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2014-2015学年第二学期期末《先进制造技术》大作业1简答题（每小题10分，共100分）1.解释虚拟制造的含义？三种分类的目的怎样？虚拟制造技术的的关键技术有哪些？答：虚拟制造技术（virtualmanufacturingtechnology，VMT）是以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。在VMT的关键技术中，除了上述高性能计算机系统软硬件设备之外，还包括实时三维图形系统和虚拟现实交互技术。利用实时三维图形系统，可以生成有逼真感的图形，图像具有三维全彩色、明暗、纹理和阴影等特征。虚拟现实是一种交互式的先进的计算机显示技术，双向对话是它的一种重要工作方式。就虚拟现实交互技术而言，人是主动的，具有参与性，而不再是观众，有时甚至还充当主人的角色。2.CIMS的组成及其控制结构答：CIMS是通过计算机硬软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统从功能上看，CIMS包括了一个制造企业的设计、制造、经营管理三种主要功能，要使这三者集成起来，还需要一个支撑环境，即分布式数据库和计算机网络以及指导集成运行的系统技术。四个功能分系统（1）管理信息子系统（2）产品设计与制造工程设计自动化子系统（3）制造自动化或柔性制造子系统（4）质量保证子系统两个支撑分系统（1）计算机网络分系统（2)数据库分系统3.准时制生产方式中看板的功能和工作过程如何？答：1）、生产以及运送的工作指令2）、防止过量生产和过量运送3）、进行“目视管理”的工具4）、改善的工具4.举例说明快速原型制造技术通常应用的场合？答：1）在工业产品开发中的应用、应用于模具制造1、用快速成形机直接制作模具2、用快速成形件为母模，翻制软模具2）应用于电动工具的开发3）在口腔下颌骨相关治疗中的应用：在口腔修复领域中的应用；在口腔种植领域中的应用；在口腔内科及正畸科领域中的应用4）在软件无限电中的应用5）在航空领域中的应用5.自动化制造技术发展趋势。答：制造自动化技术的研究发展迅速，其发展趋势可用“六化”简要描述。即制造全球化、2014-2015学年第二学期期末《先进制造技术》大作业2制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。6.自动化制造技术经历了哪几个主要发展阶段？答：制造自动化经历了刚性自动化、柔性自动化和综合自动化三个发展阶段。7.试述精密与超精密加工的主要发展趋势，超精密加工技术目前研究主要方向是什么？答：趋势：1.向高精度方向发展，由现在的亚微米级向纳米级进军，最终达到“移动原子”的目的,实现原子级加工。2.向大型化方向发展，研制各类大型的超精密加工设备，以满足航空、航天、通信和军事的需要。3.向微型化方向发展，以适应飞速发展的微机械、集成电路的需要。4.向超精结构、多功能、光机电一体化、加工检测一体化等方向发展，广泛的采用先进的检测监控技术实时误差补偿。5.不断提出一些新工艺和复合加工技术，使加工的材料的范围不断扩大。研究方向：1.超精密加工的加工机理。微细加工机理研究；微观表面完整性研究；在超精密范畴内的对各种材料（包括被加工材料和刀具磨具材料）的加工过程、现象、性能以及工艺参数进行提示性研究。2.超精密加工设备制造技术。纳米级超精密车床工程化研究；超精密磨床研究；关键基础件，如轴系、导轨副、数控伺服系统、微位移装置等研究；超精密机床总成制造技术研究。3.超精密加工刀具、磨具及刃磨技术。金刚石刀具及刃磨技术、金刚石微粉砂轮及其修整技术研究。4.精密测量技术及误差补偿技术。纳米级基准与传递系统建立；纳米级测量仪器研究；空间误差补偿技术研究；测量集成技术研究。5.超精密加工工作环境条件。超精密测量、控温系统、消振技术研究；超精密净化设备，新型特种排屑装置及相关技术的研究。8.解释反求工程的含义，分为哪几个方面？应用领域有哪些？答：反求工程(ReverseEngineering,RE),也称逆向工程、反向工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程，是一个从样品生成产品数字化信息模型，并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下，在对零件原形进行测量的基础上形成零件的设计图纸或CAD模型，并以此为依据利用快速成型技术复制出一个相同的零件原型。当要设计需要通过实验测试才能定型的工件模型时，通常采用反求工程的方法。比如航天航空领域，为了满足产品对空气动力学等要求，首先要求在初始设计模型的基础上经过各种性能测试（如风洞实验等）建立符合要求的产品模型，这类零件一般具有复杂的自由曲面外型，最终的实验模型将成为设计这类零件及反求其模具的依据。在美学设计特别重要的领域，例如汽车外型设计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果，而不采用在计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法，此时需用反求工程的设计方法。修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等，此时不需要对整个零件原型进行复制，而是借助反求工程技术抽取零件原形的设计思想，指导新的设计。这是由实物逆向推理出设计思想的一种渐近过程。9.开环和闭环数控系统的定义答:开环数控一般是指步进控制，只有指令输出，没有回馈信号，全闭环是指伺服系统控制，切受控端有位置检测信号，并且能自动控制在指定的位置，半闭环是指通过伺服马达的编码器来检测回授信号控制位置2014-2015学年第二学期期末《先进制造技术》大作业310.根据你的理解机器人技术的发展方向？将来能否完全取代自然人？说明理由。答：机器人技术将向着自学习、自适应、智能性控制方向发展，将开发出具有灵活的可操作性和移动性，丰富的传感器及其处理系统，全面的智能行为和友好协调的人-机交互能力的高级机器人。机器人可替代人类的9大工种，但还不能完全取代人类。人工智能，这个曾经看似遥远的技术如今正大步迈向现实。据英国《每日邮报》报道，一位人工智能领域的专家预测称，办公室工作将在5年内完全消失，届时智能机器人将会取代人类员工。看来，机器人挤压就业机会的担忧已经近在眼前。而究竟哪些职业将遭遇这个高科技产品的威胁?1）车间工人：实际上，生产车间的许多工作已经开始被机器人取代。早在2007年，有“智能化机械手”之称的焊接机器人就已现身三一挖机生产线。2）行政文书：英国人工智能公司塞拉顿公司首席执行官奥安德鲁-安德森表示，人工智能机器人能够迅3）客户服务经理：今年早些时候，国际商用机器公司把超级计算机“沃森”安排在机器人呼叫中心工作。这一人工智能系统扮演起了客户服务经理的角色。4）、家政、餐饮等服务人员：据英媒报道称，今年早些时候，康奈尔大学的学生们发明了一种能够取送食物和饮料，做家务并完成其他日常工作的机器人。这必然会威胁到餐饮业的服务员以及家政公司保姆人员的就业机会。5）律师：美国加州大学洛杉矶分校安得森管理学院的经济学教授、安德森预测中心主任爱德华-里默声称，一项对加利福尼亚经济的调查显示，“机器人对蓝领工作的影响在持续，而白领工作也受到了微型处理器的冲击。”比如一些律师事务所也开始采用人工智能软件来扫描浏览堆积如山的法律文件。6）外科医生：人们越来越离不开机器人。因为它们不仅优秀，还能做到许多人类企图做到却做不到的精确度更高的事情。比如使用机器人做手术，比一名高薪聘请的名医精确度更高，而且病人康复时间更短，并发症更少。7）新闻工作者：就连“新闻工作者”这个职业，也开始受到威胁。因为有研究人员已经在开发能够收集事实并会写新闻稿的程序了。那意味着几年以后，可能是一个机器人在写报纸专栏!8）清洁工：捷克共和国的Neovision公司早在2011年就推出过一款名叫Jetty的视觉引导机器人，它能对空调系统进行清理和检查，清理通风道系统组件或者工业的通风口，包括极难清理的死角地带。9）专业救灾人员：不仅上述职业或将有机器人取代，一些危险的工作在将来也完全可以交给智能机器人。在日本地震救灾活动中，就有不少军用机器人冲到了救援前线。比如蛇形机器人、轮滑式机器人、呼吸探测机器人、无敌机器蟑螂等深入各种危险的、救援人员难以到达的地方探测生命迹象，进行救援活动。