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一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）
1．制造系统从外部输入原材料、坯件及配套件，输出成品与弃物的活动，称之为（B）。
A．能量流 B．物料流
C．信息流 D．资金流
解：物料流是制造系统运行时物料的运动和变换过程，试题从输入与输出的角度描述它。故应选择B。区分A、B、C、D的本质是对"流"的理解，其涵义是"流动过程"，能量流是能量的传递与转换过程，信息流是信息传递与变换的过程，资金流是资金耗用转化成附加价值的过程，4个选项中只有B合适。
2．生产装备按加工处理和装备工序的顺序固定不变，其生产效率高，投资大，此类自动化的生产类型为（A）。
A．刚性自动化 B．可编程自动化
C．柔性自动化 D．工序自动化
解：熟悉制造系统类型的学员可以从"固定不变"判断应选A。对于不太熟悉的学员可以利用排除法求解：D项指的是一个工序/单机的自动化，不是指整个生产系统，故可排除；C与B指的是可变的制造系统，不符合题意，也应排除；只有A相符，故选择A无疑。
从本题的分析可以总结单项选择题的解题方法，学员可详见《现代制造系统自学辅导》150页，或参考本文最后的《分析说明》自行总结。
3．刀具的运动路径被连续控制，并由合成运动在工件表面上得到要求的几何形状、精度和表面质量，此类数控的控制类型为（C）。
A．点位控制 B．直线切割控制
C．轮廓控制 D．点位直线控制
解：只有认真搞清A、B、C、D的涵义才可能正确选出答案C。所以，学员要从中体会到自学考试的特点，必须按照《考试大纲》要求认真学习教材，并参阅《自学辅导》，千万不可猜题、押题而不全面认真地准备。
4．系统反馈测量所用传感元件安装的位置不是在机床工作台上，而是在伺服电机或驱动丝杠端，此类控制为（D）。
A．开环控制 B．半开环控制
C．闭环控制 D．半闭环控制
解：抓住"开环"与"闭环"的区别可以把搜索的范围缩小在C与D之间。因为，闭环指的是有反馈环节的控制系统，而开环没有信息反馈。在闭环控制中，反馈信息不是来自最终授控环节时被称为半闭环控制，所以本题答案是D。题目中的备选答案有半开环控制B，是对不太熟悉数控的学员在做出判断时增加一个干扰因素，使题目的难度提高，但只要抓住上述区别也不难确定选取D。
5．零件分类编码结构为码位之间属递阶隶属关系，即除第一码位内的特征外，其后各码位特征含义都要根据前一位确定，此类结构为（B）。
A．链式结构 B．树式结构
C．混合结构 D．三者都不是
6．GT适用的生产类型为（D）。
A．大量生产 B．单件生产
C．多品种单件生产
D．多品种中小批量生产
7．按机器人的控制系统功能分类，机器人能按预定的顺序、定位和条件信息完成规定动作，此机器人称之为（A）。
A．顺序控制机器人
B．示教再现机器人
C．智能机器人
D．操作机器人
8．在装配作业中，利用包容与被包容界面间的干涉作用把零件连接起来的装配称为（B）。
A．滑动配合 B．压配合
C．胶合 D．铆接
9．以GT为基础开发出的CAPP为（C）。
A．生成式CAPP B．创成式CAPP
C．派生式CAPP D．混合式CAPP
解：解决本题的关键是把教材第二章与第八章关于GT与CAPP的知识联系起来做出判断。一般，生成式CAPP与创成式CAPP含义相同，从题干要求出发，利用GT与CAPP的知识可以判定只能选取C。
10．单个偏差（误差）的绝对值和符号无法预测，而足够多样本总体的统计结果服从某种分布规律，如正态分布规律。这种偏差称为（A）。
A．随机偏差 B．分配偏差
C．随机偏差和分配偏差
D．设备故障所引起偏差
11．产品出厂都要提供合格证，这属于（C）。
A．质量控制 B．质量评价
C．质量保证 D．质量规划
解：质量控制主要指对质量过程的控制，显然，合格证不属于质量控制的范围，故否定A。合格证是质量评价后提供给客户的一种承诺，故应选C。质量规划指的是定义质量目标，并在此目标下设计实施质量目标的计划、制定保证质量计划实现的实施程序、确定达到质量目标的最终与过程测度（测量指标与界定值）及质量目标实现的管理。因此，只能选C。
12．机器人终端效应器的空间位置与姿态的集合称为（A）。
A．位形空间 B．工作空间
C．工作容积 D．操作空间
13．在轮廓控制系统中，NC机床之所以能加工出形状各异的零件轮廓，主要是因为有了（D）。
A．计算机 B．两个以上的坐标轴
C．编程功能 D．插补功能
解：本题选择答案的难点在对插补功能的理解。初看，四个选项都有可能，但是仔细看题，抓住"主要"两字，联系有关插补的知识就可以判定选取D。再利用数控的控制系统知识可以发现只有D才是保证"加工出形状各异的零件轮廓"的主要原因。
14．在自动线中设置缓冲存储器的主要目的是（D）。
A．提高产品质量 B．降低产品成本
C．增加适应能力 D．提高工作效率
解：做本题时可以利用学过的知识逐个分析判断排除非正确答案。设置缓冲存储器与提高质量没有必然联系，故可排除A；有缓冲存储器后一定要增加库存而增大成本，故可排除B；此处适应力可主要理解为柔性，即对产品变换的适应能力，这与是否有缓冲存储器关系不大，故可排除C；缓冲存储器之所以必要是为保证在各工序时间不相等或出现停机故障时使系统仍能连续工作，故D是为保证生产连续性服务的，即为了提高工作效率服务。从瓶颈（约束）理论角度看，缓冲存储器是为保证瓶颈环节可以连续工作，以发挥瓶颈环节的最大效率，使之达到最大生产率，因为，系统的产出能力决定于瓶颈的产出能力。从制造系统的设计角度讲，缓冲存储器是使工作站/机床不受相邻设备产出率或故障停机的影响，保持自己的独立性。
15．描述一个自由刚体在空间的形位，最多需要的自由度为（B）。
A．3个 B．6个
C．12个 D．5个
二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共15分）
16．NC机床的运动控制可分为点位控制和连续控制，其中连续控制又可分为直线切削控制和轮廓控制两类。
17．通信协议的主要部分是语法、语义和定时。
18．控制系统中某一级的信息向其前级的传递称为反馈。
19．自动编程有三种输入方式：语言输入、图形输入和语音输入。
20．目前NC编程的方法有手工编程和自动编程两种。
21．根据制作产品的数量，把制造活动分为三种生产类型：单件小批生产、成批（批量）生产和大量生产。
22．零件分类编码系统是用字符（数字、字母或符号）对零件各种特征（或属性）进行描述、识别的一套特定规则。
23．FMS是由加工处理工作站、物件传输及装卸与存储系统、计算机控制系统等三个基础单元构成。
24．按机器人的研究开发分类，有工业机器人和（人工）智能机器人。
25．机器人按坐标分类有：笛卡尔坐标型、极坐标型、圆柱坐标型、多关节型。
三、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）
26．数字控制
答：数字控制（NC）是借助于数字、字符和其他符号控制加工、处理与装配设备的一种可编程的自动化方法。
27．开环系统
答：不把控制对象的输出同输入（数控装置的输出指令信号）比较，即没有反馈功能的控制系统。
28．插补
答：根据给定的数学函数，在理想轮廓或轨迹的已知点间，确定中间点的一种方法。
29．质量控制中的检验
答：质量控制中的检验又称质量控制中的试验，是对产品功能、性能、安全性、可靠性及寿命的测定、试验和评价等质量控制活动的集合。
30．刀具半径补偿
答：在轮廓加工中，由于刀具具有一定的半径，刀具中心的运动轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓。所以，在轮廓加工时，刀具中心均要偏移被加工表面一个刀具半径值。这种偏移称为刀具半径补偿。
四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
31．数控加工的主要原理是什么？
参考答案要点：①数控加工是用加工程序控制的数字控制系统替代人去操作机床，控制机床的运动，使刀具按程序规定的参数：位移（线位移与角位移）和加速度等，相对于工件完成加工作业，获取合格的工件；②数控机床的运动和刀具相对工件的运动描述、被加工面的几何形状和运动轨迹的描述都是遵循几何学和运动学原理按坐标进行的。换言之，数控加工是把被加工件的刀具与工件的合成运动分解为机床运动坐标系的各运动分量，由程序控制自动实现刀具/工件的相对运动，并按规定的加工顺序完成工件加工；③数控机床的绝对坐标系与机床坐标系重合，不随运动坐标的变动而变化。
32．简述FMS的组成。
参考答案要点：FMS系统由下述三个基本单元组成：①完成加工、装配与检验的加工/处理工作站；②物料传输、装卸与存储（子）系统；③用于配置与协调各工作活动和物料传输、装卸与存储工作的计算机控制（子）系统。
33．简述工业中应用的装配系统的类型及适用对象。
参考答案要点：①单站手工装配，主要用于组装或整机装配；②手工装配线，主要用于完成产品的整个装配过程或部件组装过程； ③自动化装配系统，是以机械与/或自动化装置代替人工完成装配作业的系统，多用于大批大量生产中。
34．CAD主要应用在设计中的哪几方面？
参考答案要点：在设计中，CAD主要用于：几何建模、工程分析、设计审查与评价、自动绘图。
五、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
35．两台相同设备同时加工某一同样工件，在利用全部制造能力的条件下其生产率为30件/时。现安排工作时间为5天/周，两班制，每班工作时间6小时。
①求该两台设备一周内所具备的生产能力PC＝？
②因某种原因，当周只实际生产出3060件，求该两台设备的利用率U＝？
解：①PC＝W·Sw·H·Rp
＝2×2班/天×5天/周×6小时/班×30件/小时＝3600件/周
②U＝生产输出/PC
＝（3060件/周）/（3600件/周）
＝0.85＝85%
36．具有6个工作站的一台装配机，其理论装配周期Tc＝6s。各站的废次品率qi＝q＝0.01，废次品引起的停机概率m＝1.0，平均停机时间Td＝1.5min。试求：
①平均每次装配的生产时间Tp；
②装配机的有效性E。
解：
①Tp＝Tc＋nmqTd
＝6/60＋6×1.0×0.01×1.5＝0.19min
②E＝Tc/Tp＝(6/60)/0.19
＝0.1/0.19＝52.63%
六、论述题（本大题共1小题，15分）
37． 试述CIMS的实质及意义。
参考答案："CIMS的实质"要点：①将企业的商务/业务活动，即将企业的全部经营、生产和服务活动，如：顾客需求、市场预测、产品设计与开发、营销、制造与装配，以及物料、配送、销售、财务、人力资源与供应商等的管理，作为一个整体/系统进行有效的全局优化；②对整个生产过程进行信息与数据的搜集、处理、组织、传递和交换，为各级决策提供信息与数据支持。因此，它是一种新的制造思想/哲理和技术，是未来工厂的模式，也是信息技术同制造过程结合的自动化技术与科学。它强调信息的集成；③CIMS与CIM间有区别。CIM是信息技术和生产技术的综合应用，其目的是提高制造企业对市场的响应能力和生产率，由此，企业的所有职能/功能、信息、组织与管理都是一个集成了的整体的各个有效组成部分/要素。所以，CIM是多种计算机辅助技术CAX（如CAD、CAPP、CAE与CAM等）和管理信息系统MIS、MRP、MRPⅡ、ERP等在更高层次上的系统集成。CIMS是在CIM概念指导下建立的制造系统，即：CIMS是在信息技术、自动化技术与制造技术的基础上，通过计算机系统及其软件系统把分散在制造过程中各种分散的自动化系统及其相关资源有机集成，以形成适用于多品种、中小批量生产并能实现总体高效率和高效益的一种现代制造系统。
"CIMS的意义"要点：①利用CAD、CAPP与信息的集成等系统可以缩短产品的设计与开发及生产准备周期，提高企业对市场多变需求的响应能力；②利用CAM、FMS、FMC、加工中心等系统缩短产品的生产周期，提高按期交货的能力和订单的按时兑现率；③确保产品质量和产品质量的稳定性，提高客户对企业的信任度；④利用经过处理/组织的集成信息与数据提高支持决策的能力，优化企业的物料、人力、财务等资源的利用，降低生产成本与产品售价，提升市场竞争优势；⑤建立销售、客户服务与质量信息反馈的计算机局域网络，实现企业信息共享，为企业发展电子贸易与/或电子商务（eC与eB或B2B）奠定基础，以提高企业对市场变化的响应能力、内部运作效率和改进产品设计开发、生产与销售的能力，最终达到提高企业的市场竞争力；⑥是利用信息技术改造传统制造业的有力武器和有效途径。
分析说明
本课程《考试大纲》明确规定考题有八类题型：单项选择题、填空题、计算题、名词解释题、判断题、简答题、论述题和分析综合题。通过2002年上半年全国统一命题考试题的题解与分析，学员应该对八类考题的特点和应试规律有所认识。
1．单项选择题
一般，这类题目属于《考试大纲》规定知识点的低层次考核内容。但是，考试的实践是，学员常难以运用自如地解答这类题，得分率较低。学员经常被4个相似或相近的描述、改变的说法或命题者有意制造的干扰弄得不知所措。虽然，单项选择题的出题范围比较广泛，教材中的一句重要的话、一个命题、一个概念，以及一个重要的数据、观点、结论、图或表，乃至几个概念的综合运用，都可能构造一道单项选择题。要做对这类题，考前一定要老老实实按《大纲》要求全面、系统地学习和复习。考试时，务必看懂题干，搞清题目要求回答什么，审题切勿草率，在未看清题干的要求前就忙于看选项。确定选项时应该综合运用直接（根据自己的知识）判断能力、一一对号排除3个选项或筛选出3个选项，选出正确选项。
2．填空题
填空题是为了检查学员对教材中重要的概念、原理、结论、数据或事实识记与理解状况而设计的。它用一个不完整的陈述句表达，要求学员在空白处填入合适、简洁的文字使题干成为一个完整的句子。填入空白的文字、数据或符号都是知识点中的关键词语，不宜自己编造，而是识记的内容。
填空题与单项选择题的区别是：单项选择题是对已经列出的备选项目进行辨识和判定，是心理学中讲的"再认"。填空题则是从自己的知识集合中搜索"回忆"，用简洁而规范的语言表达出来，故其考核难度比单项选择题大。想要做对这类题主要靠考前按照《大纲》识记规定的知识点所包涵的定义、关键词、结论，以及基本而重要的事实或数据。考试时先要仔细审题，用心搜索记忆，正确而工整地写出。
3．计算题
在《大纲》中计算题属于规定的"领会"或"简单应用"考核层次。它主要要求学员能根据题设条件，选取合适的计算公式，通过正确计算获取求解结果。为了做好这类题，学员应在考前学习与复习时搞清公式的物理意义、公式中的各个符号及其涵义、物理单位及其变换，特别注意要能对计算结果进行识别、分析和解释。为此，考前学员应该完成一定量的典型例题与习题。
4．名词解释题
这类题型是为了考察学员对基本概念和基本术语掌握情况而设计的，其答案要科学、准确、简练和完整。它比典型选择题与填空题考察的难度大，但它不要求学员进行分析、综合或论证。除题目要求外，一般不要求举出例证或案例。
5．判断题
判断题又称是非题，是考察学员对基本概念、基本理论和基本方法的理解与掌握程度而设计的一类题型。虽然它可以涉及较广泛的知识点与层次，但是它属于"领会"或"识记"的考核层次。与典型选择题一样，它要求运用学员的分析判断能力，但其随机选择的成功机会（概率）是等概率的，不可能靠猜想，而要靠认真学习。
6．简答题
简答题是一种陈述型题型，属于"领会"的学习层次和"简单应用"的考核层次。在搞清题意的基础上进行符合逻辑、层次分明、简要文字的叙述和综合。
7．论述题
论述题也属于叙述式题型，但它与简答题有明显区别。简答题强调一个"简"字而论述题则强调"详而全"，其分析的理论水平、深度与实际的结合水平和例证的引用要求都高于简答题。认真审题，判断试题的题意与要求和要求答案的陈述、论述、说明或例证都比简答题提出更高的逻辑层次、综合水平。考试结果证明，对于论述题，在职学员往往得分较高，这说明在社会实践中他们得到实际锻炼，是一种优势，应该保持和发扬。
8．分析综合题
分析综合题属于"综合应用"的最高学习要求层次，同时也是最高的考核要求层次。它经常是横跨几个知识点，要求学员把自己的识记、计算、分析、论述、判断和综合能力通通发挥出来。要正确回答这类问题必须强化考前的学习与训练，考中注意审题，综合运用所涉及知识点的知识与能力，进行有中心（论点）、有层次、有理论分析（论据）又有案例（论证）的论述。事实上，其答案就是一篇短文。
（清华大学 罗振璧）
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