【正文】 而出現(xiàn)了極端制造模式。當前，極端制造已成為制造技術發(fā)展的重要領域，極端制造集中表現(xiàn)在微細制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造和強場（如強能量場）制造，例如：制造空天飛行器、超常規(guī)動力裝備、超大型冶金和石油化工裝備等極大尺寸和極強功能的重大裝備，制造微納電子器件、微納光機電系統(tǒng)等極小尺度和極高精度的產(chǎn)品。綠色制造模式是實現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)長遠發(fā)展的制造模式。（2）綠色生產(chǎn)過程：在整個制造過程，對環(huán)境負面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。（3）產(chǎn)品的回收和循環(huán)再利用：如生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術。八、現(xiàn)代化機械制造系統(tǒng)自動化的關鍵技術主要有哪些？（10分）現(xiàn)代化機械制造系統(tǒng)自動化的關鍵技術主要有：一、制造自動化系統(tǒng)開放式智能體系結構目標是使制造系統(tǒng)具備自組織和并行作用的能力，充分利用分布式計算機技術、網(wǎng)絡技術等，使制造自動化向柔性化、集成化、智能化和全球化方向發(fā)展。三、制造自動化系統(tǒng)的優(yōu)化理論與調(diào)度方法制造系統(tǒng)是一類離散事件動態(tài)系統(tǒng)(Discrete Event Dynamic System，DEDS)，其物流、信息流以及各種資源的規(guī)則、調(diào)度和控制等有獨特的要求。同時，由于實現(xiàn)各種先進的制造哲理和管理策略，如虛擬企業(yè)、敏捷制造、精益生產(chǎn)、準時生產(chǎn)等，作為先進制造模式賴以實現(xiàn)的基礎之一，生產(chǎn)組織與過程優(yōu)化中決策調(diào)度的成功與否對上述目標的實現(xiàn)有著最為直接的影響。虛擬制造哲理的研究為制造企業(yè)敏捷制造提供指導思路，在信息集成基礎上，通過組織管理、技術、資源和人機集成實現(xiàn)產(chǎn)品的開發(fā)過程的集成。六、面向制造自動化的數(shù)控技術的研究數(shù)控技術是自動化技術的基礎及關鍵單元技術，又是精密、高效、高可靠性加工技術的支撐，它正朝著集成化和實用化方向發(fā)展。七、柔性制造技術和智能制造技術的研究柔性制造系統(tǒng)的理論和技術所涉及領域很廣，主要包括：生產(chǎn)調(diào)度理論與算法的研究，主要涉及數(shù)學規(guī)劃、圖論、對策論、排隊論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法、Petri網(wǎng)理論等應用數(shù)學 理論及方法；計算機通信及數(shù)據(jù)庫技術的研究；計算機仿真技術的研究；生產(chǎn)組織及控制模式理論和技術的研究，主要涉及動態(tài)邏輯單元重構理論、多黑板結構模型的智能單元控制理論、系統(tǒng)擾動及再調(diào)度理論和技術、JIT技術、開放式體系結構等；制造資源控制管理理論和技術的研究，主要涉及刀具管理理論及技術、加工設備的實時調(diào)度技術、物料儲運系統(tǒng)如AGV、立體倉庫等的控制技術。九、先進制造智能傳感與檢測的研究智能傳感與檢測研究主要包括智能傳感器、智能傳感和檢測技術以及光纖傳感技術等方面的研究。光纖傳感技術主要研究內(nèi)容為：光波調(diào)制原理、調(diào)制光波信號檢測技術、多傳感器復用技術、多傳感器網(wǎng)絡及通信技術、光纖傳感技術與光纖通信技術的結合原理和方法等。、功能和過程是什么？答：結構：是制造過程所涉及的硬件、軟件、人員所組成的具有特定功能的有機整體。？答：現(xiàn)代設計技術是以滿足應市產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、時間、成本、價格綜合效益最優(yōu)為目的，以計算機輔助設計技術為主體，以知識為依托，以多種科學方法及技術為手段，研究、改進、創(chuàng)造產(chǎn)品活動過程所用到的技術群體的總稱。(2)主體技術：計算機科學與設計技術結合產(chǎn)生技術(3)支撐技術：指現(xiàn)代設計方法學、可信性設計技術、試驗設計技術。？答：把尺寸、形狀、工藝相近似的零件組成一個個零件族(組)，按零件族制訂工藝進行生產(chǎn)制造，擴大了批量，減少了品種，提高了勞動生產(chǎn)率。？答：CAPP是連接CAD與CAM之間的橋梁和紐帶。？ 答：(1)系統(tǒng)要預先對現(xiàn)有零件進行分組。(3)存儲樣件信息文件、樣件標準工藝規(guī)程文件。(5)從標準工藝規(guī)程中篩選派生出當前零件的工藝規(guī)程。？答：創(chuàng)成式系統(tǒng)的工藝規(guī)程是根據(jù)系統(tǒng)的決策邏輯和制造工程數(shù)據(jù)信息生成的。決策邏輯以程序代碼(一般的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng))或者以規(guī)則的形式存入相對獨立的工藝知識庫，供主控程序調(diào)用。？答：派生式CAPP系統(tǒng)的基本原理是將設計好的零件標準工藝進行編號，存儲在計算機中。第二次作業(yè)？答：針對已有樣件，可利用三維數(shù)字化測量儀器準確、快速地測量出產(chǎn)品外形數(shù)據(jù)，在逆向軟件中構建曲面模型，再輸入CAD/CAM系統(tǒng)進一步編輯、修改，由CAM生成刀具NC代碼送至數(shù)控機床（CNC）制作所需模具，或者由快速成型機將樣品模型制作出來。接觸式測量的機械結構及電子系統(tǒng)已相當成熟，有較高的準確性和可靠性。② 測量系統(tǒng)的支撐結構存在靜態(tài)及動態(tài)誤差。④ 以逐點進出方式進行測量，測量速度慢。⑥ 不當?shù)牟僮魅菀讚p害樣件,也會使測頭磨耗、損壞。④ 不少光學測頭具有大的量程。但非接觸式測量也還存在一些缺點：① 測量精度較差。③ 非接觸式測頭是接收工件表面的反射光或散射光，測量結果易受環(huán)境光線及工件表面的反射特性的影響，噪聲較高，噪聲信號的處理比較麻煩。答：(1)隨切削速度提高，單位時間內(nèi)材料切除率增加，切削加工時間減少。(3)切屑以很高的速度排出，切削熱大部分被切屑帶走，給工件的熱量大幅度減少，工件的熱變形相對較小。(5)高速切削可加工淬硬鋼鐵件，？答：(1)高速切削時速度和自動化程度高，要求刀具應具有很高的可靠性。(2)刀具應具有很好的高的耐熱性、抗熱沖擊性能和良好的高溫力學性能。(4)刀具材料應能適應難加工材料和新型材料加工的需要？答：(1)切削力監(jiān)測以控制刀具磨損，機床功率監(jiān)測亦可間接獲得刀具磨損信息；(2)主軸轉速監(jiān)測以判別切削參數(shù)與進給系統(tǒng)間關系；(3)刀具破損監(jiān)測；(4)主軸軸承狀況監(jiān)測；(5)電器控制系統(tǒng)過程穩(wěn)定性監(jiān)測等。(2)刀體結構應盡量避免貫通式刀槽，減少尖角，盡量減少機夾零件的數(shù)量。刀片和刀座的夾緊、調(diào)整結構應盡可能消除游隙，并且要求重復定位性好。刀體與刀片之間的連接配合要封閉，刀片夾緊機構要有足夠的夾緊力。？答：在絕緣液體介質(zhì)中進行，自動進給調(diào)節(jié)裝置使工件與工具電極之間保持適當?shù)姆烹婇g隙，當在電極和工件之間施加很強的脈沖電壓時，就會擊穿介質(zhì)絕緣強度最低處形成瞬間火花放電，電流密度很大，放電區(qū)能量高度集中，瞬時溫度達10000－12000℃，工件和電極表面金屬放電點就被熔化，甚至汽化而被蒸發(fā)。如此反復，電極不斷下降，工件不斷被蝕除，最后就在工件上復制出了電極形狀型腔內(nèi)形，達到成形加工的目的。線切割采用細金屬絲為電極，線切割可以加工帶有一定錐度的型孔或型芯等。？ 答：(1)不需要制造成形電極；(2)不需考慮電極損耗；(3)能加工精密細小、形狀復雜的通孔零件或零件外形；(4)不能加工盲孔(5)一般采用一個電規(guī)準一次加工完成；第三次作業(yè)？答：(1)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)應能實現(xiàn)微進給的自動控制，動態(tài)性能好。(2)電子束加工主要靠瞬時熱效應，工件不受機械力作用，因而不產(chǎn)生宏觀應力和變形。(4)電子束的能量密度高，如果配合自動控制加工過程，加工效率非常高。？答：離子束加工的原理與電子束加工基本類似，也是在真空條件下，將離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)過加速后，撞擊在工件表面上，引起材料變形、破壞和分離。隨著電子和信息技術的發(fā)展，特別是隨著計算機的出現(xiàn)和廣泛應用，制造自動化的概念已擴展為不僅包括用機器代替人的體力勞動和腦力勞動，而且還包括人和機器及制造過程的控制、管理和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以使產(chǎn)品制造過程實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時和潔凈的目標。答：(1)加工系統(tǒng)：組成FMS的自動化加工設備。(3)刀具儲運系統(tǒng)：由刀具庫、刀具輸送裝置和交換機構等組成。(5)檢側與監(jiān)控系統(tǒng)。？答：確定加工對象的類型及范圍；對所確定的加工對象進行工藝分析、制定加工方案；建立系統(tǒng)的功能模型和信息模型；確定設備類型及配置，進行系統(tǒng)總體平面布局設計；確定物流系統(tǒng)方案、控制系統(tǒng)方案、質(zhì)量控制及監(jiān)控方案；計算機通信網(wǎng)絡及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設計；輔助裝置的確定；對系統(tǒng)配置及運行方案進行計算機仿真以確定最佳方案；對系統(tǒng)進行可靠性分析；對系統(tǒng)進行風險分析和經(jīng)濟效益評估等。？答：計算機集成制造系統(tǒng)借助于計算機的硬件、軟件技術，綜合運用現(xiàn)代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、系統(tǒng)工程技術，對企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)、管理、計劃、調(diào)度、經(jīng)營、銷售等整個生產(chǎn)過程中的信息進行統(tǒng)一處理，并對分散在產(chǎn)品設計制造過程中各種孤立的自動化子系統(tǒng)的功能進行有機地集成，并優(yōu)化運行，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量、降低成本，進而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。(2)兩個支撐分系統(tǒng)：① CIMS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；② CIMS計算機通信網(wǎng)絡系統(tǒng)。答：并行工程是集成地、并行地設計產(chǎn)品及其相關的各種過程(包括制造過程和支持過程)的系統(tǒng)方法。？答：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)以產(chǎn)品為中心，通過計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫技術，把企業(yè)生產(chǎn)過程中所有與產(chǎn)品相關的信息和過程集成起來，統(tǒng)一管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)保持一致、最新和安全，從而縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、降低成本、提高質(zhì)量、改善性能，使企業(yè)贏得主動權和競爭優(yōu)勢。答：精益生產(chǎn)的核心內(nèi)容是準時制生產(chǎn)方式，這種方式通過看板管理，成功地制止了過量生產(chǎn)，實現(xiàn)了“在必要的時刻生產(chǎn)必要數(shù)量的必要產(chǎn)品”的目標，從而徹底消除產(chǎn)品制造過程中的浪費，以及由之衍生出來的種種間接浪費，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的合理性、高效性和靈活性。？答：敏捷制造(Agile Manufacturing)，以柔性生產(chǎn)技術和動態(tài)組織結構為特點，以高素質(zhì)、協(xié)同良好的工作人員為核心，實施企業(yè)間網(wǎng)絡集成，形成快速響應市場的社會化制造體系。它主要完成企業(yè)的計劃管理、采購管理、庫存管理、生產(chǎn)管理、成本管理等功能，MRPII可以在周密的計劃下有效地利用企業(yè)的各種資源，控制資金占用、縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本。先進制造技術是制造技術的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展而來,保持了過去制造技術中的有效要素。關鍵詞 ：技術 發(fā)展 趨勢? 先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology）? 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)。主要包括：計算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。? 先進制造技術特點（1）先進制造技術不是一成不變的，而是一個動 態(tài)過程，要不斷吸取各種高新技術成果，并將其滲透 到產(chǎn)品的設計、制造、生產(chǎn)管理及市場營銷的所有領 域及全部過程，并實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的生產(chǎn)。（3）先進制造技術是不僅限于制造過程本身，它涉及到產(chǎn)品 從市場調(diào)研、產(chǎn)品設計、工藝設計、加工制造、售后服 務等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容。（5）先進制造技術是強調(diào)各專業(yè)學科之間的相互滲透、融 合和淡化，并最終消除它們之間的界限。直到18世紀中葉產(chǎn)業(yè)革命以前，制造都是手工作業(yè)和作坊式生產(chǎn)。經(jīng)過100多年的技術積累和市場開拓，到19世紀末制造業(yè)已初步形成。20世紀上半葉，以機械技術和機電自動化技術為基礎的制造業(yè)的生產(chǎn)空前發(fā)展。20世紀中葉（1946年）電子計算機問世。不久計算機又開始用于輔助編制NC機床的加工程序，推出了自動編程工具APT語言（Automatically Programmed tools），此后CNC、DNC、FMC、FMS、CAX、MIS、MRP、MRPⅡ、ERP、PDM、WebM等數(shù)字化制造技術相繼問世和應用。先進制造技術就是在傳統(tǒng)制造技術的基礎上，利用計算機技術、網(wǎng)絡技術、控制技術、傳感技術與機、光、電一體化技術等方面的最新進展，不斷發(fā)展完善。此后，歐洲各國、日本以及亞洲新興工業(yè)化國家如韓國等也相繼作出響應。機械工業(yè)是我國工業(yè)中發(fā)展最快的行業(yè)之一。20世紀80年代以后，隨著市場全球化的進一步發(fā)展，市場競爭變得越來越激烈。在全國范圍內(nèi)，部署了CIMS的若干研究項目，諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結構與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS總體與集成技術、產(chǎn)品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術、網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)庫技術以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進展。因此，與工業(yè)發(fā)達國家相比，我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。? 國外情況.國外先進制造技術的現(xiàn)狀在產(chǎn)品設計方面，普遍采用計算機輔助產(chǎn)品設計(CAD)、計算機輔助工程分析(CAE)和計算機仿真技術；在加工技術方面，巳實現(xiàn)了底層(車間層)的自動化，包括廣泛地采用加工中或數(shù)控技術)、自動引導小車(AGV)等．近10余年來，發(fā)達國家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自動化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統(tǒng)。但在我國，制造業(yè)應用先進制造技術和發(fā)展先進生產(chǎn)模式必須依據(jù)我國國情，在跟蹤、消化國外先進生產(chǎn)模式的基礎上，結合國情，博采眾長來發(fā)展我國的制造業(yè)先進生產(chǎn)模式，推廣現(xiàn)代先進制造技