先进制造技术名词解释及简答

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1、名词解释：广义制造：包括市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、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序列相 互联系的生产活动。狭义制造：是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程。先进制造技术（AMT）:是指在传统制造技术基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能 源以及现代管理技术的成果，将其综合应用于产品设计、加工装配、检验测试、经营管理、 售后服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，提高对动 态多变市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。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

2、一个具有特定功能的有机 整体。工业机器人: 工业机器人是一种可重复编程的多自由度的自动控制操作机，是涉及机械学、 控制技术、传感技术、人工智能、计算机科学等多学科技术为一体的现代制造业的基础设备； 柔性制造技术：是集数控技术、计算机技术、机器人技术以及现代管理技术为一体的现代制 造技术。柔性制造系统（FMS）:由若干台数控加工设备、物料运储系统和计算机控制的信息系统组 成的，通过改变软件程序适应多品种、中小批量生产的自动化制造系统。绿色产品（GP）:绿色产品是指在产品全生命周期内，能节约资源和能源，对生态环境无危 害或少危害，且对生产者及使用者具有良好保护性的产品。高速加工技术:是指采用超硬材

3、料的刀具和磨具，能可靠地实现高速运动的自动化制造设备， 极大地提高材料的切除率，并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术。制造业: 是指将制造资源，包括物料、设备、工具、资金、技术、信息和人力等，通过制造 过程转化为可供人们使用和消费的产品的行业。计算机集成制造（CIM）:借助于以计算机为核心的信息技术，将企业中各种与制造有关的 技术系统集成起来，使企业内的各类功能得到整体优化。计算机集成制造系统（CIMS）: CIMS是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上，通 过计算机及其软件，将制造工厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成，是 适合多品种、中小批量生产的系统。广义制造自动

4、化: 产品设计、企业管理、加工过程、质量控制等产品制造全过程及各个环节 综合集成自动化。特种加工技术: 直接利用电能、光能、声能、化学能、电化学能和液流能等能量形式进行加 工的方法，称为特种加工。微型机电系统（MEMS）:是指可以批量制作的集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信 号处理和控制电路，甚至外围接口、通信电路和电源等一体的微型器件的系统。柔性: 指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产品变 化的能力。模型重构:所谓模型重构，就是根据所采集的样本几何数据在计算机内重构样本模型的技术； 超精密切削加工: 超精密切削加工主要指金刚石刀具超精密车削，主要用于加

5、工铜、铝等非 铁金属及其合金，以及光学玻璃、大理石和碳素纤维等非金属材料。反求工程（RE）:反求工程是以已有产品为基础，进行消化、吸收并进行创新改造，使之成 为新产品的一种开发模式。号学简答题：1. 简述柔性、FMS的定义？柔性制造系统（FMS）由哪几部分组成？各部分都有什么功 能？简述柔性制造系统（FMS ）的工作过程？柔性制造系统的特点和适用范围是什么？ 答：柔性：指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产 品变化的能力。FMS :柔性制造系统是由若干台数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成，并 能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、

6、中小批量生产的自动化制 造系统。FMS主要由加工系统、工件运储系统、刀具运储系统、计算机控制系统等组成。功能:加工系统:能以任意顺序自动加工各种工件；能自动地更换工件和刀具。工件运储系统：对工件和原材料进行自动装卸、运输和存储。刀具运储系统:负责刀具的运输、存储和管理。 向数控机床提供所需刀具；监控 刀具的使用，取走报废刀具。计算机控制系统：能够实现对FMS进行调度、运行控制、物料管理、系统监控和网络通信等工作过程：在工件装卸站由操作者将工件毛坯安装在托盘夹具上，由自动运输小车将毛坯连 同托盘夹具输送到托盘缓冲站进行暂时储存，等待加工；一旦机床加工单元空闲，便由自动 运输小车将工件输送到空闲的

7、机床上进行切削加工；加工完毕后，再由物料输送装置将加工 完成的工件取下送至另一台机床进行后一道工序的加工。如此连续运行，直至完成最后一道 加工工序为止。FMS的特点：1）柔性高，适应多品种中小批量生产；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，可以上层计算机联网通信；6）可进行无人值守生 产。适用范围：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2. 简述柔性制造系统中工件运储系统组成及各部分的作用？答：组成：由工件装卸站、托盘缓冲站、物

8、料运载装置（自动运输小车或机器人）自动化 仓库等组成。作用：工件装卸站：设在FMS入口处，通常由人口完成对毛坯和已加工工件的装卸。 托盘缓冲站：待加工零件的中间存储站。起着缓冲物料的作用。设置在机床的附近，呈直线 或环行布置，可存储若干工件。物料运载装置：负责工件与其它物料的运送工作，担负物料在各机床、自动化仓库和托盘缓 冲器之间的搬运和输送工作。自动化仓库：在管理信息系统的支持下，实现毛坯、半成品、配套件或成品的自动存储。3. 简述柔性制造系统中的刀具运储系统的功能及其组成及其作业过程？ 答：功能：负责刀具的运输、存储和管理。 向数控机床提供所需刀具；监控刀具的使用， 取走报废刀具； 组成：

9、刀具预调站、刀具装卸站、刀库系统、刀具运载交换装置和计算机控制管理系统； 作业过程：系统根据指令由刀具运载装置将刀具从装卸站搬运到中央刀具库，根据工艺要求， 刀具运载装置将从中央刀具库送到各加工单元。4叙述柔性制造系统（FMS ）中加工系统如何选择加工设备？分析互替式和互补式机床配 置形式的特点？答：加工棱体类零件：一般选用立式、卧式或立卧两用加工中心；加工回转体类零件：选用 数控车床或车削加工中心机床 机床设备的配置形式：互替式、互补式和混合式。 互替式：机床是一种并联关系，功能可互相替代，工件可随机输送到任何一台恰好空闲的机 床加工。在这种配置形式中，若某台机床发生了故障，系统仍能维持正常

10、的工作，具有较大 的工艺柔性喝较宽的工艺范围。互补式：功能是互相补充的，各自完成特定的加工任务，工件在一定程度上必须按顺序经过 各台加工机床。这种机床配置形式的特点是具有较高的生产率高，能充分发挥机床的性能， 但是由于是属于串联配置形式，因而降低了系统的可靠性。5. FMS的控制系统是一个多级递阶控制系统，简述各级的作用？答：三层递阶控制结构包括：系统管理与控制层、过程协调与监控、设备控制层。 系统管理与控制层又称单元控制层：它执行上级下达的任务，制定系统生产作业计划，实时 分配作业任务给各个工作站、点。监控系统的执行、协调各部门与FMS的工作及相互支援 过程协调与监控层又称工作站控制层：主要

11、协调工件在系统中的流动。设备控制层：直接控制各类加工设备和物料系统的自动工作循环，接收和执行上级系统的控 制指令，并向上级系统反馈现场数据和控制信息。6. 什么是高速加工技术？结合萨洛蒙曲线说出高速切削理论是什么？高速加工的优点有哪 些？应用领域？简述高速切削加工所涉及的关键技术？高速切削加工常用的刀具材料有哪 些？答：高速加工技术：是指采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地实现高速运动的自动化制造 设备，极大地提高材料的切除率，并保证加工精度和加工质量的现代制造加工技术；高速切 削理论：一定的工件材料对应有一个临界切削速度，在该切削速度下其切削温度最高；优点： 切切削力低、热变形小、材料切除率高

12、、高精度、减少工序；应用领域：汽车工业大批生产、 难加工材料、超精密微细切屑、复杂曲面加工等；关键技术：高速主轴、快速进给系统、高 性能CNC控制系统、先进的机床机构、高速加工刀具等；刀具材料：硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚石刀具、立方氮化硼刀具。7. 叙述高速切削机床与普通数控机床的区别？答：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、高速加工刀具等。8. 快速原型制造（RPM ）技术的工作原理是什么？说明快速原型制造（RPM ）的工作过 程？典型的快速原型制造工艺方法有哪四种？答：原理：软件离散-材料堆积；工作过程：零件 CAD 数据模型的建立、数据转换文件的 生成

13、、分层切片、快速堆积成形；四种方法：光敏液相固化法SLA、选区片层粘结法LOM、 选区激光烧结法SLS、熔丝沉积成型法FDM。9简述快速原型制造（RPM ）工艺方法中，熔融沉积成形（FDM ）的主要工作原理和工艺 过程？答：将热熔性材料（ABS、尼龙或蜡）通过喷头加热器熔化；喷头沿零件截面轮廓和填充轨 迹运动，同时将熔化的材料挤出；材料迅速凝固冷却后，与周围的材料凝结形成一个层面； 然后将第二个层面用同样的方法建造出来，并与前一个层面熔结在一起，如此层层堆积而获 得一个三维实体。（不需激光系统）。10以选择性激光烧结法（SLS ）为例，说明快速原型制造技术的工作原理和和主要工艺过 程？答：SL

14、S工艺是利用粉末状材料成形的。先在工作台上铺上一层有很好密实度和平整度的粉 末，用高强度的 CO2 激光器在上面扫描出零件截面，有选择地将粉末熔化或粘接，形成一 个层面，利用滚子铺粉压实，再熔结或粘接成另一个层面并与原层面熔结或粘接，如此层层 叠加为一个三维实体。11. 以光敏液相固化法 （ SLA 为例，说出快速原型制造（RPM ）的工作原理和主要工艺过程？ 答：基于液态光敏树脂的光聚合原理。将激光聚集到液态光固化材料（如光固化树脂）表面 逐点扫描，令其有规律地固化，由点到线到面，完成一个层面的建造。而后升降移动一个层 片厚度的距离，重新覆盖一层液态材料，进行第二层扫描，再建造一个层面，第二

15、层就牢固 地粘贴到第一层上，由此层层迭加成为一个三维实体。12简述快速原型制造工艺方法中，分层实体制造（LOM ）的工作原理和主要工艺过程？答：切割出工艺边框和原型的边缘轮廓线，而后将不属于原型的材料切割成网格状。片材表 面事先涂覆上一层热熔胶。通过升降平台的移动和箔材的送给,并利用热压辊辗压将后铺的 箔材与先前的层片粘接在一起，再切割出新的层片。这样层层迭加后得到下一个块状物，最 后将不属于原型的材料小块剥除，就获得所需的三维实体。13. 工业机器人由哪几部分组成？其中哪一部分是机器人的大脑，有什么作用？工业机器人 按结构形式分为哪几类？其中哪类具有两个旋转轴和一个平移轴？ 答：执行机构、控

16、制系统、驱动系统、位置检测装置；控制系统是机器人的大脑，控制与支 配机器人按给定的程序动作，并记忆人们示教的指令信息，如动作顺序、运动轨迹、运动速 度等，可再现控制所存储的示教信息；工业机器人按结构形式分为直角坐标机器人、圆柱坐 标机器人、球坐标机器人和关节机器人；其中球坐标机器人具有两个旋转轴和一个平移轴。14. 分析直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、球坐标机器人和关节机器人坐标轴的构成？ 答：直角坐标机器人：由三个相互正交的平移坐标轴组成，各个坐标轴运动独立，具有控制 简单、定位精度高的特点；圆柱坐标机器人：由立柱和一个安装在立柱上的水平臂组成，其 立柱安装在回转机座上，水平臂可以自由伸缩，并可沿立柱上下移动，该类机器人具有一个 旋转轴和两个平移轴；球坐标机器人：由回转机座、俯仰铰链和伸缩臂组成，具有两个旋转 轴和一个平移轴；关节