先进制造技术导论温习题.docx

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1、先进制造技术导论温习题.doc概述1.6先进制造技术发展趋势1制造自动化经历了刚性自动化、可编程自动化和综合自动化的发展经过。制造自动化几个有代表性的发展方向；(1)集成化集成是综合自动化的一个重要特征。他的发展将使制造企业各部门之间以及制造活动各阶段之间的界线逐步淡化，并最终向一体化的目的迈进。如CAD/CAPP/CAM系统的出现，使设计、制造不再是截然分开的两个阶段；计算机集成制造(CIM)的核心是通过信息集成，使一个个自动化孤岛有机地联络在一起，以发挥更大的效益；制造自动化为集成化提供了有利条件，而集成化是制造自动化深化发展的必然结果。(2)柔性化能够快速实现制造系统的重组。模块化技术是

2、提高制造自动化系统柔性的重要策略和方法。硬件和软件的模块化设计，不仅能够有效地降低生产成本，而正能够大大提高自动化系统的柔性。模块化产品设计能够有效改善设计工作的柔性，进而能够显著缩短新产品研制与开发周期，迅速实现制造系统的重组(3)网络化计算机网络的问世和发展为制造全球化奠定了基础。计算机集成制造系统通常采用局域网，以实现企业内部的信息传输与信息集成。Internet的出现，使企业之间的信息传输与信息集成以及异地制造成为可能。电子商务目前已经得到实际应用，网络化制造正在成为制造自动化技术的研究热门。(4)虚拟化虚拟制造(VM)是一项由多学科知识构成的综合系统技术。虚拟制造将现实制造环境及制造

3、经过，通过建立系统模型映射到计算机及相关技术所支持的虚拟环境中，在虚拟环境中模拟现实制造环境及制造经过进而对产品设计、制造经过及制造系统进行预测和评价。虚拟制造技术能够缩短产品的设计与制造周期，提高产品设计成功率，降低产品开发成本,提高系统快速响应市场变化的能力2传统制技术改良表如今产品设计和零件制造两个方面(1)产品设计传统产品设计方法的改良主要是CAD和CAE技术的应用近年来，由于计算机辅助技术的迅速发展，不断出现了很多新的设计思想和设计方法，包括并行设计强健设计、优化设计、反求工程技术等，并已得到实际应用。当代设计思想和设计方法的提出与发展，将会使传统产品设计方法产生深入的变革。(2)零

4、件制造毛坯成形技术的改良主要集中在提高成形精度上。近年来出现的近净成形和净成形技术,使毛坯逐步向最终零件形状和尺寸迈进。零件机械加工技术的改良主要表如今强力切削与高速切削技术的迅速发展。十分是高速切削与超高速切削技术的发展能够实现“以切代磨3这不仅能够极大地提高生产效率，而且能够获得较高加工精度，还能够实现难加工材料的切削加工。根据近年来的发展揣测，每10年切削速度大约提高一倍，因而亚音速乃至超声速加工的出现不会太远了。新型零件制造方法，又称特种加工方法，是二次世界大战后发展起来的，有别于传统切削与磨削的加工方法总称。这种新型加工方法将电、磁、声、光等物理量及化学能量或其组合，直接施加在工件被

5、加工的部位上，进而使材料被去除、累加、变形或改变性能等。由于加工效率和加工成本的制约，特种加工方法主要用于一些特殊场合的加工，如难加工材料的加工，复杂形面、薄壁、小孔、窄缝等特殊工件的加工等。3精细制造技术精细与超精细加工：在一定的发展时期，加工精度和外表质量到达较高与最高程度的加工工艺。精细加工与超精细加工技术是一个国家制造业水平的重要标志。目前超精细加工的尺寸精度已到达0?025um,外表粗糙度到达0.005um,所用机床定位精度到达O.Olum,纳米级加工技术已接近实现。进一步的发展趋势是：向更高精度、更高效率方向发展；向大型化、微型化方向发展；向加工检测一体化方向发展；机床向多功能模块

6、化方向发展。微细、超微细加工：通常指1mm下面微小尺寸零件的加工，超微细加工通常指lum下面超微细尺寸零件的加工。目前，微细与超微细加工的精度已到达纳米O.lnm-lOOnmo在到达纳米层次后,决非几何上的“类似细小，而是出现一系列新的现象和规律。量子效应、波动特性、微观涨落等不可忽赂，甚至成为主导因素。在这种情况下，必须从机械、电子、材料、物理、化学、生物、医学等多方面进行综合研究，故又称为纳米技术4绿色制造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一种当代制造形式。对于制造经过而言，绿色制造要求浸透到从原材料投入到产出成品的全过没包括节约原材料和能源

7、，替代有毒原材料，将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产经过之前。5信息技术、管理技术与工艺技术先进制造技术的思想和构造体系提出以后，信息技术、当代管理技术，制造工艺技术合得愈加严密，出现了一系列新的制造哲理和生产形式，如CIMS、CE、LP、AM、IMS等。先进生产形式的实现与当代管理技术密切相关，主要体现了下面几个基本转变:%1组织形式从按功能划分部门的固定形式向动态的、自治的多功能小组形式转变管理构造从金字塔式的多层次构造向扁平式网络构造转变；工作方式从传统的顺序方式向并行方式转变;%1管理工作重点从以技术为中心向以人为中心转变;%1竞争策赂从单一追求生产率指标向生产率与快速响应市场能力

8、并重转变:%1企业间关系从单纯竞争关系向竞争与合作关系转变。并行设计:思路：并行地、集成地开展设计产品设计、开发及加工制造产品开发人员与其别人员一起共同工作，在设计的阶段就考虑产品整个生命周期的所有要求，包括质量、成本、进度、用户要求，最大限度地提高产品开发效率及一次成功率，面向产品全生命周期的设计是一种具备高度预见性和预防性的设计特征1?强调团队工作，团队精神和工作方式将产品整个生命周期中各个方面的专家，甚至包抵潜在的用户都集中起来，构成专门的工作小组，共同工作，随时对设计出的产品和零件从各个方面进行审查，力求设计出的产品便于加工，便于装配，便于维修，便于运送，外观美、成本低、便于使用2?强

9、调设计经过的并行性两方面的含义：设计经过中通过专家把关，同时考虑产品寿命循环的各个方面；设计阶段同时进行工艺包括加工工艺、装配工艺和检验工艺经过设计，并对工艺设计的结果进行计算机仿真，甚至用快速原型法产生出产品的样件3?强调设计经过的系统性设计、制造、管理等经过不再是一个个互相独立的单元，而是纳入一个整体系统考虑，设计经过不仅出图纸和其他设计资料，还要进行质量控制、成本核算，也要产生进度计划4?强调设计经过的快速反应；强调对设计结果及时审査，并及时反应给设计人员。这样能够大大缩短设计时间，保证将错误消灭在“萌芽状态并行工程的体系构造各分系统中主要工作逐层分解，分工明确，使不同地区、工厂、车间生

10、产通过人,用计算机手段有机地连结起来构成“闭环工程并行工程的关键技术一个完好的公共数据库：集成并行设计所需要的诸方面的知识、信息和数据，并且以统一的形式加以表达支持各方面人员并行工作的计算机网络系统：该系统能够实时、在线地在各个设计人员之间沟通信息、发现并调解冲突一套切合实际的计算机仿真模型和软件：能够由一个设计方案预测、推断产品的制造及使用经过，发现所隐藏的问题，此问题是施行并行工程的“瓶颈并行工程的主要实现方法1信息系统方法：将及时、相关和准确的信息流作为并行工程的构造单元，创立数据库、软件和专家系统促进整个设计经过的各种数据的可利用性和可访问性2CAD/CAM集成方法：将并行工程考虑为制

11、造系统中CAD和CAMI具的集成，同时设计产品及其工艺2面向制造和装配设计的方法：使产品有更好的构造，零件有更好的可加工性反求工程1正设计与反设计：人们通称的设计，一般指正设计，它是一个从无到有的产品设计经过。设计人员首先根据市场需求，提出目的和技术要求，进行功能设计，创造新方案，经过係列的设计活动变为产品。概括地讲，正设计是由未知到己知、由想像到现实的经过。2反设计是从己知事物的有关信息包括硬件、软件、照片、广告、情报等去寻求这些信息的科学性、技术性、先进性、经济性、合理性和改良的可能性等。要冋溯这些信息的科学根据，即充分消化和吸收，进而在此基础上进行改良、挖掘和再创造正设计：设计任务提出后

12、，如何实现和到达预定目的。解答“怎么做?主动的创造反求：己有确定目的后，去探索和把握这个H标的设计者是怎样一步一步实现的，要摸清设计者的意图和所采用的关键技术以及相应的设计理论与方法。解答“为什么要这样做?先被动后主动的创造，仿制与反求工稈；仿制：简单、低级的模拟，无创造性，其产品质量和生命周期没有竞争力。反求工程技术：其开发的产品复杂，通常由一些复杂曲面构成，精度要求高，若采用常规仿制方法难以实现，必须借助于如CAD/CAE/CAM等计算机辅助技术手段。1.实物反求?以产品实物为根据，对产品的设计原理、构造、材料、精度、制造工艺、包装、使用等方面进行分析研究和再创造，最终研制出与原型产品相近

13、或更佳的新产品。?实物反求对象：整个产品，可以以是部件、组件或零件。?反求内容：功能反求，性能反求，方案、构造、材质、精度、使用规范等诸多方面的反求。2.软件反求以技术软件为主要研究对象的反求工程称为软件反求技术软件包括：产品样本、技术文件、设计书、使用讲明书、图纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等。软件反求的目的：通过对已有技术软件的分析和研究，提高对相关产品设计和制造能力。基本组成：产品规划反求、原理方案反求和构造方案反求3?影像反求既无实物，又无技术软件，而仅有产品相片、图片、广告介绍、参观印象和影视画面等,要从中去构思、想像来反求，称为影像反求。影像反求难度最大，其本身就是创新

14、经过，目前还未构成成熟的技术。一般要利用透视变换和透视投影，构成不同透视图，从外形.尺寸、比例和专业知识去琢磨其功能和性能,进而分析其内部可能的构造。绿色设计技术2.5.1绿色设计产生的背景在生产力高度发展和物质产品极大丰富的今天，世界面临着一些令人困扰的问题：越来越短的产品使用寿命，造成数量越来越多的废弃物；资源过快开发和过量消耗，造成资源短缺和面临衰竭；坏境污染和白然生态毁坏已严重威胁到人类的生存条件。20世纪90年代徳国主要废弃工业品的统计数据。其屮，汽车的废弃率高居榜首。2.5.2绿色产品1?绿色产品的定义?绿色产品就是在其生命周期全稈中，符合特定的环境保护要求，对生态环境无害或危害极

15、少，资源利用率最高，能源消耗最低的产品。绿色产品的内涵，表如今下面几个方面：%1优良的环境友好性产品从生产到使用乃至废弃、冋收、处理处置的乞个环节都对环境无害或危害其小。%1最大限度地利用材料资源绿色产品应尽量减少材料使用量，减少使用材料的种类，十分是稀有昂贵材料及有毒、有害材料。%1最大限度地节约能源绿色产品在其生命周期的各个环节所消耗的能源应最少。资源及能源的节约利用本身也是很好的环境保护手段普通产品生命周期，产品从“摇篮到坟墓的经过。从产品设计、制造、销售、使用乃至废弃的所有阶段，而产品废弃后的一系列问题则一般很少考虑，不能知足绿色产品的要求。绿色产品生命周期，产品从“摇篮到再现的经过。

16、绿色产品规划及设计开发经过；绿色产品制造与生产经过；产品使用过稈；产品维护与服务过稈；废弃淘汰产品的冋收、重用及处理处置经过。2.绿色产品的评价标准，由于发展历史不长，绿色产品至今尚无严格准确的行业标准，H前得到公认的绿色标准包括下面三条:产品在生产过稈屮少用资源和能源,并且不污染环境。产品在使用经过屮能耗低，不会对使用者造成危害，也不会产生环境污染物。产品使用后能够和易于拆卸、冋收、翻新或能够安全废置并长期无虑。2.5.3绿色设计绿色设计就是以绿色技术为原则所进行的产品设计。所谓绿色技术(GreenTechnologyGT)或西方称Z为“环境友善技术EnvironmentalSoundTec

17、hnologyEST),是减轻环境污染或减少原材料、白然资源使用的技术、工艺或产品的总称。绿色设计要求，在设计产品时必须按环境保护的指标选用合理的原材料、构造和工艺,在制造和使用经过屮降低能耗、不产生毒副作用，其产品易于拆卸和冋收，冋收的材料可用于再生产。2.绿色设计的基本目的绿色设计的H标除传统设计的基本H标外，还有两个:一绘防止影响环境的废弃物产生;二是良好的材料管理。避免废弃物产生，用再造加工技术或废弃物管理方法协调产品设计，使零件或材料在产品到达寿命周期时，以最高的附加值冋收并重复利用。绿色设计必须遵循一定的系统化设计程序，其屮包括：环境规章评价，环境污染鉴别，坏境问题的提出，减少污染

18、、知足用户要求的替代方案，替代方案的技术与商业评估等。绿色设计人员应该考虑哪些问题？制造过稈屮可能产生的废弃物是什么？有毒成分的可能替代物是什么？报废产品怎样管理？设计对产品冋收性有什么影响？零件材料对环境有何影响，用户如何使用产品？3.绿色设计的三个阶段跟踪材料流，确定材料输入与输出之间的平衡:%1对特殊产品或产品种类分配环境费用，并确定相应的产品价值；%1对设计经过进行系统性研究，而不是将注意力集屮在产品本身。从产品的整体质量考虑，设计人员不应貝根据物理目的设计产品，而应以产品为用户提供的服务或损害为主要根据。4.绿色设计与传统设计的区别绿色设计要求设计人员在设计构思阶段就要把降低能耗、易

19、于拆卸、再生利用和保护生态环境与保证产品的性能、质量、寿命、成本的要求列为同等的设计目的，并保证在生产经过中能够顺利施行。2.5.4绿色设计的主要内容和关键技术绿色产品的描绘与建模；绿色设计的材料选择与管理；产品的可拆卸性设计；产品的可回收性设计；绿色产品的成本分析；绿色设计数据库等。1.绿色产品的描绘与建模准确全面地描绘绿色产品，建立系统的绿色产品评价模型是绿色设计的关键。例如针对冰箱产品，已提出了绿色产品的评价指标体系、评价标准制定原则，利用模糊评价法对冰箱的“绿色程度进行了评价，并开发了相应的评价工2.绿色设计的材料选择与管理绿色设计要求产品设计人员改变传统的选材程序和步骤，选材时不仅要

20、考虑产品的使用条件和性能，而且应考虑环境约束准则，同时必须了解材料对环境的影响，选用无毒、无污染材料及易回收、可重用、易降解材料。3.产品的可回收性设计包括下面几方面的主要内容：可回收材料及其标志；可回收工艺与方法；可回收性经济评价；可回收性构造设计。4.产品的可拆卸性设计当代机电产品使用多种不同材料，其拆卸就成为目前绿色设计研究的主要热门。它要求在产品设计的初级阶段就将可拆卸性作为构造设计的一个评价准则，使所设计的构造易于拆卸、维护方便，并在产品报废后可重用部分能充分有效地回收和重用。可拆卸性要求在产品构造设计时改变传统的连接方式，代之以易于拆卸的连接方式5?绿色产品的成本分析绿色产品的成本

21、分析与传统的成本分析不同。由于在产品设计初期，就必须考虑产品的回收、再利用等性能，因而成本分析时，就必须考虑污染物的替代、产品拆卸、重复利用成本、特殊产品相应的环境成本等。对企业来讲，能否支出环保费用，也会构成产品成本上的差异；同样的环境项目，在各国或地区间的实际费用，也会构成企业间成本的差异。因而，在每一设计决策时都应进行绿色产品成本分析，以便设计出的产品“绿色程度高且总体成本低。6?绿色设计数据库绿色设计数据库是一个庞大复杂的数据库。它应包括产品寿命周期中与环境、经济等有关的一切数据，如材料成分、各种材料对环境的影响值、材料自然降解周期、人工降解时间、费用，制造、装配、销售、使用经过中所产

22、生的附加物数量及对环境的影响值，环境评估准则所需的各种判定标准等。VR技术(计算机)虚拟现实VR技术是计算机仿真技术在更高层次上延伸与扩展。由于VR技术要为用户提供逼真的感觉，与虚拟世界进行交互作用，进而使人成为系统中集成的一部分，进入了沉浸交互设想，即三个“I(ImmersionInteraction-Imagination)的信息环境。因此，VR技术是在人机完善结合环境下的先进设计技术，它使设计者能够用各种方式表达和实现本人的设计意图、最大限度地充分发挥创造力和想象力。模拟与仿真的概念模拟(Simulation)是指选取一个物理的或抽象的系统的某些行为特征，用另一个系统来表示它们的经过。仿

23、真(Eimilation)是指用另一数据处理系统，主要用硬件来全部或部分地模拟某一数据处理系统，以致于模拟的系统能像被模拟的系统一样接受同样的数据，执行同样的程序，获得同样的结果。计算机模拟仿真技术以计算机系统为工具，以类似原理、信息技术和控制论为基础，根据系统实验的目的，建立实际或联想的系统模型，并在不同条件下，对模型进行动态运行(实验)的一门综合性技术。超精细加工超精细加工的关键技术加工机理：近年来，在传统加工方法中，金刚石刀具超精细切削、金刚石微粉砂轮超精细磨削、精细高速切削、精细砂带磨削等已占有重要地位；在非传统加工中，出现了电子束、离子束、激光束等高能加工、微波加工、超声加工、蚀刻、

24、电火花和电化学加工等多种方法，十分是复合加工，如磁性研磨、磁流体抛光、电解研磨、超声術磨等，在加工机理上均有所创新。被加工材料：用于精细和超精细加工的零件，其材料的化学成分、物理力学性能、加工工艺性能均有严格要求，要求被加工材料质地均匀，性能稳定，无外部及内部微观缺陷。加工工具：用金刚石刀具超精细切削，值得研究的问题有：金刚石刀具的超精细刃磨，其刃口钝圆半径应到达2?4nm,同时应解决其检测方法，刃口钝圆半径与切削厚度关系密切，若切削的厚度欲到达10nm,则刃口钝圆半径应为2nmo磨具当前主要采用金刚石微粉砂轮超精细磨削，这种砂轮有磨料粒度、粘接剂、修整等问题，通常，采用粒度为W20?W0.5

25、的微粉金刚石，粘接剂釆用树脂、铜、纤维铸铁等。工作环境：环境温度可根据加工要求控制在1C?土0.02-C,甚至到达土0.00050在恒温室内，一般湿度应保持在55%?60%,防止机器的锈蚀、石材膨胀，以及一些仪器，如激光干预仪的零点漂移等。干净度要求10()0?10()级，100级是指每立方英尺空气中所含大于0.5Pm的尘埃不超过100个，依此类推微细加工从基本加工类型看，微细加工可大致分四类:接合加工同种或不同材料的附和加工或互相结合加工，如蒸镀、淀积、掺入、生长、粘结等;分离加工?将材料的某一部分分离出去的加工方式，如分解、蒸发、射、破碎等;变形加工一材料形状发生改变的加工方式，如塑性变形

26、加工、流体变形加工等;材料处理或改性，如一些热处理或外表改性等高能束流加工的共同特点:1?加工速度快，热流输入少，对工件热影响极少，工件变形小。2?束流能够聚焦且有极高的能量密度，激光加工、电子束加工可使任何坚硬、难熔的材料在霎时熔融汽化，而离子束加工是以极大能量撞击零件外表，使材料变形、分离毁坏。3?工具与工件不接触，无工具变形及损耗问题。4?束流控制方便，易实现加工经过自动化。激光加工的特点:激光加工属非接触加工，无明显机械力，也无工具损耗，工件不变形，加工速度快，热影响区小，可达高精度加工，易实现自动化。因功率密度是所有加工方法中最高的，所以不受材料限制，几乎可加工任何金属与非金属材料。

27、激光加工可通过惰性气体、空气或透明介质对工件进行加工，如可通过玻璃对隔离室内的工件进行加工或对真空管内的工件进行焊接。激光可聚焦构成微米级光斑，输出功率大小可调节，常用于精细细微加工。能源消耗少，无加工污染，在节能、环保等方面有较大优势。快速原型技术：原型(Prototype)-是指用来建造将来模型或系统基础的一个初始模型或系统，能基木代表零部件性质和功能的试验件，从外表质量.色彩等方面可具有零部件的特征，但不具备或不完全具备零部件的功能。原型町以分为物理原型和分析原型。物理原型是近似或直接为产品的有形实体表示。物理原型是实际存在的，能够进行检测和试验，在视觉和触觉上都类似于产品。分析原型是产

28、品的非有形表示。实际中分析原型没有被制造出来.但它们是以仿真、视觉图像、方程或分析结果表示的。 SemicF原型对以由两种方法产生，一种是利用己有的知识和技术，按冃的要求进行设计、加JL,或由设计者利用CAD/CAM系统，通过设想在计算机上建立原型的三维电子模型并加丄成实物另一种方法则是通过反求技术实现，即由用户提供一个实物样品，原封不动或经过局部修改后得到这个样品的复制品或仿制品。原型制造Prototyping设计、建造原型的经过。是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体和技术总称。详细经过如下：1、利用高性能的CAD软件设计出零件的三维曲面或实体模型；2.根据工艺要求，根据一定

29、的厚度在Z向或其它方向对生成的CAD模型进行切面分层，生成各个棱面的三维平面信息；3.对层面信息进行工艺处理，选择加工参数，系统自动生成刀具移动轨迹和数控加工代码；4.对加工经过进行仿真，确认数控代码的正确性；5.利用数控装置粘确控制激光束或其它工具的运动，在当前工作层三维上采用轮廉扫描，加工出适当的截面形状；6.再铺上一层新的成形材料，进行下一次的加工，直至整个零件加工完毕。能够看出，快速成形技术是个由三维转换成二维软件离散化，再由二维到三维材料堆积的工伽4亠LOM产品的特点由于LOM工艺只须在片材上切割出零件截面的轮廓，而不用扫描整个截面，因而工艺简单,成型速度快，易于制造大型零件；工艺经

30、过中不存在材料相变，因而不易引起翘曲变形,零件的精度较高，激光切割为O.lmin,刀具切割为0?15mm；工件外框与截面轮廓之间的多余材料在加工中起到了支撑作用，所以LOMI艺无需加支撑；材料广泛，成本低，用纸制原料还有利于环保；力学性能差，只合适做外形检査。快速成型技术的理解:在快速成形技术的发展经过中，各个研究机构和人员均根据本人的理解赋予其不同的称谓，这些不同称谓即反映了快速成形技术不同方面的重要特征。当前位置：文档视界先进制造技术导论温习题.doc先进制造技术导论温习题.doc础上提出的，表明了模型信息处理经过的离散性，强调了成形物理经过的材料堆积性，体现了快速成形技术的基本成形原理，

31、具有较强的概括性和适应性。实体自由成形制造；实体自由成形制造(SolidFreeformFabrication)表明快速成形技术无需专用的模腔或夹具，零件的形状和构造也相应不受任何约束。RP工艺是用逐层变化的截面来制造三维形体，在制造每一层片时都和前一层自动实现连接，不需要专用夹具或工具，使制造成本完全与批量无关，既增加了成形工艺的柔性，又节省了制造工装和专用工具的大量成本。材料添加制造；将材料单元采用一定方式堆积、叠加成形，有别于车削等基于材料去除原理的传统加工工艺。即时制造；即时制造(InstantManufacturing)M映该类技术的快速响应性。由于无需针对特定零件制定工艺操作规程，

32、也无需准备专用夹具和工具，快速成形技术制造一个零件的全经过远远短于传统工艺相应经过，使得快速成形技术尤其合适于新产品的开发，显示了其合适当代科技和社会发展的快速反响的特征和时代要求。分层制造;分层制造(LayeredManufacturing)复杂的三维加工分解成一系列二维层片的加工，着重强调层作为制造单元的特点，每层可采取更低维单元进行累加或高维单元进行加工得到。直接CAD制造；直接CAD制造(DirectCADManufacturing)反映了快速成形是CAD模型直接驱动，实现了设计与制造一体化，计算机中的CAD模型通过接口软件直接驱动快速成形设备，接口软件完成CAD数据向设备数控指令的转

33、化和成形经过的工艺规划，成形设备则象打印机一样“打印零件，完成三维输出。快速成形由于采用了离散/堆积的加工工艺，CAD和CAM能够很顺利地结合在一起，快速成形的工艺规划主要作用是对成形过程进行优化以提髙造型精度、速度和质量，所以快速成形可容易地实现设计制造一体化。定义:：快速成形(RP一RapidPrototyping)是一种基于离散堆积成形思想的新型成形技术，是集成计算机、数控、激光和新材料等最新技术而发展起来的先进的产品研究与开发技术快速成形制造(RPMRapidPrototypingManufacturing)是使用RP技术，由CAD模型直接驱动的快速完成任意复杂形状三维实体零件的技术的

34、总称。与快速成形制造相关的技术计算机辅助设计(CAD)利用三维实体产品模型，设计者在设计产品时，不需要将三维物体进行投影，想象各种角度的视图，用多个剖面表示内容构造，用多个视图解释投影的二义性。而能够直接在计算机上构造三维物体，并赋以质量、颜色等特性，并从任意角度观察物体。随着参数化特征造型技术的发展，设计人员还能够在零件上构造具有加工工艺特性的特征构造，修改原先设计的尺寸，使零件的形态按要求进行变化。新的设计手段大大方便了设计人员。一方面他们能够构造任意复杂的零件外表形状和内部构造，而无需考虑怎样表达它们的二维投影；另一方面他们能够把头脑中的设计灵感直接映射到计算机构成的三维空间中，而无需经

35、过二维平面手段作为媒介。产品模型发展到实体模型，能较完好的表示一个三维物体。这为RP技术的产生准备了条件，同时也提出了需求。由于假如没有能表示三维物体的数据模型，而只是一些图纸，想要用RP的原理制造出实体模型就需要手工计算出各个截面，编制每个截面的加工代码。计算劳动量太大，以致无法实现反求工程数控技术(NC)RP技术就是数控技术最新应用的领域之一。RP技术要求将材料准确地堆积，并长时间保持较高的定位精度，防止错层。假如没有高可靠性、高精度的数控系统是无法实现的。数控技术的应用，是RP技术能够产生并发展成熟必不可少的条件材料技术；成型材料是RPM技术发展的关键环节。它影响原型的成型速度、精度和物

36、理、化学性能，直接影响到原型的二次应用和用户对成型工艺设备的选择。与RPM制造的四个目的概念型、测试型，模具型，功能零件相适应。材料的要求也不同。机器人机器人一词首先由捷克剧作家、小讲家卡列尔?卡佩克使用并推荐给全世界科幻作家阿西莫夫总结经历以往科幻小讲对机器人题材的描写，将其上升到了系统和理性的高度。他创造了著名的机器人工学三定律：机器人不得伤害人或由于故障而使人遭受不幸；机器人应执行人们所下达的指令，除非这些指令与第一定律相矛盾；机器人应能保护本人的生存，只要这种防护行为不与第一或第二定律相矛盾。并联运动机床:又称并联运动学机器或虚拟轴机床，是并联机器人技术和当代数控机床技术结合的产物，它

37、同时兼顾了机床和机器人的众多特性，既能够看作是机器人化的机床能够完成机床的切削任务，又能够看作是机床化的机器人能够完成很多精细的机器人作业。它能够提供机器人的灵敏与柔性，又具有机床的刚度和精度，是集多种功能于一体的新型机电设备。并联机构的应用随着并联机构技术应用的深化，并联类构型已不仅仅局限于并联机床等加工类设备，而被广泛的应用于人们生产和生活的各个方面，如航空航海领域、加工制造、装配领域、轻工业领域和医疗器械领域、特种加工、微动机构、测量作业、焊接、钾接、土方挖掘、煤矿开采、娱乐设施、天文望远镜、机器人手臂和乖巧眼等很多方面?并联运动机床的工作原理工件安装在工作台上，工作台固定不动，与刀具相

38、连的主轴动平台受六根可改变工作长度的杆控制工作位置，每根杆由一个独立的伺服电机驱动，通过精细滚珠丝杠传动改变杆的长度。显然，刀具和工件之间的相对运动不是由串联机构实现的，而是经过机床同时控制六根杆长的协同变化，实现主轴在空间具有六个自由度的运动，加上刀具的旋转，构成加工零件的外表。与传统机床相比，并联机床的优点：1刚度重量比大：传动构件理论上为仅受拉压载荷的二力杆，故传动机构的单位重量具有很高的承载能力；2精度高：并联机床刀具的运动由各独立支链的进给驱动共同提供，不存在串联的误差积累，理论上比串联机床容易到达较高的精度；3功能性强：并联机床的主轴平台能够具有3?6个自由度，能灵敏地实现空间姿态，提供较强的加工、装配.测量等能力；4响应速度快：运动部件惯性的大幅度降低，有效的改善了伺服控制器的动态品质，允许动平台获得很高的进给速度和加速度，因此十分适用于各种高速数控作业;5构造灵敏、成本低：并联机床构型多样、构造简单、部件少、重组性强，便于模块化设计。具有“硬件简单，“软件复杂的特点，因而制造成本较低因而，并联运动机床被誉为：“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步。“21世纪新一代数控加工设备。?并联运动机床详细构造的多样化