先进制造技术试题与答案Word格式.docx

1、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

2、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 CIM

3、S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t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

4、面质量管理的内容由哪四个方面？问题补充：最佳答案 1. 加工系统、物流系统和控制系统2.扫描隧道显微镜（STM）的原理是用极尖的探针对被测表面进行扫描，探针和被测表面非常接近，在一定的电场作用下产生隧道电流。探针和表面间距离的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莫型按一定厚度分层。即将模型离散成一系列的二维层面。 （离散）（ 2）根据各层面的轮廓数据，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，以平面加工的方式，按顺序（从下往上）加工各单元层面，并逐层粘

5、接起来。最后，得到与 CAD模型相对应的三维实体。 （堆积成型）4.ISO 是国际标准化组织，与全面质量管理是两码事。全面质量管理的内涵：1 ）具有先进的系统管理的思想 2）强调建立全面的有效的质量管理体系 3）目的在于让顾客满意、社会受益。全面质量管理的的内容：全面的、全过程的、全员参加的、多方法的质量管理。四、 分析题（共 24 分，每题 8 分）1、 分析CIMS和FMS的有哪些相同和不同的地方CIMS是自动化程度不同的多个子系统的集成，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（CAD、计算机辅助工艺设计系统（CAPP、计算机辅助制造系统（CAM、柔

6、性制造系统（FMS ,以及数控机床（NC, CNC、机器 人等。CIMS正是在这些自动化系统的基础之上发展起来的，它根据企业的需求和经济实力，把各种自动化系统通过计算机实现信 息集成和功能集成。当然，这些子系统也使用了不同类型的计算机，有的子系统本身也是集成的，如 MIS实现了多种管理功能的集成，FMS实现了加工设备和物料输送设备的集成等等。性制造系统 柔性制造系统是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。该系统由电子计算机实现自动控制，能在 不停机的情况下，满足多品种的加工。柔性制造系统适合加工形状复杂，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料传送柔性大， 但人员柔性仍然较

7、低。2、 并行工程于串行工程相比有哪些优缺点 ?并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。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）内各阶段的因素（如功能、制造、装配、作业调度、质量、成本、 维护与用户需求等等） ，并强调各部门的协同工作，通过建立各决策者之间的有效的信息交流与通讯机制，综合考虑各相关因素的 影响，使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现，并得到解决，从而使产品在设计阶段便具有良好的可制造性、可 装配性、可维护性及回收再生等方面的特性，最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备和制造时

8、间。3、 敏捷制造的组成有哪些？敏捷性是通过将技术、管理和人员三种资源集成为一个协调的、相互关联的系统来实现的。首先，具有高度柔性的生产设备是创建敏捷制造企业的必要条件（但不是充分条件） 。所必需的生产技术在设备上的具体体现是：由可改变结构、可量测的模块化制 造单元构成的可编程的柔性机床组；“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.由于飞机具有复杂的气动外形，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，是离散型制造业中产品 设计、工程分析和工艺制造最为复杂、加工周期最长的高技术产品。因

9、此，计算机辅助设计 / 辅助分析 /辅助制造 （CAD/CAE/CAM）技术是航空新产品开发必不可少的技术手段，异地无纸设计和制造是航空产品转包生产的主要特点。2.在航空产品开发和转包生产中，产品图纸和工程信息的传递和管理、飞机工装设计、复杂骨架结构零件的编程与加工， 与航空产品质量第一 相适应的质量管理以及适应转包部件严格准时交付 （JIT） 的生产管理和项目管理等，都需要信息集成技术的支持。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

10、的 或 的行业。再利用等。4、 恩格斯指出：“直立和创造了人类，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）采用顺铣。 （ ）10、W18Cr4V,W6

11、Mo5Cr4V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？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

12、、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、C 4 、B 5、B三、 判断1、 X 2、X 3、“ 4、X 5V 67V 8、X 9V 10、X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

13、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

14、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

15、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%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。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

16、化成形， 叠层实体制造 ， 选择性激光烧结 ， 熔融沉积制造 。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

17、色产品的成本分析 ，和 绿色产品设计数据库 。21、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超细晶粒硬质合金 3） 立方氮化硼 4） 氮化硅聚晶金刚石示教再现机器人 4） 智能机器人43. 高速切削通常使用的刀具材料有： 1） 硬质合金涂层刀具 244. 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）45

18、. 工业机器人的性能特征：通用性，柔性， 灵活性， 智能化46.PD M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49. CIMS 分成五个层次，即数据驱动 、 集成 、 柔性 。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

19、至回收的全过程，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。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

20、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、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

21、、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的生产活动 狭义制造：生产车间内与物流有关的加工和装配过程先进制造技术（ATM

22、：为了适应现代生产环境及市场的动态变化，在传统制造技术基础是哪个通过不断吸收科学技术的最新成果而 逐渐发展起来的一个新兴技术群制造系统：由制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个具有特定功能的有机整体 工业机械人：一种可重复编程的多自由度的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的现代制造技术柔性制造系统（FMS）:由若干台数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成，并能根据制造任务或生产品种的变化迅速进 行调整，以适应多品种、中小批量生产的自动化控制系统绿色产品（GP）:在产品全生命周期内，能节约资源和能源，对生态环境无危害或少危害，且对

23、生产者及使用者具有良好保护性的产 品 高速加工技术：指采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地实现高速运动的自动化制造设备，极大地提高材料的切除率，并保证加工 精度和加工质量的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和消费的产品的行业计算机集成制造（CIM）;借助计算机，将与制造有关的技术集成起来，使各类功能得到整体优化，从而提高企业适应市场竞争的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的系统，是 CIM的具体实现敏捷制造（CE）；企业快速调整自己，以适应市场持续多变的能力并行工程（CE）；对产品及其相关过程（包括制造和支持过程）进行并行的、一体化

24、的工作模式 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、洁净的目标特种加工技术；采用非常规的切削手段，达到材料去除、变形以及改变性能等目的的加工方法 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，使之成为在新产品的一种开发模式精益生产（LP）;运用多种现代管理方法和手段，以社会需求为依托，以充分发挥人的作用为根本，有效配置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物料需求计划（MRP：只在需要的时间，向需要的部门按照需要的数量提供该部门所需的物料制造

25、资源计划（MRPU :将MRP和企业的财务系统连接起来，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 体的生产管理信息系统二、问答题1、 高速加工加工技术：采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地实现高速运动的自动化制造设备，极大地提高材料切除率，并保证 加工精度和加工质量的现代制造加工技术高速切削理论：一定的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 高速加工的优点：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、高性能的 CNC控制系统、先进的机床机

26、构、高速切削的刀具系统刀具材料：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、 高速切削机床和普通数控机床的区别：高速主轴、快速进给系统、高性能的 CNC控制系统、先进的机床机构、高速切削的刀具 系统3、 快速原型制造（RPM技术的工作原理：采用软件离散一材料堆积的原理工作过程：零件CAD数据模型的建立、数据转换文件的生成、分层切片、快速堆积成形 典型的方法：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、 工业机器人的组成：执行机构、控制系统、驱动系统、位置检测装置 工业机器人的大脑：控制系统，控制和支配机器人、存储信息按结构形式分：直角坐标机器人、圆柱坐标

27、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和一个平移轴直角坐标机器人由三个相互正交的平移坐标轴组成 圆柱坐标机器人由立柱和一个安装在立柱上的水平臂组成 球坐标机器人由回转机座、俯仰铰链和伸缩臂组成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 的目标阶段划分：刚性自动化、柔性自动化和综合自动化 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、提高企业的市场竞争力6、狭义制造：生产车间内和物流有关的加工和装配过程广义制造：产品生命周期内一系列相关联系的生产活动 制造技术发展的五个时期：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，能节约资源和能源，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 的产品特点：优良的环境友好性、最大限度的利用材料资源、最大限度的节约能源8、与传统设计不同、绿色设计是以保护环境资源为核心的设计过程，在产品的生命周期内优先考虑的是产品的环境属性，在满足 环境目标的同时保证产品的基本性能和使用寿命 绿色设计的主要内容：绿色产品的描述与建