现代制造技术考试试题库.docx

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现代制造技术考试试题库

现代制造技术考试试题库

1.先进设计技术包含哪些基本内容?

（1）基础技术:

是指传统的设计理论与方法,包括运动学,静力学,动力学,材料力学,热力学,电磁学,工程数学等.过些基础技术为现代设计技术提供了坚实的理论基础,是现代设计技术发展的源泉.

（2）主体技术:

是指计算机支持的设计技术,包括:

计算机辅助X（X指产品设计,工艺设计,数控编程,工装设计等）,面向"X"的设计（X指加工,装配,成本,质量等）,优化设计,有限元分析,模拟仿真,虚拟设计,工程数据库,快速响应设计,智能设计等.它以对数值计算和对信息与知识的独特处理能力,正成为先进设计技术群体的主干.（3）支撑技术:

为设计信息的处理,加工,推理与验证提供了多种理论,方法和手段的支撑.主要包括两方面内容:

1）现代设计理论与方法:

系统设计,功能设计,模块化设计,价值工程,反求工程,绿色设计,模糊设计,面向对象设计,工业设计,安全性设计,动态设计,防断裂设计,疲劳设计,耐腐蚀设计,稳健设计等.2）设计试验技术:

产品性能试验,可靠性试验,环保性能试验,数字仿真试验和虚拟试验等.（4）应用技术是为了实用而派生的各类具体产品设计领域的技术,如机床,汽车,工程机械,精密机械等设计的知识和技术.

2.简述快速成型的工作原理及主要工艺特点?

快速成形技术的本质是用材料堆积原理制造三维实体零件.它是将复杂的三维实体模型"切"（Spice）成设定厚度的一系列片层,从而变为简单的二维图形,层层叠加而成.工艺特点:

高度柔性技术的高度集成设计,制造一体化快速性

3.简述数控加工工艺设计的主要内容?

选择并确定进行数控加工的内容,数控加工的工艺分析,零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定,制定数控加工工艺方案,确定工步和进给路线,选择数控机床的类型,选择和设计刀具,夹具与量具,确定切削参数,编写,校验和修改加工程序,首件试加工与现场问题处理,数控加工工艺技术文件的定型与归档

4.简述超硬磨料砂轮磨的特点及磨削工艺?

①磨削能力强,耐磨性好,耐用度高,易于控制加工尺寸及实现加工自动化.②磨削力小,磨削温度低,加工表面质量好,无烧伤,裂纹和组织变化.金刚石砂轮磨削硬质合金时,其磨削力只有绿色碳化硅砂轮的1/4~1/5.③磨削效率高.在加工硬质合金及非金属硬脆材料时,金刚石砂轮的金属切除率优于立方氮化硼砂轮;但在加工耐热钢,钛合余,模具钢等时,立方氮化硼砂轮远高于金刚石砂轮.④加工成本低.金刚石砂轮和立方氮化硼砂轮比较昂贵,但由于其寿命长,加工效率高,所以综合成本低.磨削工艺:

⑴磨削用量:

磨削速度,人造金刚石砂轮的磨削速度为12～30m/s,立方氮化硼砂轮的磨削速度为45～60m/s.磨削深度,磨削深度为0.002～0.01mm,工件速度,一般为10～20m/min,纵向进给速度,一般在0.45～1.5m/min⑵磨削液磨削液对超硬磨料砂轮的寿命和磨削表面加工质量影响很大,如树脂结合剂超硬磨料砂轮湿磨可比干磨提高砂轮寿命40%左右,因此一般多采用湿磨.由于超硬磨料砂轮组织紧密,气孔少,磨削过程中易被堵塞,故要求磨削液有良好的润滑性,冷却性,清洗性和渗透性.金刚石砂轮磨削时常用以轻质矿物油为主体的油性液和水溶性液（乳化液,无机盐水溶液）为磨削液,视具体情况而定.树脂结合剂砂轮不宜使用苏打水.立方氮化硼砂轮磨削时一般采用油性液为磨削液,而不用水溶性液,因为在高温条件下立方氮化硼磨粒和水会发生水解作用,加剧砂轮磨损.

5.试述敏捷制造的主要特征?

敏捷虚拟企业（虚拟企业又称动态联盟（DynamicAlliance）,指为了达到预期目标,通过应用信息网络技术,由两个或两个以上的企业组成的临时性网络组织.在合作过程中各成员彼此互不干涉,且共同分担风险,共同分享利益;当预期目标达到之后,此组织即将解体.）组织形式这是AM模式区别于其他制造模式的显著特征之一.虚拟制造技术是AM模式区别于其他制造模式的另一个显著特征.

6.可重构制造系统有哪些主要特性?

a.可重构性b.模块性c.可集成性d.可定制性e.可转换性f.可诊断性g.可重用性

7.简述再制造工程的基本原理?

再制造的过程可以划分为三个阶段:

①拆卸阶段,将装置的单元机构拆散为单一的零部件;②将已拆卸的零部件进行检查,将不能继续使用的零部件进行再制造维修,并进行相关的测试,升级,使得其性能能够满足使用要求;③将维修好的零部件进行重新组装,一旦发现装配过程中出现不匹配等现象,还需进行二次优化的过程.3）再制造工程的活动①产品修复（Repair）

下降所引起的劳动力不足,是一个高度自动化的系统.⑤是一个自组织的制造系统,将人工智能应用于制造过程的各个环节,取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动,能够学习专家的经验和知识,具有自动监测,自动控制,自动调节,支持管理决策的能力.⑥是一个清洁生产的制造系统,不会对环境造成污染,而且使材料能够再利用.2未来制造系统的特点

（1）所有的工程技术均与生产管理相结合.

（2）从企业利益驱动转向用户利益和社会利益驱动.（3）从基于劳动与资本的管理转向基于信息和知识的管理.（4）从以技术为中心转向以人为中心.以人为本,全方位地尊重人,关爱人,发展人,提高人,成为当代制造文化的首要理念.（5）使制造系统成为自学习,自适应,自组织,自维护的智能系统.（6）大力发展车间级的生产管理和控制系统.（7）所有制造系统都充分地考虑到生态化.

9.简述并行工程的含义,目的,主要特点?

并行工程是一种工程方法论.它站在产品设计,制造全过程的高度,打破传统的组织结构带来的部门分割封闭的观念,强调参与者集团群协同工作的效应,重构产品开发过程并运用先进的设计方法学,在产品设计的早期阶段就考虑到其后期发展的所有因素,以提高产品设计,制造的一次成功率,从而大大缩短产品开发周期,降低成本,增强企业的竞争能力.主要特点:

（1）并行工程已从理论向实用化方向发展,越来越多的国际知名企业-涉及航空,航天,汽车,电子,机械等-通过实施并行工程取得了显著的效益.我国制造业在市场经济的大环境下要想获得进入世界竞争的机会,必须增强自身的产品开发能力.并行工程是一个非常重要的选择.

（2）并行工程的核心问题是产品开发过程中的管理与技术的集成,即集成产品开发团队以改进的流程为核心,通过应用数字化产品模型定义产品数据管理等,在产品开发早期综合考虑产品生命周期中的各种因素,力争从设计到制造的一次成功.（3）并行工程成功实施的最关键因素是企业领导的高度重视,积极参与.包括授权给集成产品开发团队对所设计对象负责,在人财物上予以支持,投资建立协同工作环境及必要的支持工具等.

10.简述清洁化生产的含义,特点和驱动力?

从产品生命周期概念角度,清洁化生产（又叫绿色制造）可定义为:

在不牺牲产品功能,质量和成本前提下,系统地考虑产品开发制造及其活动对环境的影响,使产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,资源利用率最高.清洁化生产本质上是制造问题,环境保护问题和资源优化问题的交叉融合.清洁化生产的主要特点包括:

①系统性.清洁化生产除了保证一般制造系统的功能外,还要保证环境污染最小.②预防性.强调以预防为主,通过消减污染物源及保证环境安全的回收利用,使废弃物最小化.③适合性.使生产目标符合企业生产经营发展需要,又不损害生态环境和保持自然资源的潜力.④经济性.通过清洁化生产,可节省原材料和能源消耗,降低废弃物处理带来的费用,降低生产成本.⑤有效性和动态性.清洁化生产从末端治理转向对产品生产过程的连续控制,使污染物消失在生产过程中,综合利用再生资源和能源的循环利用技术,有效防止污染再产生.实施清洁化生产的驱动力主要来源于8个方面:

可持续性发展要求,法令规定,国际标准要求,用户需求,产品服务要求,竞争压力要求,风险管理要求,生态工业要求

11,先进制造工艺技术有何特点?

举例说明?

特点:

1,优质2,高效3,低耗4,洁净5,灵活.例子:

1）,精密洁净铸造工艺2）,精确高效金属塑性成形工艺3）,优质高效焊接及切割技术4）,优质低耗洁净热处理技术5）,优质清洁表面工程技术6）,超高速加工技术7）,超精密加工技术8）,微型机械加工技术9）,非传统加工技术12.制造类企业的市场竞争能力应反映在哪些方面?

（1）产品的内涵增加

（2）产品生命周期缩短（3）产品的个性化,多样化（4）产品的智能化（5）产品具有更好的开放性和兼容性（6）产品具有生态环保性

13.简述CAD,CAPP,CCAM的内涵?

CAD是一种用计算机硬,软件系统辅助人们对"产品"进行设计的方法与技术,包括分析,计算,绘图,仿真,产品结构和性能的优化以及文档制作等设计活动,它是一门多学科综合应用的新技术.这里的"产品"一词,是指各行业中一切需要设计的对象.CAD技术的基本内容包括:

①图形处理技术如自动绘图,几何建模,图形仿真及其他图形输入,输出技术.②工程分析技术如有限元分析,优化设计及面向各种专业的工程分析等.③数据管理与数据交换技术如数据库管理,产品数据管理,产品数据交换规范及接口技术等.④文档处理技术如文档制作,编辑及文字处理等.⑤软件设计技术如窗口界面设计,软件工具,软件工程规范等.随着CAD技术不断研究,开发与广泛应用,对CAD技术提出越来越高的要求.现代CAD技术包括在复杂的大系统环境下,支持产品自动化设计的设计理论和方法,设计环境,设计工具各相关技术.因此,现代CAD技术能使设计工作实现集成化,网络化,虚拟化和智能化,达到提高产品设计质量,降低产品成本和缩短设计周期的目的.1）集成化是CAPP系统发展的必然.CAPP确定了加工过程,加工内容,所需机床,刀具和加工时间等内容,是生产信息的汇集处.它既是联接CAD和CAM的桥梁,又是生产计划与调度（PPS）部门的重要依据.CAD系统的产品信息必须经过CAPP系统才能转变成CAM系统的加工信息.CAPP系统的输出结果也是管理信息系统（MIS）的重要信息来源.2）智能化各种智能技术的综合应用,如模糊数学与专家系统的结合,模糊数学与神经网络的结合,将进一步推进CAPP的智能化发展.3）并行化并行工程环境中的CAPP系统研究的内容主要有三方面:

①强调CAD/CAPP的并行化.②侧重于CAPP/PPS的并行化.③重点研究并行工程环境中CAPP的支持环境.4）标准化CAPP数据标准化是提高CAPP系统适应性和促进系统集成的基础.随着工艺设计模型标准的开发完成和通过,在数据交换方面将使集成化的CAPP系统向标准化方向发展.CAM

（1）数控装置最初由插补器,寄存器等硬件构成,现在的数控装置一般以微机为核心,用软件实现数控功能.其特点是:

①软件和硬件都具有可开发性.软件的层次,模块结构和接口等,都按标准化规范设计.硬件的体系结构和功能模块都具有兼容性.②以总线模板结构或大板为基础,链接PC机和各种功能模块,组成多CPU的CNC数控装置.③控制器采用可编程序控制器（PLC）或可编程机床控制器（PMC）,扩大了数控装置的控制能力.控制器还包括伺服电机控制,I/O接口,辅助控制回路等.④具备通信,联网能力.

（2）伺服驱动单元现在大多数数控机床的进给系统采用交流伺服单元.数控机床的主轴亦开始采用交流电主轴及大功率交流伺服单元.与直流伺服单元和步进电机相比,交流伺服单元的优点是:

①可靠性高,平均无故障时间可达几万小时.②驱动性能好.

14,简述激光加工的基本原理和加工特点?

激光加工（laserbeammachining,LBM）是在光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合作用过程.通过光学系统将激光束聚焦成尺寸与光波波长相近的极小光斑,其功率密度可达107～1011w/cm2,温度可达一万摄氏度,将材料在瞬间（10-3s）熔化和蒸发,工件表面不断吸收激光能量,凹坑处的金属蒸汽迅速膨胀,压力猛然增大,熔融物被产生的强烈冲击波喷溅出去.1）激光加工属非接触加工,无明显机械力,也无工具损耗,工件不变形,加工速度快,热影响区小,可达高精度加工,易实现自动化.2）因功率密度是所有加工方法中最高的,所以不受材料限制,几乎可加工任何金属与非金属材料.3）激光加工可通过惰性气体,空气或透明介质对工件进行加工,如可通过玻璃对隔离室内的工件进行加工或对真空管内的工件进行焊接.4）激光可聚焦形成微米级光斑,输出功率大小可调节,常用于精密细微加工,最高加工精度可达0.001mm,表面粗糙度Ra值可达0.4～0.1.5）能源消耗少,无加工污染,在节能,环保等方面有较大优势

15.简述制造业的发展历程?

制造业的发展可以分为3个时代:

1.古代制造业的发展2.近代制造业的发展3.现代制造业的发展