第一篇：數(shù)字化設(shè)計與制造蘇春版課后答案

《數(shù)字化設(shè)計與制造》

第一章

數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)引論

1、數(shù)字化開發(fā)技術(shù)包含哪些核心技術(shù)。

以CAD、CAE、CAPP、CAM為基礎(chǔ)、為核心 2.產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)的主要環(huán)節(jié)。

3.數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化制造、數(shù)字化仿真的內(nèi)涵。數(shù)字化設(shè)計與制造涵蓋： 數(shù)字化設(shè)計(DD)

CAD：概念化設(shè)計、幾何造形、工程圖生成及相關(guān)文檔

CAE：有限元分析（FEM）、優(yōu)化設(shè)計

DS：虛擬裝配、運動學(xué)仿真、外觀效果渲染等等 數(shù)字化制造(DM)

CAPP：毛壞設(shè)計、加工方法選擇、工藝路線制定、工序設(shè)計、刀夾具設(shè)計

CAM： NC圖形輔助編程（GNC）、加工仿真檢驗 數(shù)字化制造資源管理(MPR、ERP）

數(shù)字化設(shè)計與制造數(shù)字信息集成管理（PDM、CIMS、PLM）

4.產(chǎn)品的數(shù)字化開發(fā)技術(shù)與傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)相比，有哪些區(qū)別，有哪些優(yōu)點？ 產(chǎn)品的市場競爭：

?

產(chǎn)品的的復(fù)雜性不斷增加(功能綜合)?

產(chǎn)品的生命周期不斷縮短,開發(fā)周期短 ?

產(chǎn)品的設(shè)計風(fēng)險增加 ?

社會環(huán)境對產(chǎn)品的影響

現(xiàn)代好產(chǎn)品的標(biāo)志: TQCSE（T 時間更短 Q 質(zhì)量更好

C 成本更低

S 服務(wù)質(zhì)量更好 E 更環(huán)保）

5、與傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計與制造方法相比，數(shù)字化設(shè)計與制造方法有哪些優(yōu)點？

提高設(shè)計效率，改進(jìn)設(shè)計質(zhì)量，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期，改善信息管理，提高企業(yè)的競爭力

第三章

數(shù)字化設(shè)計與制造系統(tǒng)的組成

1.數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化制造技術(shù)大致經(jīng)歷了哪些發(fā)展階段？有哪些發(fā)展趨勢

準(zhǔn)備及醞釀階段(20世紀(jì)50年代)：出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床；為數(shù)控機(jī)床開發(fā)自動編程工具語言APT 2D時代(20世紀(jì)60年代)：計算機(jī)輔助繪圖，提高繪圖質(zhì)量和效率；方便圖紙管理；平面分析計算 CAD/CAM一體化(20世紀(jì)70-80年代)：3D建模

統(tǒng)一數(shù)字模型；CAE廣泛應(yīng)用；CAD、CAM通過；無圖紙生產(chǎn)；數(shù)字信息交換接口

數(shù)字信息集成管理

（90年代開始）：產(chǎn)品信息、數(shù)據(jù)集成管理 PDM，智能化，分布式網(wǎng)絡(luò)化，CIMS，PLM 數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展趨勢：

利用基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM集成技術(shù),以實現(xiàn)全數(shù)字化設(shè)計與制造

CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM技術(shù)與ERP、SCM、CRM結(jié)合，形成企業(yè)信息化的總體構(gòu)架

通過Internet、Intranet及Extranet將企業(yè)的各種業(yè)務(wù)流程集成管理

虛擬工廠、虛擬制造、動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟、敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造以及制造全球化

2、數(shù)字化設(shè)計與制造系統(tǒng)的支撐軟件組成。）支撐軟件

?

圖形處理軟件二維圖形的生成、編輯、修改、尺寸標(biāo)注和圖形的輸入輸出 ?

幾何造型軟件：線框、曲面、實體（特征）模型的造形設(shè)計、編輯 ? 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：存儲系統(tǒng)指定數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的完整、有效、安全、共享性，并便于修改擴(kuò)充 支撐軟件一般有商品軟件，有集成型和單功能型二種：

集成型：Pro/E

UG

I-DEAS

CATIA

CAX’A 單功能型：AutoCAD

Ansys

MasterCAM

ORACLE

3、數(shù)字化設(shè)計與制造系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件組成 CAD/CAM常用的操作系統(tǒng)：

1）unix+X-windows

(常用于大、中、小型機(jī)或圖形工作站）2）MS-windows

(常用于單用戶系統(tǒng)）3）windowsNT Linux

(常用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)））系統(tǒng)軟件

? 操作系統(tǒng)：存儲器管理、CPU管理、I/O管理、文件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫管理

? 編譯系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)：支持用戶開發(fā)應(yīng)用軟件；常用開發(fā)工具：匯編語音、VB、VC++、C++、Fortran ? 診斷系統(tǒng)：對系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行診斷維護(hù)

4、數(shù)字化設(shè)計與制造系統(tǒng)的主要硬件。

硬件：計算機(jī)、輸入、輸出設(shè)備和數(shù)據(jù)交換通信接口

5、工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本功能

6、數(shù)字化設(shè)計與制造系統(tǒng)的軟件應(yīng)具備的功能 大型集成支撐軟件的功能：

1）建模功能：2D建模、3D建模、特征建模

2）分析與優(yōu)化設(shè)計：FE分析；機(jī)械運動學(xué)分析；動力學(xué)運動分析；裝配檢驗 3）數(shù)控編程功能：模具設(shè)計；GNC；后置處理

4）數(shù)據(jù)管理功能：工程數(shù)據(jù)管理；模型數(shù)據(jù)交換接口 5）提供專用功能開發(fā)環(huán)境

7、企業(yè)在數(shù)字化設(shè)計與制造系統(tǒng)配置中應(yīng)考慮哪些問題 ？

軟件系統(tǒng)選型需考慮的因素：(1)系統(tǒng)的性能價格比(2)系統(tǒng)的開放性(3)系統(tǒng)的擴(kuò)展能力(4)可靠性和維護(hù)性(5)第三方軟件的支持(6)供應(yīng)商的經(jīng)營狀況發(fā)展趨勢

數(shù)字化設(shè)計與制造系統(tǒng)選型：(1)需求分析(2)性能分析(3)編寫需求建議書

8、協(xié)同工作環(huán)境在數(shù)字化設(shè)計與制造系統(tǒng)的作用 第四章

產(chǎn)品數(shù)字化造型技術(shù)

1.什么產(chǎn)品造型技術(shù)?經(jīng)歷哪幾個發(fā)展階段? 產(chǎn)品數(shù)字化造型技術(shù)概述

? 產(chǎn)品造型也稱產(chǎn)品建模，即建立產(chǎn)品的數(shù)字模型

? 根據(jù)需要，可建立產(chǎn)品的線框、曲面、實體或特征數(shù)字模型 ? 產(chǎn)品的數(shù)字化建模一般在建模功能軟件的界面上逐步建立完成的

? 不同的建模軟件的建模方法是不盡相同的，提供的用戶界面也不同，數(shù)字模型的表達(dá)也不相同 ? 產(chǎn)品數(shù)字化模型是產(chǎn)品開發(fā)的基礎(chǔ)、核心 2.描述幾何形體的幾何元素有哪些種類？ 基本幾何元素:點、邊、面、環(huán)、體、殼…

3.線框、曲面、實體和特征造型各有哪些特點? 線框造型——線框模型（Frame Model）

1、線框模型是用邊和點來描述和表達(dá)物體的

2、由于線框模型所需的信息少，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，對硬件要求不高，顯示響應(yīng)速度快，是早期或簡單系統(tǒng)的建模方式。

3、由于線框模型沒有面的概念，故無法進(jìn)行消隱，使模型出現(xiàn)位置多義性和形狀的多義性；線框模型是含信息最少最簡單的三維幾何模型。

現(xiàn)在研究熱點：線框模型自動轉(zhuǎn)換為三維實體模型 曲面造型——表面模型（Surface Model）

（1）表面模型是用物體的表面來表達(dá)物體的；

（2）曲面建模方法適合于表曲面不能用簡單的數(shù)學(xué)模型表達(dá)的物體的述。

復(fù)雜曲面表達(dá)方法：通過離散點來構(gòu)造過這些點或逼近這些點的光滑過渡曲面。

常用方法：貝賽爾（Bezier）曲線、曲面；B樣條曲線、曲面 ；孔斯（Coons）曲線、曲面；非均勻有理B樣條（NURBS）曲線、曲面

（3）表面模型包含物體形狀的較多信息，但不能直接得到物體的物理特性（質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量。。）

（4）由表面模型較容易得到物體的實體體模型

實體建模——實體模型（Solid Model）

實體模型是利用一些基本體素，通過集合運算（布爾運算）表達(dá)物體的

（1）基本體素：1）長方體、圓柱體、球體、錐體、圓環(huán)體等等2）平面掃描體3）整體掃描體

（2）布爾運算（集合運算

Boolean）：1）并（join）“U” 2）交（and）“∩”3）差（cut）“”

三維實體表示方法 1）邊界表示法：

體通過面表達(dá)、面通過邊表達(dá)、邊通過點表達(dá)、點通過三個坐標(biāo)表達(dá)

采用這種方法有：CATIA、EUCLID 等等

優(yōu)點：表達(dá)信信息全面、修改容易。

缺點：信息量大且有冗余。

2）構(gòu)造立體幾何法：

由基本體素，通過布爾運算來表示實體

優(yōu)點：表達(dá)方便、直觀，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單。

缺點：對復(fù)雜表面的物體難于表達(dá)。

3）混合模式：

這即是1）與 2）的混合表達(dá)模式，這種方法是現(xiàn)代造型CAD/CAM軟件常用的方法

還應(yīng)指出：現(xiàn)休的大型造型軟件都含有這幾種幾何建模方法，在使用時，可視需要選用合適的建模方法。

特征造型的特點：

1)特征造型有利于完整表達(dá)產(chǎn)品的技術(shù)及生產(chǎn)管理信息

2)特征造型有利于體現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計意圖,產(chǎn)品的數(shù)字模型更易理解

3)特征造型有利于后續(xù)如分析、工藝設(shè)計、加工、檢驗工作

4）特征造型有利于產(chǎn)品設(shè)計和工藝方法的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化

5）特征造型有利于產(chǎn)品的智能化設(shè)計和制造 4.曲面造型與實體造型各有哪些方法？ 幾種曲面生成法（常用CAD/CAM軟件）：1）線性拉伸面2）直紋面3）旋轉(zhuǎn)面4）掃描面5）蒙皮面 5.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型及其功能。

6.數(shù)字化設(shè)計軟件中的關(guān)鍵技術(shù)與研究熱點分別有哪些？ 數(shù)字化設(shè)計軟件中的關(guān)鍵技術(shù)

參數(shù)化設(shè)計：能有效提高模型生成及修改的速度，對于形狀或功能相似的產(chǎn)品設(shè)計更是具有重要意義。對于裝配體的修改也很方便。

智能化設(shè)計：智能化是產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計的目標(biāo)。但目前智能化水平還不能滿足設(shè)計的需要。目前的自動捕捉關(guān)鍵點、自動標(biāo)注尺寸及公差，自動生成材料吸細(xì)表，裝配體的相關(guān)部件自動修改等都是智能化的體現(xiàn)。

基于特征設(shè)計：特征設(shè)計能更好應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計的加工工藝信息和工程特征信息。

單一數(shù)據(jù)庫與相關(guān)性設(shè)計：產(chǎn)品模型的全部信息來自同一個數(shù)據(jù)庫。這樣可以保證任何改動，都及時反映到設(shè)計過程的其它相關(guān)的環(huán)節(jié)上，從面實現(xiàn)相關(guān)設(shè)計，有利于減少設(shè)計中的差錯，縮短開發(fā)周期。NURBS幾何造型技術(shù)：NURBS—非均勻有理B樣條曲線是一種精確表示形體幾何信息的方法。它采用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)形式表示曲線、曲面以及精確的二次曲線、曲面，從而簡化系統(tǒng)的管理，提高了曲面的構(gòu)造成能力和編輯能力。

數(shù)字化設(shè)計軟件與其它開發(fā)、管理系統(tǒng)集成：1）數(shù)字化設(shè)計軟件與數(shù)字化仿真、數(shù)字化制造、數(shù)字化管理軟件模塊集成，為企業(yè)提供了一體化解決方案。2）將數(shù)字化造成型和設(shè)計技術(shù)的算法、功能模塊及系統(tǒng)，以專用芯片的形式加以固化，以提高設(shè)計效率。3）基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)異地、異構(gòu)系統(tǒng)的企業(yè)產(chǎn)品集成化設(shè)計。

標(biāo)準(zhǔn)化：標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)從根本上解決異構(gòu)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息的交換問題。國際規(guī)定了STEP標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)字化設(shè)計軟件中的研究熱點：計算機(jī)輔助概念設(shè)計、計算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計、海量信息的存儲、管理和檢索；支持設(shè)計創(chuàng)新；與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成；計算機(jī)安全。

7.什么是產(chǎn)品數(shù)據(jù)？常用的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)有哪些？ 各有什么優(yōu)缺點？ 產(chǎn)品數(shù)據(jù):是指產(chǎn)品數(shù)字模型的全部信息。常用產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)： 初始圖形轉(zhuǎn)換規(guī)范（IGES）：IGES的缺點：

1）由于IGES規(guī)定描述的實體不夠，無法描述產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的全部信息，某些數(shù)據(jù)會丟失。

2）不能轉(zhuǎn)換屬性信息。

3）層的信息經(jīng)常丟失。

4）不能將兩個零部件的信息存放到一個文件中。

5）IGES產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量較大，使得許多CAX系統(tǒng)難以處理。

6）IGES產(chǎn)生的過程中發(fā)生的錯誤難以確定，常需要人工處理IGES文件。產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)（STEP）：為克服產(chǎn)品數(shù)字模型數(shù)據(jù)信息交換問題，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出了產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，簡稱STEP標(biāo)準(zhǔn)。STEP的概念模型

由于STEP標(biāo)準(zhǔn)著眼于未來，定義十分詳細(xì)。

STEP標(biāo)準(zhǔn)中產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)信息分為三層，共7種類別。

三層：應(yīng)用層、邏輯層、物理層

七類：描述方法、通信集成資源、應(yīng)用集成資源、應(yīng)用協(xié)議、實現(xiàn)方法、一致性測試、抽象測試集 DXF：DXF是AutoCAD軟件支持的中間文件格式。DXF文件采用ASCⅡ碼格式，第五章

數(shù)字化仿真技術(shù)

1.什么是仿真？仿真有哪些類型？

計算機(jī)仿真是在計算機(jī)內(nèi)建立實際系統(tǒng)的計算機(jī)數(shù)字模型，通過仿真軟件驅(qū)動實際系統(tǒng)的計算機(jī)數(shù)字模型運行工作，進(jìn)行觀察和考核實驗。

數(shù)字化仿真分類:按仿真的模型不同，分為物理仿真、數(shù)學(xué)仿真、物理-數(shù)學(xué)仿真 2.數(shù)字化仿真在產(chǎn)品開發(fā)中的作用?舉例說明 仿真技術(shù)在產(chǎn)品研制中的應(yīng)用:

概念化設(shè)計：對設(shè)計方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析及可行性研究，選擇合理設(shè)計方案

設(shè)計建模：建立系統(tǒng)及零部件模型，判斷產(chǎn)品外形、質(zhì)地及物理特性是否滿意

設(shè)計分析：分析產(chǎn)品及系統(tǒng)的強(qiáng)度、剛度、振動、噪聲、可靠性等性能指標(biāo)

設(shè)計優(yōu)化：調(diào)整系結(jié)構(gòu)及參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)特定性能或綜全性能的優(yōu)化

制造：刀具加工軌跡、可裝配性仿真、及早發(fā)現(xiàn)加工、裝配中可能存在的問題 樣機(jī)試驗: 系統(tǒng)動力學(xué)運動學(xué)及運行性能仿真，虛擬樣機(jī)試驗，以確認(rèn)設(shè)計目標(biāo)

系統(tǒng)運行: 調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)，實現(xiàn)性能的持續(xù)改進(jìn)及優(yōu)化 3.數(shù)字化仿真的基本步驟是什么? 數(shù)字化仿真的基本步驟：建立系統(tǒng)的數(shù)字模型；模型變換；編制仿真算法；進(jìn)行仿真實驗；仿真結(jié)果整理分析。

4.有限元分析方法的基本原理和求解步驟、主要模塊。

有限元方法起源于50年代，隨著其理論和實踐上的不斷成熟和計算機(jī)性能的不斷提高，有限元方法已成為機(jī)械設(shè)計分析的最為有效和最常用的方法。

一、有限元方法簡介：

設(shè)有彈性體在外界的作用下（外力、溫度變化等等）產(chǎn)生應(yīng)力和變形描述彈性體上某點的應(yīng)力和變形有15個未知量：

3個位移分量：u

v

w

6個應(yīng)變分量：?x

?y

?z(正應(yīng)變）

?xy

?yz

?zx(剪應(yīng)變）

6個應(yīng)力分量：?x

?y

?z（正應(yīng)力）

?xy ?yz

?zx（剪應(yīng)力）

為求出這15個未知量，我們可由彈性力學(xué)基本原理及假設(shè)導(dǎo)出15個基本方程：（偏微分方程）

3個平衡方程：（反映靜力平衡）

6個幾何方程：（反映位移與應(yīng)變之間的關(guān)系）

6個物理方程：（反映應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系）

從理論上講，由15個方程就可以解出15個未知量。但在實際應(yīng)用中，由于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、幾何形狀、載荷情況和材料特性，因此，除一些簡單問題外，一般不可能用解析方法求解。

困難：偏微分方程

非線性

解決方法：（數(shù)值近似法）

1）將彈性體--->有限個小單元（單元大小按精度要求劃分）

2）在每個小單元上用線性來代替非線性、用差分來代替微分

這些單元就稱為有限元，各單元相連接的點稱為節(jié)點。

這樣，就可以建立每個節(jié)點的相應(yīng)15個未知量的15個簡單（線性）的代數(shù)方程，求解就方便多了。

即將所有節(jié)點的方程組合，加上邊界約束和載荷條件，再統(tǒng)一求解。有限元方法應(yīng)用領(lǐng)域：分析計算結(jié)構(gòu)與時間無關(guān)的應(yīng)力分布與變形問題

2）結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題

動態(tài)特性：固有頻率、振型等

強(qiáng)迫響應(yīng)分析：結(jié)構(gòu)在動載荷的作用下的響應(yīng)，振動和噪聲。

溫度場分析：分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布及熱應(yīng)力和熱變形。

流場分析：

二、有限元方法的分析計算過程：

1、結(jié)構(gòu)的離散化：1）單元種類的選取2）單元的數(shù)目3）劃分方案

2、單元分析

3、建立整體矩陣方程

4、加入外加載荷以及約束條件等邊界條件

5、方程組求解

6、計算其它物理量

7、計算結(jié)果分析

三、有限元分析軟件及其應(yīng)用

有限元分析軟件

常用的FE軟件：

NASTRAN

ANSYS

ADINA

SAP

等等

大型CAD/CAM集成軟件都有FE模塊

這些FE軟件一般有：

1）眾多的功能模塊：靜態(tài)分析、模態(tài)分析、隨機(jī)響應(yīng)、熱傳導(dǎo)分析等等

2）單元種類多

（20~30種）

3）提供強(qiáng)有力的前、后處理功能

4）與其它軟件的接口

有限元軟件的組成

1）有限元前處理：構(gòu)造圖形或幾何參數(shù)（CAD）；單元劃分；載荷；約束條件；材料特性輸入

2）有限元分析計算：進(jìn)行單元分析和整體分析、求解（由軟件自動完成）

3）有限元后處理

對計算結(jié)果進(jìn)行分析、整理、變換、處理和輸出（自動完成）

輸出結(jié)果分析圖形

輸出結(jié)果分析數(shù)據(jù)

5.在機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)中，常用的仿真有哪些？

6.注塑成型仿真分析的主要作用有哪些？

第六章

、數(shù)字化制造技術(shù)

1.CAPP的基本功能和類型。

CAPP應(yīng)具有的功能:1)產(chǎn)品的工藝設(shè)計2)工藝管理3)資源利用4)工藝匯總5）工藝設(shè)計管理6）流程控制與管理7）工藝設(shè)計管理8）標(biāo)準(zhǔn)工藝 CAPP的類型：

派生式(變異型)——典型工藝

做法:１）用成組工藝法，將零件按特征分組，形成主樣件和主樣件的典型工藝；

２）將分組特征、主樣零件及典型工藝以文件的形式輸入計算機(jī)，形成典型工藝庫；

３）按輸入零件特征檢索，找出該零件所屬的組，提出該組的主樣件和典型工藝；若找不到該零件所屬的組,系統(tǒng)給出提示.４）比較零件與主樣件，在典型工藝中刪除多余部分，即得該零件的工藝過程。

創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)：系統(tǒng)能自動地為一個新零件制定出工藝規(guī)程的系統(tǒng)。工藝規(guī)程是根據(jù)系統(tǒng)的制造工藝數(shù)據(jù)庫有沒有人工干預(yù)的條件下從無到有創(chuàng)造出來的。?

由系統(tǒng)的決策程序，模擬工藝設(shè)計人員的決策過程；

系統(tǒng)自動提取制造知識，產(chǎn)生零件所需要的各個工序和工步的加工內(nèi)容； ?

系統(tǒng)自動完成機(jī)床、工具的選擇和加工過程的優(yōu)化。?

工藝決策邏輯程序是創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)的核心 3.綜合型CAPP系統(tǒng)

綜合型CAPP系統(tǒng)也稱半創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)，是將變異型與創(chuàng)成型結(jié)合而成。?

前面的過程如變異型CAPP系統(tǒng)，一直到檢索出所屬零件族的典型工藝； ?

對典型工藝進(jìn)行修改，工序設(shè)計則采用自動的邏輯決策程序 2.變異型CAPP的特點及其工作過程？

變異型CAPP系統(tǒng)的工作流程:1)零件信息檢索2)零件信息輸入3)零件成組編碼4)典型工藝搜索模塊5)工藝編輯模塊6)工藝設(shè)計過程管理7)工藝文件輸出8)CAPP相關(guān)工具 3.創(chuàng)成型CAPP的特點及其工作過程 4.試述數(shù)控自動編程的基本步驟。

分析零件圖樣和工藝處理：1）確定加工方案2）工夾具的設(shè)計和選擇3）正確地選擇編程原點及編程坐標(biāo)系4）選擇合理的走刀路線5）確定合理的刀具的切削用量

數(shù)學(xué)處理

用相應(yīng)的編程方法進(jìn)行編程

檢驗并生成數(shù)控機(jī)床可用控制介質(zhì)

5.如何確定數(shù)控機(jī)床的各軸?？ 坐標(biāo)軸及其運動方向：

Z軸：平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸（垂直于工件裝夾面）正方向為工作臺到刀具夾持方向；

X軸：作為水平的、平行于工件裝夾面的坐標(biāo)軸，它平行于主要的切削方向，且以此方向為正方向； Y軸：由X軸和Z軸按右手法確定。

6.模態(tài)G代碼與非模態(tài)G代碼有何區(qū)別？F指令的常用單位

進(jìn)給功能指令：也稱F功能，表示進(jìn)給速度，屬于模態(tài)代碼。在G01、G02、G03和循環(huán)指令程序段中，必須要有F指令，或者在這些程序段之前已經(jīng)寫入了F指令。進(jìn)給功能用地址符F和其后1至5位數(shù)字表示，通常（F×××）表示。單位一般為mm/min，當(dāng)進(jìn)給速度與主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)時（如車削螺紋），單位為mm/r。

7.M01與M30有何區(qū)別？

M01——計劃停止指令：M01指令的功能與M00相似，不同的是，M01只有在預(yù)先按下控制面板上“選擇停止開關(guān)”按鈕的情況下，程序才會停止。

M30——程序結(jié)束指令：M30指令與M02指令的功能基本相同，不同的是，M30能自動返回程序起始位置，為加工下一個工件作好準(zhǔn)備。8.后置處理有何作用？

后置處理的作用是將刀具軌跡轉(zhuǎn)換為指定類型的G代碼程序

機(jī)床信息設(shè)置：

設(shè)置機(jī)床的類型。設(shè)置機(jī)床G和M指令的差別設(shè)置程序頭，程序尾設(shè)置換刀方式設(shè)置G00移動速度后置設(shè)置：設(shè)置轉(zhuǎn)換成G代碼的格式設(shè)置行號。坐標(biāo)輸出格式設(shè)置圓弧插補(bǔ)命令設(shè)置 后置文件設(shè)置生成G代碼：生成工藝清單。將刀位文件轉(zhuǎn)換為G代碼程式 9.加工仿真過程有何作用？

檢驗加工程序所選擇的刀具、走刀路線、進(jìn)退刀是否合理；檢驗加工程序在加工過程中是否有過切、啃切和欠切；檢驗刀具與限制面或約束面是不發(fā)生干涉；檢驗加工程序在加工過程中是否會發(fā)生碰撞 10.什么是DNC技術(shù)？

DNC—Direct

Numerical Control

直接式數(shù)字控制

（也稱群控）優(yōu)點：中央處理器直接控制各機(jī)床，減少機(jī)床NC控制器的配置

減少機(jī)床的準(zhǔn)備時間

缺點：各機(jī)床全部依賴中央處理器，中央處理器有問題，全部機(jī)床都不能工作 第七章

逆向工程與快速原型制造技術(shù)

1.什么是逆向工程？逆向工程分類、特點。

逆向工程（Reverse Engineering，RE）是指已有產(chǎn)品為藍(lán)本，在消化、吸收的基礎(chǔ)上，進(jìn)行外形或 功能的改進(jìn)、創(chuàng)新，進(jìn)而推出新產(chǎn)品。

逆向工程的類型：實物逆向、軟件逆向、影象逆向、局部逆向 2.逆向工程的基本步驟。分析階段：逆向?qū)ο蟮墓δ?、原理分析逆向?qū)ο蟮牟牧戏治瞿嫦驅(qū)ο蟮闹圃旌脱b配工藝分析逆向?qū)ο蟮木确治瞿嫦驅(qū)ο蟮脑煨头治瞿嫦驅(qū)ο蟮南盗谢?、模塊化分析逆向?qū)ο蟮陌b技術(shù)分析逆向?qū)ο蟮氖褂煤途S護(hù)技術(shù)分析 再設(shè)計階段：

A.分析實物的幾何柘樸關(guān)系，確定測量方法、測量工具，確定測量順序、精度，測量實物。B.檢查、分析測量數(shù)據(jù)，對測量數(shù)據(jù)作必要修正。C.重構(gòu)逆向?qū)ο蟮臄?shù)字化模型。

D.在分析階段的結(jié)果和重構(gòu)的數(shù)字化模型基礎(chǔ)上，對逆向開發(fā)的產(chǎn)品的外形、功能上的改進(jìn)、創(chuàng)新。逆向產(chǎn)品的制造階段：

逆向產(chǎn)品的制造過程與通常（正向）一樣。

對逆向產(chǎn)品的外觀、功能的檢驗。如不滿足設(shè)計要求，則要返回分析階段、再設(shè)計階段、制造階段重新進(jìn)行修改。

3.什么是實物逆向工程？實物逆向工程的關(guān)鍵技術(shù) 4.實物逆向工程技術(shù)應(yīng)用實例。

5.什么是原型？什么是快速原型制造技術(shù)？ 6.快速原型制造技術(shù)的特點。

7.快速原型制造技術(shù)的主要用途。

?

支持產(chǎn)品的外形設(shè)計

用于檢查設(shè)計質(zhì)量

功能檢測

裝配于涉檢驗

產(chǎn)品宣傳

快速制模 8.舉例說明三坐標(biāo)測量機(jī)在機(jī)械新產(chǎn)品開發(fā)中的作用

三坐標(biāo)測量機(jī)是把光學(xué)、機(jī)械、電子和計算機(jī)控制技術(shù)融為一體的高精度、高效率、功能性強(qiáng)的檢測設(shè)備。對于數(shù)控機(jī)床加工的首件零件的檢測和制造過程中對形狀復(fù)雜、精度要求嚴(yán)格的零件的檢測都特別有效，從而給數(shù)控機(jī)床的工裝夾具和刀具位置的調(diào)整及加工程序補(bǔ)償提供最有效、精確的數(shù)據(jù)。三坐標(biāo)測量機(jī)的這種高精度、高效率以及在CAD/CAM和反求工程中的應(yīng)用是普通檢測技術(shù)所不可比擬的，因此更加推動了數(shù)控加工設(shè)備在制造業(yè)的廣泛應(yīng)用。9.舉例說明快速原型技術(shù)在模具制造中的作用 第八章、產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)的集成技術(shù)

1.什么是CIMS？ CIMS包含哪些子系統(tǒng)？

CIMS定義:是一種組織、管理與運行企業(yè)生產(chǎn)的哲理，它借助計算機(jī)硬件及軟件，綜合運用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全過程中有關(guān)人/組織、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素與其信息流、物流有機(jī)地集成并優(yōu)化運行，實現(xiàn)企業(yè)整體優(yōu)化，以達(dá)到產(chǎn)品高質(zhì)、低耗、上市快、服務(wù)好，從而使企業(yè)贏得市場競爭。

CIMS旨在提高企業(yè)的T、Q、C、S CIMS的基本組成： ? 企業(yè)管理軟件系統(tǒng)：以管理信息系統(tǒng)、制造資源計劃或企業(yè)資源計劃為核心，包括市場及技術(shù)預(yù)測、企業(yè)經(jīng)營決策、企業(yè)及車間生產(chǎn)計劃、原材料采購、供應(yīng)鏈管理、財務(wù)管理、成本管理、人力資源管理、銷售管理等模塊

?

產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng): CAD/CAE/CAPP/CAM ?

制造過程自動化系統(tǒng): 數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、機(jī)器人等

?

質(zhì)量保證系統(tǒng)：采集、存儲、評價與處理存在于設(shè)計、制造、裝配、運輸?shù)冗^程中與質(zhì)量有關(guān)數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量 ?

物流系統(tǒng) ?

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ?

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

2.CIMS 的分類，CIMS的實施過程中應(yīng)注意的問題。

CIMS的分類：離散型企業(yè)CIMS、流程型企業(yè)CIMS、混合型企業(yè)CIMS 3.什么是并行工程？企業(yè)為什么要實行并行工程？

并行工程: 對產(chǎn)品及其相關(guān)過程進(jìn)行集成地并行的設(shè)計的系統(tǒng)化工作模式。這種模式力圖使產(chǎn)品開發(fā)人員從設(shè)計開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期中的各種因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度及用戶需求

實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)的并行工程是為了縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品設(shè)計一次成功率和提升企業(yè)效益。

4.并行工程具有哪些特點？ 并行工程具有如下特點： 強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品開發(fā)過程、尤其是設(shè)計過程的并行化和集成化處理強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品的設(shè)計階段就要考慮到產(chǎn)品全生命周期的所有因素強(qiáng)調(diào)各部門的協(xié)同工作，盡早地發(fā)現(xiàn)和解決后續(xù)環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的問題通過改進(jìn)設(shè)計質(zhì)量以減少產(chǎn)品或工程開發(fā)中的變更次數(shù)；通過產(chǎn)品設(shè)計及其相關(guān)過程的并行以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期； 通過產(chǎn)品設(shè)計及其制造過程一體化降低產(chǎn)品的制造成本。強(qiáng)調(diào)在產(chǎn)品開發(fā)過程在時間和空間上的交叉和重疊，實現(xiàn)了先進(jìn)制造技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)新成果的集成融合。5.并行工程的關(guān)鍵技術(shù)在哪些？ 并行工程的組織管理技術(shù)

? 開發(fā)團(tuán)隊管理、網(wǎng)絡(luò)組織管理 并行工程的過程重構(gòu)技術(shù)

?

產(chǎn)品開發(fā)流程重構(gòu)、員工素質(zhì)重構(gòu)、工作環(huán)境重構(gòu)(協(xié)同工作)、企業(yè)資源管理重構(gòu) 并行工程的協(xié)調(diào)管理和協(xié)同工作環(huán)境 ?

協(xié)調(diào)管理、協(xié)同工作環(huán)境 DFX技術(shù)

? DFA、DFM 質(zhì)量功能配置技術(shù)

?

質(zhì)量屋---質(zhì)量配置關(guān)系矩陣 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù) ?

PDM 產(chǎn)品性能綜合評價和決策系統(tǒng) 并行工程的集成框架系統(tǒng)

6.什么是并行工程？與傳統(tǒng)的產(chǎn)品串行開發(fā)相比有哪些優(yōu)點？ 并行工程會對傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)模式產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊:

產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)方面、生產(chǎn)組織方式方面、企業(yè)管理模工方面

7.協(xié)同設(shè)計技術(shù)的定義，協(xié)同設(shè)計技術(shù)的工作方式。

協(xié)同設(shè)計技術(shù)的定義：以計算機(jī)、通信和多媒體等為協(xié)同工作提供友好的用戶界面及信息交流工具 CSCW支持四種工作模式：

?

同地同步

同地異步

異地同步

異地異步 8.協(xié)同設(shè)計技術(shù)的基本操作，協(xié)同設(shè)計工具。CSCW支持五種基本操作：

?

協(xié)同會話功能

協(xié)同瀏覽功能

協(xié)同文本編輯功能

協(xié)同造型

協(xié)同查詢 協(xié)同設(shè)計工具： 電子白板 BBS視頻會議 FTP聊天室

9.什么是網(wǎng)絡(luò)化制造？網(wǎng)絡(luò)化制造主要應(yīng)用模式有哪些？

網(wǎng)絡(luò)化制造——以網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)，由基于網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理和營銷技術(shù)有機(jī)集成的一種全新制造模式。它有利于企業(yè)快速獲取市場需求信息，提高企業(yè)管理預(yù)見性和主動性，增強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)計劃的針對性，整合制造資源，提高企業(yè)市場響應(yīng)速度。網(wǎng)絡(luò)化制造的體系結(jié)構(gòu)

1.基于ASP的網(wǎng)絡(luò)化制造

2.以龍頭企業(yè)為核心的網(wǎng)絡(luò)化制造

3.基于企業(yè)動態(tài)聯(lián)盟的網(wǎng)絡(luò)化制造 10.什么是PLM？PLM的功能有哪些？

產(chǎn)品全生命周期管理的定義： 通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)從產(chǎn)品需求預(yù)測、概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、原材料采購、制造、銷售、使用、客戶服務(wù)、報廢以及回收等環(huán)節(jié)的集成管理系統(tǒng)。

PLM還擴(kuò)展到協(xié)作企業(yè)，以便在更深層次上支持產(chǎn)品開發(fā)和企業(yè)管理。

PLM的主要管理功能：

1）需求管理

2）產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)過程管理

3）質(zhì)量管理

4）產(chǎn)品回收管理

5）頂目管理

6）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

7）價值鏈管理

8）配置管理

9）工作流管理

第二篇：船舶數(shù)字化設(shè)計與制造

關(guān)于船舶數(shù)字化設(shè)計與制造

目前在我國乃至全世界。要實現(xiàn)船舶行業(yè)的跨越式發(fā)展，必須以信息技術(shù)為基礎(chǔ)。世界造船強(qiáng)國從CAX開始，逐步由實施CIMS、應(yīng)用敏捷制造技術(shù)向組建“虛擬企業(yè)”方向發(fā)展，形成船舶產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、建造、驗收、使用、維護(hù)于一體的船舶產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化支持系統(tǒng)，實現(xiàn)船舶設(shè)計全數(shù)字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精細(xì)化、船舶制造裝備自動化和智能化、船舶制造企業(yè)虛擬化、從而大幅度提高生產(chǎn)效率和降低成本。所謂數(shù)字化設(shè)計就是運用虛擬現(xiàn)實、可視化仿真等技術(shù)，在計算機(jī)里先設(shè)計一條“完整的數(shù)字的船”。不僅可以點擊鼠標(biāo)進(jìn)入船體內(nèi)部參觀一番，還可以在虛擬的大海中看它的速度、強(qiáng)度、抗風(fēng)浪能力。這樣一來船舶設(shè)計的各個階段和船、機(jī)、舾、涂等多個專業(yè)模塊在同一數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行設(shè)計。

船舶是巨大而復(fù)雜的系統(tǒng)，由數(shù)以萬計的零部件和數(shù)以千計的配套設(shè)備構(gòu)成，包括數(shù)十個功能各異的子系統(tǒng)，通過船體平臺組合成一個有機(jī)的整體。造船周期一般在10個月以上，既要加工制造大量的零部件，又要進(jìn)行繁雜的逐級裝配，涉及物資、經(jīng)營、設(shè)計、計劃、成本、制造、質(zhì)量、安全等各個方面。這樣的一個復(fù)雜的系統(tǒng)需要非常強(qiáng)大的信息處理能力。我國船舶行業(yè)今年來雖有很大的發(fā)展，但與國際造船強(qiáng)國相比，無論在產(chǎn)量，還是在造船技術(shù)上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化設(shè)計系統(tǒng)與生產(chǎn)進(jìn)程聯(lián)系不緊密、船舶零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度低、信息采集手段落后、物資/物流管理系統(tǒng)信息部同步、生產(chǎn)日程計劃安排手段落后、成本管理工作缺乏系統(tǒng)性、數(shù)字化應(yīng)用未有效的促進(jìn)體制和管理創(chuàng)新等問題的存在，導(dǎo)致了我國船舶行業(yè)參與國際競爭的綜合能力不高。

船舶工業(yè)是集資金、技術(shù)、勞動密集為一體的產(chǎn)業(yè)，科技含量較高。盡管我國船舶行業(yè)的造船量已連續(xù)多年位居世界前三位，造船相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)持續(xù)增長，但是與其他造船強(qiáng)國相比，我國船舶企業(yè)還存在很大的差距，尤其是在造船信息化數(shù)字化方面，由于信息技術(shù)和應(yīng)用的滯后，使得我國船舶企業(yè)與世界造船強(qiáng)國的船舶企業(yè)差距有擴(kuò)大的趨勢。具體表現(xiàn)在：

1、開發(fā)設(shè)計滯后。由于缺乏一體化的數(shù)字設(shè)計工具，我國船舶工業(yè)長期以來在船舶設(shè)計與開發(fā)方面能力很差，已經(jīng)嚴(yán)重影響我國船舶工業(yè)的發(fā)展，設(shè)計周期長和設(shè)計水平落后都制約了我國造船生產(chǎn)效率的提高。

2、信息建設(shè)無序。目前我國數(shù)字化造船存在的主要問題有船舶設(shè)計自頂向下的全過程集成尚未實現(xiàn)；現(xiàn)有系統(tǒng)的集成度差，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重；信息架構(gòu)的整體考慮不足，協(xié)同能力和柔性應(yīng)對能力差，產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理信息一體化的集成度較低，數(shù)字化設(shè)計、制造、管理生產(chǎn)線各主線尚未貫通，數(shù)字化制造技術(shù)效能遠(yuǎn)未發(fā)揮。

3、運營管理薄弱。由于缺乏對造船成本的實時跟蹤管理，導(dǎo)致造船專業(yè)化水平低、生產(chǎn)流程不盡合理，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長、單位產(chǎn)品工時耗費高制約了造船業(yè)的發(fā)展。特別是隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)大來自企業(yè)管理方式和成本節(jié)約的挑戰(zhàn)將會更加突出。

4、配套商全球化。在我國船舶工業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大、造船產(chǎn)量急劇增加和船舶品種結(jié)構(gòu)不斷升級的情況下，特別加入WTO后，國家對船用設(shè)備進(jìn)口采取行政性限制措施，進(jìn)一步降低船用設(shè)備進(jìn)口關(guān)稅，更多性價比高的國外同類產(chǎn)品進(jìn)入我國市場，使得船舶企業(yè)配套設(shè)備的提供商遍布全球，這從側(cè)面也對船舶企業(yè)信息一體化建設(shè)提出了更高的要求。

5、協(xié)同響應(yīng)速動。船舶制造正在從集成制造向敏捷制造過程轉(zhuǎn)化，真正面向大批量定制技術(shù)的船舶敏捷制造系統(tǒng)，并沒有實現(xiàn)的基礎(chǔ)。但隨著造船模式向船舶敏捷制造過程轉(zhuǎn)化的深入，船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)也將會更加深入地研究并逐步推廣應(yīng)用，這必將帶來船舶制造過程和模式的快速演變，可以預(yù)測，隨著以上關(guān)鍵技術(shù)的成熟，船舶制造大批量定制的環(huán)境將逐步形成，這將對船舶企業(yè)間協(xié)同的速動響應(yīng)能力提出更高的要求，而船舶企業(yè)間的實時互通也需要強(qiáng)有力的信息化平臺作支持。

總之，我國船舶企業(yè)在數(shù)字化造船的實施建設(shè)方面，首先要確定其總體的發(fā)展規(guī)劃和目標(biāo)，并建立起企業(yè)的Intranet/Internet網(wǎng)，做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。從生產(chǎn)設(shè)計、信息化建設(shè)、企業(yè)管理三個方面入手，通過推動CAD/CAM、CIMS技術(shù)，B2B電子商務(wù)技術(shù)及ERP技術(shù)的廣泛應(yīng)用，縮短船舶總體及配套設(shè)備的設(shè)計和生產(chǎn)周期，提高船舶質(zhì)量。通過開展網(wǎng)上報價和網(wǎng)上采購，加速資金和材料的周轉(zhuǎn)速度。最終實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的管理體系，提高管理效率，最終實現(xiàn)數(shù)字化船舶。

第三篇：過程裝備制造與檢測課后答案

0-1過程裝備主要包括哪些典型的設(shè)備和機(jī)器。

過程裝備主要是指化工、石油、制藥、輕工、能源、環(huán)保和視頻等行業(yè)生產(chǎn)工藝過程中所涉及的關(guān)鍵典型備。

0-3壓力容器按設(shè)計壓力分為幾個等級，是如何劃分的。

按設(shè)計壓力分為低壓中壓高壓超高壓四個等級，劃分如下：低壓（L）0.1-1.6中壓（M）1.6-10高壓（H）10-100超高壓（U）>100

0-4為有利于安全、監(jiān)督和管理，壓力容器按工作條件分為幾類，是怎樣劃分的。

a.第三類壓力容器（下列情況之一）

毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和力P*V≥0．2MPa·m3的低壓容器；易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且P*V≥0.5MPa·m3的中壓反應(yīng)容器和力P*V≥10MPa·m3的中壓儲存容器。;高壓、中壓管殼式余熱鍋爐;高壓容器。

b.第二類壓力容器（下列情況之一）

中壓容器[第a條規(guī)定除外];易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲存容器;毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器;低壓管殼式余熱鍋爐;搪玻璃壓力容器。

c.第一類壓力容器

除第a、b條規(guī)定外，為第一類壓力容器。

0-7按壓力容器的制造方法劃分，壓力容器的種類。

單層容器：鍛造法

卷焊法

電渣重溶法

全焊肉法

多層容器：熱套法

層板包扎法

繞代法

繞板法

1-3常規(guī)檢測包括哪些檢測內(nèi)容。

包括宏觀檢測、理化檢測、無損檢測（射線

超聲波

表面）

2-1簡述射線檢測之前應(yīng)做的準(zhǔn)備工作。

在射線檢測之前，首先要了解被檢工件的檢測要求、驗收標(biāo)準(zhǔn)，了解其結(jié)構(gòu)特點、材質(zhì)、制造工藝過程等，結(jié)合實際條件選組合式的射線檢測設(shè)備、附件，為制定必要的檢測工藝、方法做好準(zhǔn)備工作。

2-2說明射線照相的質(zhì)量等級要求（象質(zhì)等級）。

一般情況下選AB級（較高級）的照相方法，重要部位可考慮B級（高級），不重要部位選A級（普通級）。

2-3射線檢測焊接接頭時，對接接頭透照缺陷等級評定的焊縫質(zhì)量級別是怎樣劃分的。

Ⅰ級焊縫內(nèi)內(nèi)不允許有裂紋、未熔合、未焊透和條狀夾渣存在；Ⅱ級焊縫內(nèi)不允許有裂紋、未熔合、未焊透存在；Ⅲ級焊縫內(nèi)不允許有裂紋、未熔合以及雙面焊或者相當(dāng)于雙面焊的全焊頭對接焊縫和家電板的單面焊中的未焊透。不家電板的單面焊中的；焊縫缺陷超過Ⅲ級者為Ⅳ級。

3-2在超聲波檢測過程中，影響超聲波能衰減的主要原因有哪些方面，衰減對檢測有哪些影響，實際檢測時常采取什么措施？

a聲束的擴(kuò)散衰減b超聲波的散射衰減c介質(zhì)吸收引起的衰減會使檢測靈敏度降低

必須使用耦合劑（一般為液體）

3-3超聲波檢測時應(yīng)做的準(zhǔn)備工作.（1）調(diào)節(jié)掃描速度（2）調(diào)節(jié)檢測靈敏度，包括試塊調(diào)節(jié)和工件調(diào)節(jié)兩種方法

3-6說明超聲檢測焊接接頭時，國家標(biāo)準(zhǔn)對焊接接頭檢測等級的劃分和選擇。

焊接接頭超聲檢測分為A、B、C三個等級（GH345一89）。就檢驗的完善程度而言A級最低（難度系數(shù)1）；B級一般（難度系數(shù)5-6）1C級最高（難度系數(shù)10-12）工程技術(shù)人員應(yīng)在充分了解超聲檢測可行性的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計及確定制造工藝，以防止焊接結(jié)構(gòu)限制相應(yīng)檢測等級的實施。

1各等級的檢驗范圍

a．A級檢驗用一種角度斜探頭在被檢焊縫的單面單側(cè)僅對可能掃查到的焊縫截面實施檢測。一般情況下不要求檢測橫向缺陷。當(dāng)母材厚度大于50mm時，不允許采用A級檢驗。

b.B級檢驗原則上用一種角度探頭在被檢焊縫的單面雙側(cè)對整個焊面截面實施檢當(dāng)母材厚度大于100mm時，要求在被檢焊縫的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。在受幾何條件限制的情況下，可用兩種角度的斜探頭在被檢焊縫的雙面單側(cè)實施檢測。條件允許應(yīng)檢測橫向缺陷。

c．C級檢驗至少要用兩種角度的斜探頭在被檢焊縫的單面雙側(cè)實施檢測，同時要求在兩個掃查方向上用兩種角度的斜探頭檢測橫向缺陷。當(dāng)母材厚度大于100mm時，應(yīng)在被檢焊縫的雙面雙側(cè)進(jìn)行檢測。

4-1磁粉檢測原理。影響磁粉檢測靈敏度高低（漏磁場強(qiáng)度的強(qiáng)弱）的主要因素有哪些。

當(dāng)一被磁化的工件表面和內(nèi)部存在缺陷時，缺陸的導(dǎo)磁率遠(yuǎn)小于工件材料，阻大，阻礙磁力線利通過，造成力線彎曲。果工件表面、近表面存在缺陷（沒有裸露出表面也可以），則磁力線在缺陷處會逸出表面進(jìn)人空氣中，形成漏磁場。此時若在工件表面撒上導(dǎo)磁率很高的磁性鐵粉，在漏場處就會有意粉被吸附，聚集形成磁痕，通過對磁痕得分析即可評價缺陷。

1外加磁場影響2缺陷的形狀和位置3材料的性質(zhì)4被檢材料的表面狀態(tài)

4-2磁粉檢測的特點。

磁粉檢測有如下幾個特點。

1適用于能被磁化的材料（如鐵、鈷、鎳及其合金等），不能用于非磁性材料（如鍋、鋁、鉻等）。

2適用于材料和工件的表面和近表面的缺陷，該缺陷可以是裸露于表面，也可以是未裸露于表面。不能檢測較深處的缺陷（內(nèi)部缺陷）。

3能直觀地顯示出缺陷的形狀、尺寸、位置，進(jìn)而能做出缺陷的定性分析。

4檢測靈敏度較高，能發(fā)現(xiàn)寬度僅為0.1μm的表面裂紋。

5可以檢測形狀復(fù)雜、大小不同的工件。

6檢測工藝簡單，效率高、成本低。

4-8滲透檢測原理和特點。

當(dāng)被檢工件表面存在有細(xì)微的肉眼難以觀察到的裸露開口缺陷時，將含有有色染料或者熒光物質(zhì)的滲透劑，用浸、噴或刷涂方法涂覆在被檢工件表面，保持一段時間后，滲透劑在存在缺陷處的毛細(xì)作用下滲人表面開口缺陷的內(nèi)部，然后用清洗劑除去表面上滯留的多余滲透劑，再用浸、噴或刷涂方法在工件表面上涂覆薄薄一層顯像劑。經(jīng)過一段時間后，滲人缺陷內(nèi)部的滲透劑又將在毛細(xì)作用下被吸附到工件表面上來，若滲透劑與顯像劑顏色反差明顯（如前者多為紅色，后者多為白色）或者滲透劑中配制有熒光材料，則在白光下或者在黑光燈下，很容易觀察到放大的缺陷顯示。當(dāng)滲透劑和顯像劑配以不同顏色的染料來顯示缺陷時，通常稱為著色滲透檢測（著色檢測、著色探傷）。當(dāng)滲透劑中配以熒光材料時，在黑光燈下可以觀察到熒光滲透劑對缺陷的顯示，通常稱為熒光滲透檢測（熒光檢測、熒光探傷）。因此，滲透檢測是著色檢測和熒光檢測的統(tǒng)稱。其基本檢測原理是相同的。

特點1適用材料廣泛，可以檢測黑色金屬、有色金屬，鍛件、鑄件、焊接件等；還可以檢測非金屬材料如橡膠、石墨、塑料、陶瓷、玻璃等的制品。2是檢各種工件裸露出表面開口缺陷的有效無損檢測方法，靈敏度高，但未裸露的內(nèi)部深處缺陷不能檢測3設(shè)備簡單，操作方便，尤其其對大曲積的表曲缺陷檢測效率高，周期短。4所使用的滲透檢測劑（滲透劑、顯像劑、清冼劑）有刺激性氣味，應(yīng)注意通風(fēng)5若被檢表面受到嚴(yán)重污染，缺陷開口被陽塞無法徹底清除時，滲透檢測靈敏度將顯著下降。

4-9滲透檢測方法的分類和選用。

1熒光滲透檢測，滲透劑種類包括水洗型、后乳化型、溶劑去除型，2著色滲透檢測，零件表面上多余的熒光滲透液可直接用水清洗掉。在紫外線燈下有明亮的熒光顯示，易于水洗，檢查速度快，對于表面粗糙度低且檢測靈敏度要求不高的工件可以選用。適用于中、小型零件的批量檢測

零件表面上的熒光滲透液要用乳化劑乳化處理后，方能用水洗掉。有極明亮的熒光，對于表面粗糙度較高且要求有較高檢測靈敏度的工件宜選用此法

零件表面上的多余熒光滲透液需用溶劑清洗，檢驗成本比較高，一般情況下不宜采用。對于大型工件的局部檢測可以選用

與水洗型熒光滲透劑相似，但不需要紫外線燈

與后乳化型熒光滲透劑相似，但不需要紫外線燈

一般裝在噴罐內(nèi)使用，便于攜帶，廣泛用于焊縫、大型工件局部等處的檢測，尤其適用于現(xiàn)場無水源、電源等情況下的檢測

5-1舉例說明GB150《鋼制壓力容器》中，根據(jù)壓力容器主要受壓部分的焊接接頭位置，對焊接焊接接頭的分類及其對他壓力容器制造的實際作用。

上述關(guān)于焊接接頭的分類及分類順序，對于壓力容器的設(shè)計、制造、維修、作都有著很重要的指導(dǎo)作用，例如：1殼體在組對時的對口錯邊量、棱角度等組對參數(shù)的技術(shù)要求，A類和B類接頭是不同的，總的來看A類焊接接頭的對口錯邊量、棱角度等參數(shù)的技術(shù)要求要比B類的嚴(yán)格；2焊接接頭的余高要求，對于A、B、C、D類的接頭分別提出了不同的技術(shù)要求；3無損檢測對A、B、C、D類焊接接頭的檢測范圍、檢測工藝內(nèi)容以及最后的評定標(biāo)準(zhǔn)等都作了較具體的不同要求。

5-2焊接接頭的基本形式有幾種，在設(shè)計制造時應(yīng)盡量選用哪種形式，為什么？

對接、十字形、交接頭、搭接

5-3為什么焊接接頭的“余高”稱為“加強(qiáng)高”是錯誤的？

會增大應(yīng)力集中系數(shù)Kr，即工作壓力分布更加不均勻，造成焊接接頭的強(qiáng)度下降

5-4以低碳鋼為例說明焊接接頭在組織、性能上較為薄弱的部位是哪個部位，為什么？

熱影響區(qū)中的過熱區(qū)，此區(qū)奧氏體晶粒產(chǎn)生嚴(yán)重增大現(xiàn)象，冷卻后得到過熱組織，沖擊韌性明顯降低，約下降25-30%，對剛性較大的結(jié)構(gòu)常在此區(qū)開裂。

5-5焊接坡口的形式有幾種，選擇坡口時主要考慮哪些問題？

1設(shè)計或選擇不同形式坡口的主要目的是保證焊接接頭全焊透2設(shè)計或選擇坡口首先要考慮的問題是被焊接材料的厚度。對于薄鋼板的焊接，可以直接利用鋼板端部（此時亦稱為1形坡口）進(jìn)行，對于中、厚板的焊接坡口，應(yīng)同時考慮施焊的方法3要注意坡口的加工方法，如I形、V形、X形等坡口，可以利用氣割、等離子切割加工，而U形、雙U形坡口，則需用刨邊機(jī)加工。4在相同條件下，不同形式的坡口，其焊接變形是不同的。例如，單面坡口比雙面坡口變形大；V形坡口比U形坡口變形大等。應(yīng)盡量注意減少殘余焊接變形與應(yīng)力

5-7焊條的組成及其應(yīng)用。解釋E5015和J507的含義。

5-16電渣焊及其焊接特點。

電渣焊是利用電流通過液體熔渣產(chǎn)生的電阻熱作熱源，將工件和填充金熔合成焊縫的焊接方法。電渣焊的焊接過程可分為三個階段：引弧造渣階段、正常焊接階段和引出階段。合格的焊縫在正常焊接階段產(chǎn)生，而兩端焊縫部分應(yīng)割除。根據(jù)采用電極的形狀及其是否固定，電渣焊方法分為絲極電渣焊、熔嘴電渣焊和板極電渣焊。電渣焊最主要的特點是適合焊接厚件，且一次焊成，但由于焊接接頭的焊縫區(qū)、熱影響區(qū)都較大，高溫停留時間長，易產(chǎn)生粗大晶粒和過熱組織，接頭沖擊韌性較低，一般焊后必須進(jìn)行正火和回火處理。

5-18焊接材料選擇原則。

應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性能結(jié)合壓力容器的結(jié)構(gòu)特點和使用條件綜合考慮選用焊接材料，必要時通過試驗確定。焊縫金屬的性能應(yīng)高于或等于相應(yīng)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的下限或滿足圖樣規(guī)定的技術(shù)要求：對各類鋼的焊縫金屬要求如下。（1)相同鋼號相焊的焊縫金屬。1碳素鋼、碳錳低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且需控制抗拉強(qiáng)度上限。2鉻鉬低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證化學(xué)成分和力學(xué)性能，且需控制抗拉強(qiáng)度上限。3低溫用低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，特別應(yīng)保證夏比（V形）低溫沖擊韌性。4高合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能和耐腐蝕性能。5不銹鋼復(fù)合鋼板基層的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且需控制抗拉強(qiáng)度的上限；復(fù)層的焊縫金屬應(yīng)保證耐腐蝕性能，當(dāng)有力學(xué)性能要求時還應(yīng)保證力學(xué)性能。復(fù)層焊縫與基層焊縫，以及復(fù)層焊縫與基層鋼板交界處推薦采用過渡層：

（2）不同鋼號相焊的焊縫金屬1不同鋼號的碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能。推薦采用與強(qiáng)度級別較低的母材相匹配的焊接材料。2碳素鋼、低合金鋼與奧氏體高合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證抗裂性能和力學(xué)性推薦采用鉻鎳含量較奧氏體高合金鋼母材高的焊接材料。3焊接材料必須有產(chǎn)品質(zhì)量證明書，并符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且滿足圖樣的技術(shù)要求，進(jìn)廠時按有關(guān)質(zhì)量保證體系規(guī)定驗收或復(fù)驗，合格后方準(zhǔn)使用。

5-21奧氏體不銹鋼（18-8型鋼）焊接的主要問題及預(yù)防措施。

主要問題是晶間腐蝕和熱裂紋。晶間腐蝕預(yù)防措施，控制焊縫的化學(xué)成分，包括控制焊縫得含碳量使之低于0.08％（低碳）或0.03％（超低碳）減少形成碳化鉻的條件；添加穩(wěn)定化元素（穩(wěn)定劑）在被焊母材和焊接材料中，起到穩(wěn)定奧氏體內(nèi)鉻含量的作用；雙相組織法，使焊縫中形成少量δ鐵素體組織，與奧氏體一起呈現(xiàn)雙相組織，可以提高抗晶間腐蝕的能力。熱裂紋預(yù)防措施：1嚴(yán)格限制焊縫中的硫、磷等有害元素的含量。2控制焊縫成分，使其形成由奧氏體與鐵素體組成的雙相組織，并控制鐵素體的含量不宜過高了，可參考預(yù)防晶間腐蝕的雙相組織法。這時的雙相組織焊縫具有較高的抗裂性。3選用堿性焊接材料，低線能量，快焊快冷，防止過熱。4盡量減少焊接殘余應(yīng)力。注意正確的焊接結(jié)構(gòu)，選擇減少焊縫金屬充填量的坡口形式。

5-25解釋下列概念：①焊接線能量；②焊縫形狀系數(shù)；③焊接冷卻時間t8/5;④可焊性；⑤TIG、MIG；⑥冷裂紋。

1焊接時由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量，又稱為焊接線能量。

2熔焊時，在單道焊縫橫截面上焊縫寬度與焊縫厚度的比值。

即焊接鋼體在800-500℃范圍內(nèi)的冷卻時間，常用來代替此范圍內(nèi)的冷卻速度

4焊接性，是指金屬材料在采用一定的焊接工藝包括焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范及焊接結(jié)構(gòu)形式等條件下，獲得優(yōu)良焊接接頭的難易程度。

TIG就是鎢極惰性氣體焊,一般稱作非熔化極氣體保護(hù)焊，TIG是指非熔化極氣體保護(hù)焊，是利用外加氣體作為保護(hù)介質(zhì)的一種電弧焊方法，其優(yōu)點是電弧和熔池可見性好，操作方便；沒有熔渣或很少熔渣，無需焊后清渣；MIG即熔化極惰性氣體保護(hù)焊，使用熔化電極，以外加氣體作為電弧介質(zhì)，并保護(hù)金屬熔滴、焊接熔池和焊接區(qū)高溫金屬的電弧焊方法，稱為熔化極氣體保護(hù)電弧焊。用實芯焊絲的惰性氣體（Ar或He）保護(hù)電弧焊法稱為熔化極惰性氣體保護(hù)焊，簡稱MIG焊。

6焊接接頭冷卻到較低溫度時（對于鋼來說在MS溫度，即奧氏體開始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的溫度以下）產(chǎn)生的焊接裂紋。

6-1凈化作用的作用及其常用凈化方法、特點。

1試驗證明，除銹質(zhì)量的好壞直接影響著鋼材的腐蝕速度。不同的除銹方法對鋼材的保護(hù)壽命也不同，如拋丸或噴丸除銹后涂漆的鋼板比自然風(fēng)化后經(jīng)鋼絲刷除銹涂漆的鋼板耐腐蝕壽命要長五倍之多.另外，鋁、不銹鋼制造的零件應(yīng)先進(jìn)行酸洗再進(jìn)行純化處理，以形成均勻的金屬保護(hù)膜，提高其耐腐蝕性能。

2對焊接接頭處尤其是坡口處進(jìn)行凈化處理，清除銹、氧化物、油污等，可以保證焊接質(zhì)量：例如，鋁及合金、低合金高強(qiáng)鋼，特別是目前廣泛推廣使用的鈦及其合金的焊接，必須進(jìn)行焊前的嚴(yán)格清洗，才能保證焊接質(zhì)量，保證耐腐蝕性能。3可以提高下道工序的配合質(zhì)量。例如，下道工序需要進(jìn)行噴鍍、搪瓷、襯里的設(shè)備以及多層包扎式和熱套式高壓容器的制造，凈化處理是很重要的一道工序。

a.噴砂法是目前國內(nèi)常用的一種機(jī)械凈化方法，要用于型材（如鋼板）和設(shè)備大表面的凈化處理?？沙P、氧化皮等，使之形成均勻的有一定粗糙度的表面。效率較高但粉塵大，對人體有害，應(yīng)在封閉的噴砂室內(nèi)進(jìn)行。

b.拋丸法由于噴砂法嚴(yán)重危害人體健康，污染環(huán)境，目前國外已普遍應(yīng)用拋丸法處理。其主要特點是改善了勞動條件，易實現(xiàn)自動化，被處理材料表面質(zhì)量控制方便

c.化學(xué)凈化法金屬表面的化學(xué)凈化處理主要是對材料表面進(jìn)行除銹、除污物和氧化、磷化及鈍理，后者即在除銹、除污物的基礎(chǔ)上根據(jù)不同材料，將清潔的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用（氧化、磷化、鈍化處理）形成保護(hù)膜，以提高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力。

鋼鐵酸洗除銹鋼鐵材料酸洗是常用的凈化方法，它可以除去金屬表面的氧化皮、銹蝕物，焊縫上殘留的熔渣等污物

鋼鐵材料表面除銹多用鹽酸，其速度快、效率高，不產(chǎn)生氫脆，表面狀態(tài)好，配制洗液時比硫酸安全、經(jīng)濟(jì)。

金屬表面除油主要是利用油脂能溶于有機(jī)溶劑，能發(fā)生皂化反應(yīng)等特性，將金屬表面上的油污除掉。

全屬表面的氧化、磷化和鈍化將清潔后的金屬表面經(jīng)化學(xué)作用，形成保護(hù)性薄膜，以提高防腐能力和增加金屬與漆膜的附著力的方法，即氧化、磷化、鈍化處理。

i.氧化處理。金屬表面與氧或氧化劑作用，形成保護(hù)性的氧化膜，防止金屬被進(jìn)一步腐蝕。黑色金屬氧化處理主要有酸性氧化法和堿性氧化法，前者經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用較廣，耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度均超過堿性氧化膜。有色金屬可以進(jìn)行化學(xué)氧化和陽極氧化處理。

ii磷化處理。用錳、鋅、鎘的正磷酸鹽溶液處理金屬，使表面生成一層不溶性磷酸鹽保護(hù)膜的過程稱金屬的磷化處理。此薄膜可提高金屬的耐腐蝕性和絕緣性．并能作為油漆的良好底層。

jii.鈍化處理。金屬與鉻酸鹽作用，生成三價或六價鉻化層，該鉻化層具有一定的耐腐蝕性，多用于不銹鋼、鋁等金屬。

7-2熱卷筒節(jié)成形的特點。

1熱卷可以防止冷加工硬化的產(chǎn)生、塑性和韌性大為提高，不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，減輕卷板機(jī)工作負(fù)擔(dān)；2應(yīng)控制合適的加熱溫度；3應(yīng)控制合適的加熱速度；4熱卷需要加熱設(shè)備，費用較大，在高溫下加工，操作麻煩，鋼板減薄嚴(yán)重；5對于厚板或小直徑筒節(jié)通常采用熱卷，當(dāng)卷板時變形率超過要求、卷板機(jī)功率不能滿足要求時，都需采用熱卷。

7-3利用對稱式三輥卷板機(jī)卷制筒節(jié)時，直邊產(chǎn)生的原因及其處理方法。

被卷鋼板兩端各有一段無法彎卷而產(chǎn)生直邊，直邊長度大約為兩個下輥中心距的一半。直邊的產(chǎn)生使筒節(jié)不能完成整圓，也不利于校圓、組對、焊接等工序的進(jìn)行。因此在卷板之前通常將鋼板兩端進(jìn)行預(yù)彎曲。特殊情況下，如厚板卷制后，縱縫采用電渣焊時，也可保留直邊以利于電渣焊，焊后校圓。

7-7管子彎曲時易產(chǎn)生的缺陷及控制方法。

管子在彎矩M作用下發(fā)生純彎曲變形時，中性軸外側(cè)管壁受拉應(yīng)力的作用，隨著變形率的增大，力逐漸增大，管壁可能減薄，嚴(yán)重時可產(chǎn)生微裂紋；內(nèi)側(cè)管壁受壓應(yīng)力的作用，管壁可能增厚，嚴(yán)重時可使管壁失穩(wěn)產(chǎn)生折皺；同時在合力作用下，使管子橫截面變形，若管子是自由彎曲，變形將近似為橢圓形，若管子是利用具有半圓槽的彎管模進(jìn)行彎曲，則內(nèi)側(cè)基本上保持半圓形，而外側(cè)變扁。管子外徑和壁厚通常由結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度設(shè)計的決定，而管子彎曲半徑R應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求和彎管工藝條件來選擇。為盡量預(yù)防彎管缺陷的產(chǎn)生，管子彎曲半徑不宜過小，以減小變形度，若彎曲半徑較小時，可適當(dāng)采取相應(yīng)的工藝措施，如管內(nèi)充砂、加芯棒、管子外用檜輪壓緊等工藝。

8-3管子與管板連接方式及其特點。

a.脹接將脹管器插人到裝配在管板孔里的管口內(nèi)，加向前軸向力并順時針旋轉(zhuǎn)，將管子端部脹大變形直至管子端部產(chǎn)生塑性變形，管板孔產(chǎn)生彈性變形，退出脹管器則管子在管板孔彈性變形恢復(fù)的作用下，使管子與管板孔接觸表面上產(chǎn)生很大的擠壓力并緊密結(jié)合，既達(dá)到了密封又能抗拉脫力。脹接適用于直徑不大，管壁不厚的管子；脹接的管板材料的力學(xué)性能應(yīng)比管子材料的高，使管子產(chǎn)生塑性變形時，管板仍處于彈性變形階段，以保證脹接的強(qiáng)度，相同材料不宜脹接；脹接后管子與管板孔的間隙比焊接的小，有利于管端的耐腐蝕性提高；脹接的強(qiáng)度和密封性不如焊接；脹接不適于管程和殼程溫差較大的場合，否則影響脹接質(zhì)量；脹接時要求環(huán)境溫度不低于一10℃，以保證脹接質(zhì)量；脹接表面要求清潔，管板孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm。

b.焊接管子與管板連接采用焊接法應(yīng)用比較廣泛，其主要特點是對不能脹接的管子與管板。如管子與管板材料相同、小直徑厚壁管、大直徑管及管程和殼程介質(zhì)溫差較大的場合等，可以采用焊接連接，烀接連接的管了與管板孔的間隙較大，且介質(zhì)在此流動困難。耐腐蝕性差多焊接的強(qiáng)度較高、密封性好；管子與管板連接采用的自動脈沖鎢極氬弧焊、效率高、質(zhì)量好。

C脹焊連接脹焊連接即是對同一管口進(jìn)行脹接再加焊接，因此脹焊連接同時具備了脹接和焊接的優(yōu)點。對于在高溫、高壓下工作的換熱器，由于單一的焊接或脹接的缺點，而不能滿足工作條件的需要，張焊連接則既可以解決高溫下脹接應(yīng)力松弛、脹口失效，又可以解決焊接接口在高溫循環(huán)應(yīng)力作用下，焊口易發(fā)生疲勞裂紋和焊接間隙內(nèi)的易腐蝕損壞等問題。脹焊連接在生產(chǎn)中又有先脹后焊和先焊后脹的兩種工藝，各有特長，但大多采用先焊后脹工藝，只是要注意避免后脹可能產(chǎn)生裂紋的問題。另外，管子與管板連接還有采用爆炸脹接的方法。

8-4比較單層與多層容器制造的特點。

1單層容器相對多層容器，其制造藝程簡單、生產(chǎn)效率較高。多層容器工藝過較復(fù)雜，工序較多，生產(chǎn)周期長、2單層容器使用鋼板相對較厚，而厚鋼板（尤其是超厚鋼板）的軋制比較困難，抗脆裂性能比薄板差，質(zhì)量不易保證，價格昂貴。多層容器所用鋼板相對較薄，質(zhì)量均勻易?？勾嗔研院茫?多層容器的安全性比單層容器高，多墚層容器的每層鋼板相對抗脆裂性好，而且不會產(chǎn)生瞬時的脆性破壞，即使個別層板存在缺陷，也不至延展至其他層板。另外，多層容器的每個筒節(jié)的層板上都鉆有透氣孔，可以排出層間氣體，若內(nèi)筒發(fā)生腐蝕破壞，介質(zhì)由透氣孔泄出也易于發(fā)現(xiàn)。

4多層容器山于層間間隙的存在，所以導(dǎo)熱性比單層容器小得多，高溫工作時熱應(yīng)力大。

5由于山多層容器層板間隙的存在，環(huán)焊縫處必然存在缺口的應(yīng)力集中

6多層容器沒有深的縱焊縫，但它的深環(huán)焊縫難于進(jìn)行熱處理。

7單層厚壁容器在內(nèi)壓作用下，筒體沿壁厚方向的應(yīng)力分布很不均勻，筒體內(nèi)壁面應(yīng)力大、外壁面應(yīng)力小，隨著簡體外直徑和內(nèi)直徑之比的增大，這種不均勻性更為突出。為提高厚壁筒的承載能力，在內(nèi)壁面產(chǎn)生預(yù)壓縮應(yīng)力，達(dá)到均化應(yīng)力沿壁厚分布的目的，出現(xiàn)了各種形式的多墚簡體結(jié)構(gòu)。熱套式筒體是典型的多層筒體結(jié)構(gòu)。

8-5多層容器的結(jié)構(gòu)形式有哪些種類及其結(jié)構(gòu)特點。

熱套式

扁平鋼帶錯繞式

層板包扎式

繞板式

繞絲式

第四篇：數(shù)字化設(shè)計與先進(jìn)制造系統(tǒng) 考試總結(jié)

串行開發(fā)模式的重大缺陷:忽視了不相鄰活動之間的交流和協(xié)調(diào)，形成以部門利益為重而不考慮全局最優(yōu)化的“拋過墻式”工作環(huán)境；

2、各部門對產(chǎn)品開發(fā)整體過程缺乏綜合考慮，造成局部最優(yōu)而非全局最優(yōu)；上下游矛盾與沖突不能及時得到調(diào)解；

3、開發(fā)時間加長，成本提高。

并行工程是對產(chǎn)品及相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化工作模式。這種工作模式力圖使開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶需求。

并行工程應(yīng)避免的幾個誤解:

1、CE是設(shè)計與制造的并行或同步

2、CE是設(shè)計活動的并發(fā)或并行

3、CE是一種管理模式

4、CE是對其他幾種生產(chǎn)模式的否定

CE的關(guān)鍵技術(shù):

1、多功能集成產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊；

2、產(chǎn)品開發(fā)的過程建模；

3、產(chǎn)品生命周期數(shù)字化建模；

4、產(chǎn)品數(shù)字管理；

5、質(zhì)量功能配置；

6、面向X的設(shè)計；

7、并行工程集成框架

面向X的設(shè)計:DFX：X代表了產(chǎn)品生命周期中的所有因素，包括制造、裝配、拆卸、檢測、維護(hù)、測試、回收、可靠性、質(zhì)量、成本、安全性以及環(huán)境保護(hù)等。

在單件小批量的生產(chǎn)模式下，傳統(tǒng)加工就有下列一些問題：

1、生產(chǎn)計劃、組織管理復(fù)雜化

2、零件從投料至加工成成品和總生產(chǎn)時間（生產(chǎn)周期）較長

3、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量極大（技術(shù)準(zhǔn)備、機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)備、物資準(zhǔn)備、勞動力的配備和調(diào)整、工作地準(zhǔn)備等）。

4、產(chǎn)量小限制了先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的采用。在這種情況下，傳統(tǒng)意義上的加工部門，生產(chǎn)效率變的非常的低，在各個機(jī)械加工部門間產(chǎn)生產(chǎn)品加工路徑的浪費。成組技術(shù): 產(chǎn)生背景：由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會需求的多樣化、市場競爭的加劇、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，使得多品種、中小批生產(chǎn)在機(jī)械工業(yè)中的比例和地位都明顯呈上升趨勢。

定義：對相似的零件進(jìn)行識別和分組，相似的零件歸為一個零件組或零件族，并在設(shè)計和制造中充分利用它們的相似點，獲得所期望的經(jīng)濟(jì)效益。原理: 成組技術(shù) 是一門工程技術(shù)科學(xué)，研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動中有關(guān)事物的相似性，并充分利用它，即把相似的問題歸類成組，尋求解決這一組問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益

德國的奧匹茲(OPITZ)系統(tǒng)系統(tǒng):采用十進(jìn)制9位代碼表示。其結(jié)構(gòu)形式由零件類別碼、形狀及加工碼、輔助碼三部分組成。第一位是零件類別碼第二位至第五位是形狀及加工碼, 這五位代碼又稱主碼, 用來反映零件形狀及加工信息。第六位至第九位是輔助碼, 它反映零件尺寸、材料、毛坯原始形狀和精度。RMS（可重構(gòu)技術(shù)）

包括：1可重構(gòu)加工系統(tǒng)

2、可重構(gòu)物流系統(tǒng)

3、可重構(gòu)控制系統(tǒng)

定義：是指為能適應(yīng)市場的需求變化，按系統(tǒng)規(guī)劃的要求，以重排、重復(fù)利用、革新組元或子系統(tǒng)的方式，快速調(diào)整制造過程、制造功能和制造生產(chǎn)能力的一類新型可變制造系統(tǒng)。特征：

1、可模塊化。根據(jù)機(jī)器的操作功能把機(jī)器切分為能夠量化的單元。這些單元可在變化的生產(chǎn)計劃之間操作和控制。

2、可集成化?？焖偌赡K的能力和精確的由一系列機(jī)構(gòu)、信息和控制形成的接口。

3、用戶定制化。相對于通常的柔性的概念，系統(tǒng)/機(jī)器設(shè)計的柔性是產(chǎn)品家族進(jìn)行的，因此也被稱為用戶柔性。

4、可擴(kuò)展能力。利用重新排列現(xiàn)有的制造系統(tǒng)可以很容易的改變生產(chǎn)能力，或者用可重構(gòu)工作站改變生產(chǎn)能力。

5、可交換能力。很容易變換現(xiàn)有系統(tǒng)、控制和機(jī)器的功能。例如:改變主軸的物理位置以適應(yīng)所產(chǎn)品的要求。

6、可診斷能力。自動讀取系統(tǒng)檢測和診斷產(chǎn)品缺陷的數(shù)據(jù)，并具有分析產(chǎn)生這些錯誤的根本原因以及快速糾正錯誤操作的能力。大量定制: 核心（產(chǎn)品多樣化）基本思想：（從生產(chǎn)角度）

通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制造過程重構(gòu)，運用現(xiàn)代信息技術(shù)、新材料技術(shù)、柔性制造技術(shù)等一系列高新技術(shù)，把產(chǎn)品的定制生產(chǎn)問題全部或部分轉(zhuǎn)化為規(guī)模生產(chǎn)，以大量生產(chǎn)的成本和速度，為單個顧客或小批量多品種市場定制任意數(shù)量產(chǎn)品。（從管理角度）

是一種在系統(tǒng)整體優(yōu)化的思想指導(dǎo)下，集企業(yè)、顧客、供應(yīng)商和環(huán)境于一體，充分利用企業(yè)已有的各種資源，根據(jù)顧客的個性化需求，以大量生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和高效率提供定制產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)模式。

MC是一種將相似性原理、重用性原理和全局性原理與應(yīng)用實踐相結(jié)合的生產(chǎn)方式，以減少產(chǎn)品內(nèi)部多樣化、增加產(chǎn)品外部多樣化為目的，在空間上對整個產(chǎn)品族、在時間上對產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行全方位的優(yōu)化，低成本、快速地生產(chǎn)定制產(chǎn)品。

MC應(yīng)用條件：

1、可分離性

2、產(chǎn)品可模塊化

3、最終加工過程的易執(zhí)行性

4、產(chǎn)品的重量、體積和品種

5、適當(dāng)?shù)慕回浱崆捌?/p>

6、市場的不確定程度高

精益生產(chǎn)：

定義：通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革，通過持續(xù)改進(jìn)措施，識別和消除所有產(chǎn)品和服務(wù)中的浪費、非增值型作業(yè)的系統(tǒng)方法。

精益生產(chǎn)的基本目標(biāo)：最大限度地獲取利潤

終極目標(biāo)：(1)“零”轉(zhuǎn)產(chǎn)工時浪費(2)“零”庫存(3)“零”浪費(4)“零”不良(5)“零”故障(6).“零”停滯(7).“零”災(zāi)害

浪費定義：

1、不為產(chǎn)品增加價值的任何事情

2、不利于生產(chǎn)不符合客戶要求的任何事情

3、顧客不愿付錢由你去做的任何事情

4、盡管是增加價值的活動，但所用的資源超過了

5、“絕對最少”的界限，也是浪費 敏捷制造：

基本思想：通過對高素質(zhì)的員工、動態(tài)靈活的組織機(jī)構(gòu)、企業(yè)內(nèi)及企業(yè)間的靈活管理以及先進(jìn)的制造技術(shù)進(jìn)行全面集成，使企業(yè)對持續(xù)變化、不可預(yù)測的市場需求作出快速反應(yīng)，從而獲得長期、持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益。敏捷制造強(qiáng)調(diào)人、組織、管理和技術(shù)的高度集成，強(qiáng)調(diào)企業(yè)面向市場的敏捷性。計算機(jī)集成制造： 基本思想

企業(yè)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，應(yīng)該加以統(tǒng)一處理； 整個生產(chǎn)過程實質(zhì)上也是對信息的采集、傳遞和加工處理的過程，在企業(yè)中主要存在信息流和物流這兩種運動過程，而物流又是受信息流控制的。

指出：CIMs是一種組織、管理和運行現(xiàn)代制造類企業(yè)的理念。它將傳統(tǒng)的制造技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，使企業(yè)產(chǎn)品全生命周期各個階段活動中有關(guān)的人/組織、經(jīng)營管理和技術(shù)三要素及其信息流、物流和價值流有機(jī)集成并優(yōu)化運行，以達(dá)到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、環(huán)境清潔的要求，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性、敏捷性，使企業(yè)贏得市場競爭。核心：信息的“集成” 虛擬制造：

虛擬制造是實際制造過程在計算機(jī)上的本質(zhì)實現(xiàn)，即采用計算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在計算機(jī)上實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、制造，以及管理與控制等制造的本質(zhì)過程，以增強(qiáng)制造過程各級的決策與控制能力。柔性制造系統(tǒng)：

自動化制造系統(tǒng)具有五個典型組成部分：

1、一定范圍的被加工對象；

2、具有一定技術(shù)水平和決策能力的人；

3、信息流及其控制系統(tǒng)；

4、能量流及其控制系統(tǒng)：

5、物料流及物料處理系統(tǒng)。發(fā)展5大臺階：

第一臺階：剛性自動化，包括剛性自動線和自動單機(jī)。第二臺階：數(shù)控加工，包括數(shù)控和計算機(jī)數(shù)控。

第三臺階：柔性制造。本臺階特征是強(qiáng)調(diào)制造過程的柔性和高效率 第四臺階：計算機(jī)集成制造和計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。

第五臺階：新的制造自動化模式，如智能制造、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造、綠色制造等。

加工中心又稱多工序自動換刀數(shù)控機(jī)床： 加工中心與數(shù)控機(jī)床的異同: 相同點都是通過程序控制多軸聯(lián)動走刀進(jìn)行加工的數(shù)控機(jī)床。不同的是加工中心具有刀庫和自動換刀功能。

包括：1.鏜銑加工中心2.車削加工中心3.鉆削加工中心

特點：1.工序集中。加工中心工件一次裝夾實現(xiàn)多表面多特征多工位的連續(xù)、高效、高精度加工。2.有利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化?？梢詼?zhǔn)確計算加工工時，從而保證生產(chǎn)管理，以及半成品的管理。3.智能化程度高。

AGV：裝有自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的路徑行駛，在車體上具有編程和停車選擇裝置、安全保護(hù)裝置以及各種物料移載功能的搬運車輛

AGVS：多臺AGV小車和自動導(dǎo)向系統(tǒng)、自動裝卸系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、安全系統(tǒng)在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下，組成一個柔性化的自動搬運系統(tǒng)，稱為自動導(dǎo)引車系統(tǒng)，簡稱AGVS。柔性制造系統(tǒng)：（中國）“柔性制造系統(tǒng)是數(shù)控加工設(shè)備、物料運儲裝置和計算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動化制造系統(tǒng)。它包括多個柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！保绹笆褂糜嬎銠C(jī)控制柔性工作站和集成物料運儲裝置來控制并完成零件族某一系列工序的，或所有工序的一種集成制造系統(tǒng)

第五篇：“數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)”讀書報告題目和要求

“數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)”報告題目和要求 課程名稱：數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)

考核方式：讀書報告（論文）的形式

1．報告論文參考題目：

主要針對課程《數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)》中涉及的各類先進(jìn)制造技術(shù)在模具中的應(yīng)用進(jìn)行說明，可以針對課程所教授的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行選題和展開。包括：

1.快速成型方法RPM在模具設(shè)計制造中的應(yīng)用與發(fā)展

2.快速成型方法RPM在逆向工程中的應(yīng)用與發(fā)展

3.先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)展及其與模具加工的關(guān)聯(lián)

4.計算機(jī)輔助幾何造型在模具CAD中的作用和發(fā)展

5.并行工程在模具制造中的應(yīng)用

6.先進(jìn)模具設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展

7.模具CAD/CAE/CAM一體化中的數(shù)據(jù)交換技術(shù)

8.模具CAD/CAE/CAM一體化中的集成技術(shù)

要求：

1.所有的論文均需要圍繞“數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)”在模具中的應(yīng)用，或者結(jié)合沖模、塑模、體積成形模具等某種類型模具的先進(jìn)設(shè)計開發(fā)技術(shù)進(jìn)行闡述，例如《RPM在模具設(shè)計制造中的應(yīng)用》，《模具CAD/CAE/CAM一體化中數(shù)據(jù)交換的發(fā)展》，《電鑄法在微型高精度模具中的應(yīng)用和開發(fā)》，等等。

2.字?jǐn)?shù)在3000字以上（4頁），打印稿。

3.符合期刊論文的要求，具有以下部分：標(biāo)題、作者單位、中文摘要、關(guān)鍵詞、英文摘要、關(guān)鍵詞、正文（包括一般的引言、具體實質(zhì)內(nèi)容、結(jié)論）、參考文獻(xiàn)等。

4.能夠就數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的某個關(guān)鍵技術(shù)在所學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用、研究、發(fā)展進(jìn)行論述，內(nèi)容要有銜接，條理清晰。

5.能夠反映模具數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)目前技術(shù)發(fā)展的趨勢和技術(shù)特點。

6.希望結(jié)合自身專業(yè)知識進(jìn)行論述，體現(xiàn)自己的見解。