【正文】 一般認(rèn)為CIMS可由經(jīng)營管理信息系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)自動化系統(tǒng)、制造自動化系統(tǒng)和質(zhì)量保證信息系統(tǒng)四個功能分系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫管理兩個分系統(tǒng)組成。 并行工程的定義并行工程是一種對產(chǎn)品及相關(guān)過程包括制造過程和支持過程進(jìn)行并行的、一體化設(shè)計(jì)的工作模式這種模式可使產(chǎn)品開發(fā)人員一開始就能考慮到從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品銷亡的整個產(chǎn)品生命周期中的所有因素包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶要求。具有以下的一些特征⑴功能一致性 ⑵結(jié)構(gòu)相似性 ⑶組織的靈活性 ⑷集成化 1敏捷制造快速調(diào)整自己增強(qiáng)市場多變能力在“競爭合作協(xié)同”機(jī)制下實(shí)現(xiàn)對市場作出靈活反應(yīng)的一種生產(chǎn)制造模式。 社會基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 需要社會為虛擬公司提供培訓(xùn)、中介等服務(wù)環(huán)境。 集成化包括信息集成、智能集成、串并行工作機(jī)制集成和人機(jī)集成等多種形式的集成。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 借助于音像和傳感裝置虛擬展示現(xiàn)實(shí)生活中各種過程虛擬未來產(chǎn)品及其制造過程從感官和視覺上使人獲得完全如同真實(shí)的感受。制造業(yè)將制造資源利用＿＿＿＿，通過＿＿＿＿，轉(zhuǎn)化為供人們使用或利用的＿＿＿或＿＿＿＿的行業(yè)。”現(xiàn)代制造技術(shù)的四個基本特征是＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿。 CIMS是一種基于CIM哲理構(gòu)成的＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿的制造系統(tǒng)。 （ ）表面粗糙度值越小，加工表面的微觀幾何形狀精度就越高。 （ ）用三爪自定心卡盤裝夾工件，夾緊力大，且能自動定心，不需要找正。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造裝配、檢驗(yàn)出廠、售后服務(wù)。采集、加工處理、信息流、物流、物流、信息流。按照人們所需的目的，運(yùn)用知識和技能，利用客觀物資工具，將原材料物化為人類所需產(chǎn)品的工程技術(shù)。(1)信息科學(xué)技術(shù) (2)生物科學(xué)技術(shù) (3)新能源科學(xué)技術(shù) (4)新材料科學(xué)技術(shù) (5)環(huán)境科學(xué)技術(shù) (6)航空航天科學(xué)技術(shù) (7)海洋科學(xué)技術(shù) (8)先進(jìn)制造科學(xué)技術(shù) (9)管理科學(xué)技術(shù)(10)認(rèn)知科學(xué)技術(shù)1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠 2）從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式3）柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù) 1）在發(fā)達(dá)國家中,制造業(yè)創(chuàng)造了約60%的社會財(cái)富、約 45%的國民經(jīng)濟(jì)收入。先進(jìn)制造技術(shù)第一章 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展及體系結(jié)構(gòu)一、 制造系統(tǒng)的定義和內(nèi)涵（P1） 制造系統(tǒng)的定義：制造過程及其所涉及的硬件、軟件和人員組成的一個將制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品（含半成品）的有機(jī)過程。二、 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、技術(shù)構(gòu)成及特點(diǎn)（P10） 先進(jìn)制造技術(shù)的定義（內(nèi)涵）：先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息（計(jì)算機(jī)與通信、控制理論、人工智能等）、能源及現(xiàn)代化系統(tǒng)管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。四、 如何理解制造業(yè)信息化及其關(guān)鍵技術(shù)？？？答：制造業(yè)信息化將信息技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合，可以改善制造企業(yè)的經(jīng)營、管理、產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的創(chuàng)新能力，降低消耗，帶動產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)工具的創(chuàng)新、企業(yè)管理模式的創(chuàng)新、制造技術(shù)的創(chuàng)新以及企業(yè)間協(xié)作關(guān)系的創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和企業(yè)管理的信息化、生產(chǎn)過程控制的智能化、制造裝備的數(shù)控化以及咨詢服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，全面提升我國制造業(yè)的競爭力。針對這些因素，發(fā)展我國先進(jìn)制造技術(shù)大概有如下舉措：調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，扶植中小企業(yè)，增加知識投入，發(fā)展知識經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)學(xué)科交叉，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。并行設(shè)計(jì)（P70）1）、（并行工程）CD：并行設(shè)計(jì)是一種對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行和集成設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化工作模式，這其思想是在產(chǎn)品開發(fā)的初始階段，即規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，就以并行的方式綜合考慮其壽命周期中所有后續(xù)階段，包括工藝規(guī)劃、制造、裝配、試驗(yàn)、經(jīng)銷、運(yùn)輸、使用、維修、保養(yǎng)直至回收處置等環(huán)節(jié)，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。協(xié)同設(shè)計(jì)（P27）：不同的設(shè)計(jì)人員之間、不同的設(shè)計(jì)組織之間、不同的部門工作人員之間、通過全球性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享、實(shí)時交互協(xié)同參與，合作設(shè)計(jì)，從而提高設(shè)計(jì)效率，避免不必要的重復(fù)工作。 2）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（P80） （1）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的材料選擇與管理 （2）產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì) （3）產(chǎn)品的可拆卸設(shè)計(jì) （4）綠色產(chǎn)品的成本分析 （5）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫 3）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)（P82） （1）面向環(huán)境的設(shè)計(jì)技術(shù)DFE (Design For Environment ) （2）面向能源的設(shè)計(jì)技術(shù) （3）面向材料的設(shè)計(jì)技術(shù) （4）人機(jī)工程設(shè)計(jì)技術(shù)：以人機(jī)工程學(xué)理論為基礎(chǔ)第三章 先進(jìn)制造工藝技術(shù)一、 先進(jìn)制造工藝技術(shù)定義、發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢（P91） 先進(jìn)制造工藝技術(shù)定義：先進(jìn)制造工藝技術(shù)就是機(jī)械制造工藝不斷變化和發(fā)展后所形成的制造工藝技術(shù)，包括了常規(guī)工藝經(jīng)優(yōu)化后的工藝，以及不斷出現(xiàn)和發(fā)展的新型加工方法。21世紀(jì)，加工制造技術(shù)的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢大致是：先進(jìn)精密超精密加工技術(shù)、特種加工技術(shù)、超高速切削及超高速磨削技術(shù)、微型機(jī)械加工技術(shù)、新一代制造裝備技術(shù)及虛擬制造技術(shù)等。 現(xiàn)代切割技術(shù)（P124）：激光切割、等離子弧切割、超聲切割、高壓水射流切割。? 電子束表面處理：電子束表面相變強(qiáng)化處理，電子束表面重熔處理，電子束表面合金化處理，電子束表面非晶化處理等。? 表面熱處理與表面化學(xué)熱處理的復(fù)合強(qiáng)化處理。? 離子輔助涂覆。實(shí)現(xiàn)超高速加工技術(shù)的的核心關(guān)鍵技術(shù)主要有：超高速切削、磨削機(jī)理，超高速主軸單元制造技術(shù)，超高速進(jìn)給單元制造技術(shù)，超高速刀具、磨具，超高速機(jī)床支承及輔助單元制造技術(shù)，以及超高速加工測試技術(shù)等。技術(shù)關(guān)鍵：? 滾珠軸承高速主軸:106r/min，? 液體靜壓軸承高速主軸:轉(zhuǎn)速特征值可達(dá)1106，軸徑為30mm的主軸，其最高轉(zhuǎn)速可達(dá)30000r/min以上? 空氣靜壓軸承高速主軸:106r/min，回轉(zhuǎn)誤差在50nm以下，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)100000r/min。（P159）薩洛蒙指出：在常規(guī)的的切削速度范圍內(nèi)，切削溫度隨切削速度的增大而提高，但是，當(dāng)切削速度達(dá)到某一數(shù)值Ve之后，切削速度再增加，切削溫度反而降低；Ve之值與工件材料有關(guān)，對每種工件材料，存在一個速度范圍，在這個速度范圍內(nèi)，由于切削溫度太高，任何刀具都無法承受，切削加工不可能進(jìn)行，這個范圍被稱之為“死谷”。 高速切削對機(jī)床的要求1） 主軸轉(zhuǎn)速高、功率大。3） 主軸和工作臺運(yùn)動都要有極高的加速度。2）、目前，高速切削加工常用刀具材料有：聚晶金剛石（PCD）材料、立方氮化硼（CBN）材料、陶瓷刀具（Al2OSi3N4）、金屬陶瓷、涂層刀具、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、粉末冶金高速鋼等。2）高速磨削的技術(shù)關(guān)鍵：（1）高速主軸：滾珠軸承高速主軸，液體靜壓軸承高速主軸，空氣靜壓軸承高速主軸，磁浮軸承高速主軸，電主軸；（2）磨床結(jié)構(gòu)：盡可能組合多種磨削功能，實(shí)現(xiàn)在一臺磨床上完成全部的磨削工序；高動態(tài)精度、高阻尼、高抗震性和熱穩(wěn)定性；高自動化和可靠的磨削過程；（3）高速磨削砂輪：砂輪基體的機(jī)械強(qiáng)度必須承受高速磨削時的磨削力；高速磨削時的安全可靠性；外觀鋒利，磨粒（立方氮化硼與金剛石）突出高度大，以便容納大量的長切屑；結(jié)合劑（多孔陶瓷和電鍍鎳）必須具有很高的耐磨性，以減少砂輪磨損。 超精密加工：~，~，如金剛石刀具超精密切削、超精密磨料加工、超精密特種加工和復(fù)合加工等，使用于精密元件、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)元件、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的制造，目前超精密加工的精度正處在亞納米級工藝，正在向納米級工藝發(fā)展。 納米技術(shù)的主要內(nèi)容：1）納米測量技術(shù)；2）納米級加工技術(shù)；3）納米級器件；4）納米材料；5）微型機(jī)械和微型機(jī)電系統(tǒng)；6）納米生物學(xué)。（P173）游離磨料加工是指在加工時，磨料或微粒不是固結(jié)在一起，呈游離狀態(tài)。 超精密加工裝備的特點(diǎn)（P176）高精度、高剛度、高穩(wěn)定性、抗振性好、控制性好。LIGA技術(shù)（P183） LIGA技術(shù)是一種由半導(dǎo)體光刻工藝派生出來的采用光刻方法一次生產(chǎn)三維空間微機(jī)械構(gòu)件的方法。六、簡述電火花、激光束、電子束、離子束（P195）、高壓水射流加工（P128）的原理與特點(diǎn)。（工件在光熱效應(yīng)下產(chǎn)生的高溫熔融和沖擊波的綜合作用過程）激光束加工的特點(diǎn)：1）它屬于高能束流加工，不存在工具磨損更換問題；2）幾乎可以加工任何材料；3）屬非接觸加工，無明顯機(jī)械力；4）加工速度快，熱影響區(qū)??；5）易實(shí)現(xiàn)加工過程自動化；6）可通過玻璃、空氣及惰性氣體等透明介質(zhì)加工；7）輸出功率大小可調(diào)，可用于精密微細(xì)加工；8）加工時不產(chǎn)生振動噪聲，加工效率高。離子束加工的特點(diǎn)：1）加工主要靠離子束的微觀機(jī)械撞擊，可實(shí)現(xiàn)納米級的加工；2）真空加工污染少，特別適宜加工易氧化的材料；3）加工應(yīng)力小，熱變形小，加工表面質(zhì)量高；4）設(shè)備費(fèi)用高、成本高，加工效率低。電子束加工的特點(diǎn)：1）可實(shí)現(xiàn)極其微細(xì)的聚焦，可實(shí)現(xiàn)亞微米和毫微米級的精密微細(xì)加工；2）電子束加工主要靠瞬時熱效應(yīng)，工件不受機(jī)械力作用，不產(chǎn)生宏觀應(yīng)力和變形；3）加工材料范圍廣；4）加工效率高；5）真空加工無污染，加工表面不易氧化；6）成套設(shè)備價格昂貴。電火花加工的特點(diǎn)：1）可加工五高（高強(qiáng)度、高硬度、高韌性、高脆性和高純度）導(dǎo)電材料；2）加工時無明顯機(jī)械力，適用于低剛度工件和微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工；3）脈沖參數(shù)可調(diào)節(jié)，可在同一臺機(jī)床上進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工；4）電火花加工后的表面呈現(xiàn)凹坑，有利于貯油和降低噪聲；5）效率低于切削加工；6）放電過程中有部分能量消耗在工具電極上，損耗電極，影響精度。（在用LIGA技術(shù)進(jìn)行光刻過程中，一張預(yù)先制作的模板上的圖形被映射到一層光刻掩膜上，掩膜中被光照部分的性質(zhì)發(fā)生變化，在隨后的沖洗過程中被熔解，剩余的掩膜即是待生成的微結(jié)構(gòu)的負(fù)體，在接下來的電鍍成形過程中，從電解液中析出來的金屬填充到光刻出的空間而形成金屬微結(jié)構(gòu)）。光刻技術(shù)（P181） 光刻加工是用照相復(fù)印的方法將光刻掩膜上的圖像印制在涂有光致抗蝕劑（光刻膠）的薄膜或基材表面，然后進(jìn)行選擇性腐蝕，刻蝕出規(guī)定的圖形。研磨是在被加工表面和磨具之間置以游離磨料和潤滑液，使被加工表面和磨具產(chǎn)生相對運(yùn)動并加壓，磨料產(chǎn)生切削、擠壓作用，達(dá)到改善表面質(zhì)量效果。其中固結(jié)磨料加工主要有：超精密砂輪磨削和超硬材料微粉砂輪磨削、超精密砂帶磨削、ELID磨削（電解在線修整超精密鏡面磨削）、雙端面精密剝削以及電泳磨削等。其加工方法大多已不是傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法，而是注入原子分子單位加工等方法。四、超精密加工技術(shù)（P166） 精密加工：加工精度在10~，~，如金剛車、金剛鏜、研磨、超精細(xì)加工、砂帶磨削、鏡面磨削和冷壓加工等。 （3）陶瓷刀具的特點(diǎn)：優(yōu)良的紅硬性，適用于高速切削；適用于加工淬硬材料及其他難加工材料低的化學(xué)親和性；高耐磨性使刀具壽命更長優(yōu)良的加工表面質(zhì)量(4）金屬陶瓷的特點(diǎn)：在高溫高硬度下可用高速切削、優(yōu)良的抗氧化性，刀具壽命更長、切削速度范圍廣. 高速磨削1）高速磨削的特點(diǎn)：磨削速度高、在材料切除率不變的條件下，可降低單一磨粒的切削深度，從而減小磨削力，降低表面粗糙度，提高生產(chǎn)效率。5） 要有其他配合高速度的部件，如快速刀具交換、快速工件交換以及快速排屑等裝置以及高速下的安全保護(hù)、監(jiān)測措施等。2） 進(jìn)給量和快速行程速度高。隨著切削速度的提高，切屑形式依次為：弧形切屑、墊圈型螺旋切屑、條狀切屑、短條切屑、碎斷切屑。? 磁浮軸承高速主軸:轉(zhuǎn)速特征值達(dá)4106r/min，是滾珠軸承主軸的兩倍，如主軸最高轉(zhuǎn)速相同，則磁浮主軸可采用較大軸徑，有較高剛性（約為滾珠軸承主軸的10倍）和較大承載能力。（）優(yōu)點(diǎn)：加工時間可縮短35倍；提高生產(chǎn)效率；表面粗糙度降低；輪廓精度提高；減少拋光時間；減少輔助時間；在同一工序上即可完成粗、精加工；可直接加工淬硬材料，實(shí)現(xiàn)“以切代磨”；可加工很薄的薄壁；降低加工成本。? 離子注入與氣相沉積復(fù)合表面改性。? 鍍覆層與熱處理的復(fù)合處理工藝。? 離子注入表面改性2）表面覆層技術(shù)（P147）? 熱噴涂技術(shù)：火焰噴涂，電弧噴涂，等離子噴涂，爆炸噴涂等。 表面工程：(P139)1) 表面改性技術(shù)(P139)? 等離子體表面處理：離子滲氮，離子滲碳，離子碳氮共滲，離子滲金屬。 精確高效金屬塑性成形（P106）：超塑性成形、等溫成型、輥鍛技術(shù)、楔橫軋技術(shù)、粉末成形等工藝。 先進(jìn)制造工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀（P91）現(xiàn)狀：加工精度不斷提高、加工速度得到提高、材料科學(xué)促進(jìn)制造工藝變革、重大技術(shù)裝備促進(jìn)加工制造技術(shù)的發(fā)展、優(yōu)質(zhì)清潔表面工程技術(shù)獲得進(jìn)一步發(fā)展、精密成形技術(shù)取得較大發(fā)展、熱成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)研究有一定發(fā)展。DFM（面對制造的設(shè)計(jì)）：（P776）1）DFM定義：該技術(shù)是在設(shè)計(jì)過程中考慮如何適應(yīng)企業(yè)現(xiàn)有的制造條件和限制，根據(jù)存儲在計(jì)算機(jī)中有關(guān)企業(yè)車間制造加工條件的數(shù)據(jù)庫，自動對初步的產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行可制造性檢驗(yàn)，把檢驗(yàn)結(jié)果反饋給設(shè)計(jì)人員，從而使他們能夠不斷調(diào)整和修改設(shè)計(jì)，使其滿足制造條件的要求。DFMA是面向制造的設(shè)計(jì)DFM（Design For Manufacturing）和面向裝配的設(shè)計(jì)DFA（Design For Assembly）的合稱。2）、現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的特(P87)：設(shè)計(jì)范疇的擴(kuò)展化；設(shè)計(jì)