【正文】 八、機器人化制造技術的研究機器人是一種高度柔性化的自動化設備，未來的典型制造工廠將是計算機網(wǎng)絡控制的包含多個機器人加工單元的分布式自主制造系統(tǒng)，工業(yè)機器人(IR)、智能加工中心(IMC)、坐標測量機(CMM)、自動導引小車(AGV)均被視為“智能機器”，這些智能機器依據(jù)不同的要求有機地組成機器人化制造單元，實現(xiàn)多元化產(chǎn)品生產(chǎn)。對這類系統(tǒng)的更精確的描述、分析和控制，需要在離散事件動態(tài)系統(tǒng)理論方面進一步突破。綠色制造主要體現(xiàn)在：（1）綠色產(chǎn)品設計：使產(chǎn)品在生命周期內都符合環(huán)保、健康、能耗低、資源利用率高的要求。虛擬制造生產(chǎn)模式虛擬制造生產(chǎn)模式是利用制造過程計算機模擬和仿真來實現(xiàn)產(chǎn)品的設計和研制的模式，即在計算機中實現(xiàn)的制造技術。智能制造模式該模式是在制造生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，應用智能制造技術和系統(tǒng)，以一種高度柔性和高度集成的方式，通過計算機模擬專家的智能活動，進行分析、判斷、推理、構思和決策，以便取代或延伸制造過程中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進行了完善、繼承和發(fā)展。七、先進制造生產(chǎn)模式有哪些主要特點？主要的先進制造生產(chǎn)模式有哪些？（10分）先進制造模式的先進性表現(xiàn)在企業(yè)的組織結構合理、管理手段得當、制造技術領先、市場反應快、客戶滿意度高、單位產(chǎn)品成本低等諸多方面。，減少風險，可實時地根據(jù)市場需求低成本地改變產(chǎn)品。非傳統(tǒng)加工技術主要種類：化學加工(CHM)、電化學加工(ECM)、電化學機械加工(ECMM)、電火花加工(EDM)、電接觸加工(RHM)、超聲波加工(USM)、激光束加工(LBM)、離子束加工(IBM)、電子束加工(EBM)、等離子體加工(PAM)、電液加工(EHM)、磨料流加工(AFM)、磨料噴射加工(AJM)、液體噴射加工(HDM)及各類復合加工等。十九、工業(yè)藝術造型設計在保證產(chǎn)品實用功能的前提下,用藝術手段按照美學法則對工業(yè)產(chǎn)品進行造型活動,對工業(yè)產(chǎn)品的結構尺寸、體面形態(tài)、色彩、材質、線條、裝飾及人際關系等因素進行有機的綜合處理,從而設計出優(yōu)質美觀的產(chǎn)品造型。十二、疲勞設計 疲勞就是材料、零件和構件在循環(huán)加載下，在某點或某些點產(chǎn)生局部的永久性損傷，并在一定循環(huán)次數(shù)后形成裂紋、或使裂紋進一步擴展直到完全斷裂的現(xiàn)象。智能優(yōu)化設計突破了傳統(tǒng)的優(yōu)化設計的局限，它更強調人工智能在優(yōu)化設計中的作用。強調產(chǎn)品開發(fā)人員一開始就考慮產(chǎn)品從概念設計到消亡的整個生命周期里的所有相關因素的影響，把一切可能產(chǎn)生的錯誤、矛盾和沖突盡可能及早地發(fā)現(xiàn)和解決，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質量。（3）創(chuàng)造性是建立在先進的設計理論及工具，能充分發(fā)揮設計者的創(chuàng)造性思維，運用各種手段和方法，開發(fā)出創(chuàng)造性的產(chǎn)品。三、現(xiàn)代設計技術的核心因素及發(fā)展特點有哪些？ 列舉一些主要設計技術方法。，人們用大批量生產(chǎn)的組織形式以高效的生產(chǎn)設備、高效的工藝技術去制造單件小批的零件，降低生產(chǎn)成本，成組技術（Group Technology簡稱GT）就應運而生。（一）工業(yè)應用的技術，機械、電子、信息、材料及能源技術成果，綜合應用于制造過程。（10分）定義：先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology，簡稱為AMT）是指微電子技術、自動化技術、信息技術等先進技術給傳統(tǒng)制造技術帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。整個工業(yè)制造設備的骨干都是外國產(chǎn)品，這暴露了我國工業(yè)化的虛弱性。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計算機仿真技術為基礎，集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體，是一項由多學科知識形成的綜合系統(tǒng)技術。為了達到快速應變能力，虛擬企業(yè)的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。（2）精密工程。目前，在美國并行工程已到了推廣應用階段，在虛擬制造方面也有商品化軟件投入市場，在這方面我們存在巨大的差距，主要表現(xiàn)在：研究工作方面，科研經(jīng)費緊缺，科研力量分散，科研成果難以推廣應用，人才流失嚴重；企業(yè)方面，企業(yè)的整體素質不高，管理工作落后，科研能力薄弱，當面臨國際競爭時大多難以為繼，很難在現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)方面花費過多，而且受企業(yè)人員素質的制約，一些先進的技術還不易取得立竿見影的效果，這些都挫傷了企業(yè)應用先進制造技術的熱情；國家政策方面，雖然國家對制造業(yè)十分重視，但是，由于我國當前正處在改革過程中，多種機制同時運行，多方利益難以協(xié)調，在資金使用上往往顧此失彼，而且國家財政困難，也難以使用重金支持現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究?，F(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的研究范圍應該介于國家攀登計劃和國家攻關計劃之間。先進制造 技術雖然仍大量應用于加工和裝配過程，但在其制造過程中還綜合應用了設計技術、自動化 技術、系統(tǒng)管理技術等。如成組技術（CT）、系統(tǒng)集成技術（SIT）、獨立制造島（AMI）、計算機集 成制造系統(tǒng)（CIMS）等。選擇性激光燒結則使用粉末材料。激光加工、電子束加工、離子束加工都是利用高能量密度的束流作為熱源，對材料或構件進行加工的技術，又稱為高能束加工。四個功能系統(tǒng): 1）工程設計自動化分系統(tǒng)2）管理信息分系統(tǒng)（MIS）3）CIMS制造自動化分系統(tǒng)(MAS)4)CIMS質量保證分系統(tǒng) 質量保證分系統(tǒng)的目標: ；。柔性制造系統(tǒng)一般由三個子系統(tǒng)組成：加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和控制與管理系統(tǒng)。分類:（1）現(xiàn)代設計技術（2）先進制造工藝技術（3）自動化技術（4）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術 發(fā)展趨勢: 自動化技術制造技術的自動化包括產(chǎn)品設計自動化、企業(yè)管理自動化、加工過程自動化和質量控制過程自動化。（2）說明是否可以采用完全的綠色設計替代傳統(tǒng)的設計；不能。以UG軟件為設計研究平臺，運用其復合建模、鈑金建模、虛擬裝配等相關參數(shù)化設計方法，建立發(fā)動機蓋鎖的虛擬樣機模型，并運用UG的Motion模塊進行運動學仿真分析，發(fā)揮虛擬樣機軟件的特長。7．擴展柔性：能根據(jù)生產(chǎn)的需要組建和擴展生產(chǎn)能力。2．工藝柔性：能以多種工藝方法加工某一零件組的能力。一、簡述超精密加工方法的加工環(huán)境要求n 要求恒溫、恒濕、潔凈、隔絕振動n（1）潔凈度：在高潔凈室內進行加工，無灰塵。制造商將發(fā)現(xiàn)，最好的產(chǎn)品不是他們?yōu)榭蛻粼O計的，而是他們和客戶一起設計的。要想滿足客戶的越來越高的要求和期望，最好的方法是把客戶吸收到產(chǎn)品設計和制造的流程中來。通常要求潔凈度為100級（）以上的潔凈室。如鏜、銑、鉆、鉸、攻螺紋等加工。三、簡述PDM系統(tǒng)的體系結構。虛擬樣機技術可以減少實物模型和樣機的投入，避免設計缺陷，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本和制造成本（1）說明綠色設計有何不同于通常產(chǎn)品設計的特征；n 設計目標。因為綠色設計成本大，技術要求高等諸多要求，因此現(xiàn)在還不能實現(xiàn)完全（3）為利于產(chǎn)品的后期維修和使用后的回收處理，還應該在設計過程中考慮哪些因素？ 可維修性和可回收性五、1豐田系統(tǒng)是建立在準時化觀念上的拉動式生產(chǎn)模式，以應付小訂單多品種的挑戰(zhàn)豐田消除浪費、減少非增值活動的各種措施2精益生產(chǎn)：在同步生產(chǎn)的基礎上，強調縮短生產(chǎn)周期；提高資源利用率；需求驅動 正確的確定價值就是以客戶的觀點來確定企業(yè)從設計到生產(chǎn)到交付的全部過程，實現(xiàn)客戶需求的最大滿足。制造系統(tǒng)的自動化 突出特點是采用信息技術，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中的信息集成，人、技術和管理三者的有效集成。加工系統(tǒng)的配置互替形式（并聯(lián)）、互補形式（串聯(lián)）和混合形式（并串聯(lián)）三種。兩個支撐分系統(tǒng): 計算機網(wǎng)絡分系統(tǒng) , 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫：就是以一定的組織方式將相關的數(shù)據(jù)組織在一起存放在計算機存儲器上形成的、能為多個用戶共享的、與應用程序彼此獨立的一組相關數(shù)據(jù)的集合。超聲波加工 主要是磨粒的撞擊作用超聲波加工 適合于加工硬脆材料，尤其是不導電的非金屬材料。超高速加工技術常用的刀具材料有：涂層刀具 金屬陶瓷刀具 立方氮化硼（CBN）刀具聚晶金剛石（PCD）刀具 超高速切削機床 電主軸采用陶瓷滾動球軸承 磁懸浮軸承PDM技術的發(fā)展可以分為以下三個階段：配合CAD工具的PDM系統(tǒng)、專業(yè)PDM系統(tǒng) 產(chǎn)生和PDM的標準化階段。四個大類：一是現(xiàn)代設計技術，是根據(jù)產(chǎn)品功能要求，應用現(xiàn)代技術和科學知識，制定方案 并使方案付諸實施的技術。先進制造技術比傳統(tǒng)的制造技術更加重視技術與管理的結合，更加 重視制造過程組織和管理體制的簡化以及合理化，從產(chǎn)生了一系列先進的制造模式，并能 實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。與攀登計劃研究項目相比較，它更注重成果的應用性，盡可能將技術產(chǎn)業(yè)化，并推動我國制造業(yè)的現(xiàn)代化進程；與國家攻關計劃相比較，它更注重解決我國制造業(yè)發(fā)展中的關鍵的共性問題、前瞻性問題和示范性問題。綜上所述，發(fā)展我國的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)應該以企業(yè)的需求為動力，通過政府的政策和計劃的協(xié)調，繼續(xù)深入開展并行工程、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造的研究與應用，并利用分布式網(wǎng)絡化研究中心，組織各地區(qū)的科研力量，集中突破與現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)密切相關的如STEP標準的應用、CORBA規(guī)范的推廣、企業(yè)過程重構理論的研究等具有重大戰(zhàn)略意義的理論研究工作，逐步使現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)成為我國制造業(yè)的靈魂。（3）傳統(tǒng)加工方法的改進與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。實現(xiàn)敏捷制造的技術基礎包括：1． 大范圍的通訊基礎結構，要求在全國范圍內建立工廠信息網(wǎng)絡和準時信息系統(tǒng)（JustInTimeInformation）。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防的措施，從而達到產(chǎn)品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。機械制造業(yè)是一個國家的脊椎和脊柱，中國今后如果不把腰桿鍛煉硬了，挺直了，那么整個經(jīng)濟和國防都是虛弱的。具體地說，就是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體所產(chǎn)生的技術、設備和系統(tǒng)的總稱。（Numerical Control），簡稱數(shù)控（NC），是用數(shù)字量及字符作為加工的指令，實現(xiàn)自動控制的技術。（FMSFlexible Manufacturing System），是以計算機為控制中心實現(xiàn)自動完成工件的加工、裝卸、運輸、管理的系統(tǒng)。（15分）現(xiàn)代設計技術的核心因素：質量、時間和成本。（