大工23春《先进制造技术》答案

PAGE11大连理工大学远程与继续教育学院《先进制造技术》离线作业学习中心：姓名：1.什么是精密与超精密加工技术？精密与超精密加工技术的必要性体现在哪些方面？答：（1）精密加工:是指在一定时期,加工精度和表面质量达到较高程度的精密加工技术(加工工艺)。具体地说,是指加工精度在1~0.1m,粗糙度在Ra0.1m以下(一般Ra0.02~0.1m)的加工方法。超精密加工:是指在一定时期,加工精度和表面质量达到最高程度的精密加工技术(加工工艺)。具体地说,是指加工精度在0.1~0.01m,粗糙度小于Ra0.01m(Ra0.01~Ra0.001m)的加工方法。（2）精密与超精密加工技术的必要性体现在1).机械工业是国民经济发展的基础,为其他行业提供技术装备;而技术装备的水平和质量影响各行业生产技术的水平。2).国家要振兴机械装备制造业,先进制造技术是振兴机械装备制造业的重要组成部分。3).精密和超精密加工技术又是先进制造技术中最具有实质性的重要组成部分,是先进制造技术的基础和关键。2.简述超高速切削技术的现状与发展趋势。答：答：2高速切削技术国外发展现状从德国Carl.J.Salomon博士提出高速切削概念，并于同年申请了专利以来，高速切削技术的发展经历了高速切削的理论探索阶段、高速切削应用探索阶段、高速切削的初步应用阶段、高速切削的较成熟阶段等四个阶段，现已在生产中得到推广应用。特别是20世纪80年代以来各工业发达国家相继投入大量人力、财力，研究开发高速切削技术及相关技术，发展迅速。国外近几年来高速加工机床发展迅速，美国、法国、德国、日本、瑞士、英国、加拿大、意大利等国家相继开发了各自的高速切削机床。高速主轴是高速切削技术最重要的关键技术，通常采用主轴、电动机一体化的电主轴部件，实现无中间环节的直接传动，主轴支承一般使用陶瓷轴承、静压轴承、动压轴承、空气轴承以及油0气润滑、喷射润滑等技术，也有使用磁力轴承的。进给系统则开始采用直线电动机或小导程大尺寸高质量的滚珠丝杠或大导程多头丝杠，以提供更高的进给速度和更好的加、减速特性，最大加速度可达2～10g。CNC控制系统则使用多片32位或64位CPU，以满足高速切削加工对系统快速数据处理能力的要求，并采用前馈和大量超前程序段处理功能，以保证高速加工时的插补精度。采用强力高压、高效的冷却系统以解决极热切屑问题。采用温控循环水(或其它介质)来冷却主轴电动机、主轴轴承、直线电动机、液压油箱、电气柜，有的甚至冷却主轴箱、横梁、床身等大构件。采取更完备的安全保障措施保证机床操作者及机床周围现场人员的安全，避免机床、刀具、工件及有关设施的损伤；识别和避免可能引起重大事故的工况；保证产品产量与质量。研究工件的材料特性对加工方法的影响，一些难加工材料如镍基合金、钛合金和纤维增强塑料等，在高速条件下变得易于切削。另外，不同材料最佳切削速度也不同，工件材料还是选择刀具及加工参数的重要依据，一般在高速加工中，宜采用高转速、中小切深、快进给、多行程，但是在高速加工的工艺参数选择方面，目前国际上没有面向生产实用的数据库可以参考。高速切削机理的研究主要包括高速切削过程中的切屑成形机理、切削力、切削热变化规律及刀具磨损机理对加工效率、加工精度和加工表面完整性的影响规律。目前对铝合金的高速切削机理研究，已取得了较为成熟的结论，并已用于指导铝合金的高速切削生产实践。但对黑色金属及难加工材料的高速切削加工机理研究尚在探索阶段，其高速切削工艺规范还很不完善，是目前高速切削生产中的难点，也是切削加工领域研究的焦点。另外，高速切削已进入铰孔、攻丝等的应用中，其机理也都在不断研究之中。就目前而言，对高速切削时的切削力、切削温度、刀具磨损与刀具寿命、加工表面质量与加工精度的变化规律还需要做更加深入的研究和探讨。3高速切削技术国内发展现状（1）高速切削在国内的研究及应用起步较晚，但进入20世纪90年代以来已普遍引起关注。目前全国大约有300多万台机床，大部分还是通用机床，数控机床包括经济型在内大致占10%左右，在航空、航天、汽车、模具、机床和工程机械等行业进口数控机床和加工中心占了较大比例。现在国内10000～15000r/min的立式加工中心和18000r/min的卧式加工中心已开发成功并生产问世，生产的高速数字化仿形铣床最高转速达到了40000r/min，3500～4000r/min的数控车床和车削中心已成批生产，8000r/min的数控车床也已问世。高速机床的高档数控系统和开放式数控系统正在深入研究中，但目前主要还是依赖进口。目前国内正逐步开始推广应用高速切削技术，主要是应用在航空航天、模具和汽车工业，加工铝合金和铸铁较多，但采用的刀具以进口为主。（2）国内刀具材料目前仍以高速钢、硬质合金刀具为主，先进刀具材料(如涂层硬质合金、金属陶瓷、陶瓷刀具、CBN和PCD刀具等)虽有一定基础，但应用范围不够广泛。总的来说，切削速度普遍偏低，切削水平和加工效率较低。高速切削基础理论研究起步较晚，80年代以来，国内对陶瓷刀具高速硬切削时的切屑形成、切削温度、切削力、刀具磨损与破损、刀具寿命和加工表面质量等规律进行了系统研究，并已在生产中得到较多应用。自90年代以来，对高速切削铝合金、钢、铸铁、高温合金、钛合金等的切削力、切削温度、刀具磨损与破损和刀具寿命进行了一定研究和探讨，但还没有进行全面系统的研究。对切削加工过程的监控技术研究较多，但投入生产使用的较少。（3）高速切削发展趋势和未来研究方向归纳起来主要有：(1)新一代高速大功率机床的开发与研制；(2)高速切削动态特性及稳定性的研究；(3)高速切削机理的深入研究；(4)新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究；(5)进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围；(6)开发适用于高速切削加工状态的监控技术；(7)建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术；(8)基于高速切削工艺，开发推广干式(准干式)切削绿色制造技术；(9)基于高速切削，开发推广高能加工技术。3.什么是全面质量管理（TQM）？结合工作实际谈谈全面质量管理的新特点。答：全面质量管理定义为：“一个组织以质量为中心，以全员参与为基础，目的在于通过让顾客满意和本组织成员及社会受益而达到长期成功的管理途径。”全面质量管理的特点全面质量管理最基本的特点就是以系统的观点和方法，实施全面的、全过程的、全员的质量管理。1）提高工作质量，保证“产品”质量全面质量管理中的“质量”的含义很广泛，它既包括了“产品”质量，又包含了工作质量。

2）全过程的质量管理对于汽车服务企业，实现全面质量管理就是要做好汽车服务全过程的质量管理工作。3）全员的质量管理全面质量管理涉及企业各部门、各环节的工作，它们在企业中占有不同的地位，发挥不同的作用，相互联系，相互促进。因此，汽车服务企业提高其"产品"质量要依靠广大职工的共同努力，其"产品"质量是企业职工文化素质、技术素质、管理素质、领导素质以及思想品德的综合反映。4）以预防为主，防检结合“产品”质量的好坏，有一个逐步产生和形成的过程，实行以预防为主，防检结合，则可以把不合格的产品消除在它的形成过程中。这就要求事先采取有效措施控制影响"产品"质量的因素，使"产品"质量处于最佳的稳定状态。以预防为主，并不排斥事后的检验总结，而是把预防与检验总结结合起来。5）把数理统计方法作为全面质量管理的重要手段现代化大工业生产的发展，要求企业在生产中更加自觉地应用高新技术。全面质量管理运用数理统计方法，可以把质量问题数量化，用数据反映质量状况，做到“胸中有数”；同时，还可以从数据的分析中找出反映质量变化的规律，掌握质量动态和发展趋势，以便采取有效措施解决质量中存在的问题，提高产品质量。4.简述21世纪对先进制造技术提出的挑战。全球经济中最宠大、最具活力的产业。信息将给21世纪世界经济和社会带来革命性的变化。21世纪世界经济和社会带来革命性的变化。21世纪的制造业正在从以机器为特征的传统技术时代向着以信息为特征的系统技术时世纪的制造业正在从以机器为特征的传统技术时代向着以信息为特征的系统技术时代迈进。制造技术的发展也必然与信息技术的发展密不可分。

有限的资源与日益增长的环保压力的挑战地球作为宇宙中的一个村落已日益变得更小，环境污染正威胁着人类的生存，而有限的资源正威胁着人类的继续发展。而有限的资源正威胁着人类的继续发展。因而如何实现因而如何实现而有限的资源正威胁着人类的继续发展。可持续发展已是21世纪人类的一个重要课题。绿色制造是世纪人类的一个重要课题。绿色制造是21世纪制造技术的一个重要特征。21世纪人类的一个重要课题。绿色制造是绿色设计技术、汽车的拆卸与回收技术、生态工厂的循环式制造技术将得到迅速发展。制造全球化和贸易自由化的挑战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，国际经济合作与交往日趋紧密，全球产业界进入结构大调整的重要时期，世界正在形成一个统一的大市场。制造业的全球化与一体化的格局已经初步形成。制造技术的发展必须与此适应，新的先进制造生产模式必将是全球化的生产模式。

消费观念变革的挑战21“客户化、小批量、快速21世纪消费者的行为更加具有选择性，世纪消费者的行为更加具有选择性，交货”的要求不断增加，的要求不断增加，批量生产的产品逐渐为个性化、批量生产的产品逐渐为个性化、多样化的产品所取代，产品的生产多样化的产品所取代，产品的生产的要求不断增加，批量生产的产品逐渐为个性化、和服务的界限越来越模糊，市场的动态多变性迫使制造业改变策略。5.什么是绿色制造？绿色制造研究的内容有哪些？绿色制造，也称为环境意识制造、面向环境的制造（Ma