先进制造技术(2010-12)

1、2010年第二学习阶段先进制造技术试题(本试题页不上交)注意事项：1.答卷可采取打印或手写方式在A4打印纸上完成。如果手写，必须字迹工整，以便老师批阅；2.2010年12月5日18：00之前交学习中心；3.下载标准答卷模版。一、为什么说先进制造技术是具有很强实用性的新技术？（15分）二、FMS由哪几部分组成？各子系统的功能特征是什么？（15分）三、为什么说CIM/CIMS不是企业的目标，而是达到企业目标的手段之一？（15分）四、什么是现代管理信息系统？它与传统的管理信息系统有什么差别？（20分）五、模具是制造业必不可少的手段，但传统的模具制造方法耗时耗钱，查阅相关文献，撰写一篇主题为“快速成形

2、技术在模具快速制造中的应用”的短文，要求字数不少于500字。 （35分）42010年第二学习阶段 姓名 文俊华 中南大学网络教育课程考试先进制造技术答卷本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。签名：_学号：_专业：_学习中心：_题号一二三四五总分（百分制）评阅人签字成绩一、为什么说先进制造技术是具有很强实用性的新技术？（15分）答：因为先进制造技术具有以下特点：1.实用性。先进制造技术是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。从先进制造技术的发展过程，从其应用于制造全过程的范围，特别是达到的目标与效果，都反映这是一项应用于制造业，对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用

3、技术。先进制造技术的发展有明确的需求导向的特征；先进制造技术不是以追求技术的高新为目的，而是注重产生最好的实践效果，以提高效益为中心，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。2.综合性技术。先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，界线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。3.系统性。一项先进制造技术的产生往往要系统地考虑到制造的全过程，从全局出发、系统地考虑问题。4.动态发展的技术。由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标，不断地吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术，因而其内涵不是绝对的和一

4、成不变的。反映在不同的时期，先进制造技术有其自身的特点和内容。5.面向全球竞争。随着世界自由贸易体制的进一步完善，以及全球交通运输体系和通信网络的建立，制造业将形成全球化与一体化的格局，新的先进制造技术也必将是全球化的模式。所以说，说先进制造技术是具有很强实用性的新技术。二、FMS由哪几部分组成？各子系统的功能特征是什么？（15分）答：柔性制造系统(FMS)是在FMC的基础上扩展而形成的一种高效率、高精度、高柔性的加工系统。FMS主要由下列三部分组成:数控机床加工系统、自动化的物流系统、计算机控制系统。1、加工系统加工系统通常由若干台加工零件的CNC机床组成。加工系统能够按照计算机系统的指令自

5、动加工各种工件，并能自动地更换工件和刀具。2、物流系统FMS中的物流系统与传统的自动线或流水线有很大差别，它的整个工件输送系统工作状态是可以进行随机调节的，而且都设置有储料库以调节各工位上加工时间的差异。物流系统包含工件的存储、输送和搬运等几个方面。3、控制系统控制系统包括过程控制及过程监视两个子系统，其功能分别为:进行加工系统及物流系统的自动控制，以及在线状态数据自动采集和处理。FMS中信息由多级计算机进行处理和控制。三、为什么说CIM/CIMS不是企业的目标，而是达到企业目标的手段之一？（15分）答：CIM是一种 组织、管理与运行企业的哲理。它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动

6、化技术、系统工程技术等有机结合，借助计算机（硬、软件），使企业产品全生命周期市场需求分析、产品定义、研究开发、设计、制造、支持（包括质量、销售、采购、发送、服务）以及产品最后报废、环境处理等各阶段活动中有关人 /组织、经营管理和技术三要素及其信息流、物流和价值流有机集成并优化运行，实现企业制造活动的计算机化、信息化、智能化、集成优化，以达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁，进而提高企业的柔性、健壮性、敏捷性，使企业赢得市场竞争。CIMS是一种基于 CIM哲理构成的 计算机化、信息化、智能化、集成优化的制造系统。CIM是一种组织、管理与运行企业的哲理。其目的是使企业达到产品上市快、高质、

7、低耗、服务好、环境清洁，进而提高企业的柔性、健壮性、敏捷性，使企业赢得市场竞争。因此，CIM/CIMS不是企业的目标，而是达到企业目标的手段之一四、什么是现代管理信息系统？它与传统的管理信息系统有什么差别？（20分）现代管理信息系统采用的是现代的设计思想、技术和手段，实现或辅助现代的管理；从内涵上看，现代管理信息系统是以Intranet（企业内部网）作为信息基础设施构架，以信息广泛共享（同构信息和异构信息）为目标，以数据仓库为数据组织和处理的形式，强调数据挖掘和多维数据分析，提供内（Intranet）外（Internet）部的信息撷取的方法和途径，追求管理信息系统与管理的融合。一般地，现代管理

8、信息系统所依附的网络是纵横连接的，局域网（Local Area Network-LAN）部分是宽带的，其应用模式是一种高效的网络中心计算模式（Web模式或Web机制），系统具有良好的可伸缩性（Scalability）。而传统的管理信息系统是一种基于单机或局域网的封闭系统，数据组织单一，信息共享弱，数据挖掘缺乏方法和手段，数据源严重不足，系统可伸缩性差，难以适应变化的管理需求。 现代管理信息系统依附于现代信息基础设施（Information Infrastructure），其应用开发基于网络中心计算，实现现代管理思想，指导、影响或作用于现代管理行为。五、模具是制造业必不可少的手段，但传统的模具制

9、造方法耗时耗钱，查阅相关文献，撰写一篇主题为“快速成形技术在模具快速制造中的应用”的短文，要求字数不少于500字。 （35分）快速成形技术在模具快速制造中的应用快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低

10、成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。一、快速成型技术的发展简况随着多品种小批量时代的逐步来临和企业要求模具能保证新产品快速占领市场，开发快速经济模具越来越引起人们的重视，例如用环氧聚脂或其中混入金属、陶瓷、玻璃等增强材料制作的快速软模，可用于上百件注塑成形以及汽车覆盖件试制。其主要特点是制造工艺简单、生产周期短、价格便宜。但由于材料的导热性和机械性能不高，这种模具难以用于快频率的批量注塑成形以及金属拉延件批量成形。水泥、陶瓷制作的汽车覆盖件模具还有待进一步改善。相比之下，由于金属材料具有优良的综合性能，金属模具低成本快速制造成

11、为RPN技术的努力目标。世界先进工业化国家的RPM技术在经历了模型与零件试制、快速软模制造阶段后，目前正向快速硬模即金属模具制造(RMT)方向发展，RMT已成为国际RPN技术应用研究开发的热点。二、快速成型技术的特点(1) 制造原型所用的材料不限，各种金属和非金属材料均可使用； (2) 原型的复制性、互换性高； (3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越； (4) 加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度无关，一般制造费用降低50%，加工周期节约70%以上； (5) 高度技术集成，可实现了设计制造一体化；三、快速成型技术的主要应用各行业的应用状况如下汽车、摩托车：外形及内

12、饰件的设计、改型、装配试验，发动机、汽缸头试制。家电：各种家电产品的外形与结构设计，装配试验与功能验证，市场宣传，模具制造。通讯产品：产品外形与结构设计，装配试验，功能验证，模具制造。航空、航天：特殊零件的直接制造，叶轮、涡轮、叶片的试制，发动机的试制、装配试验。轻工业：各种产品的设计、验证、装配，市场宣传，玩具、鞋类模具的快速制造。医疗：医疗器械的设计、试产、试用，CT扫描信息的实物化，手术模拟，人体骨关节的配制。国防：各种武器零部件的设计、装配、试制，特殊零件的直接制作，遥感信息的模型制作。四、快速成型技术的发展方向从目前RP技术的研究和应用现状来看，快速成型技术的进一步研究和开发工作主要有以下几个方面： (1)开发性能好的快速成型材料，如成本低、易成形、变形小、强度高、耐久及无污染的成形材料。 (2)提高RP系统的加工速度和开拓并行制造的工艺方法。 (3)改善快速成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，尤其是提高成形件的精度、表面质量、力学和物理性能，为进一步进行模具加工和功能实验提供基础。 (4)开发快速成形的高性能