先进制造技术2

（4）由于大幅度提高了极间距离的优化控制和伺服反馈响应特性，因此显著提高了最佳加工条件下的加工特性。
20. 简述开式砂带磨削的特点。
答：开式砂带磨削是用成卷的砂带由电动机经减速机构再通过卷带轮带动做极缓慢的移动，并绕过接触轮与工件被加工表面接触而产生一定的工作压力，工件高速回转，线速度30～40m/min。
答：（1）提高了生产率。随着切削速度的大幅度提高，单位时间内的材料切除率显著增加，机床空行程速度大幅度提高，有效地减少了加工时间和辅助时间，从而极大地提高了生产率。
（2）提高了加工精度。在切削速度达到了一定值后，切削力可降低30%以上，工件的加工变形减小；95%～98%的切削热来不及传给工件就被切削飞速带走，工件可基本上保持在较低的温度，不会发生大的热变形。
答：选用直线电动机驱动的电火花机床，因为不用滚珠丝杠传动，提高了动态响应性能，其特点可归纳为：
（1）无机械之后、偏移、间隙等的影响。
（2）利用伺服进给的高响应可始终使极间状态保持最佳，所以能进行稳定的加工，从而提高加工速度，尤其是对于极间状态很容易恶化的微纳加工和在精加工条件下这种效果更好。
（3）直线电动机驱动可实现前所未有的高速抬刀动作，增强了加工屑的排除作用。
21. 简述重用性原理中的产品维优化的主要内容。
答：产品维优化的主要内容如下：
（1）正确区分用户的相似性和个性需求；
（2）正确区分产品结构中的相似性和个性部分；
（3）将产品维的相似性部分归并处理；
（4）减少产品中的定制部分；
22. 简述精密研磨与抛光技术中CMP（化学机械抛光）工艺的特点。
答：化学机械抛光加工通过磨粒、工件、加工环境之间的机械化学作用，实现工件材料的微量去除，能获得超光滑、少无损伤的加工表面；加工轨迹呈现多方向性，有利于实现加工表面的均匀一致性；加工过程遵循“进化”原则，无须 很高的加工设备。
先进制造技术复习专题（五）——论述题
1. 试述高速切削的优点。（与常规切屑相比，高速切削的优势体现在哪些方面？）
（5）开放式高性能CNC系统、各种超精密加工刀具和在位测量系统。
17. 简述虚拟制造的定义。
答：虚拟制造是指利用计算机模型和制造过程仿真，辅助被制造产品的设计和生产，包括从产品设计开始就实时地、并行地对产品结构、工作性能、工艺流程、装配调试、作业计划、物流管理、资源调配及成本核算等一切生产活动进行仿真，检查产品的可加工性和设计的合理性，预测其制造周期和使用性能，以便及时修改设计，更有效地灵活组织生产。
答：镜面抛光加工中的重要问题有：
（1）加工材料选择；
（2）抛光前加工的形状精度和表面粗糙度；
（3）加工变质层和热处理条件；
（4）加工液、研磨材料和砂粒；
12. 为了保证可持续质量需遵循哪些与运行，并遵循一下几个原则：
（1）废料与非生态型副产品应持续地减少或消除，或者能实现在位循环使用；
（2）应持续地消除对人类健康和环境有害的化学物质和物理工具与条件；
（3）应节约能量和材料，所采用的能量形式和材料对期望的最终结果应是最合适的；
（4）工作空间应设计好，能连续减小或消除化学污染、不符合人机工程原理的操作对人体的危害。
13. 简述闭式砂带磨削
答：闭式砂带磨削是采用无接头或有接头的环形砂带，通过接触轮和张紧轮撑紧，由电动机通过接触轮带动砂带高速回转，砂带速度为30m/s，工件回转线速度为30m/min，砂带头架做纵向及横向进给，从而对工件进行磨削。
（2）通过增加及其到制造系统中或从制造系统中移走机器，或在制造系统中进行机器的替换，使得系统具有响应市场需求的可伸缩性和适应新产品的结构可调整性；
（3）对可重构机床进行重构；
（4）与可重构硬件想适应，对控制系统进行重构，与可重构机床或机器等组成模块相应的控制功能，或集成新的控制功能到控制系统中；
（3）再制造与制造的区别。
a）二者的过程输入不同。制造过程的输入为毛坯件或其他原材料，毛坯初始状态相对均质、单一，毛坯表面是无油污的；再制造过程的输入为退役产品或零部件，其初始状态可能有裂缝、残余应力、变形等缺陷，即再制造过程的输入件表面可能有油污、锈蚀层、硬化层。
b）二者的质量控制手段不同。产品制造过程中对零件进行寿命评估和质量控制已较为成熟；而再制造过程中因输入的是退役产品或零部件，其损伤失效形式复杂多样，且残余应力、疲劳层等的存在，导致寿命评估与服役周期复杂难测，同时再制造过程的质量控制也很困难。
（3）能获得较好的表面质量。高速切削时，在保证相同生产效率时可采用较小的进给量，可减少加工表面的粗糙度；同时在高速切削状态下，机床的激振频率特别高，远远离开了“机床——刀具——工件”工艺系统的固有频率范围，工作平稳，振动小，所以能加工出非常精密、光洁的零件。
（4）可加工各种难加工材料。可用于加工材料强度大、硬度高、耐冲击、加工时容易硬化、切削温度高、刀具磨损严重的镍基合金和钛合金。
10. 简述促进超精密加工发展的因素。
答：促进超精密加工的发展因素有：
（1）对产品高质量的追求；
（2）对产品小型化的要求；
（3）对产品可靠性愈来愈高的要求；
（4）对产品性能的高要求；
（5）加工压力和加工时间；
11. 镜面抛光加工中有哪些重要问题？（简述在镜面抛光加工中需要注意的重要问题。）
（3）磨粒的压力，磨粒高压力是被加工表面的材料反复变形，产生加工硬化以致断裂，从而形成切屑。
（4）磨粒去除被加工表面的氧化膜，在研磨剂中含有起化学作用的活性物质，则会使工件表面生成氧化膜，被磨粒反复去除。
5. 先进制造技术的特征有哪些？ （简述先进制造技术的特征。）
答：先进制造技术的特征可归纳为：
答：可重构制造系统必须具备5个关键特征，分别是：
（1）模块性；（2）集成性； （3）定制性； （4）转换性； （5）诊断性。
3. 简述铣削加工的特点。
答：铣削加工具有以下几个特点：
（1）铣刀是一种多刃刀具，同时工作的齿数较多，可以采用阶梯铣削，也可以采用高速铣削，故生产率高；
（2）铣削过程是一个断续切削过程，刀齿切入和切出工件瞬间，会产生冲击和振动；
（4）根据客户订单中的特殊需求，重新设计新的零部件，或对其他种类的零部件进行变型设计，在此基础上向客户提供定制产品的按订单设计的生产方式；
（5）按客户的需求进行产品的研发，并按照客户订单中的具体需求组织产品生产过程的按订单研制的生产方式。
7. 简述金属注射成形的基本工艺过程。（简述精确成形法中的MIM工艺的基本过程。）
（3）加工表面硬化层的硬度和深度较小；
（4）对机床、夹具的精度要求高。
16. 简述超精密加工机床所具备的重要关键技术。
答：超精密加工机床所具备的重要关键技术包括：
（1）采用气浮、液浮无摩擦超精密运动轴系和导轨机构；
（2）动态超精密位置测量系统；
（3）超精密驱动传动机构；
（4）超精密伺服运动控制系统；
（4）HEDB的能量密度可在很大范围内得到调节并精确控制。
9. 在实现系统的可重构时，达到系统可重构目的的方法有哪些（如何达到系统可重构目的？）？
答：在实现系统的可重构时，达到系统可重构目的的方法有：
（1）保持原制造系统组成不变，通过改变系统的生产计划，即改变工序顺序和零件路径，实现系统的可重构；
18. 创造性是科技创新的关键，用来激发创造性的方法可分为哪几类？（激发创造性的方法有哪些类型？）
答：激发创造性的方法大致可分为五类，分别是：
（1）属性分析；（2）需求评估； （3）相关分析；（4）趋势分析； （5）群体创造。
19. 简述在电火花精加工中，选用直线电动机驱动的电火花机床的原因及该型机床的特点。
（1）集成性特征；（2）动态性特征； （3）数字化特征； （4）可持续性特征； （5）服务型特征。
6. 大批量定制的类型有哪些？
答：大批量定制可以分为：
（1）根据客户订单的需求量出库的按订单销售的生产方式；
（2）将库存零部件装配成客户需要的定制产品的按订单装配的生产方式；
（3）接到客户订单后，利用企业中已有的零部件设计，制造和装配零部件后向客户提供定制产品的按订单制造的生产方式；
（2）再制造与维修的区别。（试述再制造与维修的区别。）
a）二者的加工规模不同。维修一般针对单件或小批量零件，而再制造以产业化为主，主要针对大批量零件。
b）二者涉及的理论基础不同。维修更多地关注单一零件的技术基础研究，而再制造还需进行批量件的基础理论研究。
c）二者的维修效果不同。维修常具有随机性、原位性、应急性，修复效果难达到新产品水平，而再制造是按制造的标准，采用先进技术进行加工，经再制造的产品性能、质量不低于甚至高于新产品的性能与质量。
先进制造技术复习专题（四）——简答题
1.技术先进性的评判指标有哪些？（简述评判技术先进性的具体指标。）
答：评判技术先进性的指标贯穿产品全生命周期的设计、制造、服务阶段，分别是：（1）质量优劣性；（2）响应快速性；（3）资源精益性；（4）加工柔性；（5）可持续性。
2. 可重构制造系统必须具备的关键特征有哪些？
（2）若采用普通砂轮，高速、超高速磨削时砂轮主轴高速回转产生的巨大离心力会导致砂轮迅速破碎，因此必须采用基体本身的机械强度、基体和磨粒之间的结合强度均较高的砂轮。
3. 试述再制造的特征。
答：（1）再制造具有可持续性。再制造后的产品质量和性能不低于新产品，而成本只是新产品的50%，节能60%，节材70%，对环境的不良影响显著降低。
答：HEDB加工技术具有常规加工方法无可比拟的优点与特殊功能，具体如下：
（1）HEDB的能量密度极高，可达104～1012W/cm2，因而可实现厚板金属的深穿透，一次可焊接300mm钢板。