先进制造技术复习题

1、名词解释1 数控技术指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。2 可靠性产品在规定的条件下和规定的时间区间内，完成规定功能的能力。3 虚拟制造技术是一门新的制造技术，它以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为技术支持，在产品设计或制造系统的物理实现之前，就能使人感受到未来产品的性能或者制造系统的状态，从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。4 liga技术（X射线刻蚀电铸模法）是一种新型的三维超微细加工技术，采用深度X射线光刻，电铸成模或微塑造的方法，可以用来制作任意形状的三维微细结构。工艺包括三个主要工序：1）把从同步加速器放射出的具有波长短和很高平行性的X射线作为曝光光源，

2、可在最大厚度达500m的光致抗蚀剂上生成曝光图形的三维实体深度光刻。2）用曝光蚀刻的图形实体作电铸的模具，生成铸型。3）以生成的铸型作为注塑成形的模具，即能加工出所需的微型零件。5 超精密加工技术指加工精度和表面质量达到极高程度的精密加工工艺，从概念上讲具有相对性，随着加工技术的不断发展，超精密加工的技术指标也是不断变化的。包括微细加工和超微细加工、精整和光整加工。6 快速原型制造技术是采用离散/堆积成型的原理，由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的技术总称。7 纳米技术及其主要内容纳米技术是指纳米级（01nm100nm）的材料、设计、制造、测量、控制和产品的技术。纳米技术的主要

3、内容：纳米测量技术，纳米级加工技术，纳米级器件，纳米材料，微型机械和微型机电系统，纳米生物学。8 敏捷制造技术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。9 绿色制造技术绿色制造的定义：是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（副作用）最小，资源效率最高。10 柔性制造技术一种主要用于多品种中小批量或变批量生产的制造自动化技术，它是对各种不同形状加工对象进行有效地且适应性转化为成品的各种技术总称。11 先进制造技术及其主要内容制造业不断吸收机械、电子、信息、能源和现代管理等

4、方面的技术的成果，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。主要内容：现代设计技术，现代制造工艺技术，制造自动化技术，现代管理技术，现代生产制造系统12 并行工程并行工程是一种对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行的和集成设计的系统化工作模式。13 erpEnterprise Resource Planning，将客户需求和企业内部制造活动以及供应商的制造资源整合在一起，体现完全按需求制造的思想。 14 现代设计技术现代设计技术是根据产品功能要

5、求和市场竞争的需要，应用现代技术和科学知识，经过设计人员创造性思维，规划和决策，制定可以用于制造的方案并使方案付诸实施的技术。论述题1 现代设计技术的特点1、设计范畴的扩展化2、设计手段的计算机化3、设计过程的并行化4、设计过程智能化5、设计手段的拟实化6、分析手段的精确化7、多种手段综合应用8、强调设计的逻辑性和系统性9、进行动态多变量的优化10、强调产品的环保性11、强调产品的宜人性12、强调用户参与13、强调设计阶段的质量控制14、设计和制造一体化15、强调产品全寿命周期最优化2 如何理解制造信息化及其关键技术制造业信息化是运用现代信息技术改造传统的制造业，在产品研制生产全过程的各个方面

6、应用现代信息技术，深入开发、广泛利用信息资源，实现设计、制造、管理与资源配置的信息化。关键技术：1、 产品设计的信息化及应用技术，2、基于PDM的设计制造过程集成化技术，3、企业管理信息化技术，4、制造过程中的信息化技术，5、应用集成技术。3 快速原型制造的方法及每种方法的工作原理1、立体印刷：液槽中盛满液态光固化树脂，它在一定剂量的紫外激光照射下，聚焦后的激光光点在液面上按计算机的指令逐点扫描，在同一层内则逐点固化。当一层扫描后被照射的地方就固化，未被照射的地方仍然是态树脂。然后升降架带动平台再下降一层高度，上面又布满一层树脂以便进行第二次扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复，直到

7、三维零件完成。2、分层实体制造：根据零件分层几何信息切割箔材和纸等，将所获得的层片粘结成三维实体。控制激光的光强和切割速度，使他们达到最佳配合，以便保证良好的切口质量和切割深度是该技术的关键技术。3、选择性激光烧结：先在工作台上铺上一层粉末，用激光在计算机控制下有选择地进行烧结，被烧结部分便固化在一起构成零件的实心部分。一层完成后再进行下一层，新一层与其上一层被牢牢地烧结在一起。全部烧结完成后，去除多余的粉末，便得到烧结成的零件。4、熔融沉积成型：喷头在计算机控制下作X-Y联动扫描以及Z向运动，丝材在喷头中被加热并略高于其熔点。喷头在扫描运动中喷出熔融的材料，快速冷却形成一个加工层并与上一层牢

8、牢连接在一起。这样层层扫描迭加便形成一个空间实体。4 先进制造技术的特点1、先进性2、广泛性3、实用性4、系统性5、继承性6、动态性7、技术与管理的更紧密结合8、先进制造技术强调的是优质、高效、低耗、清洁、灵活生产。9、先进制造技术是面向21世纪的技术系统，其目的是提高制造业的综合经济效益，赢得激烈的市场竞争。5 简述cnc技术的插补原理CNC系统轮廓控制的主要问题就是如何控制刀具或工件的运动轨迹，这个问题实质上是如何通过插补运算，实现按一定规律分配进给脉冲控制伺服电动机运动。插补运算就是CNC系统依据输入的基本数据，将工件轮廓形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。6 简述精

9、密切削时工艺系统的刚度对加工精度的影响（1）切削力作用点位置变化引起的工件形状误差 1）机床变形引起的加工误差 因机床受力变形而使加工出来的工件成两 端粗/中间细的鞍形。 2）工件变形引起的加工误差 因工件受力变形而使加工出来的工件成鼓形 3）机床变形和工件变形共同引起的加工误差（2）切削力大小变化引起的加工误差（3）传动力/惯性力/夹紧力和重力对加工精度的影响 1）传动力的影响 传动力会引起同轴度误差 2）惯性力引起的加工误差 惯性力会引起同轴度误差 周期变化的惯性力 常常引起工艺系统的强迫振动。 3）夹紧力引起的加工误差 工件在装夹时，由于工件刚度较低或夹紧力着点不当，会使工件产生相应的变

10、形，造成加工误差。 4）机床部件和工件自身重量引起的加工误差 工艺系统有关零件自身的重力所引起的相应变形，也会造成加工误差。 7 简述高速切削的特点及关键技术优点：加工时间可缩短3-5倍；提高生产效率；表面粗糙度提高；轮廓精度提高；减少抛光时间；减少辅助时间；在同一工序上即可完成粗、精加工；可直接加工淬硬材料，实现“以切代磨”；可加工很薄的外壁；降低加工成本。不利因素：旧的加工习惯必须抛弃；更多的设备投资；更多的刀具成本；必须格外加强操作人员的保护；培训较复杂。关键技术：高速主轴特性8 微型机械加工的关键技术微型系统设计技术微型加工技术微型机械组装和封装技术微系统的表征和测试技术9 简述“3束

11、”及水射流的工作原理电火花加工：脉冲电源的一极接工具电极，另一极接工件电极。电极均浸入具有一定绝缘度的液体介质中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小的放电间隙。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，致使能量高度集中，放电区域产生的瞬时高温足以使材料熔化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率的循环下去，工具电极不断的向工件寄进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需要的加工表面。激光束加工：当激

12、光照射到工件表面，光能被工件吸收并迅速转化为热能，光斑区域的温度可达10000°C 以上，使材料熔化甚至气化。随着激光能量的不断吸收，材料凹坑内的金属蒸汽迅速膨胀，压力突然增大，熔融物爆炸式的高速喷射出来，在工件内部形成方向性很强的冲击波。激光加工就是工件在光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合作用过程。电子束加工：由电子枪射出的高速电子束经电磁透镜聚焦后轰击工件表面，在轰击处形成局部高温，使材料瞬时熔化和气化，从而达到材料去除、连接或改性的目的。离子束加工:在真空条件下，将离子源产生的离子束经过加速后，撞击在工件表面上，引起材料变形、破坏和分离。由于离子带正电荷，其质量是电子的千万

13、倍，因此离子束加工主要是靠高速离子束的微观机械撞击动能，而不是像电子束加工主要靠热效应。水射流加工:利用水或水中加添加剂的液体，经水泵至增压器，再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳，最后由人造蓝宝石喷嘴形成300-900m/s的高速液体流束，喷射到工件表面，从而达到去除材料的加工目的。10 简述超高速主轴单元制造技术的关键技术超高速主轴材料、结构、轴承的研究与开发，超高速主轴系统动态特性及热态特性研究，柔性主轴及其轴承的弹性支撑技术的研究，超高速主轴系统的润滑与冷却技术研究，以及超高速主轴系统的多目标优化设计、虚拟设计技术研究等。先进制造技术名词解释：1、 先进制造技术：制造业不断吸收机械、电子、

14、信息、能源及现代系统管理等方面的成果，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，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的系统。主要内容：现代设计技术，现代制造工艺技术，制造自动化技术，现代管理技术，现代生产制造系统。2、现代设计技术：现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争的需要，应用现代技术和科学知识，经过设计人员创造性思维，规划和决策，制定可以用于制造的方案并使方案付诸实施的技术。3、可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间区间内，完成规定功能的能力。4、并行工程：并行工程是一种对产品及其相关过程

15、（包括制造过程和支持过程）进行并行的和集成设计的系统化工作模式。5、高压水射流切割：利用水或水中加添加剂的液体，经水泵至增压器，再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳，最后由人造蓝宝石喷嘴形成300-900m/s的高速液体流速，喷射到工件表面，从而达到去除材料的加工目的。6、超高速加工技术：是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地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、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。7、超高速切削理论（萨洛蒙曲线）：在常规切削速度范围内（A）切削温度随切削速度增加而提高，但是，当切削速度增大至某一数值Ve后，切削速度再增加切削温度

16、反而降低, Ve值与工件材料有关，对每种工件材料，存在一个速度范围，在这个范围内，切削温度太高，任何刀具无法承受，称为“死谷”。如果能够超过这个“死谷”而在超高速区进行工作，则有可能用现有的刀具进行超高速切削，从而大幅度地减少切削工时，成功地提高机床的生产率。超精密加工：指加工精度和表面质量达到极高程度的精密加工工艺，从概念上讲具有相对性，随着加工技术的不断发展，超精密加工的技术指标也是不断变化的。包括微细加工和超微细加工、精整和光整加工。8、 精密加工技术：加工精度在10-0.1um，表面粗糙度值0.3-0.03 um的加工技术。9、 超精密加工技术：指加工精度和表面质量达到极高程度的精密加

17、工工艺，从概念上讲具有相对性，随着加工技术的不断发展，超精密加工的技术指标也是不断变化的。包括微细加工和超微细加工、精整和光整加工。10、 liga技术（X射线刻蚀电铸模法）：是一种新型的三维超微细加工技术，采用深度X射线光刻，电铸成模或微塑造的方法，可以用来制作任意形状的三维微细结构。工艺包括三个主要工序：1）把从同步加速器放射出的具有波长短和很高平行性的X射线作为曝光光源，可在最大厚度达500m的光致抗蚀剂上生成曝光图形的三维实体深度光刻。2）用曝光蚀刻的图形实体作电铸的模具，生成铸型。3）以生成的铸型作为注塑成形的模具，即能加工出所需的微型零件。11、虚拟轴机床：基座与主轴平台间由六根杆

18、并联地连接，六根杆同时相互耦合地作伸缩运动来确定平台的运动，由六根杆分担受力，且只承受拉力或压力。具有刚度高，移动部件质量小，结构简单以及相同零件多的优点。12、快速原型制造技术：采用离散、堆积成型的原理，由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的技术总称。13、插补原理： CNC系统依据输入的基本数据，将工件轮廓形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。14、数控技术：指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。15、柔性制造技术：一种主要用于多品种中小批量或变批量生产的制造自动化技术，它是对各种不同形状加工对象进行有效地且适应性转化为成品的各种技术

19、总称。FM的根本特征即“柔性”，是指制造系统（企业）对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产品变化的能力。16、ERP(企业资源计划)：将客户需求和企业内部制造活动以及供应商的制造资源整合在一起，体现完全按需求制造的思想。 17、 虚拟制造技术：是一门新的制造技术，它以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为技术支持，在产品设计或制造系统的物理实现之前，就能使人感受到未来产品的性能或者制造系统的状态，从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。18、智能制造系统：一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中以一种高度柔性与集成的方式，借助计算机模拟人类专家的智

20、能活动进行分析、推理、判断、构思和决策等，从而取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。19、敏捷制造技术：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。20、全能制造系统：它有两个含义：一是如果一个复杂系统由若干个简单系统组成，这个系统将比全新设计的一个系统更快和更稳定。二是整体和局部是相对的，一台机器可以看成整体，但对企业来说，它又是局部。21、绿色制造技术：是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（副作用）最小，资源效率最高。22、 纳米技术及其主要内容：纳米技术是指纳米级

21、（01nm100nm）的材料、设计、制造、测量、控制和产品的技术。纳米技术的主要内容：纳米测量技术，纳米级加工技术，纳米级器件，纳米材料，微型机械和微型机电系统，纳米生物学。一、 名词解释1、 超高速加工技术：是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地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、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。2、 先进制造技术：制造业不断吸收机械、电子、信息、能源及现代系统管理等方面的成果，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，提高对动态多变的产品

22、市场的适应能力和竞争能力的制造技术的系统。3、 快速原型制造技术：采用离散、堆积成型的原理，由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的技术总称。4、柔性制造系统（FMS）：一种主要用于多品种中小批量或变批量生产的制造自动化技术，它是对各种不同形状加工对象进行有效地且适应性转化为成品的各种技术总称。FM的根本特征即“柔性”，是指制造系统（企业）对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产品变化的能力。5、绿色制造技术（GMT）：是一个综合考虑环境和资源效率的现代制造模式。其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（副作用）

23、最小，资源效率最高。6、 精密加工技术：加工精度在10-0.1um，表面粗糙度值0.3-0.03 um的加工技术。7、 虚拟轴机床：基座与主轴平台间由六根杆并联地连接，六根杆同时相互耦合地作伸缩运动来确定平台的运动，由六根杆分担受力，且只承受拉力或压力。具有刚度高，移动部件质量小，结构简单以及相同零件多的优点。8、 全能制造系统：它有两个含义：一是如果一个复杂系统由若干个简单系统组成，这个系统将比全新设计的一个系统更快和更稳定。二是整体和局部是相对的，一台机器可以看成整体，但对企业来说，它又是局部。二、 论述题1、 计算机数控系统由哪几部分组成？各部分的功用是什么？程序输入装置CNC装置通信线

24、路输出装置PLC主轴控制单元主轴电动机机床进给电动机位置检测器速度控制单元1. 用户程序。它是零件的加工程序；2. 输入输出设备。输入输出对数控设备进行自动控制所需的外部控制信息及加工数据，作为控制的依据。3. CNC装置。由硬件和软件组成，是数控设备的核心。4. PLC。完成数控设备的各种执行机构的逻辑顺序控制。5. 伺服系统。主要指数控设备的主轴驱动和进给驱动，是CNC系统的执行部分。6. 受控设备。数控机床是受控设备的重要组成部分。数控机床的结构必须根据数控技术的特殊要求进行专门设计，才能充分发挥数控机床的性能。2、 典型的快速原型制造技术有哪几种？分别简述它们的工作原理。1、立体印刷：

25、液槽中盛满液态光固化树脂，它在一定剂量的紫外激光照射下，聚焦后的激光光点在液面上按计算机的指令逐点扫描，在同一层内则逐点固化。当一层扫描后被照射的地方就固化，未被照射的地方仍然是液态树脂。然后升降架带动平台再下降一层高度，上面又布满一层树脂以便进行第二次扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复，直到三维零件完成。2、分层实体制造：根据零件分层几何信息切割箔材和纸等，将所获得的层片粘结成三维实体。控制激光的光强和切割速度，使他们达到最佳配合，以便保证良好的切口质量和切割深度，是该技术的技术关键。3、选择性激光烧结：先在工作台上铺上一层粉末，用激光在计算机控制下有选择地进行烧结，被烧结部分便

26、固化在一起构成零件的实心部分。一层完成后再进行下一层，新一层与其上一层被牢牢地烧结在一起。全部烧结完成后，去除多余的粉末，便得到烧结成的零件。4、熔融沉积成型：喷头在计算机控制下作X-Y联动扫描以及Z向运动，丝材在喷头中被加热并略高于其熔点。喷头在扫描运动中喷出熔融的材料，快速冷却形成一个加工层并与上一层牢牢连接在一起。这样层层扫描迭加便形成一个空间实体。3、 论述超高速切削时切削温度的变化特点。在常规切削速度范围内（A）切削温度随切削速度增加而提高，但是，当切削速度增大至某一数值Ve后，切削速度再增加切削温度反而降低, Ve值与工件材料有关，对每种工件材料，存在一个速度范围，在这个范围内，切

27、削温度太高，任何刀具无法承受，称为“死谷”。现代认为，在高速切削铸铁，钢及难加工材料时，即使在很高的速度范围内，也不存在这样的“死谷”，刀具耐用度总随切削速度的增加而降低，而在硬质合金刀具高速铣削钢材时，尽管随切削速度提高，切削温度随之提高，刀具磨损随之加剧，刀具耐用度T继续下降，且T-v规律仍遵循Tayor方程，但在较高的切削速度段，刀具耐用度T随v提高而下降的速度逐缓，这一结论对于超高速切削技术的实际应用十分有意义。4、 简述微型机械加工技术的关键技术。 微型机械的目的不仅仅在于缩小尺寸和体积，其目标更在于通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统，开辟一个新技术领域，形成批量化产

28、业。微型机械加工技术领域的前沿关键技术有：1、 微型系统设计技术 主要是微结构设计数据库、有限元和边界分析、CAD/CAM、仿真和拟实技术、微系统建模等。2、 微细加工技术 主要指高深宽比多层微结构的硅表面加工技术，利用X射线光刻、电铸的LIGA和利用紫外线光刻的准LIGA加工技术。3、 微型机械组装和封装技术 主要指使用粘接材料的粘接、硅玻璃静电封接、硅硅键合技术和自对准组装技术，具有三维可动部件的封装技术、真空封装技术等，新封装技术的探索。4、 微系统的表征和测试技术 主要有微结构材料特性测试技术，微小力学、电学等物理量的测试技术，微型器件和微型系统性能的表征和测试技术，微型系统动态特性测

29、试技术，微结构、微型器件和微型系统的可靠性的测量与评价技术。5、 简述电子束的加工原理及特点。由电子枪射出的高速电子束经电磁透镜聚焦后轰击工件表面，在轰击处形成局部高温，使材料瞬时熔化和气化，从而达到材料去除、连接或改性的目的。特点：1、电子束可实现极其微细的聚焦（可达0.1um）,可实现亚微米和毫微米的精密微细加工；2、电子束加工主要靠瞬时热效应，工件不受机械力作用，因而不产生宏观应力和变形；3、加工材料的范围广，对高强度、高硬度、高韧性的材料以及导体、半导体和非导体材料均可加工；4、电子束的能量密度高， 如果配合自动控制加工过程，加工效率非常高，每秒钟可在0.1mm厚的钢板上加工出3000

30、个直径为0.2mm的孔；5、电子束加工在真空中进行，污染小，加工表面不易氧化，尤其适合加工易氧化的金属及其合金材料，以及纯度要求极高的半导体材料。6、 在机械制造中，如何实施信息化技术。制造业信息化是运用现代信息技术改造传统的制造业，在产品研制生产全过程的各个方面应用现代信息技术，深入开发、广泛利用信息资源，实现设计、制造、管理与资源配置的信息化。制造业信息化是用信息技术改造传统产业和实现信息化带动工业化的突破口。制造业信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化，生产过程

31、控制的智能化，制造装备的数控化，咨询服务的网络化，全面提升我国制造业的整体竞争力。制造业信息化的理解及其关键技术1、制造业面临的机遇与挑战我国制造业在技术创新能力、管理体制与水平、市场响应和开拓能力等方面与发达国家相比仍有较大的差距，竞争态势日趋严峻挑战与问题：不实现技术创新和跨越发展就没有出路2、信息时代制造业新的工业革命a.信息技术促进了敏捷制造的发展，形成了以虚拟制造和动态联盟为特征的新型制造模式。b.网络技术促进了全球化制造的发展，引发了制造业的重新分工和资源的重新配置。c.计算机技术促进设计制造数字化，提高了产品创新能力，缩短了设计周期，降低了产品开发成本。c.电子商务技术促进了全球

32、化采购/销售，降低了采购与销售成本，提高了服务质量。3、制造业信息化的技术构成a.以CAD为代表的单元技术b.以CIMS为代表的集成技术c.网络化应用技术d.电子商务4、信息化是一次深刻的社会革命。信息化不仅是一次技术革命，更是一次深刻的认识革命和社会革命。5、关键技术：a.产品设计的信息化及应用技术b.基于PDM的设计制造过程集成化技术c.企业管理信息化技术d.制造过程中的信息化技术e.应用集成技术6、机械制造业实施信息化a.利用信息技术实现物质和知识资源利用的最大化b.制造业信息化不是技术决策，而是企业生产经营过程重组的战略变革c.制造业信息化在深层次上是新的经营管理观念和企业家创新精神的

33、体现内涵： 制造业信息化是用信息技术改造传统产业和实现信息化带动工业化的突破口。 作用：制造业信息将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化，生产过程控制的智能化，制造装备的数控化，咨询服务的网络化，全面提升我国制造业的整体竞争力。制造业信息化技术的5个主要特征管理数字化：通过实现企业内外部管理的数字化，促进企业重组和优化，提高企业管理效率和水平，还包括实现企业 商务的数字化。 · 制造资源管理（MRP） · 企业资源管理（ERP） · 供应链与客

34、户关系管理（SCM/CRP） · 电子商务（EC） · 办公自动化（OA） · 是推进现代企业管理思想的工具，是促进机转变的突破口 设计数字化：通过实现产品设计手段与设计过程的数字化和智能化，缩短产品开发周期，促进产品的数字化，提高企业的产品创新能力。企业数字化：在企业设计、制造装备、生产过程和经营管理数字化的基础上，实现企业的信息集成、过程集成和内外部资源集成，实现制造企业的整体优化，提高我国企业国际竞争能力。数字化代表全球经济一体化未来的企业模式与制造模式。生产过程数字化：通过实现生产过程控制的数字化、自动化和智能化，提高企业生产过程自动化水平。制造装备数字化

35、：通过实现制造装备的数字化、自动化和精密化，提高产品的精度和加工装配的效率。 信息化是一次深刻的社会革命信息化不仅是一次技术革命，更是一次深刻的认识革命和社会革命。我们从三次革命谈起，人类经历了农业革命与工业革命，知识经济和信息化是第三次革命。农业革命经历了500010000年的历史，拉开了人类制造、利用工具改造利用大自然的序幕，1763年1970年是工业革命时期，开始了人类征服和改造自然的进程。在这一时期，出现了蒸汽机、汽车、飞机、轮船，电的发明，使电话、电视、精密仪器、仪表、机床、机械设备等广泛地应用于生活与生产中。信息革命产生发展于近20年，也就是知识经济时代，它可以控制人与自然的高度和

36、谐。电脑、因特网、信息高速公路、航空航天技术、海洋生物工程、新能源、新材料、纳米技术等在生产生活中广泛应用，使人类社会向着个性化、休闲化方向发展。这一时期是人脑的延伸，是在用一种无形的力量来推动人类社会的进步与发展。农业社会的基础是农民，工业社会的基础是市民，信息社会的基础是网民。在以网民为基础的信息社会里，人们的行为方式、思想方式甚至社会形态都发生了显著的变化。从行为方式上说，网络环境的时间和空间有无限的扩充性和多样性。网络时间处于一种无始无终的状态，或者说网络时间的特点是“实时、时时、无时”。用户实时交互、网民时时在线、信息无时不在。北京下班了，巴黎还在工作；巴黎下班了，纽约继续干。3人组

37、成的跨国公司，可以24小时不间断地发挥作用。网络空间是真正的“咫尺天涯”鼠标一点，漫游全国。人们所期望的全球化、多极化、个性化的特征，在网络空间里得到了充分的体现。象生物一样,企业需要一个神经系统,这就是制造业应加快企业信息化,以达到快速反应和有效的控制。跨国公司看好中国市场，“中国制造”已成他们的发展战略中国将成为世界制造大国，但制造大国必然是经济强国的历史不一定会重演两种前途：跨国公司的加工车间全球制造的伙伴Ø 利用信息技术实现物质和知识资源利用的最大化Ø 制造业信息化不是技术决策，而是企业生产经营过程重组的战略变革Ø 制造业信息化在深层次上是新的经营管理观念

38、和企业家创新精神的体现结论信息化是战略思想，而不是技术方案信息化的标志是信息的实时共享、连续流动和协同工作信息化的效益主要取决于组织和人员素质，而不是软件和硬件的设施我国制造业信息化建设中的五大问题中国制造业信息化进步很快，各地的热情也在空前高涨，但在效益与产出方面，结果并不理想，除CAD和财务软件等单元产品因涉及到的因素简单而效果明显外，中国制造业信息化整个体系的发展速度并不象所造的声势那么令人乐观，政府、软件商、企业、咨询和监理五大因素牵引中国制造业信息化前行的脚步并不轻松，这其中蕴涵着致命的几大问题。任何一块“短木板”的存在，都是制造业信息化制约因素。把握制造业与信息化的阶段性特征当前，

39、中国制造业生产和出口总量都已位居世界第四，家电、通讯等十多个行业的上百种产品产量已居世界第一。但是，成为国际名牌的却很少。生产技术在国际分工体系中还处于中低端，许多高技术产品从研发到配件都严重依赖外国。中国是制造业大国，但还不是制造业强国。在信息化进程方面，从上个世纪的“甩图板工程”到“十五”的“重大专项工程”，信息化应用从部门级提升到了企业级。但是，企业信息化的总体差距非常明显：大企业与中小企业、沿海发达地区与内陆地区之间都存在很大差距。“十一五”制造业信息化工作要把握好这种阶段性特征，进一步突破时间、空间和思维极限，寻找更好的措施、方法与策略。关于制造业信息化的几点思考一、三维CAD技术是

40、制造业信息化的根基二、人才是企业信息化的瓶颈三、市场呼唤第三方的咨询服务商一、国内外先进制造技术的发展现状和发展趋势。（要求查阅最新的国际、国内期刊）（一）、国际先进制造技术的现状b1世界上7080以上的产品是制造出来的：如美国、瑞士。b2高科技的发展需要先进制造技术，特别是精密制造技术：火箭、导弹等。b3信息技术的发展，给机械制造技术带来了新活力：柔性制造技术、集成制造系统、并行工程等。 4必须将基础科学研究与工程研究更紧密结合起来。b5必须从实际出发：如CIMS的经验。（二）、国内先进制造技术的现状b传统机械仍占主导位置。b先进制造系统与技术的研究，总体上看尚处在跟踪阶段，创新不多。（三）

41、、国际先进制造技术发展趋势b信息技术与制造技术的融合；b科学技术的综合是当前技术发展的一个重要特点。如：仿生学研究；b绿色制造是近年来发展最快的重点研究领域之一；b加强对机械制造学科的基础规律、机理的研究；b测量在现代制造技术中占有极重要的地位。如：虚拟测量技术；b“可重组的制造系统”值得注意；极端制造技术、微/纳加工技术、绿色制造技术；b网络制造技术（E-manufacturing）；制造技术与信息技术的集成；b大批量定制生产； MEMS/NEMS系统，机器人技术；数字化技术；b知识化：技术创新；产品及企业模块化微小化、绿色化、智能化（四）、国内先进制造技术发展趋势(1)b1. 21世纪的企

42、业面临“管理革命”：（1）分散网络化制造：以订单为纽带进行资源重组，企业间动态联盟。（2）“中场产业”的兴起（3）“大企业病”的出现及中小企业化（4）企业间从单纯竞争走向既有竞争、又有结盟之路b2. 绿色制造将成为21世纪制造技术重要特征。b3. 以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术得到超速发展和应用：并行工程，快速原型制造技术。4.虚拟制造技术将广泛应用。5.制造业信息化：制造技术和制造业是一切技术的载体和“物化”手段，当然包括信息技术，但现代制造业的发展离不开信息技术。二如何发展我国的先进制造技术？我国先进制造技术的现状：我国的先进制造技术经过多年的发展已经形成比较完整的技术体系，为国

43、民经济发展所需的各类机械产品的制造提供基本的工艺技术，取得重要的成绩。但与国外工业发达国家相比存在阶段性的差距。措施：调整产业结构；扶植中小企业；加大科研和产品开发的投入；加强教育投入，发展知识经济；促进学科交叉，加强基础研究。三极端制造技术国内外研究现状和发展趋势？极端制造技术是指极大型、极小型、极精密型等极端条件下的制造技术，主要用于制造极端尺寸或极高功能的器件。微纳系统、极小芯片、微机电系统等都离不开细微制造、超精密制造、分子制造等极小制造手段。大飞机的关键构件精密模锻框架和万吨水压机加工模锻框架，则是极大制造的典型代表。一个新的“极端制造”前沿已经初现端倪。这些前沿领域标志性制造技术与

44、产品包括：微射流光纤传输系统，约比现在的光纤传输速度快倍；科学家正在研制量子计算机，其运行秒的速度，相当于现在计算机运行上百亿年；还有超速飞机，每小时公里。第二章一、基本概念：1现代设计技术：以满足应市产品的质量、性能、时间、成本/价格综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。2并行设计：是一种对产品及其相关过程进行集成地、并行地设计的系统化工作模式。这种方法要求产品开发人员从设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户的要求。3协同设计:

45、不同的设计人员之间，不同的设计组织之间，不同的部分工作人员之间，均可实现资源共享，实时交互协同参与，合作设计，从而提高设计效率，避免不必要的重复工作。4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，从而设计出高性能、低功耗、具有足够可靠性及合适寿命的经济合理的新产品。5DFM，面向制造的设计,Design for manufacturability，在设计过程中考虑如何适应企业现有的制造条件和限制。根据存储在计算机中有关企业车间制造加工条件的数据库，自动对初步才产品设计进行可制造性检验，把检验结果反馈给设计人员，从而使他们能够不断调整和修改设计，使其满足制造条件

46、的要求。6绿色产品:就是在其产品生命周期全过程中，符合特定的环境保护的要求，对生态环境无害或者危害很少，对资源利用率最高，能源消耗最低的产品。二、并行设计的关键技术并行环境下的信息抽象与建模技术计算机辅助设计评价与决策: DFMA与快速原型制造技术RPM支持并行设计的分布式计算机环境三.DFM关键技术计算机辅助概念设计CACD产品可制造模型及其评价方法的研究并行设计过程建模设计实验技术四、绿色产品设计的主要内容 绿色产品的描述与建模；绿色设计的材料选择与管理；产品的可拆卸性设计； 产品的可回收性设计；绿色产品的成本分析；绿色设计数据库等。五、 绿色产品设计的关键技术1）面向环境的设计技术 2）

47、面向环能源的设计技术3）面向材料的设计技术4）人机工程设计技术六、现代设计技术的特点设计范畴的扩展化；设计手段的计算机化； 设计过程的并行化、智能化；设计手段的拟实化；分析手段的精确化； 多种手段综合应用；强调设计的逻辑性和系统性； 进行动态多变量的优化；强调产品的环保性、宜人性；强调用户参与；强调设计阶段的质量控制；设计和制造一体化； 强调产品全寿命周期最优化第三章一、 先进制造工艺技术的定义、发展现状与发展趋势。定义：先进制造工艺技术就是机械制造工艺不断变化和发展后所形成的制造工艺技术，包括了常规工艺经优化后的工艺，以及不断出现和发展的新型加工方法。其主要技术体系由先进成形加工技术、现代表

48、面工程技术等技术构成及先进制造加工技术。先进制造工艺技术发展现状 1加工精度不断提高2加工速度得到提高3材料科学促进制造工艺变革4重大技术装备促进加工制造技术的发展5优质清洁表面工程技术获得进一步发展 6精密成形技术取得较大进展7热成形过程的计算机模拟技术研究有一定发展先进制造工艺技术发展趋势 优质、高效、低耗，灵捷、洁净是机械制造业永恒的追求目标，也是先进制造工艺技术的发展目标。 21世纪加工制造技术的热点和发展趋势是：先进精密超精密加工技术、特种加工技术、超高速切削及超高速磨削技术、微型机械加工技术、新一代制造装备技术及虚拟制造技术等。 成形技术方面：铸件生产正向轻量化、精确化、强韧化、复

49、合化及无环境污染方向发展。 精确塑性成形工艺：成为制造过程的总体上向“净成形”目标迈进的途径。 激光焊、电子束焊等高能密度焊接方法：得到较大发展，柔性化、智能化、自动化的焊接生产系统将逐渐取代大量的手工操作，精确轨迹控制的多自由度弧焊机器人。 激光表面合金化和熔覆工艺将趋成熟，各种激光加工方法都将实现智化控制，激光加工将成为自动生产线上的多功能加工单元。 快速原型制造技术日趋成熟，工艺相对稳定，现有工艺将朝着精密化、高精度、低成本方向发展。 计算机模拟仿真、并行工程及虚拟制造技术的相继出现为成形制造技术注入新活力。二、 主要的新型热加工技术（铸造、塑性成形、焊接、热处理、表面工程）有哪些？铸造

50、：近代化学硬化砂铸造工艺，高效金属型铸造工艺（压力铸造和挤压铸造），消失模铸造技术塑性成形：超塑和等温成形工艺，辊锻和楔横轧技术，粉末成形技术焊接：精密焊接，特殊环境下焊接成形技术，现代切割技术，焊接机器人热处理：真空热处理，离子热处理，激光表面合金化，热处理专家系统与性能预报表面工程：表面改性技术，表面覆层技术，复合表面技术第四节一、 简述高速切削的特点及技术关键1.优点:加工时间可缩短3-5倍；提高生产效率；表面粗糙度降低；轮廓精度提高；减少抛光时间；减少辅助时间；在同一工序上即可完成粗、精加工；可直接加工淬硬材料，实现“以切代磨”；可加工很薄的薄壁；降低加工成本缺点：旧的加工习惯必须抛弃

51、；更多的设备投资；更多的刀具成本；必须格外加强操作人员的保护；培训较复杂2.关键技术：超高速切削、磨削机理，超高速主轴单元制造技术，超高速进给单元制造技术，超高速加工用刀具、磨具，超高速机床支承及辅助单元制造系统，超高速加工测试技术、P159二、 分析高速切削时切削力和切削温度的变化特点P159在常规的切削速度范围内，切削温度随切削速度的增大而提高，但当切削速度增大到某一数值时，切削速度再增加，切削温度反而降低在超高速切削条件下，单位切削力初期呈上升趋势，而后急剧下降，塑性变形区变浅，参与应力和硬度变化减小。第五节超高速加工用刀具和磨具种类（P163） 超高速加工用刀具切削刃的刀具材料有：超细

52、晶粒硬质合金，聚晶金刚石（PCD），立方氮化硼（CBN）,氮化硅陶瓷，混合陶瓷和碳氮化钛硬质合金，气相沉淀法的超硬材料图层刀具。超高速磨削用啥轮的磨具材料有聚晶金刚石（PCD），立方氮化硼（CBN），结合剂主要有陶瓷结合进和金属结合剂。第六节一、1虚拟制造的概念（P345）以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持，在产品设计或制造系统的物理实验之前，就能是人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态，从而做出前瞻性的决策与优化实施方案。.2、虚拟制造的作用（P345）（1）运用软件对制造系统中的五大要素（人、组织管理、物流、信息流、能量流）进行全面仿真，使之达到前所未有的高度集中，为先进制造技术的进一步发展提供了更广阔的空间（2）可以加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解，有利于对