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先进制造技术复习题一、填空题1．先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群和制造技术环境三个技术群。5．先进制造基础技术的特点除了保证优质、高效、低耗外，还应包括无污染。6．微细加工中的三束加工是指电子束，离子束，激光束。8.绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。11.超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构，这种主轴通常被称为空气轴承主轴。12.快速原型制造常用的工艺方法光固化成形，叠层实体制造，选择性激光烧结，熔融沉积制造。15.虚拟制造技术是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持，在产品设计或制造系统的物理实现之前，就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态，从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。17.大规模集成电路的微细制作方法有外延生长，氧化，光刻，选择扩散，真空镀膜。18.优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础，以计算机为基础。20.快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料是热塑性材料。27.优化设计的三要素是：目标函数，设计变量，约束条件。31.绿色设计的主要内容包括：绿色产品设计的材料选择与管理，产品的可拆卸性设计，可维修设计，产品的可回收性设计，绿色产品的成本分析，和绿色产品设计数据库。绿色产品设计的材料选择与管理；产品的可拆卸性设计；产品的可回收性设计。35.LIGA技术的工艺过程分为：(1)深层同步辐射X射线光刻；(2)电铸成型；(3)模铸成型。36.微细加工工艺方法主要有：三束加工技术，光刻加工，体刻蚀加工技术，面刻蚀加工技术，LIGA技术，牺牲层技术和外延生长技术。37.工业机器人一般由机械系统，控制系统，驱动系统和智能系统等几个部分组成。38.柔性制造系统的组成包括：加工系统，物流系统，信息控制系统和一套计算机控制系统。39.MRP和MRPII分别是指物料需求计划和制造资源计划，而ERP是指企业资源计划，其核心思想是完全按用户需求制造。43.高速切削通常使用的刀具材料有：1)硬质合金涂层刀具2超细晶粒硬质合金3)立方氮化硼4)氮化硅聚晶金刚石44.工业机器人的按系统功能分：1)专用机器人2)通用机器人3)示教再现机器人4)智能机器人45.工业机器人的性能特征：通用性，柔性，灵活性，智能化46.PDM四层体系结构分别为：第一层用户界面层、第二层核心功能、第三层框架核心层、第四层系统支持层。47.CIMS的三大特征分别为数据驱动、集成、柔性。49.CIMS分成五个层次，即工厂级、车间级、单元级、工作站级和设备级。21、压电驱动技术是压电学和超声学在机械领域的应用。22、二、单项选择题2．高速加工机床的进给系统机构大多采用（a）a.直线电机b.滑动丝杠传动机构c.摩擦传动机构4．机床进给伺服系统常用的检测角位移的原件是（d）a.感应同步器；b.光栅；c.容栅；d.脉冲编码器5.ERP的含义是（c）a.制造资源计划b.物料需求计划c.企业资源计划d.产品数据管理6．下列哪种说法不符合绿色制造的的思想（c）a.对生态环境无害b.资源利用率高，能源消耗低c.为企业创造利润8．计算机集成制造技术强调（c）a.企业的经营管理b.企业的虚拟制造c.企业的功能集成9．FMS非常适合（c）a.大批大量生产方式b.品种单一、中等批量生产方式c.多品种、变批量生产方式10．在进行纳米级测量非导体的零件表面形貌时，常采用的测量仪器为（c）a.光学显微镜b.扫描隧道显微镜c.原子力显微镜13.光刻加工的工艺过程为：（c）a.①氧化②沉积③曝光④显影⑤还原⑦清洗b.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦扩散c.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦还原14.光刻加工采用的曝光技术中具有昀高分辨率的是（c）a.电子束曝光技术b.离子束曝光技术c.X射线曝光技术15.硅微体刻蚀加工和硅微面刻蚀加工的区别在于（a）a.体刻蚀加工对基体材料进行加工，而面刻蚀加工不对衬底材料进行加工；b.体刻蚀加工不对基体材料进行加工，而面刻蚀加工对衬底材料进行加工；c.体刻蚀加工可获得高纵横比的结构，而面刻蚀加工只能获得较低纵横比的结构；16.工业机器人有多种分类方式，下列不属于按驱动方式分类的是（d）a.气压传动机器人;b.液压传动机器人;c.电器传动机器人;d.智能机器人；21.在进行纳米级测量两个导体的表面形貌时，常采用的测量仪器为（b）a.电镜b.扫描隧道显微镜c.图像处理技术23.微细加工技术中的刻蚀工艺可分为下列哪两种（b）a离子束刻蚀、激光刻蚀b.干法刻蚀、湿法刻蚀c.溅射加工、直写加工25.衡量机器人技术水平的主要指标是（a）a.自由度b.工作空间c.提取重力d.运动速度26.在机器人控制系统中下列不属于按其控制方式划分的是（d）a.集中控制方式b.主从控制方式c.分散控制方式d.点位式28.CIMS的两个支撑子系统是（c）a.工程设计自动化子系统、管理信息子系统；b.制造自动化子系统、质量保证子系统c.计算机网络子系统、数据库子系统29.下列不是制造自动化分系统的是(a)a.机械加工系统b.控制系统物c.质量保证子系统d.监控系统35.下列不属于先进制造工艺所具有的显著特点的是（b）a.优质；b.能耗大；c.洁净；d.灵活36.下列属于可回收性设计原则的是（d）a.避免有相互影响的零件组合，避免零件的无损b.避免使用与循环利用过程不想兼容的材料或零件c.实现零部件的标准化、系列化、模块化，减少零件的多样性d.易于拆卸，易于分离三、判断题2.原子力显微镜可以进行纳米表面形貌测量。（）4.超高速机床要求主轴的转速很高，但进给速度不需要提高。（）6.虚拟制造的类别有：以设计为中心的虚拟制造、以生产为中心的虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造。（）8.超高速切削加工有色金属时，通常采用金刚石砂轮进行磨削。（）10.CIMS是指计算机集成制造系统，而FMS的含义是柔性制造系统。（）12.激光束、离子束、电子束均可对工件表面进行改性。（）15.美国联邦科学、工程和技术协调委员会将先进制造技术分为主体技术群，支撑技术群和管理技术群。（）16.STEP指的是由国际标准化组织（ISO）制定的“产品数据模型交换标准”。（）18.刚性自动化制造以大批量生产为模式、以降低成本为目的。（）19.对于可修复产品，其平均寿命是指产品从开始工作到发生失效前的平均工作时间。（）22.到目前为止，还没有一种刀具材料可以是使其刀具的刃口圆弧半径达到纳米级。（）23.液压传动式，磁致伸缩式，流体膜变式和压电陶瓷式都可以超精密机床的微量进给装置。（）24.高速主轴单元是高速加工机床昀关键的部件，其高速化指标dn的值至少应达到1×106。（）25.在快速原型制造技术中，SLA指的是选区激光烧结法。（）27.FMS机床设备的配置形式有互替式和互补式两种。（）28.扫描隧道显微镜（STM）能够在纳米尺度下进行表面微观测，适用于金属、非金属等材料。（）35.所谓托盘，就是产品从一道工序转移至另一道工序的备忘卡片或传票。通过看板，可以有效地组织生产，能够对生产系统中物流的速度和大小进行有效的调节。（）37.纳米材料的体积效应是指由于纳米粒子体积极小，所包含的原子数很少，相应的质量极小，随着纳米粒子的直径减小，能级间隔增大，电子移动困难，电阻率增大，从而使能隙变宽，金属导体将变为绝缘体。（）41.绿色设计技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。（）44.FMS的自动化仓库一般由货架、堆垛机和计算机控制管理系统组成。（）45.FMS控制系统一般采用三层递阶控制结构，包括：系统管理与控制层、过程协调与监控层、设备控制层，在上述三级递阶控制结构中，每层的信息流都是单向流动的。（）四、问答题1、先进制造技术的概念先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息（计算机与通信、控制理论、人工智能等）、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。8、论述先进制造技术的发展趋势。（20分）1、数字化2、精密化3、极端化4、自动化5．、集成化6、网络化7、智能化8、绿色化9简述超高速加工的优越性。（20分）1、加工效率高2、切削力小3、热变形小4、加工精度高、加工质量好5、加工过程稳定6、良好的技术经济效益3、微机械研究中的关键问题是什么？（20分）1、微型传感器与控制技术研究2、材料科学方面3、基础科学方面4、驱动技术5、研究将电能转变为大变形能的固体材料或复合材料6、微型机构7、微型加工和装配技术4、简述工业机器人技术发展趋势？1、机器人的智能化2、机器人的多机协调化3、机器人的标准化4、机器人的模块化5、机器人的微型化5、简述虚拟制造的关键技术？1、虚拟实现技术2、制造系统建模3、虚拟产品开发4、制造过程仿真5、可制造性评价6、实现清洁生产的基本途径？1、改进产品设计，调整产品结构，选择绿色原材料，生产原料闭路循环、资源综合利用，防止对环境的不利影响。不采用对环境有害的原料，不生产对环境有害的产品。2、改革生产工艺和设备，开发全新生产流程，昀大限度地提高生产效率，减少污染排放。3、加强生产管理，发展环保技术，减少和杜绝生产中的跑、冒、滴、漏。4、进行产品的生命周期评价或清洁生产审计，对症下药地提出清洁生产方案并进行可行性分析。建立企业环境管理体系，为企业持续进行清洁生产提供组织和管理保障。7、简述绿色再制造的主要关键技术？1、再制造毛坯快速成形技术2、先进表面技术3、纳米复合及原位自愈合成技术4、修复热处理技术5、应急维修技术6、再制造特种加工技术7、再制造机械加工技术等8、论述绿色制造的发展趋势。1、全球化2、社会化3、集成化4、并行化5、智能化6．、产业化1、制造 所谓制造即为人类按照市场需求 运用主观掌握的知识和技能 借助于手工或可以利用的客观物质工具 采用有效的工艺方法和必要的能源 将原材料转化为昀终物质产品并投放市场的全过程。2、制造系统 指由制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个具有特定功能的有机整体。3、制造业 指将制造资源 包括物料、设备、工具、资金、技术、信息和人力等 通过制造过程转化为可供人们使用和消费的产品的行业。4、市场及特征 指一定期、一定地点的商品交易的场所。特征 不确定性、国际化和全球化、新兴产业的崛起、市场质的短缺和动态的非均衡、虚拟市场和代理是未来市场的重要形式。5、产品和特征 指提供给市场 满足人们某种欲望或需求的一切东西。特征:个性化和多样化、寿命周期的趋短、智能化、绿色化。6、价值工程 以产品的功能分析为核心 以科学的方法为工具 寻求功能与成本的昀佳组合以获得昀佳的产品价值。V产品的价值 在价值工程中产品价值的通俗含义V=F/CF产品功能 功用、效能、作用、用途、目的等。C产品成本 实现功能所支付的全部费用。7、价值工程分析对象选择的基本方法综合加权评分法、ABC分类法、价值系数分析法8、反求工程 以已有的产品为基础 进行消化、吸收并进行创新改进 使之成为新产品。9、反求工程设计的基本步骤 分析阶段、再设计阶段、反求产品的制造阶段。10、模型重构 根据所采用的样本几何数据在计算机内重构样本模型的技术。11、样本重构的基本步骤 数据预处理、网格模型生成、网格模型后处理12、绿色产品 指以环境和环境资源保护为核心概念而设计产生的、可以拆卸和分解的产品 其零部件经过翻新处理后可以重新利用。13、机械工艺流程 毛坯的成形准备阶段、车削加工阶段、表面改性处理阶段14.机械零件成形方法 受迫成形、去除成形、堆积成形15、超精密加工 包括了所有能使零件成形、位置和尺寸精度到微米和亚微米范围的机械加工方法。16、超精密车削对刀具的要求 极高的硬度、耐用度和弹性模量 以保证刀具有很长的寿命和很高的尺寸耐用度刃口能磨得及其锋锐 人口半径p值极小 能实现超薄的切削厚度刀刃无