内容发布更新时间 : 2024/12/25 15:31:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一、现代设计技术是根据产品在整个生命周期中功能和市场竞争（时间、质量、价格）的需要，考虑生态环境和资源效率，应用科学知识和现代化技术，经过设计人员创造性的思维、规划和决策，制定先进的产品设计方案，通过CAD等先进方法，并使方案付诸实施的技术。

现代设计技术的发展方向是不断吸收现代科学技术，以实现设计过程的数字化、智能化和网络化。

现代设计技术是根据产品在整个生命周期中功能和市场竞争（时间、质量、价格）的需要，考虑生态环境和资源效率，应用科学知识和现化技术，经过设计人员创造性的思维、规划和决策，制定先进的产品设计方案，通过CAD等先进方法，并使方案付褚实施的技术。

特点（一种）：1）程式性2）创造性 3）系统性 4）优化性5）综合性 6）CAD

现代设计技术的特点（第二种） 1、现代设计从单纯的产品功能设计扩展到生命周期设计（包括考虑环境因素的绿色设计）;2、从传统的经验设计转向应用现代计算机技术的数字化设计技术;3、从传统的顺序设计方式过渡到并行设计和网络协调设计等。4、现代设计技术的发展方向是不断吸收现代科学技术，使其实现数字化、智能化和网络化。

现代设计技术主要包含：1、优良性能设计基础技术 2、竞争优势创建设计技术3、全生命周期设计技术4、绿色产品设计技术

二、 相关定义（1）可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。（2）维修性：在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法完成维修的能力。（3）有效性：可维修的产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。

有效性→广义可靠性＝（狭义）可靠性?维修性

指标：

（1）可靠度：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。

（2）失效率：失效率又称为故障率，即“工作到某时刻t尚未失效的产品，在该时刻t 以后的下一个单位时间内发生失效的概率”。

（3）平均寿命

（4）维修度：可维修的产品在发生故障后在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法完成修复的概率。

（5）有效度：可以维修的产品在某时刻具有或维持规定功能的概率，为可靠度与维修度合起来的尺度。

常用分布：（1）指数分布(2)正态分布（高斯分布）(3)对数正态分布(4)威布尔分布

三、（301页）并行设计是并行工程、协同设计、敏捷制造、虚拟制造等先进技术的基础，它涉及到计算机技术、通讯技术、机械设计方法等领域。而并行工程是把CAD、制造、管理和质量保证等有机地集成在一起，实现信息集成、信息共享、过程集成。设计者一开始就考虑到产品全生命周期中所有因素，包括质量、进度、成本和用户需求。

并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期内各阶段的因素，并强调各部门的协同工作，通过建立各决策者之间的有效的信息交流与通讯机制，综合考虑各相关因素的影响，使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现并得到解决，从而使产品在设计阶段便具有良好的可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面的特性，最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备和制造时间。

四、（307页）虚拟现实技术是一种三维计算机图形技术与计算机硬件技术集成而实现的高级人机交互技术，让用户通过视觉、听觉、触觉、甚至嗅觉和味觉等多种知觉方式 ，实时地与计算机所建造的仿真环境发生相互作用。比如，进入“虚拟厂房” ，操纵“虚拟机床” ，抓取“虚拟零

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件” ，组装“虚拟设备”等等。

除高性能计算机外，虚拟现实技术提供具有独特输入/输出装置的特殊人机工具，如：立体眼镜、头盔式显示器HMD、三维鼠标、数据手套、立体投影屏幕、立体显示器、位置跟踪器等。借助这些外设，用户就可沉浸在仿真环境之中，有“身临其境”的感觉，从而完成在现实世界中不可能的工作。

虚拟设计的三项指标：1、实时性 2、沉浸性 3、交互性

五（87页）高速加工：

1、在机床方面：床身结构进一步优化，现代机床均采用落地式床身，整体铸铁结构，龙门式框架的主轴立柱，采用这种工艺和材料的好处是不仅能提高机床的整体刚度和稳定性，而且还具有良好的吸振性；

2、电主轴技术及其产品的专业化生产：高性能的电主轴是实现高速切削的基础，要求具有很高的转速及相应的功率和扭矩，多数内装电机驱动。

3、快速进给系统：其直线电机驱动实现了无接触直接驱动，避免了传动环节带来的累积误差，可获得高精度的高速移动并具有极好的稳定性。

4、刀具的材料和技术：由于在高速切削时，切削力很小无需大的切削扭矩，以及离心力不容忽视，通常选用德国产的HSK型的短圆柄。为适应高速切削，刀具材料通常选用热稳定性好的新型刀具，如陶瓷刀具、CBN刀具、PCD刀具、复合涂层刀具等。

高速切削的关键是改变了原有的加工策略：1、小切量（侧向步距/切削深度）大约为传统加工用量的1/3；2、高速度（主轴转速/进给速度） 使用设备的最大允许参数

超高速加工的优点可以简单描述为：高速度、高效率、小变形、高精度、工序集中、高效益、过程稳

六、（13页）超精密加工技术是指：被加工零件的尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度Ra小于0.025μm，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术，亦称之为亚微米级加工技术，且正在向纳米级加工技术发展。

七、（硅微细加工见179页）硅微细加工技术主要是指以硅材料为基础制作各种微机械零部件。主要包括体微机械加工和表面微机械加工。体微机械加工是指除去衬底一部分的加工工艺；表面微机械加工是指在衬底之上的加工工艺

所用的典型加工工艺为：去除(刻蚀、激光加工、机械钻孔等)和添加(沉积绝缘体、金属等)。关键的步骤是刻蚀工艺。刻蚀工艺分为干法刻蚀和湿法刻蚀。

扫描隧道显微镜（简称 STM）：一种基于电子隧道原理的显微镜，在2个距离非常小(典型的只有几?)的导体间并在外加电场作用下，电子可以穿过2个导体间势垒而流动的现象称为隧道效应。

八、绿色设计（见317页）绿色设计的关键技术包括以下几个方面： 1）绿色产品评价体系、方法的研究；2）绿色设计模型的建立；3）绿色设计数据资料的收集整理与数据库的建立；4）绿色设计方法的系统研究及知识库的建立。

绿色设计的基本原则：6R设计原则，其前提条件是地球的资源有限、地球净化能力有限。其内容是研究（Research）、保护（Reserve）、减量化（Reduce）、回收（Recycling）、重复使用（Reuse）和再生（Regeneration）其核心是“3R”，即Reduce,Recycle,Reuse,不仅要减少物质和能源的消耗，减少有害物质的排放，而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。

再制造工程是一个统筹考虑产品部件全生命周期管理的系统工程，是利用原有零件并采用再制造成型技术（包括高新表面工程技术及其它加工技术），使零部件恢复尺寸、形状和性能，形成再制造产品。主要包括在新产品上重新使用经过在制造的旧部件，以及在产品的长期使用过程中对部件的性能、可靠性和寿命等通过再制造加以恢复和提高，从而使产品或设备在对环境污染最小，资源利用率高，投入费用最小的情况下

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重新达到最佳的性能要求。

九、反求工程 (RE), 也称逆向工程、反向工程。它以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有产品进行解剖、深化和再创造，这就是反求工程的含义。可以说，反求设计是对已有设计的再设计，其中再创造是反求设计的灵魂

反求工程的关键技术：反求工程中的测量技术、接触式测量方法、非接触式测量方法、产品建模技术、测量数据的分割、表面片的拟合技术、快速成形技术

三坐标测量机（276页）的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息。坐标测量机通过一个称作测头的传感器接触工件测量，所获得的数据可以与工件或某一工件特征（如孔）的尺寸描述结合在一起。

根据测量机上测头安置的方位，有三种基本类型：垂直式、水平式和便携式。

测头是测量机触测被测零件的发讯开关，它是坐标测量机的关键部件，测头精度的高低决定了测量机的测量重复精度。此外，不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。 测头可分为接触式和非接触式(激光等类型)。接触式测头又可分为开关式(触发式或动态发讯式)与扫描式(比例式或静态发讯式)两大类。非接触测头主要分为激光扫描测头和视频测头两种。

真空成形（注型）工艺：（1）将硅橡胶或聚氨酯注入置有原型的容器内，待充分固化后，沿分型面切开软模，取出原型。（2）再将软模合模后放置到真空注型机中，注入成型材料，加以时效，待固化后，便可脱模并获得形状与原型一致的制件。由于是在真空环境下成型，因此，制件不带有气泡，精度较高。

组成：1-真空系统、2-混合搅拌机构、3-结构本体、4-电气系统、5-升降机、6-操作面板等几部分组成

硅胶模制作工艺流程：（1）确定分型面；（2）将母模放入模框，准备浇道（取决于模具的形状和尺寸） ；（3）计算硅胶用量：计算样件体积，硅胶密度按1.1计算。充分搅拌，至硅胶内的气泡均匀为止。（4）将脱泡除气后的硅胶立即倒入建造的模框中；（5）将模框放入真空室，抽出空气，直到硅胶表面几乎无气泡为止。放入烘箱，温度设定在40-50度，固化2小时，或常温固化12小时；（6）待完全固化后，沿分模边界用解剖刀切开硅胶。

十、数控（140页）机构组成见数控机床实验指导书

十一、机器人是一种具有多功能，且可用程式控制的操作机器，可用来搬运物料、工件、工具或特殊的裝置。

组成：① 执行机构:机身、手臂、手腕、行走机构、末端执行器;

② 驱动系统:步进电机或伺服电机、机械传动或液压传动系统;

③ 控制系统:计算机、传感器、检测元件、信号处理电路、操纵台等;

机器人运动形式:

① 直角坐标式② 圆柱坐标式③ 球坐标式④ 多关节式

机器人运动功能： ① 点位控制型：用于搬运和装卸物件，点焊及具有固定位置零件的装配工作。 ② ② 连续轨迹控制型：主要用于电弧焊和喷涂等.

其他技术特性

1.工作范围 2.运动精确度3.运动速度4.负载能力5.驱动系统的种类

十二、物料需求计划（简称为 MRP）是对主生产计划的各个项目所需的全部制造件和全部采购件的网络支持计划和时间进度计划。

企业资源计划(简称ERP)，

ERP是建立在信息技术基础上，利用现代企业的先进管理思想，全面地集成了企业所有资源信息，为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位和系统化的管理平台。

物料清单(BOM)是描述产品结构的文件。

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（作用见课件46页，复制不上）

能力需求计划（简称为CRP）是对各生产阶段、各工作中心（工序）所需的各种资源进行精确计算，得出人力负荷、设备负荷等资源负荷情况，并做好生产能力与生产负荷的平衡工作，制订出能力需求计划。 能力需求计划解决如下问题：1、各个物料经过哪些工作中心加工？2、各工作中心的可用能力是多少，负荷是多少？3、工作中心的各个时段的可用能力与负荷是多少？

调整能力的方法有：加班；增加人员、设备；提高工作效率；更改工艺路线；增加外协处理等

调整负荷的方法有：修改计划；调整生产批量；推迟交货期；撤消订单；交叉作业等。

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