先进制造技术复习题

一、名词解释

1、并行设计——指集成地、并行地处理产品设计制造及其相关过程的系统方法。

2、摩擦学设计——运用摩擦学的理论、方法、技术和数据，将摩擦和磨损减小到最低程度，使产品具有高性能、低功耗、足够的可靠性和寿命。

3、优化设计——在多个工程设计中寻找出最佳化方案的过程。

4、变型设计——对于成熟产品，按市场需求进行结构重组，最大限度地利用企业的原有产品资源，加快生产周期，控制成本，保证质量。

5、全寿命周期设计——对产品的结构、功能、制造、销售、使用、维修直至回收再利用的全过程的设计。

6、流体动压润滑——两摩擦表面相对运动时，具有一定粘度的流体被带进两表面之间，靠粘性流体的动力学作用产生流体压力，形成润滑膜以承受载荷并将两表面完全分隔开的润滑方式。

7、弹性流体动压润滑——具有点线接触的两弹性体相对运动时，在点线接触运动副上产生很高的载荷使弹性体产生很大的局部变形，从而改变润滑油膜的几何形状和压力分布，以承受载荷并将两表面完全分隔开的润滑方式。

8、流体静压润滑——靠外部的流体压力源向磨擦表面之间供给一定压力的流体，借助流体静压力来承受载荷，运动副之间完全被油膜隔开的润滑方式。

9、电子束焊接——在真空条件下，利用聚焦后被加速的能量密度极高（106～108W/cm2）的电子束，以极高速度冲击到工件表面极小面积上，在几分之一微秒内，其能量大部分转变为热能，从而引起材料的局部熔化达到焊接的目的。

10、电火花加工技术——在一定的液体介质中，利用脉冲放电对导电材料的电蚀现象来蚀除材料，获得零件的尺寸、形状和表面质量的一种加工方法。

11、高能束加工技术——利用聚焦到加工部位上的高能量密度射束，对工件材料进行去除加工的特种加工的总称，通常指激光加工、电子束加工和离子束加工。

12、激光表面合金化——利用激光束作为热源，加热熔化已涂覆合金元素的基体材料，使合金元素渗入到基体材料的表面的处理工艺。

13、表面覆层技术——利用表面工程技术，在产品表面制备各种具有特殊性能的覆层，大大降低了制件的加工成本。

14、超精密加工——加工精度和表面质量达到极高程度的精密加工工艺，其中加工精度在0.10～0.01μm，表面粗糙度Ra值在0.03～0.05μm。

15、超高速加工技术——采用超硬材料刀具和能可靠实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备，以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率，提高工件尺寸的精度和工件表面质量的现代制造技术。

16、准时制生产——通过看板管理，制止过量生产，实现在必要时刻生产必要数量的必要产品，消除产品在制造过程中的浪费，使生产过程合理、高效和灵活。

17、敏捷制造——指制造系统在满足低成本和高质量的同时，对变幻莫测的市场需求的快速反应。

18、全能制造——建立一个由一系列标准的、半标准的、独立的、协作的智能模块组成的高度分布的制造系统的体系结构，它适用于整个制造系统或者某种制造手段。

19、虚拟制造——以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持，在产品的物理实现之前，使人体会到产品的性能和制造系统的状态，从而做出优化实施方案。

二、简答题

1、试述CAD三维建模步骤。

答：CAD三维建模采用自顶向下设计流程

包括：1、创造组件结构； 2、使用骨架创建设计框架； 3、使用发布和复制几何特征共享设计信息； 4、通过参照复制几何特征来创造实体特征。

2、什么是回收设计。

答：回收设计室指在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收及可能性，（2分）回收价值大小，回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收性有关的一系列问题，（3分）达到零件材料资源，能源的最大利用，并对环境污染的最小的一种设计思想和方法。（3分）

3、简述可靠性设计的步骤。

答：系统的可靠性设计步骤：1、建立系统的可靠性模型2、系统的可靠性预测即根据系统的可靠性模型，有单元的可靠度通过计算获得3、系统可靠性分配，即将已知系统的可靠性指标合理的分配到各个子系统和单元上去，从而求出个单元应具有的可靠度

4、什么是面向环境的设计。

答：1、将产品的基本属性与环境属性相结合的集成并行设计；2、将环境约束作为优先控制目标；3、实现资源能源的有效持续利用；4、将产品对环境的影响降低到最低程度或最终消除；5、实现持续发展的最有效途径。

5、从绿色制造的概念出发，工程设计应遵循的原则是什么？

答：从绿色制造的概念出发，工程设计应遵循的原则是：

⑴生态环境友善。即产品在制造和使过程中，对人体、对生态环境无危害，人机环境舒适、

友善。

⑵节约资源。尽可能利用再生资源，节省材料，节省人力资源。

⑶延长产品适用寿命。采用可更换结构。

⑷可回收性。选用可回收材料，减少材料种类。

6、系统的可靠性模型分几种类型？画图说明。

答：系统的可靠性模型分五种类型：

串联系统；并联系统；混联系统；备用冗余系统；复杂系统。图

7、优化设计模型的三要素是什么？写出优化设计模型的数学表达式。

答：优化设计模型的三要素是目标函数、设计变量、约束条件。

优化设计模型的数学表达式：

X=(x1，x2 ，…，x n)T

Min F(X)

s.t. g i((X)=0 i=1，…，q

g i((X) ≤0 i=q+1 , …，p

8、与传统焊接相比，激光焊接有什么特点。

答：与传统焊接相比，激光焊接的特点如下：

⑴激光连续焊接速度极为迅速，因此，焊接材料不易被氧化，焊接效率高；

13、简述现代企业生方式的巨大变革。

答：现代企业面临经济知识时代，技术不断创新，产品生命周期缩短，市场竞争日趋激烈。

因此现代企业生产的方式由大规模定制即企业需要从客户到供应商的各个环节，业务模式进行全面重组。现代企业的生产方式，以客户为中心，企业的生存与发展最终取决于客户与销售能否实现。

14、简述制造资源计划。

答：制造资源计划（MRP）是一种工业制造企业的物资计划管理模式，根据产品各层次物品的从属和数量关系，以每个物品为计划对象，以完工日期为时间基准，倒排计划，按提前期长短区别物品下达计划时间的先后次序

15、试述物料需求计划

答：物料需求计划是一种以计算机为基础的生产计划与控制系统，它根据总生产进度计划中规定的最终产品的交货日期，编制所构成最终产品的装配件、部件、零件的生产进度计划、对外的采购计划、对内的生产计划

16、简述数控机床的特点。

答：1、易于加工形状复杂的零件加工精度高2、工件加工周期短，生产效率高3、加工质量稳定，劳动强度低。4、可实现精确成本计算和科学管理5、有利于实现优化控制和生产系统的集成

17、什么是虚拟制造技术？其目的是什么？

答：虚拟制造技术是以计算机支持的仿真技术为前提，对设计、加工、成形、装配、维护等，通过统一建模形成虚拟的环境、虚拟的过程、虚拟的产品。

虚拟制造的目的：⑴提供产品性能、制造成本、生产周期的相关信息，使决策者做出正确的设计和管理决策；⑵及时发现设计和制造过程中可能出现的错误，减少设计、工艺缺陷，优化产品性能，降低成本，提高加工质量；⑶优化资源配置和物流管理，实现柔性制造和敏捷制造，提高企业在市场中的竞争优势。

18、什么是智能4M系统？其主要研究的内容是什么？

答：智能4M系统是将建模、加工、测量、机器人操作四者一体化的智能系统，实现快速制造、检测、相应和重组。

其主要研究的内容是：信息共享和集成、传感器信息的处理和融合、4M系统的建模以及一体化的制造仿真与控制语言研究，形成面向用户的柔性加工高层控制语言、几何信息提取、特征映射方法和4M系统集成的研究。

19、什么是工业机器人？按自动化功能层次、控制方式可分为几种类型。

答：工业机器人是一种可以搬运物料、零件、工具或多种操作功能的专用机械装置；由计算机进行控制，是无人参与的自主自动化控制系统；它是可编程的、具有柔性的自动化系统，可以允许进行人机联系。

按自动化功能层次分为：专用机器人、通用机器人、示教再现机器人、智能机器人。

按控制方式分：固定程序控制机器人、可编程控制机器人。