先进制造技术复习题

先进制造技术复习题先进制造技术的概念：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。先进制造技术的概念与特点：(1)先进制造技术不是一项具体的技术，而是一项综合系统的技术；(2)先进制造技术的先进性是建立在不断地汲取其他相关领域新技术的基础上的，是动态的、相对的，随时间而变化的；(3)创新是先进制造技术的灵魂，并贯穿于制造全过程(产品创新、生产工艺过程创新、生产手段创新、管理创新、组织创新及市场创新)；(4)技术与管理的结合是先进制造技术的一个突破，新的制造模式的层出不穷是人类生产活动的一大进步；(5)市场和工业界的需求是先进制造技术的出发点与归宿，是先进制造技术的动力和目标。先进制造技术成果的成败取决于市场检验，企业是先进制造技术的创新主体。对先进制造技术的研究分为下述4大领域：1.现代设计技术a.设计方法现代化•优良性能设计基础技术•竞争优势创建设计技术•全生命周期设计•绿色产品设计技术b.设计手段计算机化•有限元法•优化设计•计算机辅助设计•CAD/CAM一体化技术•工程数据库2.先进制造工艺技术•精密铸造成型工艺•精密与超精密加工•高速及超高速加工•现代特种加工•快速成形制造•虚拟制造3.制造系统自动化技术a.数控技术•数控装置•进给系统•主轴系统•NC程序编制b.工业机器人•机器人操作机•控制系统•传感器•生产线总线控制c.柔性制造及计算机集成制造•加工系统•物流系统•调度与控制•故障诊断d.自动检测与信号识别技术•数据获取•数据处理•特征提取与识别e.过程设备工况监测与控制•过程监视系统•在线反馈质量控制4.现代生产经营和管理技术a.先进制造生产模式•敏捷制造系统(AMS)•智能制造系统(IMS)•精良生产(LP)•并行工程(CE)b.集成管理技术•企业资源管理(ERP)•产品数据管理(PDM)•供应链管理(SCM)•客户关系管理(CRM)•基于作业的成本管理(ABC)•现代质量保障体系列举设计的一般原则：1.创新原则。通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等对已有产品的革新。2.实用原则设计的产品为实现其目的而具有的基本功能。3.经济原则指以最低的费用取得最佳的效果。4.便于制造原则设计方案应该以较低的成本制造成产品。5.便于拆装原则设计的产品应该方便装配、拆卸。6.美观原则美观原则是多元化的，它受到消费者、功能、技术、文化传统等多方面的影响。7.道德原则考虑与人、社会、环境的关系，必须遵守道德原则。8.可持续发展原则既满足当代发展的需求，有考虑未来发展的需要。产品的成本包括：制造成本、材料成本、维护成本、使用寿命、运输成本、储存成本、回收成本等。价值优化的原理：功能不变的前提下降低成本，成本不变的前提下增加功能，在增加功能的同时降低成本。传统的串行产品开发顺序为：市场调研→产品计划→产品设计→样机试制→修改设计→工艺制定→正式投产；并行工程的定义、特点与目标：并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。并行工程的目标为提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。DFX技术可以分成两类：一类是面向产品生命周期某环节的设计，如，面向加工DFM、面向装配DFA、面向检验DFI、面向服务的设计DFS等。另一类为面向产品性能因素的设计，如，面向质量DFQ、面向成本DFC、面向时间DFT、面向环境DFE、面向可靠性的设计DFR等。PDM虚拟现实技术是一种三维计算机图形技术与计算机硬件技术发展而实现的高级人机交互技术，让用户通过视觉、听觉、触觉、甚至嗅觉和味觉等多种知觉方式实时地与计算机所建造的仿真环境发生相互作用。虚拟现实的三项指标：实时性(realtime)、沉浸性(immersion)、交互性(interactivity)虚拟现实技术硬件：具有独特输入/输出装置的特殊人机界面，如头盔式显示器HMD、跟踪器、数据手套、定位器等。列举常用的三维CAD/CAM软件：CATIA、NX、PRO/Engineering、Solidworks、AutoCAD三坐标测量机由：主机、测量系统、计算机、控制系统、遥控操作盒、打印机等组成三坐标测量机中典型的零部件是：测头系统、空气轴承、光栅尺。根据结构形式，三坐标测量机可分为：桥式测量机、龙门式测量机、水平臂式、关节臂式测量机、激光跟踪式。三坐标测量机的常用的测头有：触发式、接触扫描式、激光测量和CCD测量等。列举减材制造、等材制造和增材制造的加工方法：车削/铣削/钻削、锻造、3D打印。快速原型技术的原理为：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。快速原型技术常用的方法有：立体光固化成型系统(SLA)、分层实体制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）、熔融沉积成型制造（FDM）、3D打印。叙述利用硅胶模快速制造零件的过程。超高速切削的显著标志：被加工金属材料在切除过程中的剪切滑移速度达到或超过某一阈值，开始趋向最佳切削条件，使得切削力、温度、刀具磨损、加工表面质量等明显优于传统切削速度下的指标。与常规切削相比，高速切削的特征数据：切削速度为常规高5~10倍左右，进给速度提高5~10倍，单位功率的金属切除率提高了30~40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低（2～3%），切削振动几乎消失。应用于加工的激光器主要有：YAG固体激光器和CO2气体激光器。激光加工的主要应用：激光雕刻、激光焊接、激光打孔、激光打标、激光3D打印。按工艺用途，数控机床可分为：1、金属切削类数控机床。数控车床、数控铣床、加工中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等；2、金属成型类数控机床。数控折弯机、数控弯管机、数控回转压力机等；3、数控特种加工类机床。数控线切割机、数控电火花机床、数控激光加工机；4、其他类型数控机床。数控火焰切割机、数控三坐标测量机等；加工中心与数控铣床最重要的差别是什么？刀库柔性制造单元的构成：数控机床、机器人、自动夹具。车削加工中心为什么可以铣削键槽及平面。叙述数控系统全闭环控制的工作原理。加工中心常用的刀库形式：盘式、链式、斗笠式。工业机器人通常由控制系统、驱动-传动装置及执行机构组成。工业机器人谐波减速器主要由三个基本构件组成分别是：（1）带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮），它相当于行星系中的中心轮；（2）带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮），它相当于行星齿轮；（3）波发生器H，它相当于行星架。作为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。RV减速器：按运动形式分，常见工业机器人种类有：手臂运动式（关节式）、直角坐标式、SCARA、并联机器人（DELTA）