先进制造技术期末总复习.docx
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先进制造技术期末总复习
1.现代制造技术的定义？
答：
现代制造技术是制造业不断地吸收机械工程技术、电子信息技术、自动化技术生产设备、材料、能源及现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设备、制造、检测、管理和售后效劳以及对报废产品的回收处理这样一个制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产，并取得高经济效益的制造技术的总称。
可以说，现代制造技术=信息技术+传统制造技术的开展+现代管理技术
2.现代制造技术有哪些技术群？
现代制造技术的分类？
答：
现代制造技术有五大技术群：
系统总体技术群、管理技术群、设计制造一体化技术群、制造工艺与装备技术群、支撑技术群。
分类：
1.现代制造系统设计技术2.现在制造系统工艺及自动化技术3.现代制造系统管理技术
现代制造系统设计技术：
1.计算机辅助设计〔CAD〕2.计算机辅助制造〔CAM〕3.计算机辅助分析〔CAE〕4.计算机辅助测量〔CAT〕5.计算机辅助工艺过程CAPP
6.产品数据管理系统〔PDM〕7.反求工程技术〔RV〕8.并行设计9.仿真与虚拟设计10.绿色设计
现代制造系统工艺及自动化技术：
1.自动化加工设备〔NC、C、FMC、FMS〕2.物流系统设备〔机器人、自动小车、立体仓库〕3.自动检测设备4.自动监控设备5.精细铸造、超精细加工、高速加工、6.微米/纳米加工技术、绿色制造技术
现代制造系统管理技术：
1.并行工程2.敏捷制造技术
3.精益生产技术4.计算机集成制造5.绿色制造
6.分散化网络制造7.制造资源方案系统〔MRPII〕
3．现代制造技术的特点？
答：
与传统制造技术相比，现代制造技术具有如下特点：
1〕现代制造技术的根底是优质、高效、低耗、无污染或少污染加工工艺，在此根底上形成了新的先进加工工艺与技术。
2〕研究范围更为广泛。
3〕现代制造技术已成为能驾驭生产进程中的物质流、能量流和信息流的系统工程。
4〕制造向超微细领域扩展。
5〕制造进程多学科、多技术穿插及系统优化集成。
6〕制造领域全球化。
7〕制造技术与制造科学融合。
8〕制造技术与生产管理的统一。
9〕现代制造技术特别强调人的主体作用，强调人、技术与管理三者的有机结合。
10〕现代制造技术具有鲜明的时代特征，是一个动态技术，在不同时期有不同的技术内涵和组成。
1何谓现代设计？
主要特点？
答：
现代制造工程设计是指把整个工程产品的开发进程看成从市场/客房需求出发，形成产品设计标准，对预定的目标通过设计人员的创造性思维，经过一系列规划、分析和决策，产生载有相应的文字、数据、图形、等信息的技术文件，以取得最满意的社会与经济效益这样一系列的过程。
现代制造工程设计技术是传统工程设计的继承和开展，它有以下特点：
1社会性与环保性2并行化与设计、制造一体化3计算机化与智能化4动态化与最优化5系统性与综合性6宜人性7质量控制
2．什么是功能分析法？
举出常见的2种不同功能的挖掘机。
答：
功能分析法是产品设计过程中探寻功能原理方案的主要方法。
这种方法将复杂系统的总功能通过功能分析化为简单的功能元，对于每个功能元求得相应能够实现该功能元的可行方案，然后再进展组合，得到系统多种总方案，再对得到的总方案进展分析、比较、评价和决策，最后得到最正确功能原理方案。
举例：
A1+B4+C3+D2+E1为电动履带式挖掘机
A5+B5+C2+D4+E2为液压轮胎式挖掘机
3．试述“黑箱法〞的原理。
答：
这是根据系统的输入和输出关系来研究实现系统功能的一种方法。
一般地说当设计人员接到一项新产品的设计任务后，待设计的产品将是什么样子是不清楚的，因此将待求的产品设计系统看作是一个具有未知数内容的“黑箱〞。
该黑箱的输入和输出可从设计任务书中找到。
黑箱的输入一般有三种形式，即物质流M、能量流E、和信息流S。
这些输入经产品设计系统处理后，传递、转换为系统的输出流M’、E’、S’。
分析比较黑箱的输入和输出阻抗的能量流、物质流和信息流，其性质或状态上的差异和关系就反映了所需设计产品的总功能。
因此，可以从输入和输出的差异和关系的比较中找出实现功能的原理方案，从而揭开了黑箱，使之成为“白箱〞，并可确定产品的构造。
1.创新设计的特征？
创新思维与创新设计的关系？
以人为创新主体，创新设计具有以下显著特征：
人为目的性新颖独特性社会价值性探索性
创新思维与创新设计的关系：
工程技术人员是创新设计的主体，创新思维是创新设计的核心，创新思维与常规思维不同，是将头脑中各种信息重新综合集成。
是“选择〞；“突破〞；“重新建构〞三者关系的统一。
2.计算机辅助工艺规程设计CAPP的分类和各自的含义？
工艺规程设计〔常规工艺设计、计算机辅助工艺规程设计〕是机械制造生产过程中一项重要的技术准备工作，是产品从设计到制造的中间环节。
其中计算机辅助工艺规程设计CAPP分类有：
1.变异型〔派生型〕CAPP
它是建立在成组技术根底上的CAPP系统。
利用零件的工艺相似性，通过检索和修改标准工艺规程来制定相应的工艺规程。
。
2.创成型CAPP
它是利用输入的几何与工艺信息，结合一定的决策规则，按逻辑推理方式实现工艺规程设计。
3.综合型〔半创成型〕CAPP
它是沿用以派生式CAPP为主的“检索--编辑〞原理，当零件不能归入系统已存在的零件族时，或在工艺编辑时引入创成型CAPP。
4.交互型CAPP
它是人机对话方式，是按“变异型+创成型+人工干预〞方式开发的系统。
5.智能型CAPP
它是将人工智能技术应用在CAPP系统中形成的CAPP专家系统。
3.异地设计网络系统的作用和特点"
异地设计网络系统是计算机网络在CAD技术中的重要应用，能够充分表达计算机网络的强大功能。
与单台工作站的CAD系统相比，异地设计网络系统具有如下优点：
1.每个工作站即独立又共享系统资源〔工作站*一个硬盘或目录可以被其他工作站调用〕
2.投资风险低〔购置多终端的大型计算机风险大，建立异地设计网络系统逐步淘汰〕
3.高速数据传输〔通过网络高速可靠地传输数据，实现异地管理、协调工作及时交换信息〕
4.保证数据一致性〔建立统一的产品数据库，保证数据的一致性〕
5.进展分布式数据处理〔对待大型复杂的综合工程，通过适当划分为几个子工程处理〕
4.反求工程技术的定义？
反求工程的设计程序是什么？
定义：
反求工程〔ReverseEngineering）技术是针对消化吸收先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合。
反求工程技术包括：
设计反求、工艺反求和管理反求技术等
反求工程的设计程序是首先对产品进展反求分析，针对反求对象的不同
形式----实物、软件或影象，可采用不同的手段和方法。
5.虚拟设计的概念？
虚拟设计是一种新兴的多学科穿插技术。
它涉及多方面的学科与专业技术，它是以虚拟现实技术为根底，以机械产品为对象的设计手段。
通过传感器与多维信息环境自然交互，实现从定性及定量的综合集成环境中得到感性和理性认识，从而帮助深化概念和萌发新意。
1.先进制造工程加工技术的体系？
先进制造工程加工技术：
是机械制造工艺不断变化和开展后所形成的制造工艺技术，包括常规工艺经优化后的工艺，以及不断出现和开展的新型加工方法。
其主要技术体系由先进成形加工技术、现代外表工程技术和先进的自动化技术所组成。
2.数控机床与加工中心的异同之处？
数控机床与加工中心的一样点：
：
1充分的加工柔性2全程保持精度3生产周期缩短4可制造复杂形状的零件5方便地调整机床6对机床操作者要求较低7操作者有空闲，可以照顾其他设备8造价相对高9维护较复杂10对编程人员要求较高
不同点有：
加工中心的根本概念是使机床围绕工件工作。
它通常包括：
①一个自动换刀装置〔如斗笠式和凸轮式等〕。
②一个便于循环加工的回转工作台。
③一个或二个总体工作台。
含自动换刀装置的加工中心可以是立式构造或卧式构造。
典型加工中心的刀库可配有30把或更多的刀具。
1.简述三种快速成型制造技术的方法并举出相应的实例？
答：
三种快速成型制造技术方法及其实例：
〔1〕光固化法：
使用液态光敏树脂作为成型材料。
用于立体印刷
〔2〕叠层法：
在成形过程中首先在基板上铺上一层箔材，再用一定功率的CO2激光器在计算机控制下按分层信息切出轮廓，同时将非零件的多余局部按一定网格形状切成碎片去除掉。
用于分层实体制造；
〔3〕熔融沉积法：
在成形过程中喷头喷出的熔融材料在*-Y工作台的带动下，按截面形状铺在地板上，逐层加工，最后制造出所需零件。
用于不适合制作复杂精细构造的零件
2.超高速加工和超精细加工的概念？
什么是纳米加工？
答：
超高速加工在高速切削阶段，当切削速度超过切削温度最高“死谷〞区域后，继续提高切削速度反而会使切削温度明显下降，切削力随之减小。
超高速切削加工时实际所用切削速度高于常规切削速度的五倍乃至十几倍。
超精细加工技术指被加工零件的尺寸误差和形位误差小于零点几微米，外表粗糙度介于几纳米到十几钠米之间的加工技术；
纳米加工技术通常指纳米级〔0.1~100nm）的材料、设计、制造、测量、控制和产品的技术。
它将加工和测量精度从微米级提高到纳米级。
3.试述工业机器人的概念，主要组成和应用场合"
答:
工业机器人是一种可重复编程的多功能操作器，其末端部执行机构能沿着几个方向移动或者旋转，且在工厂生产现场能够独立操作，能完成材料、零件、刀具及其它特种器件的搬运等不同工作。
一个完整的工业机器人系统可以看作由四局部组成，即控制器、动力装置、手臂〔或主构架〕以及末端部手腕等。
工业机器人的应用主要对人体有危险或者有危害的操作环境，目前应用越来越广泛，旨在提高生产率。
4.FMC和FMS的关系，简述FMS的主要特点？
答：
FMC是柔性制造单元，FMS是柔性制造系统，FMC被认为是小型的FMS；因为FMC比FMS的复杂程度低、规模小、投资少、可靠性高，同时FMC还便于连成功能可以扩展的FMS，所以FMC是FMS的开展方向。
FMS系统的主要特点包括：
提高生产率、缩短新产品的准备时间、减少工厂的库存零件、节约劳动本钱、提高产品质量、吸收有技能的人员到制造厂工作、操作人员的平安性提高、制造新产品的高柔性或灵活性、以及大幅度降低中小批生产零件的本钱。
1.简述MRPII系统管理模式的特点？
MRPII管理模式的特点
MRPII系统是一个完整的生产经营管理方案体系，是实现制造业企业整体效益的有效管理模式。
它具有以下五个特点：
〔1〕管理的系统性〔2〕数据共享〔3〕动态应变型〔4〕模拟预见性〔5〕物流与资金流的统一
2.比较JIT与MRPII的异同点？
JIT与MRPII是两种现代化生产的管理方法，它们效劳于共同的管理目标，即提高生产效率，减少库存费用和改善用户效劳。
JIT与MRPII的差异也是明显的如表。
序号
比较工程
JIT
MRPII
1
起源
起源日本
2
使用的生产环境
适用于生产高度重复性产品的系统
适用于批量生产、按用户订单生产、产品多变
3
所需设备
物料方案、能力方案、车间控制都可以由人工完成，不一定需要有计算机系统
以计算机为工具，要一定的软、硬件，投资费用高
4
管理范围
管理范围较窄
管理范围广，既能作为一个经营战略方案系统，也可作为一个生产控制系统使用
5
对待库存的管理思想
认为库存是一种浪费，想方设法降低库存，努力采用小批量生产
认为必要的一定的库存量是一种保护措施，是维持生产稳定的一个因素
6
管理模式
利用看板的“拉〞式生产管理模式，不断促进生产者降低在制品库存、缩短生产提前期
“推〞式生产管理模式，强调系统中各部门、各加工中心的方案与协调，要按作业方案完成作业，不鼓励提前完工
3.什么是并行工程，并行设计的优点？
答.并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程及其它支持过程）进展并行、一体化设计的一种系统化工作模式，其运行机理的要点表现在两方面：
一方面突出人的作用，强调人们的协调工作；另一方面，要求一体化、并行地进展产品及其相关过程的设计，尤其注意早期的概念设计阶段的并行与协调。
并行工程的优点：
1强调团队工作〔TeamWork）2强调设计过程的并行性3强调设计过程的系统性4强调设计过程的快速反响
4.什么是虚拟制造和虚拟设计？
虚拟制造是实际制造过程在计算机上的本质实现，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在计算机上群组协同工作，实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，以及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程，以增强各级制造过程的决策与控制能力。
虚拟设计是一种新兴的多学科穿插技术。
它涉及多方面的学科与专业技术，它是以虚拟现实技术为根底，以机械产品为对象的设计手段。
通过传感器与多维信息环境自然交互，实现从定性及定量的综合集成环境中得到感性和理性认识，从而帮助深化概念和萌发新意。
5.什么是绿色制造和绿色设计？
绿色制造是人类可持续开展战略在制造业中的表达。
绿色制造的根本内涵可描述如下：
绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的负面影响最小，资源利用率最高。
绿色设计也称生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计等，是将防止污染、保护资源的战略集成到生态学和经济性能都能
承受得起的产品开发中去的主动方法
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