先进制造技术(常考考点总结)

1.机械制造技术形成与发展经历了那几个主要阶段，试述各发展阶段的主要特点，简要阐述我国机械制造技术发展方向及其策略。（20分）

大体经历了三个主要阶段:

1.传统机械制造技术(1760～1950;物质+能量)

1775年,John Wilkinson研制出镗床;1860年采用平炉和转炉炼钢(取代熟铁)成为主要结构材料,1898年F.W.Taylor 和White成功地研制出高速钢,1927年德国科学家

K.Schroter发明硬质合金,主要致力于难加工材料加工;1943年,俄国科学家拉扎连柯夫妇发明电火花加工方法,进而出现了特种加工机床及其他特种加工工艺技术与方法. 2.现代机械制造技术(1950～1990;物质+能量+信息)

随着微电子技术、自动控制技术和计算机技术的应用,使机械制造技术范围不断拓展,机床自动化及制造自动化程度不断越高:

(1)机械加工(刚性)自动生产线;

(2)数控机床(NC);

(3)加工中心(MC);

(4)柔性制造单元(FMC)与系统(FMS);

(5)柔性制造线(FML).

3.先进机械制造技术(1990～;物质+能量+信息+智能)

随着信息科学、管理科学、网络技术和自动控制理论应用,使机械制造技术内涵显著提升,机械制造自动化程度越来越高,制造效率和质量大幅提高:

(1)柔性制造;

(2)计算机集成制造;

(3)智能制造;

(4)微/纳极端制造

机械制造科学与技术的前沿领域

(1)数字化设计制造

(2)精密与超精密加工技术

(3)微/纳极端制造

(4)基于网络的全球协同制造

(5)基于环境友好的再重构及制造技术

2.CAD/CAM一体化技术形成的主要阶段及其特征，试结合互联网+和智能制造技术的发展，谈谈加快发展我国机械制造技术的策略及路径。

3.柔性制造系统的组成，结合机械制造科学与技术发展，简述FMS的主要应用领域

FMS组成

特征

（1）柔性高，适应多品种中小批量生产；（2）系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的；（3）可混流加工不同的零件；（4）系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；（5）多层计算机控制，可以和上层计算机联网；（6）可进行三班无人干预生产。

应用

（1）FH6800平面FMS柔性系统；（2）FH8800立体FMS柔性系统3）OPTO-PATH 柔性加工线

4.现代机械加工质量的内涵及其评价的主要技术指标

机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸，形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。他们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。

加工精度包括三个方面内容：尺寸精度指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度；形状精度指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度；位置精度指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想位置的相符合程度

5.金属切削毛刺给机械加工带来哪些危害及影响，结合具体加工提出2~3种主动控制或减小毛刺的工艺，技术或方法

机械加工中产生的种种毛刺给工件(或零部件)的后续加工、装配、运输及其使用等带来如下问题：

(1)影响工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度；

(2)破坏或影响下道加工工序的定位；

(3)影响或干扰工件的测量精度；

(4)在装配工序中，直接影响装配质量，严重者甚至无法进行正常装配；

(5)在工件(或零部件)的加工及运输过程中，对操作者的安全构成威胁，或造成一定的伤害等；

(6)在加工过程中，毛刺突然脱落往往导致亏缺(也被称为负毛刺)，致使工件尺寸超差或使其报废等；

(7)液压传动部件、气压传动元件上若带有毛刺，将直接影响其工作效果、损伤其使用性能；

(8)在使用中，毛刺脱落可能导致机械传动受阻、破坏传动平稳性，使电气短路等故障发生，成为引起事故的直接隐患之一；

(9)对毛刺进行去除加工常常成为增大工件加工成本的主要原因之一；

(10)直接影响工件表面美观度，影响到产品的销售等

控制毛刺的方法：1、工件叠加切削法2、工件终端预先倒角切削法3、刀具几何参数调整切削法4、变换切削用量切削法

6.高速加工技术具有何种优势及其特点？试结合材料科学，信息科学和控制科学等相关学术领域及技术发展，简述高速加工技术的发展趋势及主要方向

高速切削加工

★高速切削技术优点

★金属切除率提高3～6倍;

★切削力降低30 %以上;

★切削热的95 % ～98%被切屑带走;

★切削加工精度高;

★可加工难加工材料;

★降低加工成本.

高速切削加工

★高速切削技术特点

(1) 切削区域呈现高应力、大应变态势

→切屑变形较大易形成锯齿状切屑

(2)切削力相对较小、切削温度升幅趋缓

→刀具磨损速率低易保证加工质量

(3) 安全性问题凸显、尺寸效应作用增大

→系统集成度决定着加工质量和效率

★高速切削技术发展趋势

★与材料科学、摩擦学及微纳米技术相交叉

→研究切削工具材料、摩擦特性及涂层技术

★与信息科学、人工智能及网络技术相交叉

→研究切削过程建模、数值模拟及切削数据库

★与控制科学、系统工程及测试技术相交叉

→研究加工安全、在线监测及故障诊断技术

7.高速加工中传统的BT刀柄及工具系统和HSK刀柄及工具系统的结构特点及其适用范围HSK刀柄及其工具系统特点

★双面同步接触

★中空结构

★1/10的锥度

★锥面过盈配合

BT刀柄及工具系统特点

单面接触，7/24的锥度

8.复合加工技术的特征及主要特点？试列出2种及以上制造业生产中采用的复合加工技术

领域

复合加工可以对高脆性材料经济可靠地实现高的尺寸精度、形状精度和极低的表面粗糙度, 并能使表面和亚表面层的晶体结构组织的损伤减少到最低程度。它具有常规加工技术无法比拟的优点, 已成为飞船、飞机、电子、激光核聚变、天文等领域的重要支撑技术和关键技术。磨削复合加工磁性浮动抛光机械超声振动复合加工

9.何为高能束加工技术，激光束加工技术的主要特点及其应用技术领域

高能束加工技术：

电子束加工、离子束加工、激光束加工的总称。以焦点处集聚的高密度能量进行非接触的加工

激光加工设备由激光器﹑导光聚焦系统和加工机(激光加工系统)等三部分组成.

加工特点: