1、先進制造技術試題一、填空題（每空2分，共30分）1、典型FMS的三個子系統是： 加工系統 、 運儲系統 、計算機控制系統。2、先進制造技術的特點：先進性 、規范性、實用性、集成性、系統性、動態性。3、CIMS系統的三要素：人 、經營、 技術。4、FMS中央管理計算機肩負的任務：控制、 監控、監視。二、名詞解釋（共15分，每題3分）1、DFC Design For Cost的意思是面向成本的設計，它最早出現于九十年代初期，屬于并行工程中的DFX（Design For X）技術的一個分支。面向成本的設計是指在滿足用戶需求的前提下，盡可能地降低成本，通過分析和研究產品制造過程及其相關的銷售、使用、維

2、修、回收、報廢等產品全生命周期中的各個部分的成本組成情況，并進行評價后，對原設計中影響產品成本的過高費用部分進行修改，以達到降低成本的設計方法。DFC將成本作為設計的一個關鍵參數，并為設計者提供分析、評價成本的支持工具。2、AM敏捷制造（Agile Manufacturing）敏捷制造是在具有創新精神的組織和管理結構、先進制造技術（以信息技術和柔性智能技術為主導）、有技術有知識的管理人員三大類資源支柱支撐下得以實施的，也就是將柔性生產技術、有技術有知識的勞動力與能夠促進企業內部和企業之間合作的靈活管理集中在一起，通過所建立的共同基礎結構，對迅速改變的市場需求和市場進度作出快速響應。敏捷制造比起

3、其它制造方式具有更靈敏、更快捷的反應能力。3、CE 并行工程即concurrent engineering，簡稱CE，是集成地、并行地設計產品及其零部件和相關各種過程（包括制造過程和相關過程）的一種系統方法。換句話說，就是融合公司的一切資源，在設計新產品時，就前瞻性地考慮和設計與產品的全生命周期有關的過程。在設計階段就預見到產品的制造、裝配、質量檢測、可靠性、成本等各種因素。4、CIM Computer Integrated Manu-facturing,簡稱CIM。20年來，CIM概念不斷得以豐富和發展。CIM在世界各工業國的推動下，歷經了百家爭鳴的概念演變而進入蓬勃發展時期。80年代初，美

4、國和日本關于CIM的定交基本上都是緊密圍繞制造和產品開發這一范圍。德國自80年代初期開始注意探討CIM這一主題，出現了各種不同的概念定義，直到1985年(聯邦)德車經濟和平委員會(AWFA)提出了CIM的推薦性定義，取得了一定程度上的統一。5、FMS 柔性制造系統是由統一的信息控制系統、物料儲運系統和一組數字控制加工設備組成，能適應加工對象變換的自動化機械制造系統，英文縮寫為FMS。FMS的工藝基礎是成組技術，它 按照成組的加工對象確定工藝過程，選擇相適應的數控加工設備和工件、工具等物料的儲運系統，并由計算機進行控制，故能自動調整并實現一定范圍內多種工件的成批高效生產(即具有“柔性”)，并能及

5、時地改變產品以滿足市場需求。三、簡答題 （共15分,每題5分）1、先進制造技術的內涵目前對先進制造技術尚沒有一個明確的、一致公認的定義，經過近年來對發展先進制造技術方面開展的工作，通過對其特征的分析研究，可以認為：先進制造技術是制造業不斷吸收信息技術和現代管理技術的成果，并將其綜合應用于產品設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高對動態多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。2、數據庫系統在CIMS中的作用和地位數據庫分系統是支持CIMS各個分系統、覆蓋企業全部信息的數據存儲和管理系統。它是邏輯上統一、物理上分布的全局數

6、據庫管理系統，可以實現企業數據和信息集成。數據庫系統提供了定義數據結構和方便地對數據進行操縱的功能；具有安全控制功能，保證了數據安全性；提供完整性控制，保證數據正確性和一致性；提供并發控制，保證多個用戶操作數據庫數據的正確性。所以數據庫技術是管理數據、實現共享的最通用的方法。 在CIMS中還有一個專用的工程數據庫系統，用來處理大量的工程數據，如圖形、工藝規程、NC代碼等。工程數據庫系統中的數據與生產管理、經營管理數據按一定的規范進行交換，從而達到全CIMS的信息集成和共享。 3、快速原型技術的基本過程快速原型技術是用離散分層的原理制作產品原型的總稱，其原理為：產品三維CAD模型分層離散按離散后

7、的平面幾何信息逐層加工堆積原材料生成實體模型。該技術集計算機技術、激光加工技術、新型材料技術于一體，依靠CAD軟件，在計算機中建立三維實體模型，并將其切分成一系列平面幾何信息，以此控制激光束的掃描方向和速度，采用粘結、熔結、聚合或化學反應等手段逐層有選擇地加工原材料，從而快速堆積制作出產品實體模型。1. FMS由哪幾部分組成2.簡單說明掃描隧道顯微鏡工作原理。3簡要說明快速原型制造技術實現零件的成型過程。4 ISO全面質量管理的內涵是什么？全面質量管理的內容由哪四個方面？問題補充： 最佳答案 1.加工系統、物流系統和控制系統2.掃描隧道顯微鏡(STM)的原理是用極尖的探針對被測表面進行掃描，探

8、針和被測表面非常接近，在一定的電場作用下產生隧道電流。探針和表面間距離的極微小變化將使隧道電流產生很大變化。掃描時探針升降以保持隧道電流不變，因而可測出表面形貌高低。3.（1）首先將CAD模型按一定厚度分層。即將模型離散成一系列的二維層面。（離散）（2）根據各層面的輪廓數據，進行層面工藝規劃，生成數控代碼。（即層面信息處理或層面工藝規劃）（3）由數控成型機接收控制指會，以平面加工的方式，按順序（從下往上）加工各單元層面，并逐層粘接起來。最后，得到與CAD模型相對應的三維實體。（堆積成型）4.ISO是國際標準化組織，與全面質量管理是兩碼事。全面質量管理的內涵：1）具有先進的系統管理的思想2）強調

9、建立全面的有效的質量管理體系3）目的在于讓顧客滿意、社會受益。全面質量管理的的內容：全面的、全過程的、全員參加的、多方法的質量管理。四、分析題（共24分，每題8分）1、分析CIMS和FMS的有哪些相同和不同的地方CIMS是自動化程度不同的多個子系統的集成，如管理信息系統（MIS）、制造資源計劃系統（MRPII）、計算機輔助設計系統（CAD）、計算機輔助工藝設計系統（CAPP）、計算機輔助制造系統（CAM）、柔性制造系統（FMS）,以及數控機床（NC，CNC）、機器人等。CIMS正是在這些自動化系統的基礎之上發展起來的，它根據企業的需求和經濟實力，把各種自動化系統通過計算機實現信息集成和功能集成

10、。當然，這些子系統也使用了不同類型的計算機，有的子系統本身也是集成的，如MIS實現了多種管理功能的集成，FMS實現了加工設備和物料輸送設備的集成等等。性制造系統 柔性制造系統是以數控機床或加工中心為基礎，配以物料傳送裝置組成的生產系統。該系統由電子計算機實現自動控制，能在不停機的情況下，滿足多品種的加工。柔性制造系統適合加工形狀復雜，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大，但人員柔性仍然較低。2、并行工程于串行工程相比有哪些優缺點?并行工程是對產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、集成化處理的系統方法和綜合技術。它要求產品開發人員從一開始就考慮到產品全生命周期（從概念形

11、成到產品報廢）內各階段的因素（如功能、制造、裝配、作業調度、質量、成本、維護與用戶需求等等），并強調各部門的協同工作，通過建立各決策者之間的有效的信息交流與通訊機制，綜合考慮各相關因素的影響，使后續環節中可能出現的問題在設計的早期階段就被發現，并得到解決，從而使產品在設計階段便具有良好的可制造性、可裝配性、可維護性及回收再生等方面的特性，最大限度地減少設計反復，縮短設計、生產準備和制造時間。3、敏捷制造的組成有哪些？敏捷性是通過將技術、管理和人員三種資源集成為一個協調的、相互關聯的系統來實現的。首先，具有高度柔性的生產設備是創建敏捷制造企業的必要條件（但不是充分條件）。所必需的生產技術在設備上

12、的具體體現是：由可改變結構、可量測的模塊化制造單元構成的可編程的柔性機床組；“智能”制造過程控制裝置；用傳感器、采樣器、分析儀與智能診斷軟件相配合，對制造過程進行閉環監視，等等。五、綜合應用題（共16分）1.由于飛機具有復雜的氣動外形，外形表面要求光滑流線，內部結構十分復雜，全機零件有幾萬個，是離散型制造業中產品設計、工程分析和工藝制造最為復雜、加工周期最長的高技術產品。因此，計算機輔助設計/輔助分析/輔助制造(CAD/CAE/CAM)技術是航空新產品開發必不可少的技術手段，異地無紙設計和制造是航空產品轉包生產的主要特點。 2.在航空產品開發和轉包生產中，產品圖紙和工程信息的傳遞和管理、飛機工

13、裝設計、復雜骨架結構零件的編程與加工，與"航空產品質量第一"相適應的質量管理以及適應轉包部件嚴格準時交付(JIT)的生產管理和項目管理等，都需要信息集成技術的支持。先進制造技術復習題先進制造技術測驗題一、 填空題（每空1分，共計40分）1、制造過程產品從設計、報廢、回收等的全過程，也稱為產品。2、制造業將制造資源利用，通過，轉化為供人們使用或利用的或的行業。3、制造生產的運行過程，包括市場分析、工藝規劃、產品銷售、報廢、回收、再利用等。4、恩格斯指出：“直立和創造了人類，而是從開始的。動物所做到的最多是收集,而人則從事。”5、現代制造技術的四個基本特征是、和。6、成功企業的

14、關鍵因素主要有：上市時間、靈活性、。7、整個生產過程實質上也是對信息的、傳遞和的過程，在企業中主要存在和這兩種運動過程，而又是受控制的。8、企業的產品形成過程是：，。 9、CIMS是一種基于CIM哲理構成的、的制造系統。10、CIM技術是傳統的制造技術與、等的有機結合。二、選擇題（每題2分，總計10分）1、磨削加工時常用的切削液是（ ）A、合成切削液； B、低濃度乳化液； C、切削油； D、極壓切削油；2、粗加工后安排調質處理可提高零件的（ ）A、硬度 B、耐磨性； C、強度 D、綜合力學性能；3、制定零件工藝過程中，首先研究和確定的基準是（ ）A、設計基準； B、工序基準；C、定位基準； D

15、、測量基準；4、工序集中有利于保證各加工表面的（ ）A、尺寸精度； B、形狀精度；C、相互位置精度； D、表面粗糙度；5、劃分工序的主要依據是（ ）A、生產批量的大小；B、零件在加工過程中工作地是否變動；C、生產計劃的安排；D、零件結構的復雜程度；三、 判斷題（每題1分，共計10分 正確的打，錯誤的打×）1、硬質合金是在碳素鋼中加入大量的鎢、鈦、鉭等元素構成，它具有很高的硬度和耐磨性。 （ ）2、粗加工外圓表面時，一般依次從右到左、由小直徑外圓到大直徑外圓先后加工。 （ ）3、表面粗糙度值越小，加工表面的微觀幾何形狀精度就越高。 （ ） 4、車削時，工件的轉速很高，切削速度就一定很大

16、。 （ ）5、先進制造與自動化技術是實現各種高新技術的保障技術。（ ）6、國際競爭和對抗的焦點由軍備競賽轉向全球范圍內的以科技為先導，經濟為基礎、軍事為后盾的綜合國力的較量；（ ）7、試切法是通過試切測量調整再試切的反復過程而獲得規定尺寸精度的。 （ ）8、用三爪自定心卡盤裝夾工件，夾緊力大，且能自動定心，不需要找正。 （ ）9、圓周銑具有能壓緊工件，使銑削平穩、銑刀后面的擠壓及摩擦小等優點，所以刀具磨損慢、工件加工表面質量好，一般采用順銑。 （ ）10、W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2是常用的兩種硬質合金牌號。 （ ）四、名詞解釋（每題4分，共計16分）1、制造：2、制造技術3、先進制造

17、技術4、制造系統結構五、 簡答（每題6分，共計24分）1、電火花加工的物理本質是什么？2、未來十大高新技術及其產業領域有那些？3、簡述制造業發展歷程？4、簡述制造業在國民經濟中的重大意義？試題答案：一、 填空：1、生產、使用、維修、生命周期2、制造技術、制造過程、工業品、生活消費品。3、產品設計、制造裝配、檢驗出廠、售后服務。4、勞動、勞動、制造工具、生產。5、柔性化、集成化、智能化、網絡化。6、質量、產品成本、服務、環境。7、采集、加工處理、信息流、物流、物流、信息流。8、產品規劃、概念設計、詳細設計、生產準備。9、計算機化、信息化、智能化、集成優化。10、現代信息技術、管理技術、自動化技術

18、、系統工程技術二、 選擇：1、B 2、D3、C 4、B 5、B三、 判斷1、×2、×3、4、×5、6、7、8、×9、10、×四、 名詞：1、狹義：為機電產品的機械加工工藝過程廣義：制造是涉及制造工業中產品設計、物料選擇、生產計劃、生產過程、質量保證、經營管理、市場銷售和服務的一系列相關活動和工作的總稱。2、按照人們所需的目的，運用知識和技能，利用客觀物資工具，將原材料物化為人類所需產品的工程技術。即：使原材料成為產品而使用的一系列技術的總稱。3、在傳統制造技術基礎上不斷吸收機械.電子.信息.材料.能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品

19、設計.制造.檢測.管理.銷售.使用.服務的制造全過程,以實現優質.高效.低耗.清潔.靈活的生產,提高對動態多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術總稱,也是取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱.4、是制造過程所涉及的硬件（物料、設備、工具、能源等）、軟件（制造理論、工藝、信息等）、人員所組成的具有特定功能的有機整體。五、 簡答：1、電火花加工基于電火花腐蝕原理，是在工具電極與工件電極相互靠近時，極間形成脈沖性火花放電，在電火花通道中產生瞬時高溫，使金屬局部熔化，甚至氣化，從而將金屬蝕除下來。2、(1)信息科學技術 (2)生物科學技術 (3)新能源科學技術 (4)新材料科學技術 (5)環境科學技

20、術 (6)航空航天科學技術 (7)海洋科學技術 (8)先進制造科學技術 (9)管理科學技術(10)認知科學技術3、1）用機器代替手工，從作坊形成工廠 2）從單件生產方式發展成大量生產方式3）柔性化、集成化、智能化和網絡化的現代制造技術4、1）在發達國家中,制造業創造了約60%的社會財富、約 45%的國民經濟收入。2）據統計，美國68%的社會財富來自于制造業。3）CIRP在1999年的報告中指出：在國家生產力的構成中，制造技術的作用一般占55%-65%。4）在許多國家的科技發展計劃中，先進制造技術都被列為優先發展的科技。一、填空題1先進制造技術包含主體技術群 、支撐技術群和制造技術環境 三個技術

21、群。5先進制造基礎技術的特點除了保證優質、高效、低耗外，還應包括 無污染 。6微細加工中的三束加工是指 電子束 ， 離子束 ， 激光束 。8. 綠色制造技術是指在保證產品的功能、質量、成本的前提下，綜合考慮 環境影響 和 資源效率 的現代制造模式。11.超高速機床主軸的結構常采用交流伺服電動機內置式集成結構，這種主軸通常被稱為 空氣軸承主軸 。12.快速原型制造常用的工藝方法 光固化成形， 疊層實體制造 ， 選擇性激光燒結 ， 熔融沉積制造 。15.虛擬制造技術是以 信息技術 、 仿真技術 、 虛擬現實技術為支持，在產品設計或制造系統的物理實現之前，就能使人體會或感受到未來產品的性能或者制造系

22、統的狀態，從而可以作出前瞻性的決策與優化實施方案。17.大規模集成電路的微細制作方法有 外延生長， 氧化， 光刻 ， 選擇擴散 ， 真空鍍膜 。18.優化設計的兩個前提條件 以數學規劃為理論基礎 ， 以計算機為基礎 。20.快速原型制造技術的熔絲沉積成形法通常采用的原材料是熱塑性材料 。27.優化設計的三要素是： 目標函數 ， 設計變量 ， 約束條件 。31.綠色設計的主要內容包括 ： 綠色產品設計的材料選擇與管理 ， 產品的可拆卸性設計 ，可維修設計 ，產品的可回收性設計， 綠色產品的成本分析 ，和 綠色產品設計數據庫 。21、綠色產品設計的材料選擇與管理；產品的可拆卸性設計；產品的可回收性

23、設計。35.LIGA技術的工藝過程分為：(1)深層同步輻射X射線光刻 ；(2) 電鑄成型 ；(3) 模鑄成型 。36.微細加工工藝方法主要有：三束加工技術，光刻加工，體刻蝕加工技術 ，面刻蝕加工技術，LIGA技術，犧牲層技術和外延生長技37.工業機器人一般由 機械系統 ， 控制系統 ， 驅動系統 和 智能系統 等幾個部分組成。38.柔性制造系統的組成包括： 加工系統 ， 物流系統 ， 信息控制系統 和 一套計算機控制系統。39.MRP和MRPII分別是指 物料需求計劃 和制造資源計劃 ，而ERP是指 企業資源計劃，其核心思想是完全按用戶需求制造 。43. 高速切削通常使用的刀具材料有：1)硬質

24、合金涂層刀具2 超細晶粒硬質合金 3) 立方氮化硼 4) 氮化硅聚晶金剛石 44.工業機器人的按系統功能分：1) 專用機器人 2) 通用機器人3) 示教再現機器人 4) 智能機器人 45.工業機器人的性能特征： 通用性，柔性， 靈活性， 智能化46.PDM四層體系結構分別為：第一層 用戶界面層 、第二層 核心功能 、第三層 框架核心層 、第四層 系統支持層 。47.CIMS的三大特征分別為 數據驅動 、 集成 、 柔性 。49. CIMS分成五個層次，即 工廠級 、 車間級 、 單元級、 工作站級 和設備級 。21、壓電驅動技術是 壓電學 和 超聲學 在機械領域的應用。四、問答題1、先進制造技

25、術的概念先進制造技術是制造業不斷吸收機械、電子、信息（計算機與通信、控制理論、人工智能等）、能源及現代系統管理等方面的成果，并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔靈活生產，提高對動態多變的產品市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。8、論述先進制造技術的發展趨勢。（20分）1、數字化2、精密化3、極端化4、自動化5、集成化6、網絡化7、智能化8、綠色化9簡述超高速加工的優越性。（20分）1、加工效率高2、切削力小3、熱變形小4、加工精度高、加工質量好5、加工過程穩定6、良好的技術經濟效益3、微機械研究中的關鍵問題是什么？（2

26、0分）1、微型傳感器與控制技術研究2、材料科學方面3、基礎科學方面4、驅動技術5、研究將電能轉變為大變形能的固體材料或復合材料6、微型機構7、微型加工和裝配技術4、簡述工業機器人技術發展趨勢？1、機器人的智能化2、機器人的多機協調化3、機器人的標準化4、機器人的模塊化5、機器人的微型化5、簡述虛擬制造的關鍵技術？1、虛擬實現技術2、制造系統建模3、虛擬產品開發4、制造過程仿真5、可制造性評價6、實現清潔生產的基本途徑？1、改進產品設計，調整產品結構，選擇綠色原材料，生產原料閉路循環、資源綜合利用，防止對環境的不利影響。不采用對環境有害的原料，不生產對環境有害的產品。2、改革生產工藝和設備，開發

27、全新生產流程，最大限度地提高生產效率，減少污染排放。3、加強生產管理，發展環保技術，減少和杜絕生產中的跑、冒、滴、漏。4、進行產品的生命周期評價或清潔生產審計，對癥下藥地提出清潔生產方案并進行可行性分析。建立企業環境管理體系，為企業持續進行清潔生產提供組織和管理保障。7、簡述綠色再制造的主要關鍵技術？1、再制造毛坯快速成形技術2、先進表面技術3、納米復合及原位自愈合成技術4、修復熱處理技術5、應急維修技術6、再制造特種加工技術7、再制造機械加工技術等8、論述綠色制造的發展趨勢。1、全球化2、社會化3、集成化4、并行化5、智能化6、產業化一、 名詞解釋廣義制造：產品整個生命周期內一系列相互聯系的

28、生產活動狹義制造：生產車間內與物流有關的加工和裝配過程先進制造技術（ATM）：為了適應現代生產環境及市場的動態變化，在傳統制造技術基礎是哪個通過不斷吸收科學技術的最新成果而逐漸發展起來的一個新興技術群制造系統：由制造過程及其所涉及的硬件、軟件和人員組成的一個具有特定功能的有機整體工業機械人：一種可重復編程的多自由度的自動控制操作機柔性制造技術：集數控技術、計算機技術、機械人技術以及現代管理技術為一體的現代制造技術柔性制造系統(FMS)：由若干臺數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成，并能根據制造任務或生產品種的變化迅速進行調整，以適應多品種、中小批量生產的自動化控制系統綠色產品(GP)

29、：在產品全生命周期內，能節約資源和能源，對生態環境無危害或少危害，且對生產者及使用者具有良好保護性的產品高速加工技術：指采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地實現高速運動的自動化制造設備，極大地提高材料的切除率，并保證加工精度和加工質量的現代制造加工技術制造業：指將制造資源，通過制造過程轉化為可供人們使用和消費的產品的行業計算機集成制造（CIM）；借助計算機，將與制造有關的技術集成起來，使各類功能得到整體優化，從而提高企業適應市場競爭的能力計算機集成制造系統(CIMS)；基于計算機集成制造理念而組成的系統，是CIM的具體實現敏捷制造（CE）；企業快速調整自己，以適應市場持續多變的能力并行工程（CE

30、）；對產品及其相關過程（包括制造和支持過程）進行并行的、一體化的工作模式廣義制造自動化；包含產品制造全過程以及各個環節綜合集成自動化，以使產品制造過程實現高效、優質、低耗、及時、潔凈的目標特種加工技術；采用非常規的切削手段，達到材料去除、變形以及改變性能等目的的加工方法超精密切削加工；主要指金剛石刀具超精密車削反求工程(RE)；以已有產品為基礎，進行消化、吸收并進行創新改進，使之成為在新產品的一種開發模式精益生產（LP）；運用多種現代管理方法和手段，以社會需求為依托，以充分發揮人的作用為根本，有效配置和合理使用企業資源為企業謀求經濟效益的一種新型企業生產方式物料需求計劃（MRP）：只在需要的時

31、間，向需要的部門按照需要的數量提供該部門所需的物料制造資源計劃(MRP：將MRP和企業的財務系統連接起來，形成一個集企業生產、財務、銷售、工程技術、供應等各個子系統為一體的生產管理信息系統二、問答題1、高速加工加工技術：采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地實現高速運動的自動化制造設備，極大地提高材料切除率，并保證加工精度和加工質量的現代制造加工技術高速切削理論：一定的工件材料對應有一個臨界切削速度，再該切削速度下切削溫度最高高速加工的優點：切削力低、熱變形小、材料切除率高、高精度、減少工序應用：汽車工業大批生產、難加工材料、超精密微細切削、復雜曲面加工、航空工業關鍵技術：高速主軸、快速進給系統、

32、高性能的CNC控制系統、先進的機床機構、高速切削的刀具系統刀具材料：硬質合金涂層刀具、陶瓷刀具、聚晶金剛石刀具、立方氮化硼刀具2、高速切削機床和普通數控機床的區別：高速主軸、快速進給系統、高性能的CNC控制系統、先進的機床機構、高速切削的刀具系統3、快速原型制造（RPM）技術的工作原理：采用軟件離散材料堆積的原理工作過程：零件CAD數據模型的建立、數據轉換文件的生成、分層切片、快速堆積成形典型的方法：光敏液相固化法、選區片層粘結法、選區激光燒結法、熔絲沉積成形法4、工業機器人的組成：執行機構、控制系統、驅動系統、位置檢測裝置工業機器人的大腦：控制系統，控制和支配機器人、存儲信息按結構形式分：直

33、角坐標機器人、圓柱坐標機器人、球坐標機器人、關節機器人關節機器人具有兩個旋轉軸和一個平移軸直角坐標機器人由三個相互正交的平移坐標軸組成圓柱坐標機器人由立柱和一個安裝在立柱上的水平臂組成球坐標機器人由回轉機座、俯仰鉸鏈和伸縮臂組成5、廣義制造自動化；包含產品制造全過程以及各個環節綜合集成自動化，以使產品制造過程實現高效、優質、低耗、及時、潔凈的目標階段劃分：剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化特點：提高勞動生產率、提高產品質量、降低制造成本、提高經濟效益、改善勞動條件、有利于產品更新、提高企業的市場競爭力6、狹義制造：生產車間內和物流有關的加工和裝配過程 廣義制造：產品生命周期內一系列相關聯系的生

34、產活動制造技術發展的五個時期：工廠式生產時期、工業化規模生產時期、剛性自動化發展時期、柔性自動化法時期、綜合自動化發展時期7、綠色產品(GP)：在產品全生命周期內，能節約資源和能源，對生態環境無危害或少危害，且對生產者及使用者具有良好保護性的產品特點：優良的環境友好性、最大限度的利用材料資源、最大限度的節約能源8、與傳統設計不同、綠色設計是以保護環境資源為核心的設計過程，在產品的生命周期內優先考慮的是產品的環境屬性，在滿足環境目標的同時保證產品的基本性能和使用壽命綠色設計的主要內容：綠色產品的描述與建模、綠色設計的材料選擇、面向拆卸性設計、產品的可回收性設計、綠色產品的成本分析、綠色產品設計數

35、據庫9、現代設計技術是在傳統設計方法基礎上繼承和發展起來的，是一門多專業和多學科交叉，其綜合性很強的基礎技術學科特點：系統性、動態性、創造性、計算機化、并行化，最優化，虛擬化，自動化、主動性體系結構：基礎技術、主體技術、支撐技術、應用技術現代設計技術的誕生和發展與計算機技術的發展息息相關，相輔相成，計算機輔助設計技術以其對數值計算和對信息與知識的獨特處理，成為現代設計技術的主干。10、反求工程(RE)；以已有產品為基礎，進行消化、吸收并進行創新改進，使之成為在新產品的一種開發模式基本步驟：分析階段、再設計階段、反求產品的制造階段關鍵技術：反求對象的分析、反求對象的幾何參數采集、模型重構技術11

36、、模型重構：根據所采集的樣本幾何數據在計算機內重構樣本模型的技術基本步驟：數據預處理、網格模型生成、網格模型后處理12、普通加工：加工精度在1 、表面粗糙度 以上的加工方法精密加工：加工精度在 、表面粗糙度 之間的加工方法超精密加工：加工精度高于 、表明粗糙度小于 的加工方法13、超精密加工機床應具有高精度、高剛度、高加工穩定性和高度自動化的要求環境要求：凈化的空氣環境、恒定的溫度環境、較好的抗振動干擾環境14、超精密切削對刀具的要求：1）極高的硬度、耐用度和彈性模量，以保證刀具的壽命和耐用度2）刃口能磨的極其鋒銳，刃口半徑 值極小，能實現超薄的切削厚度3）刀刃無缺陷4）與工件材料的抗粘結性好

37、、化學親和性小、摩擦因數低，能得到極好的加工表面完整性金剛石刀具的特征：1）具有極高的硬度2）能磨出極其鋒銳的刃口，且切削刃沒有缺口、崩刀等現象3）熱化學性能優越，導熱性好、與金屬間的摩擦因數低、親和力小4）耐磨性好，刀刃強度高15、微機械特征：體積小，精度高，重量輕、性能穩定，可靠性高、能耗低，靈敏度和工作效率高、多功能和智能化、適用于大批量生產，制造成本低光刻加工的工藝過程：氧化、涂膠、曝光、顯影、腐蝕、去膠、擴散LIGA技術的工藝過程：深層同步輻射X射線光刻、電鑄成形、注射16、特種加工技術是采用非常規的切削加工手段，利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學能量直接加于被加工工件部位，達到材料

38、去除、變形以及改變性能等目的的加工方法方法：激光加工、超聲波加工、電火花加工、電解加工、水射流切割加工17、產品數據管理（PDM）是一種管理所有與產品相關的信息和過程的技術。體系結構：第一層支持層，第二層對象層，第三層功能層，第四層用戶層主要功能：電子資料室管理和檢索、產品配置管理、工作流程管理、項目管理功能18、精益生產（LP）的基本思想：資源優越配置，消除無效浪費和勞動特征：1）產品開發和生產以銷售為起點 2）產品開發采用并行工程3）在生產制造中實行“拉動式”的準時化生產4）以“人”為中心，充分調動人的潛能和積極性5）追求無廢品、零庫存、零故障等目標，降低成本6）消除一切影響工作的“松弛點

39、”7）主機廠和協作廠“共存共榮”體系結構或措施：及時生產、組成技術、全面質量管理主要內容：1）主查制的開發組織，并行式的開發程序2）拉動式的生產管路3）以人本管理為根本的勞動組織體制4）簡化產品檢驗環節，強調一體化的現場質量管理5）總裝廠和協作廠之間的相互依存6）以顧客為中心的銷售政策19、敏捷制造(AM)的關鍵因：企業的信息網、虛擬公司、敏捷制造的基礎結構、敏捷型的員工、虛擬制造敏捷制造的基礎結構：物理、法律、社會、信息基礎結構20、并行工程的（CE）；對產品及其相關過程（包括制造和支持過程）進行并行的、一體化的工作模式目標：提高企業市場競爭力，贏得市場競爭特征：并行、整體、協同 集成關鍵技

40、術：產品開發過程的重構、集成的產品信息模型、并行設計過程的協調與控制關鍵因素：1）并行工程是一種工作模式，而不是具體的工作方法 2）并行工程著重于產品設計一開始就對產品的關鍵因素進行全面考慮，以保證產品設計一次成功第一章 制造業與先進制造技術1-1 敘述制造、制造系統、制造業、制造技術等概念，比較廣義制造與狹義制造的概念。制造：把原材料加工成適用的產品。制造系統：制造過程及其所涉及的硬件、軟件和人員組成的一個將制造資源轉變為產品（含半成品）的有機整體，稱為制造系統。制造系統還有以下三方面的定義：制造系統的結構定義；制造系統的功能定義；制造系統的過程定義。制造業：是將制造資源（物料、能源、設備、

41、工具、資金、技術、信息和人力等），通過制造過程，轉化為可供人們使用與利用的工業品與生活消費品的行業。它涉及到國民經濟的許多部門，是國民經濟和綜合國力的支柱產業。制造技術：是完成制造活動所需的一切手段的總和，制造技術已成為一個涵蓋整個生產過程、跨多個學科、高度集成的高新技術。狹義制造是產品的機械工藝過程或機械加工過程。廣義制造與狹義制造相比，制造的概念和內涵在范圍和過程兩方面大大拓展。在范圍方面，制造涉及的工業領域遠非局限于機械制造，而是涉及機械、電子、化工、輕工、食品、軍工等國民經濟的大量行業。在過程發面，廣義制造不僅指集體的工藝過程，而是指包括市場分析、產品設計、計劃控制、生產工藝過程、裝配

42、檢驗、銷售服務和管理等產品整個生命周期的全過程。1-2 試簡述制造技術的發展歷程。制造技術的發展是由社會、政治、經濟等多方面因素決定的。縱觀近兩百年制造業的發展歷程，影響其發展最主要的因素是技術的推動及市場的牽引。人類科學技術的每次革命，必然引起制造技術的不斷發展，也推動了制造業的發展。另一方面，隨著人類的不斷進步，人類的需求不斷變化，因而從另一方面推動了制造業的不斷發展，促進了制造技術的不斷進步。兩百年來，在市場需求不斷變化的驅動下，制造業的生產規模沿著“少品種大批量的規模生產多品種小批量生產個性化彈性批量生產；在科技高速發展的推動下，制造業的資源配置沿著“勞動密集設備與資金密集信息密集知識

43、密集”的方向發展，與之相適應，制造業的資源配置沿著“手工機械化單機自動化剛性流水自動化柔性自動化智能自動化”的方向發展。制造技術則從機械化機電一體化與自動化網絡化與智能化發展。在組織管理方式上，從集中、固定的組織管理方式分布、自治的管理協同、創新的組織管理發展；在生產管理方式上，從面向庫存面向訂單面向市場與顧客發展；與資源環境的關系上，從利用資源、破壞環境節約資源、關心環境主動更新資源和美化環境發展。1-3 試簡述機床發展歷史及其各個階段機床的技術特點。 1-4 論述制造業在國民經濟中的地位與作用如何？ 它涉及到國民經濟的許多部門，是國民經濟和綜合國力的支柱產業。在知識經濟條件下，制造業是參與

44、市場競爭的主體，它始終是國民經濟的支柱產業。1-5分析制造業在新世紀所面臨的機遇與挑戰及發展趨勢。人類進入21世紀后，社會與政治環境、市場需求、技術創新預示著制造業人類進入將發生巨大變化。美國國家科學研究委員會工程技術委員會、制造與工程設計院“制造業挑戰展望委員會”對2020年制造業所面員會對臨的形勢，提出了六大挑戰：快速響應市場能力的挑戰全部制造環節并行實現；打破傳統經營面臨的組織、地域及時間壁壘的挑戰技術資源的集成；信息時代的挑戰信息向知識的轉變；日益增長的環保壓力的挑戰可持續發展；制造全球化和貿易自由化的挑戰可重組工程；技術創新的挑戰全新制造工藝及產品的開發。在知識經濟時代，制造業面臨著

45、新的歷史性發展機遇和更加嚴峻的挑戰。其特點是：產品生命周期縮短；用戶需求多樣化；大市場和大競爭；交貨期成為競爭的第一要素；信息化和智能化；人的知識、素質和需求的變化；環境保護意識的增強與可持續發展。1-6 論述先進制造技術提出的背景，各國和我國對先進制造技術發展戰略如何？ 進入80年代以來，各國制造業面臨復雜多變的外部環境：科學技術突飛猛進，供求關系變化頻繁，產品更新日新月異，各國經濟與國際市場縱橫交錯，競爭對手林立等等。因此，當局和企業界都在尋求對策，以獲取全球范圍內競爭優勢。傳統的制造技術已變的越來越不適應當今快速變化的環境，先進的制造技術，尤其是計算機技術和信息技術在制造業中的廣泛應用，

46、使人們正在或已經擺脫傳統觀念的束縛，跨入制造業的新紀元。先進制造技術AMT就是在這種大環境下，美國根據本國制造業的挑戰與機遇，對制造業存在的問題進行了深刻反省，為了加強其制造業的競爭能力和促進貴民經濟增長而提出來的。從技術的角度來看，以計算機為中心的新一代信息技術的發展，使制造業技術達到了前所未有的新高度，先進制造技術是提出也是這種進程的反映。“先進制造技術”這個專有名詞一經提出，立即獲得歐洲各國、日本及亞洲新興工業化國家的響應。美國的經濟領導地位，無論在國內或國外，都面臨著強烈的挑戰。美國通過大量研究報告為美國制造業的發展勾畫藍圖。國家自然科學院和工程科學院、白宮科技政策辦公室、國防部、商業

47、部以及其他政府政府部門，都著手對制造業進行調查，以評估目前和近期的有多大能力對付可能面臨的競爭。國會也參與有關美國企業競爭危機的討論，并通過立法，促進制造業和制造技術的發展和進步。日本從第二次世界大戰的戰敗國一躍成為世界經濟強國，在許多重要領域把工業實力很強、科學技術先進的美國和德國擠出了市場。從1992年秋至1994年的大約兩年時間內，IMS選擇了六個試驗項目開展為期兩年的研究，以探討實施的可能性。 西歐制造業已明顯受到來自美國和日本的壓力，就連一向以產品質量技術高超而自豪的德國也不得不承認與日本存在不小的差距。1992年由顯赫的企業家和政治家們共通掀起了一場旨在通過“歐共體統一市場法案”運

48、動。這項法案得到眾多的支持。這些國家表明，為避免在工業上落后，他們是愿意在政治上付出代價的。 我國制造技術經建國以來40余年的發展已形成腳完整的技術體系，為國民經濟發展所需各類機械產品的制造提供基本的工藝技術，并取得了重要成就。然而與國外工業發達國家相比，仍存在著階段性的差距。同時在80年代受到“第三次浪潮”的影響，一度認為制造業進入了夕陽階段，影響到制造技術的發展。近幾年來對制造技術的發展獲得了重新認識，我國政府及有關領導對先進制造技術的發展給予了高度的關注。國家計委也十分重視先進制造技術的發展，在“九五”期間實施了一批發展先進制造技術項目。1-7 簡述先進制造技術內涵、技術構成及特點。先進

49、制造技術在不同的發展水平的國家和同一國家的不同發展階段，有不同的技術內涵和構成，對我國而言，它是一個多層次的技術群。先進制造技術的內涵和層次及其技術構成包括:基礎技術；新型單元技術；集成技術。以上三個層次都是先進制造技術的組成部分，但其中每一個層次都不等于先進制造技術的全部。 先進制造技術有以下特點：先進性；廣泛性；實用性；系統性；動態性；集成性；技術與管理的更緊密結合；先進制造技術強調的是實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產。1-8 簡述先進制造技術的技術分類及其具體有哪些先進制造技術。將目前各國掌握的制造技術系統化，對先進制造技術的研究分為如下4大領域：現代設計技術。包括計算機輔助設計技術

50、、性能優良設計基礎技術、競爭優勢創建技術、全壽命周期設計、可持續發展產品設計、設計實驗技術。先進制造工藝。包括精密捷徑鑄造成型技術、精確高效塑性成形技術、優質高效焊接及切割技術、優質低耗潔凈熱處理技術、高效高精密機械加工工藝、現代特種加工工藝、新型材料成型與加工工藝、優質潔凈表面工程新技術、快速模具制造技術、模擬制造成型加工技術。自動化技術。包括數控技術、工業機器人、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS)、傳感技術、自動檢測及信號識別技術、過程設備工況監測與控制。系統管理技術。包括先進制造生產模式、集成管理模式、生產組織方式。1-9 結合楊叔子院士的觀點分析先進制造技術的特點和

51、發展趨勢。先進制造技術是面向21世紀的技術系統，其目的是提高制造業的綜合經濟效益，贏得激烈的市場競爭。人類已進入一個新的世紀，在新世紀中，制造業發展的重要特性是向全球化、網絡化、模擬化方向發展。未來先進制造技術的發展的總趨勢是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化方向發展。第二章 現代設計技術2-1 試分析現代設計技術的內涵與特點并簡述現代設計技術的體系結構。現代設計技術是根據產品功能要求和市場競爭（時間、質量、價格等）的需要，應用現代技術和科學知識，經過設計人員創造性思維、規劃和決策，制定可以用于制造的方案，并使方案付諸實施的技術。特點：設計范疇的擴展化；設計手段的計算機化；設計過程的并行

52、化；設計過程智能化；分析手段的精確化；多種手段綜合應用；強調設計的邏輯性和系統性；進行動態多變量的優化；強調產品的環保性；強調產品的宜人性；強調用戶參與；強調設計階段的質量控制；設計和制造一體化；強調產品全壽命周期最優化。體系結構：1、基礎技術（主體技術）：CAX技術。2、支持技術：設計方法學、可信任設計、試驗設計技術。3、應用技術。2-2 決定產品（或企業）競爭力有哪些因素？質量：不僅滿足用戶功能要求還應以自身的特點滿足用戶的非物質功能方面的需求，符合有關法律、標準和生態環境要求，安全性、可靠性、合理的壽命、方便使用和維護保養并提供及時必要的用戶培訓、質量保證和維修服務。時間：設計開發的周期

53、，供貨的時間、方式、供貨的數量、品種和方式等方面的適應能力。成本價格：產品成本、合理利潤、一次性安裝費用和經常性維持費用等。2-3 計算機輔助設計技術包括哪些主要內容？分析其中的關鍵技術？主要包括：有限元法；優化設計；計算機輔助設計；反求工程；技術；模糊智能CAD；工程數據庫。關鍵技術：計算機輔助設計，包括CAD/CAE/CAM/CAPP/CAAP等技術。2-4 簡述并行設計內涵、特點、技術體系及其對制造業的影響。并行設計是指集成地、平行地處理產品設計制造及其相關過程的系統方法。并行設計要求產品的設計開發者一開始就考慮產品整個生命周期（從概念設計到產品報廢處理）的所有因素。特點：信息資源共享，

54、即時交互和協同，系統集成。技術體系：1.并行環境下的信息抽象與建模技術；2.計算機輔助設計評價與決策DFMA與RPM；3.支持并行設計的分布式計算機環境。影響：并行設計改變了傳統的串行工作方法，使得在設計階段就可能有制造和營銷服務人員的介入和彼此信息交互。可以避免失誤，減少反復，增強了綜合協同，從而達到提高質量、縮短開發周期和降低成本的目的。可以預計并行設計在今后的虛擬制造體系中將大有作為。2-5 敘述綠色設計的主要內容與原則。主要內容：1.綠色產品設計的材料選擇與管理；2.產品的可回收性設計；3.產品的可拆卸性設計；4.綠色產品的成本分析；5.綠色產品設計數據庫。原則：產品在生命周期中符合環

55、保、人類健康、能耗低資源利用率高。2-6 CAPP有哪三種？請簡述派生式CAPP的工作原理。派生式CAPP，創成型CAPP，綜合型CAPP。原理：它是利用成組技術將工藝設計對象按其相似性（例如，零件按其幾何形狀及工藝過程相似性；部件按其結構功能和裝配工藝相似性等）分類成組（簇），為每一組（簇）對象設計典型工藝，并建立典型工藝庫。當為具體對象設計工藝時，CAPP系統按零件（部件或產品）信息和分類編碼檢索相應的典型工藝，并根據具體對象的結構和工藝要求，修改典型工藝，直至滿足實際生產的需要。2-7 分析PDM產生背景、內涵、主要功能及其結構組成。背景：在20世紀的60、70年代，企業在其設計和生產過程中開始使