下载文档原格式
先进制造技术复习题（2013）1、简述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念，比较广义制造与狭义制造的区别。
制造是人类所有经济活动的基石，人类历史发展和文明进步的动力。
制造系统是制造业的基本组成实体制造业是将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、信息、人力等）利用制造技术，通过制造过程，转化为供人们使用或利用的工业品或生活消费品的行业。
广义的制造: 生产过程中从原材料→成品直接起作用的那部分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装配、检验、包装等具体操作（物质流）。
狭义的制造=生产2、论述制造业在国民经济中的地位与作用。
制造业是产业革命的主力军制造业是国民经济的支柱产业制造业是国民经济各部门的装备部3、先进制造技术的形成和发展特点是什么？在世界经济一体化的进程中，制造技术不断汲取、渗透和融合计算机、信息、自动化、材料、生物及现代管理等方面的成果，使传统意义上的制造技术有了质的飞跃，形成了现代先进制造技术的新体系。
先进制造技术的发展特点是精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化。
4、先进制造技术的定义、先进制造系统的内涵、体系结构和特点。
先进制造技术在是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变市场的适应能力和竞争力的制造技术的总称。
先进制造技术主要涉及新型产业及市场需求带动,系统工程及管理科学,信息技术,新能源技术,新材料技术AMT 是一项综合性技术,AMT是一项动态技术,它的特点有:1)集合多学科成果形成一个完整的制造体系2)先进制造技术的动态发展过程3)信息技术对先进制造技术的发展作用4)向超精微细领域扩展5、分析制造业所面临的机遇、挑战和发展趋势。
[改革开放30年来我国制造业的进步1）引进国外先进技术2500多项，占全国的1/3以上。
1. 数控机床的结构组成：程序载体，输入装置，数控装置，主轴控制单元，PLC，强电控制装置，伺服系统，位置检测装置，机床本体，输出装置。
2. 数控系统的工作过程：数控系统接收数控程序(NC代码)，“翻译”NC代码为机器码，把机器码转换为控制信号。
3. 数控机床的分类：按运动轨迹分类：点位控制数控机床，点位直线控制数控机床，轮廓控制数控机床。
按工艺用途分类：一般数控机床，数控加工中心，多坐标数控机床。
按伺服系统的控制方式分类：开环控制数控机床，闭环控制数控机床，半闭环控制数控机床。
4. 数控机床的发展趋势：加工高速化，高精度化；控制智能化；加工网络化；数控系统的开放化；并联机床；STEP-NC。
5. 插补的概念：数控装置依据编程时的有限数据，按照一定的计算方法，用基本线型拟合出所需要轮廓的轨迹，边计算边根据计算结果向各坐标轴进行脉冲分配，从而满足加工要求的过程。
6. 插补的分类：脉冲增量插补和数据增量插补。
脉冲增量插补分为：数字脉冲乘法器；逐点比较法；数字积分法；矢量判别法；比较积分法；直接函数法；加密判别法。
数据增量插补分为：直线函数法；扩展数字积分法；二阶递归扩展函数积分法；双数字积分插补法；ITM 法。
按数学模型分类：一次直线插补和二次插补；按结构：硬件插补和软件插补。
7. 逐点比较法的插补原理：当刀具按照要求的轨迹运动时，每走一步都要将加工点的瞬时坐标与规定的图形轨迹相比较判断一下偏差，根据比较的结果确定下一步的移动方向；如果加工点走到图形外面去了，那么下一步就要向图形里面走；如果加工点在图形里面，则下一步要向图形外面走，以缩小偏差。
8. 四个节拍：偏差判别；坐标进给；偏差计算；终点判别。
9. 逐点比较法直线插补的象限处理：为适用于四个象限的直线插补，在偏差计算时，无论哪个象限直线，都用其坐标的绝对值计算。
当F≥0时，应往X轴绝对值增大的方向进给，当F＜0时，应往Y轴绝对值增大的方向进给。
一.数控机床的产生与发展•数控系统： NC à CNC à多CPU集散式控制 , 开放式结构体系•伺服系统：步进à直流伺服à交流伺服à全数字交流伺服•控制接口：脉冲à模拟电压(电流) à总线通信•插补算法：脉冲增量à数字增量二.数控技术的基本概念及知识体系•【数控技术】应用数控技术对机床工作过程进行自动控制的技术。
【数控机床】对包括机床在内的工作机械进行控制的装备称为数控装备，采用数控技术对加工过程进行控制的机床称为数控机床。
•优点：o可以加工复杂型面工件o自动化程度高，劳动强度低o柔性高，适应性强o效率高，减小辅助时间和机动时间o加工质量稳定o有利于生产管理的现代化•CNC系统组成o CNC装置：计算机+接口+PLCo输入输出设备和控制介质o伺服单元、驱动装置和测量装置三.数控机床的分类▪按控制刀具与工件相对运动的轨迹分类o点位控制数控机床(位置控制)o轮廓控制数控机床(连续控制)•按加工精度分类：普通机床——精密机床——超精机床•按伺服驱动系统的控制方式分类o开环控制系统▪信号流是单向的，故系统稳定性好；▪精度相对闭环系统来讲不高；▪步进电机驱动。
▪结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉。
o半闭环控制系统▪半闭环数控系统的位置采样点是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度进行检测；▪只包括少量机械传动环节，稳定性虽不如开环系统，但比闭环要好；▪螺距误差和反向间隙▪结构简单、调试方便、精度也较高o全闭环控制系统▪精度高；▪系统不稳定；▪复杂、调试较难、成本高。
•按加工工艺及用途分类o切削加工类：数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、FMC等。
o成型加工类：数控折弯机、数控冲裁机等。
o特种加工类：数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等。
o其它类型：数控装配机、数控测量机、机器人等。
数控技术在机械制造自动化中的进展运用随着科技的不断发展和进步，数控技术在机械制造自动化中的应用也越来越广泛。
数控技术是一种以数字化控制为基础的自动化加工技术，它将数字化的数据通过计算机控制传递到机床等设备上，实现对加工过程的精细控制和自动化操作。
在机械制造领域，数控技术已经成为不可或缺的一部分，对提高生产效率、降低成本、提高产品质量和实现个性化定制生产起到了至关重要的作用。
本文将从数控技术的发展历程、应用领域和未来趋势等方面进行探讨，以期更好地了解数控技术在机械制造自动化中的进展运用。
一、数控技术的发展历程数控技术的发展可以追溯到20世纪50年代，当时美国麻省理工学院的MIT研究人员首次提出了数控机床的概念。
随后，经过数十年的不断研究和发展，数控技术逐渐成熟并开始在实际生产中得到广泛应用。
1980年代，随着计算机技术的普及和进步，数控技术得到了进一步的发展，更加便捷和高效的数控系统开始得到应用。
自此以后，数控技术在机械制造领域的应用逐渐扩大，成为生产自动化和智能制造的重要技术手段。
二、数控技术在机械制造中的应用领域1.数控机床数控机床是数控技术在机械制造中最为典型和广泛应用的领域之一。
它通过计算机控制系统实现对机床各轴的运动控制，利用精密的控制算法和高精度的传感器，可以实现对工件的精密加工。
数控机床在金属加工、零部件加工、模具制造等领域具有重要的应用价值，可以大大提高生产效率和加工精度，降低人工成本和减少废品率。
2.数控雕刻机数控雕刻机是利用数控技术进行雕刻加工的专用设备，它能够实现对木材、塑料、玻璃和金属等材料的精细雕刻和加工。
在广告制作、工艺品制作和雕刻加工等领域，数控雕刻机已经成为不可或缺的生产工具，可以实现对复杂曲面的加工和细致图案的雕刻，极大地拓展了工艺品制作的设计和加工能力。
3.数控焊接机器人数控焊接机器人是将数控技术应用到焊接设备上的一种自动化设备，它利用数控系统控制焊接火焰的运动轨迹和焊接能量，实现对焊缝的精准焊接。
数控技术的发展一、数控技术的基本概念自从上20世纪中叶数控技术创立以来，它给机械制造业带来了革命性的变化，数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国家的战略技术，基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重要基础性产业。
机床数控技术：“用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。
数控机床是采用了数控技术的机床。
数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用代码，或其它符号编码指令规定的程序。
二、数控技术的产生1.世界上第一台数控机床世界上第一台数控机床于1952年诞生，美国麻省理工学院为一台立式铣床装上了一套采用电子管元件的数控装置，成功地实现了同时控制三轴的运动，而这台机床则被认为是世界上第一台数控机床。
2.数控技术发展的几个重要阶段第一代数控（1952-1959年）：采用电子管构成的硬件数控系统；第二代数控（1959-1965年）：采用晶体管电路为主的硬件数控系统；第三代数控（1965年开始）：采用小、中规模集成电路的硬件数控系统；第四代数控（1970年开始）：采用大规模集成电路的小型通用电子计算机数控系统；第五代数控（1974年开始）：用微型计算机控制的系统；第六代数控（1990年开始）：采用工控PC机的通用CNC系统。
三、数控技术的发展趋势数控技术不仅给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。
尽管十多年前就出现了高精度、高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：1.机床的高速化、精密化、智能化、微型化发展随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用，高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点，在模具制造等领域的应用也日益广泛。
机床数控技术复习资料机床数控技术复习资料机床数控技术是现代制造业的关键技术之一，它通过计算机控制系统对机床进行自动化操作，提高了生产效率和产品质量。
本文将从数控技术的基本原理、应用领域以及未来发展趋势等方面进行复习资料的整理。
一、数控技术的基本原理数控技术的基本原理是通过计算机控制系统对机床进行指令输入和运动控制。
首先，需要将加工工艺参数输入计算机系统，包括加工路径、切削速度、进给量等。
然后，计算机系统会根据这些参数生成控制程序，并将其传输给数控装置。
数控装置会解析控制程序，将其转换为机床能够理解的指令信号，并通过伺服系统控制机床的运动。
最终，机床按照指令信号进行切削、进给等操作，完成加工任务。
二、数控技术的应用领域数控技术广泛应用于各个制造行业，包括航空航天、汽车、电子、模具等。
在航空航天领域，数控技术可以用于加工飞机零部件，提高零部件的精度和可靠性。
在汽车制造领域，数控技术可以用于汽车车身、发动机等零部件的加工，提高汽车的性能和品质。
在电子制造领域，数控技术可以用于印刷电路板的加工，提高电子产品的稳定性和可靠性。
在模具制造领域，数控技术可以用于模具的加工，提高模具的精度和寿命。
三、数控技术的优势和挑战数控技术相比传统的机械加工具有诸多优势。
首先，数控技术可以实现自动化生产，减少了人工操作的繁琐和错误率。
其次，数控技术可以提高加工精度和重复性，保证产品的质量稳定性。
此外，数控技术还可以实现多种复杂的加工操作，如曲面加工、螺旋加工等，提高了加工的灵活性和效率。
然而，数控技术也面临一些挑战。
首先，数控机床的投资成本较高，对企业的资金压力较大。
其次，数控技术的应用需要专业的技术人才，对企业的人力资源要求较高。
此外，数控机床的维护和保养也需要一定的技术水平，增加了企业的运营成本。
四、数控技术的未来发展趋势随着信息技术的快速发展，数控技术也在不断创新和进步。
未来，数控技术将朝着更加智能化、高效化的方向发展。
《数控加工工艺与编程》习题集一、填空题1.数控机床按伺服系统的控制方式可分为（开环系统）、（闭环系统）、（半闭环系统）。
2.NC机床的含义是数控机床，CNC机床的含义是（计算机数字控制）机床，FMS 的含义是 ( 柔性制造系统 ) ，( CIMS ) 的含义是计算机集成制造系统。
3.在数控编程时，使用（刀具半径补偿）指令后，就可以按工件的轮廓尺寸进行编程，而不需按照刀具的中心线运动轨迹来编程。
4.圆弧插补时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫（顺时针圆弧），反之称为（逆时针圆弧）。
5.按控制运动的方式分类，数控机床可分为点位控制数控机床、（直线控制）和（轮廓控制）等三种。
6.对于数控机床，规定（平行于主轴方向）的坐标轴为Z轴，取刀具远离工件的方向为正方向+Z，X轴为（水平、平行于工件装夹面、垂直于Z轴），Y坐标轴垂直于X及Z坐标。
7.数控加工程序是由若干（程序段）组成，每个（程序段）是由若干个指令字组成，指令字代表某一信息单元。
8.数控机床的坐标系采用（右手迪卡尔直角）坐标系。
它规定直角坐标X、Y、Z三者的关系及其正方向用（右手定则）来判定。
9.数控程序中的每个指令字由（地址符）和（数字）组成，它代表机床的一个位置或一个动作，指令字是程序中指令的最小单位。
10.对刀点既是程序的（起点），也是程序的（终点）。
为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。
11.在数控铣床上加工整圆时，为避免工件表面产生刀痕，刀具从起始点沿圆弧表面的（切线方向）进入，进行圆弧铣削加工；整圆加工完毕退刀时，顺着圆弧表面的（切线方向）退出。
12.在轮廓控制中，为了保证一定的精度和编程方便，通常利用刀具（长度）和（半径）补偿功能。
13.数控机床坐标系三坐标轴X、Y、Z及其正方向用（右手定则）判定，X、Y、Z各轴的回转运动及其正方向+A、+B、+C分别用（右手螺旋法则）判断。
14.在精铣内外轮廓时，为改善表面粗糙度，应采用（顺铣）的进给路线加工方案。
文献综述引言数控机床作为一种高精度的自动化机床，综合运用了电子、计算机、自动控制和机床制造等领域的先进技术，为适应加工技术的发展，数控机床在高速化、高精度化、复合加工、计算机的开放型和联网管理等技术方面取得了很大的进步，其中以单片机技术为核心的机床控制系统在国内工业生产中起着巨大的作用，它很好解决了现代制造中的各种问题。
采用数控机床，提高机械工业的数控化率，是当前机械制造业技术改造，技术更新的必由之路，现代数控机床已成为柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）以及计算机集成制造系统（CIMS）和无人化工厂（FA）中不可缺少的基础设备。
今后，计算机集成制造、虚拟制造、绿色制造、敏捷制造、并行工程、异地诊断等各种新技术都会与数控技术共同发展，这将成为211[～世纪制造业发展的一个主要潮流。
]2数控技术的发展及概述随着计算机的高速发展，传统的制造业开始了根本性的变革，各个发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。
目前数控系统正发生根本性变革，由专用开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。
在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型；在智能化基础上，综合运用了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程可以自动修正、调节与补偿各种参数，实现在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。
]3[90年代以来，PC机技术发展迅速，性能价格比不断提高，各个系统制造商纷纷研究基于PC的数控系统]4[，并有大量产品推出。
基于PC的数控系统开创了数控发展史上的崭新篇章，并迅速成为数控市场上的主流产品。
目前世界数控机床消费趋势已从初期的数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主。
随着计算机技术、网络技术的日益普遍运用，数控机床走向网络化、集成化，已成为必然趋势和发展方向。
一、名词解释1、系统：由相互联系、相互作用和相互制约的各个要素组成且具有一定功能的整体。
2、制造（狭义和广义）：是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质和工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。
狭义：生产车间内与物流有关的加工和装配过程3、自动化制造系统：是由一定范围的加工对象、一定的制造柔性、一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。
4、加工中心：是在一般数控机床的基础上增加刀库、自动换刀装置甚至零件更换装置而形成的一类更复杂，但用途更广，效率更高的数控机床。
5、柔性制造系统6、计算机集成制造系统：是以系统工程理论为指导，强调信息集成和适度自动化，以过程重组和机构精简为手段，在企业信息系统的支持下，将制造企业的全部要素（人、技术、经营管理）和全部经营活动集成为一个有机的整体，实现以人为中心的柔性化生产，使企业在新产品开发、产品质量、产品成本、相关服务、交货期和环境保护等方面均取得整体最佳的效果。
7、人机一体化制造系统：就是人与具有适度自动化水平的制造装备和控制系统共同组成的一个完整系统，各自执行自己最擅长的工作，人与机器共同决策、共同作业，从而突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局，形成新一代人机有机结合的适度自动化制造系统。
8、自动化立体仓库：是一种先进的仓储设备，其目的是将物料存放在正确的位置以便随时向制造系统供应物料。
9、工业机器人：一种有蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下，自动完成运输任务的物料运载工具。
10、AGV：一种有蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下，自动完成运输任务的物料运载工具。
11、三坐标测量机：是一种检测工件尺寸误差、几何误差以及复杂轮廓形状的自动检测装置。
12、成组技术：将企业生产的多种产品、部件和零件按照特定的相似性准则分类归族，并在分类的基础上组织产品生产的各个环节，从而实现产品设计制造工艺和生产管理的合理化。
