先进制造技术第五章(北京理工大学)
先进制造技术（李伟）复习题
先进制造技术（李伟）复习题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。
5．先进制造基础技术的特点除了保证优质、高效、低耗外，还应包括无污染。
6．微细加工中的三束加工是指电子束，离子束，激光束。
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。
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。
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。
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。
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。
27.优化设计的三要素是：目标函数，设计变量，约束条件。
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。
绿色产品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。
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组成。
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。
先进制造技术(第3版)习题参考答案
思考题第一章1．说明制造、制造系统与制造业概念，比较广义制造与狭义制造的区别。
答：制造（manufacturing）是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质工具，采用有效的工艺方法和必要的能源，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。
制造系统是指由制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个具有特定功能的有机整体。
制造业是指以制造技术为主导技术进行产品制造的行业。
广义制造与狭义制造的区别：狭义的制造，是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程；而广义的制造，则包含市场分析、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系列相互联系的生产活动。
2．制造业在国民经济中的地位与作用如何?答：（1）人们的物质消费水平的提高，有赖于制造技术和制造业的发展。
（2）制造业是实现经济增长的物质保证。
（3）提高制造技术是影响发展对外贸易的关键因素。
（4）制造业是加强农业基础地位的物质保障，是支持服务业更快发展的重要条件。
（5）制造业是加快信息产业发展的物质基础。
（6）制造业是加快农业劳动力转移和就业的重要途径。
（7）制造业是加快发展科学技术和教育事业的重要物质支撑，它不仅为科技发展和教育发展提供经费支持，还为研究开发提供许多重要的研究方向与课题及先进的实验装备。
（8）制造业也是实现军事现代化和保障国家基本安全的基本条件。
3．先进制造技术是在什么样的背景之下产生与发展起来的。
答：1．社会经济发展背景近20多年来，市场环境发生了巨大的变化，一方面表现为消费者需求日趋主题化、个性化和多样化，消费行为更具有选择性，产品的生命周期缩短，产品的质量和性能至关重要；另一方面全球性产业结构调整步伐加快，制造商着眼于全球市场激烈竞争的同时，着力于实力与信誉基础上的合作和协作。
制造业的核心要素是质量、成本和生产率。
大工-22秋《先进制造技术》离线答案
大连理工大学远程与继续教育学院《先进制造技术》离线作业学习中心：学习中心姓名：1. 什么是精密与超精密加工技术？精密与超精密加工技术的必要性体现在哪些方面？答：（1）精密加工:是指在一定时期,加工精度和表面质量达到较高程度的精密加工技术(加工工艺)。
具体地说,是指加工精度在1~0.1m,粗糙度在Ra0.1m以下(一般Ra0.02~0.1m)的加工方法。
超精密加工:是指在一定时期,加工精度和表面质量达到最高程度的精密加工技术(加工工艺)。
具体地说,是指加工精度在0.1~0.01m,粗糙度小于Ra0.01m(Ra0.01~Ra0.001m)的加工方法。
（2）精密与超精密加工技术的必要性体现在1). 机械工业是国民经济发展的基础,为其他行业提供技术装备;而技术装备的水平和质量影响各行业生产技术的水平。
2). 国家要振兴机械装备制造业,先进制造技术是振兴机械装备制造业的重要组成部分。
3). 精密和超精密加工技术又是先进制造技术中最具有实质性的重要组成部分,是先进制造技术的基础和关键。
2. 简述超高速切削技术的现状与发展趋势。
答：2 高速切削技术国外发展现状从德国 Carl. J. Salomon博士提出高速切削概念，并于同年申请了专利以来，高速切削技术的发展经历了高速切削的理论探索阶段、高速切削应用探索阶段、高速切削的初步应用阶段、高速切削的较成熟阶段等四个阶段，现已在生产中得到推广应用。
特别是20世纪80年代以来各工业发达国家相继投入大量人力、财力，研究开发高速切削技术及相关技术，发展迅速。
国外近几年来高速加工机床发展迅速，美国、法国、德国、日本、瑞士、英国、加拿大、意大利等国家相继开发了各自的高速切削机床。
高速主轴是高速切削技术最重要的关键技术，通常采用主轴、电动机一体化的电主轴部件，实现无中间环节的直接传动，主轴支承一般使用陶瓷轴承、静压轴承、动压轴承、空气轴承以及油0气润滑、喷射润滑等技术，也有使用磁力轴承的。
先进制造技术第二章(北京理工大学)
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2.1 电火花成型加工技术
2.1.1 电火花成型加工的基本原理、特点
1．电火花成型加工原理 加工原理如图2-1所示，加工过程是在液体介质中进行的，机 床的自动进给调节装置使工件和工具电极之间保持适当的放电 间隙，当工具电极和工件之间施加很强的脉冲电压（达到间隙 中介质的击穿电压）时，会击穿介质绝缘强度最低处。由于放 电区域很小，放电时间极短，所以，能量高度集中，使放电区 的温度瞬时高达10000-12000℃，工件表面和工具电极表 面的金属局部熔化、甚至汽化蒸发。局部熔化和汽化的金属在 爆炸力的作用下抛入工作液中，并被冷却为金属小颗粒，然后 被工作液迅速冲离工作区，从而使工件表面形成一个微小的凹 坑，如图2-2所示。一次放电后，介质的绝缘强度恢复等待下 一次放电，图2-3所示。
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2.1 电火花成型加工技术
（7）放电间隙 放电间隙如果均匀，不会影响成型加工精度，但实际中，由 于排屑条件及放电间隙中电蚀产物浓度的变化，将导致加工 区域二次放电机会不同，从而使放电间隙不均匀。 间隙大小对加工精度的影响。 （8）放电产物排除 其解决方法不应以牺牲加工速度去适应排除，而应积极开创 排除的条件以适应加工速度。 目前常用的处理办法有：①人工排屑排气；②采用强迫冲油 或抽油的方式促进产物的排除，如图2-8所示；③加速工作 液的循环过滤；④提高脉冲空载电压，加大放电间隙，用以 改善排屑条件；⑤两电极之间存在相对运动，都具有改善间 隙屑性能的作用；⑥利用超声振动与电火花加工的复合作用， 对改善排屑条件有明显作用。
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2.1 电火花成型加工技术
3．电火花成型加工的特点 电火花成型加工的优点主要有： （1）工具电极材料不需比工件材料硬，工具电极制造容易。 （2）不受材料硬度影响，不受热处理状况影响，与工件的 机械性能关系不大。 （3）可加工难以进行加工的精密微细异形孔、深小孔、狭 长缝隙、弯曲轴线的孔、型腔等。 （4）对整个工件而言，在加工过程中几乎不受热的影响。 （5）可以改革工件结构，简化加工工艺，提高工件使用寿 命，降低工人劳动强度。
先进制造技术第五章课件
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现代生产管理阶段 时间段: 20世纪70年代至今。
主要管理技术: 物料需求计划MRP用于生产计划与控制； 在MRP基础上发展成为集采购、库存、生产、销售、财 务等为一体的制造资源计划MRPII管理方法； 为适应全球经济发展，在MRPII的基础上又出现了以供 应链为核心的企业资源计划ERP管理模式。
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3, 4, 6, 7, 8, 9周需求量为零, 而5, 10周需求量为90和30。所以这种需求不 连续是离散的, 并且各周消耗量又不同, 库存消耗是不稳定的。在这种情 况下, 第3,4, 6, 7, 8, 9周虽然没有需求, 库存甚至可以为零, 但实际上, 库 存仍然保持为100。显然, 库存产生了积压现象。因此, 离散需求物料运 用订货点方法是不合适的, 它将使库存量增大, 库存资金大量积压。所以 对于物料管理来说, 订货点方法只是其中一种技术而已, 不能将其用于所 有的物料管理
• 技术创新成为企业竞争的焦点。
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第二节 现代生产管理信息系统
5.2.1 物料需求计划(MRP) 5.2.2 闭环MRP 5.2.3 制造资源计划(MRPII) 5.2.4 企业资源计划(ERP）
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制造业管理面临的问题 企业可能拥有卓越的销售人员推销产品, 但是生产线上的工人却没有办法如 期交货 。 仓库库位饱和, 资金周转很慢 。 生产上所需要的原材料不能准时供应或供应不足 零部件生产不配套、积压严重 市场和客户需求多变和快速, 使企业的经营和计划系统难以适应 ……
安全库存［Safety Stock (62S）］: 20； 订货数量(Order Quantity): 90； 需求(Demand）: 15／周； 现有库存(On Hand）: 40； 计划收到(Scheduled Receipts): 第二周90。 求: (1)订货点OP。 (2)订货时间 (3)订货数量
先进制造技术第五章
5.1.2 微细加工技术
微细加工技术概念：微细加工技术是指制作微 机械或微型装置的加工技术。
主要包括：微细切削加工技术、硅微细加工技 术、LIGA技术等。新的高科技微细加工方法 层出不穷，如聚焦离子束(FIB)微细加工技术、 微/纳压印加工技术等。这些技术曾经广泛应 用于大规模和超大规模集成电路的加工制作。
特点：体积小、质量轻；性能稳定、可靠性高 ；能耗低，灵敏度和工作效率高；易于实现多 功能化、智能化及大批量生产等。
应用：广泛应用于工农业、信息、环境、生物 医疗、国防等领域。
5.1.2 微细加工技术
微细加工概念：微细加工是指加工尺度 为微米级范围的加工方式，在微机械研 究领域中，它是微米级、亚微米级乃至 纳米级微细加工的通称。微细加工起源 于半导体制造工艺，是MEMS发展的重 要基础。
所用的基材有各种金属、半导体和介质材料。 光致抗蚀剂俗称光刻胶或感光剂，是一种经光 照后能发生交联、分解或聚合等化学反应的高 分子溶液。
光刻
光刻加工主要分为两个阶段： (1)光刻掩膜的制作：掩模的基本功能是当光束照
在掩模上时，图形区和非图形区对光有不同的 吸收和透过能力。理想的情况是图形区可让光 完全透射过去，非图形区则将光完全吸收。目 前较先进的制版技术一般采用CAD绘图，尔后 在计算机控制下经电子束曝光机直接制作主掩 模版，或计算机控制光学图形发生器制版。为 提高掩模精度，当前绘图机→图形发生器→电 子束曝光的流程正成为制造工艺向前发展的主 流。 (2)光刻：基本过程见图5-9。
5.2.1 微细车削加工
日本通产省工业技术院机械工程实验室（MEL ）于1996年开发了世界上第一台微型化的机床 ——微型车床，长32、宽25mm、高30.5mm ， 重量为100g（图5-1 为该车床与硬币的比较）； 主轴电机额定功率1.5W，转速1000r/min。
先进制造技术课件文字
随着物联网与大数据技术的不断进步，智能制造将实现更高程度的实 时监控和智能化决策。
物联网与大数据在智能制造中的未来展望
随着技术的不断融合和创新，物联网与大数据将在智能制造中发挥更 大的作用，推动制造业的转型升级和高质量发展。
03 增材制造技术
3D打印技术原理与分类
随着人工智能、物联网等技术的融合，工 业机器人将在智能制造中发挥更大的作用 ，提高生产效率和降低成本。
自动化生产线
自动化生产线概述
自动化生产线是指通过自动化设备、 传感器、控制系统等组成的生产线， 实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线的技术发展
随着传感器、控制系统的技术进步， 自动化生产线正朝着更高效、更可靠 的方向发展，能够适应更复杂的产品 和生产环境。
详细描述
绿色制造技术是指在产品的全生命周期中，通过采用先进的技术和工艺，实现资 源的高效利用、减少环境污染和生态破坏，并达到经济效益和社会效益的双重提 升。它是一种综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式。
绿色制造技术的分类与实现方式
总结词
绿色制造技术包括清洁生产、资源高效利用、循环经济和低碳制造等多个方面，实现方 式包括优化设计、改进工艺、使用环保材料和能源等。
材料多样性
开发更多种类的打印材料，如 金属、陶瓷、塑料等，以满足
更广泛的应用需求。
打印精度和效率
提高打印精度和效率，降低生 产成本，提高产品质量。
智能化和自动化
结合人工智能、机器学习等技 术，实现增材制造过程的智能 化和自动化。
定制化与个性化
满足消费者对定制化和个性化 的需求，拓展增材制造在各行
业的应用。
数字化工厂的构建需要克服技术、人才、资金等多方面的 挑战，但同时也带来了提高生产效率、降低成本、提升产 品质量等多方面的机遇。
第五章先进制造技术
• 柔性制造系统
加工系统 物流系统 调度与控制 故障诊断
• 自动检测与信号识别技术
信号识别 数据获取 数据处理 特征提取与识别
• 过程设备工况监测与控制
过程监视系统 在线反馈质量控制
4．先进制造生产模式和管理
先进制造生产模式
• 计算机集成制造系统 CIMS
• 敏捷制造系统AMS • 智能制造系统IMS • 精良生产LP • 并行工程CE
• 3）恩格斯指出：“直立和劳动创造了人类，而劳动是 从制造工具开始的。动物所做到的最多是收集,而人则 从事生产。”
制
造
业•
发•
展
的•
历 程
• •
1）用机器代替手工，从作坊形成工厂 19世纪机器在英国诞生，先后传人法国、德国和美国。
2）从单件生产方式发展成大量生产方式 泰勒：以劳动分工和计件工资制为基础的科学管理。 福特：零件互换技术，1913年建立了具有划时代意
一. 概 述
1.先进制造技术的定义
先进制造技术是集机械、电子、信息、材料和 管理技术为一体的新型学科。先进制造技术的概念自20世 纪80年代被提出来后至今没有一个很明确的定义，近来普 遍公认的含义是：先进制造技术是在传统制造技术基础上， 以人为主体，以计算机为重要工具，不断吸收机械、光学、 电子、信息(计算机和通信、控制理论、人工智能等)、材 料、环保、生物以及现代系统管理等最新科技成果，涵盖 产品生产的整个生命周期的各个环节的先进工程技术的总 称，它面向包括机械制造、电子产品制造、材料制造、石 油、化工、冶金以及民用消费品制造等在内的“大制造 业”。
2.快速原型制造技术
快速成形制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing，RPM ）是20世纪80年代后期 起源于美国，并很快发展起来的一种先进制造 技术，是近20年来制造技术领域的一项重大突 破。是利用光、热、电等物理手段(其中激光是 经常应用的)实现材料的转移与堆积。
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5.2 计算机集成制造系统（CIMS）
5.2.4 我国CIMS发展情况
“十五”国家 863/CIMS 主题目标为：从国民经济和国家 安全的需求出发，有重点地选择能够促进我国制造业发展和 升级的战略性、前沿性和前瞻性关键技术进行突破、开发。 我国已建立了开展 CIMS研究与技术推广的体系结构，如图 5-4所示。 “十五”国家 863/CIMS 主题已用现代集成制造系统替代 了原来的计算机集成制造系统，其研究对象和作用范围均有 较大的变化。
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5.2 计算机集成制造系统（CIMS）
5.2.1 CIMS产生的背景
作为国家国民经济的主要支柱的制造业已进入到一个巨大的 变革时期，主要有以下几个特点：①生产能力在世界范围内 的提高和扩散形成了全球性的竞争格局；②先进生产技术的 出现正急剧地改变着现代制造业的产品结构和生产过程；③ 传统的管理、劳动方式、组织结构和决策方法受到社会和市 场的挑战。 CIM理念产生于20世纪70年代，但基于CIM理念的CIMS 在 80 年代中期才开始受到重视并大规模实施，其原因是 70 年代的美国产业政策中过分夸大了第三产业的作用。
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5.3 并行工程（CE）
（1）技术方面 并行工程不仅包含、继承了许多传统的 CIMS技术，而且还提出了一些新的技术，如各种并行工程 使能技术和各种集成技术。 （2）组织方面 按部门划分的组织模式，组成以产品开发 为对象的跨部门集成产品开发团队IDT（Integrating Development Team），这不仅要克服习惯及狭隘的局 部利益等方面的阻力，而且还要使IPT之间便于合作，并在 此组织结构下获得优化的过程模型，使产品开发过程具有合 理的信息传递关系及最短的产品开发周期。 （3）管理方面 管理的对象、内容及方法发生了变化，如 影响开发人员工作的因素和设计阶段的冲突的数量明显增加， 决策及冲突消解的复杂程度和方式发生变化等。
5.1.1 虚拟现实的概念
虚拟现实指物质世界的数字化，即对真实世界的动态模拟和 再现，即虚拟现实。它是通过综合利用计算机图形系统和各 种显示及控制接口设备，在计算机上生成可交互的三维环境。 操作者、计算机及人机接口是虚拟现实系统的三个基本要素。 操作者在系统中处于主导地位；计算机是虚拟环境的核心； 人机接口将虚拟环境与操作者连接起来。
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5.1 虚拟制造技术（VM）
3．虚拟产品开发 虚拟产品开发又称产品的虚拟设计和数字化设计，主要包括 实体建模和仿真两个方面。 4．制造过程仿真 制造过程仿真可分为制造系统仿真和具体的生产过程仿真。 具体的生产过程仿真又包括加工过程仿真、装配过程仿真、 检测过程仿真等。 5．可制造性评价 可制造性评价主要包括对技术可行性、加工成本、产品质量 和生产效率等方面的评估。虚拟制造的根本目的就是要精确 地进行产品的可制造性评价，以便对产品开发和制造过程进 行改进和优化。
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5.2 计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS由4个分系统组成：经营管理信息系统、工程设计自 动化系统、制造自动化系统和质量保证信息系统，如图5-3 所示。 1）经营管理信息分系统：是将企业生产经营过程中产、供、 销、人、财、物等进行统一管理计算机系统。 2）设计自动化分系统：利用计算机辅助进行产品设计、工 艺设计、制造准备及产品性能测试等工作。 3）制造自动化分系统：使直接完成制造活动的基本环节， 是CIMS中信息流和物流的结合点。 4）质量保证信息分系统：包括质量决策、质量检测和数据 采集、质量评价、控制与跟踪等功能。 5）计算机网络分系统：采用国际标准和工业规定的网络协 议，实现异种机互联、异构局域网及多种网络互 Βιβλιοθήκη 上一页 下一页 返回
5.2 计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS特别强调两个观点。 （1）系统的观点 企业各个生产环节是不可分割的，需要 统一安排与组织。从功能上，CIMS包含了企业的全部生产 经营活动，即从市场预测、产品设计、加工制造、质量管理 到售后服务的全部活动。 （2）信息化的观点 产品制造过程实质上是信息采集、 传递、加工处理的过程，CIMS涉及的自动化不是企业各个 环节的自动化（即“自动化孤岛”）的简单相加，而是有机 的集成，主要是以信息集成为本质的技术集成，当然也包括 人的集成。
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5.3 并行工程（CE）
工程分系统采用产品数据管理系统作为并行设计框架，将工 程设计领域中的CAX／DFX工具集成起来，并由网络和数据 库提供有力的支持，如图5-7所示。工程分系统的主要特点 如下。 1）采用统一的数据标准，建立完整统一的产品数据模型。 2）在零部件详细设计阶段，利用DFX、CAE等工具充分考 虑产品的可装配性、可制造性及结构设计的优化。 3）后续设计过程可充分利用已有的产品信息进行设计，并 将设计结果反馈给上游进行设计评价和修改。 （2）制造分系统。制造分系统的各类活动在管理调度系统 的协调控制下进行，同时接受并行开发过程管理的控制，如 图5-8所示。
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5.1 虚拟制造技术（VM）
5.1.5 虚拟制造技术在制造业中的应用
采用虚拟制造技术可以给企业带来下列效益： （1）提供关键的设计信息和管理策略对生产成本、周期以 及生产能力的影响信息，以便正确处理产品性能与制造成本、 生产进度和风险之间的平衡，做出正确的设计和管理决策。 （2）提高生产过程开发的效率，可以按照产品的特点优化 生产系统的设计。 （3）通过生产计划的仿真，优化资源的利用，缩短生产周 期，实现柔性制造和敏捷制造，降低生产成本。 （4）可以根据用户的要求修改产品设计，及时作出报价和 保证交货期。
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5.1 虚拟制造技术（VM）
2．制造系统建模 制造系统是制造工程及所涉及的硬件和相关软件组成的具有 特定功能的一个有机整体。制造系统模型主要包括设备模型、 产品模型、工艺模型等。 设备模型主要针对制造系统中各种加工和检测设备，建立其 几何模型、运动学模型和功能模型等。 产品模型需建立一个针对产品相关信息进行组织和描述的集 成产品模型，主要强调制造过程中产品和周围环境之间，以 及产品各个加工阶段之间的内在联系。 工艺模型是在分析产品加工和装配的复杂过程以及众多影响 因素的基础上，建立产品加工和装配过程规划信息模型，是 联系设备模型和产品模型的桥梁，并反映两者之间的相互作 用。
先进制造技术（第3版）
北京理工大学出版社
第5章 现代制造系统
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
虚拟制造技术（VM） 计算机集成制造系统（CIMS） 并行工程（CE） 精益生产（LP） 敏捷制造（AM） 绿色制造
5.1 虚拟制造技术（VM）
虚拟制造（Virtual Manufacturing，VM）技术是在20 世纪90年代以后，虚拟现实（Virtual Reality，VR）技 术发展成熟以后出现的一种全新的先进制造技术。
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5.2 计算机集成制造系统（CIMS）
5.2.3
ClMS的构成
美国制造工程师协会（SME）1993年提出的CIMS轮图来 说明CIMS的基本结构，如图5-2所示。 第一层是驱动轮子的轴心——顾客。 第二层是企业组织中的人员和群体工作方法。 第三层是信息（知识）共享系统。信息是企业的主要资源， 现代企业的生产活动是依靠信息和知识来组织的。 第四层是企业的活动层，可划分为三大部门和15个功能区。 这15种功能都是企业在市场竞争中必不可少的。 第五层是企业管理层，它的功能是合理配置资源，承担企业 经营的责任。 第六层是企业的外部环境，企业是社会中的经济实体，受到 用户、竞争者、合作者和其他市场因素的影响。
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5.1 虚拟制造技术（VM）
虚拟加工平台的内容包括： ①基于产品技术复合化的产品设计与分析； ②基于仿真的零部件制造设计与分析，包括工艺生成优化、 工具设计优化、刀位轨迹优化、控制代码优化等； ③基于仿真的制造过程碰撞干涉检验及运动轨迹检验——虚 拟加工、虚拟机器人等； ④材料加工成形仿真，包括产品设计、加工成形温度场、应 力场、流动场的分析，加上加工工艺优化等； ⑤产品虚拟装配，根据产品设计的形状特征、精度特征、三 维真实地模拟产品的装配过程，并允许用户以交互方式控制 产品的三维真实模拟装配过程，以检验产品的可装配性。
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5.1 虚拟制造技术（VM）
5.1.3 虚拟制造体系结构
图 5-1 所示为清华大学国家 CIMS 工程技术中心提出的虚拟 制造体系结构，它是一个基于PDM集成的虚拟加工、虚拟生 产和虚拟企业的系统框架结构，归纳出虚拟制造的目标是对 产品的“可制造性”、“可生产性”和“可合作性”的决策 支持。 虚拟制造事实上研究的是产品的可制造性。 可制造性是指所设计的产品的可加工性和可装配性。 可生产性是指企业在已有资源的约束下，如何优化生产计划 和调度，以满足市场或顾客的要求。虚拟制造还为企业动态 联盟的“可合作性”提供支持。
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5.1 虚拟制造技术（VM）
5.1.4 虚拟制造的关键技术
虚拟制造的实现主要依赖于 CAD/CAM/CAE和虚拟现实等 技术。一般可以归结为两个方面，一是侧重于计算机以及虚 拟现实的技术，另一方面是侧重于制造应用的技术。 1．虚拟现实技术 虚拟现实系统是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统， 包括操作者、机器和人机接口三个基本要素。虚拟现实系统 的特征有： （1）自主性 （2）交互性 （3）沉浸感