先进制造技术答案完整版.docx

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先进制造技术答案完整版

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先进制造技术复习题

一、填空题

1．先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群和制造技术环境三个技术群。

2．制造系统是由制造过程及其所涉及硬件、软件和人员组成的一个有机整体。

3．系统的可靠性预测要根据系统的组成形式分别按串联系统，并联系统

和混联系统可靠度进行计算。

4．根据产品的信息来源，反求工程可分为实物反求，软件反求和影像反求。

5．先进制造工艺技术的特点除了保证优质、高效、低耗外，还应包括清洁

和灵活生产。

6．微细加工中的三束加工是指电子束，离子束，激光束。

7．超精密机床的关键部件包括：

主轴，导轨，床身，其中机床的床身多采用天然花岗石制造。

8.绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。

9.及时制生产追求的目标为零缺点，零库存，零整备时间，零前置时间。

最终目标是排除一切可能浪费。

10．扫描隧道显微镜的两种工作模式为恒（直）电流工作模式，恒高度工作模式。

11.超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构，这种主轴通常被称

为空气轴承主轴。

12.快速原型制造常用的工艺方法光固化成形，叠层实体制造，

选择性激光烧结，熔融沉积制造。

13.精益生产的体系结构中三大支柱是GIT及时生产制，GT成组技术和TQC全面质量管理

14.敏捷制造的基本思想就是在“竞争—合同—协同”机制下，实现对市场需求作

出快速反应的一种生产制造新模式。

15.虚拟制造技术是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持，在产品设

计或制造系统的物理实现之前，就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状

态，从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。

16.并行工程的特征为并行特性，整体特性，协同特

性，约束特性。

17.大规模集成电路的微细制作方法有外延生长，氧化，光

刻，选择扩散，真空镀膜。

18.优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础，以计算机为基础。

19.常用的看板有生产看板，运送看板两种。

20.快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料是热塑性材料。

21.精密与超精密加工有色金属时，常用的刀具材料为金刚石。

22.FMS的机床配置形式通常有柔性制造单元，柔性制造系统和柔性制造生产线。

23.超精密机床导轨的主要形式有：

立式，滚珠丝杠式和R-θ式

24.制造业的生产方式沿着“手动→机械化→单机自动化→刚性流水自动化→柔性自动化→智能自动化”的方向发展。

25.与传统制造技术比较，先进制造技术具有的特征是：

集成化，柔性化，网络

化，虚拟化和智能化。

26.从时间维的角度划分，产品设计的四个阶段分别为：

产品规划，方案设计，

技术设计，施工设计。

27.优化设计的三要素是：

目标函数，设计变量，约束条件。

28.反求工程的主要影响因素包括：

反求设计，再创造，现代设计理论。

29.可靠性设计的三个常用指标为别是：

（1）可靠度

（2）失效率或故障率，（3）平

均寿命。

30.产品失效的三个阶段为别是：

（1）液体动静式轴承，

（2）气体动静式轴承，（3）陶

瓷球轴承。

31.绿色设计的主要内容包括：

绿色产品设计的材料选择与管理，产品的可拆卸性设计，

可维修设计，产品的可回收性设计，绿色产品的成本分析，和绿色产品设计数据库。

32.超硬磨料砂轮通常采用的结合剂形式包括：

金属结合剂，陶瓷结合剂，电镀结合剂。

33.高速主轴采用的轴承有：

滚动轴承，液体静压轴承，空气静压轴承，磁浮轴承。

34.高速切削机床的工作台的快速进给多采用大导程滚珠丝杠传动和增加伺服进给电机

的转速来实现。

35.LIGA技术的工艺过程分为：

（1）深层同步辐射X射线光刻；

（2）电铸成型；（3）模铸成型。

36.微细加工工艺方法主要有：

三束加工技术，光刻加工，体刻蚀加工

技术，面刻蚀加工技术，LIGA技术，牺牲层技术和外延生长技术。

37.工业机器人一般由机械系统，控制系统，驱动系统和智能系统等几个部分

38.柔性制造系统的组成包括：

加工系统，物流系统，信息控制系统和一套计算机

控制系统。

39.MRP和MRPII分别是指物料需求计划和制造资源计划，而ERP是指企业资源计划，其核心思想是完全按用户需求制造。

40.价值工程分析对象选择的基本方法１）ABC分析法2）经验分析法3）强制确定

41.反求工程的主要影响因素有：

①信息源的形式；②反求对象的形状、结构

和精度要求要求；③制造企业的软件、硬件条件及工程技术人员的素质。

42.高速主轴单元是高速加工机床最关键的部件。

主轴高速化指标是dn值至少应

达到1.6×10^6。

43.高速切削通常使用的刀具材料有：

1）硬质合金涂层刀具2超细晶粒硬质合金

3）立方氮化硼4）氮化硅聚晶金刚石

44.工业机器人的按系统功能分：

1）专用机器人2）通用机器人3）示教再现机器人4）智

45.工业机器人的性能特征：

通用性、柔性、灵活性、智能化、。

46.PDM四层体系结构分别为：

第一层用户界面层、第二层核心功能、第三层框架核心

层、第四层系统支持层。

47.CIMS的三要素分别为数据驱动、集成、柔性。

48.MRPⅡ是一个集生产、销售、工程技术和财务为一体的信

息管理系统.

50.CIMS分成五个层次，即工厂级、车间级、单元级、工作站级和设备级。

微量进给装置有机械或液压传动式，弹性变形式、场致变形式、流体膜变形、压电陶瓷式等多种结构形式。

51.精密与超精密加工环境中恒定的温度环境有两个重要指标：

一是恒温基数，二是恒温精度。

52.绿色产品的特征：

小型化；多功能；使用安全和方便；可回收

53.绿色制造的内涵包括绿色资源、绿色生产过程和绿色产品三项主要内容和

和两个层次的全过程控制。

54.一个典型的FMS刀具运储系统通常由刀具顶调站、刀具装卸站、刀库系统、刀

具运载交换装置以及计算机控制管理系统组成。

a.设计、开发、生产、安装和服务的质量保证

b.绿色环保标准

c.最终检验和试验的质量保证模式；

d.生产、安装和服务的质量保证模式；

e.质量管理和质量体系要素标准。

12.不同的材料高速切削速度范围是不同的，其中铝合金和钛的高速切削速度范围是（c）

a.1000～5000m/min;1000～3000m/min;

b.500～2000m/min;800～3000m/min;

c.1000～7000m/min;100～1000m/min;

13.光刻加工的工艺过程为：

（c）

a.①氧化②沉积③曝光④显影⑤还原⑦清洗

b.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦扩散

c.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦还原

14.光刻加工采用的曝光技术中具有最高分辨率的是（c）

a.电子束曝光技术b.离子束曝光技术c.X射线曝光技术

15.硅微体刻蚀加工和硅微面刻蚀加工的区别在于（a）

a.体刻蚀加工对基体材料进行加工，而面刻蚀加工不对衬底材料进行加工；

b.体刻蚀加工不对基体材料进行加工，而面刻蚀加工对衬底材料进行加工；

c.体刻蚀加工可获得高纵横比的结构，而面刻蚀加工只能获得较低纵横比的结构；

16.工业机器人有多种分类方式，下列不属于按驱动方式分类的是（d）

a.气压传动机器人;b.液压传动机器人;c.电器传动机器人;d.智能机器人；

17.高速切削使用的刀具材料有很多种，其中与金属材料亲和力小，热扩散磨损小，高温硬度优于硬质合金，当韧性较差的是（a）

a.陶瓷刀具;b.;聚晶金刚石刀具c.立方氮化硼刀具;

18.下列哪种说法不符合精益生产的思想（b）

a.以销售部门作为企业生产过程的起点，产品开发与产品生产均以销售为起点，按订货合同组织多品种小批量生产;

b.着重于一开始就对产品的关键因素进行全面考虑，以保证产品设计开发一次成功。

c.把上道工序推动下道工序生产变为下道工序要求拉动上道工序生产，杜绝一切超前、超量生产;

19.下列哪种说法不符合敏捷制造的思想（b）

a.企业的应变能力是其关键因素；

b.需要具有极高计算机操作水平和坚决执行指令的合格员工；

c.以物理、法律、社会、信息作为其基础机构

20.下列哪种说法符合并行工程的思想（d）

a.它不仅是一种工作模式，还是一种具体的工作方法；

b.虽然不能省去产品串行工程中的任一环节，但是要将产品的设计和其他生产环节重叠或同时进行。

；

c.它着重于一开始就对产品的关键因素进行全面考虑，以保证产品设计一次成功。

21.在进行纳米级测量两个导体的表面形貌时，常采用的测量仪器为（b）

a.电镜b.扫描隧道显微镜c.图像处理技术

22.磨削铸铁时，采用下列哪种磨料较好（a）

a.刚玉;b.人造金刚石c.立方氮化硼

23.微细加工技术中的刻蚀工艺可分为下列哪两种（b）

a离子束刻蚀、激光刻蚀b.干法刻蚀、湿法刻蚀c.溅射加工、直写加工

24．LIGA技术中不包括的工艺过程为（a）

a.涂胶b.同步辐射X射线深层光刻c.电铸成形d.注塑

25.衡量机器人技术水平的主要指标是（a）

a.自由度b.工作空间c.提取重力d.运动速度

26.在机器人控制系统中下列不属于按其控制方式划分的是（d）

a.集中控制方式b.主从控制方式c.分散控制方式d.点位式

27.下列不是并行工程特征的是（d）

a.并行特性b.整体特性c.协同特性d.一致特性

28.CIMS的两个支撑子系统是（c）

a.工程设计自动化子系统、管理信息子系统；

b.制造自动化子系统、质量保证子系统

c.计算机网络子系统、数据库子系统

29.下列不是制造自动化分系统的是（a）

a.机械加工系统b.控制系统物c.质量保证子系统d.监控系统

30.微细加工主要指微细尺寸零件大小在________以下，加工精度为________的加工。

下列选项正确的是（d）

a.1dm,0.1~0.01mm;b.1cm,0.1~0.01mm;

c.1mm,0.01~0.001mm;d.1nm,0.01~0.001mm

31.STEP采用统一的数字化定义方法，涵盖了产品的整个生命周期，是CAD技术最新的国际标准.其中STEP的意思是（d）

a.产品经营模型交换标准

b.产品设计模型交换标准

c.产品草图模型交换标准

d.产品经数据型交换标准

32.下列选项不是可靠性设计的常用指标的是（d）

a.产品的工作能力b.可靠度c.灵敏度d.平均寿命

33.应力—强度概率密度分布曲线可知，两曲线有相互搭接的区域（阴影部分），就是零件可能出现失效的区域，称之为干涉区。

干涉区的面积越小，零件的可靠性就越（d）

a.低；b.不变；c.高；d.不确定

34.反求工程中形体几何参数坐标测量时采用的破坏性测量方法是（d）

a.干涉测量法；b.坐标测量机测量；c.图像分析法；d.自动断层扫描

35.下列不属于先进制造工艺所具有的显著特点的是（b）

a.优质；b.能耗大；c.洁净；d.灵活

36.下列属于可回收性设计原则的是（d）

a.避免有相互影响的零件组合，避免零件的无损

b.避免使用与循环利用过程不想兼容的材料或零件

c.实现零部件的标准化、系列化、模块化，减少零件的多样性

d.易于拆卸，易于分离

37.适用于硬质合金和金属陶瓷等难磨材料的加工的结合剂为（a）

a.树脂结合剂；b.金属结合剂；c.陶瓷结合剂

38.超精密机床床身材料多采用（b）

a.钢料；b.铸铁；c.合金；d.人造花岗岩

39.不同的切削方法的高速切削速度范围是不同的，其中车削切削速度范围是（a）a.700-7000m/min;b.300-600m/min;c.200-1100m/min;d.150m/s以上

40.有关超高速切削的萨洛蒙（Salomon）假设中当切削速度超过临界切削速度后，随着切削速度的增大切削温度的变化为（c）

a.提高；b.降低c.不变；d.无法确定

41.PDM的含义是（d）

a.制造资源计划b.物料需求计划c.企业资源计划d.产品数据管理

42.MRP的含义是（a）

a.物料需求计划；b.制造资源计划c.企业资源计划d.产品数据管理

43.体现企业竞争力的五个指标中与制造系统评价指标所不同的一个是（a）a.F;b.Tc.Cd.Q

三、判断题

1.并行工程就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，从产品开发人员开始就能考虑到从产品概念设计到产品行消亡的整个生命周期中的所有因素。

（√）

2.原子力显微镜可以进行纳米表面形貌测量。

（√）

3.反求工程的最终目的是完成对反求对象（样本零件）的仿制和改进。

（√）

4.超高速机床要求主轴的转速很高，但进给速度不需要提高。

（×）

5.准时制生产是一种以产品装配为起点的“后拉式”生产模式。

（√）

6.虚拟制造的类别有：

以设计为中心的虚拟制造、以生产为中心的虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造。

（×）

7.精密与超精密加工的刀具材料之所以选择金刚石，是因为它的硬度最大。

（×）

8.超高速切削加工有色金属时，通常采用金刚石砂轮进行磨削。

（√）

9.砂带切削也具有强力切削、冷态切削和弹性切削的特点。

（×）

10.CIMS是指计算机集成制造系统，而FMS的含义是柔性制造系统。

（√）

11.敏捷制造的基本思想就是企业快速响应市场的需求。

（√）

12.激光束、离子束、电子束均可对工件表面进行改性。

（√）

13.精益生产的核心是追求消除一切浪费。

其思维特点为：

逆向思维方式、逆境中的拼搏精神和无止境的尽善尽美追求。

完全达到低成本、无废品、零库存和产品多种多样，而且永无止境的提高，不断奋斗。

（√）

14.制造业的资源配置沿着“劳动密集→设备密集→信息密集→资源密集”的方向发展.（√）

15.美国联邦科学、工程和技术协调委员会将先进制造技术分为主体技术群，支撑技术群和管理技术群。

（√）

16.STEP指的是由国际标准化组织（ISO）制定的“产品数据模型交换标准”。

（√）

17.产品的可靠性可以定义为：

在规定的时间和规定的地点，完成规定功能的能力。

（√）

18.刚性自动化制造以大批量生产为模式、以降低成本为目的。

（√）

19.对于可修复产品，其平均寿命是指产品从开始工作到发生失效前的平均工作时间。

（×）

20.实物反求的几何测量参数方法主要包括破坏性测量和非破坏性测量，而破环形测量包括接触式和非接触式两种。

（×）

21.超精密加工是指加工精度高于0.01μm，表面粗糙度Ra小于0.001μm的加工方法。

（×）

22.到目前为止，还没有一种刀具材料可以是使其刀具的刃口圆弧半径达到纳米级。

（×）

23.液压传动式，磁致伸缩式，流体膜变式和压电陶瓷式都可以超精密机床的微量进给装置。

（）

24.高速主轴单元是高速加工机床最关键的部件，其高速化指标dn的值至少应达到1×106。

（×）

25.在快速原型制造技术中，SLA指的是选区激光烧结法。

（×）

26.微机械按其尺寸特征可以分为：

1-10mm的微小机械和1μm-1mm的微机械两种。

（×）

27.FMS机床设备的配置形式有互替式和互补式两种。

（×）

28.扫描隧道显微镜（STM）能够在纳米尺度下进行表面微观测，适用于金属、非金属等材料。

（×）

29.ISO9001质量体系是指设计、开发、生产、安装和服务的质量保证模式该标准规定了质量体系的要求，提供从合同评审、设计，直到售后服务各阶段都能进行严格控制的能力的足够证据，以保证从设计到售后服务各阶段都符合规定的要求。

（√）

30.LP的基本思想是只在必要的时候、按必要的数量、生产所必要的产品。

（×）

31．工业机器人的性能特征中提取重力为50-300N的机器人称为大型机器人。

（×）

32.所谓并行工程，即在前一工作环节完成之后才开始后一工作环节的工作，各个工作环节的作业在时序上没有重叠和反馈，即使有反馈，也是事后的反馈。

（√）

33.并行工程所追求的目标与CINS的目标是相同的，即“提高企业市场竞争能力，赢得市场竞争”，并且其实施策略和运行模式也是相同的。

（×）

34.及时生产的基本思想是：

“只在必要的时候，按必要的数量在必要的地点生产所必要的产品”。

（√）

35.所谓托盘，就是产品从一道工序转移至另一道工序的备忘卡片或传票。

通过看板，可以有效地组织生产，能够对生产系统中物流的速度和大小进行有效的调节。

（×）（罗翊：

网上写的是所谓看板...然后后面都一样不知道这里是打错了还是故意错的。

）

高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。

2、机械制造技术的发展方向主要表现为那几个方面？

系统总体技术群、设计制造一体化技术群、制造工艺与装备技术群、管理技术群、支撑技术群

3、多年来制造业的生产规模、资源配置、生产方式都经历了怎样的发展过程？

生产规模：

用机械代替手工，从作坊形成工厂

从单一生产方式发展成大量生产方式

柔性化、智能化、集成化和网络化的现在制造技术

4、未来先进制造技术发展的总趋势怎样？

先进制造技术的产生和发展主要依赖哪几个方面？

趋势：

1、传统制造技术向高效化、敏捷化、清洁化方向发展

2、先进制造技术向精密化、多样化、复合化方向发展

3、制造系统向柔性化、集成化、智能化、全球化方向发展

4、制造技术、科学与管理向交叉化、综合化方向发展

产生和发展依赖方面：

1、制造技术的发展、2、自然科学的进步促进了新技术的发展和传统技术的革新、发展、完善。

3、新兴材料技术、新切削加工技术、核能技术、微电子技术、自动化技术的产生，对制造业及其技术体系提出更高的要求。

4、微电子技术和计算机技术的迅速发展

5、为什么说先进制造技术在制造业中占有相当重要的地位，其结果表现为以下哪几个方面？

1、先进制造技术是一项综合性学科

2、先进制造技术是一项动态发展技术

3、先进制造技术是面向工业应用的技术

4、先进制造技术是面向全球竞争的技术

5、先进制造技术是面向21世纪的技术

6、在先进制造技术领域，人们通常从哪几个方面进行深入地研究？

先进设计技术、先进制造模式、虚拟制造技术、、快速成型技术、微机电系统、现代管理系统

7、先进制造技术有怎样的技术构成？

特点有哪些？

具有怎样的的体系结构？

先进制造技术构成包括:

基础技术；新型单元技术；集成技术。

以上三个层次都是先进制造

技术的组成部分，但其中每一个层次都不等于先进制造技术的全部。

先进制造技术有以下特点：

先进性；广泛性；实用性；系统性；动态性；集成性；技术与管理的更紧密结合；先进制造技术强调的是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产

8、先进制造技术的发展趋势大致有哪几个方面。

21世纪的制造业面临着那些严峻的挑战和机遇?

当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面。

1制造自动化技术向纵深方向发展2设计技术不断现代化3加工制造技术向着超精密超高速以及发展新一代制造装备的方向发展4绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征5虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用。

9、什么是精密加工和超精密加工，精密和超精密加工技术目前研究的三个领域分别是什么？

超精密加工技术从加工技术范畴来说，其包括微细加工和超微细加工、精整和光整加工。

所涉及的技术领域包含了以下几个方面：

1.加工技术即加工方法与加工机理；2.材料技术即加工工具和被加工材料；3.加工设备及其基础元部件；4.测量即误差补偿技术；5.工作环境6.工件的定位与加紧；7.人的技艺

10、试述精密与超精密加工的主要发展趋势，超精密加工技术目前研究主要方向是什么？

当前，超精密及纳米加工技术的发展趋势主要表现在以下一些方面：

1.向高精度方向发展，向加工精度的极限冲刺，由现阶段的亚微米级向纳米级进军，其最终目标是做到“移动原子”，实现原子级精度的加工。

2．向大型化方向发展，研制各种大型超精密加工设备，以满足航空航天、电子通信等领域的需要。

3.向微型化方向发展，以适应微型机械、集成电路的发展。

4.向超精结构、多功能、光机电一体化、加工检测一体化方向发展，并广泛采用各种测量、控制技术实时补偿误差。

5.不断出现许多新工艺和复合加工技术，被加工的材料范围不断扩大。

6.在作业环境建造方面诸如高性能的基础隔振技术、净化技术与环境温控技术将有更大发展。

11、精密磨削、精密与超精密砂带磨削机理。

精密磨削机理：

使用超硬砂轮进行ELID磨削方法，先用碳化硅砂轮（或金刚石笔）对超硬砂轮进行整形，获得所需形状；再进行修锐，去除结合剂，露出磨粒。

目前多采用电解修锐的方法。

ELID磨削使用的冷却液为一种特殊电解液。

通电后，砂轮结合剂发生氧化，氧化层组织点解进一步进行。

在切削力的作用下，氧化层脱落，露出了新的锋利的磨粒。

精密与超精密砂带磨削机理：

12、超精密机床部件有什么特点，超精密机床的进给机构通常采用什么样装置？

精密与超精

密加工对环境有哪些要求？

特点：

机械结构复杂，技术要求严格。

需满足很高的运动平稳性，还有很高的定位精度和重复精度

进给装置：

静压导轨

环境要求：

1、恒温要求温度保持在正负1---正负0.001℃

2、恒湿要求一般相对湿度在35%--45%范围内，波动不大于±10%--±1%

3、净化要求通常洁净度达10000—100级

4、隔震要求精密与超精密加工时，要求严格消除内部振动干扰，隔绝外部干扰

13、微型机械的特点有哪些？

微细加工与一般尺寸加工是不同点在哪几个方面？

微型机械加工技术是指制作为机械装置的微细加工技术。

体积小（特征尺寸范围为：

1μm-10mm）、重量轻、耗能低、性能稳定；有利于大批量生产，降低生产成本；惯性小、谐振频率高、响应时间短；集约高技术成果，附加值高。

微型机械的目的不仅仅在于缩小尺寸和体积，其目标更在于通过微型化、集成化、来搜索新原理、新功能的元件和系统，开辟一个新技术领域，形成批量化产业。

14、简述电子束、离子束、激光束加工技术的工作原理和适用的加工范围？

各具有哪些特点？

利用电子束的热效应可以对材料进行表面热处理、焊接、刻蚀、钻孔、熔炼，或直

电子束加工

接使材料升华。

电子束曝光则是一种利用电子束辐射效应的加工方法（见电子束与离子束微细加工）。

作为加热工具，电子束的特点是功率高和功率密度大，能在瞬间把能量传给工件，电子束的参数和位置可以精确和迅速地调节，能用计算机控制并在无污染的真空中进行加工。

根据电子束功率密度和电子