先进制造技术总结

1、一、名词概念VE(价值工程): 价值工程是以识别和消除一个系统、一项工程、一种产品和一道作业中非必要的功能和费用为目的的现代经营管理技术。它是运用技术经济分析方法，致力于功能成本分析的有组织的活动。数控技术（NC）: 是一种可编程序的自动控制方式，其过程的控制是通过数字、字母和符号实现的，是用数字化的信息实现机床控制的一种方法。RP（快速原型）：快速原型技术是基于离散的增长方式成形原型或制品。与切削加工的除料方式相比，它是增料方式，是相反的过程，属于添加成型。RPM：是集CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术和激光技术等技术于一体的综合技术；是实现从零件设计（正向、逆向）到三维实体

2、原型制造的一体化技术。制造：人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质工具，采用有效的工艺方法和必要的能源，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。广义制造：包括市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务、以及报废后的回收处理等整个产品生命周期内一系列相互联系的生产活动，对应于整个工厂企业的活动。（涉及到产品全生命周期） 狭义制造：指生产车间内与物流有关的加工和装配过程，对应于车间的活动。（涉及到产品生命周期的一部分）制造技术：是制造业所使用的一切生产技术的总称，是将原材料和其它生产要素经济合理地转化为

3、可直接使用的具有较高附加值的成品、半成品和技术服务的技术群。优化设计：是20世纪60年代发展起来的一门新的学科，是从多种方案中选择最佳方案的设计方法。它以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件下，寻求最优的设计方案。反求工程（RE）：是以已有产品（信息）为基础，进行消化、吸收并进行创新改进，使之成为新产品，这一种开发模式即所谓的反求工程。反求工程技术是测量技术，数据处理技术，图形处理技术和加工技术相结合的一门综合性技术。插补：在被加工轨迹的起点和终点之间插入中间点，进行数据点密化工作的过程。工业机器人：就是面向工业领域的多关节

4、机械手或多自由度机器人。自动化（哈德）：是指零件在机器之间转移的自动搬运这也是早期自动化的概念。MRP（物料需求计划）：是20世纪60年代末70年代初发展起来的一种新的生产管理技术。 MRP的基本指导思想：是只在需要的时间，向需要的部门按照需要的数量提供该部门所需的物料。当物料短缺影响到整个生产计划时，应该迅速及时地提供物料；当生产计划延迟而推迟物料需求时，物料的供应也应该相应被延迟。MRP的目标是：在提供顾客最好服务的同时，最大限度地减少库存，以降低库存成本。MRPII：是将闭环MRP和企业的财务系统连接起来，形成一个集企业生产、财务、销售、工程技术、供应等各个子系统为体的生产管理信息系统，

5、称之为制造资源计划ERP（企业资源计划）：ERP是在MRPII的基础上通过前馈的物流和反馈的信息流和资金流，把客户需求、企业内部的制造活动及供应商的制造资源整合在一起，体现完全按用户需求制造的一种“供应链”管理思想。CIM（计算机集成制造）：CIM是将企业所有的人员、功能、信息和组织等诸方面集成为一个整体的生产方式。CIMS：是基于CIM理念而组成的系统，是CIM的具体实现。如果说CIM是组织现代化企业的一种哲理，而CIMS则应理解为是基于该哲理的一种工程集成系统。甘特图：用横线表示每项活动的起止时间，其特点是简单、直观，易于编制和使用。但甘持图没能表示出各项活动之间的关系，也没有指出影响整个

6、项目周期的关键环节。动作研究：研究工人操作时动作的合理性，去掉了多余动作改善必要动作，从而提高劳动生产率。时间研究：研究工人各种活动的时间定额，在动作研究基础上，规定完成一个标准操作或动作的标准时间，从而给出劳动的时间定额。二、简答题1、简述Salomon高速切削理论及给人们的启示。P80德国切削物理学家Carl.J.salomon（萨洛蒙）于1931年提出了著名切削理论,认为：一定的工件材料对应有一个临界切削速度，在该切削速度时其切削温度最高。如图（3-30）所示，在常规切削速度围内(图中A区)切削温度随着切削速度的增大而提高，当切削速度达到临界切削速度后，随着切削速度的增大切削温度反而下降

7、。 Salomon的切削理论给人们一个重要的启示：如果切削速度能超越切削“死谷”(图中B区)在超高速区内(图中C区)进行切削，则有可能用现有的刀具进行高速切削，从而可大大地减少切削时间，成倍地提高机床的生产率。这就是著名的Salomon高速切削加工理论。 2、以典型工艺为例，简述RP技术原理。P90（1）光固化成型工艺SLA 也称为立体印刷和光刻成型 1) 基本原理（如图3-39）2) 特点 成形精度高、材料利用率高、可成形复杂形状的零件；光敏树脂有毒性。3、简述制造（业）自动化的含义及功能目标的变化。P112自动化是美国通用汽车公司DSHarder（哈德）先生于1936年提出来的，其核心含义

8、是“自动地去完成特定的作业”。当时Harder先生所说的“特定作业”，是指零件在机器之间转移的自动搬运这也是早期自动化的概念。自动化功能目标的变化 在计算机应用于自动化之前，自动化功能目标是以省力为目的，代替人的体力劳动。随着计算机和信息技术的发展，计算机和信息技术作为自动化技术的重要手段，自动化的视野大大扩展。自动化的功能目标不再仅仅是代替人的体力，而且可以代替人的部分脑力劳动。4、简述HSM的优越性（1）随切削速度提高，单位时间内材料切除率（vfap）增加，切削加工时间减少，大幅度提高加工效率，降低生产成本。（2）在高速切削加工范围，随切削速度提高，切削力随之减少，根据切削速度提高的幅度，

9、切削力平均可减少30以上，有利于对刚性较差和薄壁零件的切削加工。（3）高速切削加工时，切屑以很高的速度排出，带人大量的切削热，切削速度提高愈大，带走的热量愈多，大致在90以上，传给工件的热量大幅度减少，有利于减少加工零件的应力和热变形，提高加工精度。（4）从动力学的角度，高速切削加过程中，随切削速度的提高，切削力降低，而切削力正是切削过程中产生振动的主要激励源，转速的提高，使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的加工表面粗糙度对低阶固有频率最敏感，因此高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度。（5）高速切削可加工硬度HRC(4565)的淬硬钢铁件，如高速切削加工淬硬后的模具可减少甚至取

10、代放电加工和磨削加工，满足加工质量的要求。（6）减少工序，许多零件在常规加工时需要分粗加工、半精加工、精加工工序，有时机加工后还需进行费时、费力的手工研磨，而使用高速切削可使工件加工集中在一道工序中完成。这种粗精加工同时完成的综合加工技术，叫做“一次过”技术。5、简述自动化进展标志项目（2项）p114 （1）制造系统中的集成技术和系统技术已成为研究热点； （2）更加注重制造业自动化系统中人因作用的研究适度自动化； （3）数控单元系统的研究仍然占有重要的位置； （4）制造过程的计划和调度研究十分活跃； （5）柔性制造技术的研究向着深度和广度发展； （6）适应现代生产模式制造环境的研究正在兴起；

11、（7）底层加工系统的智能化和集成化研究越来越活跃。6、简述AMT的体系结构p151994年美国联邦科学、工程和技术协调委员会将先进制造技术分为三个技术群。见图（1-1）。 国内学者在此基础上提出改进和充实，分为三大主体技术群和一个支撑技术群。见图（1-2）。7、说明现代设计技术三维系统中的时间维。P19时间维 是反映按时间顺序的设计过程，分为产品规划、方案设计、技术设计和施工设计四个设计阶段。各阶段的基本任务为：1)产品规划，主要包含需求分析、市场预测、可行性分析、确定总体参数、设计要求，以此作为设计、评价和决策的纲领性文件和依据。2)方案设计，又称之为概念设计，是对产品的功能原理进行设计（从

12、社会需求出发，采用功能分析法以及在必要的原理试验的前提下，确定最优的原理方案。）方案设计是整个产品设计的关键，其创新性、先进性如何往往决定了产品的未来命运。3)技术设计，该阶段的任务是将产品的功能原理具体化为机械产品及其零部件的具体结构，它又可进一步细分为总体设计、结构设计、商品化设计、模型试验等过程。（产品的商品化设计在产品的开发设计中占有举足轻重的地位,一个产品要成功地推向市场,离不开商品化设计这一阶段,它是在产品推向市场前对产品进一步完善和完美的一个过程。）4)施工设计，主要指零件、部件工程图和产品总装配图的绘制，工艺文件的编写，设计说明和使用说明书的编写等工作。8、简述优化设计步骤p2

13、9优化设计过程可概括为：分析设计对象、明确设计要求，优化设计数学模型的建立、优化计算方法的选择以及优化结果分析等步骤9、简述反求工程设计的基本步骤p48(l) 分析阶段 (2) 再设计阶段 (3) 反求产品的制造阶段10、简述泰勒的管理内容(1)确定工时定额：为了发掘工人潜力，提高劳动生产率，需要制定科学的操作方法和准确的工时定额，为此需要进行时间研究和动作研究。动作研究，就是研究工人操作时动作的合理性，去掉多余动作改善必要动作，从而提高劳动生产牢。时间研究，就是研究工人各种活动的时间定额，在动作研究基础上，规定完成一个标准操作或动作的标准时间，从而给出劳动的时间定额。(2)制定科学的工艺规程

14、：泰勒用了几十年时间，进行了大量的金属切削实验，从而制定出切削用量、机床转速、走刀量等标准。并用文件的形式固定下来，以便于操作和推广。（3)计划职能与执行职能分开：管理职能称为计划职能，工人劳动称为执行职能。当时，现场管理由工人兼职。泰勒主张将计划职能从工人工作中分离出来，由专业的计划部门按科学规律去完成。 (4)对工人进行科学的选择、培训和提高： 让工人选择适合自己的工作，用科学作业方法进行训练，使他们按作业标准工作，改变过去凭自己经验选择作业方法，以及“师傅带徒弟”的培养工人的落后状况。 (5)实行差别计件工资制：按标准的工作量，即工作定额确定不同的工资率。对完成和超额完成工作额的工人支付

15、较高工资率的工资。反之，按较低工资率支付工资。三、分析、论述题1、论述、分析从MRP到MRPII再到ERP的发展过程。p63MRP 是20世纪60年代末70年代初发展起来的一种新的生产管理技术。MRP的重点是根据最终产品的主生产计划、生成零部件、外购件和原材料的需求计划，而未能考虑所生成的需求计划的可行性。因而，随着MRP的应用的深入，人们提出了闭环MRP。MRPII是将闭环MRP和企业的财务系统连接起来，形成一个集企业生产、财务、销售、工程技术、供应等各个子系统为体的生产管理信息系统，称之为制造资源计划。（由于其英文缩写也是MRP，为了与基本MBP相区别，通常被称之为MRPII。）从世界范围来看，在20世纪80年代末90年代初，社会经济的迅速发展和企业所面临的时代背景与竞争环境发生了重大的变化。随着各国市场的开发、信息化管理手段的应用，企业逐步形成规模化发展并进入了国际化发展空间。企业要不断创新才能生存,企业生产过程的调整应适应市场需求的迅速变动。在上述市场发展背景下，企业资源计划ERP在MRPII的基础上应运而生。它要求企业管理的注意力不仅在产品生产过程的管理、库存管理和成本控制等企业内部管理上，更需要注重供应商的物资供应、制造工厂的生产、分销与发货，以及客户的售后服务这一“供应链”。2、依据新产品开发周期