先進制造技術習題答案(1)

1、第一章 第一章 制造業(yè)與先進制造技術 制造業(yè)與先進制造技術1-1 敘述制造、制造系統(tǒng)、制造業(yè)、制造技術等概念，比較廣義制造與狹義制 敘述制造、制造系統(tǒng)、制造業(yè)、制造技術等概念，比較廣義制造與狹義制造的概念。 造的概念。制造：把原材料加工成適用的產(chǎn)品。制造系統(tǒng)：制造過程及其所涉及的硬件、軟件和人員組成的一個將制造資源轉變?yōu)楫a(chǎn)品（含半成品）的有機整體，稱為制造系統(tǒng)。制造系統(tǒng)還有以下三方面的定義：制造系統(tǒng)的結構定義；制造系統(tǒng)的功能定義；制

2、造系統(tǒng)的過程定義。制造業(yè)：是將制造資源（物料、能源、設備、工具、資金、技術、信息和人力等） ，通過制造過程，轉化為可供人們使用與利用的工業(yè)品與生活消費品的行業(yè)。它涉及到國民經(jīng)濟的許多部門，是國民經(jīng)濟和綜合國力的支柱產(chǎn)業(yè)。制造技術：是完成制造活動所需的一切手段的總和，制造技術已成為一個涵蓋整個生產(chǎn)過程、跨多個學科、高度集成的高新技術。狹義制造是產(chǎn)品的機械工藝過程或機械加工過程。廣義制造與狹義制造相比，制造的概念和內涵在范圍和過程兩方面大大

3、拓展。在范圍方面，制造涉及的工業(yè)領域遠非局限于機械制造，而是涉及機械、電子、化工、輕工、食品、軍工等國民經(jīng)濟的大量行業(yè)。在過程發(fā)面，廣義制造不僅指集體的工藝過程，而是指包括市場分析、產(chǎn)品設計、計劃控制、生產(chǎn)工藝過程、裝配檢驗、銷售服務和管理等產(chǎn)品整個生命周期的全過程。1-2 試簡述制造技術的發(fā)展歷程。 試簡述制造技術的發(fā)展歷程。制造技術的發(fā)展是由社會、政治、經(jīng)濟等多方面因素決定的?？v觀近兩百年制造業(yè)的發(fā)展歷程，影響其發(fā)展最主要的因素是技

4、術的推動及市場的牽引。人類科學技術的每次革命，必然引起制造技術的不斷發(fā)展，也推動了制造業(yè)的發(fā)展。另一方面，隨著人類的不斷進步，人類的需求不斷變化，因而從另一方面推動了制造業(yè)的不斷發(fā)展，促進了制造技術的不斷進步。兩百年來，在市場需求不斷變化的驅動下，制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“少品種大批量的規(guī)模生產(chǎn)——多品種小批量生產(chǎn)——個性化彈性批量生產(chǎn)；在科技高速發(fā)展的推動下，制造業(yè)的資源配置沿著“勞動密集——設備與資金密集——信息密集——知識密集”的方向

5、發(fā)展，與之相適應，制造業(yè)的資源配置沿著“手工——機械化——單機自動化——剛性流水自動化——柔性自動化——智能自動化”的方向發(fā)展。制造技術則從機械化——機電—一體化與自動化——網(wǎng)絡化與智能化發(fā)展。在組織管理方式上，從集中、固定的組織管理方式——分布、自治的管理——協(xié)同、創(chuàng)新的組織管理發(fā)展；在生產(chǎn)管理方式上，從面向庫存——面向訂單——面向市場與顧客發(fā)展；與資源環(huán)境的關系上，從利用資源、破壞環(huán)境——節(jié)約資源、關心環(huán)境——主動更新資源和美化環(huán)境

6、發(fā)展。1-3 試簡述機床發(fā)展歷史及其各個階段機床的技術特點。 試簡述機床發(fā)展歷史及其各個階段機床的技術特點。1-4 論述制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用如何？ 論述制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位與作用如何？它涉及到國民經(jīng)濟的許多部門，是國民經(jīng)濟和綜合國力的支柱產(chǎn)業(yè)。在知識經(jīng)濟條件下，制造業(yè)是參與市場競爭的主體，它始終是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。1-5 分析制造業(yè)在新世紀所面臨的機遇與挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢。 分析制造業(yè)在新世紀所面臨的機遇與挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢。人

7、類進入 21 世紀后，社會與政治環(huán)境、市場需求、技術創(chuàng)新預示著制造業(yè)人類進入將發(fā)生巨大變化。美國國家科學研究委員會工程技術委員會、制造與工程設計院“制造業(yè)挑戰(zhàn)展望委員會”對 2020 年制造業(yè)所面員會對臨的形勢，提出了六大挑戰(zhàn)：快速響應市場能力的挑戰(zhàn)——全部制造環(huán)節(jié)并行實現(xiàn)；打破傳統(tǒng)經(jīng)營面臨的組織、地域及時間壁壘的挑戰(zhàn)——技術資源的集成；信息時代的挑戰(zhàn)——信息向知識的轉變；日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)——可持續(xù)發(fā)展；制造全球化和貿(mào)易自由化的

8、挑戰(zhàn)——可重組工程；技術創(chuàng)新的挑戰(zhàn)⑴現(xiàn)代設計技術。包括計算機輔助設計技術、性能優(yōu)良設計基礎技術、競爭優(yōu)勢創(chuàng)建 技術、全壽命周期設計、可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品設計、設計實驗技術。⑵先進制造工藝。包括精密捷徑鑄造成型技術、精確高效塑性成形技術、優(yōu)質高效焊 接及切割技術、優(yōu)質低耗潔凈熱處理技術、高效高精密機械加工工藝、現(xiàn)代特種加工工 藝、新型材料成型與加工工藝、優(yōu)質潔凈表面工程新技術、快速模具制造技術、模擬制造 成型加工技術。⑶自動化技術。包括數(shù)控技術

9、、工業(yè)機器人、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系 統(tǒng)(CIMS)、傳感技術、自動檢測及信號識別技術、過程設備工況監(jiān)測與控制。⑷系統(tǒng)管理技術。包括先進制造生產(chǎn)模式、集成管理模式、生產(chǎn)組織方式。1-9 結合楊叔子院士的觀點分析先進制造技術的特點和發(fā)展趨勢。 結合楊叔子院士的觀點分析先進制造技術的特點和發(fā)展趨勢。先進制造技術是面向 21 世紀的技術系統(tǒng)，其目的是提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益，贏得 激烈的市場競爭。人類已進入一個新的世紀，在新

10、世紀中，制造業(yè)發(fā)展的重要特性是向全球化、網(wǎng)絡化、模擬化方向發(fā)展。未來先進制造技術的發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化方向發(fā)展。第二章 第二章 現(xiàn)代設計技術 現(xiàn)代設計技術2-1 試分析現(xiàn)代設計技術的內涵與特點并簡述現(xiàn)代設計技術的體系結構。 試分析現(xiàn)代設計技術的內涵與特點并簡述現(xiàn)代設計技術的體系結構?，F(xiàn)代設計技術是根據(jù)產(chǎn)品功能要求和市場競爭（時間、質量、價格等）的需要，應用現(xiàn)代技術和科學知識，經(jīng)過設計人員創(chuàng)造性思維、規(guī)劃

11、和決策，制定可以用于制造的方案，并使方案付諸實施的技術。特點：設計范疇的擴展化；設計手段的計算機化；設計過程的并行化；設計過程智能化；分析手段的精確化；多種手段綜合應用；強調設計的邏輯性和系統(tǒng)性；進行動態(tài)多變量的優(yōu)化；強調產(chǎn)品的環(huán)保性；強調產(chǎn)品的宜人性；強調用戶參與；強調設計階段的質量控制；設計和制造一體化；強調產(chǎn)品全壽命周期最優(yōu)化。體系結構：1、基礎技術（主體技術）：CAX 技術。2、支持技術：設計方法學、可信任設計、試驗設計技術。3

12、、應用技術。2-2 決定產(chǎn)品（或企業(yè)）競爭力有哪些因素？ 決定產(chǎn)品（或企業(yè)）競爭力有哪些因素？質量：不僅滿足用戶功能要求還應以自身的特點滿足用戶的非物質功能方面的需求，符合有關法律、標準和生態(tài)環(huán)境要求，安全性、可靠性、合理的壽命、方便使用和維護保養(yǎng)并提供及時必要的用戶培訓、質量保證和維修服務。時間：設計開發(fā)的周期，供貨的時間、方式、供貨的數(shù)量、品種和方式等方面的適應能力。成本／價格：產(chǎn)品成本、合理利潤、一次性安裝費用和經(jīng)常性維持費用等。

13、2-3 計算機輔助設計技術包括哪些主要內容？分析其中的關鍵技術？ 計算機輔助設計技術包括哪些主要內容？分析其中的關鍵技術？主要包括：有限元法；優(yōu)化設計；計算機輔助設計；反求工程；技術；模糊智能CAD；工程數(shù)據(jù)庫。關鍵技術：計算機輔助設計，包括 CAD/CAE/CAM/CAPP/CAAP 等技術。2-4 簡述并行設計內涵、特點、技術體系及其對制造業(yè)的影響。 簡述并行設計內涵、特點、技術體系及其對制造業(yè)的影響。并行設計是指集成地、平行地處理

14、產(chǎn)品設計制造及其相關過程的系統(tǒng)方法。并行設計要求產(chǎn)品的設計開發(fā)者一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期（從概念設計到產(chǎn)品報廢處理）的所有因素。特點：信息資源共享，即時交互和協(xié)同，系統(tǒng)集成。技術體系：1.并行環(huán)境下的信息抽象與建模技術；2.計算機輔助設計評價與決策——DFMA 與 RPM；3.支持并行設計的分布式計算機環(huán)境。影響：并行設計改變了傳統(tǒng)的串行工作方法，使得在設計階段就可能有制造和營銷服務人員的介入和彼此信息交互?？梢员苊馐д`，減少反復，