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1、先进制造技术题库与答案一、填空题1先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群和制造技术环境三个技术群。5先进制造基础技术的特点除了保证优质、高效、低耗外,还应包括无污染。6 微 细 加工 中 的 三束 加 工 是指电 子 束,离 子束,激光束。8. 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。11. 超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构,这种主轴通常被称为空气轴承主轴。12. 快速原型制造常用的工艺方法光固化成形,叠层实体制造,选择性激光烧结, 熔融沉积制造。15. 虚拟 制 造 技术 是 以信 息 技 术、仿真 技术、虚拟现实
2、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。17. 大规模集成电路的微细制作方法有外延生长, 氧化,光刻,选择扩散, 真空镀膜。18. 优 化 设 计 的 两 个 前 提 条 件以 数 学 规 划 为 理 论 基础,以计算机为基础。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,约束条件。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,产品的可回收性设计,绿色产品的
3、成本分析, 和绿色产品设计数据库。绿色产品设计的材料选择与管理;产品的可拆卸性设计;产品的可回收性设计。35.LIGA 技术的工艺过程分为:(1)深层同步辐射X 射线光刻;(2) 电铸成型;(3)模铸成型。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术。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。38. 柔性制造系统的组成包括:加工系统,物流系统,信息控制系统和 一套计算机控制系统。39.MRP和 MRPII分别是指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
4、心思想是完全按用户需求制造。43. 高速切削通常使用的刀具材料有:1) 硬质合金涂层刀具2超细晶粒硬质合金3)立方氮化硼4)氮化硅聚晶金刚石44. 工业机器人的按系统功能分: 1)专用机器人2)通用机器人3)示教再现机器人4)智能机器人45. 工业机器人的性能特征:通用性,柔性,灵活性,智能化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、集成、柔性。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。21、 压电驱动技术是压电学和超声学在机械领域的应用。22、二、单项选择题
5、2高速加工机床的进给系统机构大多采用( a )a. 直线电机 b. 滑动丝杠传动机构 c. 摩擦传动机构4机床进给伺服系统常用的检测角位移的原件是( d )a. 感应同步器; b.光栅; c.容栅; d.脉冲编码器5. ERP 的含义是( c )a. 制造资源计划 b. 物料需求计划 c. 企业资源计划 d. 产品数据管理6下列哪种说法不符合绿色制造的的思想( c )a. 对生态环境无害 b. 资源利用率高,能源消耗低 c. 为企业创造利润8计算机集成制造技术强调(c )a. 企业的经营管理 b. 企业的虚拟制造 c. 企业的功能集成9FMS 非常适合( c )a. 大批大量生产方式 b. 品
6、种单一、中等批量生产方式 c. 多品种、变批量生产方式10在进行纳米级测量非导体的零件表面形貌时,常采用的测量仪器为( c )a. 光学显微镜 b. 扫描隧道显微镜 c. 原子力显微镜13. 光刻加工的工艺过程为: ( c )a. 氧化沉积曝光显影还原清洗b. 氧化涂胶曝光显影去胶扩散c. 氧化涂胶曝光显影去胶还原14. 光刻加工采用的曝光技术中具有最高分辨率的是( c )a. 电子束曝光技术 b. 离子束曝光技术 c. X射线曝光技术15. 硅微体刻蚀加工和硅微面刻蚀加工的区别在于( a )a. 体刻蚀加工对基体材料进行加工,而面刻蚀加工不对衬底材料进行加工;b. 体刻蚀加工不对基体材料进行
7、加工,而面刻蚀加工对衬底材料进行加工;c. 体刻蚀加工可获得高纵横比的结构,而面刻蚀加工只能获得较低纵横比的结构;16. 工业机器人有多种分类方式,下列不属于按驱动方式分类的是( d ) a.气压传动机器人 ; b. 液压传动机器人 ; c. 电器传动机器人 ;d.智能机器人;21. 在进行纳米级测量两个导体的表面形貌时,常采用的测量仪器为( b )a. 电镜 b.扫描隧道显微镜 c.图像处理技术23. 微细加工技术中的刻蚀工艺可分为下列哪两种( b )a 离子束刻蚀、激光刻蚀 b. 干法刻蚀、湿法刻蚀 c. 溅射加工、直写加工25. 衡量机器人技术水平的主要指标是( a )a. 自由度 b.
8、 工作空间 c. 提取重力 d. 运动速度26. 在机器人控制系统中下列不属于按其控制方式划分的是( d )a. 集中控制方式 b. 主从控制方式 c.分散控制方式 d. 点位式28. CIMS 的两个支撑子系统是( c )a. 工程设计自动化子系统、管理信息子系统; b. 制造自动化子系统、质量保证子系统c. 计算机网络子系统、数据库子系统29. 下列不是制造自动化分系统的是( a ) a. 机械加工系统 b.控制系统物 c. 质量保证子系统 d.监控系统35. 下列不属于先进制造工艺所具有的显著特点的是( b )a. 优质; b. 能耗大; c.洁净; d.灵活36. 下列属于可回收性设计
9、原则的是( d )a. 避免有相互影响的零件组合,避免零件的无损b. 避免使用与循环利用过程不想兼容的材料或零件c. 实现零部件的标准化、系列化、模块化,减少零件的多样性d. 易于拆卸,易于分离三、判断题2. 原子力显微镜可以进行纳米表面形貌测量。 ()4. 超高速机床要求主轴的转速很高, 但进给速度不需要提高。 ()6. 虚拟制造的类别有: 以设计为中心的虚拟制造、 以生产为中心的虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造。 ()8. 超高速切削加工有色金属时,通常采用金刚石砂轮进行磨削。()10.CIMS 是指计算机集成制造系统,而FMS的含义是柔性制造系统。()12. 激光束、离子束、电子束均可对
10、工件表面进行改性。()15. 美国联邦科学、工程和技术协调委员会将先进制造技术分为主体技术群,支撑技术群和管理技术群。 ()16.STEP 指的是由国际标准化组织(ISO)制定的“产品数据模型交换标准” 。 ()18. 刚性自动化制造以大批量生产为模式、以降低成本为目的。()19. 对于可修复产品,其平均寿命是指产品从开始工作到发生失效前的平均工作时间。()22. 到目前为止,还没有一种刀具材料可以是使其刀具的刃口圆弧半径达到纳米级。()23. 液压传动式,磁致伸缩式,流体膜变式和压电陶瓷式都可以超精密机床的微量进给装置。 ()24. 高速主轴单元是高速加工机床最关键的部件,其高速化指标 dn
11、 的值至少应达到 1106。 ()25. 在快速原型制造技术中, SLA指的是选区激光烧结法。 ()27.FMS机床设备的配置形式有互替式和互补式两种。 ()28. 扫描隧道显微镜( STM )能够在纳米尺度下进行表面微观测,适用于金属、非金属等材料。 ()35. 所谓托盘,就是产品从一道工序转移至另一道工序的备忘卡片或传票。通过看板, 可以有效地组织生产,能够对生产系统中物流的速度和大小进行有效的调节。 ()37. 纳米材料的体积效应是指由于纳米粒子体积极小,所包含的原子数很少,相应的质量极小, 随着纳米粒子的直径减小, 能级间隔增大,电子移动困难,电阻率增大,从而使能隙变宽,金属导体将变为
12、绝缘体。 ()41. 绿色设计技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。 ()44. FMS的自动化仓库一般由货架、堆垛机和计算机控制管理系统组成。 ()45. FMS控制系统一般采用三层递阶控制结构,包括:系统管理与控制层、过程协调与监控层、 设备控制层,在上述三级递阶控制结构中,每层的信息流都是单向流动的。 ()四、问答题1、先进制造技术的概念先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等) 、能源及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
13、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。8、论述先进制造技术的发展趋势。 (20 分)1、数字化2、精密化3、极端化4、自动化5 、集成化6、网络化7、智能化8、绿色化9 简述超高速加工的优越性。 (20分)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3、微机械研究中的关键问题是什么?(20 分)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、
14、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5、简述虚拟制造的关键技术?1、虚拟实现技术2、制造系统建模3、虚拟产品开发4、制造过程仿真5、可制造性评价6、实现清洁生产的基本途径?1、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
15、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8、论述绿色制造的发展趋势。1、全球化2、社会化3、集成化4、并行化5、智能化6 、产业化1、程。2、一个具有特定功能的有机整体。3、行业。4、确定性、国际化和全球化、 新兴产业的崛起、市场质的短缺和动态的非均衡、虚拟市场和代理是未来市场的重要形式。5、西。特征 : 个性化和多样化、寿命周期的趋短、智能化、绿色化。6、寻求功能与成本的最
16、佳组合以获得最佳的产品价值。 V 产品的价值 V=F/C F能、作用、用途、目的等。 C用。7、价值工程分析对象选择的基本方法综合加权评分法、ABC 分类法、价值系数分析法8、9、制造阶段。10、型的技术。11、处理12、13、处理阶段14.15、和亚微米范围的机械加工方法。16、以保证刀具有很长的寿命和很高的尺寸耐用度刃口能磨得及其锋锐p与工件材料完整性17、超精密切削最小切削厚度: u=0.12hDmin=0.322p u=0.26hDmin=0.249p 17立方氮化硼砂轮磨削较热稳定性可达 12501350700800 18、床身和精密导轨强、热膨胀系数低、尺寸稳定性好的要求。超精密床
17、身多用人造花岗岩材料制造。机床导轨要0 的热点。19、境、恒定的稳定环境。 20快速进给系统、先进的机床结构、高速切削的刀具系统。21、又可以用于粗加工。 22、RPM设计人员 CAD造型系统CAD 模型数据文件分层切片RPS 产品 三维实体三位数字化仪23、RPM结法。34、刻蚀加工、 LIGA技术、封接技术、分子装配技术。35、LIGAX源放射出的具有短波长和很高平行度的X最大厚度达 500um的光致抗蚀剂上生成曝光图形的三维实体、电铸成36、37、速高速喷光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合过程。38、16000HZ加工方法。39、合加工。40、辅助系统。41、配检验过程的自动化包括切
18、削自动化、工件装卸自动化、工件储运自动化、零件与产品清洁及检验自动化、断削与排削自动化、装配自动化、机械故障诊断化、加工过程自动化和质量控制自动化等产品制造全过程以及各个环洁净目的。42、43、技术、计算机数控、柔性制造单元、柔性制造系统等。44、算机集成系统、并行工程、精益生产、敏捷制造、45、化、绿色化。46、数控系统的组成及功能原理制面板和人机界面组成。温度补偿等。47、序单、输入数控程序、程序检验。48、CAD/CAM 系统数控编程49、控制系统、驱动系统以及位置检测机构等几个部分组成。腕部、臂部、机身、机座及行走机构。50、工作空间、提取重力、运动速度、位置精度。51、52、系统其他
19、。53、FMS?高刚度、高精度、高?自保护?对环境的适应性与保护性好。54、55、FMS物料运载装置。56、刀具运载交换装置、计算机控制管理系统。57、物料需求计划MRP 和生产 / 采购过购时间。58、MRP 用户零部件订货的独立需求。59、MRP12 计划日程改变的通知34输5 未来一段时间的计划订单。60、mrp需求量、计划交付量、计划投放量61、MRP2计划组织、控制和协调。62、MRP2统。63、PDM支持层 4 层组成。64、储存、流通、配送及其物流信息处理等。65、集散地。66、1 备货 2 储存 3 分拣 4 加工与在包装 5 配送67、最终目标是获取最大利益。68、1产品设计
20、过程中的质量管理2产品制造过程中的质量管理 3辅助生产过程中和生产服务过程的质量管理4产品使用过程中的质量管理第六章1、计算机集成制造CIM企业的各个生产环节是一个不可分离的现。国际标准化组织奖CIMCIM是将企业所有人员、功能、信息和组织等诸方面集成为一个整体的生产方式。2、计算机集成制造系统CIMSCIMCIM的具体实现。 3 、CIMSCIMS可由经营管理信息系统、工程设计以及计算机网络和数据库管理两个分系统组成。4、CIMS的体系结构 : CIMS/OSA专用层。 CIMS/OSACIMS/OSA 的生命周期维用于说明CIMS述三个不同的建模层次。 CIMS/OSACIMS/OSA的视
21、图层勇于描述企业CIMS和组织视图。 5使产品开发人员一开始就能考虑到从产品概念设计到产品销亡的整个产品生命周期中6、CIMS的目标7、整体特征协同特征集成特征8、集成产品的信息模型并行设计过程的协调与控制9、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。10、逆境中的拼搏精神无止境的尽善尽美追求11、virtual manufacturingVM对产品从设计、 制造到装配的全过程进行全面仿真的技术。具有以下结构相似性组织的灵活性集成化 12争-合作-式。13、组成一个功能单一的临时性经营实体。14、 1 、物理基础结构包括厂房、设备、实数的物理设施可以通过选择合适的合作伙伴得到。
22、 2 、法律基础结构员如何流动等。 3 、社会基础结构需要社会为虚拟公司提供培训、中介等服务环境。 4 、信息基础结构包括企业信息网络、服务网点、中介机构等信息服务手段。15、术。16、 1 2、功能一致 3 4活性。 5和人机集成等多种形式的集成。17、IMS由智能机器和人类专家共同组成取代/18、 1Holonic) 能力 搜集理解环能力的基础。 2 、 人机一体化3、 虚拟现实技术中各全如同真实的感受。 4 、自组织与超柔性能够自行组成一种最佳具有生物特性。 5 、学习能力与自我维护能力在实践中不断充实14、过程。15、一个具有特定功能的有机整体。16、行业。17、确定性、国际化和全球化
23、、 新兴产业的崛起、市场质的短缺和动态的非均衡、虚拟市场和代理是未来市场的重要形式。18、东西。特征 : 个性化和多样化、寿命周期的趋短、智能化、绿色化。19、寻求功能与成本的最佳组合以获得最佳的产品价值。 V 产品的价值 V=F/C F能、作用、用途、目的等。 C用。20、价值工程分析对象选择的基本方法综合加权评分法、 ABC分类法、价值系数分析法21、22、制造阶段。23、型的技术。24、样本重构的基本步处理25、新处理后可以重新利用。26、处理阶段15.20、和亚微米范围的机械加工方法。21、以保证刀具有很长的寿命和很高的尺寸耐用度刃口能磨得及其锋锐p与工件材料完整性22、超精密切削最小
24、切削厚度: u=0.12hDmin=0.322p u=0.26hDmin=0.249p 17立方氮化硼砂轮磨削较热稳定性可达 12501350700800 23、床身和精密导轨床身是强、热膨胀系数低、尺寸稳定性好的要求。超精密床身多用人造花岗岩材料制造。0 的热点。24、境、恒定的稳定环境。 20快速进给系统、先进的机床结构、高速切削的刀具系统。22、又可以用于粗加工。 22、RPM设计人员 CAD造型系统CAD 模型数据文件分层切片RPS 产品 三维实体三位数字化仪24、RPM结法。69、刻蚀加工、 LIGA技术、封接技术、分子装配技术。70、LIGAX源放射出的具有短波长和很高平行度的X最
25、大厚度达 500um的光致抗蚀剂上生成曝光图形的三维实体、电铸成71、束表面改性、 离子注入表面改性、72、激光照射光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合过程。是属于一种瞬时的局部熔化和气化73、16000HZ性材料的一种加工方法。74、复合加工。75、水射流切割辅助系统。76、配检验过程的自动化包括切削自动化、工件装卸自动化、工件储运自动化、零件与产品清洁及检验自动化、断削与排削自动化、装配自化、加工过程自动化和质量控制自动化等产品制造全过程以及各个环洁净目的。77、78、技术、计算机数控、柔性制造单元、柔性制造系统等。79、80、化、绿色化。81、数控系统的组成及功能原理编程控制器、制面板
26、和人机界面组成。温度补偿等。82、序单、输入数控程序、程序检验。83、CAD/CAM 系统数控编程84、动系统以及位置检测机构等几个部分组成。腕部、臂部、机身、机座及行走机构。85、度、位置精度。86、87、件程序适应多品种、 中小批量生产自动化制造系统其他。88、FMS?高刚度、高精度、高?对环境的适应性与保护性好。89、90、FMS、托盘缓冲站、自动化仓库、物料运载装置。91、刀具运载交换装置、计算机控制管理系统。92、物料需求计划MRP 存成本。和生产 /购时间。93、MRP 用户零部件订货的独立需求。94、MRP 的输出信息包12 计划日程改变的通知34输5 未来一段时间的计划订单。9
27、5、mrp需求量、计划交付量、计划投放量96、MRP2从最优的角度出发计划组织、控制和协调。97、MRP2理、财务管理三大子系统。98、PDM支持层 4 层组成。99、储存、流通、配送及其物流信息处理等。100、集散地。101、1 备货 2 储存 3 分拣 4 加工与在包装 5 配送102、最终目标是获取最大利益。103、1 产品设计过程中的质量管理2 产品制造过程中的质量管理3 辅助生产过程中和生产服务过程的质量管理4产品使用过程中的质量管理第七章3、计算机集成制造CIM现。国际标准化组织奖CIMCIM是将企业所有人员、功能、信息和组织等诸方面集成为一个整体的生产方式。4、计算机集成制造系统
28、CIMSCIMCIM的具体实现。 3 、CIMSCIMS可由经营管理信息系统、工程设计以及计算机网络和数据库管理两个分系统组成。5、CIMS的体系结构 : CIMS/OSA专用层。 CIMS/OSACIMS/OSA 的生命周期维用于说明CIMS述三个不同的建模层次。 CIMS/OSACIMS/OSA的视图层勇于描述企业CIMS和组织视图。 5使产品开发人员一开始就能考虑到从产品概念设计到产品销亡的整12、CIMS的目标13、并行整体特征协同特征集成特征14、集成产品的信息模型并行设计过程的协调与控制15、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。16、益生产发明人有一套完全与
29、众不同的逆境中的拼搏精神无止境的尽善尽美追求17、virtual manufacturingVM对产品从设计、 制造到装配的全过程进行全面仿真的技术。具有以下结构相似性组织的灵活性集成化 12争-合作-式。18、组成一个功能单一的临时性经营实体。19、 1 、物理基础结构包括厂房、设备、实数的物理设施可以通过选择合适的合作伙伴得到。 2 、法律基础结构员如何流动等。 3 、社会基础结构需要社会为虚拟公司提供培训、中介等服务环境。 4 、信息基础结构包括企业信息网络、服务网点、中介机构等信息服务手段。20、术。21、 1不生产现实世界产 2、功能一致 3 4活性。 5和人机集成等多种形式的集成。
30、22、IMS由智能机器和人类专家共同组成取代/18、 1Holonic) 能力 搜集理解环能力的基础。 2 、 人机一体化代人3、 虚拟现实技术全如同真实的感受。 4 、自组织与超柔性能够自行组成一种最佳具有生物特性。 5 、学习能力与自我维护能力在实践中不断充实先进制造技术结业测验题姓名:学号:题号一二三四五总分得分一、 填空题(每空 1 分,共计 40 分)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
31、和创造了人类,而是从开始的。动物所做到的最多是收集, 而人则从事。”5、现代制造技术的四个基本特征是、和。6、成功企业的关键因素主要有:上市时间、灵活性、。7、整个生产过程实质上也是对信息的、传递和的过程,在企业中主要存在和这两种运动过程,而又是受控制的。8、企业的产品形成过程是:,。9、CIMS是一种基于 CIM哲理构成的、的制造系统。10、CIM技术是传统的制造技术与、等的有机结合。二、选择题(每题 2 分,总计 10分)1、磨削加工时常用的切削液是()A、合成切削液; B、低浓度乳化液;C、切削油; D、极压切削油;2、粗加工后安排调质处理可提高零件的()A、 硬度 B、 耐磨性; C
32、、 强度 D、 综合力学性能;3、 制定零件工艺过程中, 首先研究和确定的基准是 ()A、设计基准; B、工序基准;C、定位基准; D、测量基准;4、工序集中有利于保证各加工表面的()A、尺寸精度; B、形状精度;C、相互位置精度; D、表面粗糙度;5、划分工序的主要依据是()A、生产批量的大小; B、零件在加工过程中工作地是否变动;C、生产计划的安排; D、零件结构的复杂程度;三、 判断题(每题 1 分,共计 10 分正确的打,错误的打)1、硬质合金是在碳素钢中加入大量的钨、钛、钽等元素构成,它具有很高的硬度和耐磨性。()2、粗加工外圆表面时,一般依次从右到左、由小直径外圆到大直径外圆先后加
33、工。()3、表面粗糙度值越小,加工表面的微观几何形状精度就越高。()4、车削时,工件的转速很高, 切削速度就一定很大。()5、先进制造与自动化技术是实现各种高新技术的保障技术。()6、国际竞争和对抗的焦点由军备竞赛转向全球范围内的以科技为先导, 经济为基础、军事为后盾的综合国力的较量;()7、试切法是通过试切测量调整再试切的反复过程而获得规定尺寸精度的。()8、用三爪自定心卡盘装夹工件,夹紧力大,且能自动定心,不需要找正。()9、圆周铣具有能压紧工件,使铣削平稳、铣刀后面的挤压及摩擦小等优点, 所以刀具磨损慢、 工件加工表面质量好, 一般采用顺铣。()10、W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2
34、 是常用的两种硬质合金牌号。()四、名词解释(每题4 分,共计 16 分)1、制造:2、制造技术3、先进制造技术4、制造系统结构五、 简答(每题 6 分,共计 24 分)1、电火花加工的物理本质是什么?2、未来十大高新技术及其产业领域有那些?3、简述制造业发展历程?4、简述制造业在国民经济中的重大意义?一、 填空:1、生产、使用、维修、生命周期2、制造技术、制造过程、工业品、生活消费品。3、产品设计、制造装配、检验出厂、售后服务。4、劳动、劳动、制造工具、生产。5、柔性化、集成化、智能化、网络化。6、质量、产品成本、服务、环境。7、 采集、加工处理、信息流、物流、物流、信息流。8、产品规划、概
35、念设计、详细设计、生产准备。9、计算机化、信息化、智能化、集成优化。10、 现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术二、 选择:1、B 2 、D3、C 4 、B 5、B三、 判断1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、四、 名词: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、在传统制造技术基础上不断吸收机械. 电子. 信
36、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.4、是制造过程所涉及的硬件 (物料、设备、工具、能源等) 、软件(制造理论、工艺、信息等)、 人员所组成的具有特定功能的有机整体。五、 简答:1、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,在电火花通道中产生瞬时高温,使金属局部熔化,甚至气化,从而将金属蚀除下来。2、 (
37、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 2 )从单件生产方式发展成大量生产方式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。3)CIRP在 1999 年的报告中指出:在国家生产力的构成中,制造技术的作用一般占 55%-65% 。
38、4)在许多国家的科技发展计划中,先进制造技术都被列为优先发展的科技。先进制造技术第一章 先进制造技术的发展及体系结构一、制造系统的定义和内涵( P1 )1、 制造系统的定义: 制造过程及其所涉及的硬件、 软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品(含半成品) 的有机过程。2、 三个方面的定义:1)制造系统的结构定义: 制造系统是制造过程所涉及的硬件(物料、设备、工具和能源等) 、软件(包括制造理论、制造工艺和制造信息等)和人员所组成的一个具有特定功能的有机整体。2)制造系统的功能定义: 制造系统是一个输入制造资源 (原材料、能源等) , 通过制造过程输出产品或半成品的输入输出系统。3)制造系统的
39、过程定义:制造系统可看出是制造生产的运行过程,包括市场分析、产品设计、工艺规划、制造装配、检验出厂、产品销售及售后服务等各个环节的制造全过程。二、先进制造技术的内涵、技术构成及特点( P10 )1、先进制造技术的定义(内涵):先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代化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,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。2、先进制造技术的主要内容:1)现代设计技术:2)现代制造工艺技术:精密
40、和超精密加工技术、精密成型技术、特种加工技术、表面改性、制膜和涂层技术。3)制造自动化技术4)现代管理技术5)现代生产制造系统3、先进制造技术的特点:1) 先进制造技术的实用性;2) 先进制造技术应用的广泛性;3) 先进制造技术的动态特性;4) 先进制造技术的集成性:制造工程;5) 先进制造技术的系统性:物质流、能量流和信息流和信息流的系统工程6) 先进制造技术强调的是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产7) 其目的是提高对产品市场的适应能力哦和竞争能力。三、制造业的发展趋势:制造业发展的重要特性是向全球化、网络化和虚拟化方向发展;未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、 柔性化、智能化、集成
41、化和全球化方向发展。四、如何理解制造业信息化及其关键技术?答:制造业信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合,可以改善制造企业的经营、管理、产品开发和生产等各个环节,提高生产效率、产品质量和企业的创新能力,降低消耗,带动产品设计方法和设计工具的创新、企业管理模式的创新、 制造技术的创新以及企业间协作关系的创新,从而实现产品设计制造和企业管理的信息化、 生产过程控制的智能化、 制造装备的数控化以及咨询服务的网络化,全面提升我国制造业的竞争力。制造业信息化是运用现代信息技术改造传统的制造业,在产品研制生产全过程的各个方面应用现代信息技术,深入开发、广泛利用信息资源,实现设计、制造
42、、管理与资源配置的信息化。关键技术:1、产品设计的信息化及应用技术:产品CAD应用技术,支持产品创新设计的CAD ;2、基于 PDM 的设计制造工程集成化技术:网络化CAD技术,CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM(4CP)集成技术;3、企业管理信息化技术: 适合我国国情的先进实用ERP技术,供应链管理与客户关系管理技术;4、制造过程中的信息化技术:支持企业协作与资源共享的网络化制造平台,流程工业生产过程的先进控制技术;5、应用集成技术: PDM/ERP 集成技术,企业信息化应用软件集成套件及整体解决方案, 基于网络的 ASP服务。五、如何发展我国的先进制造技术?答:我国面临着从计划经济向
43、市场经济过度和从粗放型经营向集约型经营发展的双重挑战,存在资源相对不足、环境污染严峻、科技投入不足、教育不够发达等因素。针对这些因素,发展我国先进制造技术大概有如下举措:调整产业结构,扶植中小企业,增加知识投入,发展知识经济,促进学科交叉,加强基础研究。第二章 现代设计技术1、现代设计技术( P23)1) 、现代设计技术定义 :以满足应市产品的质量、性能、时间、成本/ 价格综合效益最优为目的,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。2) 、现代设计技术的特 (P87) :设计范畴的扩展化;设计手段的计算机化;设计
44、过程的并行化、智能化;设计手段的拟实化;分析手段的精确化;多种手段综合应用;强调设计的逻辑性和系统性;进行动态多变量的优化;强调产品的环保性、宜人性;强调用户参与;强调设计阶段的质量控制; 设计和制造一体化; 强调产品全寿命周期最优化。3) 、现代设计技术的发展趋势:设计过程的数字化及并行设计、协同设计,面向集成制造和分布式经营管理的设计,面向环境的绿色设计,综合优化设计等获得快速应用。2、并行设计(P70 )1) 、 (并行工程) CD :并行设计是一种对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程) 进行并行和集成设计的系统化工作模式,这其思想是在产品开发的初始阶段,即规划和设计阶段, 就以并
45、行的方式综合考虑其寿命周期中所有后续阶段,包括工艺规划、 制造、装配、试验、经销、运输、使用、维修、保养直至回收处置等环节,降低产品成本,提高产品质量。2) 、并行设计的关键技术 :(1)并行环境下的信息抽象与建模技术;(2)计算机辅助设计评价与决策DFMA 与RPM 。DFMA 是面向制造的设计 DFM (Design For Manufacturing )和面向装配的设计 DFA(Design For Assembly )的合称。快速原型制造技术RPM (Rapid Prototype Manufacturing) ;(3)支持并型设计的分布式计算机环境。3、协同设计(P27 ) :不同的
46、设计人员之间、不同的设计组织之间、不同的部门工作人员之间、 通过全球性计算机网络实现资源共享、实时交互协同参与,合作设计,从而提高设计效率,避免不必要的重复工作。4、摩擦学设计 (P41 ) :摩擦学设计是运用摩擦学的理论、方法、技术和数据,将摩擦和磨损减小到最低程度,从而设计出高性能、低功耗、具有足够可靠性及合适寿命的经济合理新产品。5、DFM (面对制造的设计): (P74、76)1)DFM 定义:该技术是在设计过程中考虑如何适应企业现有的制造条件和限制, 根据存储在计算机中有关企业车间制造加工条件的数据库,自动对初步的产品设计进行可制造性检验,把检验结果反馈给设计人员, 从而使他们能够不
47、断调整和修改设计,使其满足制造条件的要求。2)DFM 关键技术 (P76 )(1) 计算机辅助概念设计 CACD (Computer Aided Concept Design)(2) 产品可制造模型及其评价方法的研究(3)并行设计过程建模(4)设计试验技术6、绿色产品设计 1)定义(P79) :绿色产品设计是以环境资源保护为核心概念的设计过程,它要求在产品的整个寿命周期内把产品的基本属性和环境属性紧密结合,在进行设计决策时,除满足产品的物理目标外,还应满足环境目标,以达到优化设计要求。 2)绿色产品设计的 主要内容 (P80)(1)绿色产品设计的材料选择与管理(2)产品的可回收性设计(3)产品
48、的可拆卸设计(4)绿色产品的成本分析(5)绿色产品设计数据库 3)绿色产品设计的 关键技术 (P82)(1)面向环境的设计技术 DFE (Design For Environment )(2)面向能源的设计技术(3)面向材料的设计技术(4) 人机工程设计技术: 以人机工程学理论为基础第三章 先进制造工艺技术一、先进制造工艺技术定义、发展现状与趋势( P91 )1、先进制造工艺技术 定义: 先进制造工艺技术就是机械制造工艺不断变化和发展后所形成的制造工艺技术,包括了常规工艺经优化后的工艺,以及不断出现和发展的新型加工方法。其主要技术体系由先进成形加工技术、现代表面工程技术等技术构成先进制造加工技
49、术。2、先进制造工艺技术 发展现状 (P91 )现状:加工精度不断提高、加工速度得到提高、材料科学促进制造工艺变革、重大技术装备促进加工制造技术的发展、优质清洁表面工程技术获得进一步发展、精密成形技术取得较大发展、热成形过程的计算机模拟技术研究有一定发展。3、先进制造工艺技术的 发展趋势 (P94)趋势: 从总体发展趋势看,优质、高效、低耗、灵捷、洁净是机械制造业永恒的追求目标,也是先进制造工艺技术的发展目标。21世纪,加工制造技术的热点和发展趋势大致是:先进精密超精密加工技术、特种加工技术、超高速切削及超高速磨削技术、微型机械加工技术、新一代制造装备技术及虚拟制造技术等。二、主要的新型热加工
50、技术(铸造、塑性成形、焊接、现代切割技术、热处理、表面工程)有哪些? (P95)1、精密洁净 铸造(P95) :化学硬化砂铸造、高效金属型铸造(包括压力铸造技术和挤压铸造技术) 、消失模铸造技术(气化膜) 。2、精确高效金属 塑性成形( P106) :超塑性成形、等温成型、辊锻技术、楔横轧技术、粉末成形等工艺。3、优质高效 焊接( P119) :精密焊接(激光焊接、电子束焊接、扩散焊、焊熔近终成形) 、特殊环境下焊接技术(空间焊接、水下焊接) ;焊接机器人技术。4、现代切割技术( P124) :激光切割、等离子弧切割、超声切割、高压水射流切割。5、优质低耗 热处理( P130) :真空热处理、