先进制造技术天津大学作业答案.doc

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先进制造技术复习题

填空题

1.典型FMS的三个子系统是：

加工系统、运储系统、计算机控制系统。

2.先进制造技术的特点：

先进性、规范性、实用性、集成性、系统性、动态性。

3.CIMS系统的三要素：

人、经营、技术。

4.FMS中央管理计算机肩负的任务：

控制、监控、监视。

选择题

1.机床进给伺服系统常用的检测角位移的原件是（）

a.感应同步器；b.光栅；c.容栅；d.脉冲编码器

2.ERP的含义是（）

a.制造资源计划b.物料需求计划c.企业资源计划d.产品数据管理

3.下列哪种说法不符合绿色制造的的思想（）

a.对生态环境无害b.资源利用率高，能源消耗低c.为企业创造利润

4.划分工序的主要依据是（）

a、生产批量的大小；b、零件在加工过程中工作地是否变动；

c、生产计划的安排；d、零件结构的复杂程度；

5.FMS非常适合（）

a.大批大量生产方式b.品种单一、中等批量生产方式

c.多品种、变批量生产方式

6.工序集中有利于保证各加工表面的（）

a.尺寸精度；b.形状精度；c.相互位置精度；d.表面粗糙度

7.光刻加工的工艺过程为：

（）

a.①氧化②沉积③曝光④显影⑤还原⑦清洗

b.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦扩散

c.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦还原

8.光刻加工采用的曝光技术中具有最高分辨率的是（）

a.电子束曝光技术b.离子束曝光技术c.X射线曝光技术

9.硅微体刻蚀加工和硅微面刻蚀加工的区别在于（）

a.体刻蚀加工对基体材料进行加工，而面刻蚀加工不对衬底材料进行加工；

b.体刻蚀加工不对基体材料进行加工，而面刻蚀加工对衬底材料进行加工；

c.体刻蚀加工可获得高纵横比的结构，而面刻蚀加工只能获得较低纵横比的结构；

10.工业机器人有多种分类方式，下列不属于按驱动方式分类的是（）

a.气压传动机器人;b.液压传动机器人;c.电器传动机器人;d.智能机器人；

11.在进行纳米级测量两个导体的表面形貌时，常采用的测量仪器为（）

a.电镜b.扫描隧道显微镜c.图像处理技术

12.微细加工技术中的刻蚀工艺可分为下列哪两种（）

a.离子束刻蚀、激光刻蚀b.干法刻蚀、湿法刻蚀c.溅射加工、直写加工

13.衡量机器人技术水平的主要指标是（）

a.自由度b.工作空间c.提取重力d.运动速度

14.在机器人控制系统中下列不属于按其控制方式划分的是（）

a.集中控制方式b.主从控制方式c.分散控制方式d.点位式

15.制定零件工艺过程中，首先研究和确定的基准是（）

a、设计基准；b、工序基准；c、定位基准；d、测量基准；

16.下列不是制造自动化分系统的是（）

a.机械加工系统b.控制系统物c.质量保证子系统d.监控系统

17.下列不属于先进制造工艺所具有的显著特点的是（）

a.优质；b.能耗大；c.洁净；d.灵活

18.下列属于可回收性设计原则的是（）

a.避免有相互影响的零件组合，避免零件的无损

b.避免使用与循环利用过程不想兼容的材料或零件

c.实现零部件的标准化、系列化、模块化，减少零件的多样性

d.易于拆卸，易于分离

19.粗加工后安排调质处理可提高零件的（）

a、硬度b、耐磨性；c、强度d、综合力学性能；

答案：

1-5：

DCCBC6-10BCCAD11-15BBADC16-19ABD

名词解释

1.模块化设计：

答:

通过对一定范围内功能不同或者功能相同而性能和规格不同的产品进行功能分析，从而划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合，构成不同的产品，以满足市场的不同需求的设计方法。

2.制造技术：

答:

按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物资工具，将原材料物化为人类所需产品的工程技术。

即：

使原材料成为产品而使用的一系列技术的总称。

3.先进制造技术：

答:

在传统制造技术基础上不断吸收机械.电子.信息.材料.能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计.制造.检测.管理.销售.使用.服务的制造全过程,以实现优质.高效.低耗.清洁.灵活的生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术总称,也是取得理想技术经济效果的制造技术的总称.

4.制造系统结构：

答:

是制造过程所涉及的硬件（物料、设备、工具、能源等）、软件（制造理论、工艺、信息等）、人员所组成的具有特定功能的有机整体。

5.激光加工：

答:

以高功率聚焦的激光束为热源，照射或扫描工件表面，使工件局部熔化、气化，实现加工目的的加工方法。

简答题

1.简述超精密加工对刀具的哪些性能参数有要求。

答:

①刀具要有极高的硬度、耐用度和弹性模量

②刀具刃口能磨得及其锋锐

③刀具刃口无缺陷

④刀具与材料的抗粘接性好、化学亲和性小、摩擦因素底

2.ELID（电解在线休整）技术基本原理

答:

利用在线的电解作用对金属基砂轮进行修整，在磨削过程中在砂轮和工具电极之间浇注电解液并加以直流脉冲电流，使作为阳极的砂轮金属结合剂产生阳极溶解效应而被逐渐去除，使不受电解影响的磨料颗粒凸出砂轮表面，从而实现对砂轮的修整，并在加工过程中始终保持砂轮的锋锐性。

3.先进制造技术的发展趋势。

答:

当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面；

1）制造自动化技术向纵深方向发展；

2）设计技术不断现代化；

3）加工制造技术向着超精密超高速以及发展新一代制造装备的方向发展；

4）绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征；

5）虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用。

4.现代制造及其技术的发展特点

答:

1）在市场需求不断变化的驱动下，制造的生产规模沿着以下方向发展：

小批量→少

品种大批量→多品种变批量。

2）在科技高速发展的推动下，制造业的资源配置呈现出从劳动密集型→设备密集型

→信息密集型→知识密集型变化。

3）生产方式上，其发展过程是：

手工→机械化→单机自动化→刚性流水自动线→柔

性自动线→智能自动化。

5.绿色设计的概念及原则：

答:

绿色设计也称生态设计.环境设或环境意识设计在产品整个生命周期内。

着重考虑产品环境属性（可拆卸性，可回收性、可维护性、叮重复利用性等）.井将其作为设计目标在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能，使用寿命和质盘等要求。

资源最佳利用原则

能量消耗最少原则

零污染”原则

零损害”原则

技术先进原则

生态经济利益最佳原则

6.先进制造技术的内涵

答:

目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义，经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，可以认为：

先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。

7.数据库系统在CIMS中的作用和地位

答:

数据库分系统是支持CIMS各个分系统、覆盖企业全部信息的数据存储和管理系统。

它是逻辑上统一、物理上分布的全局数据库管理系统，可以实现企业数据和信息集成。

数据库系统提供了定义数据结构和方便地对数据进行操纵的功能；具有安全控制功能，保证了数据安全性；提供完整性控制，保证数据正确性和一致性；提供并发控制，保证多个用户操作数据库数据的正确性。

所以数据库技术是管理数据、实现共享的最通用的方法。

在CIMS中还有一个专用的工程数据库系统，用来处理大量的工程数据，如图形、工艺规程、NC代码等。

工程数据库系统中的数据与生产管理、经营管理数据按一定的规范进行交换，从而达到全CIMS的信息集成和共享。

8.快速原型技术的基本过程

答:

快速原型技术是用离散分层的原理制作产品原型的总称，其原理为：

产品三维CAD模型→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。

该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。

分析题

并行工程于串行工程相比有哪些优缺点?

答:

并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。

它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期（从概念形成到产品报废）内各阶段的因素（如功能、制造、装配、作业调度、质量、成本、维护与用户需求等等），并强调各部门的协同工作，通过建立各决策者之间的有效的信息交流与通讯机制，综合考虑各相关因素的影响，使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现，并得到解决，从而使产品在设计阶段便具有良好的可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面的特性，最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备和制造时间。

分析CIMS和FMS的有哪些相同和不同的地方

答:

CIMS是自动化程度不同的多个子系统的集成，如管理信息系统（MIS）、制造资源计划系统（MRPII）、计算机辅助设计系统（CAD）、计算机辅助工艺设计系统（CAPP）、计算机辅助制造系统（CAM）、柔性制造系统（FMS）,以及数控机床（NC，CNC）、机器人等。

CIMS正是在这些自动化系统的基础之上发展起来的，它根据企业的需求和经济实力，把各种自动化系统通过计算机实现信息集成和功能集成。

当然，这些子系统也使用了不同类型的计算机，有的子系统本身也是集成的，如MIS实现了多种管理功能的集成，FMS实现了加工设备和物料输送设备的集成等等。

性制造系统

柔性制造系统是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。

该系统由电子计算机实现自动控制，能在不停机的情况下，满足多品种的加工。

柔性制造系统适合加工形状复杂，加工工序多，批量大的零件。

其加工和物料传送柔性大，但人员柔性仍然较低。

敏捷制造的组成有哪些？

答:

敏捷性是通过将技术、管理和人员三种资源集成为一个协调的、相互关联的系统来实现的。

首先，具有高度柔性的生产设备是创建敏捷制造企业的必要条件（但不是充分条件）。

所必需的生产技术在设备上的具体体现是：

由可改变结构、可量测的模块化制造单元构成的可编程的柔性机床组；“智能”制造过程控制装置；用传感器、采样器、分析仪与智能诊断软件相配合，对制造过程进行闭环监视，等等。

与传统的机械加工相比，特种加工的不同点是什么？

答:

（1）不是主要依靠机械能，而是主要用其他能量（如电、化学、光、声、热等）去除金属材料。

（2）加工过程中工具和工件之间不存在显著的机械切削力，故加工的难易与工件硬度无关。

（3）各种加工方法可以任意复合、扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。