第一篇：《先進(jìn)制造技術(shù)》模塊綜合課程設(shè)計(jì)-2008級(jí)

《現(xiàn)代制造技術(shù)》模塊綜合課程設(shè)計(jì)

2011-12-10 《現(xiàn)代制造技術(shù)》模塊綜合課程設(shè)計(jì)

指導(dǎo)教師：張宇

一、模塊課程設(shè)計(jì)的目的：

1、學(xué)習(xí)掌握利用先進(jìn)設(shè)計(jì)方法和手段，以Team Work的方式進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中的溝通和綜合設(shè)計(jì)能力。

2、掌握“自頂向下”和“自底向上”的裝配設(shè)計(jì)方法，鍛煉學(xué)生綜合利用三維CAD/CAM軟件，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的能力。

3、培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用本模塊課程所學(xué)內(nèi)容，解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力。

二、課程設(shè)計(jì)課題：

設(shè)計(jì)題目：扇形板鉆夾具的裝配設(shè)計(jì)及主要零件的數(shù)控加工編程

機(jī)自專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生在《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)中，已進(jìn)行了扇形板零件的工藝設(shè)計(jì)和鉆夾具的設(shè)計(jì)（裝配圖）。本次課程設(shè)計(jì)將在此基礎(chǔ)上，要求學(xué)生利用三維CAD/CAM系統(tǒng)，以設(shè)計(jì)小組協(xié)作的方式，綜合采用“自頂向下”和“自底向上”的裝配設(shè)計(jì)方法，完成扇形板鉆夾具的數(shù)字化裝配設(shè)計(jì)，并完成夾具體的數(shù)控加工編程。

三、課程設(shè)計(jì)的完成形式：

1、將學(xué)生分為若干小組，每組4人，以設(shè)計(jì)小組的方式，分工協(xié)作，共同完成本次課程設(shè)計(jì)。

2、課程設(shè)計(jì)主要在計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)，利用UG NX三維CAD/CAM軟件進(jìn)行。

3、課程設(shè)計(jì)分組名單：（待定）

四、設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和內(nèi)容：

1、小組討論，設(shè)計(jì)確定鉆夾具的初步設(shè)計(jì)方案；

2、根據(jù)夾具的設(shè)計(jì)方案，初步確定組成零件的主要協(xié)作條件和聯(lián)系尺寸，進(jìn)行零部件設(shè)計(jì)的分工；

3、在設(shè)計(jì)小組內(nèi)加強(qiáng)設(shè)計(jì)過(guò)程的溝通與反饋，綜合應(yīng)用“自頂向下”和“自底向上”的裝配設(shè)計(jì)方法，按設(shè)計(jì)分工進(jìn)行零部件的三維設(shè)計(jì)。

4、完成扇形板鉆夾具的三維裝配設(shè)計(jì)。

5、確定夾具體的數(shù)控加工方案，利用UG NX完成夾具體的數(shù)控加工編程。

五、計(jì)劃安排：

本次課程設(shè)計(jì)安排在第17、18周進(jìn)行，計(jì)劃在2周內(nèi)完成，主要通過(guò)綜合應(yīng)用UG

《現(xiàn)代制造技術(shù)》模塊綜合課程設(shè)計(jì)

2011-12-10 NX三維CAD/CAM軟件進(jìn)行，上機(jī)學(xué)時(shí)60機(jī)時(shí)/人。

設(shè)計(jì)時(shí)間安排如下：待定

圖1.扇形板鉆夾具的數(shù)字化裝配設(shè)計(jì)

六、設(shè)計(jì)預(yù)備：

1、復(fù)習(xí)本模塊所學(xué)課程的相關(guān)內(nèi)容；

2、學(xué)習(xí)和掌握UG NX軟件的基本三維設(shè)計(jì)方法；

3、學(xué)習(xí)和掌握UG NX軟件的裝配設(shè)計(jì)方法；

4、學(xué)習(xí)和掌握UG NX軟件數(shù)控加工的編程方法（點(diǎn)位加工和平面銑）。

七、主要參考書(shū)：

1、李名望.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)教程.—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.8

2、鄭貞平等編著.UG NX6 數(shù)控加工入門(mén)與實(shí)例精講.機(jī)械工業(yè)出版社.2009.9

3、UG NX6 造型設(shè)計(jì)與裝配設(shè)計(jì)的相關(guān)書(shū)籍。

2011年12月10日

第二篇：先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)

定義:先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)及現(xiàn)代化管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷(xiāo)售、使用、服務(wù)乃至回收的全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的產(chǎn)品市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱(chēng)。特點(diǎn): 1.動(dòng)態(tài)性2.廣泛性3.實(shí)用性4.集成性5.系統(tǒng)性6.高效靈活性7.先進(jìn)性

構(gòu)成: 從內(nèi)層到外層分別為基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)、集成技術(shù)。

分類(lèi):（1）現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)（2）先進(jìn)制造工藝技術(shù)（3）自動(dòng)化技術(shù)（4）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì): 1.集成化2.智能化3.網(wǎng)絡(luò)化4.信息化5.自動(dòng)化6.柔性化7.數(shù)字化8.虛擬化

9.極端制造10.精密化11.綠色制造

自動(dòng)化技術(shù)

制造技術(shù)的自動(dòng)化包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、企業(yè)管理自動(dòng)化、加工過(guò)程自動(dòng)化和質(zhì)量控制過(guò)程自動(dòng)化。制造系統(tǒng)的自動(dòng)化 突出特點(diǎn)是采用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中的信息集成，人、技術(shù)和管理三者的有效集成。

問(wèn): 制造自動(dòng)化技術(shù)的研究現(xiàn)狀?

答: 1）制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)已成為制造自動(dòng)化研究中熱點(diǎn)問(wèn)題；

2）更加注重研究制造自動(dòng)化系統(tǒng)中人的作用的發(fā)揮；

3）單元系統(tǒng)的研究仍然占有重要的位置；

4）制造過(guò)程的計(jì)劃和調(diào)度研究十分活躍，實(shí)用化的成果不多；

5）柔性制造技術(shù)的研究向著深度和廣義發(fā)展；

6）適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)模式的制造環(huán)境的研究正在興起；

7）底層加工系統(tǒng)的智能化和集成化研究越來(lái)越活躍。

柔性制造系統(tǒng)定義: 我國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn) “柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng),它包括多個(gè)柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。”

柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)：（柔性和自動(dòng)化）

（1）適應(yīng)市場(chǎng)需求，以利于多品種、中小批量生產(chǎn)。

（2）提高機(jī)床利用率，縮減輔助時(shí)間，以利于降低生產(chǎn)成本。

（3）縮短生產(chǎn)周期，減少庫(kù)存量，以利于提高市場(chǎng)響應(yīng)能力。

（4）提高自動(dòng)化水平，以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善生產(chǎn)環(huán)境。柔性制造系統(tǒng)一般由三個(gè)子系統(tǒng)組成：加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和控制與管理系統(tǒng)。加工系統(tǒng)的配置

互替形式（并聯(lián)）、互補(bǔ)形式（串聯(lián)）和混合形式（并串聯(lián)）三種。常見(jiàn)的物料存儲(chǔ)裝置有立體倉(cāng)庫(kù)、水平回轉(zhuǎn)型自動(dòng)料架、垂直回轉(zhuǎn)型自動(dòng)料架和緩沖料架。柔性制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流,實(shí)質(zhì)上就是信息的流動(dòng).數(shù)據(jù)類(lèi)型:基本數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。

柔性制造技術(shù)是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的.計(jì)算機(jī)集成制造

定義:基于企業(yè)資源的一種先進(jìn)制造模式是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)CIMS。信息集成和總體優(yōu)化是集成制造系統(tǒng)與一般制造系統(tǒng)的最主要區(qū)別之一。

組成: 人與機(jī)構(gòu)、經(jīng)營(yíng)、技術(shù)三要素。

從功能角度看，一般可以將CIMS分為四個(gè)功能分系統(tǒng)和兩個(gè)支撐分系統(tǒng)。

四個(gè)功能系統(tǒng): 1）工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng)

2）管理信息分系統(tǒng)（MIS）

3）CIMS制造自動(dòng)化分系統(tǒng)(MAS)

4)CIMS質(zhì)量保證分系統(tǒng) 質(zhì)量保證分系統(tǒng)的目標(biāo): a.保證用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的需求；

b.使這些要求在實(shí)際生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)得到實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)支撐分系統(tǒng): 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng) , 數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)：就是以一定的組織方式將相關(guān)的數(shù)據(jù)組織在一起存放在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上形成的、能為多個(gè)用戶(hù)共享的、與應(yīng)用程序彼此獨(dú)立的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

先進(jìn)制造工藝技術(shù)

特點(diǎn): 具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈和靈活五個(gè)方面的顯著特點(diǎn) 特種加工技術(shù)

定義：是用非常規(guī)的切削加工手段，利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學(xué)能量直接施加于被加工工件部位，達(dá)到材料去除、變形以及改變性能等目的的加工技術(shù)。

特種加工與傳統(tǒng)切削加工的不同特點(diǎn)主要有：

①不是主要依靠機(jī)械能，而是用其他的能量（如電能、熱能、光能、聲能以及化學(xué)能等）去除工件材料；

②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情況下，例如在激光加工、電子束加 工、離于束加工等加工過(guò)程中，根本不需要使用任何工具； 激光加工

定義：激光加工是利用材料在激光聚焦照射下瞬時(shí)急劇熔化和氣化，并產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，使被熔化的物質(zhì)爆炸式地噴濺來(lái)實(shí)現(xiàn)材料去除地加工技術(shù)。

基本原理和特點(diǎn)：利用光能經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)加工各種材料。基本設(shè)備包括：激光器、電源、光學(xué)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng)等。

激光加工技術(shù)的應(yīng)用：（1）激光打孔（2）激光切割(3)激光焊接(4)激光表面處理等加工制造領(lǐng)域。

電子束加工

離子束加工分為離子刻蝕、離子濺射沉積、離子鍍及離子注入 4類(lèi)。

激光加工、電子束加工、離子束加工都是利用高能量密度的束流作為熱源，對(duì)材料或構(gòu)件進(jìn)行加工的技術(shù)，又稱(chēng)為高能束加工。

超聲波加工 主要是磨粒的撞擊作用

超聲波加工 適合于加工硬脆材料，尤其是不導(dǎo)電的非金屬材料。(玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石)微細(xì)加工技術(shù) 是指微小尺寸零件的生產(chǎn)加工技術(shù)。

包括三級(jí)：微米級(jí)

亞微米級(jí)

納米級(jí)

快速原型制造技術(shù) 原理：基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復(fù)雜的三維加工分解為簡(jiǎn)單的材料二維添加的組合。

RPM技術(shù)的特點(diǎn)：（1）可以制造任意復(fù)雜的三維幾何實(shí)體，不受傳統(tǒng)機(jī)械加工中刀具無(wú)法達(dá)到某些型面的限制。

（2）成形過(guò)程中無(wú)人干預(yù)或較少干預(yù)，大大減少了對(duì)熟練技術(shù)工人的需求。

（3）任意復(fù)雜零件的加工只需在一臺(tái)設(shè)備上完成，也不需要專(zhuān)用的工裝、夾具和模具。

快速堆積成形

快速成形系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓和厚度要求，用片材、絲材、液體或粉末材料制成所要求的薄片，通過(guò)一片片的堆積，最終完成三維實(shí)體原型的制備。

選擇性激光燒結(jié)則使用粉末材料。

超高速加工技術(shù)

常用的刀具材料有：涂層刀具 金屬陶瓷刀具 立方氮化硼（CBN）刀具

聚晶金剛石（PCD）刀具 超高速切削機(jī)床 電主軸采用陶瓷滾動(dòng)球軸承 磁懸浮軸承

PDM技術(shù)的發(fā)展可以分為以下三個(gè)階段：配合CAD工具的PDM系統(tǒng)、專(zhuān)業(yè)PDM系統(tǒng) 產(chǎn)生和PDM的標(biāo)準(zhǔn)化階段。

PDM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化包括:管理對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化和管理過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化

第三篇：先進(jìn)制造技術(shù)

簡(jiǎn)述先進(jìn)制造技術(shù)及其現(xiàn)代

集成制造系統(tǒng)

概述：綜述先進(jìn)制造技術(shù)的概念、內(nèi)涵、特點(diǎn)、主要內(nèi)容等，結(jié)合現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)理解先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展歷程

1先進(jìn)制造技術(shù)概述 2 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵 3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn) 4現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)

1先進(jìn)制造技術(shù)概述

先進(jìn)制造技術(shù)是系統(tǒng)的工程技術(shù)，可以劃分為三個(gè)層次和四個(gè)大類(lèi)。三個(gè)層次：一是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的基礎(chǔ)制造技術(shù)。這一層次的技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù) 的核心，主要由生產(chǎn)中大量采用的鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機(jī)械加工等基礎(chǔ) 工藝優(yōu)化而成。二是新型的制造單元技術(shù)。這是制造技術(shù)與高技術(shù)結(jié)合而成的嶄新制造技術(shù)。這是運(yùn)用信息技術(shù) 和系統(tǒng)管理技術(shù)，對(duì)上述兩個(gè)層次進(jìn)行技術(shù)集成的結(jié)果，系統(tǒng)駕馭生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)流、能 量流和信息流。如成組技術(shù)（CT）、系統(tǒng)集成技術(shù)（SIT）、獨(dú)立制造島（AMI）、計(jì)算機(jī)集 成制造系統(tǒng)（CIMS）等。四個(gè)大類(lèi)：一是現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，是根據(jù)產(chǎn)品功能要求，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和科學(xué)知識(shí)，制定方案 并使方案付諸實(shí)施的技術(shù)。它是門(mén)多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)相互交叉的綜合性很強(qiáng)的基礎(chǔ)技術(shù)。現(xiàn)代 設(shè)計(jì)技術(shù)主要包括：現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)等；二是先進(jìn)制造工藝技術(shù)，主要包括精密和超精密加工技術(shù)、精密成刑技術(shù)、特種加工技術(shù)、表而改性、制模和 涂層技術(shù)；三是制造自動(dòng)化技術(shù)，其中包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、柔性制造技術(shù)、計(jì) 算機(jī)集成制造技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及信號(hào)識(shí)別技術(shù)和過(guò)程設(shè)備工況監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)等； 四是系統(tǒng)管理技術(shù)，包括工程管理、質(zhì)量管理、管理信息系統(tǒng)等，以及現(xiàn)代制造模式（如精 益生產(chǎn)、CIMS、敏捷制造、智能制造等）、集成化的管理技術(shù)、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)與虛擬公司等 生產(chǎn)組織方法。關(guān)于先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。2先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵

目前對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)尚沒(méi)有一個(gè)明確的、一致公認(rèn)的定義，經(jīng)過(guò)近年來(lái)對(duì)發(fā)展先進(jìn)制造 技術(shù)方面開(kāi)展的工作，通過(guò)對(duì)其特征的分析研究，可以認(rèn)為：先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸 收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、管理、銷(xiāo)售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng) 態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱(chēng)。3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

先進(jìn)制造技術(shù)最重要的特點(diǎn)在于，它是一項(xiàng)面向工業(yè)應(yīng)用，具有很強(qiáng)實(shí)用性的新技術(shù)。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，先進(jìn)制造技術(shù)更具有系統(tǒng)性、集成性、廣泛性、高精度性。先進(jìn)制造 技術(shù)雖然仍大量應(yīng)用于加工和裝配過(guò)程，但在其制造過(guò)程中還綜合應(yīng)用了設(shè)計(jì)技術(shù)、自動(dòng)化 技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)等。先進(jìn)制造技術(shù)比傳統(tǒng)的制造技術(shù)更加重視技術(shù)與管理的結(jié)合，更加 重視制造過(guò)程組織和管理體制的簡(jiǎn)化以及合理化，從產(chǎn)生了一系列先進(jìn)的制造模式，并能 實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。先進(jìn)制造技術(shù)主要有如下特征：

1）系統(tǒng)性 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)，傳感技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)，和先進(jìn)管理等等技術(shù)的應(yīng)用，并與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相結(jié)合，使先進(jìn)制造技術(shù)成為能夠駕駛在生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)流，信息流，和能量流的系統(tǒng)工程

2）廣泛性 傳統(tǒng)制造技術(shù)通常只是將原材料變成成品的各種工藝加工，而先進(jìn)制造技術(shù)貫穿了從生產(chǎn)設(shè)計(jì)，加工制造到產(chǎn)品銷(xiāo)售及使用維修的整個(gè)過(guò)程，“成為市場(chǎng)——設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)——加工制造——市場(chǎng)”的大系統(tǒng)

3）集成性 傳統(tǒng)制造技術(shù)的學(xué)科專(zhuān)業(yè)單一，獨(dú)立相互界限分明。而先進(jìn)制造技術(shù)由于專(zhuān)業(yè)和學(xué)科的不斷深入，交叉，融合其界限逐漸淡化和消失，技術(shù)系統(tǒng)化，集成化的現(xiàn)代交叉性制造系統(tǒng)工程。

4）動(dòng)態(tài)性 先進(jìn)制造技術(shù)是針對(duì)一定的應(yīng)用目標(biāo)不斷吸收各種高新技術(shù)逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)因而其內(nèi)涵不是絕對(duì)的和一成不變的。

5）實(shí)用性 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展是針對(duì)某一具體的制造要而發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)實(shí)用技術(shù)，有著明確的需求方向 4現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)

1）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的含義與定位

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)新的發(fā)展階段，在繼承計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，它不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中相關(guān)思想的精華，從信息集成、過(guò)程集成向企業(yè)集成方向迅速發(fā)展，在先進(jìn)制造技術(shù)中處于核心地位。具體地說(shuō)，它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)使企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營(yíng)、管理和技術(shù)有機(jī)集成和優(yōu)化運(yùn)行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化，達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量?jī)?yōu)、成本低的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。從集成的角度看，早期的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)側(cè)重于信息集成，而現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的集成概念在廣度和深度上都有了極大的擴(kuò)展，除了信息集成外，還實(shí)現(xiàn)了企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中的各種業(yè)務(wù)過(guò)程的整體優(yōu)化，即過(guò)程集成，并發(fā)展到企業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的企業(yè)之間的集成階段。

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究范圍應(yīng)該介于國(guó)家攀登計(jì)劃和國(guó)家攻關(guān)計(jì)劃之間。與攀登計(jì)劃研究項(xiàng)目相比較，它更注重成果的應(yīng)用性，盡可能將技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，并推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程；與國(guó)家攻關(guān)計(jì)劃相比較，它更注重解決我國(guó)制造業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵的共性問(wèn)題、前瞻性問(wèn)題和示范性問(wèn)題。2）現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成

先進(jìn)制造技術(shù)(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個(gè)專(zhuān)有名詞至今還沒(méi)有一個(gè)明確的、一致公認(rèn)的定義。通過(guò)對(duì)其內(nèi)涵和特征的研究，目前共同的認(rèn)識(shí)是：先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷(xiāo)售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱(chēng)。它具有如下一些特點(diǎn)：

從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類(lèi)社會(huì)的需要；

從強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)化分工向模糊分工、一專(zhuān)多能轉(zhuǎn)變，使勞動(dòng)者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮；

從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)；

從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量；

從按照功能劃分部門(mén)的固定組織形式向動(dòng)態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。

通過(guò)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的定義和特點(diǎn)的分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)擁有先進(jìn)制造技術(shù)的絕大部分特點(diǎn)，只不過(guò)先進(jìn)制造技術(shù)所涉及的范圍要比現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)大，因此通過(guò)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的綜合考察，提出了一個(gè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成模式。在先進(jìn)制造技術(shù)中，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)在吸收計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)推動(dòng)并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的研究工作深入進(jìn)行，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)中的成功經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)思想，將它們進(jìn)行推廣應(yīng)用，由此使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為先進(jìn)制造技術(shù)的核心。3）我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的推動(dòng)下，先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展十分迅速，新思想、新概念層出不窮，通過(guò)對(duì)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)與先進(jìn)制造技術(shù)關(guān)系的分析，我們認(rèn)為在制定我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展策略時(shí)，應(yīng)該注重以人為本的思想，運(yùn)用并行工程的哲理，使各種先進(jìn)制造技術(shù)相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展，并不斷吸收先進(jìn)制造技術(shù)的成熟成果，為先進(jìn)制造技術(shù)在我國(guó)的廣泛應(yīng)用起到促進(jìn)的作用。

目前，在美國(guó)并行工程已到了推廣應(yīng)用階段，在虛擬制造方面也有商品化軟件投入市場(chǎng)，在這方面我們存在巨大的差距，主要表現(xiàn)在：研究工作方面，科研經(jīng)費(fèi)緊缺，科研力量分散，科研成果難以推廣應(yīng)用，人才流失嚴(yán)重；企業(yè)方面，企業(yè)的整體素質(zhì)不高，管理工作落后，科研能力薄弱，當(dāng)面臨國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)時(shí)大多難以為繼，很難在現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)方面花費(fèi)過(guò)多，而且受企業(yè)人員素質(zhì)的制約，一些先進(jìn)的技術(shù)還不易取得立竿見(jiàn)影的效果，這些都挫傷了企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的熱情；國(guó)家政策方面，雖然國(guó)家對(duì)制造業(yè)十分重視，但是，由于我國(guó)當(dāng)前正處在改革過(guò)程中，多種機(jī)制同時(shí)運(yùn)行，多方利益難以協(xié)調(diào)，在資金使用上往往顧此失彼，而且國(guó)家財(cái)政困難，也難以使用重金支持現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究。

綜上所述，發(fā)展我國(guó)的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應(yīng)該以企業(yè)的需求為動(dòng)力，通過(guò)政府的政策和計(jì)劃的協(xié)調(diào)，繼續(xù)深入開(kāi)展并行工程、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造的研究與應(yīng)用，并利用分布式網(wǎng)絡(luò)化研究中心，組織各地區(qū)的科研力量，集中突破與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)密切相關(guān)的如STEP標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用、CORBA規(guī)范的推廣、企業(yè)過(guò)程重構(gòu)理論的研究等具有重大戰(zhàn)略意義的理論研究工作，逐步使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為我國(guó)制造業(yè)的靈魂。

第四篇：先進(jìn)制造技術(shù)

一、簡(jiǎn)述機(jī)械制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn)。（10分）機(jī)械制造業(yè)的變革：

面對(duì)越來(lái)越激烈的國(guó)際市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們?cè)诩夹g(shù)上已經(jīng)落后，加上資金不足，資源短缺，以及管理體制和周?chē)h(huán)境還存在許多問(wèn)題，需耍改進(jìn)和完善，這些 都給我們迅速趕超世界先進(jìn)水平帶來(lái)極大的困難。但另一方面.隨著我國(guó)改革的不斷深人，對(duì)外開(kāi)放的不斷擴(kuò)大，為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的振興和發(fā)展提供了前所未有的 良好條件機(jī)械制造業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了不少理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個(gè)方面的個(gè)性化需求越加強(qiáng)烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機(jī)械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以概括為：（1）機(jī)械制造自動(dòng)化。（2）精密工程。（3）傳統(tǒng)加工方法的改進(jìn)與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)始終是機(jī)械制造中最活躍的一個(gè)研究領(lǐng)域，也是制造企業(yè)提高生產(chǎn)率和贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要手段。

一、集成化

計(jì)算機(jī)集成制造（CIMS）被認(rèn)為是21世紀(jì)制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個(gè)由若干個(gè)相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通常可劃分為5部分：

1.工程技術(shù)信息分系統(tǒng)

2.管理信息分系統(tǒng)（MIS）3.制造自動(dòng)化分系統(tǒng)（MAS）

4． 質(zhì)量信息分系

5． 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)（Network & DB）

二、智能化

智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機(jī)械和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，如分析、推理、判斷、構(gòu)思、決策等。在智能系統(tǒng)中，“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性（適應(yīng)性和友好性）。

三、敏捷化 敏捷制造是以競(jìng)爭(zhēng)力和信譽(yù)度為基礎(chǔ)，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標(biāo)共同努力來(lái)增強(qiáng)整體競(jìng)爭(zhēng)能力。為了達(dá)到快速應(yīng)變能力，虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù)，其核心是虛擬制造技術(shù)，即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。實(shí)現(xiàn)敏捷制造的技術(shù)基礎(chǔ)包括：

1． 大范圍的通訊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，要求在全國(guó)范圍內(nèi)建立工廠(chǎng)信息網(wǎng)絡(luò)和準(zhǔn)時(shí)信息系統(tǒng)（Just-In-Time-Information）。

2． 柔性化、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。3． 高柔性、模塊化、可伸縮的制造系統(tǒng)。4． 為定單而設(shè)計(jì)、制造的生產(chǎn)方式。5． 基于任務(wù)的組織與管理。6． 基于信任的雇傭關(guān)系。

四、虛擬化

虛擬制造”的概念于20世紀(jì)90年代初期提出。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體，是一項(xiàng)由多學(xué)科知識(shí)形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過(guò)程進(jìn)行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就采取預(yù)防的措施，從而達(dá)到產(chǎn)品一次性制造成功，來(lái)達(dá)到降低成本、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

五、清潔化

清潔生產(chǎn)是指：將綜合預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略，持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品中，以便減少對(duì)人類(lèi)和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

清潔生產(chǎn)的兩個(gè)基本目標(biāo)是資源的綜合利用和環(huán)境保護(hù)。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程而言，清潔生產(chǎn)要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過(guò)程，包括節(jié)約原材料和能源，替代有毒的原材料和短缺資源，二次能源和再生資源的利用，改進(jìn)工藝及設(shè)備，并將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開(kāi)生產(chǎn)過(guò)程之前。對(duì)于產(chǎn)品而言，清潔生產(chǎn)覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個(gè)生命周期的各個(gè)階段，即從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處理，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、流通、銷(xiāo)售及報(bào)廢等，合理利用資源，并最大限度地減少對(duì)人類(lèi)和環(huán)境的不利影響。

機(jī)械制造業(yè)的挑戰(zhàn)： 面對(duì)21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)一體化的挑戰(zhàn)，機(jī)械制造業(yè)存在的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面： 1．合資帶來(lái)的憂(yōu)愁

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)大量引進(jìn)技術(shù)和技術(shù)裝備使機(jī)械制造業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，但也給人們帶來(lái)了許多擔(dān)憂(yōu).20世紀(jì)90年代以來(lái)，大型跨國(guó)公司紛紛進(jìn)軍殺入國(guó)內(nèi)機(jī)械工業(yè)市場(chǎng)，主要集中在汽車(chē)、電工電器、文化辦公設(shè)備、儀器儀表、通用機(jī)械和工程機(jī)械等領(lǐng)域，這幾個(gè)行業(yè)約占機(jī)械工業(yè)外商直接投資金額的80％。存在著許多技術(shù)黑洞

中國(guó)的機(jī)械制造業(yè)除了面臨“外敵”之外，自身也存在著諸多問(wèn)題。整個(gè)工業(yè)制造設(shè)備的骨干都是外國(guó)產(chǎn)品，這暴露了我國(guó)工業(yè)化的虛弱性。機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的脊椎和脊柱，中國(guó)今后如果不把腰桿鍛煉硬了，挺直了，那么整個(gè)經(jīng)濟(jì)和國(guó)防都是虛弱的。機(jī)械制造業(yè)落后近30年

機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)在我國(guó)還處于起步階段，但在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上重要的一環(huán)，由于其具有對(duì)資源的循環(huán)利用、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，但在我國(guó)機(jī)械市場(chǎng)中，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻遇到了一系列現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。相比歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，我國(guó)的工程機(jī)械再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要相對(duì)緩慢一些.國(guó)家扶持的支點(diǎn)偏離

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，技術(shù)黑洞的形成與國(guó)家的重視程度、投入密切相關(guān)。國(guó)家在過(guò)失的二十多年來(lái)忽視了發(fā)展機(jī)械行業(yè)，在政策、資金等方面都出現(xiàn)了偏差，從政策方面來(lái)看，國(guó)家大的政策是在鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)資源的循環(huán)利用，但相關(guān)配套政策規(guī)定的不夠健全，使得工程機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)發(fā)展遭遇了現(xiàn)實(shí)尷尬。如制造產(chǎn)品被歸屬舊件回收，沒(méi)有增值稅發(fā)票，不能享受增值稅抵扣政策，也不能減免制造企業(yè)增值稅，這給企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)較大的阻礙。

綜上所述，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)是企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營(yíng)、管理和技術(shù)有機(jī)集成和優(yōu)化運(yùn)行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量?jī)?yōu)成本低的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，是企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

二、簡(jiǎn)述先進(jìn)制造技術(shù)的定義、特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。（10分）定義：先進(jìn)制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technology，簡(jiǎn)稱(chēng)為AMT）是指微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來(lái)的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說(shuō)，就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱(chēng)。

特點(diǎn)：1.先進(jìn)制造技術(shù)涉及到產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容，它的目的是提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)。

2.先進(jìn)制造技術(shù)強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷(xiāo)售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它駕馭生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)流、能量流和信息流，是生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)工程。

3.80年代以來(lái)，隨著全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，先進(jìn)制造技術(shù)要求具有世界先進(jìn)水平，它的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的競(jìng)爭(zhēng)，因此它是面向全球競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)。

4.先進(jìn)制造技術(shù)的最新發(fā)展階段保持了過(guò)去制造技術(shù)的有效要素，同時(shí)吸收各種高新技術(shù)成果，滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程，從而形成了一個(gè)完整的技術(shù)群，具有面向21世紀(jì)新的技術(shù)領(lǐng)域。

發(fā)展趨勢(shì)：計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人、CAD/CAM技術(shù)、CIM技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等在內(nèi)的信息自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，為先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了日益增多的高效能手段。

（一）工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，機(jī)械、電子、信息、材料及能源技術(shù)成果，綜合應(yīng)用于制造過(guò)程。

1.數(shù)控技術(shù)（Numerical Control），簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)控（NC），是用數(shù)字量及字符作為加工的指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)。服了傳統(tǒng)機(jī)械加工的缺點(diǎn)。

2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM），是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)依托強(qiáng)大軟件來(lái)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的建模、解算、分析、虛擬模擬、加工模擬、制圖、數(shù)控編程、編制工藝文件等工作。

3.特種加工技術(shù)，尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越來(lái)越高，工件材料越來(lái)越硬，加工表面越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的加工方法已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要，人們探索利用電、磁、聲、光、化學(xué)等能量或?qū)⒍喾N能量組合施加在工件的被加工部位，實(shí)現(xiàn)材料去除、變形、改變性能或被鍍覆等非傳統(tǒng)加工方法，這些方法統(tǒng)稱(chēng)為特種加工。

（二）制造業(yè)綜合自動(dòng)化，信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

1.機(jī)器人技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制的可再編程的多功能操作器，又稱(chēng)工業(yè)機(jī)器人。它能在三維空間內(nèi)完成多種操作。

2.成組技術(shù)，人們用大批量生產(chǎn)的組織形式以高效的生產(chǎn)設(shè)備、高效的工藝技術(shù)去制造單件小批的零件，降低生產(chǎn)成本，成組技術(shù)（Group Technology簡(jiǎn)稱(chēng)GT）就應(yīng)運(yùn)而生。

3.柔性制造系統(tǒng)（FMS-Flexible Manufacturing System），是以計(jì)算機(jī)為控制中心實(shí)現(xiàn)自動(dòng)完成工件的加工、裝卸、運(yùn)輸、管理的系統(tǒng)。它具有在線(xiàn)編程、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、修復(fù)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換加工產(chǎn)品品種的功能。

柔性制造系統(tǒng)具有：高柔性，在線(xiàn)編程使計(jì)算機(jī)響應(yīng)進(jìn)行控制高自動(dòng)化設(shè)備工作；高效率，合理控制設(shè)備的切削用量實(shí)現(xiàn)高效加工。

（三）系統(tǒng)管理技術(shù)，制造業(yè)綜合自動(dòng)化、過(guò)程工業(yè)綜合自動(dòng)化、系統(tǒng)技術(shù)等綜合應(yīng)用于制造全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，獲得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

1.并行工程（Concurrent Engineering），簡(jiǎn)稱(chēng)（CE）是對(duì)產(chǎn)品及其設(shè)計(jì)過(guò)程和制造過(guò)程進(jìn)行并行、集成設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化工作模式，這種模式使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員從一開(kāi)始就考慮到從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的全生產(chǎn)周期中的所有因素，包括加工的質(zhì)量、成本、進(jìn)度和產(chǎn)品的技術(shù)性能及使用性能需求等，減少加工制造中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，縮短開(kāi)發(fā)周期。

2.虛擬制造（Virtual Manufacturing），簡(jiǎn)稱(chēng)（VM）利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、建模技術(shù)、信息處理技術(shù)、仿真技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過(guò)程進(jìn)行全面的仿真模擬，以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)或制造中出現(xiàn)的問(wèn)題，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就改進(jìn)完成，省略了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制階段，達(dá)到降低設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

3.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing Systen），簡(jiǎn)稱(chēng)（CIMS）是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)之上，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫(kù)，將分散的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)的集成起來(lái)，完成從原材料采購(gòu)到產(chǎn)品銷(xiāo)售的一系列生產(chǎn)過(guò)程的高效益、高柔性的先進(jìn)制造系統(tǒng)。

三、現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的核心因素及發(fā)展特點(diǎn)有哪些？ 列舉一些主要設(shè)計(jì)技術(shù)方法。（15分）

現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的核心因素：質(zhì)量、時(shí)間和成本。質(zhì)量：滿(mǎn)足用戶(hù)功能要求，符合有關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)環(huán)境要求，安全性、可靠性、合理壽命，方便使用和維護(hù)保養(yǎng)，用戶(hù)培訓(xùn)、質(zhì)量保證和維修服務(wù)。

成本：產(chǎn)品成本、合理利潤(rùn)、一次性安裝費(fèi)用和經(jīng)常性維修費(fèi)用。時(shí)間：設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的周期，供貨的時(shí)間、方式等方面的適應(yīng)能力。現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)性

強(qiáng)調(diào)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)處理設(shè)計(jì)問(wèn)題。整體上把握涉及對(duì)象，考慮對(duì)象與人、環(huán)境的聯(lián)系。

（2）動(dòng)態(tài)性

要考慮產(chǎn)品的靜態(tài)特性，和實(shí)際工作狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)特性，考慮與周?chē)h(huán)境的物資、能量及信息的交互。

（3）創(chuàng)造性

是建立在先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論及工具，能充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性思維，運(yùn)用各種手段和方法，開(kāi)發(fā)出創(chuàng)造性的產(chǎn)品。

（4）計(jì)算機(jī)化

計(jì)算機(jī)已滲透到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，充分利用計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算、嚴(yán)密的邏輯思維能力和巨大的信息存儲(chǔ)及處理能力：優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析和系統(tǒng)仿真等。

（5）并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動(dòng)化

強(qiáng)調(diào)的是設(shè)計(jì)過(guò)程。綜合考慮產(chǎn)品全生命周期中的所有因素，強(qiáng)調(diào)并行設(shè)計(jì)。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，用優(yōu)化的理論與技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行方案優(yōu)選、結(jié)構(gòu)優(yōu)選和參數(shù)優(yōu)選，達(dá)到整體優(yōu)化。自動(dòng)化主要依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)和自動(dòng)建模技術(shù)。

（6）主動(dòng)性

現(xiàn)代設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)初期，就對(duì)產(chǎn)品全生命周期的各種可能做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，減少故障的發(fā)生，體現(xiàn)了主動(dòng)性。

主要設(shè)計(jì)技術(shù)方法：

1.并行設(shè)計(jì)

并行設(shè)計(jì)是一種對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過(guò)程(包括設(shè)計(jì)制造過(guò)程和相關(guān)的支持過(guò)程)進(jìn)行并行和集成設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化工作模式。強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員一開(kāi)始就考慮產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到消亡的整個(gè)生命周期里的所有相關(guān)因素的影響，把一切可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤、矛盾和沖突盡可能及早地發(fā)現(xiàn)和解決，以縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

二、虛擬設(shè)計(jì)

在達(dá)到產(chǎn)品并行的目的以后，為了使產(chǎn)品一次設(shè)計(jì)成功，減少反復(fù)，往往會(huì)采用仿真技術(shù)，而對(duì)機(jī)電產(chǎn)品模型的建立和仿真又屬于是虛擬設(shè)計(jì)的范疇。虛擬設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品加工制造之前，建立產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)模型，并能對(duì)其進(jìn)行修改和評(píng)審，以滿(mǎn)足不同客戶(hù)的要求。

三、綠色設(shè)計(jì)

綠色設(shè)計(jì)是指以環(huán)境資源保護(hù)為核心概念的設(shè)計(jì)過(guò)程，其基本思想就是在設(shè)計(jì)階段就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納人產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，力求使產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響為最小。

四、可靠性設(shè)計(jì)

機(jī)電產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)可定義為:產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。可靠性設(shè)計(jì)是以概率論為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度去觀察偶然事件，并從偶然事件中找出其某些必然發(fā)生的規(guī)律，而這些規(guī)律一般反映了在隨機(jī)變量與隨機(jī)變量發(fā)生的可能性(概率)之間的關(guān)系。

五、智能優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著與機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)不斷的發(fā)展，以及機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛使用，我們面臨的將是越來(lái)越復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)。解決復(fù)雜系統(tǒng)的出路在于使用智能優(yōu)化的設(shè)計(jì)手段。智能優(yōu)化設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的局限，它更強(qiáng)調(diào)人工智能在優(yōu)化設(shè)計(jì)中的作用。

六、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是在一定的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)平臺(tái)上，對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)械零、部件，輸入要達(dá)到的技術(shù)參數(shù)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定性校核，然后輸出標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械圖紙，簡(jiǎn)化了大量人工計(jì)算及繪圖，效率比人工提高幾十倍甚至更多。

七、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)

動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法是在計(jì)算參數(shù)難以準(zhǔn)確確定、設(shè)計(jì)理論和方法帶有經(jīng)驗(yàn)性和類(lèi)比性時(shí)，根據(jù)施工中反饋的信息和監(jiān)控資料完善設(shè)計(jì)，是一種客觀求實(shí)、準(zhǔn)確安全的設(shè)計(jì)方法。動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)通過(guò)建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和信息反饋有利于控制施工安全，并不斷地將現(xiàn)場(chǎng)情況及變化反饋到設(shè)計(jì)單位，以便調(diào)整完善設(shè)計(jì)。

八、模塊化設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)主要是以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分解現(xiàn)有的產(chǎn)品，在分解中考慮到各個(gè)要素的可行性，從而在早期就預(yù)測(cè)到設(shè)計(jì)中可能會(huì)出現(xiàn)的矛盾，提高設(shè)計(jì)的可行性和可靠性，降低產(chǎn)品的成本。

九、計(jì)算仿真設(shè)計(jì)

根據(jù)工程機(jī)械不同的作業(yè)功能，在計(jì)算機(jī)上模擬各種作業(yè)過(guò)程，以分析和確定各種狀態(tài)下的作業(yè)參數(shù)，研究工程機(jī)械各系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)合理性，借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等方法預(yù)估工程機(jī)械的作業(yè)效果，從而可大大減少設(shè)計(jì)上的失誤，避免或減少走彎路。

十、人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)

應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、人體力學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對(duì)人體結(jié)構(gòu)特征和機(jī)能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、以及動(dòng)作時(shí)的習(xí)慣等人體機(jī)能特征參數(shù)，分析人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)以及膚覺(jué)等感覺(jué)器官的機(jī)能特性；分析人在各種勞動(dòng)時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞機(jī)理以及人對(duì)各種勞動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對(duì)工作效率的影響等。

十一、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)

摩擦學(xué)是研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面間的摩擦、潤(rùn)滑和磨損，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用的一門(mén)邊緣摩擦學(xué)系統(tǒng)過(guò)程研究學(xué)科。

十二、疲勞設(shè)計(jì) 疲勞就是材料、零件和構(gòu)件在循環(huán)加載下，在某點(diǎn)或某些點(diǎn)產(chǎn)生局部的永久性損傷，并在一定循環(huán)次數(shù)后形成裂紋、或使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展直到完全斷裂的現(xiàn)象。

十三、反求設(shè)計(jì)

反求設(shè)計(jì)（也稱(chēng)逆向設(shè)計(jì)），是指設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品實(shí)物樣件表面進(jìn)行數(shù)字化處理(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理)，并利用可實(shí)現(xiàn)逆向三維造型設(shè)計(jì)的軟件來(lái)重新構(gòu)造實(shí)物的CAD模型(曲面模型重構(gòu))，并進(jìn)一步用CAD/CAE／CAM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析、再設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、數(shù)控加工的過(guò)程。

十四、無(wú)障礙設(shè)計(jì)

無(wú)障礙設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，一切有關(guān)人類(lèi)衣食住行的公共空間環(huán)境以及各類(lèi)建筑設(shè)施、設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計(jì)，都必須充分考慮具有不同程度生理傷殘缺陷者和正常活動(dòng)能力衰退者（如殘疾人、老年人）群眾的使用需求，配備能夠應(yīng)答、滿(mǎn)足這些需求的服務(wù)功能與裝置，營(yíng)造一個(gè)充滿(mǎn)愛(ài)與關(guān)懷、切實(shí)保障人類(lèi)安全、方便、舒適的現(xiàn)代生活環(huán)境。

十五、共用性設(shè)計(jì)

共用性設(shè)計(jì)UD(Universal Design)是指，在商業(yè)利潤(rùn)的前提下河現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)條件下，產(chǎn)品（廣義的，包括器具﹑環(huán)境﹑系統(tǒng)和過(guò)程等）的設(shè)計(jì)盡可能使不同能力的使用者（例如殘疾人﹑老年人等），在不同的外界條件下能夠安全﹑舒適地使用的一種設(shè)計(jì)過(guò)程。

十六、有限元法

以電子計(jì)算機(jī)為工具的一種現(xiàn)代數(shù)值計(jì)算方法。它不僅能用于工程中復(fù)雜的非線(xiàn)行問(wèn)題、非穩(wěn)態(tài)問(wèn)題的求解, 還可用于工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動(dòng)力分析, 并能準(zhǔn)確地計(jì)算形狀復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形, 成為復(fù)雜零件強(qiáng)度和剛度計(jì)算的有力分析工具。

十七、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的觀點(diǎn),研究?jī)?nèi)外系統(tǒng)和各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,通過(guò)各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作,取長(zhǎng)補(bǔ)短來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)最佳的總功能。

十八、機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)

根據(jù)產(chǎn)品的動(dòng)載工況,以及對(duì)產(chǎn)品提出的動(dòng)態(tài)性能要求與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,按動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行分析計(jì)算、優(yōu)化與試驗(yàn)、并反復(fù)進(jìn)行的一種設(shè)計(jì)方法。

十九、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計(jì)

在保證產(chǎn)品實(shí)用功能的前提下,用藝術(shù)手段按照美學(xué)法則對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行造型活動(dòng),對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質(zhì)、線(xiàn)條、裝飾及人際關(guān)系等因素進(jìn)行有機(jī)的綜合處理,從而設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)美觀的產(chǎn)品造型。

四、簡(jiǎn)述超高速加工技術(shù)和超精密加工技術(shù)所涉及的主要關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題有哪些？（20分）

超高速加工技術(shù)：超高速加工技術(shù)是指采用超硬材料刀具和磨具，利用能可靠地實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的高精度、高自動(dòng)化和高柔性的制造設(shè)備，以提高切削速度來(lái)達(dá)到提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的先進(jìn)加工技術(shù)。

超高速加工技術(shù)的特征：切削力低、熱變形小、材料切除率高、高精度、減少工序。

超高速加工技術(shù)主要包括：超高速切削與磨削機(jī)理研究，超高速主軸單元制造技術(shù)，超高速進(jìn)給單元制造技術(shù)，超高速加工用刀具與磨具制造技術(shù)，超高速加工在線(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)與控制技術(shù)等。

超精密加工技術(shù)當(dāng)前是指被加工零件的制造公差為0.30~0.03um，表面粗糙度值為Ra0.03~0.005um的加工。實(shí)現(xiàn)這些加工所采用的工藝方法和技術(shù)措施，則稱(chēng)為超精密加工技術(shù)。

超精密加工技術(shù)主要包括：超精密加工的機(jī)理研究，超精密加工的設(shè)備制造技術(shù)研究，超精密加工工具及刃磨技術(shù)研究，超精密測(cè)量技術(shù)和誤差補(bǔ)償技術(shù)研究，超精密加工工作環(huán)境條件研究。

五、非傳統(tǒng)加工技術(shù)主要有哪些種類(lèi)？ 非傳統(tǒng)加工技術(shù)的主要特點(diǎn)有哪些？（10分）非傳統(tǒng)加工亦稱(chēng)為“特種加工”或“現(xiàn)代加工方法”，泛指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能及特殊機(jī)械能等能量達(dá)到去除或增加材料的加工方法，從而實(shí)現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等。

非傳統(tǒng)加工技術(shù)主要種類(lèi)：化學(xué)加工(CHM)、電化學(xué)加工(ECM)、電化學(xué)機(jī)械加工(ECMM)、電火花加工(EDM)、電接觸加工(RHM)、超聲波加工(USM)、激光束加工(LBM)、離子束加工(IBM)、電子束加工(EBM)、等離子體加工(PAM)、電液加工(EHM)、磨料流加工(AFM)、磨料噴射加工(AJM)、液體噴射加工(HDM)及各類(lèi)復(fù)合加工等。非傳統(tǒng)加工技術(shù)的主要特點(diǎn)

1、與加工對(duì)象的機(jī)械性能無(wú)關(guān)，有些加工方法，如激光加工、電火花加工、等離子弧加工、電化學(xué)加工等，是利用熱能、化學(xué)能、電化學(xué)能等，這些加工方法與工

2、非接觸加工，不一定需要工具，有的雖使用工具，但與工件不接觸，因此，工件不承受大的作用力，工具硬度可低于工件硬度，故使剛性極低元件及彈性元件得以加工。

3、微細(xì)加工，工件表面質(zhì)量高，有些特種加工，如超聲、電化學(xué)、水噴射、磨料流等，加工余量都是微細(xì)進(jìn)行，故不僅可加工尺寸微小的孔或狹縫，還能獲得高精度、極低粗糙度的加工表面。

4、不存在加工中的機(jī)械應(yīng)變或大面積的熱應(yīng)變，可獲得較低的表面粗糙度，其熱應(yīng)力、殘余應(yīng)力、冷作硬化等均比較小，尺寸穩(wěn)定性好。

5、兩種或兩種以上的不同類(lèi)型的能量可相互組合形成新的復(fù)合加工，其綜合加工效果明顯，且便于推廣使用。

6、特種加工對(duì)簡(jiǎn)化加工工藝、變革新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及零件結(jié)構(gòu)工藝性等產(chǎn)生積極的影響。

六、簡(jiǎn)述快速原型制造技術(shù)工作原理、其優(yōu)點(diǎn)是什么？主要類(lèi)型有哪些？（15分）

RP 技術(shù)的基本原理是：將計(jì)算機(jī)內(nèi)的三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分層切片得到各層截面的輪廓數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)據(jù)此信息控制激光器（或噴嘴）有選擇性地?zé)Y(jié)一層接一層的粉末材料（或固化一層又一層的液態(tài)光敏樹(shù)脂，或切割一層又一層的片狀材料，或噴射一層又一層的熱熔材料或粘合劑）形成一系列具有一個(gè)微小厚度的片狀實(shí)體，再采用熔結(jié)、聚合、粘結(jié)等手段使其逐層堆積成一體，便可以制造出所設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品樣件、模型或模具，簡(jiǎn)單描述就是 “分層制造，逐層疊加” 類(lèi)似于積分過(guò)程。如下圖：

快速原型制造技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1.從制造角度出發(fā)，減少設(shè)計(jì)、加工、檢查的工具，不需要任何刀具，模具及工裝卡具的情況下，可將任意復(fù)雜形狀的設(shè)計(jì)方案快速轉(zhuǎn)換為三維的實(shí)體模型或樣件。

2.從市場(chǎng)和用戶(hù)角度出發(fā)，減少風(fēng)險(xiǎn)，可實(shí)時(shí)地根據(jù)市場(chǎng)需求低成本地改變產(chǎn)品。模型或樣件可直接用于新產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證、功能驗(yàn)證、外觀驗(yàn)證、工程分析、市場(chǎng)訂貨以及企業(yè)的決策等，非常有利于早找錯(cuò)早修改早優(yōu)化，提高了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次成功率，縮短了開(kāi)發(fā)周期，降低了研發(fā)成本。

3.從設(shè)計(jì)和工程的角度出發(fā)，快速、準(zhǔn)確、以及制造復(fù)雜模型。

4.結(jié)合CAD/CAM 技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)。

主要類(lèi)型為

（1）立體印刷技術(shù)（SLA）

SLA（Stereo lithograghy Apparatus)法，其工藝原理是：從最底層開(kāi)始，激光在光敏樹(shù)脂表面掃描，在掃描過(guò)程中，激光的曝光量超過(guò)樹(shù)脂固化所需的閾值能量的地方才會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)形成固態(tài)。

（2）選擇性激光燒結(jié)（SLS）

SLS（Selective laser sintering)是利用激光所提供的能量有選擇性地融化熱塑性塑料以形成三維零件。

（3）熔融沉積成型（FDM）

FDM（Fused Deposition Modeling)是利用熱塑性細(xì)絲在移動(dòng)頭中進(jìn)行熔化，熔化后的材料在移動(dòng)的過(guò)程中被擠壓出來(lái)堆積零件。

（4）層壓物體制造技術(shù)（LOM）

LOM（Laminated Object Manufacturing)是通過(guò)逐層激光剪切薄紙材料制造零件的一種技術(shù)。

七、先進(jìn)制造生產(chǎn)模式有哪些主要特點(diǎn)？主要的先進(jìn)制造生產(chǎn)模式有哪些？（10分）

先進(jìn)制造模式的先進(jìn)性表現(xiàn)在企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)合理、管理手段得當(dāng)、制造技術(shù)領(lǐng)先、市場(chǎng)反應(yīng)快、客戶(hù)滿(mǎn)意度高、單位產(chǎn)品成本低等諸多方面。

主要特點(diǎn)：通過(guò)對(duì)現(xiàn)代各種先進(jìn)制造模式的研究分析，可以總結(jié)出它們具有如下幾個(gè)特點(diǎn)。(1)綜合性：是技術(shù)、管理方法和人的有效綜合和集成。(2)普適性：其概念、哲理和結(jié)構(gòu)，適用于不同企業(yè)，其核心思想和觀念具有普遍指導(dǎo)意義。(3)協(xié)同性：強(qiáng)調(diào)人一機(jī)協(xié)同、人一人協(xié)同因素的重要性，技術(shù)和管理是兩個(gè)平行推進(jìn)的車(chē)輪。(4)動(dòng)態(tài)性：與社會(huì)及其生產(chǎn)力發(fā)展水平相適應(yīng)的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程。

柔性生產(chǎn)模式

由英國(guó)莫林斯（Molins）公司首次提出的柔性生產(chǎn)模式，在20世紀(jì)70年代末得到推廣應(yīng)用。該模式主要依靠有高度柔性的以計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床為主的制造設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)多品種小批量的生產(chǎn)，以增強(qiáng)制造業(yè)的靈活性和應(yīng)變能力，可縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高設(shè)備使用效率和員工勞動(dòng)生產(chǎn)率且改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。智能制造模式該模式是在制造生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，應(yīng)用智能制造技術(shù)和系統(tǒng)，以一種高度柔性和高度集成的方式，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬專(zhuān)家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，以便取代或延伸制造過(guò)程中人的部分腦力勞動(dòng)，并對(duì)人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能進(jìn)行了完善、繼承和發(fā)展。因智能制造可實(shí)現(xiàn)決策自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)“制造智能”和制造技術(shù)的“智能化”，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造生產(chǎn)的信息化和自動(dòng)化。

敏捷制造模式產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代后期的敏捷制造模式與虛擬制造生產(chǎn)模式一起被美國(guó)政府作為具有劃時(shí)代意義的“21世紀(jì)制造企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略”。該模式是將柔性制造的先進(jìn)技術(shù)、熟練掌握的生產(chǎn)技能、有素質(zhì)的勞動(dòng)力，以及促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的靈活管理三者集成在一起，利用信息技術(shù)對(duì)千變?nèi)f化的市場(chǎng)機(jī)遇做出快速響應(yīng)，最大限度地滿(mǎn)足顧客的要求。這種模式促進(jìn)了傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生根本性變化，以因特網(wǎng)為代表的信息技術(shù)導(dǎo)致制造企業(yè)的管理體制和生產(chǎn)模式發(fā)生根本變化。敏捷制造生產(chǎn)模式的新概念和新理論不斷出現(xiàn)，推動(dòng)著制造科學(xué)發(fā)展，例如分形制造、生物制造、全球制造、全能制造和智能制造等新概念的問(wèn)世。

高效快速重組生產(chǎn)系統(tǒng)模式該模式是在對(duì)柔性生產(chǎn)、精益生產(chǎn)和敏捷制造這三種制造生產(chǎn)模式的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行比較、綜合和創(chuàng)新之后，于1995年提出的，目前已開(kāi)始推廣應(yīng)用。高效快速重組生產(chǎn)系統(tǒng)模式是上述三種模式的理論和實(shí)踐在更高層次上的有機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征是對(duì)市場(chǎng)的靈活快速反應(yīng)的制造資源的有效集成。

虛擬制造生產(chǎn)模式

虛擬制造生產(chǎn)模式是利用制造過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬和仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研制的模式，即在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)的制造技術(shù)。它將從根本上改變?cè)O(shè)計(jì)、試制、修改設(shè)計(jì)、規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式。在產(chǎn)品真正制造出來(lái)之前，首先應(yīng)在虛擬制造環(huán)境中完成軟產(chǎn)品原型（Soft Prototype），代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品（Hard Prototype）進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)其性能進(jìn)行了預(yù)測(cè)和評(píng)估，從而大大縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造周期、降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，提高其快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力，以便更可靠地決策產(chǎn)品研制，更經(jīng)濟(jì)地投入、更有效地組織生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)全面最優(yōu)的制造生產(chǎn)模式。

極端制造模式

制造技術(shù)正在從常規(guī)制造、傳統(tǒng)制造向非常規(guī)制造及極端制造發(fā)展，因而出現(xiàn)了極端制造模式。極端制造是指在極端條件或環(huán)境下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統(tǒng)。當(dāng)前，極端制造已成為制造技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，極端制造集中表現(xiàn)在微細(xì)制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造和強(qiáng)場(chǎng)（如強(qiáng)能量場(chǎng)）制造，例如：制造空天飛行器、超常規(guī)動(dòng)力裝備、超大型冶金和石油化工裝備等極大尺寸和極強(qiáng)功能的重大裝備，制造微納電子器件、微納光機(jī)電系統(tǒng)等極小尺度和極高精度的產(chǎn)品。

綠色制造模式

綠色制造是綜合運(yùn)用生物技術(shù)、“綠色化學(xué)”、信息技術(shù)和環(huán)境科學(xué)等方面的成果，使制造過(guò)程中沒(méi)有或極少產(chǎn)生廢料和污染物的工藝或制造系統(tǒng)的綜合集成生態(tài)型制造技術(shù)。綠色制造模式是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的制造模式。

綠色制造主要體現(xiàn)在：

（1）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)：使產(chǎn)品在生命周期內(nèi)都符合環(huán)保、健康、能耗低、資源利用率高的要求。

（2）綠色生產(chǎn)過(guò)程：在整個(gè)制造過(guò)程，對(duì)環(huán)境負(fù)面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。綠色制造技術(shù)主要包含了綠色資源、綠色生產(chǎn)過(guò)程和綠色產(chǎn)品三方面的內(nèi)容。

（3）產(chǎn)品的回收和循環(huán)再利用：如生態(tài)工廠(chǎng)的循環(huán)式制造技術(shù)。它主要包括生產(chǎn)系統(tǒng)工廠(chǎng)－－致力于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料處理、加工及裝配等階段，恢復(fù)系統(tǒng)工廠(chǎng)－－對(duì)產(chǎn)品（材料使用）生命周期結(jié)束時(shí)的材料處理循環(huán)再利用。

八、現(xiàn)代化機(jī)械制造系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)主要有哪些？（10分）現(xiàn)代化機(jī)械制造系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)主要有：

一、制造自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)放式智能體系結(jié)構(gòu)

目標(biāo)是使制造系統(tǒng)具備自組織和并行作用的能力，充分利用分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，使制造自動(dòng)化向柔性化、集成化、智能化和全球化方向發(fā)展。

二、智能4M系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究

智能4M系統(tǒng)就是將建模(Modeling)、加工(Manufacturing)、測(cè)量(Measuring)、機(jī)器人操作(Manipulation)四者一體化的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)建模、加工、測(cè)量、裝夾、操作的一體化，其目的是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測(cè)、快速響應(yīng)和快速重組。

三、制造自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化理論與調(diào)度方法

制造系統(tǒng)是一類(lèi)離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(Discrete Event Dynamic System，DEDS)，其物流、信息流以及各種資源的規(guī)則、調(diào)度和控制等有獨(dú)特的要求。對(duì)這類(lèi)系統(tǒng)的更精確的描述、分析和控制，需要在離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論方面進(jìn)一步突破。同時(shí)，由于實(shí)現(xiàn)各種先進(jìn)的制造哲理和管理策略，如虛擬企業(yè)、敏捷制造、精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)等，作為先進(jìn)制造模式賴(lài)以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)之一，生產(chǎn)組織與過(guò)程優(yōu)化中決策調(diào)度的成功與否對(duì)上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有著最為直接的影響。

四、面向制造自動(dòng)化的虛擬制造技術(shù)研究

虛擬制造關(guān)鍵技術(shù)的研究可分為四個(gè)層次，即：虛擬制造哲理研究、虛擬制造技術(shù)層、虛擬制造原型系統(tǒng)層，虛擬制造集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)層。虛擬制造哲理的研究為制造企業(yè)敏捷制造提供指導(dǎo)思路，在信息集成基礎(chǔ)上，通過(guò)組織管理、技術(shù)、資源和人機(jī)集成實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程的集成。

五、CAD／CAPP／CAM一體化技術(shù)的研究

CAD／CAPP／CAM 一體化是一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)，當(dāng)前正朝著集成化、智能化，可視化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展．主要研究?jī)?nèi)容有：CAD系統(tǒng)面向產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，充分考慮產(chǎn)品信息的繼承性，滿(mǎn)足并行設(shè)計(jì)的要求，CAD與產(chǎn)品信息標(biāo)準(zhǔn)化相結(jié)合，產(chǎn)品模型的可轉(zhuǎn)換性，面向全國(guó)乃至全球的產(chǎn)品信息編碼系統(tǒng)等方面的研究：具有很好的可移植性和自組織性的軟件系統(tǒng)、智能化CAD系統(tǒng)的研究，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)的研究．CAD／CAPP／CAM一體化技術(shù)一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容就是CAPP技術(shù)的研究，主要有；基于并行工程的CAPP技術(shù)；虛擬制造模式下CAPP技術(shù)：基于PDM的CAD／CAPP/CAM集成系統(tǒng)；面向CIMS／CAPP集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)等。

六、面向制造自動(dòng)化的數(shù)控技術(shù)的研究

數(shù)控技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)及關(guān)鍵單元技術(shù)，又是精密、高效、高可靠性加工技術(shù)的支撐，它正朝著集成化和實(shí)用化方向發(fā)展。對(duì)數(shù)控技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)是：開(kāi)放性結(jié)

構(gòu)系統(tǒng)的發(fā)展，采用新元件、新工藝不斷改善和擴(kuò)展以高精、高速、高效為代表的功，改善和發(fā)展伺服技術(shù)，采用通信技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)超精數(shù)控系統(tǒng)等。

七、柔性制造技術(shù)和智能制造技術(shù)的研究

柔性制造系統(tǒng)的理論和技術(shù)所涉及領(lǐng)域很廣，主要包括：生產(chǎn)調(diào)度理論與算法的研究，主要涉及數(shù)學(xué)規(guī)劃、圖論、對(duì)策論、排隊(duì)論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、Petri網(wǎng)理論等應(yīng)用數(shù)學(xué) 理論及方法；計(jì)算機(jī)通信及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究；計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究；生產(chǎn)組織及控制模式理論和技術(shù)的研究，主要涉及動(dòng)態(tài)邏輯單元重構(gòu)理論、多黑板結(jié)構(gòu)模型的智能單元控

制理論、系統(tǒng)擾動(dòng)及再調(diào)度理論和技術(shù)、JIT技術(shù)、開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)等；制造資源控制管理理論和技術(shù)的研究，主要涉及刀具管理理論及技術(shù)、加工設(shè)備的實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù)、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)如AGV、立體倉(cāng)庫(kù)等的控制技術(shù)。

八、機(jī)器人化制造技術(shù)的研究

機(jī)器人是一種高度柔性化的自動(dòng)化設(shè)備，未來(lái)的典型制造工廠(chǎng)將是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制的包含多個(gè)機(jī)器人加工單元的分布式自主制造系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人(IR)、智能加工中心(IMC)、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)、自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)(AGV)均被視為“智能機(jī)器”，這些智能機(jī)器依據(jù)不同的要求有機(jī)地組成機(jī)器人化制造單元，實(shí)現(xiàn)多元化產(chǎn)品生產(chǎn)。

九、先進(jìn)制造智能傳感與檢測(cè)的研究

智能傳感與檢測(cè)研究主要包括智能傳感器、智能傳感和檢測(cè)技術(shù)以及光纖傳感技術(shù)等方面的研究。

智能傳感器主要功能為：感知環(huán)境條件的變化，并進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)充，通過(guò)雙向通信，以一種可以理解和接受的格式及執(zhí)行機(jī)構(gòu)或控制器等與其他系統(tǒng)連接，對(duì)白身進(jìn)行檢測(cè)式診斷，實(shí)現(xiàn)智能決策。

光纖傳感技術(shù)主要研究?jī)?nèi)容為：光波調(diào)制原理、調(diào)制光波信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、多傳感器復(fù)用技術(shù)、多傳感器網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)、光纖傳感技術(shù)與光纖通信技術(shù)的結(jié)合原理和方法等。

第五篇：先進(jìn)制造技術(shù)范文

第一次作業(yè)

1.先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成有哪些？

答：(1)主技術(shù)群：①設(shè)計(jì)技術(shù)群；②制造工藝技術(shù)群；

(2)支撐技術(shù)群：①信息技術(shù)；②標(biāo)準(zhǔn)和框架；③機(jī)床和工具技術(shù)；④傳感器和控制技術(shù)；

(3)制造基礎(chǔ)技術(shù)：①質(zhì)量管理 ②用戶(hù)/供應(yīng)商交互作用 ③工作人員培訓(xùn)和教育 ④監(jiān)督和評(píng)測(cè) ⑤技術(shù)獲取合理用

2.狹義的制造和廣義的制造的概念是什么? 答：狹義的制造，是指生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)與物流有關(guān)的加工和裝配過(guò)程；

廣義的制造，則包含市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)過(guò)程管理、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、售前售后服務(wù)，以及報(bào)廢后的回收處理等整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)一系列相互聯(lián)系的生產(chǎn)活動(dòng)。

3.制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和過(guò)程是什么？

答：結(jié)構(gòu)：是制造過(guò)程所涉及的硬件、軟件、人員所組成的具有特定功能的有機(jī)整體。功能：輸入制造系統(tǒng)的資源通過(guò)制造過(guò)程輸出產(chǎn)品

過(guò)程：制造生產(chǎn)的運(yùn)行過(guò)程，包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、制造裝配、檢驗(yàn)出廠(chǎng)、產(chǎn)品銷(xiāo)售、售后服務(wù)、報(bào)廢、回收、再利用等。

4.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)內(nèi)涵是什么？

答：現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是以滿(mǎn)足應(yīng)市產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時(shí)間、成本、價(jià)格綜合效益最優(yōu)為目的，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)為主體，以知識(shí)為依托，以多種科學(xué)方法及技術(shù)為手段，研究、改進(jìn)、創(chuàng)造產(chǎn)品活動(dòng)過(guò)程所用到的技術(shù)群體的總稱(chēng)。

5.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)是什么？

答：(1)基礎(chǔ)技術(shù)：是指?jìng)鹘y(tǒng)的設(shè)計(jì)理論與方法。(2)主體技術(shù)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生技術(shù)

(3)支撐技術(shù)：指現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、可信性設(shè)計(jì)技術(shù)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)。(4)應(yīng)用技術(shù)：是針對(duì)實(shí)用目的解決各類(lèi)具體產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)

6.CAE技術(shù)的基本概念是什么？

答：CAE仿真技術(shù)是以數(shù)學(xué)理論、相似原理、計(jì)算方法、評(píng)估理論為基本理論，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)以及與仿真應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和各種物理效能設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究的一門(mén)多學(xué)科綜合性交叉技術(shù)。

7.成組工藝的基本概念是什么？

答：把尺寸、形狀、工藝相近似的零件組成一個(gè)個(gè)零件族(組)，按零件族制訂工藝進(jìn)行生產(chǎn)制造，擴(kuò)大了批量，減少了品種，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。

8.CAPP定義是什么？

答：向計(jì)算機(jī)輸入被加工零件的原始數(shù)據(jù)、加工條件和加工要求，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行編碼、編程直至最后輸出經(jīng)過(guò)優(yōu)化的工藝規(guī)程卡片的過(guò)程。

9.CAPP在CAD/CAM集成系統(tǒng)中的作用是什么？

答：CAPP是連接CAD與CAM之間的橋梁和紐帶。CAPP系統(tǒng)能直接接收CAD的零件信息，進(jìn)行工藝規(guī)劃，生成有關(guān)工藝文件，并以工藝設(shè)計(jì)結(jié)果和零件信息為依據(jù)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)暮笾锰幚恚蒒C程序，從而實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM 系統(tǒng)集成。

10.基于成組技術(shù)的派生式CAPP系統(tǒng)的基本工作原理是什么？ 答：(1)系統(tǒng)要預(yù)先對(duì)現(xiàn)有零件進(jìn)行分組。(2)每個(gè)零件族或樣件有一通用的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程。(3)存儲(chǔ)樣件信息文件、樣件標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程文件。(4)檢索標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程。

(5)從標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程中篩選派生出當(dāng)前零件的工藝規(guī)程。(6)輸出工藝過(guò)程。

11.創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)基本工作原理是什么？

答：創(chuàng)成式系統(tǒng)的工藝規(guī)程是根據(jù)系統(tǒng)的決策邏輯和制造工程數(shù)據(jù)信息生成的。制造工程數(shù)據(jù)信息主要是有關(guān)各種加工方法的加工能力和對(duì)象、各種設(shè)備及刀具的適用范圍等基本知識(shí)。決策邏輯以程序代碼(一般的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng))或者以規(guī)則的形式存入相對(duì)獨(dú)立的工藝知識(shí)庫(kù)，供主控程序調(diào)用。向創(chuàng)成式系統(tǒng)輸入待加工零件的信息后，系統(tǒng)能自動(dòng)生成各種工藝規(guī)程文件，用戶(hù)不需或略加修改即可。

12.檢索式CAPP基本工作原理和特點(diǎn)是什么？

答：派生式CAPP系統(tǒng)的基本原理是將設(shè)計(jì)好的零件標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行編號(hào)，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。當(dāng)制定零件的工藝過(guò)程時(shí)，可根據(jù)輸入的零件信息進(jìn)行搜索，查找合適的標(biāo)準(zhǔn)工藝。

第二次作業(yè)

13.反求工程的含義是什么？

答：針對(duì)已有樣件，可利用三維數(shù)字化測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確、快速地測(cè)量出產(chǎn)品外形數(shù)據(jù)，在逆向軟件中構(gòu)建曲面模型，再輸入CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)一步編輯、修改，由CAM生成刀具NC代碼送至數(shù)控機(jī)床（CNC）制作所需模具，或者由快速成型機(jī)將樣品模型制作出來(lái)。

14.說(shuō)明逆向工程的接觸式測(cè)量方式的特點(diǎn)? 答：接觸式測(cè)量不受樣件表面的反射特性、顏色及曲率影響，配合測(cè)量軟件，可快速準(zhǔn)確地測(cè)量出物體的基本幾何形狀，如面、圓柱、圓錐、圓球等。接觸式測(cè)量的機(jī)械結(jié)構(gòu)及電子系統(tǒng)已相當(dāng)成熟，有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。

接觸式測(cè)量的缺點(diǎn)有：① 確定測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)而使用特殊的夾具，測(cè)量費(fèi)用較高。② 測(cè)量系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)存在靜態(tài)及動(dòng)態(tài)誤差。③ 檢測(cè)某些輪廓時(shí)，可能會(huì)有先天的限制。④ 以逐點(diǎn)進(jìn)出方式進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量速度慢。⑤ 測(cè)頭尖端部分與被測(cè)件之間發(fā)生局部變形影響測(cè)量值的實(shí)際讀數(shù)。⑥ 不當(dāng)?shù)牟僮魅菀讚p害樣件,也會(huì)使測(cè)頭磨耗、損壞。

15.說(shuō)明逆向工程的非接觸光學(xué)測(cè)量方式的特點(diǎn)? 答：非接觸光學(xué)測(cè)量有如下優(yōu)點(diǎn)：① 沒(méi)有測(cè)量力，② 測(cè)量速度和采樣頻率較高，③ 不必進(jìn)行測(cè)頭半徑的補(bǔ)償。④ 不少光學(xué)測(cè)頭具有大的量程。⑤ 同時(shí)探測(cè)的信息豐富。

但非接觸式測(cè)量也還存在一些缺點(diǎn)：① 測(cè)量精度較差。② 使用CCD作探測(cè)器時(shí)，成像鏡頭的焦距會(huì)影響測(cè)量精度。③ 非接觸式測(cè)頭是接收工件表面的反射光或散射光，測(cè)量結(jié)果易受環(huán)境光線(xiàn)及工件表面的反射特性的影響，噪聲較高，噪聲信號(hào)的處理比較麻煩。

16.高速加工定義？

答：尚無(wú)統(tǒng)一定義，一般認(rèn)為高速加工是指采用超硬材料的刀具，通過(guò)極大地提高切削速度和進(jìn)給速度，來(lái)提高材料切除率、加工精度和加工表面質(zhì)量的現(xiàn)代加工技術(shù)。

17.簡(jiǎn)述高速切削特點(diǎn)

答：(1)隨切削速度提高，單位時(shí)間內(nèi)材料切除率增加，切削加工時(shí)間減少。(2)隨切削速度提高，切削力減少，減少工件變形。

(3)切屑以很高的速度排出，切削熱大部分被切屑帶走，給工件的熱量大幅度減少，工件的熱變形相對(duì)較小。(4)高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度，加工表面質(zhì)量可提高1～2等級(jí)。(5)高速切削可加工淬硬鋼鐵件，18.高速切削對(duì)刀具的要求有哪些？

答：(1)高速切削時(shí)速度和自動(dòng)化程度高，要求刀具應(yīng)具有很高的可靠性。并要求刀具的壽命高，質(zhì)量一致性好，切削刃的重復(fù)精度高。(2)刀具應(yīng)具有很好的高的耐熱性、抗熱沖擊性能和良好的高溫力學(xué)性能。(3)刀具應(yīng)具有很好的斷屑、卷屑和排屑性能。(4)刀具材料應(yīng)能適應(yīng)難加工材料和新型材料加工的需要

19.高速切削加工的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)容有哪些？

答：(1)切削力監(jiān)測(cè)以控制刀具磨損，機(jī)床功率監(jiān)測(cè)亦可間接獲得刀具磨損信息；(2)主軸轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)以判別切削參數(shù)與進(jìn)給系統(tǒng)間關(guān)系；(3)刀具破損監(jiān)測(cè)；(4)主軸軸承狀況監(jiān)測(cè)；

(5)電器控制系統(tǒng)過(guò)程穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)等。

20.高速回轉(zhuǎn)刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？

答：(1)為了減輕所承受的離心力的作用，刀體材料的設(shè)計(jì)應(yīng)減輕質(zhì)量，選用比重小、強(qiáng)度高的刀體材料。(2)刀體結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免貫通式刀槽，減少尖角，盡量減少機(jī)夾零件的數(shù)量。刀體的結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)稱(chēng)于回轉(zhuǎn)軸。刀片和刀座的夾緊、調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能消除游隙，并且要求重復(fù)定位性好。

(3)刀體結(jié)構(gòu)和刀片夾緊結(jié)構(gòu)可靠。刀體與刀片之間的連接配合要封閉，刀片夾緊機(jī)構(gòu)要有足夠的夾緊力。(4)用于高速切削的回轉(zhuǎn)刀具必須經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡測(cè)試。

21.電火花加工的原理是什么？

答：在絕緣液體介質(zhì)中進(jìn)行，自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)裝置使工件與工具電極之間保持適當(dāng)?shù)姆烹婇g隙，當(dāng)在電極和工件之間施加很強(qiáng)的脈沖電壓時(shí)，就會(huì)擊穿介質(zhì)絕緣強(qiáng)度最低處形成瞬間火花放電，電流密度很大，放電區(qū)能量高度集中，瞬時(shí)溫度達(dá)10000－12000℃，工件和電極表面金屬放電點(diǎn)就被熔化，甚至汽化而被蒸發(fā)。

這些熔化或汽化的金屬在電、熱、流體、化學(xué)等各種力的作用下被拋入工作液中冷卻為金屬小顆粒，然后被工作液迅速?zèng)_離工作區(qū)，使電極和工件表面形成一個(gè)個(gè)微小的凹坑，同時(shí)放電過(guò)程中，電壓又隨之迅速降為零，介質(zhì)絕緣性能恢復(fù)，等待下一次放電。

如此反復(fù)，電極不斷下降，工件不斷被蝕除，最后就在工件上復(fù)制出了電極形狀型腔內(nèi)形，達(dá)到成形加工的目的。

22.電火花線(xiàn)切割的加工定義是什么？

答：電火花線(xiàn)切割加工直接利用電能對(duì)金屬材料進(jìn)行加工，同屬蝕除加工。線(xiàn)切割采用細(xì)金屬絲為電極，線(xiàn)切割可以加工帶有一定錐度的型孔或型芯等。線(xiàn)切割加工時(shí)，一方面線(xiàn)電極對(duì)工件不斷地上下移動(dòng)，另一方面裝夾工件的十字工作臺(tái)，由數(shù)控伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在x、y方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給，使線(xiàn)電極沿加工圖形的軌跡，對(duì)工件進(jìn)行切割加工。

23.電火花線(xiàn)切割的加工特點(diǎn)有哪些？ 答：(1)不需要制造成形電極；(2)不需考慮電極損耗；

(3)能加工精密細(xì)小、形狀復(fù)雜的通孔零件或零件外形；(4)不能加工盲孔

(5)一般采用一個(gè)電規(guī)準(zhǔn)一次加工完成；

第三次作業(yè)

1.超精密加工對(duì)微量進(jìn)給裝置的要求是什么？

答：(1)微進(jìn)給與粗進(jìn)給分開(kāi)，以提高微位移的精度、分辨率和穩(wěn)定性；(2)運(yùn)動(dòng)部分必須是低摩擦和高穩(wěn)定性，以便實(shí)現(xiàn)很高的重復(fù)精度；(3)末級(jí)傳動(dòng)元件必須有很高的剛度，即夾固刀具處必須是高剛度的；(4)工藝性好，容易制造；(5)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)微進(jìn)給的自動(dòng)控制，動(dòng)態(tài)性能好。

2.電子束加工的特點(diǎn)要求是什么？

答：(1)電子束可實(shí)現(xiàn)極其微細(xì)的聚焦(可達(dá)0.1μm)，可實(shí)現(xiàn)亞微米和毫微米級(jí)的精密微細(xì)加工。(2)電子束加工主要靠瞬時(shí)熱效應(yīng)，工件不受機(jī)械力作用，因而不產(chǎn)生宏觀應(yīng)力和變形。

(3)加工材料的范圍廣，對(duì)高強(qiáng)度、高硬度、高韌性的材料以及導(dǎo)體、半導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料均可加工。(4)電子束的能量密度高，如果配合自動(dòng)控制加工過(guò)程，加工效率非常高。

(5)電子束加工在真空中進(jìn)行，污染少，加工表面不易氧化，尤其適合加工易氧化的金屬及其合金材料。

3.離子束加工的原理是什么？

答：離子束加工的原理與電子束加工基本類(lèi)似，也是在真空條件下，將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過(guò)加速后，撞擊在工件表面上，引起材料變形、破壞和分離。由于離子帶正電荷，其質(zhì)量是電子的千萬(wàn)倍，因此離子束加工主要靠高速離子束的微觀機(jī)械撞擊動(dòng)能，而不是像電子束加工主要靠熱效應(yīng)。

4.試論述制造自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵。

答：制造自動(dòng)化技術(shù)是制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程。隨著電子和信息技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，制造自動(dòng)化的概念已擴(kuò)展為不僅包括用機(jī)器代替人的體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)，而且還包括人和機(jī)器及制造過(guò)程的控制、管理和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以使產(chǎn)品制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時(shí)和潔凈的目標(biāo)。

5.以FMS為例說(shuō)明自動(dòng)化制造系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)。答：(1)加工系統(tǒng)：組成FMS的自動(dòng)化加工設(shè)備。

(2)工件儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)：由工件庫(kù)、工件運(yùn)輸設(shè)備和更換裝置等組成。(3)刀具儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)：由刀具庫(kù)、刀具輸送裝置和交換機(jī)構(gòu)等組成。(4)FMS的控制系統(tǒng)：采用計(jì)算機(jī)多層控制。(5)檢側(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)。

6.FMS刀具運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)的主要職能是什么？

答：是負(fù)責(zé)刀具的運(yùn)輸、存儲(chǔ)和管理，適時(shí)地向加工單元提供所需的刀具，監(jiān)控管理刀具的使用，及時(shí)取走已報(bào)廢或刀具壽命已耗盡的刀具，在保證正常生產(chǎn)的同時(shí)，最大程度地降低刀具成本。

7.自動(dòng)化制造系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是什么？

答：確定加工對(duì)象的類(lèi)型及范圍；對(duì)所確定的加工對(duì)象進(jìn)行工藝分析、制定加工方案；建立系統(tǒng)的功能模型和信息模型；確定設(shè)備類(lèi)型及配置，進(jìn)行系統(tǒng)總體平面布局設(shè)計(jì)；確定物流系統(tǒng)方案、控制系統(tǒng)方案、質(zhì)量控制及監(jiān)控方案；計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)；輔助裝置的確定；對(duì)系統(tǒng)配置及運(yùn)行方案進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真以確定最佳方案；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估等。

8.工件儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)在自動(dòng)化制造系統(tǒng)中的作用是什么？

答：將被加工零件按系統(tǒng)的要求輸送到所需要的設(shè)備進(jìn)行加工或處理，對(duì)暫時(shí)不需要加工的工件進(jìn)行有效的存儲(chǔ)和管理，使其不仿礙其它工件的流動(dòng)，對(duì)已加工完成的件要送出系統(tǒng)或送入倉(cāng)庫(kù)等。

9.CIMS系統(tǒng)的定義是什么？

答：計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)借助于計(jì)算機(jī)的硬件、軟件技術(shù)，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)、管理、計(jì)劃、調(diào)度、經(jīng)營(yíng)、銷(xiāo)售等整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的信息進(jìn)行統(tǒng)一處理，并對(duì)分散在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程中各種孤立的自動(dòng)化子系統(tǒng)的功能進(jìn)行有機(jī)地集成，并優(yōu)化運(yùn)行，從而縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高質(zhì)量、降低成本，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

10.CIMS系統(tǒng)的由哪幾部分功能組成？

答：(1)四個(gè)功能分系統(tǒng)：① 管理信息系統(tǒng)(MIS)；② 工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)；③ 制造自動(dòng)化系統(tǒng)；④ 質(zhì)量保證系統(tǒng)。(2)兩個(gè)支撐分系統(tǒng)：① CIMS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；② CIMS計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

11.簡(jiǎn)述并行工程的概念。

答：并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過(guò)程(包括制造過(guò)程和支持過(guò)程)的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)一開(kāi)始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶(hù)要求。

12.PDM的定義是什么？

答：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)以產(chǎn)品為中心，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，把企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過(guò)程集成起來(lái)，統(tǒng)一管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)保持一致、最新和安全，從而縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、降低成本、提高質(zhì)量、改善性能，使企業(yè)贏得主動(dòng)權(quán)和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

13.試述精益生產(chǎn)的內(nèi)涵。

答：精益生產(chǎn)的核心內(nèi)容是準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)方式，這種方式通過(guò)看板管理，成功地制止了過(guò)量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了“在必要的時(shí)刻生產(chǎn)必要數(shù)量的必要產(chǎn)品”的目標(biāo)，從而徹底消除產(chǎn)品制造過(guò)程中的浪費(fèi)，以及由之衍生出來(lái)的種種間接浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的合理性、高效性和靈活性。精益生產(chǎn)是一個(gè)完整的技術(shù)綜合體，包括經(jīng)營(yíng)理念、生產(chǎn)組織、物流控制、質(zhì)量管理、成本控制、庫(kù)存管理、現(xiàn)場(chǎng)管理等在內(nèi)的較為完整的生產(chǎn)管理技術(shù)與方法體系。

14.簡(jiǎn)述敏捷制造的基本概念？

答：敏捷制造(Agile Manufacturing)，以柔性生產(chǎn)技術(shù)和動(dòng)態(tài)組織結(jié)構(gòu)為特點(diǎn)，以高素質(zhì)、協(xié)同良好的工作人員為核心，實(shí)施企業(yè)間網(wǎng)絡(luò)集成，形成快速響應(yīng)市場(chǎng)的社會(huì)化制造體系。

15.簡(jiǎn)述MRP-II的基本思想？

答：在閉環(huán)MRP基礎(chǔ)之上，把物流和資金流結(jié)合在一起形成的完整的人機(jī)交互式的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。它主要完成企業(yè)的計(jì)劃管理、采購(gòu)管理、庫(kù)存管理、生產(chǎn)管理、成本管理等功能，MRPII可以在周密的計(jì)劃下有效地利用企業(yè)的各種資源，控制資金占用、縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本。