资源描述
锐仔2013年亲自整理1 叙述制造、制造系统与制造业的概念。制造：即为人类按照市场需求，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。制造系统：是指由制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个具有特定功能的有机整体。制造业：指将制造资源，通过制造过程转化为可供人们使用和消费的产品的产业。2 比较广义制造与侠义制造的区别。 狭义的制造，系指生产车间内与物流有关的加工和装配过程；而广义制造，则包括市场分析产品设计工艺设计生产准备加个装配质量保证、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。3 制造业在国民经济中的地位和作用如何？（1）人们的物质消费水平的提高，有赖于制造技术和制造业的发展（2）制造业是实现经济增长的保证（3）发展制造业，提高制造技术是影响发展对外贸易的关键因素（4）制造业是加强农业基础地位的物质保障，是支持服务业更快发展的重要条件（5）制造业是加快信息产业发展的物质基础（6）制造业是加快农业劳动力转移和就业的重要途径（7）制造业是加快发展科学技术和教育事业的重要物质支撑（8）制造业是实现军事现代化和保障国家基本安全的基本条件4 分析制造业面临的机遇与挑战。 提出了六大挑战：快速响应市场能力的挑战；打破传统经营面临的组织、地域及时间壁垒的挑战；信息时代的挑战；日益增长的环保压力的挑战；制造全球化和贸易自由化的挑战；技术创新的挑战5 叙述先进制造技术提出的背景。 近20年来，市场环境发生了巨大变化， 一方面表现为消费需求日趋主题化、个性化和多样画，消费行为具有选择性，产品的生命周期缩短，产品的质量和性能至关重要；另一方面全球性产业结构调整步伐加快，制造商着眼于全球市场激烈竞争的同时，着力于实力与信誉基础上的合作与协作。制造业的核心是质量、成本和生产率。制造业从从20世纪初开始逐步走上了科学发展的道路。制造技术已经由技艺发展为集机械、材料电子及信息等多门科学交叉的科学。在可持续发展战略的影响下，面向可持续发展的制造业，应力求对环境的负面影响最小，资源利用效率最高。6 分析先进制造技术与传统制造技术的比较，先进制造技术有何特点？系统性，广泛性，集成性，动态性，实用性7 先进制造技术的体系结构如何？（1）现代制造工程设计技术群（2）制造系统管理技术群（3）物料处理和设备技术群（4）支撑技术群8 先进制造技术是如何分类的？现代设计技术，先进制造技术，加工自动化技术，现代生产管理技术，先进制造生产模式及系统。9 试分析现代设计技术的内涵和特点。现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争（时间、质量、价格等）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。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；设计过程智能化；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；强调产品的宜人性；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 10 描述现代设计技术的体系结构。基础技术，主体技术，支撑技术，应用技术。11 计算机辅助设计包括哪些内容? 分析其关键技术。（1）利用计算机进行产品的造型、装配、工程图绘制以及相关文档的设计（2）进行产品渲染、动态显示（3）对产品进行工程分析。关键技术：产品的造型建模技术，单一数据库与相关性设计，NURBS曲面造型技术，CAD与其他CAX系统的集成技术，标准化技术。12 描述优化设计数学模型，何为设计变量、目标函数和设计约束。建立实际问题的优化数学模型，不仅需要熟悉、掌握优化设计方法的基本理论，更重要的是要具有该设计领域的设计经验。工程设计问题的优化，可以表达为一组优选的设计参数，在满足一系列限制条件下，使设计指标达到最优。因而，优化设计的数学模型可由设计变量、目标函数和设计约束三部分组成。设计变量：在工程设计中，为区分不同的设计方案，通常是以被称之为设计变量的不同参数来表示。目标函数：每一个设计问题，都有一个或多个设计中所追求的目标，他们可以用设计变量的函数来表示，被称之为目标函数。设计约束：优化设计不仅要使所选择方案的设计指标达到最佳值，同时还必须满足一些附加的设计条件，这些附加设计条件都构成对设计变量取值的限制，被称之为设计约束。13 什么是优化设计的规格化数学模型形式？为便于表达和计算的方便，一般将由目标函数、设计变量和设计约束优化问题三要素组成的数学模型写成规格化形式。14 试分析优化设计的过程和步骤。设计对象的分析，设计变量和设计约束条件的确定，目标函数的建立，合适的优化计算方法的选择。15 分析可靠性设计的主要内容和指标。主要内容：（1）故障机理和故障模型研究（2）可靠性试验技术研究（3）可靠性水平的确定。指标：（1）产品的工作能力（2）可靠度（3）失效率（4）平均寿命（5）可靠度的许用值16 为什么说串联系统的可靠度比系统中最不可靠元件的可靠度还低？并联系统的单元数目越多，系统的可靠度就越高？串联系统：只要一个元件失效，系统就不能完成规定功能N个元件组成的串联系统的可靠度RS：例:若R1=0.99, R2=0.90, R3=0.85,则： RS = R1 *R2 *R3 = 0.99 * 0.90 * 0.85 = 0.757并联系统：只有所有元件全部失效情况下整个系统才失效并联系统可靠度计算：若R1R2RnR时，则：RS1（1R）n 例如：Ri=0.95,n=5时， 则Rs=1-(1-Ri)n=1-(1-0.95)5=0.9999996875单元数目越多，系统的可靠性越高，但系统的体积，重量以及成本等也随之增加。17 何为价值工程？其特点是什么？是一门管理及设计技术，它以产品的功能分析为核心，以科学的分析方法为工具，寻求功能与成本的最佳组合以获得最佳的产品价值。特点：（1）从技术和经济两方面出发，将降低产品成本与提高产品功能有机结合起来，使产品功能适宜，成本适当。（2）从产品的整个生命周期来考察产品的成本（3）侧重于在产品的研究阶段分析产品的功能及成本（4）将功能分析作为研究产品设计的独特工具（5）强调充分发挥设计人员的创造力（6）强调设计工作按照一定的工作程序，有组织的进行18 价值工程分析对象选择的主要原则是什么？从产品功能考虑，从产品成本考虑，从企业外部环境考虑19 叙述反求工程的含义，其分类如何？以已有产品为基础，进行消化、吸收并进行创新改进，使之成为新产品，这种开发模式即为。分类：实物反求，软件反求，影像反求20 影响反求工程的主要因素有哪些？（1）信息源的形式（2）反求对象的形状，结构和精度要求（3）制造企业的软硬条件及工程技术人员自身的素质21 叙述反求工程的基本步骤。分析阶段-再设计阶段-反求产品的制造阶段22 反求工程的关键技术有哪些？反求对象的分析；反求对象的几何参数采集；模型重构技术23 试举例说明反求工程的应用。对佛像实施反求工程，采用自动断层扫描议测量所得到的原始数据点集，经过数据筛减及噪声剔除处理之后的数据点集，采用三角网格模型重构后的模型重构模型，采用快速成形机根据重构的模型所制作佛像。24 说明绿色设计产生的背景。自20世纪70年代以来，工业污染所导致的全球性环境恶化达到了前所未有的程度，迫使人们不得不重视这种环境污染的现实。日益严重的生态危机，要求全世界工商企业采取共同行动来加入环境保护，以拯救人类生存的地球，确保人类的生活质量和经济持续健康的发展。进入20世纪90年代，各国的环保战略开始经历一场新的转折，全球性的产业结构调整呈现出新的绿色战略发展趋势，在这种绿色浪潮的冲击下，绿色产品逐渐兴起，相应的绿色产品设计方法称为目前的研究特点。25 叙述绿色设计的特点。优良的环境友好性，最大限度的利用材料资源，最大限度的节约能源26 绿色设计与传统设计的区别是什么？绿色设计是以保护环境资源为核心的设计过程，在产品全生命周期内优先考虑的是产品的环境属性，在满足环境目标的同时保证产品的基本性能和使用寿命。27 说明绿色设计的主要内容。绿色产品的描述与建模，绿色设计的材料选择，面向拆卸性设计，产品的可回收性设计，绿色产品的成本分析，绿色产品设计数据库。28 绿色设计的原则是什么？资源最佳利用原则，能量消耗最少原则，零污染原则，零损害原则，技术先进原则，生态经济效益最佳原则29 如何做到资源的最佳利用？（1）选用资源时，从可持续发展的观念出发，尽可能使用可再生资源（2）在设计时尽可能保证所选用资源在产品的整个生命周期中得到最大限度的利用。30 可回收设计的主要原则是什么？（1）避免使用有害于环境及人体的材料（2）减少产品所使用的材料种类（3）避免使用与循环利用过程不相兼容的材料或零件（4）使用便于重用的材料（5）使用可重用的零部件。31 描述先进制造工艺技术的特点。优质高效，低耗洁净灵活32 有哪几类零件成形方法？列举这些成形方法各自的工艺内容。依据现代成形学的观点从物质的组织方式上，可把成形方式分为如下四类：去除成形：它是运用分离的办法，把一部分材料（裕量材料）有序地从基体中分离出去而成形的办法。受迫成形：它是利用材料的可成形性（如塑性等），在特定外围约束（边界约束或外力约束）下成形的方法。堆积成形：它是运用合并与连接的办法，把材料（气、液、固相）有序地合并堆积起来的成形方法。生成成形：是利用材料的活性进行成形的方法。 受迫成形 在特定边界和外力约束下成形，如铸造、锻压、粉末冶金和注射成形等； 去除成形 将材料从基体中分离出去成形，如车、铣、刨、磨、电火花、激光切割； 堆积成形 将材料有序地合并堆积成形，如快速原形制造、焊接等。33 目前先进制造工艺的发展主要表现在那几个方面？ （1）制造加工精度不断提高（2）切削加工速度迅速提高（3）新型工程材料的应用推动了制造工艺的进步和变革（4）自动化和数字化工艺装备的发展提高了机械加工的效率（5）零件毛坯成形在向少无余量发展（6）优质清洁表面工程技术的形成和发展34 什么是消失模铸造技术？利用泡沫塑料作为铸造模样，直接在模样四周填充型砂，不分上下模。35 消失模铸造技术有何特点？避免铸件精度和表面质量的下降，消起模斜度，减少铸件壁厚，获得表面光洁，尺寸精确，无飞边的少无余量的精密铸件。36 分别举例说明消失模技术在大批量生产和单件生产中的应用。37 叙述金属模压铸机的压铸过程。合型 、压铸、开模38 普通冲裁和精密冲裁的加工精度和表面质量能达到多少？普通：精度IT11以下，表面粗糙度12.56.3um。精密：精度IT6-IT9，粗糙度1.60.4um.39 精密冲裁有哪几种方法？光洁冲裁，负间隙冲裁，带齿圈压板冲裁40 什么是超塑性？目前超塑性主要有哪两种工艺手段？是指材料在一定的内部组织条件和外部环境条件下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的伸长率现象。41 粉末锻造成形工艺有什么特点？能源消耗低，材料利用率高；锻件精度高，力学性能好，内部组织无偏析，无各向异性；疲劳寿命高。42 就目前技术条件下，普通加工、精密加工和超精密加工是如何划分的？P70加工阶段加工精度表面粗糙度加工方法普通加工低于1mRa0.1m以上车、铣等精密加工0.11mRa0.010.1m金刚车、金刚镗、研磨、砂带磨削、超精加工超精密加工高于0.1m小于Ra0.01m金刚石刀具超精密切削、超精密磨削加工、超精密特种加工43 说明发展超精密加工技术的重要性。可提高产品的性能和质量，提高其稳定性和可靠性，促进产品的小型化，增强零件的互换性，提高装配生产力。44 超精密加工所涉及的技术范围如何？（1）超精密加工机理（2）超精密加工的刀具、磨具及其制备技术（3）超精密加工机床设备（4）精密测量及补偿技术（5）严格的工作环境45 超精密切削加工对刀具有什么要求？（1）极高的硬度，耐用度和弹性模量（2）刃口能磨得极其锋锐，刃口半径极小，能实现超薄的切削厚度（3）刀刃无缺陷（4）与工件材料的抗粘结性好，化学亲和性小，摩擦因数低，能得到极好的加工表面完整性。46 金刚石刀具的性能特征是什么？具有极高的硬度；能磨出极其锋锐的刃口，且切削刃没有缺口，崩刃的现象；热化学性能优越，具有导热性能好，与有色金属间的摩擦因数低，亲和力小；耐磨性好，刀刃强度高。47 金刚石刀具的加工范围是什么?为什么？48 超精密磨削的加工精度能达到多少？其关键技术是什么？精度达到或高于0.1um、粗糙度低于Ra0.025um砂轮的选择、砂轮的修整、磨削用量、高精度的磨削机床49 超精密磨削砂轮的修整方法有哪些？车削法，磨削法，喷射法，电解在线修锐法，电火花修整法50 什么是爬行现象？其产生的原因是什么？如何消除？51 超精密加工机床主轴的轴承有哪几种形式，各有什么特点？主轴支撑考虑功能和经济性的要求，采用陶瓷混合球轴承或油基动静压轴承是较好的可选方案，对于超高速的磁悬浮轴承是各制造商和研究机构更为重视的研究和应用领域。小功率的超高速主轴单元可以采用高精度的滚动轴承、液体动静压轴承或气浮动静压轴承。液体静压轴承： 回转精度0.1m，刚度阻尼大，转动平稳； 不足：液压油温升高，影响主轴精度，会将空气带入液压 油降低轴承刚度； 应用：一般用于大型超精密机床。空气静压轴承： 高回转精度、工作平稳，温升小； 不足：刚度较低，承载能力不高； 应用：超精密机床中得到广泛的应用。52 超精密加工中对微量进给装置有什么要求？（1）精微进给与粗进给分开，以提高微位移的精度、分辨率和稳定性（2）运动部分必须是低摩擦和高稳定性（3）夹固刀具处必须是高刚度（4）工艺性好，容易制造（5）应能实现微进给的自动控制，动态性能好。53 什么是压电逆效应？在微量进给装置是如何应用的？54 说明为保证超精密加工的正常进行，消除振动干扰的方法。防振，隔振。55 什么是高速加工？Salomon切削理论的要点是什么？指采用超硬材料的刀具与磨具，能可靠的实现高速运动的自动化制造设备，极大地提高材料切除率，并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术。56 高速加工的切削特征是什么？切削力低，热变形小，材料切除率高，高精度，减少工序57 高速切削加工的关键技术是什么？高速主轴、快速进给系统、高性能CNC控制系统、先进的机床结构、高速加工道具58 叙述快速原型制造技术的原理。零件Cad数据模型的建立，数据转换文件的生成，分层切片，快速堆积成形59 举例说明快速原型制造技术的应用。快速产品开发，在医学领域应用，快速磨具制造60 分别分析激光加工、超声波加工以及水射流加工的工作原理。激光加工：工件在光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合作用超声波加工：磨粒在超声振动作用下的机械撞击和抛磨作用以及超声空化作用的综合结果。水射流加工：以水作为携带能量的载体，用高速水射流对各类材料进行切割61 举例说明激光加工和水射流加工的应用。（1） 激光切割（2）激光焊接（3）激光打孔（4）激光表面处理；（1）汽车，航空，家电，食品加工62 分析FMS的结构组成和功能。加工系统，工件运储系统，道具运储系统，一套计算机控制系统。根据制造任务或生产品种的变化迅速进行调整，以适应多品种、中小批量生产63 说明FMS的特点。（1）柔性高（2）系统内的机床在工艺能力上是相互补充或相互替代的（3）可混流加工不同的零件（4）系统局部调整或维修不中断整个系统的运作（5）递阶结构的计算机控制，可以与上层计算机联网通信（6）可进行第三班无人值守生产。64 柔性自动化设备分为哪5个层次？（1）柔性制造模块（2）柔性制造单元（3）柔性制造系统（4）柔性制造生产线（5）柔性制造工厂65 分析制造自动化技术的内涵。制造自动化技术内涵：狭义：生产车间内产品的机械加工和装配检验过程的自动化包括切削自动化、工件装卸自动化、工件储运自动化、零件与产品清洁及检验自动化、断削与排削自动化、装配自动化、机械故障诊断自动化。广义：产品设计自动化、企业管理自动化、加工过程自动化和质量控制自动化等产品制造全过程以及各个环节综合集成自动化，以使产品制造过程实现高效、优质、低耗、及时、洁净目的。制造自动化发展趋势：敏捷化、网络化、虚拟化、智能化、全球化、绿色化。66 阐述制造业生产方式的演变过程。工厂作坊式的单件生产方式-刚性自动化的大批量生产方式-柔性自动化生产方式-高效敏捷的集成经营生产方式67 什么是MRP？其基本指导思想是什么？物料需求计划。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。68 闭环MRP的两层含义是什么？（1）指把生产能力需求、车间作业计划和采购计划纳入MRP，形成一个闭环系统（2）指在计划执行过程中，必须有来自车间、供应商和计划人员的反馈信息，利用这些反馈信息进行生产计划的调整和平衡，从而使生产过程中各个方面能够得到协调和统一。69 什么是MRPII？制造资源计划，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一体的生产管理信息系统。70 什么是ERP？其核心思想是什么？企业资源计划，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。71 什么是PDM？是一种管理所有与产品相关的信息和过程的技术。72 及时生产的基本思想是什么？只在必要的时候，按必要的数量生产所必要的产品。73 什么叫并行工程？比较并行工程与串行工程的区别。是一种对产品及其相关过程进行并行的、一体化设计的工作模式，可以使产品开发人员一开始就能考虑到从产品概念设计到产品消亡的整个产品生命周期中的所有因素。竞争优势并行工程顺序工程产品质量1. 较好2. 在生产前即已注意到产品的制造问题设计和制造之间沟通不足，致使产品质量无法达到最优化生产成本由于产品的易制造性提高了，生产成本较低新产品开发成本低，但制造成本可能较高生产柔性1. 适于小批量、多品种生产2. 适于高薪技术产业的产品1. 适于大批量、单一品种生产2. 适于较低技术产品产品创新较快速推出新产品，能从产品开发中学习及时修正的方法及创新意识，新产品投放市场快，竞争力强不易获得最新技术以及市场需求变化趋势，不利于产品创新74 分析并行工程的功能特点。把时间上的先后作业过程转变为同事考虑和尽可能同时处理的过程，在产品的设计阶段就并行地考虑了产品整个生命周期中的所有因素，避免将错误传递到下个阶段，减少不必要的环节，使产品开发过程更趋于合理高效。 CE的特性：（1）并行特性，把时间上有先后的作业活动转变为同事考虑和尽可能同事处理和并行处理的活动；（2）整体特性，将制造系统看成是一个有机整体，各个功能单元都存在着不可分割的内在联系，特别是有丰富的双向信息联系，强调全局性的考虑问题；（3）协同特性，特别强调人们的群体协同作用；（4）玉树特性，在设计变量之间的关系上，考虑产品设计的集合、工艺及工程实施上的各种相互关系的约束和联系。75 分析精益生产的基本概念。运用多种现代管理方法和手段，以社会需求为依托，以充分发挥人的作用为根本，有效配置和合理使用企业资源为企业谋求经济效益的一种新型企业生产方式。76 精益生产方式的思维特点是什么？逆向思维方式；逆境中的拼搏精神；无止境的尽善尽美追求77 精益生产的主要内容是什么？（1）主查制的开发组织，并行式的开发程序（2）拉动式的生产管理（3）以人本管理为根本的劳动组织体制（4）简化产品检验环节，强调一体化的现场质量管理（5）总装厂与协作长之间的相互依存（6）以顾客为中心的销售策略78 叙述敏捷制造的内涵？（1）其战略着眼点在于快速响应市场/用户的需求（2）关键因素是企业的应变能力（3）强调竞争与合作，采用灵活多变的动态组织结构79 什么是虚拟制造？指在计算机环境下将现实制造系统映射为虚拟制造系统，借助三维可视交互环境，对产品从设计、制造到装配的全过程进行全面仿真的技术。80 虚拟制造的特点是什么？功能一致性；结构相似性；组织的灵活性；集成化
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