先进制造技术总结_先进制造技术基础总结

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先进制造技术考试答案

1、零件的无损检测

无损检测：是在不破坏或基本不破坏零件、构件和材料，即不破坏零件、构件的形状、尺寸精度，表面质量和不改变材料的成分、性能及零件使用性能的前提下，采用物理、化学等方法探测零件材料内部和表面的缺陷及其某些物理性能。无损检测技术主要应用在以下三方面： 监督和控制生产过程中的质量问题

产品出厂前的成品检测和用户验收检测

产品的使用过程中的维护检测。

无损检测方法： 渗透探伤

磁粉探伤

涡流探伤

超声波探伤

射线探伤

声发射探伤

综合探伤法。

2、超声波探伤原理

超声波探伤:是利用超声波通过两种介质的界面时发生反射和折射的特性来探测零件内部的缺陷。3）超声波探伤的特点

厚度: 探测5~3000mm厚的金属或非金属材料的构件。

粗糙度: 对零件表面粗糙度有一定要求。一般要求粗糙度等级高于Ra6.3，表面清洁光滑，与探头接触良好。

盲区: 零件表面一段距离内的缺陷波与初始波难于分辨，难以探测缺陷。盲区的大小因超声波探伤仪不同而异，一般为5~7mm。超声波探伤中对缺陷种类和性质的识别较为困难,需借助一定的方法和技术。

3、无损检测：是在不破坏或基本不破坏零件、构件和材料，即不破坏零件、构件的形状、尺寸精度，表面质量和不改变材料的成分、性能及零件使用性能的前提下，采用物理、化学等方法探测零件材料内部和表面的缺陷及其某些物理性能。

机器视觉的技术趋势： 高速化、高分辨率、彩色

低功耗、智能化、模块化、傻瓜化

先进数字网络

特殊应用。4、21世纪制造业面临的六大挑战：

快速响应市场能力的挑战－全部制造环节并行实现 打破组织、地域和时间壁垒的挑战－技术资源的集成信息时代的挑战－信息向知识的转变（信息的收集、储存、分析、发布和应用）有限的资源和日益增长的环保压力的挑战－可持续发展（减少污染、合理资源利用）制造全球化和贸易自由化的挑战－可重组工程 技术创新的挑战－全新制造工艺和产品的开发

5、先进制造技术的内涵和特点

传统制造技术

先进制造技术

系统性

能驾驭生产过程

物质流、信息流和能量流 广泛性

贯穿从产品设计、加工制造到产品销售的整个过程

集成性

专业和学科不断渗透、交叉融合，其界限逐渐淡化甚至消失 动态性

不同时期、不同国家，其特点、重点、目标和内容不同 实用性

注重实践效果，促进经济增长，提高综合竞争力 先进制造技术的分类： 现代设计技术

先进制造工艺

加工自动化技术

现代生产管理技术

先进制造生产模式

先进制造技术与传统制造技术比较具有系统性、广泛性、集成性、动态性、实用性特征。现代设计方法：优化设计

可靠性设计

价值工程

反求工程

绿色设计。

优化设计步骤： 设计对象的分析

设计变量和设计约束条件的确定

目标函数的建立、合适的优化计算方法的选择

优化结果分析。现代设计技术的时间维：

产品规划--需求分析、市场预测、可行性分析、总体参数、制约条件和设计要求； 方案设计--功能原理设计，确定原理方案；

技术设计--将产品的功能原理具体化为机器产品及其零部件的具体结构； 施工设计--指工程图绘制，工艺文件编写，说明书编写等。

现代设计技术的逻辑维：分析--明确设计任务本质； 综合--综合各种因素，探求解决方案； 评价--对多种方案进行比较和评定，方案调整和改进； 决策--确定最佳的设计方案。从系统工程的观点分析，现代设计技术是一个由 时间维、逻辑维 和 方法维 组成三维系统。

6、CAD产品的造型建模技术

线框模型：以顶点和棱边描述三维形体，为两表结构； 表面模型：以表面描述形体方法，为三表结构；

实体建模：能完整表示三维的几何信息和拓扑信息，有

扫描表示法、边界表示法、构造实体几何法等结构形式； 特征造型：以具有工程语义的各类特征来定义描述形体的方法，便于CAD/CAM技术的集成。

CAD技术经历了萌芽期、成长期、发展期、普及期，现已进入CAD与其它信息技术集成的年代；

7、可靠性设计的主要内容：

故障机理和故障模型研究

研究产品元件材料老化失效机理，掌握老化规律，揭示影响老化因素，建立失效机理模型。

可靠性试验技术研究

试验是取得可靠性数据主要来源，发现产品设计和研制阶段的问题，恰当的试验方法有利于保证和提高产品的可靠性，能够节省人力和费用。

可靠性水平的确定

制定相关产品的可靠性水平等级，为产品的可靠性设计提供依据。可靠性设计的常用指标： 产品的工作能力

失效率

平均寿命。

8、对象选择的基本方法 综合加权评分法：

①分析影响产品价值因素，并确定权重；

②将各因素对所选择对象进行评分；

③将各对象中各因素的得分与权重相乘；

④求取各对象总分值，以此作为选择对象依据。ABC分类法--将零件分为ABC三类，A类零件占产品总数10%-20%，而成本却占总成本60-70%；

B类60－70％，成本占10－20％；其余为C类。将A类零件作为价值分析对象。价值系数分析法--价值系数作为选择对象的依据

vi=fi/ci

9、反求工程： 已有产品→实物测量→重构模型→创新改进→加工制造 反求工程类型：

实物反求

信息源为产品实物模型，应用最广；

软件反求

信息源为产品工程图样、数控程序、技术文件等技术软件；

影像反求

信息源为图片、照片或影像等资料。

10、绿色设计主要内容：

绿色产品描述与建模；准确全面的描述，建立评价模型； 绿色设计材料选择

侧重环境约束和材料对环境影响；

面向拆卸的设计

能够高效、不加破坏地拆卸，有利于材料的重新利用和循环再生； 可回收性设计

包括可回收材料识别及标志、回收处理工艺、可回收性结构设计、可回收经济分析与评价；

绿色产品成本分析包括：污染物处理成本、拆卸成本、重复利用成本、环境成本等。绿色产品设计数据库： 包括材料成分、降解周期、费用、各种评价标准等。绿色设计的原则：

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

采用新技术，使产品具有市场竞争力； 生态经济效益最佳原则 同时考虑经济效益和环境效益。

11、材料受迫成形工艺技术： 精密洁净铸造成形

精确高效金属塑性成形工艺

粉末锻造成形工艺

高分子材料注射成形。

12、超精密加工技术发展起因 ：

提高产品性能和质量，提高稳定性和可靠性；

促进产品的小型化；

增强零件的互换性，提高装配生产率。超精密加工所涉及的技术范围：

超精密加工机理

刀具磨损、积屑瘤生成规律、磨削机理、加工参数对表面质量的影响等有其特殊性；

超精密加工的刀具、磨具及其制备

刀具的刃磨、超硬砂轮的修整；

超精密加工机床设备

机床精度、刚度、抗振性、微量进给机构；

精密测量及补偿技术

有相应级别的测量装置，具有在线测量和误差补偿；

严格的工作环境

恒温、净化、防振和隔振等。

13、超硬磨料砂轮的修整方法：车削法

磨削法

喷射法

电解在线修锐法 电火花修整。

14、高速切削特征： 切削力低

热变形小 材料切除率高

高精度

减少工序。

高速切削加工关键技术： 高速主轴

快速进给系统

高性能的CNC控制系统

先进的机床结构

高速切削的刀具系统。

15、微机械（MEMS）按尺寸特征分类及其特征：

微小机械 1-10mm；微机械 1μm-1mm； 纳米机械 1nm-1μm。

微机械加工方法有超微机械加工、光刻加工、电化学加工、复合加工等。

体积小、精度高、重量轻

性能稳定、可靠性高

能耗低、灵敏度、工作效率高

消耗的能量远小于传统机械

多功能和智能化

制造成本低。

16、表面工程技术： 表面改性技术

表面覆层技术

复合表面处理技术。

17、现代特种加工技术：激光加工

超声波加工

水射流切割加工。

18、机械零件常用的成形方法有受迫成形、去除成形、堆积成形；

19、精密洁净铸造成形、精确高效金属塑性成形、粉末锻造成形工艺、高分子材料注射成形均属于先进的材料受迫成形工艺；

20、RPM工艺方法有光敏液相固化法SLA、选区片层粘结法LOM、选区激光烧结法SLS、熔丝沉积成形法FDM。

21、制造自动化技术发展趋势：

制造敏捷化

制造网络化

制造虚拟化

制造智能化

制造全球化

制造绿色化

22、数控装置功能：

控制功能

准备功能

插补功能

辅助功能

补偿功能。数控系统功能方面： 用户界面图形化

科学计算可视化

插补和补偿方式多样化

内置高性能PLC。

体系结构的发展： 集成化

模块化

网络化

开放式闭环控制模式。

23、工业机器人的组成： 执行机构

控制系统

驱动系统

位置检测装置。

24、FMS单元控制器功能： 通信管理与运行控制

系统信息管理

作业计划制定

系统作业调度

系统过程监控。

FMS控制系统由系统管理与控制层（单元控制层）、过程协调与监控层（工作站层）、设备控制层组成。

25、现代生产管理阶段: 时间段：20世纪70年代至今。

主要管理技术： 物料需求计划MRP用于生产计划与控制； 在MRP基础上发展成为集采购、库存、生产、销售、财务等为一体的制造资源计划MRPII管理方法； 为适应全球经济发展，在MRPII的基础上又出现了以供应链为核心的企业资源计划ERP管理模式。

26、PDM的体系结构： 支持层

对象层

功能层

用户层。PDM的功能

电子资料室管理和检索 PDM核心功能

产品配置管理

工作流程管理

项目管理功能。

27、物流系统基本活动： 物料加工 包装 装卸搬运

存储 配送 物流信息处理。

物流管理内容： 物流计划管理

调整物流关系

物流经济活动管理

物流作业系统管理。

28、及时生产(JIT)的目标： 库存量最低(零库存)

废品量最低(零废品)

设备保持完好(零故障)

准备时间最短(零准备时间).29、PDM是一种管理所有与产品相关的信息和过程的技术，它 为企业建立了一个并行化产品设计和制造的协调环境。

JIT是以看板为管理工具，以装配为起点的“后拉式”生产方法，追求零库存、零废品、零故障的企业经营目标。

TQM为全员参加、贯穿产品全生命周期、力求全面经济效益的一种质量管理模式。

30、CIMS的组成：经营管理信息分系统（MIS)工程设计信息分系统(EDIS)制造自动化分系统(MAS)质量保证信息分系统（QIS)

数据库管理分系统

计算机网络分系统。CIMS三要素关系： 经营管理与技术

人与技术

人与经营管理。

31、并行工程关键技术： 产品开发过程的重构

集成的产品信息模型

并行设计过程的协调与控制。

32智能制造系统的特征：

自律能力

人机一体化

虚拟现实技术

学习能力与自我维护能力。

33、及时生产、成组技术和全面质量管理是精益生产的三大支柱。

34、系统误差的发现： 理论分析及计算

实验对比法

残余误差观察法

残余误差校核

计算数据比较法。

系统误差的削弱和消除： 从产生误差源上消除系统误差

引入修正值法

零位式测量法

补偿法

对照法。

5虚拟仪器的内部功能划分为信号采集与控制、数据分析与处理、结果表示与输出功能模块。