中南大学先进制造技术

《先进制造技术》试题
考试说明：
1.首先下载试题及《标准答卷模版》，完成答题后，答卷从网上提交。

2.答卷电子稿命名原则：学号.doc。

如：11031020512002.doc。

3.网上提交截止时间：2014年6月17日18：00。

试题：
一、AMST多层次先进制造技术体系由哪几个部分组成？（15分）
二、为什么有了数控机床，还要有FMS？（20分）
三、什么是MPR？（15分）
四、SLS技术的原理是什么？（15分）
五、查阅相关文献，撰文分析我国机械制造业在运用先进制造技术中存在的问题，然后综合运用所学给出解决对策。

要求字数不少于600字。

（35分）
《先进制造技术》答卷
本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。

签名_______吴尚_______
学号_____13031070016126___专业_机械设计制造及其自动化（铁道机车方向）学习中心____太原学习中
心_________
一、AMST多层次先进制造技术体系由哪几个部分组成？
答：第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术。

铸造、锻压、焊接、热处理、
表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术，这些基础
工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、清洁基础制造技术是先进只要技术的核心及
重要组成部分。

这些基础技术主要有精密下料、精密塑性成形、精密铸造、精密加工、
精密测量、毛坯强韧化、精密热处理、优质高效连接技术、功能性防护涂层及各种与设
计有关的基础技术、各种现代管理技术。

第二个层次是新型的制造单元技术。

这是在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而
形成的崭新制造技术，如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、
系统管理技术、CAD/CAM、清洁生产技术、新材料成型加工技术、激光与高密度能源加
工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。

第三个层次是先进制造集成技术。

这是应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的，如 FMS、CIMS\IMS 以及虚拟制造技术等。

二、为什么有了数控机床，还要有FMS？
答：FMS被定义为：“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统
等组成的自动化制造系统。

它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变
化迅速进行调整，以适应多品种、中小批量生产。

”其优点：
（1）工序集中如选用多功能机床、加工中心等，以减少工位数和减轻物流负担，保
证加工质量。

（2）控制功能强、扩展性好如选用模块化结构，外部通信功能和内部管理功能强，
有内装可编程序控制器，有用户宏程序的数控系统，以易于与上下料、检测等辅助装置
连接和增加各种辅助功能，方便系统调整与扩展，以及减轻通信网络和上机控制器的负
载。

（3）高刚度、高精度、高速度选用切削功能强，加工质量稳定，生产效率高的机床。

（4）使用经济性好如导轨油可回收，段、排屑处理快速、彻底等，以延长刀具使用
寿命。

节省系统运用费用，保证系统能安全、稳定、长时间无人值守而自动运行。

（5）操作性、可靠性、维修性好机床的操作、保养与维修方便，使用寿命长。

（6）自保护性、自维修性好如设有切削过载保护、功率过载保护、行程与工作区域限制等。

异轨和各相对运动件等无须润滑或能自动加入润滑，有故障诊断和预警功能。

（7）对环境的适应性与保护性好对工作环境的温度、适度、噪声、粉尘等要求不高，各种密封件性能可靠】无渗漏，冷却液不外溅，能及时排除烟雾、异味，噪声、振动小，能保护良好的生产环境。

（8）其它如技术资料齐全，起床上的各种显示、标记等清楚，起床外形、颜色美观且与系统协调。

三、什么是MPR?
答：MPR即材料去除成型，是快速成型技术中的一种。

四、SLS技术的原理是什么？
答：SLS技术即选择性激光烧结，是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。

其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。

整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成，工作时粉末缸活塞（送粉活塞）上升，由铺粉辊将粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。

粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉.控制激光束再扫描烧结新层。

如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。

最后，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。

对于金属粉末激光烧结，在烧结之前，整个工作台被加热至一定温度，可减少成型中的热变形，并利于层与层之间的结合。

五、查阅相关文献，撰文分析我国机械制造业在运用先进制造技术中存在的问题，然后
答：综合运用所学给出解决对策。

要求字数不少于600字。

现代制造业已不仅仅是一个原有的古老工业，而是一个用先进制造技术进行了改造、充实和发展的多学科交叉和综合的充满生命力的工业，所以先进制造技术又对现代制造业起着重要的作用。

目前，中国成为世界瞩目的制造大国；但是，我国还说不上是制造强国，近40年来，科技飞速发展、市场竞争加剧、社会需求多样化的大趋势，加速了产品的更新换代，激化了传统多品种生产的固有矛盾，使得如何改变传统多品种、小批量生产的落后面貌，成为各国制造技术进步中的重要课题。

因为制造业是工业的基础，也是直接创造社会财富的基础，是人类生存所不可缺少的行业。

世界上各个国家在经济上的竞争，可以说主要是制造技术的竞争。

在多品种、中小批量生产方式中，先进制造技术可以很快将发明成果制造成产品，首先占领市场。

先进制造技术可提高原有产品的质量、降低成本等，可获得明显的经济效益。

因此可以说，先进制造技术是提高产品市场竞争力的基本保证。

未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化的方向发展。

1、精密化，指加工精度及其发展, 20世纪初，超精密加工的误差是10微米，70―80
年代为0.01微米，现在仅为0.001微米，即1纳米。

现代高新技术产品需要高精度制造，社会的发展对机械产品的质量提出了越来越高的要求。

这决定了发展精密加工、超精密加工技术是机械制造未来的一个重点。

2、柔性化, 是指生产特需产品的制造技术，必须达到“极”的要求。

例如，能在
高温、高压、高湿、强冲击、强磁场、强腐蚀等条件下工作，或有高硬度、大弹性等特点，或极大、极小、极厚、极薄、奇形怪状的产品等，都属于特需产品。

3、网络化, 制造技术的网络化是先进制造技术发展的必由之路。

制造业在市场竞
争中，面临多方的压力,采购成本不断提高，产品更新速度加快，市场需求不断变化，全球化所带来的冲击日益加强等等。

制造技术的网络化会导致一种新的制造模式，即虚拟制造组织，这是由地理上异地分布的、组织上平等独立的多个企业，在谈判协商的基础上，建立密切合作关系，形成动态的“虚拟企业”或动态的“企业联盟”。

此时，各企业致力于自己的核心业务，实现优势互补，实现资源优化动态组合与共享。

4、虚拟化，就是自动化。

它是减轻、强化、延伸、取代人的有关劳动的技术或手段。

自动化总是伴随有关机械或工具来实现的。

可以说，机械是一切技术的载体，也是自动化技术的载体。

今天的自动化的内涵与水平已远非昔比，从控制理论、控制技术，到控制系统、控制元件等等，都有着极大的发展。

自动化已成为先进制造技术发展的前提条件。

5、智能化，制造技术的智能化是制造技术发展的前景。

可以说智能制造作为一种模式，是集自动化、集成化和智能化于一身，并具有不断向纵深发展的高技术含量和高技术水平的先进制造系统，也是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统。

6、清洁化，清洁化就是“绿色”制造。

人类必须从各方面促使自身的发展与自然界和谐一致，制造技术也不例外。

制造业的产品从构思开始，到设计、制造、销售、使用与维修，直到回收、再制造等各阶段，都必须充分顾及环境保护与改善。

不仅要保护与改善自然环境，还要保护与改善社会环境、生产环境以及生产者的身心健康。

7、集成化, 主要指：①现代技术的集成。

机电一体化是个典型，它是高技术装备的基础。

②加工技术的集成。

特种加工技术及其装备是个典型，如激光加工、高能束加工、电加工等等。

③企业的集成，即管理的集成，包括生产信息、功能、过程的集成，也包括企业内部的集成和企业外部的集成。

这是一个崭新的充满活力的领域，作用难以估量。