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文檔簡介

1.說明狹義制造和廣義制造的含義。敘述制造技術發展的五個時期。狹義制造:生產過程從原材料變成成品直接起作用的那部分工作內容。廣義制造:不僅包括了具體的工藝過程,還包括市場分析、產品設計、質量監控、生產過程、管理營銷、售后服務直至產品報廢處理等在內的整個產品壽命周期的全過程1.說明狹義制造和廣義制造的含義。敘述制造技術發展的五個時1制造技術發展的五個時期(1)剛性自動化階段。剛性自動化包括自動單機和剛性自動線,這一技術在20世紀40~50年代已相當成熟。(2)數控加工階段。數控技術包括數控和計算機數控,數控加工設備包括數控機床(3)柔性制造階段。該階段強調制造過程的柔性和高效率,適用多品種、中小批量生產。(4)計算機集成制造和計算機集成制造系統階段。其特征是強調制造全過程的系統性和集成性,以解決現代生存和競爭的TQCSE問題。(5)新的制動化模式階段。這些新的制造模式智能制造、敏捷制造、模擬制造、網絡制造、全球制造和綠色制造等。制造技術發展的五個時期(1)剛性自動化階段。剛性自動化包括自22.先進制造技術AMT的內涵

先進制造技術是以制造業不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果,將其綜合運用于產品設計、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,提高對動態多變市場的適應能力和競爭力2.先進制造技術AMT的內涵先進制造技術是以制造業不33.先進制造技術的分類及各部分的主要內容(1)現代設計技術應用現代技術和科學知識,制定設計方案的技術,目的是使產品設計建立在科學的基礎上。促進產品功能不斷完善,產品質量不斷提高。

1)現代設計方法旨在縮短新產品開發周期的并行設計技術、快速設計技術等;旨在降低新產品開發成本的價值工程、面向成本的設計技術、低成本設計技術等;

旨在保護生態環境的綠色設計技術、面向環境保護的設計技術、面向節省能源的設計技術、面向新型材料的設計技術、人機工程設計技術等。

3.先進制造技術的分類及各部分的主要內容(1)現代設計技術42)產品可信性設計。可信性、可靠性和維修保障性。可靠性設計、安全性設計、動態分析與設計、防斷裂設計、防疲勞設計、耐環境設計、維修設計等。

3)設計自動化技術。計算機軟硬件完成設計過程,產品的造型設計、工藝設計、有限元分析、優化設計、模擬仿真和虛擬設計(2)先進制造工藝技術1)高效精密成形技術。無余量或少余量半成品工藝。精密潔凈鑄造成形工藝、精確高效塑性成形工藝、優質高效焊接及切割技術、優質低耗潔凈熱處理技術、快速成型制造技術。降低新產品制造成本和縮短新產品制造周期。

2)產品可信性設計。可信性、可靠性和維修保障性。可靠52)高效高精度切削加工工藝。精密和超精密加工、高速切削和磨削、復雜型面的數控加工等。提高新產品制造質量。

3)現代特種加工工藝。高能束加工:電子束、離子束、激光束。電加工、超聲波加工、高壓水射流加工、微細加工等。

4)表面改性、制膜和涂層技術。耐磨、耐蝕、耐輻射和抗疲勞。熱噴涂技術、化學鍍、表面強化處理技術等。2)高效高精度切削加工工藝。精密和超精密加工、高速切削和磨6(3)加工自動化技術,物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各環節的。(4)現代生產管理技術。現代生產管理信息系統、物流系統管理、工作流管理、產品數據管理、質量保障體系等。(5)先進制造生產模式。它包括計算機集成制造、并行工程、敏捷制造、智能制造、精益生產等先進的生產組織管理模式和控制方法。(3)加工自動化技術,物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各74.論述先進制造技術的發展趨勢高效化方向。隨著精度補償、應用軟件、傳感器、自動控制、新材料和機電一體化等技術的發展,工藝裝備在數控化的基礎上進一步向生產自動化、作業柔性化、控制智能化方向發展,可對傳統工藝技術加以優化和革新。敏捷化方向。進入20世紀90年代以來,因為競爭全球化、貿易自由化、需求多樣化,產品生產朝多品種小批量方向發展,面向并行工程的設計、虛擬制造的設計、全壽命周期設計、CAD/CAM/CAPP一體化技術等敏捷設計制造技術與系統將在今后若干年內得到長足發展。4.論述先進制造技術的發展趨勢高效化方向。隨著精度補償、應用8清潔化方向。保護環境、節約資源已成為全球密切關注的焦點,為此發達國家正積極倡導“綠色制造”和“清潔生產”,大力研究開發生態安全型、資源節約型制造技術。柔性化方向。精密加工和超精密加工、微型機械的微細和超微細加工等精密工程是當今也是未來制造技術的基礎,其中納米級的超精密加工技術和微型機械技術被認為是21世紀的核心技術和關鍵技術。集成化方向。制造業自動化系統正沿著數控化→柔性化→集成化→智能化→全球化之螺旋式階梯攀緣而上,柔性化程度越來越高全球化方向

制造業將得以借助全球互聯網絡、計算機通信和多媒體技術實現全球或異地制造資源(知識、人才、資金、軟件、設備等)的共享與互補,制造業、制造產品和制造技術走向國際化,制造自動化系統也進一步向網絡化、全球化方向發展。基于Internet的敏捷制造、全球制造已經成為現實清潔化方向。保護環境、節約資源已成為全球密切關注的焦點,為此9虛擬化方向虛擬現實技術是一種三維計算機圖形軟件技術與計算機硬件技術集成而實現的高級人機交互技術。交叉化方向。AMT的研究與開發越來越依賴于多學科的交叉與綜合。虛擬化方向虛擬現實技術是一種三維計算機圖形軟件技術與計算105.先進設計技術體系結構由那幾部分組成。(1)基礎技術。傳統的設計理論與方法。運動學、動力學等。(2)主體技術計算機輔助設計技術。數值計算、對信息和知識的獨特處理能力。CAD技術、優化設計、有限元分析、虛擬設計和工程數據庫5.先進設計技術體系結構由那幾部分組成。(1)基礎技術11(3)支撐技術設計信息的處理、加工、推理與驗證提供多種理論、方法和手段的支撐。(4)應用技術:針對實用的目的,解決各類具體產品設計領域的技術。機床、汽車、工程機械等。(3)支撐技術設計信息的處理、加工、推理與驗證提供多種理126.現代設計技術的特征先進設計技術是對傳統設計理論與方法的繼承、延伸與擴展先進設計技術是多種設計技術、理論與方法的交叉與綜合先進設計技術實現了設計手段的計算機化與設計結果的精確化先進設計技術實現了設計過程的并行化、智能化6.現代設計技術的特征先進設計技術是對傳統設計理論與方法的137.計算機輔助設計的關鍵技術1.產品的造型建模技術(1)幾何建模(2)特征建模單一數據庫與相關性設計。單一數據庫:與設計相關數據來自同一數據庫,實現產品相關性設計,提高設計質量,縮短開發周期。2.NURBS曲面造型技術。可統一自由曲線/曲面和規則曲線/曲面的數學模型,簡化系統結構,有利于曲線、曲面操作和修改3.CAD與CAX集成技術。CAD與CAX集成涉及建模技術、工程數據管理、數據交換接口等技術。包括如下集成4.標準化技術。目的:支持異構、跨平臺的工作環境。7.計算機輔助設計的關鍵技術1.產品的造型建模技術(1)幾何148.CAPP的基本概念和組成

.CAPP是連接產品設計和產品制造的橋梁、進行工藝裝備制造和零件加工的主要依據。組成產品設計信息輸入工藝決策產品工藝信息輸出工藝數據庫8.CAPP的基本概念和組成.CAPP是連接產品設計和產品159.成組技術成組技術的核心是成組工藝,它是把結構、材料、工藝相近似的零件組成一個零件族(組),按零件族制定工藝進行加工,從而擴大了批量、減少了品種、便于采用高效方法、提高了勞動生產率。零件的相似性是廣義的,在幾何形狀、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性為基本相似性,以基本相似性為基礎,在制造、裝配等生產、經營、管理等方面所導出的相似性,稱為二次相似性或派生相似性。9.成組技術成組技術的核心是成組工藝,它是把結構、材料、工藝16成組工藝實施的步驟①零件分類成組;②制訂零件的成組加工工藝;③設計成組工藝裝備;④組織成組加工生產線。成組工藝實施的步驟1710.什么是反求工程?。。反求工程的關鍵技術是從產品的有關信息(實物、軟件和影像等)尋找這些信息的科學依據,加以消化和吸收,再現出產品,產品的CAD模型是在這些信息的基礎上建立的。反求工程設計的基本方法?實物反求-產品的實物模型;軟件反求-圖樣、數控程序、技術文件;影像反求-圖片、照片或影像等。10.什么是反求工程?。。反求工程的關鍵技術是從產品的有關信18反求工程設計的基本步驟(1)分析階段反求對象的功能原理、結構形狀、材料性能、加工工藝。明確其關鍵功能和關鍵技術。通過分析可以確定實物的技術指標和幾何元素之間的拓撲關系;(2)再設計階段①根據分析結果和實物模型的幾何元素拓撲關系,制定零件的測量規劃,確定測量設備、測量順序和精度等;②修正測量數據,剔除測量數據中的壞點、明顯不合理的測量結果;(3)反求產品的制造階段按通常的制造方法,完成制造,并采用一定的檢測手段,進行結構和功能檢測,修改設計。反求工程設計的基本步驟(1)分析階段19反求工程的關鍵技術(1)反求對象分析(2)反求對象的幾何參數采集(3)模型重構技術反求工程的關鍵技術(1)反求對象分析2011.什么是綠色產品?綠色產品是指以環境和環境資源保護為核心概念而設計產生的、可以拆卸和分解的產品,其零部件經過翻新處理后可以重新利用。綠色設計與傳統設計的根本區別

綠色設計與傳統設計的根本區別在于:綠色設計要求設計人員在設計構思階段就要把降低能耗、易于拆卸、再生利用和保護生態環境與保證產品的性能、質量、壽命、成本的要求列為同等的設計目標,并保證在生產過程中能夠順利實施。11.什么是綠色產品?綠色產品是指以環境和環境資源保護為核2112.1可靠性設計的主要內容故障機理和故障模型研究研究產品元件材料老化失效機理,掌握老化規律,揭示影響老化因素,建立失效機理模型。可靠性試驗技術研究試驗是取得可靠性數據主要來源,發現產品設計和研制階段的問題,恰當的試驗方法有利于保證和提高產品的可靠性,能夠節省人力和費用。可靠性水平的確定制定相關產品的可靠性水平等級,為產品的可靠性設計提供依據12.1可靠性設計的主要內容故障機理和故障模型研究研究產2212.2可靠性設計的常用指標產品的工作能力產品完成規定功能所處的狀態;產品工作能力的耗損過程屬于隨機過程。產品在某一時刻t時的工作能力,就是產品在t時刻所處的狀態。可靠度在規定條件和規定時間內完成規定功能的概率R(t),可靠度愈大,工作愈可靠,0≤R(t)≤1。可靠度是累積分布函數,它表示在規定的時間內圓滿工作的產品占全部工作產品累積起來的百分數。12.2可靠性設計的常用指標產品的工作能力產品完成規定功2313.價值工程基本概念

產品價值V是產品功能F與產品成本C的綜合反映。價值(V)--“合算不合算”或“值得不值得”;功能(F)--為功用、作用、效能、用途、目的等;成本(C)--是指實現功能所支付的全部費用。三者關系為:V=F/C13.價值工程基本概念產品價值V是產品功能F與產品成本C2414.先進制造工藝的內容1)精密、超精密加工技術

指對工件表面材料進行去除,使工件的尺寸、表面性能達到產品要求所采取的技術措施。當前,納米加工技術代表了制造技術的最高精度水平。2)精密成形制造技術指從制造工件的毛坯、從接近成形工藝向直接制成工件即精密成形工藝或稱凈成形工藝的方向發展。3)特種加工技術指那些不屬于常規加工范疇的加工。如高能束流加工、電加工、超聲波加工、高壓水射流加工等。4)表面工程技術它是采用物理、化學、金屬學、高分子化學、電學、光學和機械學等技術及其組合,提高產品表面耐磨、耐蝕、耐熱、耐輻射、抗疲勞等性能的各項技術。它主要包括熱處理、表面改性、制膜和涂層等技術。14.先進制造工藝的內容1)精密、超精密加工技術指對工件2515.超精密加工的關鍵技術<1>超精密加工機床技術超精密加工機床的設計原理和方法超精密機床基礎部件技術精密主軸超精密導軌傳動系統微進給裝置<2>超精密加工刀具技術晶面的選擇刃口刃磨工藝刃口半徑的測量<3>精密測量技術<4>超精密加工原理<5>超精密控制技術

15.超精密加工的關鍵技術<1>超精密加工機床技術2616.與傳統的機械加工相比,特種加工的不同點是什么?不主要依靠機械能,而是主要用其他能量,如電能、化學能、光能、聲能、熱能等去除金屬材料工具硬度可以低于被加工材料的硬度加工過程中工具和工件之間不存在顯著機械切削能

16.與傳統的機械加工相比,特種加工的不同點是什么?不主要依2717成組技術的原理是什么?簡述成組技術在產品設計、制造工藝及生產組織與管理中的應用。成組技術的原理是將企業生產的多種產品、部件和零件,按照一定的相似性準則分類成組,并這種分組為基礎組織生產的全過程,從而實現產品設計、制造和生產管理的合理化及高效益。在產設計中實施成組技術,通過對企業中采用成組單元或成組流水線,可以縮短零件的運輸線路,提高生產單元或系統的柔性。在生產管理中,以零件族為基礎編制生產計劃和生產作業計劃,可以提高生產管理的效率,提高設備和勞動力的利用率。

17成組技術的原理是什么?簡述成組技術在產品設計、制造工藝及2818.RPM技術的概念、工藝流程、特點、典型工藝技術物料需求計劃是以物料計劃人員或存貨管理人員為核心的物料需求計劃體系,它的涵蓋范圍僅僅為物料管理這一塊。工作流程:從主生產計劃出發,按照產品結構展開,推算每個零部件和原材料的需求量,并根據現有庫存和生產/采購過程所需的提前期,最終確定具體的生產投放和物料采購時間。18.RPM技術的概念、工藝流程、特點、典型工藝技術物料需29MRPII系統的特點

管理信息的集成性集企業產、供、銷、財務于一體,對企業資源進行統一的計劃和控制,實現企業的整體優化。計劃的可執行性計劃下達前對生產能力進行平衡,并根據反饋信息及時調整,保證計劃有效性和可執行性。管理的系統性MRPII把企業所有與生產經營有關的部門聯結成一個整體,不存在條塊分割,在統一計劃下,以團隊精神投入工作。數據的共享性在統一數據庫支持下,要求全體成員用規范嚴肅態度對待數據,保證數據及時、準確和完整。動態應變性可隨時根據環境變化迅速作出響應,及時決策調整,保證生產正常進行。物流、資金流統一可把物料流動直接轉換為資金流動,反映物流和經營生產情況,保證生產和財務數據一致MRPII系統的特點3019.制造自動化的含義(廣義內涵)和發展趨勢(1)在形式方面。代替的體力勞動,代替或輔助人的腦力勞動,制造系統中人、機器及整個系統的協調、管理、控制和優化(2)在功能方面。T,Q,C,S,E功能目標。采用自動化技術,縮短產品制造周期;(3)在范圍方面。涉及到產品生命周期全過程。產品開發自動化技術:并行工程、CAD\CAM\CAPP一體化技術、快速原型制造技術;生產過程和設備自動化技術:數控技術、工業機器人、柔性制造技術、自動化制造系統中的檢測與監控技術。19.制造自動化的含義(廣義內涵)和發展趨勢(1)在形式方面3120.制造自動化技術的發展經歷了哪幾個階段?解釋各階段的特點.(1)剛性自動化20世紀50年代,自動單機和剛性生產線。傳統的制造方法和半自動和自動機床、組合機床、組合機床自動線。單一品種大批量生產。生產率高、加工品種單一。很難實現品種的轉換。(2)柔性自動化多品種小批量,甚至單件生產自動化。技術:NC、CNC數控技術、FMC、FMS。數控機床和加工中心等,柔性好,質量高(3)綜合自動化計算機技術的應用.計算機集成制造CIM和CIMS:強調制造過程的系統性和集成性,現代制造技術、管理技術、計算機技術、信息技術、自動化技術和系統工程技術等。CE、LP等模式。20.制造自動化技術的發展經歷了哪幾個階段?解釋各階段的特點3221.工業機器人的概念和組成

工業機器人是一種可以搬運物料、零件、工具或完成多種操作功能的機械裝置,由計算機控制,是無人參與的自動化控制系統,是可編程、具有柔性的自動化系統。(1)執行機構:是一組具有與人手腳功能相似的機械機構(2)控制系統:是機器人的大腦,控制與支配機器人按給定的程序動作,并記憶人們示教的指令信息,可再現控制所存儲的示教信息(3)驅動系統是機器人執行作業的動力源,按照控制系統發出的指令驅動執行機構完成規定的作業。(4)行進系統、感知系統和人工智能系統等。21.工業機器人的概念和組成工業機器人是一種可以搬運物料、3322.柔性制造技術(FMT)的概念、組成、各部分的任務是什么柔性制造技術是進入20世紀60年代以后,為了滿足產品更新、適應多品種、中小批量生產的需要出現的。組成

(1)柔性制造技術(FMT)

是一種主要用于多品種中小批量和適應加工各種不同形狀對象的各種制造自動化技術總稱。是集數控技術、計算機技術、機器人技術以及現代管理技術為一體的技術。(2)柔性指制造系統對系統內部及外部環境的一種適應能力,也是指制造系統能夠適應產品變化的能力。22.柔性制造技術(FMT)的概念、組成、各部分的任務是什么3423.分析柔性制造系統加工系統中互替式和互補式機床配置系統的特點。互替式機床配置機床布局呈并聯關系,各機床功能可以互相代替,當某臺機床出現故障時,系統仍能維持日常的工作。互補式配置機床布局呈并聯關系,機床功能是互補的,各機床分別完成的加工任務,具有較高的生產率,但系統的可靠性低。23.分析柔性制造系統加工系統中互替式和互補式機床配置系統的3524.敘述企業管理的發展階段早期管理階段.作為商品生產的管理理論是自第一次工業革命后才逐漸形成,延續時間從18世紀末到19世紀末,約100余年時間。科學管理階段.19世紀末/20世紀初-20世紀60年代現代生產管理階段.20世紀70年代至今。24.敘述企業管理的發展階段早期管理階段.作為商品生產3625.什么是管理信息系統?管理信息系統的主要技術基礎有哪些?管理信息系統是一個不斷發展的新型學科,MIS的定義隨著管理信息系統結構原理計算機技術和通訊技術的進步也在不斷更新,在現階段普遍認為管理信息系統MIS、是由人和計算機設備或其他信息處理手段、組成并用于管理信息的系統管理信息系統的主要技術基礎有哪些?一個人機結合的輔助管理系統。該系統的主體是人,人即使操縱者,又是被操縱者。一個多目標多層次的系統。管理系統是一個完成計劃、控制、實施、管理任務的多目標系統.一個大信息系統,有一個覆蓋企業管理和生產部門的計算網絡和生存部門的計算機網絡和存放企業生產、管理和管理信息的共享數據庫。,25.什么是管理信息系統?管理信息系統的主要技術基礎有哪些?3726制造資源規劃劃(MRPII)MRPII結構組成計劃控制子系統包括生產規劃、主生產計劃、物料需求計劃、能力需求計劃、生產作業計劃、采購計劃等。物流管理子系統包括庫存管理、物料采購供應、市場營銷等。財務管理子系統各類往來帳目、庫存資金占用情況和企業運營情況,進行企業生產成本核算26制造資源規劃劃(MRPII)MRPII結構組成38MRPII系統的特點

管理信息的集成性集企業產、供、銷、財務于一體,對企業資源進行統一的計劃和控制,實現企業的整體優化。計劃的可執行性計劃下達前對生產能力進行平衡,并根據反饋信息及時調整,保證計劃有效性和可執行性。管理的系統性MRPII把企業所有與生產經營有關的部門聯結成一個整體,不存在條塊分割,在統一計劃下,以團隊精神投入工作。數據的共享性在統一數據庫支持下,要求全體成員用規范嚴肅態度對待數據,保證數據及時、準確和完整。動態應變性可隨時根據環境變化迅速作出響應,及時決策調整,保證生產正常進行。物流、資金流統一可把物料流動直接轉換為資金流動,反映物流和經營生產情況,保證生產和財務數據一致MRPII系統的特點3927.企業資源計劃(ERP)ERP核心思想:“供應鏈”管理思想,通過前饋的物流和反饋的信息流和資金流,把客戶需求、企業內制造活動、以及供應商的制造資源整合在一起ERP的功能特點以“供應鏈管理”為核心以“客戶關系管理”為前臺支撐把組織看作是一個社會系統支持混合方式制造環境以人為本的競爭機制支持Internet/Intranet,27.企業資源計劃(ERP)ERP核心思想:“供應鏈”管理思4028.準時生產技術的概念和目標概念在必要的時候、按必要的數量、生產所必要的產品目標:庫存量最低(零庫存):庫存是生產系統設計不合理、生產過程不協調、生產操作不良的一種表現;廢品量最低(零廢品):消除不合理工藝,盡可能減少廢品;設備保持完好(零故障):注重設備維護和保養,保證設備完好率;準備時間最短(零準備時間):準備時間與搬運和批量有關,若采用極小批量,將使準備時間趨于零,準備成本也趨于零28.準時生產技術的概念和目標概念在必要的時候、按必要的數量4129.敏捷制造敏捷制造:快速調整自己,增強市場多變能力,在“競爭-合作-協同”機制下,實現對市場作出靈活反應的一種生產制造模式。敏捷制造企業:1.快速響應市場/用戶需求不斷改進老產品,迅速開發高質量新產品,在整個產品生命周期內滿足用戶需求;2.快速應變能力采用具有高度柔性、可重組設備組織生產,使生產成本與批量無關,充分把握市場中每一個獲利時機,使企業長期獲取經濟利益。3.強調“競爭與合作”一旦發現機遇,以最快速度從企業內部、外部選出優勢群體,組成功能單一的動態組織結構經營實體。29.敏捷制造敏捷制造:快速調整自己,增強市場多變能力,在“4230.并行工程于串行工程相比有哪些優缺點?

串行工程在前一工作環節完成之后才開始后一工作環節的工作,各工作環節作業時序上沒有重疊和反饋,即使有反饋,也是事后的反饋。并行工程將時間上先后的知識處理和作業實施過程,轉變為同時考慮,盡可能同時處理的一種作業方式。30.并行工程于串行工程相比有哪些優缺點?串行工程在前一4331.CIMSCIMS,其基本出發點是:1)企業的各種生產經營活動是不可分割的,要統一考慮;2)整個生產制造過程實質上是信息的采集、傳遞和加工處理的過程。CIMS定義:CIMS是通過計算機硬軟件,并綜合運用現代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、系統工程技術。將企業生產全部過程中有關的人、技術、經營管理三要素及其信息與物流有機集成并優化運行的復雜的大系統。因此,企業作為一個統一的整體,必須從系統的觀點、全局的觀點廣泛采用計算機等高新技術,加速信息的采集、傳遞和加工處理過程,提高工作效率和質量,從而提高企業的總體水平。31.CIMSCIMS,其基本出發點是:441.說明狹義制造和廣義制造的含義。敘述制造技術發展的五個時期。狹義制造:生產過程從原材料變成成品直接起作用的那部分工作內容。廣義制造:不僅包括了具體的工藝過程,還包括市場分析、產品設計、質量監控、生產過程、管理營銷、售后服務直至產品報廢處理等在內的整個產品壽命周期的全過程1.說明狹義制造和廣義制造的含義。敘述制造技術發展的五個時45制造技術發展的五個時期(1)剛性自動化階段。剛性自動化包括自動單機和剛性自動線,這一技術在20世紀40~50年代已相當成熟。(2)數控加工階段。數控技術包括數控和計算機數控,數控加工設備包括數控機床(3)柔性制造階段。該階段強調制造過程的柔性和高效率,適用多品種、中小批量生產。(4)計算機集成制造和計算機集成制造系統階段。其特征是強調制造全過程的系統性和集成性,以解決現代生存和競爭的TQCSE問題。(5)新的制動化模式階段。這些新的制造模式智能制造、敏捷制造、模擬制造、網絡制造、全球制造和綠色制造等。制造技術發展的五個時期(1)剛性自動化階段。剛性自動化包括自462.先進制造技術AMT的內涵

先進制造技術是以制造業不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果,將其綜合運用于產品設計、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,提高對動態多變市場的適應能力和競爭力2.先進制造技術AMT的內涵先進制造技術是以制造業不473.先進制造技術的分類及各部分的主要內容(1)現代設計技術應用現代技術和科學知識,制定設計方案的技術,目的是使產品設計建立在科學的基礎上。促進產品功能不斷完善,產品質量不斷提高。

1)現代設計方法旨在縮短新產品開發周期的并行設計技術、快速設計技術等;旨在降低新產品開發成本的價值工程、面向成本的設計技術、低成本設計技術等;

旨在保護生態環境的綠色設計技術、面向環境保護的設計技術、面向節省能源的設計技術、面向新型材料的設計技術、人機工程設計技術等。

3.先進制造技術的分類及各部分的主要內容(1)現代設計技術482)產品可信性設計。可信性、可靠性和維修保障性。可靠性設計、安全性設計、動態分析與設計、防斷裂設計、防疲勞設計、耐環境設計、維修設計等。

3)設計自動化技術。計算機軟硬件完成設計過程,產品的造型設計、工藝設計、有限元分析、優化設計、模擬仿真和虛擬設計(2)先進制造工藝技術1)高效精密成形技術。無余量或少余量半成品工藝。精密潔凈鑄造成形工藝、精確高效塑性成形工藝、優質高效焊接及切割技術、優質低耗潔凈熱處理技術、快速成型制造技術。降低新產品制造成本和縮短新產品制造周期。

2)產品可信性設計。可信性、可靠性和維修保障性。可靠492)高效高精度切削加工工藝。精密和超精密加工、高速切削和磨削、復雜型面的數控加工等。提高新產品制造質量。

3)現代特種加工工藝。高能束加工:電子束、離子束、激光束。電加工、超聲波加工、高壓水射流加工、微細加工等。

4)表面改性、制膜和涂層技術。耐磨、耐蝕、耐輻射和抗疲勞。熱噴涂技術、化學鍍、表面強化處理技術等。2)高效高精度切削加工工藝。精密和超精密加工、高速切削和磨50(3)加工自動化技術,物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各環節的。(4)現代生產管理技術。現代生產管理信息系統、物流系統管理、工作流管理、產品數據管理、質量保障體系等。(5)先進制造生產模式。它包括計算機集成制造、并行工程、敏捷制造、智能制造、精益生產等先進的生產組織管理模式和控制方法。(3)加工自動化技術,物料的存儲、運輸、加工、裝配和檢驗等各514.論述先進制造技術的發展趨勢高效化方向。隨著精度補償、應用軟件、傳感器、自動控制、新材料和機電一體化等技術的發展,工藝裝備在數控化的基礎上進一步向生產自動化、作業柔性化、控制智能化方向發展,可對傳統工藝技術加以優化和革新。敏捷化方向。進入20世紀90年代以來,因為競爭全球化、貿易自由化、需求多樣化,產品生產朝多品種小批量方向發展,面向并行工程的設計、虛擬制造的設計、全壽命周期設計、CAD/CAM/CAPP一體化技術等敏捷設計制造技術與系統將在今后若干年內得到長足發展。4.論述先進制造技術的發展趨勢高效化方向。隨著精度補償、應用52清潔化方向。保護環境、節約資源已成為全球密切關注的焦點,為此發達國家正積極倡導“綠色制造”和“清潔生產”,大力研究開發生態安全型、資源節約型制造技術。柔性化方向。精密加工和超精密加工、微型機械的微細和超微細加工等精密工程是當今也是未來制造技術的基礎,其中納米級的超精密加工技術和微型機械技術被認為是21世紀的核心技術和關鍵技術。集成化方向。制造業自動化系統正沿著數控化→柔性化→集成化→智能化→全球化之螺旋式階梯攀緣而上,柔性化程度越來越高全球化方向

制造業將得以借助全球互聯網絡、計算機通信和多媒體技術實現全球或異地制造資源(知識、人才、資金、軟件、設備等)的共享與互補,制造業、制造產品和制造技術走向國際化,制造自動化系統也進一步向網絡化、全球化方向發展。基于Internet的敏捷制造、全球制造已經成為現實清潔化方向。保護環境、節約資源已成為全球密切關注的焦點,為此53虛擬化方向虛擬現實技術是一種三維計算機圖形軟件技術與計算機硬件技術集成而實現的高級人機交互技術。交叉化方向。AMT的研究與開發越來越依賴于多學科的交叉與綜合。虛擬化方向虛擬現實技術是一種三維計算機圖形軟件技術與計算545.先進設計技術體系結構由那幾部分組成。(1)基礎技術。傳統的設計理論與方法。運動學、動力學等。(2)主體技術計算機輔助設計技術。數值計算、對信息和知識的獨特處理能力。CAD技術、優化設計、有限元分析、虛擬設計和工程數據庫5.先進設計技術體系結構由那幾部分組成。(1)基礎技術55(3)支撐技術設計信息的處理、加工、推理與驗證提供多種理論、方法和手段的支撐。(4)應用技術:針對實用的目的,解決各類具體產品設計領域的技術。機床、汽車、工程機械等。(3)支撐技術設計信息的處理、加工、推理與驗證提供多種理566.現代設計技術的特征先進設計技術是對傳統設計理論與方法的繼承、延伸與擴展先進設計技術是多種設計技術、理論與方法的交叉與綜合先進設計技術實現了設計手段的計算機化與設計結果的精確化先進設計技術實現了設計過程的并行化、智能化6.現代設計技術的特征先進設計技術是對傳統設計理論與方法的577.計算機輔助設計的關鍵技術1.產品的造型建模技術(1)幾何建模(2)特征建模單一數據庫與相關性設計。單一數據庫:與設計相關數據來自同一數據庫,實現產品相關性設計,提高設計質量,縮短開發周期。2.NURBS曲面造型技術。可統一自由曲線/曲面和規則曲線/曲面的數學模型,簡化系統結構,有利于曲線、曲面操作和修改3.CAD與CAX集成技術。CAD與CAX集成涉及建模技術、工程數據管理、數據交換接口等技術。包括如下集成4.標準化技術。目的:支持異構、跨平臺的工作環境。7.計算機輔助設計的關鍵技術1.產品的造型建模技術(1)幾何588.CAPP的基本概念和組成

.CAPP是連接產品設計和產品制造的橋梁、進行工藝裝備制造和零件加工的主要依據。組成產品設計信息輸入工藝決策產品工藝信息輸出工藝數據庫8.CAPP的基本概念和組成.CAPP是連接產品設計和產品599.成組技術成組技術的核心是成組工藝,它是把結構、材料、工藝相近似的零件組成一個零件族(組),按零件族制定工藝進行加工,從而擴大了批量、減少了品種、便于采用高效方法、提高了勞動生產率。零件的相似性是廣義的,在幾何形狀、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性為基本相似性,以基本相似性為基礎,在制造、裝配等生產、經營、管理等方面所導出的相似性,稱為二次相似性或派生相似性。9.成組技術成組技術的核心是成組工藝,它是把結構、材料、工藝60成組工藝實施的步驟①零件分類成組;②制訂零件的成組加工工藝;③設計成組工藝裝備;④組織成組加工生產線。成組工藝實施的步驟6110.什么是反求工程?。。反求工程的關鍵技術是從產品的有關信息(實物、軟件和影像等)尋找這些信息的科學依據,加以消化和吸收,再現出產品,產品的CAD模型是在這些信息的基礎上建立的。反求工程設計的基本方法?實物反求-產品的實物模型;軟件反求-圖樣、數控程序、技術文件;影像反求-圖片、照片或影像等。10.什么是反求工程?。。反求工程的關鍵技術是從產品的有關信62反求工程設計的基本步驟(1)分析階段反求對象的功能原理、結構形狀、材料性能、加工工藝。明確其關鍵功能和關鍵技術。通過分析可以確定實物的技術指標和幾何元素之間的拓撲關系;(2)再設計階段①根據分析結果和實物模型的幾何元素拓撲關系,制定零件的測量規劃,確定測量設備、測量順序和精度等;②修正測量數據,剔除測量數據中的壞點、明顯不合理的測量結果;(3)反求產品的制造階段按通常的制造方法,完成制造,并采用一定的檢測手段,進行結構和功能檢測,修改設計。反求工程設計的基本步驟(1)分析階段63反求工程的關鍵技術(1)反求對象分析(2)反求對象的幾何參數采集(3)模型重構技術反求工程的關鍵技術(1)反求對象分析6411.什么是綠色產品?綠色產品是指以環境和環境資源保護為核心概念而設計產生的、可以拆卸和分解的產品,其零部件經過翻新處理后可以重新利用。綠色設計與傳統設計的根本區別

綠色設計與傳統設計的根本區別在于:綠色設計要求設計人員在設計構思階段就要把降低能耗、易于拆卸、再生利用和保護生態環境與保證產品的性能、質量、壽命、成本的要求列為同等的設計目標,并保證在生產過程中能夠順利實施。11.什么是綠色產品?綠色產品是指以環境和環境資源保護為核6512.1可靠性設計的主要內容故障機理和故障模型研究研究產品元件材料老化失效機理,掌握老化規律,揭示影響老化因素,建立失效機理模型。可靠性試驗技術研究試驗是取得可靠性數據主要來源,發現產品設計和研制階段的問題,恰當的試驗方法有利于保證和提高產品的可靠性,能夠節省人力和費用。可靠性水平的確定制定相關產品的可靠性水平等級,為產品的可靠性設計提供依據12.1可靠性設計的主要內容故障機理和故障模型研究研究產6612.2可靠性設計的常用指標產品的工作能力產品完成規定功能所處的狀態;產品工作能力的耗損過程屬于隨機過程。產品在某一時刻t時的工作能力,就是產品在t時刻所處的狀態。可靠度在規定條件和規定時間內完成規定功能的概率R(t),可靠度愈大,工作愈可靠,0≤R(t)≤1。可靠度是累積分布函數,它表示在規定的時間內圓滿工作的產品占全部工作產品累積起來的百分數。12.2可靠性設計的常用指標產品的工作能力產品完成規定功6713.價值工程基本概念

產品價值V是產品功能F與產品成本C的綜合反映。價值(V)--“合算不合算”或“值得不值得”;功能(F)--為功用、作用、效能、用途、目的等;成本(C)--是指實現功能所支付的全部費用。三者關系為:V=F/C13.價值工程基本概念產品價值V是產品功能F與產品成本C6814.先進制造工藝的內容1)精密、超精密加工技術

指對工件表面材料進行去除,使工件的尺寸、表面性能達到產品要求所采取的技術措施。當前,納米加工技術代表了制造技術的最高精度水平。2)精密成形制造技術指從制造工件的毛坯、從接近成形工藝向直接制成工件即精密成形工藝或稱凈成形工藝的方向發展。3)特種加工技術指那些不屬于常規加工范疇的加工。如高能束流加工、電加工、超聲波加工、高壓水射流加工等。4)表面工程技術它是采用物理、化學、金屬學、高分子化學、電學、光學和機械學等技術及其組合,提高產品表面耐磨、耐蝕、耐熱、耐輻射、抗疲勞等性能的各項技術。它主要包括熱處理、表面改性、制膜和涂層等技術。14.先進制造工藝的內容1)精密、超精密加工技術指對工件6915.超精密加工的關鍵技術<1>超精密加工機床技術超精密加工機床的設計原理和方法超精密機床基礎部件技術精密主軸超精密導軌傳動系統微進給裝置<2>超精密加工刀具技術晶面的選擇刃口刃磨工藝刃口半徑的測量<3>精密測量技術<4>超精密加工原理<5>超精密控制技術

15.超精密加工的關鍵技術<1>超精密加工機床技術7016.與傳統的機械加工相比,特種加工的不同點是什么?不主要依靠機械能,而是主要用其他能量,如電能、化學能、光能、聲能、熱能等去除金屬材料工具硬度可以低于被加工材料的硬度加工過程中工具和工件之間不存在顯著機械切削能

16.與傳統的機械加工相比,特種加工的不同點是什么?不主要依7117成組技術的原理是什么?簡述成組技術在產品設計、制造工藝及生產組織與管理中的應用。成組技術的原理是將企業生產的多種產品、部件和零件,按照一定的相似性準則分類成組,并這種分組為基礎組織生產的全過程,從而實現產品設計、制造和生產管理的合理化及高效益。在產設計中實施成組技術,通過對企業中采用成組單元或成組流水線,可以縮短零件的運輸線路,提高生產單元或系統的柔性。在生產管理中,以零件族為基礎編制生產計劃和生產作業計劃,可以提高生產管理的效率,提高設備和勞動力的利用率。

17成組技術的原理是什么?簡述成組技術在產品設計、制造工藝及7218.RPM技術的概念、工藝流程、特點、典型工藝技術物料需求計劃是以物料計劃人員或存貨管理人員為核心的物料需求計劃體系,它的涵蓋范圍僅僅為物料管理這一塊。工作流程:從主生產計劃出發,按照產品結構展開,推算每個零部件和原材料的需求量,并根據現有庫存和生產/采購過程所需的提前期,最終確定具體的生產投放和物料采購時間。18.RPM技術的概念、工藝流程、特點、典型工藝技術物料需73MRPII系統的特點

管理信息的集成性集企業產、供、銷、財務于一體,對企業資源進行統一的計劃和控制,實現企業的整體優化。計劃的可執行性計劃下達前對生產能力進行平衡,并根據反饋信息及時調整,保證計劃有效性和可執行性。管理的系統性MRPII把企業所有與生產經營有關的部門聯結成一個整體,不存在條塊分割,在統一計劃下,以團隊精神投入工作。數據的共享性在統一數據庫支持下,要求全體成員用規范嚴肅態度對待數據,保證數據及時、準確和完整。動態應變性可隨時根據環境變化迅速作出響應,及時決策調整,保證生產正常進行。物流、資金流統一可把物料流動直接轉換為資金流動,反映物流和經營生產情況,保證生產和財務數據一致MRPII系統的特點7419.制造自動化的含義(廣義內涵)和發展趨勢(1)在形式方面。代替的體力勞動,代替或輔助人的腦力勞動,制造系統中人、機器及整個系統的協調、管理、控制和優化(2)在功能方面。T,Q,C,S,E功能目標。采用自動化技術,縮短產品制造周期;(3)在范圍方面。涉及到產品生命周期全過程。產品開發自動化技術:并行工程、CAD\CAM\CAPP一體化技術、快速原型制造技術;生產過程和設備自動化技術:數控技術、工業機器人、柔性制造技術、自動化制造系統中的檢測與監控技術。19.制造自動化的含義(廣義內涵)和發展趨勢(1)在形式方面7520.制造自動化技術的發展經歷了哪幾個階段?解釋各階段的特點.(1)剛性自動化20世紀50年代,自動單機和剛性生產線。傳統的制造方法和半自動和自動機床、組合機床、組合機床自動線。單一品種大批量生產。生產率高、加工品種單一。很難實現品種的轉換。(2)柔性自動化多品種小批量,甚至單件生產自動化。技術:NC、CNC數控技術、FMC、FMS。數控機床和加工中心等,柔性好,質量高(3)綜合自動化計算機技術的應用.計算機集成制造CIM和CIMS:強調制造過程的系統性和集成性,現代制造技術、管理技術、計算機技術、信息技術、自動化技術和系統工程技術等。CE、LP等模式。20.制造自動化技術的發展經歷了哪幾個階段?解釋各階段的特點7621.工業機器人的概念和組成

工業機器人是一種可以搬運物料、零件、工具或完成多種操作功能的機械裝置,由計算機控制,是無人參與的自動化控制系統,是可編程、具有柔性的自動化系統。(1)執行機構:是一組具有與人手腳功能相似的機械機構(2)控制系統:是機器人的大腦,控制與支配機器人按給定的程序動作,并記憶人們示教的指令信息,可再現控制所存儲的示教信息(3)驅動系統是機器人執行作業的動力源,按照控制系統發出的指令驅動執行機構完成規定的作業。(4)行進系統、感知系統和人工智能系統等。21.工業機器人的概念和組成工業機器人是一種可以搬運物料、7722.柔性制造技術(FMT)的概念、組成、各部分的任務是什么柔性制造技術是進入20世紀60年代以后,為了滿足產品更新、適應多品種、中小批量生產的需要出現的。組成

(1)柔性制造技術(FMT)

是一種主要用于多品種中小批量和適應加工各種不同形狀對象的各種制造自動化技術總稱。是集數控技術、計算機技術、機器人技術以及現代管理技術為一體的技術。(2)柔性指制造系統對系統內部及外部環境的一種適應能力,也是指制造系統能夠適應產品變化的能力。22.柔性制造技術(FMT)的概念、組成、各部分的任務是什么7823.分析柔性制造系統加工系統中互替式和互補式機床配置系統的特點。互替式機床配置機床布局呈并聯關系,各機床功能可以互相代替,當某臺機床出現故障時,系統仍能維持日常的工作。互補式配置機床布局呈并聯關系,機床功能是互補的,各機床分別完成的加工任務,具有較高的生產率,但系統的可靠性低。23.分析柔性制造系統加工系統中互替式和互補式機床配置系統的7924.敘述企業管理的發展階段早期管理階段.作為商品生產的管理理論是自第一次工業革命后才逐漸形成,延續時間從18世紀末到19世紀末,約100余年時間。科學管理階段.19世紀末/20世紀初-20世紀60年代現代生產管理階段.20世

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