【正文】 派生出來的具體技術(shù)群。答：計算機輔助設(shè)計（Computer Aided Design，CAD）是20世紀50年代末發(fā)展起來的綜合性計算機應(yīng)用技術(shù)。CAD技術(shù)包含的內(nèi)容有；①利用計算機進行產(chǎn)品的造型、裝配、工程圖繪制以及相關(guān)文檔的設(shè)計；②進行產(chǎn)品渲染、動態(tài)顯示；③對產(chǎn)品進行工程分析，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、運動學(xué)及動力學(xué)仿真等。（1）線框模型 線框模型由一系列空間直線、圓弧和點組合而成，用來描述產(chǎn)品的輪廓外形。（2）表面模型 表面模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是在線框模型的基礎(chǔ)上，增加了有關(guān)面的信息和棱邊的聯(lián)接方向等內(nèi)容。（3）實體模型 實體模型較完整地反映三維實體的幾何信息，它既能消除隱藏線，產(chǎn)生有明暗效應(yīng)的立體圖像；又能進行物性計算，進行裝配體或運動系統(tǒng)的空間干涉檢查，進行有限元分析的前后處理以及多至五軸的數(shù)控編程等作業(yè)。常用的零件特征包括：形狀特征、精度特征、技術(shù)特征、材料特征、裝配特征等。所謂的相關(guān)性設(shè)計就是任何設(shè)計改動，都將及時地反映到設(shè)計過程的其他相關(guān)環(huán)節(jié)上。CAD技術(shù)主要功能是進行產(chǎn)品的設(shè)計造型，為其他功能系統(tǒng)提供了共享的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，成為CIMS或其他制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。標準化技術(shù)國際標準化組織（ISO）制定了“產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型交換標準”（STEP）。 24試論述并行工程的基本概念與設(shè)計方法。并行設(shè)計要求在設(shè)計階段就要考慮產(chǎn)品全生命周期的各個環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的“孤島”式的設(shè)計方法已不能滿足并行設(shè)計的需要。針對設(shè)計方法，基本上可分為兩大類:一類是通過人員協(xié)同集成實現(xiàn)并行化；另一類是通過知識協(xié)同集成實現(xiàn)并行化，研究得比較多的有:面向產(chǎn)品生命周期各/某環(huán)節(jié)的設(shè)計DFX和CAX技術(shù)。25敘述反求工程的含義，簡述反求工程的關(guān)鍵技術(shù)。與傳統(tǒng)的“產(chǎn)品概念設(shè)計→產(chǎn)品CAD模型→產(chǎn)品(物理模型)”的正向工程相反。反求工程的關(guān)鍵技術(shù)有:數(shù)據(jù)測量技術(shù)、數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、模型重構(gòu)及產(chǎn)品制造技術(shù)。只有獲取了高質(zhì)量的三維坐標數(shù)據(jù)，才能生成準確的幾何模型。數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù):對得到的測量數(shù)據(jù)在CAD模型重構(gòu)之前應(yīng)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，主要是為了排除噪聲數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)、精簡和歸并冗余數(shù)據(jù)，通常包括:①噪聲點過濾②數(shù)據(jù)點分區(qū)③數(shù)據(jù)點精簡④數(shù)據(jù)點平滑。26 敘述綠色設(shè)計的主要特征。產(chǎn)品的生命周期包括從資源原料的開發(fā)到產(chǎn)品廢棄報廢的整個過程， 環(huán)境因素是產(chǎn)品設(shè)計的考慮因素之一綠色設(shè)計并不是意味著產(chǎn)品設(shè)計只是面向環(huán)境或者說環(huán)境因素是唯一的考慮因素。所以綠色設(shè)計是在原有的設(shè)計求解過程中又引入了一個環(huán)境變量，從而使設(shè)計過程變得復(fù)雜起來，即是一個更多目標的優(yōu)化求解問題。它是建立在新材料、新能源、信息技術(shù)、自動化技術(shù)等多學(xué)科高新技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，改造了傳統(tǒng)的毛坯成型技術(shù)，使之由粗糙成型變?yōu)閮?yōu)質(zhì)、高效、高精度、輕量化、低成本、無公害的成型技術(shù)。精密成型技術(shù)分為粉末冶金、精密鑄造、精密鍛造、精密沖裁、精密焊接、快速原型技術(shù)等。答：快速原型技術(shù)的特點：（1）快速性。以快速原型為母模的快速模具技術(shù)，能夠在幾天內(nèi)制作出所需材料的實際產(chǎn)品，而通過傳統(tǒng)的鋼制模具制作，至少需要幾個月的時間。在快速成型工藝中，計算機中的CAD模型數(shù)據(jù)通過接口軟件轉(zhuǎn)化為可以直接驅(qū)動快速成型設(shè)備的數(shù)控指令，快速成型設(shè)備根據(jù)數(shù)控指令完成原形或零件的加工。它可以加工復(fù)雜的中空結(jié)構(gòu)且不存在三維加工中刀具干涉的問題，理論上可以制造具有任意復(fù)雜形狀的原形和零件。并且，快速成型技術(shù)在成型過程中無需專用的夾具或工具，成型過程具有極高的柔性，這是快速成型技術(shù)非常重要的一個技術(shù)特征。出現(xiàn)故障，設(shè)備會自動停止，發(fā)出警示并保留當前數(shù)據(jù)?？焖僭凸に嚕海?）利用激光固化樹脂材料的光造型法敏樹脂選擇性固化是采用立體雕刻原理的一種工藝，簡稱SLA，也是最早出現(xiàn)的、技術(shù)最成熟和應(yīng)用最廣泛的快速原型技術(shù)。② 系統(tǒng)工作相對穩(wěn)定。④ 表面質(zhì)量較好，工件的最上層表面很光滑，側(cè)面可能有臺階不平及不同層面間的曲面不平；比較適合做小件及較精細件。SLA快速原型的技術(shù)缺點：① 需要專門實驗室環(huán)境，維護費用高昂。③ 光敏樹脂固化后較脆，易斷裂，可加工性不好；工作溫度不能超過100℃，成形件易吸濕膨脹，抗腐蝕能力不強。同時需對整個截面進行掃描固化，成型時間較長，因此制作成本相對較高。⑥ 需要設(shè)計工件的支撐結(jié)構(gòu)，以便確保在成型過程中制作的每一個結(jié)構(gòu)部位都能可靠定位，支撐結(jié)構(gòu)需在未完全固化時手工去除，容易破壞成型件。LOM可制作一些光造型法難以制作的大型零件和厚壁樣件，且制作成本低廉（約為光造型法的1/2）、速度高（約為木模制作時間的1/5以下），并可簡便地分析設(shè)計構(gòu)思和功能。常用于加工內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單的大型零件及實體件。LOM快速原型技術(shù)的缺點是：① 需要專門實驗室環(huán)境，維護費用高昂。③ 表面比較粗糙，工件表面有明顯的臺階紋，成型后要進行打磨；且紙制零件很容易吸潮，必須立即進行后處理、上漆。⑤ 由于難以（雖然并非不可能）去除里面的廢料，該工藝不宜構(gòu)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。因此，工作過程中需要專職人員職守。SLS快速原型技術(shù)的優(yōu)點是：① 與其他工藝相比，能生產(chǎn)較硬的模具，有直接金屬型的概念。③ 零件的構(gòu)建時間較短，可達到1in/h高度。SLS快速原型技術(shù)缺點是：① 需要專門實驗室環(huán)境，維護費用高昂。 ③ 成形件強度和表面質(zhì)量較差，精度低。④ 零件的表面多孔性，為了使表面光滑必須進行滲蠟等后處理。⑤ 需要對加工室不斷充氮氣以確保燒結(jié)過程的安全性，加工的成本高。33 就目前技術(shù)條件下精密加工和超精密加工是如何劃分的？根據(jù)目前技術(shù)水平及國內(nèi)外專家的看法，對中小型零件的加工形狀誤差△ 和表面粗糙度Ra的數(shù)量級可分為以下檔次。34 超精密加工所涉及的技術(shù)范圍包含哪些？答：（1）超精密加工機理,超精密加工是從被加工表面去除一層微量的表面層，包括超精密切削、超精密磨削和超精密特種加工等。 （2）超精密加工的刀具、磨具及其制備技術(shù),包括金剛石刀具的制備和刃磨、修整等是超精密加工的重要的關(guān)鍵技術(shù)。 （4）精密測量及補償技術(shù),超精密加工必須有相應(yīng)級別的測量技術(shù)和裝置，具有在線測量和誤差補償。因而，超精密加工必須具備各種物理效應(yīng)恒定的工作環(huán)境，如恒溫室、凈化間、防振和隔振地基等。精密和超精密加工方法分類加工機理主要加工方法示例去除加工（分離加工）力學(xué)加工、力濺射電物理加工電化學(xué)加工熱蒸發(fā)、熱擴散 、熱溶解切削、磨削、研磨、拋光、超精加工、珩磨、超聲波加工、離子濺射加工 等離子加工 噴射加工；電火花加工（電火花成型、電火花線切割）；電解加工、蝕刻（電子束曝光）、 化學(xué)機械拋光；電子束加工、激光加工、脫碳處理、氣割 結(jié)合加工附著加工化學(xué)電化學(xué)熱、熱熔化力物理化學(xué)鍍、化學(xué)氣相沉積；電鍍、電鑄；真空蒸鍍、熔化鍍；離子鍍（離子沉積）、物理氣相沉積 注入加工（滲入加工）化學(xué)電化學(xué)熱熱擴散力物理氧化、氮化、活性化學(xué)反應(yīng)；陽極氧化；晶體生長、分子束外延、摻雜、滲碳和燒結(jié)；離子束外延、離子注入連接加工熱物理、電物理化學(xué)激光焊接、氣焊、電焊、快速成型加工；化學(xué)粘接變形加工（流動加工）熱流動、表面熱流動粘滯流動分子定向鍛造、熱流動加工（氣體火焰、高頻電流、熱射線、電子束和激光）；鑄造、液體流動加工（金屬、塑料等壓鑄、注塑）；液晶定向36 試說明超精密切削、超精密磨削加工的特點和各自的適應(yīng)場合。主要用于加工要求低粗糙度和高形狀精度的有色金屬或非金屬零件，如激光或紅外的平面，非球面反射鏡、磁盤鋁基底、VTR輥軸、有色金屬軸套和塑料多面棱鏡等，甚至直接加工納米級表面的硬脆材料。達到1 nm，圓度和圓柱度均為納米級精度。主要用于硬度較高的金屬和非金屬零件，如對加工尺寸及形狀精度要求很高的伺服閥、空氣軸承主軸、陀螺儀超精密軸承、光學(xué)玻璃基片等。0．002μm的表面粗糙度和 0．01μm的圓度。 (1) 精密主軸部件精密主軸部件是超精密機床的圓度基準，也是保證機床加工精度的核心。主軸運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的熱量和主軸驅(qū)動裝置產(chǎn)生的熱量對機床精度有很大影響，故必須嚴格控制溫升和熱變形。(2) 床身和精密導(dǎo)軌床身是機床的基礎(chǔ)部件，應(yīng)具有抗振衰減能力強、熱膨脹系數(shù)低、尺寸穩(wěn)定性好的要求。人造花崗巖是由花崗巖碎粒用樹脂粘結(jié)而成，它不僅具有花崗巖材料的尺寸穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)低、硬度高、耐磨且不生銹的特點，又可鑄造成形，克服了天然花崗巖有吸濕性的不足，并加強了對振動的衰減能力。 (3) 微量進給裝置在超精密加工中，要求微量進給裝置滿足如下的要求：①稍微進給與粗進給分開，以提高微位移的精度、分辨率和穩(wěn)定性；②運動部分必須是低摩擦和高穩(wěn)定性，以便實現(xiàn)很高的重復(fù)精度；③末級傳動元件必須有很高的剛度，即夾固刀具處必須是高剛度的；④工藝性好，容易制造；⑤應(yīng)能實現(xiàn)微進給的自動控制，動態(tài)性能好。超精密加工時工作環(huán)境：工作環(huán)境的任何微小變化都可能影響加工精度的變化，使超精加工達不到精度要求。超穩(wěn)定環(huán)境主要是指恒溫、超凈和防振三個方面。一般要求加工區(qū)溫度和室溫保持在 20土 ℃的范圍內(nèi)。外界振動對超精密加工的精度和粗糙度影響甚大。38 在怎樣的速度范圍下加工屬于高速加工？分析高速切削加工所用解決的關(guān)鍵技術(shù)。例如在試驗室中，鋁合金加工已達6000m/min；而在實際生產(chǎn)中也達到了15005500m/min。超高速加工不但可以大幅度提高零件的加工效率、縮短加工時間、降低加工成本；而且可以使零件的表面加工質(zhì)量和加工精度達到更高的水平。39 超高速切削的包含哪些相關(guān)技術(shù)？答：超高速切削是一種綜合性的高新技術(shù)，超高速切削技術(shù)的推廣應(yīng)用是多項相關(guān)技術(shù)發(fā)展到與之相匹配的程度而產(chǎn)生的綜合效應(yīng)。310 簡述超高速磨削特點及關(guān)鍵技術(shù)？答：超高速磨削技術(shù)特點：( 1) 大幅度提高磨削效率，設(shè)備使用臺數(shù)少；( 2) 磨削力小、磨削溫度低、加工表面完整性好；( 3) 砂輪使用壽命長，有助于實現(xiàn)磨削加工的自動化；( 4) 實現(xiàn)對難加工材料的磨削加工。 （1）超高速砂輪的材料：超高速磨削用砂輪應(yīng)具有強度高、抗沖擊強度高、耐熱性好、微破碎性好、雜質(zhì)含量低等優(yōu)點。（2）超高速砂輪的修整：超高速單層電鍍砂輪一般不需修整。 超高速主軸和超高速軸承 （1）超高速電主軸技術(shù)：超高速磨削主要采用大功率超高速電主軸。 （2）超高速軸承技術(shù)：高速主軸采用的軸承有滾動軸承、氣浮軸承、液體靜壓軸承和磁懸浮軸承幾種形式。 磨削液供給系統(tǒng)超高速磨削常用的冷卻液注入方法有：高壓噴射法，空氣擋板輔助截斷氣流法，氣體內(nèi)冷卻法，徑向射流沖擊強化換熱法等。超高速磨削進給系統(tǒng)隨著高速超高速加工技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外都采用了直線伺服電機直接驅(qū)動技術(shù)。磨削狀態(tài)檢測及數(shù)控技術(shù)利用磨削過程中產(chǎn)生的各種聲發(fā)射源，如砂輪與工件彈性接觸、接合劑破裂、磨粒與工件磨擦、砂輪破碎和磨損、工件表面裂紋和燒傷、砂輪與修整輪的接觸等，可以通過檢測聲發(fā)射信號的變化來對磨削狀態(tài)進行判別和監(jiān)測。311 簡述超高速銑削特點及關(guān)鍵技術(shù)？答：超高速銑削的技術(shù)特點：（1）生產(chǎn)效率高，成本低超高速銑削高硬度鋼的金屬切除率高、沒有手工精加工等耗時的工序，縮短了生產(chǎn)過程，簡化了輔助工作，能使整體加工效率提高幾倍乃至十幾倍，且其能耗低，能源和設(shè)備的利用率高，從而降低了生產(chǎn)成本。（4）適于加工薄壁類精細零件與常規(guī)切削相比，超高速銑削加工時的切削力至少降低30%，尤其是徑向切削力顯著降低，非常有利于薄壁類精細零件的加工。超高速銑削的關(guān)鍵技術(shù)超高速銑削刀具幾何角度：超高速銑削高硬度鋼時，刀具的主要失效形式為刀尖破損，設(shè)計時應(yīng)著重考慮提高刀尖的抗沖擊強度。增大后角可減少刀具的磨損，但后角過大會影響刀具的強度和散熱條件，故也不宜過大。超高速銑削刀具材料：有整體硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、硬質(zhì)合金和立方氮化硼等。特種加工技術(shù)是直接借助電能、熱能、聲能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能以及特殊機械能等多種能量或其復(fù)合施加在工件的被加工部位上以實現(xiàn)材料切除的加工方法，從而實現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等的非傳統(tǒng)加工方法統(tǒng)稱為特種加工。能加工硬的、軟的、脆的、耐熱或高熔點金屬及非金屬材料；2)易獲得良好的表面質(zhì)量，殘余應(yīng)力、熱應(yīng)力、熱影響區(qū)、冷作硬化等均比較?。?)易于加工比較復(fù)雜的型面、微細表面及柔性零件；4)各種加工方法易于復(fù)合形成新的工藝方法，便于推廣和應(yīng)用。目前各種特種加工方法已達數(shù)十種，其中也包含一些借助機械能切除材料， 但又不同于一般切削和磨削的加工方法，如磨粒流加工、液體噴射流加工、磨粒噴射加工、磁磨粒加工等等。313 電火花加工的原理與應(yīng)用。加工原理電火花加工的原理示意圖如圖320所示。調(diào)節(jié)裝置控制工具電極，保證工具與工件間維持正常加工所需的很小放電間隙。灼熱的金屬蒸汽具有很大的壓力，引起劇烈的爆炸，而將熔融的金屬拋出，金屬微粒被液體介質(zhì)冷卻并迅速從間隙中沖走，工件與工具表面形成一個小凹坑（圖320（b、c））。如此周而復(fù)始高頻率地循環(huán)下去，工具電極不斷地向工件進給，得到由無數(shù)小凹坑組成的加工表面，工具的形狀最終被復(fù)制在工件上。每次放電時間極短，使放電產(chǎn)生的熱量來不及傳輸出去，而集中于微小區(qū)域。③火花放電必須具有足夠大的能量密度，且必須在具有一定的絕緣強度的液體介質(zhì)（工作液）中進行。常用的液體介質(zhì)有煤油、礦物油、皂化液或去離子水等。穿孔的尺寸精度主要靠工具電極的尺寸和火花放電的間隙來保證。例如加工鍛模、壓鑄模、擠壓模、膠木模、塑料模等。（3）電火花線切割加工 電火花線切割加工簡稱線切割加工，它是利用一根運動的細金屬絲（～ mm的鉬絲或銅絲）作工具電極，在工件與金屬絲間通以脈沖電流，靠火花放電對工件進行切割加工。加工時，需在電極絲和工件間不斷澆注工作液。如用電火花磨削，