先进制造技术复习题(包括答案)分享

1、先进制造技术复习题制造业的分类制造业按行业分类：机械制造、食品加工、化工制造、工厂产品制造等从制造方法分：m0的快快速成型技术术；m0的传传统切削加工工；m=0的铸铸造、锻造及及模具成形加加工制造业在一个国国家国民经济济中的重要性性（1）人们的物物质消费水平平的提高，有有赖于制造技技术和制造业业的发展（2）制造业是是实现经济增增长的保证（3）发展制造造业，提高制制造技术是影影响发展对外外贸易的关键键因素（4）制造业是是加强农业基基础地位的物物质保障，是是支持服务业业更快发展的的重要条件（5）制造业是是加快信息产产业发展的物物质基础（6）制造业是是加快农业劳劳动力转移和和就业的重要要途径（7）制

2、造业是是加快发展科科学技术和教教育事业的重重要物质支撑撑（8）制造业是是实现军事现现代化和保障障国家基本安安全的基本条条件先进制造技术的的定义、内涵涵及发展趋势势 先进制制造技术是传传统制造业不不断地吸收机机械、信息、材材料及现代管管理技术等方方面最新的成成果，并将其其综合应用于于产品开发与与设计、制造造、检测、管管理及售后服服务的制造全全过程，实现现优质、高效效、低耗、清清洁、敏捷制制造，并取得得理想技术经经济效果的前前沿制造技术术的总称。从从本质上可以以说，先进制制造技术是传传统制造技术术、信息技术术、自动化技技术和现代管管理技术等的的有机融合。当当前先进制造造技术的发展展趋势大致有有以下

3、几个方方面。1 制制造自动化技技术向纵深方方向发展2 设计技术不不断现代化33 加工制造造技术向着超超精密超高速速以及发展新新一代制造装装备的方向发发展4 绿色色制造将成为为21世纪制制造业的重要要特征5 虚虚拟现实技术术在制造业中中获得越来越越多的应用。了解CAD发展展史的三次技技术革命 在三维造造型阶段，几几何造型技术术经历了三次次技术革命。由由于线框系统统已经不能满满足人们的实实际需求，法法国的达索飞飞机制造公司司的开发者们们，在二维绘绘图系统CAADAM的基基础上，开发发出以表面模模型为特点的的自由曲面建建模方法，推推出了三维曲曲面造型系统统CATIAA。它的出现现为人类带来来了第一次

4、CCAD技术革革命。 实体造型技技术能够准确确表达零件的的大部分属性性（至少还不不能表达零件件的材料信息息），从CAAD系统获得得的设计数据据可以用于CCAM、CAAE等系统，给给设计、分析析、制造带来来了加大的便便利。可以说说，实体造型型技术的普及及和应用是CCAD发展史史上的第二次次技术革命。 创建PTC公司(即参数技术公司)的技术精英们，开始研制名为Pro/E的参数化软件，第一次实现了尺寸驱动零件设计修改。到了90年代，参数化技术开始逐步走向成熟，充分体现出其在许多通用件、零部件设计上简便易行的优势。可以认为，参数化技术的应用主导了CAD发展史上的第三次技术革命。6快速成形技术的基本原理

5、、典型快速成型工艺及特点 RP技术术的基本原理理是：快速成成形技术(快快速原型技术术，RP技术术)是用离散散分层的原理理制作产品原原型的总称（产产品三维CAAD模型分层离散按离散后的的平面几何信信息逐层加工工堆积原材料料生成实体模模型。）将计计算机内的三三维实体模型型进行分层切切片得到各层层截面的轮廓廓，计算机据据此信息控制制激光器（或或喷嘴）有选选择性地切割割一层又一层层的片状材料料（或固化一一层层的液态态光敏树脂，烧烧结一层层的的粉末材料，或或喷射一层层层的热熔材料料或粘合剂等等方法）形成成一系列具有有一个微小厚厚度的片状实实体，再采用用粘接、聚合合、熔结、焊焊接或化学反反应等手段使使其逐

6、层堆积积成一体制造造出所设计的的三维模型或或样件。 典型快快速成型工艺艺：（1）立立体光造形SStereoolithoographhy (SLLA) 技术术能制造形状状复杂、精细细的零件，效效率高。（22）激光薄片片叠层制造LLaminaated OObjectt Manuufactuuring (LOM)技术是一种种常用来制作作模具的新型型快速成形技技术，LOMM可制作一些些光造型法难难以制作的大大型零件和厚厚壁样件，且且制作成本低低廉、速度高高，并可简便便地分析设计计构思和功能能。用来制作作复合模、薄薄料模、级进进模等，经济济效益也甚为为显著。（33）立体喷墨墨印刷 Innk-Jett P

7、rinnting技技术采用喷墨墨打印的原理理，将液态造造型墨水由打打印头喷出，逐逐层堆积而形形成一个三维维实体。该项项技术的主要要特点是非常常精细，可以以在实体上造造出小至0.1mm的孔孔。高速加工技术的的原理与应用用 超高速加加工技术采用用超硬材料的的刃具，通过过极大地提高高切削速度和和进给速度来来提高材料切切除率、加工工精度和加工工质量。 高速切削削加工目前主主要用于汽车车工业大批生生产、难加工工材料、超精精密微细切削削、复杂曲面面加工等不同同的领域。航航空工业是高高速加工的主主要应用行业业，飞机制造造通常需切削削加工长铝合合金零件、薄薄层腹板件等等，直接采用用毛坯高速切切削加工，可可不再

8、采用铆铆接工艺，从从而降低飞机机重量。 水射流切割的特特点和应用 水射流流技术，是将将水通过高压压发生装置，使使其获得巨大大能量后，从从一定形状的的喷嘴，以很很高的速度喷喷射出来、能能量高度集中中的一股水流流。利用水射射流的水楔作作用、冲蚀作作用和空化作作用，可以对对各种脆硬性性材料进行高高效的切割、破破碎作业，对对管道、型材材进行除锈。具具有成本低、无无污染、高效效灵活、容易易控制等特点点。在众多的的切割技术中中，是唯一的的冷态切割工工具，不会对对切缝周围造造成热应力、切切口质量好、精精度高。在超超细粉碎方面面，具有设备备结构简单、易易于操作与维维护、占地面面积小等特点点，此外，由由于其内部

9、无无运动部件，不不会对粉体产产生二次污染染。 推广应应用范围和前前景：水射流流切割技术：可应用于钢钢铁厂、加工工厂、石材厂厂、服装厂等等。了解常用的微制制造（MEMMS）工艺 一、STTM（隧道显显微镜）加工工 它的基本本原理是用极极细的探针与与被研究的样样品表面分别别作为两个电电极（构成势势垒）。当样样品与针尖离离得十分近（纳纳米量级或小小于纳米）（足足够薄），在在外加电场的的作用下，电电子会穿过两两个电极间的的势垒流向另另一电极。 二、离子子束加工（IIBM，Ioon Beaam Macchininng） 离子束加加工的原理与与电子束加工工原理基本类类似，即在真真空条件下，将将离子源产生生

10、的离子束经经过加速聚焦焦，使之打到到工件表面。离离子束加工方方法按照其所所利用的物理理效应和达到到目的的不同同，可以分为为四类，即利利用离子撞击击和溅射效应应的离子刻蚀蚀、离子溅射射沉积和离子子镀，以及利利用注入效应应的离子注入入。比较公认的微机机电系统的多多少尺寸范围围量级的机械械 在日常常生活中，人人们往往是把把眼睛看不清清的东西称之之为微小物体体，也可以说说是指大小在在0.1m到1000 m左右的物物体。 不同学学者对微机电电系统的尺寸寸范围看法也也不尽一致。有有些学者把大大小在1mmm以上到100mm量级的的机械称之为为超小型机械械，把1mmm以下量级的的机械称为微微型机械。比比较公认

11、的范范围是是指11mm到0.01 m量级的机机械称为微型型机械。有些些学者把近来来十分热门的的纳米技术也也列入微型机机械的范围内内。 13虚拟现实实系统的特性性（3I特性性）、主要结结构形式与应应用虚拟现实技术的的基本特征有有三个：沉浸浸性、交互性性和想象性。（1）沉浸性是是指用户作为为主角存在于于虚拟环境中中的真实程度度。（2）交互性是是指用户对虚虚拟环境内物物体的可操作作程度和从环环境得到反馈馈的自然程度度（3）想象性是是指用户沉浸浸在多维信息息空间中，依依靠自己的感感知和认知能能力全方位地地获取知识，发发挥主观能动动性，寻求解解答，形成新新的概念。虚拟现实系统按按其交互程度度和沉浸程度度

12、的不同，可可以分为以下下几类： （11）桌面式VVR系统（22）沉浸式VVR系统。（33）叠加式VVR系统。（44）分布式VVR系统。应用1教育应应用：虚拟教教学平台、虚虚拟实验室、虚虚拟教学软件件、虚拟校园园等等在大大众化教育及及军事、医学学、航空等的的教育方面都都得到了广泛泛应用2工工程应用 33商业应用用 4娱乐乐应用 等等等仿真与虚拟现实实的区别 仿真(Simuulatioon)属于一一门基础性学学科。仿真就就是利用模型型进行的一种种试验，它可可极为有效而而经济地用于于科研、设计计、训练以及及系统的试验验。仿真技术术是以控制理理论、相似原原理、数模与与计算技术、信信息技术、系系统技术及

13、其其应用领域相相关专业技术术为基础。虚拟现实(Viirtuall Reallity-VVR)，又称称灵境技术，实实际上是一种种采用计算机机技术制作模模拟仿真的假假想世界的技技术。VR 技术是计算算机技术、传传感技术、人人机接口技术术和人工智能能技术等多种种高新技术的的结晶。仿真真与VR 是是一对孪生兄兄弟，只是其其侧重点不同同而已 仿真真强调其与事事物的相似性性， 而VRR则强调其“沉浸 感。采采用VR 技技术进行系统统仿真，将会会收到珠联壁壁合之效。虚拟轴机床的特特点（1）机床结构构简单 虚拟拟轴机床主要要由框架和可可变长度杆等等简单构件组组成，机床以以较为复杂的的控制换取机床结构的最最大简

14、化。（2）机床结构构稳定、刚度度高 虚拟轴轴机床为对称称的封闭框架架结构，受力力、受热均匀匀（3）机床动态态性能好 虚虚拟轴机床采采用并联结构构，运动部件件的数量少、质质量轻，减少少了运动负荷荷，能够实现现更快的动态态响应。（4）机床精度度高 机床的的误差是6个个轴误差的平平均值，而不不像串联机构构那样是各个个轴的误差的的叠加；因此此，误差小而而加工精度高高。此外，结结构刚度的提提高，运动部部件质量的减减小也会对加加工精度产生生良好的影响响。（5）机床适应应性强（6）机床经济济性好 虚拟拟轴机床结构构简单，易于于制造，制造造成本低。（7）机床通用用性、模块化化程度高16虚拟轴机机床（并联机机构

15、）和传统统机床（串联联机构）的比比较 传统数控控机床的问题题： 1)主体结构为为串联开链结结构，存在悬悬臂部件，不不容易获得高高的结构刚度度。 2)组成环节多多，使机床不不容易获得高高的总体刚度度，限制了加加工精度和速速度的提高。3)串联结构会会使各组成环环节的制造误误差、传动误误差，热变形形误差、受力力变形误差等等相迭加。4)运动环节的的总质量大，机机床的进给速速度和加速度度低。5)结构复杂、零零件数量多、加加工量大、制制造难度大、生生产周期长、生生产成本高。 新型机床床具有以下显显著优点： 1)机械结构简简单，零部件件通用化、标标准化程度高高，易于经济济化批量生产产。此外，该该机床整体重重量轻，约为为常规机床的的几分之一。 2)工件固定而而主轴相对于于工件作进给给运动，高的的加速度和高高的进给速度度，机床中不不存在承重导导轨，驱动阻阻力小，还有有利于提高进进给速度和加加速度。3)该结构中不不存在悬臂环环节，总体刚刚度高，加工工精度和加工工质量。4)将传动与支支承功能集成成为一体，有有利于提高机机床的综合精精度。 刚度高、移动部部件质量小、结结构简单以及及相同零件的的数量多，成成为并联机构构突出的优点点。 17RE（逆逆向工程）、RRP（快速成成型）在产品品开发的集成成应用 逆向工程RReversse Engg