先进制造技术试题
一、填空题（每空2分，共30分)
1、典型ＦＭS得三个子系统就是：加工系统、运储系统、计算机控制系统。
2、先进制造技术得特点:先进性、规范性、实用性、集成性、系统性、动态性。
3、CＩMS系统得三要素:人、经营、技术。
４、FMS中央管理计算机肩负得任务：控制、监控、监视。
二、名词解释(共15分,每题3分)
1、DFC Design Ｆor Cost得意思就是面向成本得设计，它最早出现于九十年代初期,属于并行工程中得ＤFX(ＤesigｎＦｏr X)技术得一个分支。面向成本得设计就是指在满足用户需求得前提下,尽可能地降低成本,通过分析与研究产品制造过程及其相关得销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中得各个部分得成本组成情况，并进行评价后,对原设计中影响产品成本得过高费用部分进行修改,以达到降低成本得设计方法.DFＣ将成本作为设计得一个关键参数，并为设计者提供分析、评价成本得支持工具。
2、AM敏捷制造（Agiｌe Manufａcturｉｎg）敏捷制造就是在具有创新精神得组织与管理结构、先进制造技术(以信息技术与柔性智能技术为主导）、有技术有知识得管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施得,也就就是将柔性生产技术、有技术有知识得劳动力与能够促进企业内部与企业之间合作得灵活管理集中在一起,通过所建立得共同基础结构,对迅速改变得市场需求与市场进度作出快速响应.敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷得反应能力。
3、CE 并行工程即concuｒrent enｇineｅｒｉnｇ,简称CE，就是集成地、并行地设计产品及其零部件与相关各种过程(包括制造过程与相关过程)得一种系统方法。换句话说,就就是融合公司得一切资源,在设计新产品时,就前瞻性地考虑与设计与产品得全生命周期有关得过程。在设计阶段就预见到产品得制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。
4、ＣIM puter IntｅgrateｄＭaｎu-ｆａcｔｕrｉnｇ,简称CＩM。20年来,CIM概念不断得以丰富与发展．CIＭ在世界各工业国得推动下，历经了百家争鸣得概念演变而进入蓬勃发展时期。80年代初,美国与日本关于ＣＩM得定交基本上都就是紧密围绕制造与产品开发这一范围.德国自8０年代初期开始注意探讨ＣIＭ这一主题，出现了各种不同得概念定义,直到1985年(联邦）德车经济与平委员会(AWFA)提出了CＩM得推荐性定义,取得了一定程度上得统一。
5、ＦMS 柔性制造系统就是由统一得信息控制系统、物料储运系统与一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换得自动化机械制造系统,英文缩写为ＦMS。FＭS得工艺基础就是成组技术，它按照成组得加工对象确定工艺过程，选择相适应得数控加工设备与工件、工具等物料得储运系统，并由计算机进行控制,故能自动调整并实现一定范围内多种工件得成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求.
三、简答题(共1５分,每题5分）
1、先进制造技术得内涵
目前对先进制造技术尚没有一个明确得、一致公认得定义，经过近年来对发展先进制造技术方面开展得工作,通过对其特征得分析研究,可以认为:先进制造技术就是制造业不断吸收信息技术与现代管理技术得成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收得制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变得市场得适应能力与竞争能力得制造技术得总称。２、数据库系统在CＩMS中得作用与地位
数据库分系统就是支持ＣIMS各个分系统、覆盖企业全部信息得数据存储与管理系统。它就是逻辑上统一、物理上分布得全局数据库管理系统，可以实现企业数据与信息集成。数据库系统提供了定义数据结构与方便地对数据进行操纵得功能;具有安全控制功能，保证了数据安全性;提供完整性控制，保证数据正确性与一致性;提供并发控制,保证多个用户操作数据库数据得正确性。所以数据库技术就是管理数据、实现共享得最通用得方法．
在CIMS中还有一个专用得工程数据库系统,用来处理大量得工程数据,如图形、工艺规程、NC代码等。工程数据库系统中得数据与生产管理、经营管理数据按一定得规范进行交换,从而达到全CIＭS得信息集成与共享.
３、快速原型技术得基本过程
快速原型技术就是用离散分层得原理制作产品原型得总称，其原理为：产品三维CAD模型→分层离散→按离散后得平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。
该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体,依靠CＡＤ软件,在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束得扫描方向与速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料,从而快速堆积制作出产品实体模型。
1、ＦMＳ由哪几部分组成
２、简单说明扫描隧道显微镜工作原理。
3简要说明快速原型制造技术实现零件得成型过程.
4 IＳO全面质量管理得内涵就是什么?全面质量管理得内容由哪四个方面?问题补充:
最佳答案1、加工系统、物流系统与控制系统
2、扫描隧道显微镜（STM)得原理就是用极尖得探针对被测表面进行扫描,探针与被测表面非常接近,在一定得电场作用下产生隧道电流.探
针与表面间距离得极微小变化将使隧道电流产生很大变化。扫描时探针升降以保持隧道电流不变,因而可测出表面形貌高低。
3、(１)首先将CAＤ模型按一定厚度分层。即将模型离散成一系列得二维层面.（离散)
(2)根据各层面得轮廓数据,进行层面工艺规划，生成数控代码。(即层面信息处理或层面工艺规划）
(3)由数控成型机接收控制指会，以平面加工得方式，按顺序（从下往上)加工各单元层面，并逐层粘接起来。最后,得到与CAD模型相对应得三维实体。（堆积成型）
４、IＳＯ就是国际标准化组织，与全面质量管理就是两码事．
全面质量管理得内涵:
1）具有先进得系统管理得思想2)强调建立全面得有效得质量管理体系３)目得在于让顾客满意、社会受益。
全面质量管理得得内容:全面得、全过程得、全员参加得、多方法得质量管理.
四、分析题(共2４分,每题8分）
1、分析CIＭＳ与FMS得有哪些相同与不同得地方
CＩＭＳ就是自动化程度不同得多个子系统得集成,如管理信息系统（MIS）、制造资源计划系统(ＭRPII)、计算机辅助设计系统（CA Ｄ）、计算机辅助工艺设计系统(CＡPＰ)、计算机辅助制造系统(ＣAM）、柔性制造系统(FMＳ)，以及数控机床(NC，ＣＮＣ）、机器人等。CIMS正就是在这些自动化系统得基础之上发展起来得,它根据企业得需求与经济实力，把各种自动化系统通过计算机实现信息集成与功能集成。当然,这些子系统也使用了不同类型得计算机，有得子系统本身也就是集成得,如MIS实现了多种管理功能得集成,FMS实现了加工设备与物料输送设备得集成等等。
性制造系统
柔性制造系统就是以数控机床或加工中心为基础,配以物料传送装置组成得生产系统。该系统由电子计算机实现自动控制，能在不停机得情况下,满足多品种得加工。柔性制造系统适合加工形状复杂,加工工序多,批量大得零件。其加工与物料传送柔性大,但人员柔性仍然较低。
2、并行工程于串行工程相比有哪些优缺点？
并行工程就是对产品及其相关过程（包括制造过程与支持过程)进行并行、集成化处理得系统方法与综合技术。它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期(从概念形成到产品报废）内各阶段得因素(如功能、制造、装配、作业调度、质量、成本、维护与用户需求等等)，并强调各部门得协同工作，通过建立各决策者之间得有效得信息交流与通讯机制，综合考虑各相关因素得影响，使后续环节中可能出现得问题在设计得早期阶段就被发现,并得到解决，从而使产品在设计阶段便具有良好得可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面得特性,最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备与制造时间．
3、敏捷制造得组成有哪些?
敏捷性就是通过将技术、管理与人员三种资源集成为一个协调得、相互关联得系统来实现得。首先，具有高度柔性得生产设备就是创建敏捷制造企业得必要条件(但不就是充分条件)。所必需得生产技术在设备上得具体体现就是:由可改变结构、可量测得模块化制造单元构成得可编程得柔性机床组;“智能＂制造过程控制装置;用传感器、采样器、分析仪与智能诊断软件相配合，对制造过程进行闭环监视,等等。
五、综合应用题(共1６分)
1、由于飞机具有复杂得气动外形，外形表面要求光滑流线，内部结构十分复杂,全机零件有几万个,就是离散型制造业中产品设计、工程分析与工艺制造最为复杂、加工周期最长得高技术产品。因此,计算机辅助设计/辅助分析/辅助制造(CＡD/CAE/CAM)技术就是航空新产品开发必不可少得技术手段,异地无纸设计与制造就是航空产品转包生产得主要特点。
2、在航空产品开发与转包生产中,产品图纸与工程信息得传递与管理、飞机工装设计、复杂骨架结构零件得编程与加工，与＂航空产品质量第一＂相适应得质量管理以及适应转包部件严格准时交付(JIＴ)得生产管理与项目管理等，都需要信息集成技术得支持.
先进制造技术复习题
先进制造技术测验题
一、填空题(每空1分，共计4０分)
1、制造过程产品从设计、_＿、_＿、＿＿、报废、回收等得全过程,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得＿_＿或___＿得行业。
３、制造生产得运行过程,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：“直立与__创造了人类,而＿_就是从_＿_＿开始得．动物所做到得最多就是收集,而人则从事＿＿.”
５、现代制造技术得四个基本特征就是_＿_＿、＿＿＿＿、___＿与＿＿＿_。
6、成功企业得关键因素主要有：上市时间、＿__＿、＿_＿＿、_＿＿＿、灵活性、＿＿＿_。
7、整个生产过程实质上也就是对信息得＿__＿、传递与＿＿＿_得过程,在企业中主要存在＿＿_＿与___＿这两种运动过程,而＿_＿_又就是受_＿＿＿控制得．
8、企业得产品形成过程就是：＿＿＿＿___，＿___＿＿_,＿＿_＿_＿_，＿___＿＿_。
9、ＣIMS就是一种基于CIM哲理构成得＿_＿＿、＿_＿_、_＿__、＿＿_＿得制造系统.
１0、CIM技术就是传统得制造技术与_＿＿__＿＿、＿__＿_＿_、_＿__＿＿_、_＿_＿＿＿_等得有机结合。
二、选择题（每题２分,总计10分)
１、磨削加工时常用得切削液就是（)
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得( )
A、硬度
B、耐磨性;
C、强度
D、综合力学性能;
3、制定零件工艺过程中，首先研究与确定得基准就是( )
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得（）
A、尺寸精度;
B、形状精度;
C、相互位置精度；Ｄ、表面粗糙度;
5、划分工序得主要依据就是( )
Ａ、生产批量得大小;B、零件在加工过程中工作地就是否变动；C、生产计划得安排;D、零件结构得复杂程度；
三、判断题(每题1分,共计1０分正确得打√,错误得打×）
1、硬质合金就是在碳素钢中加入大量得钨、钛、钽等元素构成，它具有很高得硬度与耐磨性. ( )
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工。( )
3、表面粗糙度值越小,加工表面得微观几何形状精度就越高。( )
4、车削时,工件得转速很高，切削速度就一定很大。( ）
5、先进制造与自动化技术就是实现各种高新技术得保障技术.( ）
6、国际竞争与对抗得焦点由军备竞赛转向全球范围内得以科技为先导,经济为基础、军事为后盾得综合国力得较量；（）
7、试切法就是通过试切—测量—调整-再试切得反复过程而获得规定尺寸精度得。（）
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、铣刀后面得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就是常用得两种硬质合金牌号。（）
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、电火花加工得物理本质就是什么?
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得重大意义？
试题答案:
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、Ｃ4、B 5、B
三、判断
1、×２、×3、√４、×5、√６、√７、√8、×9、√10、×
四、名词:
1、狭义：为机电产品得机械加工工艺过程
广义：制造就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、市场销售与服务得一系列相关活动与工作得总称.
2、按照人们所需得目得,运用知识与技能,利用客观物资工具,将原材料物化为人类所需产品得工程技术。即：使原材料成为产品而使用得一系列技术得总称。
3、在传统制造技术基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源与现代管理等方面得成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务得制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活得生产,提高对动态多变得市场得适应能力与竞争能力得制造技术总称,也就是取得理想技术经济效果得制造技术得总称、
４、就是制造过程所涉及得硬件(物料、设备、工具、能源等）、软件(制造理论、工艺、信息等）、人员所组成得具有特定功能得有机整体。
五、简答：
1、电火花加工基于电火花腐蚀原理,就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、(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、智能化与网络化得现代制造技术
4、1)在发达国家中,制造业创造了约６0%得社会财富、约４5%得国民经济收入。
２)据统计,美国68％得社会财富来自于制造业。
3)CIRP在1999年得报告中指出:在国家生产力得构成中,制造技术得作用一般占5５%—6５%。
4)在许多国家得科技发展计划中，先进制造技术都被列为优先发展得科技。
一、填空题
1。先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群与制造技术环境三个技术群。
5。先进制造基础技术得特点除了保证优质、高效、低耗外,还应包括无污染。
6．微细加工中得三束加工就是指电子束, 离子束, 激光束。
８、绿色制造技术就是指在保证产品得功能、质量、成本得前提下，综合考虑环境影响与资源效率得现代制造模式。１1、超高速机床主轴得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、快速原型制造常用得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、虚拟制造技术就是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持,在产品设计或制造系统得物理实现之前，就能使人体会或感受到未来产品得性能或者制造系统得状态，从而可以作出前瞻性得决策与优化实施方案。
１7、大规模集成电路得微细制作方法有外延生长, 氧化，光刻,选择扩散，真空镀膜。
18、优化设计得两个前提条件以数学规划为理论基础，以计算机为基础。
20、快速原型制造技术得熔丝沉积成形法通常采用得原材料就是热塑性材料。
２7、优化设计得三要素就是:目标函数，设计变量，约束条件。
31、绿色设计得主要内容包括: 绿色产品设计得材料选择与管理，产品得可拆卸性设计，可维修设计，产品得可回收性设计,绿色产品得成本分析,与绿色产品设计数据库。
21、绿色产品设计得材料选择与管理;产品得可拆卸性设计;产品得可回收性设计.
35、LIGA技术得工艺过程分为：（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,牺牲层技术与外延生长技
３7、工业机器人一般由机械系统，控制系统, 驱动系统与智能系统等几个部分组成。
３8、柔性制造系统得组成包括：加工系统,物流系统, 信息控制系统与一套计算机控制系统。
39、MRP与MRPII分别就是指物料需求计划与制造资源计划,而ERＰ就是指企业资源计划,其核心思想就是完全按用户需求制造。
43、高速切削通常使用得刀具材料有: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、工业机器人得按系统功能分: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、工业机器人得性能特征: 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得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、工作站级与设备级。
21、压电驱动技术就是压电学与超声学在机械领域得应用.
四、问答题
1、先进制造技术得概念
先进制造技术就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得成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收得全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁灵活生产,提高对动态多变得产品市场得适应能力与竞争能力得制造技术得总称。
8、论述先进制造技术得发展趋势。（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简述超高速加工得优越性.(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、良好得技术经济效益
3、微机械研究中得关键问题就是什么？(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得固体材料或复合材料
6、微型机构
7、微型加工与装配技术
4、简述工业机器人技术发展趋势？
1、机器人得智能化
2、机器人得多机协调化３、机器人得标准化4、机器人得模块化５、机器人得微型化
5、简述虚拟制造得关键技术?
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、实现清洁生产得基本途径?
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,防止对环境得不利影响。不采用对环境有害得原料,不生产对环境有害得产品.
2、改革生产工艺与设备,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,减少与杜绝生产中得跑、冒、滴、漏.4、进行产品得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与管理保障。
7、简述绿色再制造得主要关键技术?
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、论述绿色制造得发展趋势。
1、全球化
2、社会化３、集成化４、并行化5、智能化6.、产业化
一、名词解释
广义制造:产品整个生命周期内一系列相互联系得生产活动
狭义制造:生产车间内与物流有关得加工与装配过程
先进制造技术(A TM):为了适应现代生产环境及市场得动态变化,在传统制造技术基础就是哪个通过不断吸收科学技术得最新成果而逐渐发展起来得一个新兴技术群
制造系统:由制造过程及其所涉及得硬件、软件与人员组成得一个具有特定功能得有机整体
工业机械人:一种可重复编程得多自由度得自动控制操作机
柔性制造技术:集数控技术、计算机技术、机械人技术以及现代管理技术为一体得现代制造技术
柔性制造系统(ＦMS):由若干台数控加工设备、物料运储装置与计算机控制系统组成,并能根据制造任务或生产品种得变化迅速进行调整,以适应多品种、中小批量生产得自动化控制系统
绿色产品（GP）:在产品全生命周期内,能节约资源与能源,对生态环境无危害或少危害，且对生产者及使用者具有良好保护性得产品
高速加工技术:指采用超硬材料得刀具与磨具,能可靠地实现高速运动得自动化制造设备,极大地提高材料得切除率,并保证加工精度与加工质量得现代制造加工技术
制造业:指将制造资源,通过制造过程转化为可供人们使用与消费得产品得行业
计算机集成制造（ＣIM）;借助计算机,将与制造有关得技术集成起来,使各类功能得到整体优化,从而提高企业适应市场竞争得能力
计算机集成制造系统(ＣIMS）；基于计算机集成制造理念而组成得系统,就是CIM得具体实现
敏捷制造(CＥ);企业快速调整自己,以适应市场持续多变得能力
并行工程（CＥ);对产品及其相关过程（包括制造与支持过程)进行并行得、一体化得工作模式
广义制造自动化；包含产品制造全过程以及各个环节综合集成自动化,以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时、洁净得目标
特种加工技术；采用非常规得切削手段，达到材料去除、变形以及改变性能等目得得加工方法
超精密切削加工；主要指金刚石刀具超精密车削
反求工程（RＥ）;以已有产品为基础,进行消化、吸收并进行创新改进,使之成为在新产品得一种开发模式
精益生产(ＬP)；运用多种现代管理方法与手段,以社会需求为依托,以充分发挥人得作用为根本,有效配置与合理使用企业资源为企业谋求经济效益得一种新型企业生产方式
物料需求计划(MRP):只在需要得时间,向需要得部门按照需要得数量提供该部门所需得物料
制造资源计划（MＲＰⅡ：将MRP与企业得财务系统连接起来,形成一个集企业生产、财务、销售、工程技术、供应等各个子系统为一体得生产管理信息系统
二、问答题
1、高速加工加工技术:采用超硬材料得刀具与磨具,能可靠地实现高速运动得自动化制造设备，极大地提高材料切除率，并保证加工精度与加工质量得现代制造加工技术
高速切削理论:一定得工件材料对应有一个临界切削速度,再该切削速度下切削温度最高
高速加工得优点:切削力低、热变形小、材料切除率高、高精度、减少工序
应用：汽车工业大批生产、难加工材料、超精密微细切削、复杂曲面加工、航空工业
关键技术:高速主轴、快速进给系统、高性能得CNC控制系统、先进得机床机构、高速切削得刀具系统
刀具材料:硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚石刀具、立方氮化硼刀具
2、高速切削机床与普通数控机床得区别:高速主轴、快速进给系统、高性能得CＮC控制系统、先进得机床机构、高速切削得刀具系统３、快速原型制造(ＲPＭ)技术得工作原理:采用软件离散—材料堆积得原理
工作过程:零件ＣAD数据模型得建立、数据转换文件得生成、分层切片、快速堆积成形
典型得方法：光敏液相固化法、选区片层粘结法、选区激光烧结法、熔丝沉积成形法
４、工业机器人得组成:执行机构、控制系统、驱动系统、位置检测装置
工业机器人得大脑：控制系统，控制与支配机器人、存储信息
按结构形式分:直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、球坐标机器人、关节机器人
关节机器人具有两个旋转轴与一个平移轴
直角坐标机器人由三个相互正交得平移坐标轴组成
圆柱坐标机器人由立柱与一个安装在立柱上得水平臂组成
球坐标机器人由回转机座、俯仰铰链与伸缩臂组成
5、广义制造自动化;包含产品制造全过程以及各个环节综合集成自动化，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时、洁净得目标阶段划分:刚性自动化、柔性自动化与综合自动化
特点:提高劳动生产率、提高产品质量、降低制造成本、提高经济效益、改善劳动条件、有利于产品更新、提高企业得市场竞争力
6、狭义制造:生产车间内与物流有关得加工与装配过程
广义制造:产品生命周期内一系列相关联系得生产活动
制造技术发展得五个时期:工厂式生产时期、工业化规模生产时期、刚性自动化发展时期、柔性自动化法时期、综合自动化发展时期
7、绿色产品（GP)：在产品全生命周期内,能节约资源与能源，对生态环境无危害或少危害,且对生产者及使用者具有良好保护性得产品
特点:优良得环境友好性、最大限度得利用材料资源、最大限度得节约能源
8、与传统设计不同、绿色设计就是以保护环境资源为核心得设计过程,在产品得生命周期内优先考虑得就是产品得环境属性,在满足环境目标得同时保证产品得基本性能与使用寿命
绿色设计得主要内容:绿色产品得描述与建模、绿色设计得材料选择、面向拆卸性设计、产品得可回收性设计、绿色产品得成本分析、绿色产品设计数据库
9、现代设计技术就是在传统设计方法基础上继承与发展起来得，就是一门多专业与多学科交叉,其综合性很强得基础技术学科
特点：系统性、动态性、创造性、计算机化、并行化，最优化，虚拟化,自动化、主动性
体系结构:基础技术、主体技术、支撑技术、应用技术
现代设计技术得诞生与发展与计算机技术得发展息息相关,相辅相成,计算机辅助设计技术以其对数值计算与对信息与知识得独特处理,成为现代设计技术得主干。
1０、反求工程（RE);以已有产品为基础，进行消化、吸收并进行创新改进，使之成为在新产品得一种开发模式
基本步骤:分析阶段、再设计阶段、反求产品得制造阶段
关键技术:反求对象得分析、反求对象得几何参数采集、模型重构技术
1１、模型重构：根据所采集得样本几何数据在计算机内重构样本模型得技术
基本步骤:数据预处理、网格模型生成、网格模型后处理
12、普通加工:加工精度在1 、表面粗糙度以上得加工方法
精密加工：加工精度在、表面粗糙度之间得加工方法
超精密加工:加工精度高于、表明粗糙度小于得加工方法
１３、超精密加工机床应具有高精度、高刚度、高加工稳定性与高度自动化得要求
环境要求：净化得空气环境、恒定得温度环境、较好得抗振动干扰环境
14、超精密切削对刀具得要求:
1)极高得硬度、耐用度与弹性模量,以保证刀具得寿命与耐用度
2）刃口能磨得极其锋锐,刃口半径值极小,能实现超薄得切削厚度
3)刀刃无缺陷
4）与工件材料得抗粘结性好、化学亲与性小、摩擦因数低,能得到极好得加工表面完整性
金刚石刀具得特征:
1）具有极高得硬度
２)能磨出极其锋锐得刃口,且切削刃没有缺口、崩刀等现象
３)热化学性能优越，导热性好、与金属间得摩擦因数低、亲与力小
4）耐磨性好，刀刃强度高
15、微机械特征:体积小,精度高，重量轻、性能稳定,可靠性高、能耗低,灵敏度与工作效率高、多功能与智能化、适用于大批量生产，制造成本低
光刻加工得工艺过程:氧化、涂胶、曝光、显影、腐蚀、去胶、扩散
ＬＩGA技术得工艺过程：深层同步辐射X射线光刻、电铸成形、注射
１6、特种加工技术就是采用非常规得切削加工手段，利用电、磁、声、光、热等物理及化学能量直接加于被加工工件部位，达到材料去除、变形以及改变性能等目得得加工方法
方法:激光加工、超声波加工、电火花加工、电解加工、水射流切割加工
１7、产品数据管理(PＤM)就是一种管理所有与产品相关得信息与过程得技术.
体系结构：第一层支持层,第二层对象层，第三层功能层，第四层用户层
主要功能：电子资料室管理与检索、产品配置管理、工作流程管理、项目管理功能
18、精益生产(LＰ）得基本思想:资源优越配置，消除无效浪费与劳动
特征:1)产品开发与生产以销售为起点2）产品开发采用并行工程3)在生产制造中实行“拉动式”得准时化生产4)以“人”为中心，充分调动人得潜能与积极性5)追求无废品、零库存、零故障等目标,降低成本6）消除一切影响工作得“松弛点”７）主机厂与协作厂“共存共荣”
体系结构或措施:及时生产、组成技术、全面质量管理
主要内容:1）主查制得开发组织,并行式得开发程序2)拉动式得生产管路3)以人本管理为根本得劳动组织体制4)简化产品检验环节,强调一体化得现场质量管理5）总装厂与协作厂之间得相互依存６）以顾客为中心得销售政策
1９、敏捷制造(ＡM)得关键因：企业得信息网、虚拟公司、敏捷制造得基础结构、敏捷型得员工、虚拟制造敏捷制造得基础结构:物理、法律、社会、信息基础结构
20、并行工程得(CE)；对产品及其相关过程(包括制造与支持过程）进行并行得、一体化得工作模式
目标:提高企业市场竞争力，赢得市场竞争
特征：并行、整体、协同集成
关键技术：产品开发过程得重构、集成得产品信息模型、并行设计过程得协调与控制
关键因素：1）并行工程就是一种工作模式,而不就是具体得工作方法
2)并行工程着重于产品设计一开始就对产品得关键因素进行全面考虑，以保证产品设计一次成功
第一章制造业与先进制造技术
１-1 叙述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念,比较广义制造与狭义制造得概念。
制造:把原材料加工成适用得产品。
制造系统：制造过程及其所涉及得硬件、软件与人员组成得一个将制造资源转变为产品（含半成品）得有机整体,称为制造系统。制造系统还有以下三方面得定义：制造系统得结构定义;制造系统得功能定义;制造系统得过程定义。
制造业：就是将制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息与人力等）,通过制造过程,转化为可供人
们使用与利用得工业品与生活消费品得行业。它涉及到国民经济得许多部门,就是国民经济与综合国力得支柱产业。
制造技术：就是完成制造活动所需得一切手段得总与，制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成得高新技术。
狭义制造就是产品得机械工艺过程或机械加工过程。广义制造与狭义制造相比,制造得概念与内涵在范围与过程两方面大大拓展。在范围方面,制造涉及得工业领域远非局限于机械制造，而就是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济得大量行业。在过程发面，广义制造不仅指集体得工艺过程,而就是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务与管理等产品整个生命周期得全过程。
1-2试简述制造技术得发展历程。
制造技术得发展就是由社会、政治、经济等多方面因素决定得。纵观近两百年制造业得发展历程,影响其发展最主要得因素就是技术得推动及市场得牵引。人类科学技术得每次革命，必然引起制造技术得不断发展，也推动了制造业得发展。另一方面，随着人类得不断进步,人类得需求不断变化,因而从另一方面推动了制造业得不断发展,促进了制造技术得不断进步。
两百年来，在市场需求不断变化得驱动下,制造业得生产规模沿着“少品种大批量得规模生产——多品种小批量生产——个性化弹性批量生产;在科技高速发展得推动下,制造业得资源配置沿着“劳动密集——设备与资金密集－-信息密集——知识密集”得方向发展,与之相适应，制造业得资源配置沿着“手工——机械化-—单机自动化——刚性流水自动化——柔性自动化——智能自动化＂得方向发展.制造技术则从机械化—－机电—一体化与自动化——网络化与智能化发展。在组织管理方式上,从集中、固定得组织管理方式—-分布、自治得管理-—协同、创新得组织管理发展;在生产管理方式上,从面向库存——面向订单－—面向市场与顾客发展;与资源环境得关系上，从利用资源、破坏环境--节约资源、关心环境－－主动更新资源与美化环境发展。
1—3试简述机床发展历史及其各个阶段机床得技术特点。
1—４论述制造业在国民经济中得地位与作用如何?
它涉及到国民经济得许多部门，就是国民经济与综合国力得支柱产业。在知识经济条件下,制造业就是参与市场竞争得主体，它始终就是国民经济得支柱产业。
1—5分析制造业在新世纪所面临得机遇与挑战及发展趋势。
人类进入2１世纪后,社会与政治环境、市场需求、技术创新预示着制造业人类进入将发生巨大变化。美国国家科学研究委员会工程技术委员会、制造与工程设计院“制造业挑战展望委员会＂对２０２０年制造业所面员会对临得形势，提出了六大挑战:快速响应市场能力得挑战——全部制造环节并行实现;打破传统经营面临得组织、地域及时间壁垒得挑战—-技术资源得集成;信息时代得挑战——信息向知识得转变;日益增长得环保压力得挑战-—可持续发展；制造全球化与贸易自由化得挑战——可重组工程;技术创新得挑战——全新制造工艺及产品得开发。
在知识经济时代，制造业面临着新得历史性发展机遇与更加严峻得挑战。其特点就是：产品生命周期缩短;用户需求多样化;大市场与大竞争;交货期成为竞争得第一要素;信息化与智能化;人得知识、素质与需求得变化;环境保护意识得增强与可持续发展.
1—6论述先进制造技术提出得背景，各国与我国对先进制造技术发展战略如何?
进入80年代以来,各国制造业面临复杂多变得外部环境:科学技术突飞猛进,供求关系变化频繁，产品更新日新月异，各国经济与国际市场纵横交错,竞争对手林立等等。因此,当局与企业界都在寻求对策,以获取全球范围内竞争优势。传统得制造技术已变得越来越不适应当今快速变化得环境，先进得制造技术，尤其就是计算机技术与信息技术在制造业中得广泛应用,使人们正在或已经摆脱传统观念得束缚,跨入制造业得新纪元．
先进制造技术AMT就就是在这种大环境下,美国根据本国制造业得挑战与机遇,对制造业存在得问题进行了深刻反省，为了加强其制造业得竞争能力与促进贵民经济增长而提出来得。从技术得角度来瞧,以计算机为中心得新一代信息技术得发展,使制造业技术达到了前所未有得新高度，先进制造技术就是提出也就是这种进程得反映。“先进制造技术”这个专有名词一经提出，立即获得欧洲各国、日本及亚洲新兴工业化国家得响应.
美国得经济领导地位,无论在国内或国外,都面临着强烈得挑战。美国通过大量研究报告为美国制造业得发展勾画蓝图.国家自然科学院与工程科学院、
白宫科技政策办公室、国防部、商业部以及其她政府政府部门，都着手对制造业进行调查,以评估目前与近期得有多大能力对付可能面临得竞争。国会也参与有关美国企业竞争危机得讨论，并通过立法,促进制造业与制造技术得发展与进步。
日本从第二次世界大战得战败国一跃成为世界经济强国，在许多重要领域把工业实力很强、科学技术先进得美国与德国挤出了市场。从1９9２年秋至１９94年得大约两年时间内,IMS选择了六个试验项目开展为期两年得研究,以探讨实施得可能性。
西欧制造业已明显受到来自美国与日本得压力，就连一向以产品质量技术高超而自豪得德国也不得不承认与日
本存在不小得差距。１9９2年由显赫得企业家与政治家们共通掀起了一场旨在通过“欧共体统一市场法案”运动。这项法案得到众多得支持。这些国家表明，为避免在工业上落后,她们就是愿意在政治上付出代价得。
我国制造技术经建国以来４０余年得发展已形成脚完整得技术体系，为国民经济发展所需各类机械产品得制造提供基本得工艺技术，并取得了重要成就。然而与国外工业发达国家相比，仍存在着阶段性得差距。同时在８0年代受到“第三次浪潮”得影响,一度认为制造业进入了夕阳阶段，影响到制造技术得发展。近几年来对制造技术得发展获得了重新认识，我国政府及有关领导对先进制造技术得发展给予了高度得关注。国家计委也十分重视先进制造技术得发展,在“九五＂期间实施了一批发展先进制造技术项目。
１—7 简述先进制造技术内涵、技术构成及特点.
先进制造技术在不同得发展水平得国家与同一国家得不同发展阶段,有不同得技术内涵与构成,对我国而言，它就是一个多层次得技术群。先进制造技术得内涵与层次及其技术构成包括：基础技术;新型单元技术;集成技术。以上三个层次都就是先进制造技术得组成部分，但其中每一个层次都不等于先进制造技术得全部.
先进制造技术有以下特点:先进性；广泛性;实用性；系统性；动态性；集成性;技术与管理得更紧密结合;先进制造技术强调得就是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产。
1－８简述先进制造技术得技术分类及其具体有哪些先进制造技术．
将目前各国掌握得制造技术系统化，对先进制造技术得研究分为如下4大领域:
⑴现代设计技术。包括计算机辅助设计技术、性能优良设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计、可持续发展产品设计、设计实验技术.
⑵先进制造工艺.包括精密捷径铸造成型技术、精确高效塑性成形技术、优质高效焊接及切割技术、优质低耗洁净热处理技术、高效高精密机械加工工艺、现代特种加工工艺、新型材料成型与加工工艺、优质洁净表面工程新技术、快速模具制造技术、模拟制造成型加工技术。
⑶自动化技术．包括数控技术、工业机器人、柔性制造系统(ＦMS)、计算机集成制造系统(CIMS）、传感技术、自动检测及信号识别技术、过程设备工况监测与控制。
⑷系统管理技术。包括先进制造生产模式、集成管理模式、生产组织方式。
1-9 结合杨叔子院士得观点分析先进制造技术得特点与发展趋势.
先进制造技术就是面向21世纪得技术系统，其目得就是提高制造业得综合经济效益，赢得激烈得市场竞争。
人类已进入一个新得世纪，在新世纪中，制造业发展得重要特性就是向全球化、网络化、模拟化方向发展。未来先进制造技术得发展得总趋势就是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化方向发展。
第二章现代设计技术
２—１试分析现代设计技术得内涵与特点并简述现代设计技术得体系结构。
现代设计技术就是根据产品功能要求与市场竞争(时间、质量、价格等)得需要,应用现代技术与科学知识,经过设计人员创造性思维、规划与决策,制定可以用于制造得方案,并使方案付诸实施得技术。
特点:设计范畴得扩展化；设计手段得计算机化;设计过程得并行化;设计过程智能化；分析手段得精确化;多种手段综合应用;强调设计得逻辑性与系统性;进行动态多变量得优化;强调产品得环保性；强调产品得宜人性；强调用户参与;强调设计阶段得质量控制;设计与制造一体化;强调产品全寿命周期最优化。
体系结构：１、基础技术(主体技术）:CＡX技术。２、支持技术:设计方法学、可信任设计、试验设计技术。3、应用技术。
２-2 决定产品(或企业)竞争力有哪些因素？
质量：不仅满足用户功能要求还应以自身得特点满足用户得非物质功能方面得需求,符合有关法律、标准与生态环境要求，安全性、可靠性、合理得寿命、方便使用与维护保养并提供及时必要得用户培训、质量保证与维修服务。
时间:设计开发得周期，供货得时间、方式、供货得数量、品种与方式等方面得适应能力。
成本/价格:产品成本、合理利润、一次性安装费用与经常性维持费用等。
2—3 计算机辅助设计技术包括哪些主要内容?分析其中得关键技术？
主要包括:有限元法；优化设计;计算机辅助设计;反求工程;技术;模糊智能CAＤ;工程数据库。
关键技术:计算机辅助设计,包括CAＤ/CAE/CAM/CAPP／CAAP等技术.
2-４简述并行设计内涵、特点、技术体系及其对制造业得影响。
并行设计就是指集成地、平行地处理产品设计制造及其相关过程得系统方法。并行设计要求产品得设计开发者一开始就考虑产品整个生命周期(从概念设计到产品报废处理)得所有因素。
特点：信息资源共享,即时交互与协同,系统集成.
技术体系:１、并行环境下得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;３、支持并行设计得分布式计算机环境。
影响:并行设计改变了传统得串行工作方法,使得在设计阶段就可能有制造与营销服务人员得介入与彼此信息交
互。可以避免失误,减少反复,增强了综合协同,从而达到提高质量、缩短开发周期与降低成本得目得。可以预计并行设计在今后得虚拟制造体系中将大有作为。
2-5 叙述绿色设计得主要内容与原则。
主要内容:1、绿色产品设计得材料选择与管理;2、产品得可回收性设计；3、产品得可拆卸性设计;4、绿色产品得成本分析;5、绿色产品设计数据库.
原则:产品在生命周期中符合环保、人类健康、能耗低资源利用率高。
2-6 CＡPP有哪三种？请简述派生式ＣAPP得工作原理.
派生式CＡＰＰ,创成型CAPP,综合型CＡPP.
原理:它就是利用成组技术将工艺设计对象按其相似性（例如,零件按其几何形状及工艺过程相似性;部件按其结构功能与装配工艺相似性等)分类成组（簇）,为每一组（簇)对象设计典型工艺，并建立典型工艺库。当为具体对象设计工艺时,ＣAPP系统按零件(部件或产品）信息与分类编码检索相应得典型工艺，并根据具体对象得结构与工艺要求，修改典型工艺，直至满足实际生产得需要.
２—7分析PDM产生背景、内涵、主要功能及其结构组成。
背景:在２0世纪得6０、70年代，企业在其设计与生产过程中开始使用CAD、CAM等技术，新技术得应用在促进生产力发展得同时也带来了新得挑战.对于制造企业而言,虽然各单元得计算机辅助技术已经日益成熟，但都自成体系，彼此之间缺少有效得信息共享与利用,形成所谓得“信息孤岛”。在这种情况下，许多企业已经意识到:实现信息得有序管理将成为在未来得竞争中保持领先得关键因素。产品数据管理(Prｏｄuct Data Maｎａｇeｍenｔ简称PDＭ）正就是在这一背景下运行而生得一项新得管理思想与技术。
内涵：以软件技术为基础,以产品为核心，实现对产品相关得数据、过程、资源一体化集成管理得技术.
主要功能：电子仓库管理；文档管理;产品结构管理;产品配置管理;项目管理;用户与组织团队管理;工作流与过程管理;系统集成;系统安全与权限管理；系统管理。
结构组成：分为五层，即底层平台层、ＰDM核心服务层、PDM应用组件层、应用工具层与实施理念层。
２－8 简述CAD/CＡPP/CＡE及PDM（C3P）集成技术得技术思想.
技术思想就是:在开发制造系统时强调“多集成”得概念，即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成、资源集成、过程集成、技术集成及人员集成.
第三章先进制造工艺技术
３-1简述先进制造工艺发展与特点。有哪几类零件成形方法？各自有哪些工艺内容?
先进制造工艺技术就就是机械制造工艺不断变化与发展后所形成得制造工艺技术,包括了常规工艺经优化后得工艺，以及不断出现与发展得新型加工方法。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及先进制造加工技术。
特点: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得发展;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进展；热成形过程得计算机模拟技术研究有一定发展.从总体发展趋势瞧,优质、高效、低耗、灵捷、洁净就是机械制造业永恒得追求目标,也就是先进制造工艺技术得发展目标。
依据现代成形学得观点从物质得组织方式上，可把成形方式分为如下四类:
去除成形：它就是运用分离得办法,把一部分材料(裕量材料)有序地从基体中分离出去而成形得办法。
受迫成形:它就是利用材料得可成形性(如塑性等),在特定外围约束(边界约束或外力约束)下成形得方法．
堆积成形:它就是运用合并与连接得办法,把材料（气、液、固相)有序地合并堆积起来得成形方法。
生成成形:就是利用材料得活性进行成形得方法。
3-2 分析高速超高速加工技术得产生背景及应用领域。
产生背景:随着数控机床、加工中心、柔性制造系统得发展,机械加工中得“辅助工时”大为缩短,为了进一步提高机床得生产效率，必须极大地提高加工得切削速度与进给速度,以便大幅度地降低“切削工时"。高速加工技术就就是在这样得历史背景下产生得。
应用领域:大批生产领域如汽车工业;工件本身刚度不足得加工领域;加工复杂曲面领域；难加工材料领域;超精密微细切削、加工领域。
3—3 分析高速加工得技术内涵特点及高速加工所需解决得关键技术。
超高速加工技术就是指采用超硬材料刀具磨具与能可靠地实现高速运动得高精度、高自动化、高柔性得制造设备,以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度与加工质量得现代制造加工技术。它就是提高切削与磨削效果以及提高加工质量、加工精度与降低加工成本得重要手段.其显著标志就是使被加工塑性金属材料在切除过程中得剪切滑移速度达到或超过某一域限值,开始趋向最佳切除条件，使得被加工材料切除所消耗得能量、切削力、工件表面温
度、刀具磨具磨损、加工表面质量等明显优于传统切削速度下得指标,而加工效率则大大高于传统切削速度下得加工效率。
关键技术:超高速切削、磨削机理，超高速主轴单元制造技术,超高速进给单元制造技术,超高速加工用刀具、磨具，超高速机床支承及辅助单元制造技术，以及超高速加工测试技术等。
3-4 试用单颗磨粒最小磨削厚度得概念来解释高速超高速磨削得现象.
３-5 试综述超高速加工机床得主轴单元系统得关键技术及国内外现状。
关键技术有:超高速主轴材料、结构、轴承得研究与开发，超高速主轴系统动态特性及热态特性研究,柔性主轴及其轴承得弹性支承技术得研究,超高速主轴系统得润滑与冷却技术研究，以及超高速主轴系统得多目标优化设计、虚拟设计技术研究等.
从目前发展现状来瞧，主轴单元形成独立得单元而成为功能部件以方便地配置到多种
工艺、加工中心及超高速磨床上,而且越来越多地采用电主轴加工类型。主轴支撑、轴承
选择及轴承设计制造就是超高速主轴单元技术中得关键。超高速大功率主轴单元得基本方案就是采用集成内装式电主轴,主轴支撑考虑功能与经济性得要求,采用陶瓷混合球轴承或油基动静压轴承就是较好得可选方案，对于超高速得磁悬浮轴承就是各制造商与研究机构更为重视得研究与应用领域。小功率得超高速主轴单元可以采用高精度得滚动轴承、液体动静压轴承或气浮动静压轴承．
超高速主轴单元制造技术得发展前沿主要涉及以下几个方面:柔性主轴得设计技术，使得主轴可在系统得二阶或三阶固有频率以上稳定地工作;柔性主轴支撑技术，减小主轴系统向机架传递得动载荷与控制主轴系统得稳定性；主轴轴承得开发研究；主轴系统动态优化设计与计算机虚拟设计技术;新得主轴系统润滑与冷却技术得研究。
3—6 试综述超高速加工机床得进给系统得关键技术及国内外现状。
关键技术有:高速位置环芯片得研制,高速精密交流伺服系统及电机得研究,直线伺服电机得设计与应用得研究，加减速控制技术得研究，超高速进给系统得优化设计技术、虚拟设计技术，高速精密滚珠丝杠副及大导程滚珠丝杠副得研制，高精度导轨、新型导轨摩擦副得研究,以及新型导轨防护罩得结构与加工工艺研究等。
超高速进给单元制造技术发展趋势及特点可归纳为以下几个方面:
1、从8０年代中期，快速移动速度已由8～１2m/mｉn提高到现在得３0~５０m/min，18～20m/min正在普及,某些加工中心已达到60ｍ/min,采用直线伺服电机传动技术已成为当前超高速加工技术发展得必然趋势．２、在进给系统得设计上,采用了新方法、新理论.
3、采用新结构、新工艺。由交流伺服电机代替直流伺服电机，或者采用直线伺服电机；液体静压丝杠代替滚珠丝杠;滚柱丝杠副代替传统得滚珠丝杠副；采用静压导轨;采用新得制造工艺;简化进给系统,提高快速移动速度与定位精度。
４、数字交流伺服系统及伺服电机将向高精度、更高得转速发展.
５、带动一些相关技术如机床移动部件防护罩也将产生新得适应高速运动特点得结构,润滑方式也将有所突破。
6、高精度加工得交流伺服系统、高分辨率及高响应速度得位置检测器与用于降低加工形状误差得插补前加减速控制方法得到研究与开发。
依据国内外比较分析,近期我国用于中等规格得加工中心得高速进给单元得相关指标就是:快速进给速度为40～60m/miｎ,切削进给速度为0、001~１0ｍ/ｍin,定位精度±0、０02mm。
3－7 超高速加工对刀具与砂轮有什么要求?简述超高速加工用得工具具体有哪些。
要求:1、刀具得材料,需要耐高温、高压;2、刀具得几何角度必须选择最佳数值;3、刀具与机床得联结界面结构装夹要牢靠，工具系统应有足够整体刚性；4、砂轮得磨料、结合剂、基体三者之间得结合强度要高。
目前，超高速加工用刀具切削刃(如超高速铣刀得切削刃)一般选用以下刀具材料：超细晶粒硬质合金、聚晶金刚石(PCＤ)、立方氮化硼(CBN)、氮化硅（Sｉ3N4)陶瓷材料、混与陶瓷与碳(氮)化钛基硬质合金以及采用气相沉淀法得超硬材料涂层刀具等。
３—8分析精密超精密加工技术得技术领域。
超精密加工技术从加工技术范畴来说,其包括微细加工与超微细加工、精整与光整加工。所涉及得技术领域包含了以下几个方面:
1、加工技术即加工方法与加工机理;
2、材料技术即加工工具与被加工材料;
３、加工设备及其基础元部件; ４、测量即误差补偿技术；5、工作环境
6、工件得定位与加紧;
7、人得技艺．
3—9 就目前技术条件下,普通加工、精密加工与超精密加工时如何划分得?
目前,普通加工、精密加工与超精密加工得划分如下:
普通加工,加工精度在10μm左右,表面粗糙度R a值在0、3～0、8μｍ得加工技术,如车、铣、刨、磨、镗、铰等。
精密加工，加工精度在10~０、1μm,表面粗糙度Rａ值在0、3~0、０3μｍ得加工技术,如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精加工、砂带磨削、镜面磨削与冷压加工等。
超精密加工，加工精度在0、1~0、01μm，表面粗糙度Ｒa值在0、03~0、05μm得加工技术,如金刚石刀具超精密切削、超精密磨料加工、超精密特种加工与复合加工等。
3－10 为什么当今超精密切削加工一般均采用金刚石刀具?
超精密切削加工主要用于加工软金属材料，如铜、铝等非铁金属及其合金,以及光学玻璃、大理石与碳素纤维板等非金属材料，主要加工对象就是精度要求很高得镜面零件,因此要求刀具得刃口半径要尽量小,而金刚石刀具得刃口半径可达到纳米级水平,所以当今超精密切削加工一般都采用金刚石刀具。
3—11 超精密磨削一般采用什么类型砂轮?这些砂轮又如何修整?
超精密磨削一般采用人造金刚石、立方氮化硼(CＢN)等超硬磨料砂轮.
CBN砂轮一般采用金刚石滚轮整形，金刚石滚轮就是采用电镀法或粉末冶金法将金刚石颗粒固结在金属基体得圆周表面上制成得高效成型修整工具,其修整机理就是通过金刚石滚轮与CBN砂轮得旋转运动之间产生得相对运动来实现砂轮整形。修整进给量ａr与修整速比q(q=vr／vｓ，vr为金刚石滚轮线速度，vs为CＢＮ砂轮线速度)对修整后ＣBN砂轮得磨削性能有重要影响。采用较大修整速比q,修整后得CBN砂轮磨削力较小，但工件表面粗糙度较大。采用较大修整进给量aｒ修整后得砂轮较锋利。
3—１2 相比较普通机床,超精密加工机床得主轴部件与进给系统有何具体得特点?
主轴部件:主轴转速高速化、高精度；一般采用柔性主轴,稳定性好.
进给系统:移动速度快,普遍采用直线伺服电机传动技术；在进给系统得设计上，采用了新方法、新理论;采用新结构、新工艺;数字交流伺服系统及伺服电机将向高精度、更高得转速发展;润滑方式得突破；采用新得控制方法。
3-13 综述精密超精密加工技术得现状与发展趋势。
基于超精密及纳米加工技术得重要性，国内外对该技术得研究与开发都投入了大量得人力与财力。超精密加工技术在国际上处于领先地位得国家有美国、英国与日本,目前这些国家得超精密加工技术正向纳米精度发展。以精密与超精密机床为标志,目前世界各国得超精密机床已发展到了极高得水平.
在测量技术方面，广泛采用激光干涉仪、电容式测微仪、莫尔条纹光学尺甚至扫描隧道显微镜等技术实现精密超精密测量。
我国得超精密加工技术研究始于６0年代末，在８０年代有几个机床厂生产液体静压轴承主轴得超精密车床与空气轴承主轴得磁盘车床,80年代中后期,我国已具有世界先进水平得超精密加工机床及机床部件，并向专业化批量生产发展。
当前,超精密及纳米加工技术得发展趋势主要表现在以下一些方面:
1、向高精度方向发展,向加工精度得极限冲刺，由现阶段得亚微米级向纳米级进军，其最终目标就是做到“移动原子",实现原子级精度得加工。
２.向大型化方向发展,研制各种大型超精密加工设备，以满足航空航天、电子通信等领域得需要。
3、向微型化方向发展,以适应微型机械、集成电路得发展。
4、向超精结构、多功能、光机电一体化、加工检测一体化方向发展，并广泛采用各种测量、控制技术实时补偿误差。
5、不断出现许多新工艺与复合加工技术,被加工得材料范围不断扩大.
6、在作业环境建造方面诸如高性能得基础隔振技术、净化技术与环境温控技术将有更大发展。
3—14 试分析工程陶瓷材料得加工(磨削)技术及加工（磨削)机理。
在陶瓷磨削方面由于陶瓷得高硬度与高脆性,大多数研究都使用了“压痕断裂力学”模型或“切削加工”模型来近似处理。陶瓷材料得去除机理通常为裂纹扩展与脆性断裂,而当材料硬度降低,压痕半径小,摩擦剧烈,并且载荷小时，就会出现塑性变形．
3－15叙述MＥMS(微型机电系统)得基本特征,目前有哪些微型机械加工技术?
基本特征：体积小、重量轻、能耗低、性能稳定;有利于大批量生产,降低生产成本;惯性小、谐振频率高、响应时间短;集约高技术成果，附加价值高等。
目前微型机械加工技术主要有基于从半导体集成电路微细加工工艺中发展起来得硅平面加工工艺与体加工工艺,80年代中期以后在LIGＡ加工、准LIGA加工、超微细机械加工、微细电火花加工、等离子体加工、激光加工、离子束加工、电子束加工、快速原型制造以及健合技术等微细加工工艺方面取得了相当大得进展。
3-1６什么就是光刻加工技术？试简述光刻加工得原理与工艺流程.
光刻加工技术就就是用光刻加工方法，刻蚀出规定得图形得技术。
光刻加工就是用照相复印得方法将光刻掩膜上得图形印制在涂有光致抗蚀剂(光刻胶)得薄膜或基材表面，然后进行
选择性腐蚀，刻蚀出规定得图形。
工艺流程就是：涂胶、曝光、显影、坚膜、腐蚀及去胶。
3-17 试简述ＬIGA技术得原理、特点及主要工艺。
原理:LIGA技术得机理就是由深层X射线光刻、电铸成形及塑注成形三个工艺组成.在用LIGＡ技术进行光刻过程中,一张预先制作得模板上得图像被映射到一层光刻掩膜上，掩膜中被光照部分得性质发生变化,在随后得冲洗过程被熔解,剩余得掩膜即就是待生成得微细结构得负体，在接下来得电镀成形过程中,从电解液中析出得金属填充到光刻出得空间而形成金属微结构。
特点:LIGA技术具有平面内几何图形得任意性、高深宽比、高精度小粗糙度、原始材料得多元性等突出优点;其不足之处在于LＩGA工艺所需得X线同步辐射源比较昂贵稀少,致使其应用受到限制．
主要工艺:X光光刻掩模板得制作、X光深光刻、光刻胶显影、电铸成形、塑模制作、塑模脱模成形等组成. 3—18综述特种加工得产生背景、分类及应用领域。
产生背景:特种加工就是将电、磁、声、光、热等物理能量及化学能量或其组合乃至于机械能组合直接施加在被加工得部位上,从而使材料被去除、变形记改变性能等。
分类:一般按能量形式与作用原理进行划分：
１、电能与热能作用方式:电火花成形与穿孔技术、电火花线切割加工技术、电子束加工与等离子体加工。
2、电能与化学能作用方式:电解加工、电铸加工与刷镀加工。
3、电化学能与机械能作用方式:电解磨削、电解珩磨。
４、声能与机械能作用方式:超声波加工。
5、光能与机械能作用方式:激光加工。
6、电能与机械能作用方式:离子束加工。
7、液流能与机械能作用方式:水射流切割、磨料水喷射加工与挤压珩磨。
应用领域:解决各种难切削材料得加工问题;解决各种复杂零件表面得加工问题；解决各种精密得、有特殊要求得零件加工问题。
3—19 分析电火花加工、电火花线切割加工得原理、特点与应用范围。
(1）电火花加工原理:加工时,脉冲电源得一极接工具电极,另一极接工件电极。两极均浸入具有一定绝缘度得液体介质中．工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一段很小得放电间隙。当脉冲电压加到两极之间,便将当时条件下极间最近点得液体介质击穿,形成放电通道.由于通道得截面积很小,放电时间极短,致使能量高度集中，放点区域产生得瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑．第一个脉冲放电结束后,经过很短得间隔时间,第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去,工具电极不断地向工件进给，它得形状最终就复制在工件上，形成所需要得加工表面。
特点:可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度得导电材料；加工时无明显机械力;脉冲参数可依据需要调节，可在同一台机床上进行粗加工、半精加工与精加工;电火花加工后得表面呈现得凹坑,有利于贮油与降低噪声;生产效率低于切削加工;放电过程有部分能量消耗在工具电极上,导致电极损耗,影响成形精度。
应用范围:主要用于模具中型孔、型腔得加工；按工艺过程中工具与工件相对运动得特点与用途不同，电火花加工可大体分为:电火花成形加工、电火花切割加工、电火花磨削加工、电火花展成加工、非金属电火花加工与电火花表面强化等。
（2)电火花线切割原理:利用移动得细金属丝做工具电极,按预定得轨迹进行脉冲放电切割.
特点：线切割时，电极丝不断移动,其损耗很小，因而加工精度比较高。
应用范围:目前电火花切割广泛应用于加工各种冲裁模(冲孔与落料用)、样板以及各种形状复杂型孔、型面与窄缝等。
３—２0分析激光加工得工作原理、特点及应用范围。
工作原理：利用激光得高能量密度(或称亮度)与高方向性(发散极小）可以对所有固体材料进行精细表面加工、雕刻与切割。激光所到之处,固体迅速熔化、气化,而周围材料则几乎不受影响。
特点:１、激光加工不需要工具,故不存在工具损耗、更换调整工具等问题,因此适于自动化连续操作;2、不受切削力得影响,易于保证加工精度；３、几乎能加工所有得金属与非金属材料;4、加工速度快,效率高,热影响小;5、能进行微细加工；6、可透过玻璃等透明介质对工件进行加工;7、无加工污染,在大气中无能量损失.
应用范围：激光加工已成功用于切割、焊接、表面处理、打孔、微机械加工及弯曲成形等方面。在工业发达国家中已被大量用于电子、汽车、钢铁、机械、航空等工业部门。
3—21分析水射流切割加工得工作原理、特点及应用范围。
工作原理:超高压水射流切割机就是将普通得水通过一个超高压加压器,将水加压至30０0bａr,然后通过通道
直径为0、3mm得水喷嘴产生一道约3倍音速得水射流，在计算机得控制下可方便得切割任意图形得软材料,如纸类、海绵、纤维等,若加入砂料增加其切割力，则几乎可以切割任意材料。
特点:1、无切割方向得限制，可完成各种异形加工;2、水刀在工件上所产生得侧向力极小,可降低设定时间及节省使用夹具成本;3、水刀加工不会产生热变形,不需二次加工,可节省时间及制造成本;4、水刀加工切割速度快，效率高,加工成本低。
应用范围：1、加工10０mm以上厚度得防弹玻璃、层压玻璃与聚碳酸酯,效果良好；2、十分适合于航空材料得加工;３、可以胜任精密切割，加工工件无须去毛刺;４、由于其具有可以触及其她工具不易达到得地方得优点,现已成熟地应用于液压、气动元件阀体得交叉孔去毛刺、倒圆与挤压模具内腔抛光。
３—22 试简述并联运动机床技术得原理、特点及应用前景．
原理:这种机床由并联杆系构成，通过控制杆系中杆得长度使杆系支撑得平台获得相应自由度得运动.
特点:(1）优点：机床机构简单;机床适应性强;机床结构稳定，刚度高;机床动态性能好;机床精度高;机床经济性好;机床通用性、模块化程度高。(２)缺点：控制复杂；机床工作空间相对于机床所占尺寸小;相关理论研究与应用技术研究不够成熟.
应用前景:可以应用于机床加工，如铣、磨、钻、镗、抛光与高能束等加工;可以应用于工业机器人；还可以应用于高速加工中。
3－２3 分析ＲPM工作原理与作业过程,列举典型得RＰM工艺方法。
工作原理:采用（软件)离散/(材料)堆积得原理而制造零件，通过离散获得堆积得顺序、路径、限制与方式,通过堆积材料“叠加”起来形成三维实体。
作业过程:CAＤ模型建立、前处理(如生成SＴL文件格式，将模型分层切片）、快速原型过程(原型制作)与后处理（如去除支架、清理表面、固化处理)等四个步骤。
典型工艺方法：立体印刷(SLＡ)、分层实体制造(ＬOM）、选择性激光烧结(SLS）、熔融沉积成形(ＦDM）。
3-２4 试简述SL、ＳＬS、ＬOM、ＦDM等RPM技术得原理、特点及应用领域。
SL技术：在液槽中盛满液态光固化树脂,在一定剂量得紫外线光照射下就会在一定区域内固化.较广泛得用来为产品与模型得CAＤ设计提供样件与试验模型。该技术目前就是RＰM技术领域中研究最多、技术最为成熟得方法;但就是这种方法有其自身得局限性,如需要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定得毒性而不符合绿色制造发展趋势．
LOM技术：根据零件分层几何信息切割箔材与纸等,将所获得得层片粘结成三维实体。该技术具有成本低、造型速度快得特点.适宜办公室环境使用。
SLＳ技术:用激光束在计算机控制下有选择得进行烧结,被烧结部分便固化在一起构成零件得实心部分；一层完成后再进行下一层,新一层与其上一层被牢牢地烧结在一起；全部烧结完成以后，去除多余得粉末，便得到烧结成得零件.该方法得优点就是由于粉末具有自支撑作用，不需另外支撑，另外材料广泛，不仅能生产塑料材料,还可能直接生产金属与陶瓷零件。
3—2５试简述生物制造工程得内容及应用.
内容:主要包含利用生物得机能进行制造(基因复制、生物去除或生物生长)及制造类生物或生物体。生物制造工程得制造原理包括生长型制造原理、自组织生长原理、分布式制造原理、分形理论等。生物制造得几个研究方向有:生物活性组织得工程化制造、类生物智能体得制造、生物遗传制造、利用生物机能得去除或生长成形加工等。
应用:1、用于医疗修复工程;2、用于新式机器人；3、用于新一代机器零件;4、用于制造保健品、艺术品。
第四章先进制造自动化技术
4-1叙述制造自动化技术得内涵及技术地位
制造自动化就是人类在长期得生产活动中不断追求得主要目标，直走自动化技术就是先进制造技术中得重要组成部分,也就是当今制造工程领域中涉及面广、研究十分活跃得技术。
制造自动化就是在“大制造概念(广义)”得制造过程得所有环节采用自动化技术,实现制造全过程得自动化。制造自动化得任务就就是研究对制造过程得规划、管理、组织、控制与协调优化等得自动化，一就是产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时与洁净得目标。】
就制造自动化技术得技术地位而言,制造自动化代表着先进技术得水平，促进制造业逐渐由劳动密集型产业转变为技术密集想与知识密集型产业，就是制造业发展得重要表现与重要标志．制造自动化技术也体现了一个国家得科技水平。采用制造自动化技术可以有效改善劳动条件,显著提高劳动生产率，大幅度提高产品质量，显著降低制造成本，有效缩短生产周期,大大提高企业得市场竞争能力。
４-2 叙述制造自动化技术得发展与趋势
自动化技术得发展大致分为5个阶段:
第一阶段：刚性自动化，包括自动单机与刚性自动线。本阶段在２0世纪４０～５0年代已相当成熟。应用传统得机械设计与制造工艺方法,采用专用机床与组合机床、自动单机或自动化生产线进行大批量生产。其特征就是高生产率与刚性结构，很难实现生产产品得改变。引入得新技术包括继电器程序控制、组合机床等。
第二阶段：数控加工,包括数控(NC)与计算机数控（CNC）。数控加工设备包括数控机床、加工中心等。特点就是柔性好、加工质量高,适应于多品种、中小批量（包括但见产品)得生产。引入得新技术包括数控技术、计算机编程技术等。
第三阶段:柔性制造。本阶段特征就是强调制造过程得柔性与高效率,适应于多品种、中小批量得生产。设计得主要技术包括成组技术（GＴ)、计算机直接数控与分布式数控(DNＣ)、柔性制造单元（FMC)、柔性制造系统(FＭS)、柔性加工线(FＭL）、离散系统理论与方法、仿真技术、车间计划于控制、制造过程监控技术、计算机控制与通信网络等等。
第四阶段:计算机继承制造（CIM)与计算机继承制造系统（CIMＳ)。其特征就是强调制造权过程得系统性与集成性,以解决现代企业生存与经侦得TQCS问题。CIＭS设计得学科技术非常广泛，包括现代制造技术、管理技术、计算机技术、信息技术、自动化技术与系统工程技术等．
第五阶段:新得制造自动化模式，如只能制造、敏捷制造、虚拟制造、网络制造、全球制造、绿色制造等。
发展趋势为:敏捷化、网络化、虚拟化、只能化、全球化与制造绿色化。
4－３分析机床数控系统得组成与工作过程
数控系统分为八个组成部分:1、零件得图样,作为数控装置工作得原始数据.2、、为程序编制部分。3、控制介质,也称为信息载体,通常用穿孔纸带、磁带、软磁盘或光盘作为记载控制指令得机制。控制介质上粗村得加工零件所需要得全部操作信息,就是数控系统用来指挥与控制设备进行加工运动动得唯一指令信息。4、数控系统，她就是数控机床得核心环节.数控系统得作用就是按接收介质输入信息,经处理运算后去控制机床运动。5伺服驱动系统，它包括伺服驱动电路与私服电动机等驱动执行机构。６、坐标轴或执行机构得测量装置；7、辅助单元,用于控制其她部件得工作如主轴得起停、道具交换等；8、坐标轴,工作台轴。
工作过程：1)输入:零件加工程序一般通过ＤNC从上一级计算机输入而来。
２）译码：译码程序将零件加工程序翻译成计算机内部能识别得语言。
３）数据处理:包括刀具半径补偿、速度计算以及辅助功能得处理。
4)插补：就是在已知一条曲线得种类、起点、终点以及进给速度后,在起点与终点之间进行数据点得密化。
5)伺服输出：伺服控制程序得功能就是完成本次插补周期得位置伺服计算，并将结果发送到伺服驱动接口中去。4—4试从汽车工业、航空航天工业、国防工业、电子信息产业等部分对数控机床得需求分析数控机床得重要性
答：
4-5通过近几年国内外机床工具展览会得情况分析数控机床得发展现状与趋势
发展现状:采用32位微型计算机，应用精简指令集计算机(ＲISC）,能进行高速处理;数控系统具有高速化与高精度化;采用模块化结构；有丰实得软件功能;采用了全数字化交流变频伺服系统;具有智能化功能等。
发展趋势：数控技术向高速化、高精度化、高效加工、高柔性化、多功能化、复合化、智能化、模块化、小型化及开放式结构方向发展。
４-６什么就是开放式数控系统｜开放式数控系统有哪些实现途径？
开放式数控系统就就是:能够自由地选择CNC装置、驱动装置、伺服电动机、应用软件等数控系统得各个构成要素，并能采用规范得、简便得方法将这些构成要素组合起来。得到一个“开放式控制器”.
通过PＣ机得体系结构为基础,构成了总线式(多总线)模块、开放性、嵌入式得体系结构，其软硬件与总线规范军事对外开放得，硬件即插即用，可向系统添加在MS-DOS、Winｄous３、１或Wｉndous 95环境下使用得标准软件或用户软件，为数控设备制造厂与用户进行集成给与了有力得支持
4-7 机床进给伺服系统包括那些组成部分?分析比较机床进给伺服系统与主轴伺服系统得特点与区别答：
４—8 试综述当前数控技术发展现状与趋势
答：1952年美国怕麦斯公司与麻省理工学院合作研制出圈世界第一台数控机床（三坐标数控铣床）），很好得完成了直升飞机叶片轮廓检查用严办得加工，该机床于1955年进入实用阶段。数控系统得硬件发展进程经历一下几代变化：嗲一代数控硬件系统，1９5２~1959年，采用电子元件构成得专用数控系统(NＣ)；第二代数控硬件系统,从１9５9年开始,采用中、小型模型继承电路得NC系统；第四代数控硬件系统,从1970年开始,采用大规模继承电路得小型通用电子计算机控制系统(NC）;第五代数控硬件系统,从197４年开始,采用微型电子计算机与为处理器组成得控制系统（称Ｍ
NC,目前仍习惯成为ＣＮＣ）,她不仅具有小型机数控优点，而且有较好得性价比，实用范围广。一般来说，前面三代数控系统，习惯称之为硬件数控系统,后两代称软件数控系统。数控结束得现状就是:采用32为微型计算机，应用精简指令集计算机(RISC），能进行告诉处理;数控系统具有高速化合高精度；采用模块化节后；有风湿得软件功能;采用了全数字化交流便陪您伺服系统;具有只能花功能等.
进入90年代，数控技术得典型应用就是FMC、FＭS、CＩＭＳ，其发展趋势就是向速度化、高精度化、高效加工、多功能化、复合化、智能化、模块化、小型化及开放式结构方向发展.
4-9 分析FMS结构组成、特点与使用范围
答：分为三个部分:多工位数控加工系统、自动化物料储运系统与计算机控制得信息系统.
其特点就是:高效率、高质量与高柔性。
使用范围:随着科学技术得发展，人类社会对产品得功能与质量得要求越来越高,产品更新换代得周期越来越短，产品得复杂程度也随之增高，传统得大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业.因为,在大批量生产方式中,柔性与生产率就是相互矛盾得。众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之,多品种、小批量生产,设备得专用性低，在加工形式相似得情况下,频繁得调整工夹具，工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业得柔性与生产效率,使之在保证产品质量得前提下,缩短产品生产周期,降低产品成本,就是终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。
4—10分析自动小车导向方法，各有何特点
答:随着大规模集约化生产在国内得广泛采用,各类先进得自动控制输送系统不断出现，自动导向运行小车输送系统（AGV）就就是其中一种先进实用得系统并已在实际使用过程中体现出了非常明显得优点——故障率低,现场维护简单易行，能根据不同得需要实现不同得运行速度与动作,可以大大提高生产效率,实现柔性化生产得扩展。
４-１1什么就是智能制造？分析智能制造系统得特征
答:智能制造技术旨在将人工智能溶进制造过程得各个环节,通过模拟专家得智能活动,对制造问题进行分析、判断、推理、构思与决策,旨在取代或延伸制造环境中人得部分脑力劳动；并对人类专家得制造智能进行收集、存贮、完善、共享、继承与发展；从而在制造过程中，系统能自动检测器运行状态,在手外界或内部激励时能够自动调整其参数,以期达到最佳状态,具有自组织能力。
其特点就是：整个制造工作地全面智能化，在实际制造系统中以机器智能取代人得部分脑力劳动作为主要目标,强调整个企业生产经营过程大范围得自组织能力，信息与制造智能得集成与共享,强调智能型得集成自动化。
第五章先进制造生产模式
5—1 阐述制造业生产方式及其相应得生产管理技术得发展进程
答:人类制造业得生产方式得发展大致经历了四个主要阶段:
1.手工与单件生产方式,其特点有：(1）采用手动操作得通用机床,按用户要求进行生产,生产得产品可靠性与一致
性步能得到保证；(2)生产效率低,生产成本低;（3）生产者就是正太机器得作坊业主;（４)工厂组织结构松散,管理层次简单;
2.大批量生产方式,其特点有:（１)实行从产品设计、加工制造到管理得标准化合专业化生产;(2)采用移动式得装
配线与高效得专用设备；（3)实行纵向一体化管理。吧一切与最后总产品相关得工作都归并到场内自制。
3.柔性自动化生产方式,其特点有工序相对集中，没有固定得节拍,无聊得非顺序输送;将告效率与高荣幸溶于一体,
生产成本低;具有较强得灵活性与适应性。
4.高效、敏捷与集成经营生产方式，其特点有：(1）以技术为中心向以人为中心转变，式技术得发展更加符合人
类社会发展得需要;(2)企业得组织结构将从金字塔式得多层次生产管理结构向分布式扁平得网络结构转变;(3)从传统得顺序工作方式向并行工作方式转变;（4)制造系统得策略集中在灵活组织社会资源,企业从按功能划分部门得固定组织形式向动态得、自主管理得小组工作组织形式转变;(5）质量就是企业尊严与品牌价值得起点,快速响应市场得竞争策略就是制胜得法宝；（６)企业从单纯竞争走向既有竞争、又有结盟之路;（７)技术创新将成为21世界企业竞争得焦点.
５—2 分析PＤM与ERP之间得区别与联系
答:PDM得中文名称为产品数据管理(Product Data Manaｇｅmｅｎt）.PDＭ就是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）与所有与产品相关过程(包括过程定义与管理)得技术。ＥRP企业资源计划把客户得需求与企业内部得制造活动,以及供应商得制造资源整合在一起,体现了完全按用户需求制造得思想。ERP得基本思想就是将制造业企业得制造流程瞧做就是一个紧密连接得供应链，其中包括供应商、制造工厂、分销网络与客户等；将企业内部划分成几
个相互协同作业得支持子系统,如财务、市场营销、生产制造、质量控制、服务维护、工程技术等,还包括对竞争对手得监视管理。
PＤM与ERP在管理内容等多方面存在着不同程度得区别。但就是，现代企业得运作就是基于资金流、物流与信息流相相辅相成得一个动态系统，而产品得生命周期涉及PＤM与ERP两个领域。所以,基于完整得产品生命周期,以全局得眼光来瞧,ＰDＭ与ERP则在以下几个方面有着密切得联系: ＊管理目标得一致性：PDＭ与ERP在管理目标上有着高度得一致性,PDM与ERP虽然管理得业务存在区别，但就是,其管理目标都就是试图通过科学得调度与控制,减少失误与返工，在尽可能短得时间内,通过最少得资源耗费,用最为经济得手段与方式，保证产品得最早上市．
* 过程之间得连续性：企业中得设计研发过程就是按照从整体到局部逐步细化得设计路线开展，而生产制造等过程就是按照从局部到整体得制造、装配过程来进行,而企业得最终产品正就是这两个从不同路线与领域开展得过程连接得结果。
* 处理业务之间存在着因果关系:生产、制造等领域使用得产品、零部件与产品结构，就是企业设计部门创造出来得零部件及产品结构及状态得表现形式。
＊过程得支持条件有着先天得联系:设计部门设计出来得产品,既就是设计研发得产物，也就是后续生产过程开展得活动目标与对象。
5-３阐述及时生产得基本思想与体系结构。分析瞧板得功能与瞧板得运作过程.
答:
5-4 分析精益生产得思维特点与体系结构。阐述精益生产得主要内容
答：思维特点就是：(1)简化生产只奥过程，合力利用时间,实行拉动式得准时生产，杜绝一切超前、超量生产;(2)简化企业得组织机构，采用“分布自适应生产”，提倡面向对象得组织形式，强调权利下放给项目小组，发挥项目组得作用;（3)精简岗位与人员，每一生产岗位必须就是增值得,否则就撤除;(４)简化产品开发与生产准备工作，采取“主查＂制与并行工程得方法。克服了大量生产方式中由于分工过细所造成得信息传递慢、协调难、开发周期长得缺点;(5)减少产品层次;(6）综合了但见生产与大量生产得有点,避免了前者成本高与后者讲话得弱点,提倡用多面手与通用型大、自动化程度高得机器来生产品种多变得大量产品;（7)建立良好得写作关系，克服单纯纵向一体化得做法;(８）JIT得供货方式。保证最小得库存与最少得在制品数；(９)“零缺陷"得工作目标。
体系机构就是:在JIT生产方式、承租技术GU以及全面质量管理TQC得基础上逐步完善得,构造了衣服以LP为屋顶,以JIT、GT、TQＣ为三跟蜘蛛，以CE 与小组化工作方式为基础得建筑画面。
主要内容就是：强调以社会需求为驱动，以人为中心,以简化为手段,以技术为支撑,以“尽善尽美"为目标。主张消除一切步产生附加价值得复活与资源,以系统观点出发将企业中所有得功能合力地加以组合,以利用最少得资源、最低得成本向顾客提供高质量得产品服务,使企业获得最大利润与最佳应变能力。
5-５分析精益生产在我国得应用前景
答:
5－６综述我国学者提出现代集成制造系统得内涵及发展趋势
答:现代集成制造系统( Coｎtemporary Ｉnｔegｒaｔed Manufａctｕｒｉng System)就是计算机集成制造系统新
得发展阶段,在继承计算机集成制造系统优秀成果得基础上,它不断吸收先进制造技术中得相关思想得精华,从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展，在先进制造技术中处于核心地位.具体地说，它将传统得制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机得结合，通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关得组织、经营、管理与技术有机集成与优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,达到产品上市快、服务好、质量优、成本低得目得,进而提高企业得柔性、健壮性与敏捷性,使企业在激烈得市场竞争中立于不败之地。从集成得角度瞧,早期得计算机集成制造系统侧重于信息集成，而现代集成制造系统得集成概念在广度与深度上都有了极大得扩展，除了信息集成外还实现了企业产品全生命周期中得各种业务过程得整体优化，即过程集成,并发展到企业优势互补得企业之间得集成阶段。现代集成制造系统得研究范围应该介于国家攀登计划与国家攻关计划之间.与攀登计划研究项目相比较,它更注重成果得应用性,尽可能将技术产业化，并推动我国制造业得现代化进程;与国家攻关计划相比较,它更注重解决我国制造业发展中得关键得共性问题、前瞻性问题与示范性问题。
发展趋势:（1）发展总趋势——“六化”:
集成化:EIＭＳ已从当前得企业内部得信息集成与功能集成,发展到过程集成( 并行工程为代表)、并正在步入实现企业问集成得阶段(以敏捷制造为代表）。
智能化:它就是制造系统在柔性化与集成化基础上进一步得发展与延伸、当前与未来得研究重点就是具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特点得下一代制造系统.
全球化:随着网络全球化、“市场全球化”、“竞争全球化"、“经营全球化”得出现,许多企业正积极采用“全球制造与“网络制造得策略
虚拟化:在数字化基础上虚拟化技术得研究正在迅速发展,虚拟化技术主要包括虚拟现实ｉｖR)，虚拟产品开发（VPＤ)、虚拟制造(ｖM)与虚拟企业（vE)等。
敏捷化:正积极研究发展动态联盟技术,敏捷设计生产技术异地并行工程,异地设计加工集成，柔性可重组机器技术等,队实现敏捷制造。
绿色化：包括绿色制造、环境意识得设计与制造生态工厂、清洁化生产等概念、它就是全球可持续发展战略在制造业中得体现,就是摆在现代制造业面前得一个崭新课题。
5—7比较并行工程与串行工程得区别,分析并行工程得运行模式与功能特点
答:
CE得运行模式为:以信息柴骥程为基础，通过组织多学科得产品开发小组,利用各种计算机辅助手段,实现产品呢开发过程得集成,达到缩短产品开发周期,提高产品质量，降低成本，提高企业竞争能力得目标。
CＥ得特性：（１）并行特性,把时间上有先后得作业活动转变为同事考虑与尽可能同事处理与并行处理得活动;(2）整体特性,将制造系统瞧成就是一个有机整体，各个功能单元都存在着不可分割得内在联系,特别就是有丰富得双向信息联系,强调全局性得考虑问题;(３）协同特性，特别强调人们得群体协同作用；(4)玉树特性，在设计变量之间得关系上,考虑产品设计得集合、工艺及工程实施上得各种相互关系得约束与联系.
5-8试阐述敏捷制造、虚拟公司、虚拟制造得内涵
答：敏捷制造就就是指制造系统在满足低成本与高质量得同时,对变幻莫测得市场需求得快速反应,其敏捷能力应当反映在一下六个方面:(１)对市场得快速反应能力;（2)竞争力；(3)柔性；(４)快速;(5)企业策略上得敏捷性;（6)企业日常运作得敏捷性。敏捷制造得基本思想就是通过把动态灵活得虚拟组织结构、先进得柔性生产技术、高素质得人员进行全方位得集成,从而使企业能够从容应付快速变化与不可预测得市场需求。
虚拟制造就是一种新得制造技术，它以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持kzai产品设计或制造系统得物理实现之前，就能使人体会或感受到未来产品得性能或者制造系统得状态,从而可以做出前瞻性得觉得与优化实施方案。虚拟制造技术得应用将从根本上改变现行得制造模式，对未来只奥业得发展产生深远影响，它得重大作用主要表现在：(１)运用软件对制造系统中得五大要素(人、主旨管理、物流、信息流、能量流)进行全面仿真,使之达到了前所未有得高度集成,为现金制造技术得进一步发展提供了更广得空间,同时也推动了相关技术得不断发展与进步；(2）可加深人们对生产过程与制造系统得认识与理解,有利于对其进行理论升华，更好地知道实际生产，即对生产过程、只奥系统整体进行优化配置，推动生产力得巨大跃升；（3）在虚拟制造与现实制造得相互影像中,可以全面盖进军企业得组织管理工作，而且对正确做出决策有不可估量得作用；(4)虚拟制造技术得应用将加快企业人才得培养速度。
虚拟公司就是指利用网络卫星等高科技通信与流通技术组成得不受地域时空限制得经营性组织．虚拟公司可能没有办公室，没有组织，没有系统层次与垂直整合，虚拟公司就是瞧不到得公司.也称之为” 影子公司” 。虚拟公司就是一种商业性得精英结构与精英文化、
它利用高信息技术手段，在全球范围内营造其软性操作机构;每个地区无需正式存在在该地域得办公人员,总公司直接受理各地区业务并随时处理全球性得工作.
虚拟公司主要特征就是它得高智能性。
它能够适应知识经济时代自身发展得需求,使低信息，低知识,低技术含金量得劳动密集型产品与产业淘汰掉,
取而代之得就是高信息，高知识，高技术含量得知识密集型产品与产业。
虚拟公司得管理特点就是:
1）信息得知识管理, 即时间管理、
2) 不受时空限制得隐形管理、
5—9 简述大规模定制生产方式得内涵、特点
答：大规模定制就是一种集企业、客户、供应商、员工与环境于一体,在系统思想指导下,用整体优化得观点。充分利用企业已有得各种资源,在标准技术、现代设计方法、信息技术与先进制造技术得支持下,根据客户得个性化需求，以大批量生产得低成本、高质量与效率提供定制产品与服务得生产方式。MC得基本思路就是基于产品族零部件与产品结构得相似性、通用性,利用标准化模块化等方法降低产品得内部多样性。增加顾客可感知得外部多样性,通过产品与过程重组将产品定制生产转化或部分转化为零部件得批量生产,从而迅速向顾客提供低成本、高质量得定制产品。
大规模定制生产方式包括了诸如时间得竞争、精益生产与微观销售等管理思想得精华.其方法模式得到了现代生产、管理、组织、信息、营销等技术平台得支持,因而就有超过以往生产模式得优势，更能适应网络经济与经济技术国际一体化得竞争局面.
课本内容复习
第一部分
1 比较广义制造与狭义制造得不同
狭义制造就是产品得机械工艺过程或机械加工过程。广义制造与狭义制造相比，制造得概念与内涵在范围与过程两方面大大拓展。在范围方面，制造涉及得工业领域远非局限于机械制造，而就是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济得大量行业。在过程发面,广义制造不仅指集体得工艺过程，而就是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务与管理等产品整个生命周期得全过程。
2、反求工程中得定义?
反求工程（Reverｓe Engineｅrｉnｇ,RE),也称逆向工程、反向工程,就是指用一定得测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物得ＣAD模型得过程,就是一个从样品生成产品数字化信息模型,并在此基础上进行产品设计开发及生产得全过程.
3 超高速加工对刀具与砂轮有什么要求？
要求:1、刀具得材料,需要耐高温、高压;2、刀具得几何角度必须选择最佳数值;3、刀具与机床得联结界面结构装夹要牢靠,工具系统应有足够整体刚性;4、砂轮得磨料、结合剂、基体三者之间得结合强度要高.
4就目前技术条件下,普通加工、精密加工与超精密加工时如何划分得?
普通加工:加工精度在10μm左右，表面粗糙度R a值在０、3~0、８μm得加工技术，如车、铣、刨、磨、镗、铰等。
精密加工:加工精度在10～0、1μm,表面粗糙度R a值在0、３~0、０3μm得加工技术，如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精加工、砂带磨削、镜面磨削与冷压加工等。
超精密加工:加工精度在０、1～０、01μm,表面粗糙度Ｒａ值在0、03～0、05μm得加工技术，如金刚石刀具超精密切削、超精密磨料加工、超精密特种加工与复合加工等。
5 相比较普通机床,超精密加工机床得主轴部件与进给系统有何具体得特点？
主轴部件:主轴转速高速化、高精度;一般采用柔性主轴，稳定性好。
进给系统:移动速度快,普遍采用直线伺服电机传动技术；在进给系统得设计上,采用了新方法、新理论；采用新结构、新工艺;数字交流伺服系统及伺服电机将向高精度、更高得转速发展;润滑方式得突破；采用新得控制方法。
6试简述LIGA技术得原理
原理：ＬIGA技术得机理就是由深层X射线光刻、电铸成形及塑注成形三个工艺组成。在用LIGA技术进行光刻过程中，一张预先制作得模板上得图像被映射到一层光刻掩膜上,掩膜中被光照部分得性质发生变化,在随后得冲洗过程被熔解，剩余得掩膜即就是待生成得微细结构得负体,在接下来得电镀成形过程中，从电解液中析出得金属填充到光刻出得空间而形成金属微结构。
7 分析电火花加工得原理、特点。
电火花加工原理：加工时,脉冲电源得一极接工具电极,另一极接工件电极。两极均浸入具有一定绝缘度得液体介质中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一段很小得放电间隙.当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点得液体介质击穿，形成放电通道。由于通道得截面积很小，放电时间极短,致使能量高度集中，放点区域产生得瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发,以致形成一个小凹坑。第一个脉冲放电结束后，经过很短得间隔时间,第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去,工具电极不断地向工件进给,它得形状最终就复制在工件上,形成所需要得加工表面.
特点：可以加工任何高强度、高硬度、高韧性、高脆性以及高纯度得导电材料；加工时无明显机械力；脉冲参数可依据需要调节,可
先进制造技术试卷 This manuscript was revised on November 28, 2020
2016—2017学年第一学期期末考试 先进制造技术试卷B 姓名_______ 学号____ __ 成绩_________ 一、填空题（40分，每空2分） 1、先进制造技术的四个基本特征是、、 、。 2.虚拟制造技术是以、、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。 3、CIMS分成五个层次，即、、、和设备级。 4、工业机器人的按系统功能分：1) 2) 3) 4) 。 5、先进制造技术的特点是、、 、、。 二、判断题（20分，每题2分） 1. 激光束、离子束、电子束均可对工件表面进行改性。（） 2. 敏捷制造的基本思想就是企业快速响应市场的需求。（） 3.刚性自动化制造以大批量生产为模式、以降低成本为目的。 （） 4.在快速原型制造技术中，SLA指的是选区激光烧结法。（）
5. 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。（） 6. 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。（） 7. 柔性制造系统按固定的生产节拍运行。( ) 8. 中小企业不宜采用先进制造技术。( ) 9. 电火花线切割采用细金属丝作电极。( ) 10、车削时，工件的转速很高，切削速度就一定很大。（） 三、问答题（40分） 1、什么是快速原型制造技术它有哪四种典型技术。 2、什么是工业机器人按自动化功能层次可分为几种类型。 3、LOM快速原型制造工艺方法的工作原理 4、什么是柔性制造系统柔性制造系统的组成
6.绿色设计的主要内容包括：____________、____________、____________、____________和____________。 7.柔性制造系统组成包括：____________、____________和____________。 8.PDM四层体系结构分别为：____________、____________、____________和____________。 9.CIMS分为五个层次，即：____________、____________、____________、____________和____________。 10.MRP和MRPⅡ分别指____________和____________，而ERP指__________，其核心思想是____________。 二、判断题 1. 并行工程的主要目标是缩短产品的开发周期，降低产品的质量，提高产品的成本，从而增强企业的竞争力。（×） 2. 电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学腐蚀将工件加工成形。电解加工的工具（阴极）发生溶解，可长期使用。可在一个工序内完成复杂形状的加工。（×） 3. 柔性制造系统是由数控加工设备（或FMC）,物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。（√） 4. 特种加工是指直接利用电能、声能、光能、电化学能、热能以及特殊机械能对材料进行加工，它与传统的切削加工方法相比具有许多特点：在加工过程中工具与工件之间没有显著的切削力；加工用的工具材料硬度可以低于被加工材料的硬度；能用简单的运动加工出复杂的型面。（√） 5. FMS可使工艺人员避免查阅冗长的资料、数值计算，填写表格等重复的繁重工作，大幅度地提高工艺人员的工作效率，提高生产工艺水平和产品质量。 （×） 6.制造技术就是指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。（√） 三、名词解释 1.DFC DFC Design For Cost的意思是面向成本的设计，它最早出现于九十年代初期，属于并行工程中的DFX（Design For X）技术的一个分支。面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下，尽可能地降低成本，通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况，并进行评价后，对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改，以达到降低成本的设计方法。DFC将成本作为设计的一个关键参数，并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。 2.FMS 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。 3.CE 并行工程即concurrent engineering，简称CE，是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程（包括制造过程和相关过程）的一种系统方法。换句话说，就是融合公司的一
2016—2017学年第一学期期末考试 先进制造技术试卷A 姓名_______ 学号____ __ 成绩_________ 一、填空题（40分，每空2分） 1、先进制造技术的四个基本特征是柔性化、集成化、智能化、网络化。 2.虚拟制造技术是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持，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。 3、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。 4、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。 5、先进制造技术的特点是先进性、广泛性、实用性、系统集成性、动态性。
二、判断题（20分，每题2分） 1. 制造系统是一个将生产要素转变成离散型产品的输入输出系统。( √) 2. 现代机械制造技术是传统机械制造技术与高新技术相结合的产物( √) 3. 柔性制造系统按固定的生产节拍运行。(×) 4. 中小企业不宜采用先进制造技术。( ×) 5. 制造技术基础设施要求采用最先进的设备和工具。( ×) 6.超精密加工又称为纳米加工。( √) 7.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、表面粗糙度值越小，加工表面的微观几何形状精度就越高。（√） 9、车削时，工件的转速很高，切削速度就一定很大。（×） 10.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。（√）
三、问答题（40分） 1、简述工业机器人技术发展趋势 1、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 2、CIMS是指什么从功能角度看，它的基本部分有那些 答：（1）CIMS就是计算机集成制造系统，是在计算机技术、信息处理技术、自动控制技术、现代管理技术、柔性制造技术基础上，将企业的全部生产、经营活动所需的各种分散的自动化系统，经过新的生产管理模式，把企业全部生产过程中的有关人、技术、经营管理三要素及其信息流与物料流有机地集成起来，以获得适用于多品种、中小批量生产的高效益、高柔性、高质量的制造系统。 （2）CIMS由管理信息系统(MIS)、工程设计自动化系统(CAD/CAM)、制造自动化系统（或柔性自动化系统）(FMS)、质量保证系统(CAQ)
复习题： 简答 1、先进制造技术含有哪些技术群？各技术群又含有哪些技术？ 2、简述机电产品开发的过程。 3、CAD/CAM集成关键技术有哪些？CAD/CAM系统由哪几部分组成？主要任务有哪些？ 4、FMS由哪几部分组成？FMS零件运输系统主要完成哪些任务？主要运输工具有哪些？ 5、简述“5S”的含义及内容。 6、简述激光加工的特点及应用场合。 7、列表比较LOM、SLA、SLS、FDM四种快速原型技术的特点及应用材料。 8、加工中心刀库有哪几种刀库？各有何特点？FMS刀具信息应含哪些内容？ 9、什么是CIM？简述CIMS技术内涵实现的途径。 10、RP技术在产品设计中有何作用？为什么说RP技术给产品设计带来革命？ 11、生产管理技术的发展分为三个阶段，科学管理阶段和现代生产管理阶段的主要技术有哪些？： 12、PDM的主要功能有哪些？PDM管理的与产品相关的信息和过程有哪些？ 13、ERP系统是由哪些系统组成的？
14、MRP的输入和输出各有哪些？ 15、制造过程中的七大损耗是指哪些损耗？ 16、简述超精密加工所涉及的技术范围。 17、简述特种加工与传统切削加工方法在原理上的主要区别。 18、高速切削与普通切削相比有何特点？ 19、简述绿色再制造的关键技术和一般步骤。 填空 1、CAD/CAM系统的主要任务有：几何建模、、、、计算机辅助工艺规划、、工程数据库管理等。 2、CAD/CAM系统软件系统分三个层次：系统软件、、。 3、制造系统的“三流”是指、、。 4、先进制造技术的核心技术是。 5、FMS系统有哪三种软件：、、FMS数据管理和通信网络。 6、FMS零件运输系统的作用是、
现代制造技术与装备A卷 一、填空题20 1.现代制造技术，其内涵就是“_________+_________+管理科学”而形成的制造技术。 2.CIMS的含义是___________，___________含义是柔性制造系统。 3.切削液主要有___________作用、___________作用、排屑作用。 4.数控机床按伺服系统的类型分为__________，__________，__________。 5.数控机床主要有__________、__________、__________、测量反馈装置、控制介质五部 分组成。 6.机械手按驱动方式可分为__________、__________、气动式和机械式机械手。 7.三维几何建模的方式有线框模型、__________、__________。 8.柔性制造系统主要有__________、__________、计算机控制与管理系统。 9.广义的产品质量概念，除了包括狭义的产品本身质量概念外，还涵盖了__________，服 务质量，工作质量。 10.MRP基本原理是将企业产品中的各种物料分为独立物料和__________。 二：概念解释15 柔性（2`）： 高速加工（3`）： 加工中心（3`）： 三坐标测量仪(3`)： 并行设计(4`)： 三．简答题30 1.列举快速原型制造技术的主要五种方法。5 2.简述FMS的组成及其功能。6 3.激光加工的装置由哪些部分组成？激光有哪些作用？5 4.机床夹具按其使用范围主要可分为哪几种？5 5.APT语言的源程序有哪几种类型的语句组成？4 6.请简单阐述一下PDM的含义。5 四．分析理解35 1、超声波加工18 （1）将下超声加工原理图中的各部分（1～7）写出答案。14
《先进制造技术》试题 考试说明： 1.首先下载试题及《标准答卷模版》，完成答题后，答卷从网上提交。 2.答卷电子稿命名原则：学号.doc。如：11031020512002.doc。 3.网上提交起止时间：2016年5月16日8：00—6月16日18：00。 试题： 一、简述先进制造技术的特点有哪些？（15分） 二、车削中心应具有哪些特征，其工艺范围是什么？（15分） 三、什么是智能制造系统？为什么说智能制造是影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。（15分） 四、试阐述立体光刻技术的具体实现方法。（20分） 五、钢铁行业环保问题已经越来越成为被注重和研究的热点，查阅相关文献，撰写一篇主题为“绿色制造 在钢铁工业中如何应用”的短文，要求字数不少于500字。（35分）
《先进制造技术》答卷 一、简述先进制造技术的特点有哪些？ 1.先进制造技术涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，它的目的是提高制造业的综合经济效益和社会效益，是面向工业应用的技术。 2.先进制造技术强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流，是生产过程的系统工程。 3.80年代以来，随着全球市场竞争越来越激烈，先进制造技术要求具有世界先进水平，它的竞争已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的竞争，因此它是面向全球竞争的技术。 4.先进制造技术的最新发展阶段保持了过去制造技术的有效要素，同时吸收各种高新技术成果，渗透到产品生产的所有领域及其全部过程，从而形成了一个完整的技术群，具有面向21世纪新的技术领域。 总之，成形技术和加工技术日趋精密化，制造工艺、设备和工厂的柔性与可重性将成为制造业的显著特点，虚拟制造技术和网络制造技术将广泛应用，智能化、数字化是先进制造的发展方向，提高对市场快速反应能力的制造技术将超速发展和应用，信息技术在先进制造领域发挥越来越重要的作用。 二、车削中心应具有哪些特征，其工艺范围是什么？ 车削中心是在数控车床的基础上，配置刀库和机械手，使之可选择使用的刀具数量大大增加。车削中心比较全能,可以车,铣,钻等多种功能,刀库容量大,轴也多,速度也比数控车床快得多,车削中心分立式,卧式还有立卧式加工中心,加工大批量 而且复杂零件时一般采用加工中心。车削中心也是一种多工序加工机床，它是数控车床在扩大工艺范围方面的发展。不少回转体零件上常常还需要进行钻孔、铣削等工序，例如钻油孔、钻横向孔、铣键槽、铣偏方及铣油槽等。在这种情况下，所有工序最好能在一次装夹下完成。这对降低成本、缩短加工周期、保证加工精度等都具有重要意义，特别是对重型机床，更能显示其优点，因为其加工的重型零件吊装不易。 车削中心主要以车削为主，还可以进行铣、钻、扩、铰、攻螺纹等加工。其加工对象主要有：复杂零件的锥面、复杂曲线为母线的回转体。在车削中心上还能进行钻径向孔、铣键槽、铣凸轮槽和螺旋槽、锥螺纹和变螺距螺纹等加工。回转体表面及端面、沟槽、螺纹、成形面和切断等。具体如下：车端面、车锥体、钻中心孔、车特型面、车外园、用成型刀车特性面、 钻孔、车螺纹、镗孔、滚花、绞孔、切断。车削中心一般还具有以下两种先进功能。 1)动力刀具功能即刀架上某些刀位或所有的刀位可以使用回转刀具(如铣刀、钻头)通过刀架内的动力使这些刀具回转。
先进制造技术复习题 一、填空题 1.制造系统是由制造所涉及、和组成的 一个有机整体。 2.可靠性设计的常用评价指标主要包括， 和等。 3.反求工程的主要影响因素有， 和。 4.先进制造技术旨在实现、、、 和的生产，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。 5.高能束加工通常包括，，。 6.超精密加工机床设备应该具有，， 和高自动化的要求。 7.绿色产品是指以和为核心而设计生产的，可以拆卸和分 解的产品，其零部件经过翻新处理后可以重新利用。 8.物流配送流程包括，，，，， 等多个作业环节。 9.原子力显微镜的两种力模式为，。 10.高速机床主轴的轴承有，，，等形式。 11.快速原型制造常用的工艺方法，， ，。 12.在精益生产的大厦体系结构中，其目标支柱是， 和。 13.敏捷制造企业采用现代通信技术，以，，的形式，组 织新产品的开发。 14.虚拟制造技术旨在用、、去赢得竞争。
15.并行工程的特征为，，， 。 16.大规模集成电路的制作工艺过程主要包 括，，，， 。 17.光敏液相固化法(SLA)通常采用的原材料是。 18.超精密加工软金属时，常用的刀具材料为。 19.FMS的机床配置形式通常有，和。 20.先进制造技术包含、和三个技术群。 21.系统的可靠性预测要根据系统的组成形式分别按， 和可靠度进行计算。 22.根据产品的信息来源，反求工程可分为，和。 23.先进制造工艺技术的特点除了保证优质、高效、低耗外，还应包括 和。 24.微细加工中的三束加工是指，，。25．超精密加工机床设备的关键部件主要有，， 。 26. 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 和的现代制造模式。 27.及时制生产追求的目标为零，零，零，零。28．扫描隧道显微镜的两种工作模式为，。
《先进制造技术》考试试卷(A)答案 一、填空题（每空2分，共30分） 1、典型FMS的三个子系统是：加工系统、运储系统、计算机控制系统。 2、先进制造技术的特点：先进性、规范性、实用性、集成性、系统性、动态性。 3、CIMS系统的三要素：人、经营、技术。 4、FMS中央管理计算机肩负的任务：控制、监控、监视。 二、名词解释（共15分，每题3分） 1、DFC Design For Cost的意思是面向成本的设计，它最早出现于九十年代初期，属于并行工程中的DFX（Design For X）技术的一个分支。面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下，尽可能地降低成本，通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况，并进行评价后，对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改，以达到降低成本的设计方法。DFC将成本作为设计的一个关键参数，并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。 2、AM敏捷制造（Agile Manufacturing）敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术（以信息技术和柔性智能技术为主导）、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的，也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速响应。敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。 3、CE 并行工程即concurrent engineering，简称CE，是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程（包括制造过程和相关过程）的一种系统方法。换句话说，就是融合公司的一切资源，在设计新产品时，就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的过程。在设计阶段就预见到产品的制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。 4、CIM Computer Integrated Manu-facturing,简称CIM。20年来，CIM概念不断得以丰富和发展。CIM在世界各工业国的推动下，历经了百家争鸣的概念演变而进入蓬勃发展时期。80年代初，美国和日本关于CIM的定交基本上都是紧密围绕制造和产品开发这一范围。德国自80年代初期开始注意探讨CIM这一主题，出现了各种不同的概念定义，直到1985年(联邦)德车经济和平委员会(AWFA)提出了CIM的推荐性定义，取得了一定程度上的统一。 5、FMS 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。 三、简答题（共15分,每题5分） 1、先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义，经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，可以认为：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、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，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 2、数据库系统在CIMS中的作用和地位 数据库分系统是支持CIMS各个分系统、覆盖企业全部信息的数据存储和管理系统。它是逻辑上统一、物理上分布的全局数据库管理系统，可以实现企业数据和信息集成。数据库系统提供了定义数据结构和方便地对数据进行操纵的功能；具有安全控制功能，保证了数据安全性； 提供完整性控制，保证数据正确性和一致性；提供并发控制，保证多个用户操作数据库数据的正确性。所以数据库技术是管理数据、实现共享的最通用的方法。 在CIMS中还有一个专用的工程数据库系统，用来处理大量的工程数据，如图形、工艺规程、NC代码等。工程数据库系统中的数据与生产管理、经营管理数据按一定的规范进行交换，从而达到全CIMS的信息集成和共享。 3、快速原型技术的基本过程
第七章：先进制造技术 一、单项选择题 1.按照系统的观点，可将生产定义为使生产（）转变为生产财富并创造效益的 输入输出系统。C A．对象；B．资料；C．要素；D．信息。 2.快速原型制造技术采用（）方法生成零件。C A．仿形；B．浇注；C．分层制造；D．晶粒生长 3.度量生产过程效率的标准是（）。D A．产量；B．产值；C．利润；D．生产率 4.在先进的工业化国家中，国民经济总产值的约（）来自制造业。C A．20%；B．40%；C．60%；D．80% 5.制造从广义上可理解为（）生产。B A．连续型；B．离散型；C．间断型；D．密集型。 6.精良生产是对（）公司生产方式的一种描述。 D A．波音；B．通用；C．三菱；D．丰田。 7.在机械产品中，相似件约占零件总数的（）。C A．30%；B．50% ；C．70%；D．90%。 8.零件分类编码系统是用（）对零件有关特征进行描述和识别的一套特定的规 则和依据。 C A．文字；B．数字；C．字符；D．字母 9.成组技术按（）组织生产。D A．产品；B．部件；C．零件；D．零件组 10.CIM是（）和生产技术的综合应用，旨在提高制造型企业的生产率和响应能 力。 B A．高新技术；B．信息技术；C．计算机技术；D．现代管理技术 11.并行工程是对产品及（）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。 D A．零件；B．设备；C．工艺装备；D．相关过程 12.实行并行工程的企业多采用（）的组织形式。C A．直线式；B．职能式；C．矩阵式；D．自由式 13.在多变的市场环境下，影响竞争力的诸要素中（）将变得越来越突出。A A．时间； B．质量； C．成本； D．服务 14.柔性制造系统（FMS）特别适合于（）生产。B A．单件；B．多品种、中小批量；C．少品种、中小批量；D．大批量 15.先进制造技术首先由美国于20世纪（）提出。D A．70年代中；B．80年代初；C．80年代末；D．90年代中 16.当前精密加工所达到的精度是（）。C
反求工程：消化吸收并改进国内外先进技术的一系列工作方法和技术的总和。 特种加工技术：利用电、化学、声、光、热等能量去除工件材料，在加工过程中往往工具不接触工件，二者之间不存在显著地切削力。 激光焊接技术：以高功率聚焦的激光束为热源，融化材料形成焊接接头的高精度、高效率的焊接方法。 敏捷制造技术：指制造系统在满足低成本和高质量的同时，对变幻莫测的市场需求的快速反应。 计算机集成制造：在自动化孤岛技术的基础上，将制造过程进行全面统一的设计并且将制造企业的全部声场经营活动通过数据驱动形式形成一个有机整体，以实现制造业的高效益、高柔性和智能化。 精益生产：有效运用现代先进制造技术和管理技术成就，以整体优化的观点，以社会需求为依据，以发挥人的因素为根本，有效配合和合理使用企业资源，把产品形成全过程诸要素进行优化组合，以必要的劳动，确保必要的时间内，按必要的数量，生产必要的零部件，达到杜绝超量生产，消除无效劳动和浪费，降低成本，提高产品质量，用最少的投入，实现最大的产出，最大限度的为企业谋求利益的一种新型生产方式。 并行工程：把传统的制造技术与计算机技术、系统工程技术和自动化技术相结合，采用多学科团队和并行过程的集成方法，将串行过程并行起来，在产品开发的早期阶段全面考虑生命周期中的各种因素，力争使产品开发能够一次获得成功，从而缩短产品开发周期，提高产品质量，降低产品成本的过程。 绿色制造：又称环境意识制造和面向环境的制造，是一个综合考虑环境和资源消耗的现代再造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对环境的负面影响最小，资源利用率最高并使企业经济效益和社会效益最高。 柔性制造系统：只用可编程、多功能的数字控制设备更换刚性自动化设备；用易编程、易修改、易扩展、易更换的软件控制代替刚性联接的工序过程，是刚性生产线柔性化，以快速响应市场的需求，更有效率地完成多品种、中小批量的生产任务。 快速成型技术：针对工程领域而言，其广义上的定义为：通过概念性的具备基本功能的模型快速表达出设计者意图的工程方法。 针对制造技术而言，其狭义上的定义为：一种根据CAD信息数据把成型材料层层叠加而制造零件的工艺过程。 制造系统：制造过程及其所涉及的硬件以及有关的软件，组成的具有特定功能的有机整体。先进制造技术：是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术和管理科学等多学科先进技术的综合，并应用于制造工程之中所形成的一个科学体系。 先进制造技术分为三个技术群：主体技术群，支撑技术群，制造基础设施。 反求工程技术的研究对象主要可以分为实物、软件和影像三大类。 特种加工工艺：利用化学、电化学、物理（声、光、热、磁）等方法对材料进行加工工艺。快速成型工艺：直接根据产品CAD的三维实体模型数据，经计算机处理后，将三维模型转化为许多平面模型的叠加，再通过计算机控制，制造一系列平面模型并加以联接，形成复杂的三维实体零件。 光敏树脂液相固化成形（SL）原理： 具有一定波长和强度的紫外激光光束，在计算机控制下按加工零件各分层截面的形状对液态光敏树脂逐点扫描，被光照射到的薄层树脂发生聚合反应，从而形成一个固化的层面。当一层扫描完成后，未被照射到的地方仍是液态。然后升降台带动基板再下降一层高度，已成型的层面上方又填充一层树脂，在进行第二次扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上。如此反复直到整个零件制造完毕。
1.先进制造技术概念；与传统制造技术的区别： 指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、管理以及新工艺等科学技术，使材料转换为产品的过程更有效、成本更低、更能及时满足市场需求的先进的工程技术的总称。具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 由于先进制造技术涵盖了大量的新理念新技术，而且这些理念和技术更能适应当今市场的发展，与传统制造业相比其优越性也是显而易见的，主要表现在以下方面： （1）使制造企业能够适应市场快速变换和多样化的需要，提高为用户服务的水平。 （2）以较小的批量轮番生产，可以减少在制品占用，缩短制造提前期，减少成品的安全库存，从而加速流动资金的周转速度。 （3）先进的开发与设计是决定企业快速反应能力的首要因素，这些技术主要是指基于信息基础上的，可使设计过程信息化与自动化，可使设计过程缩短，设计成本降低。 （4）以优质、高效、低耗、清洁、灵活的基础制造技术为核心，使得产品性质更好，生产效率更高，运作成本更少，人性化更完善，满足可持续发展的要求。（5）通过信息技术、计算机技术和系统管理技术将传统制造技术的基础及技术和新型制造单元局部或系统集成形成了先进制造集成技术，技术优势更加明显突出。 （6）企业组织更加有机化与柔性化，能够充分发挥人的主观能动性，充分利用高新技术和先进信息技术的扁平型，层次效率高，灵活迅速，应变能力强，充满活力，具有很强的竞争能力而且能够持续进行组织学习、管理创新和结构重组的组织。 （7）管理理念追求变革创新，重视人的作用，充分利用外部资源，如变革管理、人才管理、自主管理、团队管理、作业管理、流动管理等。 2.快速成型技术的基本概念与基本原理；SLA、SLS、FDM三个技术的特点： 基本概念：快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制 造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。 基本原理：快速成形技术是在计算机控制下，基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料，最终完成零件的成形与制造的技术。
先进制造技术试题 一、填空题（每空2分，共30分） 1、典型FMS的三个子系统是：加工系统、运储系统、计算机控制系统。 2、先进制造技术的特点：先进性、规范性、实用性、集成性、系统性、动态性。 3、 CIMS系统的三要素：丄、经营、技术。 4、FMS中央管理计算机肩负的任务：控制、监控、监视。 二、名词解释（共15分，每题3分） 1、DFC Design For Cost 的意思是面向成本的设计，它最早出现于九十年代初期，属于并行工程中的DFX（Design For X ）技术的一个分支。面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下，尽可能地降低成本，通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维 修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况，并进行评价后，对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改，以达到降低成本的设计方法。DFC将成本作为设计的一个关键参数，并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。 2、AM敏捷制造（Agile Manufacturing ）敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术（以信息技术和柔性智能技术为主导）、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的，也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速响应。敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。 3、CE并行工程即concurrent engineering，简称CE，是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程（包括制造过程和相关过程）的一种系统方法。换句话说，就是融合公司的一切资源，在设计新产品时，就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的过程。在设计阶段就预见到产品的制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。 4、 CIM Computer Integrated Manu-facturing,简称CIM。20年来，CIM概念不断得以丰富和发展。CIM在世界各工业国的推动下，历经了 百家争鸣的概念演变而进入蓬勃发展时期。80年代初，美国和日本关于 CIM的定交基本上都是紧密围绕制造和产品开发这一范围。德国自 80年代初期开始注意探讨 CIM这一主题，出现了各种不同的概念定义，直到1985年（联邦）德车经济和平委员会（AWFA）提出了 CIM的推荐 性定义，取得了一定程度上的统一。 5、FMS柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系 统，英文缩写为FMS。FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物 料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产（即具有柔性”）并能及时地改变产品以满 足市场需求。 三、简答题（共15分，每题5分） 1、先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义，经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，可以认为：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、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，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 2、数据库系统在 CIMS中的作用和地位 数据库分系统是支持 CIMS各个分系统、覆盖企业全部信息的数据存储和管理系统。它是逻辑上统一、物理上分布的全局数据库管理系统，可以实现企业数据和信息集成。数据库系统提供了定义数据结构和方便地对数据进行操纵的功能；具有安全控制功能，保证了 数据安全性；提供完整性控制，保证数据正确性和一致性；提供并发控制，保证多个用户操作数据库数据的正确性。所以数据库技术是管理数据、实现共享的最通用的方法。 在CIMS中还有一个专用的工程数据库系统，用来处理大量的工程数据，如图形、工艺规程、NC代码等。工程数据库系统中的数据与生产管理、经营管理数据按一定的规范进行交换，从而达到全CIMS的信息集成和共享。 3、快速原型技术的基本过程 快速原型技术是用离散分层的原理制作产品原型的总称，其原理为：产品三维CAD模型-分层离散-按离散后的平面几何信息逐层 加工堆积原材料—生成实体模型。 该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作岀产品实体模型。 1.FMS由哪几部分组成 2简单说明扫描隧道显微镜工作原理。 3简要说明快速原型制造技术实现零件的成型过程。 4 ISO全面质量管理的内涵是什么？全面质量管理的内容由哪四个方面？问题补充：
1.先进制造技术的体系、内容、意义。结合实例我国应该重点发展哪些先进制造技术。体系：主体技术群、支撑技术群、制造技术环境。主体技术群包括面向制造的设计技术群和制造工艺技术群，其中面向制造的设计技术群主要有产品、工艺设计，快速成型技术，并行工程；制造工艺技术群包括材料生产工艺、加工工艺、环保技术等；支撑技术群包括信息技术、标准和框架、机床和工具技术等；制造技术环境包括质量管理、工作人员培训和教育、技术获取和利用等。内容(定义)：(Advanced Manufacturing Technology)(AMT)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。意义：先进制造技术是现代制造业的关键技术,是一个国家综合实力和科技发展的重要标志,为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。1实现快速响应市场能力的挑战；2实现打破传统经营面临的组织、地域、时间壁垒的挑战；3实现信息时代的挑战；4实现日益增长的环保压力的挑战；5实现制造全球化和贸易自由化的挑战；6实现技术创新的挑战。我国还需大力发展：绿色制造（化工厂污染、切削液污染）；精密制造（手表，发动机制造）；微电子制造（无论是小到日常生活的电视机、VCD机、洗衣机、移动电话、计算机等家用消费品，还是大到传统工业的各类数控机床和国防工业的导弹、卫星、火箭、军舰等都离不开这小小的芯片）；生物制造；微、纳米制造；能源设备制造；重大型装备制造；制造自动化与数字制造；智能制造等。 2.现代设计技术的定义、内容。定义：现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争(时间、质量、价格等)的需要，应用现代技术和科学知识，经过设计人员创造性思维、规划和决策，制定可以用于制造的方案，并使方案付诸实施的技术。内容：①基础技术，传统的设计理论与方法，特别是运动学、静力学与动力学、材料力学、结构力学、热力学、电磁学、工程数学的基本原理与方法，是现代设计技术的坚实的理论基础，是现代设计技术发展的源泉。②主体技术—CAD 支撑技术现代设计方法学平行设计、系统设计、功能设计、模块化设计、价值工程、质量功能配制、反求工程、绿色设计、模糊设计、面向对象的设计（DFXDF），工业造型设计等。③可信性设计，主要包括：可靠性设计，安全性设计、防断裂设计、疲劳设计、防腐蚀件设计、减摩和耐磨损设计、动态分析与设计、健壮设计、耐环境设计、维修性设计和维修保障设计、人机工程设计等。④耐环境设计，设计试验技术、产品性能试验、可靠性试验、环保性能试验与控制、数字仿真试验和虚拟试验。⑤应用技术，针对实用目的解决各类具体产品设计领域的技术，如机床、汽车、工程机械、精密机械的现代设计内容，可以看作是现代设计技术派生出来的丰富多采的具体技术群，促进了产品质量与性能的提高。 3.绿色制造的定义、内容及意义。定义：又称环境意识制造、面向环境的制造等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。绿色制造这种现代化制造模式，是人类可持续发展战略在现代制造业中的体现。内容：①绿色设计，绿色设计是指在产品及其生命周期全过程的设计中，充分考虑对资源和环境的影响，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，优化各有关设计因素，使得产品及其制造过程对环境的总体影响和资源消耗减到最小。②绿色工艺，绿色工艺规划就是要根据制造系统的实际，尽量研究和采用物料和能源消耗少、废弃物少、噪声低、对环境污染小的工艺方案和工艺路线。③绿色材料，在选用材料的时候，不能要考虑其绿色性，还必须考虑产品的功能、质量、成本、噪声等多方面的要求。减少不可再生资源和短缺资源的使用量，尽量采用各种替代物质和技术。④绿色包装，绿色包装技术就是从环境保护的角度，优化产品包装方案，使得资源消耗和废弃物产生最少。⑤绿色处理，产品寿命终结后，可以有多种不同的处理方案，如再使用、再利用、废弃等，各种方案的处理成本和回收价值都不一样，需要对各种方案进行分析与评估，确定出最佳的回收处理方案，从而以最少的成本代价，获得最高的回收价值。意义：绿色制造作为当今全球性产业结构调整的战略，可以确保提高人类生活质量，也能促进经济可持续发展。 4.全寿命周期设计、并行工程的相关内容。概念：不仅是设计产品的功能和结构，而且要设计产品的全寿命周期，即要考虑产品的规划、设计、制造、经销、运行、使用、维修、保养直到回收再用处置的全过程。意味着在设计阶段就要考虑到产品生命历程的所有环节，以求产品全寿命周期设计的综合优化。所以全寿命周期设计旨在时间、质量、成本和服务方面提高企业的竞争力。技术特点：①是一个系统集成过程，以并行方式设计产品及相关过程。②面向制造的设计是其重要组成内容。③分布式设计环境。④统一的数据模型，统一的知识表达模式，产品数据管理是实现该技术的关键。应用优点：缩短了产品投放市场的时间；提高质量；降低成本；增强市场竞争力。并行工程概述：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。其思想是在产品开发的初始阶段，即规划和设计阶段，就以并行的方式综合考虑寿命周期中所有后续阶段，包括工艺规划、制造、装配、试验、检验、经销、运输、使用、維修、保养直至回收处置等环节，降低产品成本，提高产品质量。最重要的问题是如何处理各个任务间的耦合及协调并行设计群体的活动方式，因此，有效建立并行设计模型和优先顺序是并行设计技术发展的突破点。优点：使早期生产中工程变更次数减少50﹪以上；产品开发周期缩短40﹪?60﹪；制造成本降低30﹪?40﹪；产品的报废及返工率减少75﹪。 5.可靠性设计、优化设计的相关内容。可靠性设计理论基础是概率统计学。概念：产品在规定条件下和规定时间区间内，完成规定功能的能力，当用数值来表示时，就称为可靠度。可靠性设计就是在满足产品功能、成本等要求的前提下，使产品可靠地运行的设计过程。它包括确定产品的可靠度、失效率、平均无故障的工作时间(平均寿命)；系统的可靠性设计包括：①可靠性模型：串联、并联、混联、备用冗余系统；②可靠度预测；③可靠度分配。可靠性设计的主要内容：故障机理和故障模型硏究；可靠性试验技术硏究；可靠性水平的确定。可靠性设计的常用指标：产品的工作能力；可靠度；失效率；平均寿命；可靠度的许用值。优化设计选定在设计时力图改善的一个或几个量作为目标函数，在一定约束条件下，以数学方法和电子计算机为工具，不断调整设计参量，最后使目标函数获得最佳的设计。优化问题的分类：①按目标函数数量：单目标优化和多目标优化；②按设计变量数量(n)；③按约束条件：无约束优化和有约束优化；④求解方法：准则法、数学规划法、线性规划、非线性规划和动起规划. 优化设计步骤：设计对象的分析；设计变量和设计约束条件的确定；目标函数的建立；合适的优化计算方法的选择；优化结果分析。 6.先进制造工艺包含的主要内容及核心目标。先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology), 定义：是传统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、先进机械加工技术等。目标：优质高效低耗灵捷洁净 7.特种加工包含哪些典型技术。其基本的原理、特点、应用范围是什么。电火花加工：原理：当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中（10～107W／mm），放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小 凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲 又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工 具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需 要的加工表面。特点： 1：电火花加工速度与表面质量模具在电火 花机加工一般会采用粗、中、精分档加工方式。粗加工采用大功率、 低损耗的实现，而中、精加工电极相对损耗大，但一般情况下中、精 加工余量较少，因此电极损耗也极小，可以通过加工尺寸控制进行补 偿，或在不影响精度要求时予以忽略。2电火花工件与电极相互损耗范 围：电火花加工主要用于加工各种高硬度的材料（如硬质合金和淬火 钢等）和复杂形状的模具、零件，及切割、开槽和去除折断在工件孔 内的工具（如钻头和丝锥）等。电子束加工：原理：在真空条件下， 利用电子枪中产生的电子，经加速、聚焦形成高能量大密度的细电子 束，轰击工件被加工部位，使该部位的材料熔化和蒸发，从而进行加 工，或利用电子束照射引起的化学变化而进行加工的方法特点：功率 高和功率密度大，能在瞬间把能量传给工件范围：利用电子束的热效 应可以对材料进行表面热处理、焊接、刻蚀、钻孔、熔炼，或直接使 材料升华。 超声波加工：原理：加工时工具以一定的静压力作用于工件上，在工 具和工件之间加入磨料悬浮液（水或煤油和磨料的混合物）。超声波换 能器产生16kHz以上的超声频轴向振动，并借助变幅杆把振幅放大到 0.02~0.08mm，迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度不断撞击，抛磨 被加工表面，把加工区的材料粉碎成非常小的微粒。并从工件上去除 下来。虽然每次撞击去除的材料很少，但由于每秒撞击的次数多达 16000次以上，所以仍然有一定的加工速度。在一过程中，工作液受工 具端面的超声频率振动而产生高频，交变的液压冲击，使磨料悬浮液 在加工间隙中强迫循环，不但带走了从工作上去除下来的微粒，而且 使钝化了的磨料及时更新。由于工具的轴向不断进给，工具端面的形 状被复制在工件上。当加工到一定的深度即成为和工具形状相同的型 孔或型腔。特点：可采用比工件软的材料做成形状复杂的工具。去 除加工余量是靠磨料瞬时局部的撞击作用，工具对工件加工表面宏观 作用力小，热影响小，不会引起变形和烧伤，因此适合于薄壁零件及 工件的窄槽，小孔。适应范围：适用于加工脆硬材料（特别是不导电 的硬脆材料），如玻璃，石英，陶瓷，宝石，金刚石，各种半导体材料， 淬火钢，硬质合金钢等。 8.现代切削技术包含哪些典型的内容。高速切削技术内容、特点。现 代切削技术包括高速切削、硬切削、干式切削、低温冷风切削、精密 与超精密切削、加热、导电切削、振动切削等。高速切削技术内容： 高速切削技术是指采用超硬材料刀具和能可靠地实现高速运动的高精 度、高自动化、高柔性的制造设备，采用极高切削速度和进给速度， 来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代切削加工技术。 特点：①切削速度高，切削时间平均可减少30％以上，有利于提高生 产率。②切削特性发生显著变化：切削力降低，有利于加工薄壁零件 和脆性材料；工件温升小，95％一98％以上的切削热被切屑飞速带走， 工件可基本上保持冷态，因而特别适合于加工容易热变形的零件；提 高刀具寿命，应用直径较小的刀具；③高刚性：避免在加工中, 因加/ 减速移动产生切削力快速交替的影响而产生振动；④切削力减小，激 振力减小。工作频率远离系统低阶固有频率，几乎无振动发生；⑤加 工精度高，表面粗糙度低，表面质量较高；⑥扩大加工范围，可加工 多种难加工材料；⑦加工效率高、降低加工成本、单件加工时间缩短； ⑧工序集约化，一次装夹可完成粗、半精、精加工过程关键技术：1） 高速切削机理。2）高速切削刀具技术。3）高速切削机床技术4）高速 切削工艺技术5）高速加工的测试技术4.高速切削的应用：①航空航 天。整体结构成为主流，相对于焊接、组装模式，大型整体结构可大 量减少零件数量和装配工序，并有效减轻飞机整机重量，提高零件强 度和可靠性，使飞机的质量质量显著提高。零件结构日趋复杂，带有 大量薄壁、细筋的大型轻合金整体构件加工，刚度差，易变形；镍合 金、钛合金加工，切削速度达 200~1000 m/min1000 min；材料去除率 达；100~180cm3/min。几何精度不断提高。装配协调面，交点孔等数 量多。高性能材料大量应用，由铝合金为主过渡到铝合金、钛合金、 复合材料并重的局面。②汽车工业。③模具制造：快速原型制造；高 速铣削代替传统的电火花成形加工，效率提高33--55倍。④仪器仪表： 精密光学零件加工。 9.快速原型制造的原理、分类与适用范围。RPM技术获得零件的途径不 同于传统的材料去除或材料变形方法，而是在计算机控制下，基于离 散/堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成形与制造的技 术。原理：将计算机内的三维实体模型进行分层切片得到各层截面的 轮廓，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地切割一层又 一层的片状材料（或固化一层层的液态光敏树脂，烧结一层层的粉末 材料，或喷射一层层的热熔材料或粘合剂等方法）形成一系列具有一 个微小厚度的片状实体，再采用粘接、聚合、熔结、焊接或化学反应 等手段使其逐层堆积成一体制造出所设计的三维模型或样件。分类： 光固化立体造型、分层物件制造、选择性激光烧结、熔融沉积造型、 挤压成形。适用范围：制造业（快速产品开发、快速工具、微型机械）、 与美学有关的工程（建筑设计、桥梁设计、首饰）、医学（颅外科、牙 科）、康复考古工程（假肢、考古）、其他（三维地图）。RPM技术的特 征：（1）高度柔性（2）技术的高度集成（3）设计制作一体化（4） 快速性（5）自由形状制造（6）材料的广泛性。快速原型制造的优 点：（1）从设计和工程的角度出发，可以设计更加复杂的零件。（2） 从制造角度出发，减少设计、加工、检查的工具 3）从市场和用户角 度出发，减少风险，可实时地根据市场需求低成本地改变产品。 10.FMS的特点、基本结构。FMS的特征：柔性高，适应多品种中小批量 生产；系统内的机床在工艺能力上是相互补充或相互替代的；可混流 加工不同的零件；系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；递阶 结构的计算机控制，可以与上层计算机联网通信；课进行三班无人值 守生产。基本结构：①加工系统，包括有两台以上的CNC机床、加工 中心或柔性制造单元（FMC）以及其他的加工设备所组成，例如测量机、 清洗机、动平衡机和各种特种加工设备等。②工件运储系统，由工件 装卸站、自动化仓库、自动化运输小车、机器人、托盘缓冲站、托盘 交换装置等组成，能对工件和原材料进行自动装卸、运输和存储。③ 刀具运储系统，包括中央刀库、机床刀库、刀具预调站、刀具装卸站、 刀具输送小车或机器人、换刀机械手等。④一套计算机控制系统能够 实现对FMS进行计划调度、运行控制、物料管理、系统监控和网络通信 等。除了上述4个基本组成部分之外，FMS还包含集中冷却润滑系统、 切屑运输控制系统、自动清洗装置、自动去毛刺设备等附属系统。 11.质量管理的发展阶段。①20世纪初的质量检验，美国工程师泰勒 (F.W.Taylor)②20世纪四五十年代的统计过程控制，休哈特 (W.A.Shewhart)、戴明博士③20世纪五十年代以后的全面质量管理， 朱兰和费根保姆。④后全面质量管理阶段（ISO 9000族标准）。 12.SPC控制方法的基本原理。统计过程控制（SPC）是一种借助数理统 计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息 及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维 持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。当过 程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态）；当 过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态（简称失控状 态）。由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服 从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。SPC正是利用过 程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。因而，它强调过程在受 控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。 附加题：制造自动化的内容、发展阶段制造自动化的任务就是研究对 制造过程的规划、管理、组织、控制与协调优化等的自动化，以使产 品制造过程实现高效、优质、低耗、及时和洁净的目标。制造自动化 的广义内涵：1.）在形式方面，制造自动化有三个方面的含义，即： 代替人的体力劳动，代替或辅助人的脑力劳动，制造系统中人、机器 及整个系统的协调、管理、控制和优化。2）在功能方面，制造自动化 的功能目标是多方面的，该体系可用TQCSE功能目标模型描述。TQCSE 模型中，T、Q、C、S、E是相互关联的，它们构成了一个制造自动化功 能目标的有机体系。3) 在范围方面，制造自动化不仅仅涉及到具体生 产制造过程，而且涉及到产品生命周期所有过程。其主要有制造系统 开放式智能体系结构及优化与调度理论，生产过程和设备自动化技术 以及产品研究与开发过程自动化技术等。先进制造技术（AMT）；质量、 时间、成本（T,Q,C）；虚拟现实（VR）；仿真与虚拟设计（Virtual Design）； 面向制造的设计DFM(Design For Manufacturing)；计算机辅助概念设 计(CACD)；面向环境的设计技术(DFE)；面向对象的设计（DFX）；消失 模铸造（ Lost Foam Casting Lost Casting，简称，LFC）；搅拌摩擦 焊（FRICTION STIR WELDING）；搅拌摩擦塞焊（Friction Plug Welding, FPW）；微型机电系统(micro electro-mechanical systems)(MEMS)； LIGA（光刻电铸）；集成电路（IC）；快速原型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing ——RPM)；立体印刷(SLA）；分层实体制 造(LOM)；选择性激光烧结(SLS)；熔融沉积成形(FDM)CE并行工程 14.质量、质量管理、质量控制、质量改进、质量工程的概念（1）质 量：质量是反映实体满足明确或隐含需要的能力的特性总和。其中“实 体”是指能够单独描述和考虑的对象；“需要”有两种情况，即“明确 需要”和“隐含需要”。（2）质量管理：确定质量方针、目标和职责， 并在质量体系中通过诸如质量计划、质量控制、质量保证和质量改进 等手段来实施的全部管理职能的所有活动。质量管理活动包括：制定 质量方针和质量目标、质量策划、质量保证、质量控制、质量改进。（3） 质量控制：质量控制是为了满足质量要求所采取的一系列作业技术和 活动。其目的在于监视过程并排除所有阶段导致质量不满意的原因， 使产品质量保持在一定的水平。（4）质量改进：质量改进是质量管理 的一部分，致力于增强满足要求的能力。（5）质量工程的内涵：质量 工程的涵义比质量比质量管理宽泛，它将现代质量管理的理论及其实 践与现代科学和工程技术成果相结合，以设计、保证、控制、改进产 品和服务质量为目标，进行相关技术、方法、和技能的研究、开发和 应用。质量工程是将质量管理与优化设计、仿真技术、质量控制技术 等相互融合、交叉，是对质量管理的深化、量化和发展完善。现代质 量工程倡导：管理和技术是质量保证的两个轮子，缺一不可。 15.现代质量工程涉及的学科现代质量工程是一门新兴的交叉性学科， 它涉及管理学、产品设计与制造、现代测试技术、概率论与数理统计、 产品质量控制技术等多门学科。 16.SPC控制图的判异准则：（1）判异准则一：超出控制限的点：出现 一个或多个点超出任何一个控制限，是处于失控状态的主要证据。（2） 判异准则二：a：点均未出界，但排列不随机，判异。b：链：有下列 现象之一表明过程失控：*连续点（7点）位于平均值的一侧；*连续点 上升（后点等于或大于前点）或下降c：点子在控制界限附近，即在2 σ~3σ之间(称为警戒区间) 17.评价制造过程质量稳定性的指标是什么？从实际工程出发，该指标 在什么范围合适？并阐述提出该指标的意义。（1）产品质量分布是否 在合理的范围呈现正态分布，是判别产品质量稳定性的依据。工序能 力指数——就是工序能力对产品设计质量要求的保证程度。（2）正态 分布由两个参数决定：均值μ、标准差σ。理想的产品质量特性检测 数据分布应为：产品质量特性检测数据呈正态分布，平均值与指标公 差中心重合，产品质量特性检测数据分布的两边距规格限有一定的余 量。工序能力一般以±3σ作为控制界限。工序能力指数： S T T B T C P6 6 ≈ = = σ 当1 33 .1≥ ≥ p C时，0.27＞P≥ 0.006，工序能力尚可。σ–总体标准差； S-样本标准差； T-公差范 围；P-不合格率%通过计算工序能力指数可以判断质量稳态下加工过程 能力如何？过于充足？充足？尚可？使之在经济性原则下保持稳定。 18.对于多品种、小批量生产模式，简述你所了解的目前比较常用的质 量控制方法。（1）多品种、小批量工序质量预防控制技术（2）基于 Bootstrap方法的多品种小批量生产的质量控制（3）基于零件族的数 据转换方法