先进制造技术复习资料.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date先进制造技术复习资料理解先进制造技术的特点和发展趋势本复习资料只是为了复习的时候不带PPT那一大本复印本，所以大部分资料来自PPT，小部分结合了课本总结，可打印出来自行补充。（另注：第6题作业本写过，这里就不打出来了。第10题，没找到。计算题自行解决了，弄成电子档心好累的）祝大家考试顺利！O(_)O哈1. 理解先进制造技术的特点和发展趋势特点:先进性 ATM的核心和基础是经过优化的先进工艺（优质、高效、低耗、清洁工艺），从传统制造工艺发展起来，并与新技术实现了集成，具有现代技术的先进性。系统性 由于计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术和先进管理等技术的引入，并与传统制造技术的结合，使先进制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流、信息流和能力流的系统工程。广泛性 先进制造技术贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维护的整个过程，成为“市场设计开发加工制造市场”的大系统。集成性 ATM由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化，已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科制造系统工程。动态性 ATM是在针对一定的应用目标，不断吸收各种高新技术逐渐形成和发展起来的新技术，其内涵不是绝对的一成不变。实用性 ATM的发展是针对某一具体的制造需求而发展起来的先进、实用的技术，有着明确的需求导向。趋势：制造产品：“精”“极”“文”制造过程：“绿”“快”“省”“效”制造方法：“数”“自”“集”“网”“智”“精”精确化（加工精度精密化、操作尺度细微化、物理性能精确化、控制要求纳米化）“极”极端、极限“文”人文化(实用，物美，文明化生产)“绿”绿色“快”快速（市场的快速响应，生产的快速重组，高度柔性与高度敏捷性）“省”节省“效”高效、高生存率（低耗、无污染）“数”数字化“自”自动化“集”集成化，机电一体化“网”网络化“智”智能化2、 理解优化设计的概念和数学模型的建立及求解概念：优化设计是以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件下，寻求最优的设计方案。数学建模：PPT4-64、 了解先进制造工艺技术的内涵和发展趋势内涵：先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础，是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。包括以下方面：高效精密成形技术 是指生产无余量或者少余量半成品工艺的统称，包括精密洁净铸造成形工艺、精确高效塑形成形工艺、优质高效焊接及切割技术、优质低耗洁净热处理技术、快速成形和制造技术等。高效/高速/高精度切削/磨削加工工艺 包括精密和超精密加工、高速/超高速切削和磨削、复杂型面的数控加工、游离磨粒的高效加工等。现代特种加工工艺 是指那些不属于常规加工范畴的加工工艺，如高能束加工、电加工、超声波加工、高压水射流加工、多种能源和复合加工、纳米技术及微细加工等。表面改性、制膜和涂层技术 它是采用物理学、化学、金属学、高分子化学、点穴、光学和机械学等技术及其组合，赋予产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳的特殊功能，从而达到提高产品质量、延长使用寿命，赋予产品新性能的新技术统称，是表面工程的重要组成部分。发展趋势：总趋势是向精密化、柔性化、虚拟化、网络化、智能化、敏捷化、绿色化、集成化及管理创新的方向发展。5、了解SLA、SLS、LOM和FDM四种快速成型工艺的工作原理名称工作原理SLA光固化立体成形在树脂液槽中盛满液态光敏树脂，使其在激光束的照射下快速固话，成形过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束在计算机控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固话，从而得到改截面轮廓的塑料薄片。然后工作台下降一层薄片的高度，继续重复上一个动作，如此循环，直到整个产品的成形完毕为止。SLS选择性激光烧结工艺在开始加工之前，先在工作平台上铺一层粉末材料，然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末熔化继而形成一层固体轮廓。第一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，再铺上一层粉末，进行下一层的烧结，如此循环，形成三维原型零件LOM分层实体制造（选区片层粘结法）供料机构将底面涂有热熔胶的箔材一段段地送至工作台的上方。激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓用二氧化碳激光束对箔材沿轮廓线将工作台上的纸割出轮廓线，并将纸的无轮廓区切割成小碎片。然后由热压机构将一层层纸压紧并黏合在一起，可升降工作台支撑正在成形的工件，并在每层成形之后，降低一个纸厚，以便送进、黏合和切割新的一层纸。最后形成由许多小废料块包围的三维原型零件。FDM熔积成形加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作平面运动。热塑性丝材由供丝机构送至喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性地涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层薄片轮廓。一层截面成形完成后，工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，如此循环，最终形成三维产品零件。7、 柔性制造系统（FMS）的定义和组成及特点定义：由两台以上的加工设备、物料运储和控制系统组成，通过改变软件程序适应多品种、中小批量生产自动化制造系统。组成：加工系统 通常由2台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元以及其他的加工设备所组成，如测量机、清洗机、动平衡机等。物料储运系统 包含传送带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘、交换工作台等机构，能对刀具、工件和原材料等物料进行自动装卸和储运。计算机控制与管理系统 能实现FMS的运行控制、刀具管理、质量控制，以及FMS的数据管理和网络通信。补充PPT上的：刀具运储系统 包括刀具预调站、刀具装卸站、中央刀库、机床刀库、刀具输送与交换装置。其他 冷却、润滑、排屑、清洗、去毛刺等附属设备。特点：柔性高，适应多品种中小批量生产；系统内的机床在工艺能力上是相互补充或相互替代的；可混流加工不同的零件；系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；进阶结构的计算机控制，可以上层计算机联网通信；可进行第三班无人值守生产。8、 掌握FMS物料储运系统的组成 1) 工作装卸站 设在FMS的入口处，用于完成工件的装卸工作，由人工完成装卸；2) 托盘缓冲站 是一种待加工零件的中间存储站，起缓冲物料作用；3) 物料存储装置（自动化仓库） 多层立体布局结构，由计算机控制，服从FMS命令和调度；4) 缓冲料架 自动化程度高；料位额定存放质量大，料位空间尺寸大；占地面积小；5) 物料运送装置 负责在机床、自动化仓库和托盘缓冲站之间物料搬运作业 传送带：用于小零件短程传送，占据空间大、易磨损； 自动运输小车：分有轨小车、无轨小车； 搬运机器人：具有较高柔性和控制水平。9、 理解不同类型的柔性制造设备l 柔性制造模块（FMM） 相当于功能齐全的加工中心l 柔性制造单元（FMC） 小型FMS，由1-2台机床组成，自动更换刀具，自动上下工件；l 柔性制造系统（FMS） 控制与管理功能比FMC强，管理通信要求高；l 柔性制造生产线（FML） 数控组合机床设备，专用性强、生产率高，相当于数控自动生产线，用于少品种、中大批量生产，为专用FMS。l 柔性制造工厂（FMF） 全企业范围生产管理、设计开发、加工制造和物料运储全盘自动化。11、理解工业机器人的各种分类办法按系统功能分：l 专用机器人 以固定程序工作机器人，结构简单、无独立控制系统、造价低廉，如自动换刀机械手l 通用机器人 可完成多种作业，结构复杂，工作范围大，定位精度高，运用性强l 示教再现式机器人 在示教操作后，能按示教的顺序、位置、条件重现示教作业l 智能机器人 具有视觉、听觉、触觉功能，通过比较和识别，作出决策和规划，完成预定的动作按驱动方式分l 气压传动机器人 以压缩空气作为动力源，高速轻微；l 液压传动机器人 采用液压驱动，负载能力强、传动平稳、结构紧凑、动作敏捷l 电器传动机器人 交直流伺服电机驱动，结构简单、响应快、精度高。按机构形式分l 直角坐标机器人 有三个正交平移坐标轴，各个坐标轴运动独立l 圆柱坐标机器人 有一个旋转轴和两个平移轴l 关节机器人 类似人手臂，由各个关节组成，可实现三个方向旋转运动l 球坐标机器人 有两个旋转轴和一个平移轴12、 理解供应链的基本概念供应链是围绕核心企业，将供应商、制造商、分销商、零售商，直至最终客户连成一个整体的功能网链结构，通过对信息流、物流，资金流的控制，从采购原料开始，制成中间产品以及最终产品，最后销售网络把产品送到消费者手中。13、 掌握供应链管理的主要内容和特征PPT上的特征：1) 复杂性：由多个、多类型和多国企业构成，故其结构模式比单个企业结构模式复杂得多；2) 动态性：由于企业战略管理目标和适应市场变化的需要，要不断地更新节点企业，使供应链形成、存在与重构；3) 交叉性：节点企业可能隶属于不同供应链，而形成多个供应链的交叉结构，增加协调管理难度。4) 面向客户性；在供应链的运作过程中，市场和客户需求就是信息流、物流、服务流、资金流的驱动源泉。14、 理解现代管理的特点1) 重视人的作用：以人为本2) 重视发挥计算机的作用3) 强调技术、组织与管理的集成与配套4) 重视信息的集成5) 强调柔性化生产6) 强调以客户为中心15、 了解企业为求得生存和发展，须在哪五个要素上下功夫T（time） 时间，加速新产品研制周期，缩短交货期Q（quality）质量 C（cost）成本S（service）服务 E（environment）环保16、 掌握CIMS的功能模型指以信息的观点建立的企业模型框架（或功能模型）。CIMS功能模型通常由5个分系统组成17、 理解精益生产的特征Ø 以用户为“上帝”。产品的适销性、适宜的价格、优良的质量、快的交货速度、优质的服务是面向用户的基本内容。Ø 以“人”为中心。人是企业一切活动的主体，应以人为中心，大力推行独立自主的小组化工作方式。充分发挥一线职工的积极性和创造性，使他们积极为改进产品的质量献计献策，使一线工人真正成为“零缺陷”生产的主力军。Ø 以“精简”为手段Ø Team work和并行设计Ø JIT供货方式Ø “零缺陷”工作目标、精益生产所追求的目标不是“尽可能好一些”，而是“零缺陷”。即最低的成本、最好的质量、无废品、零库存与产品的多样性。18、 理解敏捷制造的特征l 需求响应的快捷性 主要指快速响应市场需求（包括当前需求和可预知未来需求）的能力l 制造资源的集成性 不仅指企业内部的资源共享与信息集成，还指友好企业之间的资源共享与信息集成l 组织形式的动态性 为实现某一个市场机会，将拥有实现该机会所需资源的若干企业组成一个动态组织，它随任务的产生而产生，并随任务的结束而结束19、 掌握虚拟制造系统的特征1) 功能一致性2) 结构相似性3) 组织灵活性4) 集成化-