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第一部分机械设计及现代设计方法1、机械设计技术的发展可以分为五个阶段：直觉设计、经验设计、半经验设计、半自动设计、自动化设计2、机械设计及其应该满足的基本要求功能性要求、可靠性要求、经济性要求、劳动保护要求、其他特殊要求3、机械设计零件应该满足的基本要求强度、刚度、寿命的要求，结构工艺性要求，可靠性要求，经济性要求，质量小要求其中：强度是衡量零件抵抗破坏的能力.刚度是衡量零件抵抗弹性变形的能力寿命是指零件正常工作的期限4、机械设计的方法理论设计、经验设计、模型实验设计5、机械设计的一般步骤动向预测、方案设计、技术设计、施工设计、试生产6、有限元分析方法的基本思想有限元是一种以计算机为手段，通过离散化将研究对象变成一个与原结构近似的数学模型，在经过一系列规范化的步骤求解应力、位移、应变等参数的数值计算方法。7、离散化的概念离散化是将连续体分割成若干通过节点相连接的单元，这样一个有无限自由度的结构，变成一个有限自由度的结构，该过程还包括了对单元和节点进行编码，以及局部坐标和整体坐标的确定。8、有限元法主要计算步骤连续体离散化，单元分析，整体分析9、优化设计的概念优化设计是在一定的技术和物质条件下，取得一个技术经济指标为最佳方案。其中：最优化技术是优化设计全过程的各种方法的技术总称，包括优化设计的建模问题以及优化设计的问题求解。其中：机械优化设计指的是将工程设计问题安优化设计的规定格式建立数学模型，选择合适的优化设计方法以及编制出计算机程序，然后再通过电子计算机自动获得最优结果。10、优化设计的基本术语目标函数，设计变量，约束条件11、我国机电产品的设计原则可靠性，适应性，经济性12、可靠性设计的概念可靠性设计将概率论，数理统计，失效物理和机械学相互结合的方法，主要是将传统中视为单值的设计变量而实际上具有多值得设计变量看成是具有某种分布规律的随机变量，用概率论与数理统计的方法设计出符合机械产品可靠性指标和整机的主要参数。13、可靠性设计的主要内容可靠度设计、可靠性预测、可靠性分配14、可靠性设计的指标可靠度、失效率、平均寿命15、计算机辅助设计（CAD）CAD指的是设计过程中，利用计算机作为工具，帮助技术人员进行设计的一切技术总合。16、模块化设计的概念为了开发出多种功能的不同产品，不必对每种产品单独设计，而是精心设计出多种模块，将其经过不同的方式组合来构成不同的产品，以解决产品品种、规格、设计制造周期、成本的矛盾。其中：模块是一组具有同一功能和结合要素，但是性能、规格、结构不同却能互换的单元。17、模块化设计的步骤系列模块化产品的研制过程，单个产品的模块化设计18、模块化设计的主要方法横系列模块化设计纵系列模块化设计全系列模块化设计横系列和跨系列模块化设计全系列和跨系列模块化设计19、模块化设计的关键技术模块的标准化、模块的划分20、价值工程的概念价值工程是研究产品的功能，价值，周期费用之间的联系，试图以最小的资源和能源消耗或最低的寿命周期费用，可靠地实现必要的功能，从而获得最大的价值。其中：价值工程的三个基本概念是：功能、价值、周期费用价值工程的核心是功能分析21、提高产品的价值方法功能分析、性能分析、成本分析22、绿色产品的概念绿色产品就是在产品的整个生命周期内，符合特定的环境保护要求，对生态环境无害或者危害甚少，资源利用率高，能源消耗率低的产品。23、绿色产品的内涵优良的环境友好性最大限度的利用资源最大限度的节约能源24、绿色设计的基本思想在产品的整个生命周期内，着重考虑产品的环境属性，并将其作为设计目标。在满足环境目标的同时，保证产品应有的基本功能、使用寿命、质量等。25、绿色设计的要求在产品的设计阶段要按照环境保护要求合理的选择原材料工程，结构工艺。在产品的制造过程中要降低能耗，不产生毒副作用。在产品的回收阶段要着重考虑其回收性和拆卸性。26、绿色设计的三个主要阶段追踪材料工程，确定材料工程输入和输出之间的平衡。对特殊产品或产品种类分配环境费用，并确定响应的产品价值。对设计过程进程进行系统性的研究，而不是将注意力集中在产品本身上。27、绿色设计与传统设计的区别绿色设计要求在设计阶段就要把降低能耗、易于拆卸、再生利用和环境保护与产品性能、质量、寿命、成本的要求列为同等的设计目标。28、绿色设计的主要内容绿色产品的描述与建模绿色设计材料工程的选择与管理绿色产品的可回收性设计绿色产品的可拆卸性设计绿色产品的成本分析绿色设计数据库29、绿色设计的关键技术绿色产品评价体系、方法的研究绿色设计模型的建立绿色设计数据库资料的收集整理与数据库的建立绿色设计方法的系统研究及知识库的建立30、动态设计的基本内容动态设计首先由CAD系统产生机械系统的零件图和装配图，由此得到产品的初始结构，然后再将初始结构分为若干子结构在建立各个子结构的动态模型，有了动态模型就可以对各个子结构进行动力分析，求得固有频率、振型、振幅等动态参数，再对结构进行分析，研究比较，得到最优结果，然后将子结构模型综合为整机动力学模型，再对整机动力模型进行动力分析和灵敏度分析，如果结构不太理想则要对结构进行修改，直到求得动态特性最优设计。31、动态设计分为两类基本问题动态设计过程动态修改，优化，再设计过程32、动态设计的一般步骤系统的动态模型载荷识别动态特性动态响应载荷谱寿命估计系统仿真减振防振33、并行设计的概念为了缩短开发周期，提高产品的质量，降低设计制造成本，而逐步和建立起来的新的设计思想和策略方法。34、并行设计的核心因素质量、时间、成本35、并行设计的技术特征产品开发过程的并行重组支持并行设计的群组工作方式统一的产品信息模型具有人工智能处理不完备，不确定的信息功能基于时间的决策分布式软件环境开放式的系统界面36、并行设计的关键技术产品并行开放过程的建模及优化支持并行设计的计算机信息系统模拟仿真技术产品综合性能评价的决策系统并行设计中的管理设计37、模糊设计的概念运用模糊数学原理，针对工程中研究对象的特点，分析、量化、研究、决策设计中的模糊因素，模拟人的经验，思维与创造力，设计模糊化、智能化的软件与硬件产品的综合性学科。38、模糊设计的理论基石和关键模糊集合和隶属函数39、工程设计的内容分类数值计算型工作给予回符号性知识模型和符号处理的推理型工作，主要是方案设计工作40、专家系统专家系统是一种计算机程序，是基于知识的智能程序，是一专家的水平来完成一些重要的问题的计算机应用系统，擅长符号处理和逻辑推理。41、人工神经网络人工神经网络是有大量简单的神经元，相互连接而成的自适应非线性动态系统，具有很强的自学和自适应能力。42、三次设计的理论核心其思想是在产品的设计阶段就进行质量控制，试图用最低的制造价格制造出满足顾客要求的，对社会造成损失最小的产品。43、三次设计概念系统设计参数设计（健壮设计）公差设计其中：健壮设计包括：第一、考虑各种参数，选择最佳参数值，使产品对于种种干扰不灵敏；第二、是减少各种干扰因素的干扰性。第二部分先进制造技术1、先进制造技术的概念先进制造技术是指再制造领域内采用高兴科学技术的总称，即制造过程中强调采用信息技术、计算机技术、管理技术，将传统的制造技术和先进的科学技术结合前来，进行多学科的交叉融合。其中：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、数控（NC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造（CIMS）、快速成型制造（RPM）。2、机电一体化的定义机电一体化是在机械的主功能、动力功能、控制功能上引入电子技术，并将机械设置，电子设备和软件等有机的结合起来构成的系统。3、机电一体化包含两成含义机电一体化技术和机电一体化产品其中：机电一体化技术是将微电子技术、微电子技术、计算机技术、机械技术相结合的一种综合性技术。4、机电一体化产品的设计方法机电互补法融合法组合法其中：机电互补法指用通用或者专用的电子部件，取代原产品中复杂的机械功能部件。融合发是将部分功能部件和所有功能部件有机的融为一体，成为新的机电一体化产品。组合法是将各机电互补型功能部件设计成相对独立的模块，最后再集合成一体化产品。5、机电一体化设计类型开发性设计适应性设计变异性设计其中：开发性设计是根据任务的原理和要求，创造的设计出质量和性能满足要求的产品。适应性设计是在功能原理和基本方案不变的情况下，对现有产品进行局部的更改，以改进产品的性能和质量。变应性设计是在方案的功能结构不变的情况下，仅改变产品的规格尺寸，使之适应不同的使用条件。6、机电一体化的主要组成及功能机械本体部分动力部分传感部分驱动部分执行部分控制及信息部分其中：机械本体部分是系统所有功能元素的机械支持结构，包括机身、框架、机械连接。动力部分按照系统的控制要求，为系统提供能量及动力。传感部分是系统对本身和外界环境各种参数检测，变成可以识别的信号，传输到处理单元，经过分析后产生处理信息，一般由传感器和仪表组成。驱动部分是在信息控制作用下提供动力，驱动各种执行机构完成各种动作和功能。执行部分可根据控制信息和指令，完成要求的动作。控制及信息部分将来自传感器的信息和外部输入命令进行集中、存储、分析、加工、根据处理结果，产生相应的指令。7、CAD/CAM的基本概念其指的是以计算机最为主要技术手段来生产和处理各种数字信息和图形信息，以进行产品的设计与制造。8、当前CAD/CAM系统的发展要求系统功能丰富、灵活、使用可靠、使用产品覆盖面广、用户界面友好。系统的可扩充性好，便于二次开发出适应不同用户的应用系统。系统的开放性好，便于与其他CAD系统交换与共享产品的设计与制造数据。系统集成度高，系统内各组成模快或具有统一的数据模型、数据库、或模块间的数据交换比较顺畅。9、CAD/CAM系统应用用于设计方案的动态修改用语机械制造工艺过程用语企业管理10、CAD/CAM的组成系统由工作人员、硬件、软件构成其中：电子计算机及外围设备称为硬件系统，操作系统和应用软件称为软件系统。11、CAD/CAM系统计算机配置类型工作站CAD系统，适用于特大规模的CAD系统。主机—终端CAD系统，适用于较大规模的CAD系统。以微机为主体的CAD系统，适用于小型CAD系统。12、CAD/CAM系统选择原则提前培训，以软件为主、适当配置计算机硬件系统的原则。其中：软件可分为系统软件和应用软件。13、CAD/CAM的发展趋势集成化、智能化、网络化14、数控技术的概念数控技术是综合了计算机技术、微电子技术、自动化技术、电力电子技术和现代化机械制造技术等的柔性制造技术。15、数控机床的组成输入装置数控装置伺服系统机床主体16、数控机床的分类点位控制系统直线控制系统连续控制系统17、柔性制造技术的概念柔性制造技术是一个能迅速响应市场需求而相应调整生产品种的制造技术。18、柔性制造系统柔性制造系统是由若干台数控设备，物料运输装置和计算机控制系统组成的，并能更具制造任务和产品品种的变化而迅速进行高速的自动化制造系统。19、柔性制造系统的特征系统由计算机控制和管理系统采用了NC控制为主的多台加工设备和其他生产设备系统中的加工设备和生产设备有物料输送装置连接20、柔性制造系统的主要特点柔性和自动化其中柔性包括了生产柔性和工艺柔性21、柔性制造系统的一般组成加工系统（一般是加工中心）物料系统（工件和刀具的运输和存储）计算机控制系统（中央计算机及其网络）22、计算机集成制造系统计算机集成制造系统又称计算机综合制造系统。他是在网络、数据库支持下，由计算机辅助设计为核心的工程信息处理系统、计算机辅助制造为核心的加工、装配、检测系统所组成的综合体。其中：在功能上，计算机集成制造包含了一个工厂所生产经营活动。在集成上，计算机集成制造不是工厂各个环节自动化简单的叠加，而是在计算机网。23、CIMS的发展分为三个阶段以信息集成为特征的阶段以过程集成为特征的阶段以企业集成为特征的阶段24、计算机集成制造的构成功能构成结构构成学科构成其中：功能构成由设计功能、加工制造功能、生产经营管理功能组成结构构成由公司、工厂、车间、单元、工作站、设备组成学科构成由系统科学，计算机科学与技术，