)量、加工精度和降低加工成本的重要手段。其顯著標志是使被加工塑性金屬材料在切除過程中的

58、剪切 滑移速度達到或超過某一域限值，開始趨向最佳切除條件，使得被加工材料切除所消耗的能量、切削力、工件表面溫 度、刀具磨具磨損、加工表面質(zhì)量等明顯優(yōu)于傳統(tǒng)切削速度下的指標，而加工效率則大大高于傳統(tǒng)切削速度下的加工 效率。 關(guān)鍵技術(shù)：超高速切削、磨削機理，超高速主軸單元制造技術(shù)，超高速進給單元制造技術(shù)，超高速加工用刀具、 磨具，超高速機床支承及輔助單元制造技術(shù)，以及超高速加工測試技術(shù)等。 3- 4試用單顆磨粒最小磨削厚度的概念來解釋高速超高速磨削的現(xiàn)象。 3- 5試綜述超高速加工機床的主軸單元系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及國內(nèi)外現(xiàn)狀。 關(guān)鍵技術(shù)有：超高速主軸材料、結(jié)構(gòu)、軸承的研究與開發(fā)，超高速主軸系統(tǒng)動態(tài)特性

59、及熱態(tài)特性研究，柔性主軸 及其軸承的彈性支承技術(shù)的研究，超高速主軸系統(tǒng)的潤滑與冷卻技術(shù)研究，以及超高速主軸系統(tǒng)的多目標優(yōu)化設(shè)計、 虛擬設(shè)計技術(shù)研究等。 從目前發(fā)展現(xiàn)狀來看，主軸單元形成獨立的單元而成為功能部件以方便地配置到多種 工藝、加工中心及超高速磨床上，而且越來越多地采用電主軸加工類型。主軸支撐、軸承 選擇及軸承設(shè)計制造是超高速主軸單元技術(shù)中的關(guān)鍵。超高速大功率主軸單元的基本方案是采用集成內(nèi)裝式電主軸， 主軸支撐考慮功能和經(jīng)濟性的要求，采用陶瓷混合球軸承或油基動靜壓軸承是較好的可選方案，對于超高速的磁懸浮 軸承是各制造商和研究機構(gòu)更為重視的研究和應(yīng)用領(lǐng)域。小功率的超高速主軸單元可以采用高精

60、度的滾動軸承、液體 動靜壓軸承或氣浮動靜壓軸承。 超高速主軸單元制造技術(shù)的發(fā)展前沿主要涉及以下幾個方面：柔性主軸的設(shè)計技術(shù)，使得主軸可在系統(tǒng)的二階或 三階固有頻率以上穩(wěn)定地工作；柔性主軸支撐技術(shù)，減小主軸系統(tǒng)向機架傳遞的動載荷和控制主軸系統(tǒng)的穩(wěn)定性；主 軸軸承的開發(fā)研究；主軸系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化設(shè)計和計算機虛擬設(shè)計技術(shù)；新的主軸系統(tǒng)潤滑與冷卻技術(shù)的研究。 3- 6試綜述超高速加工機床的進給系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及國內(nèi)外現(xiàn)狀。 關(guān)鍵技術(shù)有：高速位置環(huán)芯片的研制，高速精密交流伺服系統(tǒng)及電機的研究，直線伺服電機的設(shè)計與應(yīng)用的研究， 加減速控制技術(shù)的研究，超高速進給系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、虛擬設(shè)計技術(shù)，高速精密滾珠絲杠副