6/6先進制造技術一、名詞解釋：

5.CIMS定義：

CIMS是在CIM哲理指導下建立的人機系統，是一種新型制造模式。

7.快速原型制造技術（RPM）:快速原型制造技術是綜合利用CAD技術、數控技術、材料科學、機械工程、電子技術及激光技術的技術集成以實現從零件設計到三維實體原型制造一體化的系統技術。

11.熔融沉積造型（FDM）:FDM工藝是利用熱塑性材料（一般為蠟、ABS塑料、尼龍等）的熱熔性、粘結性，在計算機控制下層層堆積成型。

12.并行工程：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、一體化設計的一種系統化的工作模式。這種工作模式力圖使開發人員從一開始就考慮到產品全生命周期中的各種因素，包括質量、成本、進度及用戶需求。

14．智能制造（IM）：智能制造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化的概念更新，擴展到柔性化、智能化和高度集成化。

15．綠色制造（GM）：綠色制造是指在保證產品功能、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，其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中，對環境的負面影響最小，資源效率最高，并使企業經濟效益和社會效益協

調優化。

16．虛擬制造：虛擬制造就

是利用仿真與虛擬現實技術，在

高性能計算機及高速網絡的支持

下，采用群組協同工作，通過模

型來模擬和預測產品功能、性能

及可加工性等各方面可能存在的

問題，實現產品制造的本質過程，

包括產品的設計、工藝規劃、加

工制造、性能分析、質量檢測等，

并進行過程管理和控制。

17．精良生產：精良生產就

是有效地運用現代先進制造技術

和管理技術成就，以整體優化的

觀點，以社會需求為依據，以發

揮人的因素為根本，有效配置和

合理使用企業資源，把產品形成

全過程的諸要素進行優化組合，

以必要的勞動，確保在必要的時

間內，按照必要的數量，生產必

要的零部件，達到杜絕超量生產，

消除無效勞動和浪費，降低成本、

提高產品質量，用最少的投入，

實現最大的產出，最大限度地為

企業謀求利益的一種新型生產方

式。

二．簡答題

1．現代制造及其技術的形成和

發展特點是；

答：（1）在市場需求不斷變化的

驅動下，制造的生產規模沿著以

下方向發展：小批量-少品種大批

量-多品種變批量（2）在科技高

速發展的推動下，制造業的資源

配置呈現出從勞動密集型-設備

密集型-信息密集型-知識密集型

變化（3）生產方式上，其發展過

程是：手工-機械化-單機自動化-

剛性流水自動線-柔性自動線-智

能自動化（4）在制造技術和工藝

方法上，現代制造在發展中，其

特征表現為：重視必不可少的輔

助工序；重視工藝裝配，使制造

技術成為集工藝方法、工藝裝備

和工藝材料為一體的成套技術；

重視物流、檢驗、包裝及儲藏，

使制造技術成為覆蓋加工全過程

的綜合技術，（5）引入工業工程

和并行工程概念，強調系統化及

其技術和管理的集成，將技術和

管理有機地結合在一起。

2.先進制造技術的特點；

答：先進性、廣泛性、集成性、

實用性、系統性、動態性

3．先進制造技術發展趨勢；

答:先進制造技術發展的總趨勢

是向精密化、柔性化、虛擬化、

網絡化、智能化、敏捷化、清潔

化、集成化及管理創新的方向發

展

4.FMS的類型

答：（1）配備互補機床的FMS

（2）配備可互相替換機床的

FMS這種類型的FMS（3）混

合式的FMS

5．簡述FMS對加工系統的要求;

答：FMS中的加工設備應該是可

靠的、自動化的、高效率的和高

柔性的。在選擇時，需考慮到該

FMS加工零件的尺寸范圍、經濟

效益、零件的工藝性、加工精度

和材料等。

6．FMS物料運儲系統的形式

答：直線運輸形式、環形運輸形

式、帶支路的直線運輸形式、帶

支路的環形運輸形式、網絡型運

輸形式

7．實施FMS的過程中應注意的

問題；

答（1）實施FMS的基本原則l）

應與企業的經營計劃和發展方向

掛鉤，做到目標明確、資金落實。

2）具體地、仔細地分析企業的技

術力量和需求，做到技術落實。3）

分析引進設備后對生產管理方面

的影響，做到組織落實。4）制定

與設備引進相關的人才培訓計

劃，做到人員落實。

（2）加工對象的選擇與分析選擇FMS的加工對象時應考慮如下因素：1）多品種、中小批量、形狀類似的工件（降低成本）。2）總附加價值高的工件（提高質量、縮短交貨期、有可觀的利潤）。3）被切削性好、切屑處理容易、加工任務穩定的工件（易于無人值守自動加工）4）加工部位的形狀和切削條件穩定的工件（易于數控加工）。5）加工工序可大幅度集約的工件（縮短產品開發、研制周期，適合數控加工）。

（3）實施方法（4）設備投資費用的預算（5）系統的擴展性（6）自動化程度（7）明確系統技術要求

8．簡述派生式CAPP系統：

答：派生式CAPP系統是在成組技術的基礎上，按零件結構和工藝的相似性，用分類編碼系統將零件分為若干零件加工族，并給每一族的零件制定優化加工方案和編制典型工藝過程，以文件形式存儲在計算機中。

9．簡述創成式CAPP系統：答：創成式CAPP系統是根據所輸入的零件信息，通過邏輯推理和計算，作出工藝決策而自動地“創成”一個新的優化的工藝過程。

10．簡述CIMS的基本組成；答：管理信息系統、工程設計系統、制造自動化系統、質量保證系統、計算機通訊網絡系統。11．制造自動化系統主要組成部分有：

答:（1）加工單元（2）工件運送子系統（3）刀具運送子系統（4）計算機控制管理子系統12．CIMS工程的實施階段是設計階段的延續。863/CIMS專家組在總結全國幾十個實施CIMS企業經驗基礎上，針對CIMS工程

實施過程中所要遵循的技術原則

和方法。具體體現在哪四個方面：

答：貫徹“效益驅動”的原則、

充分利用企業現有資源、與企業

技術改造緊密結合、分步實施，

重點突破

13．快速原型制造技術的基本過

程其具體過程如下；

答：（1）產品的CAD建型應用三

維CAD軟件（2）三維模型的近

似處理（3）三維模型的Z向離散

化（即分層處理）（4）處理層片

信息，生成數控代碼（5）逐層堆

積制造（6）后處理。

14.快速原型制造技術的特點：

答：高度柔性化、技術高度集成

化、設計制造一體化、大幅度縮

短新產品的開發成本和周期、制

造自由成形化、材料使用廣泛性。

15．簡述光固化成形工藝特點；

答：（1）尺寸精度高SLA原型的

尺寸精度可達±0.lmm。

（2）表面質量好。（3）成形過程

自動化程度高SLA系統非常穩

定，加工開始后，成形過程可以

完全自動化，直至原型制作完成。

（4）原材料利用率高原材料的利

用率將近100%。（5）能制造形狀

特別復雜（如空心零件）、特別精

細（如首飾、工藝品等）的零件。

（6）制作出來的原型件，可快速

翻制各種模具。

16．簡述疊層實體制造工藝特點；

答：（1）生產效率高LOM工藝

只需在片材上切割出零件截面的

輪廓，而不用對整個截面進行掃

描。因此成形效率比其他RP工

藝要高，非常適合于制作大型實

體原型件。（2）零件精度較高

LOM工藝過程中不存在材料相

變，因此不易引起翹曲變形，零

件精度較高，小于0.15mm。（3）

無需設計和制作支撐結構工件外

框與截面輪廓之間的多余材料在

加工中起到了支撐作用，所以

LOM工藝無需加支撐。（4）后處

理工藝簡單，成形后廢料易于剝

離，且不需后固化處理。（5）原

型制作成本低LOM工藝常用的

原材料為紙、塑料薄膜等，這些

材料價格便宜。（6）制件能承受

高達200℃的高溫，有較高的硬

度和較好的力學性能，可以進行

各種切削加工。

17．簡述選擇性激光燒結工藝特

點；

答：（1）可以采用多種材料從原

理上講，這種方法可采用加熱時

粘度降低的任何粉末材料，通過

材料或各類含有粘結劑的涂層顆

粒制造出任何造型，適應不同的

需要。（2）SLS工藝無需支撐因

為沒有被燒結的粉末起到了支撐

的作用，因此SLS工藝不需要支

撐，這不僅簡化了設計、制作過

程（3）制件具有較好的力學性能，

可直接用作功能測試或小批量使

用的產品。（4）材料利用率高，

未燒結的粉末可以重復利用。

18．簡述熔融沉積造型工藝特

點；

答：（l）由于該工藝無需激光系

統，因此設備使用、維護簡便，

成本較低，其設備成本往往只是

SLA設備成本的1／5。（2）FDM

設備系統可以在辦公室環境下使

用。（3）用蠟成形的零件原型，

可以直接用于失蠟鑄造。（4）原

材料在成形過程中無化學變化，

制件翹曲變形小。（5）當使用水

溶性支撐材料時，支撐去除方便

快捷，且效果較好。

19.簡述并行工程的運行特性；

答：（1）并行特性并行工程的最

大特點是把時間上有先有后的作

業過程轉變為同時考慮和盡可能

同時（或并行）處理的過程，在

產品的設計階段就并行地考慮了產品整個產品生命周期中的所有因素，研制周期將明顯地縮短。（2）整體特性并行工程哲理認為，制造系統（包括制造過程）是一個有機的整體，在空間中似乎相互獨立的各個制造過程和知識處理單元之間，實質上都存在著不可分割的內在聯系。（3）協同特性：1）多功能的協同組織機構2）協同的設計思想3）協同的效率（4）集成特性并行工程是一種系統集成方法，具有人員、信息、功能、技術的集成特性。

20.簡述虛擬企業的組織結構答：（1）核心層（2）緊密層（3）松散層

21．智能制造系統的主要支撐技術

答：人工智能技術、并行工程、虛擬制造技術、信息網絡技術22．綠色制造特點；

答：（1）系統性（2）突出預防性（3）保持適合性（4）符合經濟性（5）注意有效性和動態性22．虛擬制造的特點：

答：（1）虛擬制造是實際制造過程在計算機上的映射和本質表現。（2）虛擬制造雖然不是實際的制造，但卻實現實際制造的本質過程，是一種通過計算機虛擬模型來模擬和預估產品功能、性