现代制造技术考试试题库.docx

1、现代制造技术考试试题库现代制造技术考试试题库1. 先进设计技术包含哪些基本内容? (1)基础技术:是指传统的设计理论与方法,包括运动学,静力学,动力学,材料力学,热力 学,电磁学,工程数学等.过些基础技术为现代设计技术提供了坚实的理论基础,是现代设 计技术发展的源泉. (2)主体技术 :是指计算机支持的设计技术, 包括: 计算机辅助 X (X 指产品设计, 工艺设计, 数控编程,工装设计等) ,面向X的设计(X 指加工,装配,成本,质量等) ,优化设计, 有限元分析,模拟仿真,虚拟设计,工程数据库,快速响应设计,智能设计等.它以对数值 计算和对信息与知识的独特处理能力,正成为先进设计技术群体的

2、主干. (3)支撑技术: 为设计信息的处理, 加工, 推理与验证提供了多种理论, 方法和手段的支撑. 主要包括两方面内容: 1) 现代设计理论与方法:系统设计,功能设计,模块化设计,价值工程,反求工程,绿色 设计,模糊设计,面向对象设计,工业设计,安全性设计,动态设计,防断裂设计,疲劳设 计,耐腐蚀设计,稳健设计等. 2) 设计试验技术:产品性能试验,可靠性试验,环保性能试验,数字仿真试验和虚拟试验 等. (4)应用技术 是为了实用而派生的各类具体产品设计领域的技术,如机床,汽车, 5.试述敏捷制造的主要特征? 敏捷虚拟企业(虚拟企业又称动态联盟(Dynamic Alliance),指为了达到

3、预期目标,通过应用 信息网络技术, 由两个或两个以上的企业组成的临时性网络组织. 在合作过程中各成员彼此 互不干涉,且共同分担风险,共同分享利益;当预期目标达到之后,此组织即将解体. )组 织形式 这是 AM 模式区别于其他制造模式的显著特征之一.虚拟制造技术 是 AM 模式 区别于其他制造模式的另一个显著特征. 6.可重构制造系统有哪些主要特性? a.可重构性 b.模块性 c.可集成性 d.可定制性 e.可转换性 f.可诊断性 g.可重用性 7.简述再制造工程的基本原理? 再制造的过程 可以划分为三个阶段: 拆卸阶段,将装置的单元机构拆散为单一的零部件; 将已拆卸的零部件进行检查, 将不能继

4、续使用的零部件进行再制造维修, 并进行相关的测 试,升级,使得其性能能够满足使用要求; 将维修好的零部件进行重新组装, 一旦发现装配过程中出现不匹配等现象, 还需进行二次 优化的过程. 3)再制造工程的活动 产品修复(Repair) 产品改装(Refitting) 产品改进或改型 (Modification or Improvement) 回收利用(Recycling) 4)再制造产品的标准 耐用产品; 功能失效的产品; 标准化的产品与可互换性的零件; 剩余附加值较高产品; 获得失效产品的费用低于产品的残余增值; 生产技术稳定产品; 再制造产品生成后,满足消费者要求 5)再制造工程的作用 再制

5、造工程能够大量恢复设备及其零部件的性能,延长使用寿命,降低全生命周期成本,节 能节材,减少环境污染,形成新的产业,创造更大价值,符合国策(人口,资源,环境)的 要求. 8.简述未来制造系统的性能与特点? 性能:是一个全球级的制造系统,能快速有效地推出具有世界水平的产品,并能提供给世 界各地. 是一个柔性的制造系统,具有多功能性,能够及时改变产品的品种和规格,在经济上有无 可非议性,又能满足产品的个性要求,以适应多种经营的需求; 是一个高可靠性的制造系统, 具有质量保证体系和可维护性, 能保证在产品全生命周期内 使用户感到满意. 是一个高生产率的集成制造系统,能够应付社会老化和出生率下降所引起的

6、劳动力不足, 是一个高度自动化的系统. 是一个自组织的制造系统, 将人工智能应用于制造过程的各个环节, 取代或延伸制造环境 中专家的部分脑力劳动, 能够学习专家的经验和知识, 具有自动监测, 自动控制, 自动调节, 支持管理决策的能力. 是一个清洁生产的制造系统,不会对环境造成污染,而且使材料能够再利用. 2 未来制造系统的特点 (1)所有的工程技术均与生产管理相结合. (2)从企业利益驱动转向用户利益和社会利益驱动. (3)从基于劳动与资本的管理转向基于信息和知识的管理. (4)从以技术为中心转向以人为中心.以人为本,全方位地尊重人,关爱人,发展人,提 高人,成为当代制造文化的首要理念. (

7、5)使制造系统成为自学习,自适应,自组织,自维护的智能系统. (6)大力发展车间级的生产管理和控制系统. (7)所有制造系统都充分地考虑到生态化. 9.简述并行工程的含义,目的,主要特点?并行工程是一种工程方法论.它站在产品设计, 制造全过程的高度, 打破传统的组织结构带来的部门分割封闭的观念, 强调参与者集团群协 同工作的效应, 重构产品开发过程并运用先进的设计方法学, 在产品设计的早期阶段就考虑 到其后期发展的所有因素,以提高产品设计,制造的一次成功率,从而大大缩短产品开发周 期,降低成本,增强企业的竞争能力. 主要特点:(1)并行工程已从理论向实用化方向发展,越来越多的国际知名企业-涉及

8、航空, 航天,汽车,电子,机械等-通过实施并行工程取得了显著的效益.我国制造业在市场经济 的大环境下要想获得进入世界竞争的机会, 必须增强自身的产品开发能力. 并行工程是一个 非常重要的选择. (2)并行工程的核心问题是产品开发过程中的管理与技术的集成,即集成产品开发团队以改 进的流程为核心, 通过应用数字化产品模型定义产品数据管理等, 在产品开发早期综合考虑 产品生命周期中的各种因素,力争从设计到制造的一次成功. (3) 并行工程成功实施的最关键因素是企业领导的高度重视,积极参与.包括授权给集成产 品开发团队对所设计对象负责, 在人财物上予以支持, 投资建立协同工作环境及必要的支持 工具等.

9、 10. 简述清洁化生产的含义,特点和驱动力? 从产品生命周期概念角度,清洁化生产(又叫绿色制造)可定义为: 在不牺牲产品功能, 质量和成本前提下, 系统地考虑产品开发制造及其活动对 环境的影响,使产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,资源利用率最高. 清洁化生产本质上是制造问题,环境保护问题和资源优化问题的交叉融合. 清洁化生产的主要特点包括: 系统性.清洁化生产除了保证一般制造系统的功能外,还要保证环境污染最小. 预防性.强调以预防为主,通过消减污染物源及保证环境安全的回收利用,使废弃物最小 化. 适合性. 使生产目标符合企业生产经营发展需要, 又不损害生态环境和保持自然资源的潜 力.

10、经济性.通过清洁化生产,可节省原材料和能源消耗,降低废弃物处理带来的费用, 降低生产成本. 有效性和动态性. 清洁化生产从末端治理转向对产品生产过程的连续控制, 使污染物消失 在生产过程中,综合利用再生资源和能源的循环利用技术,有效防止污染再产生. 实施清洁化生产的驱动力主要来源于 8 个方面:可持续性发展要求,法令规定,国际标准要 求,用户需求,产品服务要求,竞争压力要求,风险管理要求,生态工业要求 11,先进制造工艺技术有何特点?举例说明?特点:1,优质 2,高效 3,低耗 4,洁净 5, 灵活.例子:1),精密洁净铸造工艺 2),精确高效金属塑性成形工艺 3),优质高效焊接及切割技术 4

11、),优质低耗洁净热处理技术 5),优质清洁表面工程技术 6),超高速加工技术 7),超精密加工技术 8),微型机械加工技术 9),非传统加工技术 12. 制造类企业的市场竞争能力应反映在哪些方面? (1)产品的内涵增加 (2)产品生命周期缩短 (3)产品的个性化,多样化 (4)产品的智能化 (5)产品具有更好的开放性和兼容性 (6)产品具有生态环保性 13.简述 CAD,CAPP,CCAM 的内涵? CAD 是一种用计算机硬,软件系统辅助人们对产品进行设计的方法与技术,包括分 析,计算,绘图,仿真,产品结构和性能的优化以及文档制作等设计活动,它是一门多学科 综合应用的新技术.这里的产品一词,是

12、指各行业中一切需要设计的对象. CAD 技术的基本内容包括: 图形处理技术 如自动绘图,几何建模,图形仿真及其他图形输入,输出技术. 工程分析技术 如有限元分析,优化设计及面向各种专业的工程分析等. 数据管理与数据交换技术 如数据库管理, 产品数据管理, 产品数据交换规范及接口技术 等. 文档处理技术 如文档制作,编辑及文字处理等. 软件设计技术 如窗口界面设计,软件工具,软件工程规范等. 随着 CAD 技术不断研究,开发与广泛应用,对 CAD 技术提出越来越高的要求.现代 CAD 技术包括在复杂的大系统环境下,支持产品自动化设计的设计理论和方法,设计环境, 设计工具各相关技术.因此,现代 C

13、AD 技术能使设计工作实现集成化,网络化,虚拟化和 智能化,达到提高产品设计质量,降低产品成本和缩短设计周期的目的. 1)集成化 是 CAPP 系统发展的必然.CAPP 确定了加工过程,加工内容,所需机床,刀具 和加工时间等内容,是生产信息的汇集处.它既是联接 CAD 和 CAM 的桥梁,又是生产计 划与调度(PPS)部门的重要依据.CAD 系统的产品信息必须经过 CAPP 系统才能转变成 CAM 系统的加工信息.CAPP 系统的输出结果也是管理信息系统(MIS)的重要信息来源. 2)智能化 各种智能技术的综合应用,如模糊数学与专家系统的结合,模糊数学与神经网络 的结合,将进一步推进 CAPP

14、 的智能化发展. 3)并行化 并行工程环境中的 CAPP 系统研究的内容主要有三方面:强调 CAD/CAPP 的 并行化.侧重于 CAPP/PPS 的并行化.重点研究并行工程环境中 CAPP 的支持环境. 4)标准化 CAPP 数据标准化是提高 CAPP 系统适应性和促进系统集成的基础.随着工艺设 计模型标准的开发完成和通过,在数据交换方面将使集成化的 CAPP 系统向标准化方向发 展. CAM(1)数控装置 最初由插补器,寄存器等硬件构成,现在的数控装置一般以微机为核心,用软件实现数控功 能.其特点是: 软件和硬件都具有可开发性.软件的层次,模块结构和接口等,都按标准化规范设计.硬 件的体系

15、结构和功能模块都具有兼容性. 以总线模板结构或大板为基础,链接 PC 机和各种功能模块,组成多 CPU 的 CNC 数控装 置. 控制器采用可编程序控制器(PLC)或可编程机床控制器(PMC) ,扩大了数控装置的控 制能力.控制器还包括伺服电机控制,I/O 接口,辅助控制回路等. 具备通信,联网能力. (2)伺服驱动单元 现在大多数数控机床的进给系统采用交流伺服单元. 数控机床的主轴亦开始采用交流电主轴 及大功率交流伺服单元.与直流伺服单元和步进电机相比,交流伺服单元的优点是: 可靠性高,平均无故障时间可达几万小时. 驱动性能好. 14,简述激光加工的基本原理和加工特点? 激光加工(laser

16、 beam machining,LBM)是在光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合作 用过程. 通过光学系统将激光束聚焦成尺寸与光波波长相近的极小光斑,其功率密度可达 107 1011w/cm2,温度可达一万摄氏度,将材料在瞬间(10-3s)熔化和蒸发,工件表面不断吸收 激光能量,凹坑处的金属蒸汽迅速膨胀,压力猛然增大,熔融物被产生的强烈冲击波喷溅出 去. 1)激光加工属非接触加工,无明显机械力,也无工具损耗,工件不变形,加工速度快,热 影响区小,可达高精度加工,易实现自动化. 2)因功率密度是所有加工方法中最高的,所以不受材料限制,几乎可加工任何金属与非金 属材料. 3)激光加工可通过惰性气体,空气或透明介质对工件进行加工,如可通过玻璃对隔离室内 的工件进行加工或对真空管内的工件进行焊接. 4)激光可聚焦形成微米级光斑,输出功率大小可调节,常用于精密细微加工,最高加工精 度可达 0.001mm,表面粗糙度 Ra 值可达 0.40.1. 5)能源消耗少,无加工污染,在节能,环保等方面有较大优势 15. 简述制造业的发展历程? 制造业的发展可以分为 3 个时代: 1. 古代制造业的发展 2. 近代制造业的发展 3. 现代制造业的发展