CADCAM練習(xí)題

1、機械CAD/CAM技術(shù)復(fù)習(xí)題1. 什么是CAD？什么是CAM？什么是CAD/CAM集成？CAD是指工程技術(shù)人員以計算機為輔助工具來完成產(chǎn)品設(shè)計過程中的各項工作；CAM是指借助計算機來完成從生產(chǎn)準備到產(chǎn)品制造出來的過程中的各項活動2. CAD/CAM集成就是將基于信息技術(shù)的資源及應(yīng)用聚集成一個協(xié)同工作的整體，包含功能交互、信息共享以及數(shù)據(jù)通信三個方面的管理與控制。其實質(zhì)是在CAD、CAE、CAPP、CAM各模塊之間形成相互信息的自動傳遞和轉(zhuǎn)化。3. CAD/CAM硬件有哪些類型？各有什么特點？(1)計算機基本系統(tǒng)（2）輸入設(shè)備（3）輸出設(shè)備（4）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備特點：計算機主機系統(tǒng)由主機（包括中央處理器

2、、內(nèi)部存儲器）、外部存儲器（磁盤存儲器、光盤存儲器）、顯示器、鍵盤與鼠標等組成；如果將計算機信息處理系統(tǒng)比作人的大腦。那么輸入設(shè)備相當于人的感官，輸入是將各種外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機能識別的編碼的過程；輸出設(shè)備的作用是將設(shè)計的數(shù)據(jù)、文件、圖形程序。指令等顯示輸出或者發(fā)送相關(guān)的執(zhí)行設(shè)備，主要有顯示器、打印機、繪圖機、影像設(shè)備、語音系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備接口等幾大類；不管網(wǎng)絡(luò)的類型及模式如何，從硬件的角度看，一個網(wǎng)絡(luò)通常由服務(wù)器、工作站、電纜、網(wǎng)卡、集線器和其它網(wǎng)絡(luò)配件等組成，為了擴展網(wǎng)絡(luò)范圍還要引入路由器、網(wǎng)橋和網(wǎng)關(guān)等部件與設(shè)備4. CAD/CAM的集成方案有哪幾種？基于專用接口的CAM/CAD集成、基于S

3、TEP的CAD/CAM集成、基于數(shù)據(jù)庫的CAD/CAM集成、基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的CAD/CAM系統(tǒng)集成、基于PDM的CAD/CAM內(nèi)部集成、基于PDM的CAD/CAM外部集成5. CAD/CAM系統(tǒng)根據(jù)所采用的計算機類型可分為哪幾類？一類是以大型計算機或小型計算機為主機的系統(tǒng)另一類是由工程工作站或微型計算機構(gòu)成的系統(tǒng)。6. 分布式CAD/CAM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上結(jié)點的分布形式有總線型、樹形、環(huán)形、星形分布7. 現(xiàn)行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，常用的數(shù)據(jù)模型有哪幾種？(1)層次模型（2）網(wǎng)狀模型（3）關(guān)系模型8. 目前計算機輔助數(shù)控編程的方法哪幾種？手動編程、自動編程9. CAD/CAM系統(tǒng)由哪兩部分構(gòu)成？硬件系統(tǒng)、

4、軟件系統(tǒng)10. 不同CAD/CAM系統(tǒng)之間進行信息交換的格式有哪幾種？11. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的抽象層次有外模式、內(nèi)模式和概念模式。12. 設(shè)計數(shù)據(jù)或資料的計算機常用處理方法有數(shù)組化、公式化、文件化、數(shù)據(jù)庫。13. 零件的信息包括拓撲信息、幾何信息和非幾何信息。14. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含哪三個內(nèi)容？數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)有幾大類？各類的特點是什么？數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)運算結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)分類：（1）線性結(jié)構(gòu)（2）非線性結(jié)構(gòu)；特點：（1）這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)可以用數(shù)表的形式表示。數(shù)據(jù)間的關(guān)系很簡單，只是順序排列的位置關(guān)系，而且這種位置關(guān)系是線性的，因而又稱這類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為“線性表結(jié)構(gòu)”。

5、在這種結(jié)構(gòu)中，每一個數(shù)據(jù)元素僅與它前面的一個和后面的一個數(shù)據(jù)元素想聯(lián)系，因而僅能用于表達數(shù)據(jù)之間的簡單順序關(guān)系。（2）非線性結(jié)構(gòu)的邏輯特征是一個結(jié)點元素可能有多個直接前趨和多個直接后繼。最主要的非線性結(jié)構(gòu)是樹結(jié)構(gòu)和圖結(jié)構(gòu)。15. 根據(jù)設(shè)計人員介入系統(tǒng)的程度來分，應(yīng)用軟件可以分為交互型、自動型、檢索型和智能型16. 機器的組成可以表示成樹結(jié)構(gòu)，這是對機器的一種層次描述。描述機器的計算機裝配模型也可以表示成這種層次關(guān)系裝配樹，試畫出減速器的裝配樹。17. 二維的基本的圖形變換有哪些？比例、對稱、旋轉(zhuǎn)、平移、錯切、透視變換等18. 求正方形ABCD關(guān)于直線ax+by+c=0對稱的組合變換矩陣19.

6、當沿投影視線觀察一個三維物體時，由于物體中各種表面或其它物體的遮擋，某些線段或面不可見，這些不可見的線段或面稱為隱藏線或隱藏面。查找、確定并消除隱藏線和隱藏面的技術(shù)稱為消隱技術(shù)20. 試編寫一個輸出三維形體的正等測圖的程序。21. 試用編碼裁剪法說明兩條線段的裁剪處理過程。22. 計算機圖形生成方法有哪些？各有什么特點？矢量法：盡管顯示器上顯示短直線線段，但當直線段很短時，連接的曲線看起來很光滑描點法：可以顯示彩色圖形或具有不同灰度的圖形。23. 什么是幾何建模？它與特征建模有什么異同點？幾何建模是對產(chǎn)品幾個信息的處理，以幾何信息和拓撲信息反映結(jié)構(gòu)體的形狀、位置、表現(xiàn)形式（如線條類型等）等數(shù)據(jù)

7、的建模技術(shù)。相同點：均包含有幾何信息和拓撲信息，不同點：特征建模除了包含幾何信息和拓撲信息外，還包含了設(shè)計制造等過程所需要一些非幾何信息，如材料信息、尺寸、形狀公差信息、熱處理及表面粗糙度信息和刀具信息等。24. 三維建模包含:線框建模/表面建模/實體建模/特征建模，各自有其優(yōu)缺點。線框建模 優(yōu)點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，顯示響應(yīng)速度快 缺點：信息不完整，圖形會有二義性，不能消隱； 表面建模 優(yōu)點：描述任意形狀表面，便于有限元網(wǎng)格劃分 缺點：不包含個表面之間的相互關(guān)系信息； 實體建模 優(yōu)點：信息描述完整 缺點：信息量大，對硬件要求高； 特征建模 優(yōu)點：信息描述完整，特征分類與工藝規(guī)程密切相 缺點：對于簡

8、單的或典型的特征能識別，復(fù)雜的特征信息不能識別25. 幾何建模為什么必須同時給出幾何信息和拓撲信息？幾何建模方法以幾何信息和拓撲信息反映結(jié)構(gòu)體的形狀、位置、表現(xiàn)形式等數(shù)據(jù)。但是只用幾何信息難以準確地表示物體，常會出現(xiàn)物體表示上的二義性，可能產(chǎn)生多種不同的理解。為了保證描述物體的完整性和數(shù)學(xué)的嚴密性，必須同時給出幾何信息和拓撲信息。26. 特征建模是一種建立在實體建模的基礎(chǔ)上，利用特征的概念面向整個產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)制造過程進行設(shè)計的建模方法，它不僅包含與生產(chǎn)有關(guān)的信息，而且還能描述這些信息之間的關(guān)系。27. 形狀特征是指具有一定拓撲關(guān)系的一組幾何元素構(gòu)成的形狀實體，它對應(yīng)零件的一個或多個功能，并能

9、被一定的加工方法所形成。28. 線框建模的優(yōu)點與缺點：（1）只有離散的空間線段，處理起來比較容易，構(gòu)造模型操作簡便（2）所需信息最少，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單, 硬件的要求不高 （3）系統(tǒng)的使用如同人工繪圖的自然延伸，對用戶的使用水平要求低，用戶容易掌握。缺點：（1）線框建模構(gòu)造的實體模型只有離散的邊，沒有邊與邊的關(guān)系。信息表達不完整，會使物體形狀的判斷產(chǎn)生多義性（2）復(fù)雜物體的線框模型生成需要輸入大量初始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和有效性難以保證，加重輸入負擔。29. 曲線差值就是在插值點附近選取若干合適的連續(xù)結(jié)點，過這些結(jié)點構(gòu)造一個簡單函數(shù)以代替原未知函數(shù)，插值點的值就作為原函數(shù)的近似值。 實質(zhì)是構(gòu)造一個既簡

10、單又具有足夠精度的函數(shù)。30. 什么是體素？體素的交、并、差是什么含義？就你知道的軟件舉例說明建模中使用交、并、差運算會帶來哪些好處。（1）體素是現(xiàn)實生活中真實的三維實體。交：用來將兩個造型相交的部分保留下來，刪除不相交的部分。并：用來將兩個造型合并，相交的部分將被刪除，運算完成后兩個物體將成為一個物體。 差：一個物體減去另一個物體重合部分。（3）（說明CSG法的優(yōu)點即可） 例如，在特征造型方面，體素正式零件基本形狀的具體表示，因此對于加工過程中的特征識別具有重要作用；體素構(gòu)造法定義了它所表示物體的構(gòu)造方式，復(fù)雜物體的體素構(gòu)造的表示也被稱為物體的隱式模型或過程模型等。31. 簡述邊界表示法的基

11、本原理和建模過程。建模過程：將實體的組成以面的集合來記錄，對每個面又分解為組成它的邊，邊分解為組成它的點、點通過三個坐標值來定義和記錄。32. 簡述CGS表示法的基本原理和建模過程?；驹恚翰紶栠\算建模過程：將復(fù)雜的集合體分解成許多簡單體素，通過布爾運算將這些簡單體素組合起來構(gòu)造實體模型。33. 設(shè)計資料的數(shù)據(jù)處理有哪幾種方法？逼近處理、差值處理。34. 角接觸球軸承所受的徑向力為Fr，其派生軸向力Fd如下表所示：1. =15º2. =25º3. =40º4. 0.5Fr5. 0.68Fr6. 1.14Fr7. 試編制根據(jù)軸承接觸角計算派生軸向力的C語言程序。3

12、5. 工程數(shù)據(jù)的特點是什么？試舉例比較工程數(shù)據(jù)庫與一般數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的不同點。.區(qū)別于一般的商業(yè)數(shù)據(jù)庫，工程數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特性。36. 工程數(shù)據(jù)庫的特點：（1）采用結(jié)構(gòu)化的模型（2）數(shù)據(jù)的獨立性和共享性好（3）數(shù)據(jù)的冗余度低（4）數(shù)據(jù)的安全性、可靠性高。37. 目前流行的CAD/CAM系統(tǒng)有哪些？請收集有關(guān)資料，并比較它們的優(yōu)缺點。38. 參數(shù)化設(shè)計中尺寸驅(qū)動和變量化設(shè)計有何區(qū)別？參數(shù)化技術(shù)在設(shè)計全過程中，將形狀和尺寸聯(lián)合起來一并考慮，通過尺寸約束來實現(xiàn)對幾何形狀的控制；變量化技術(shù)將形狀約束和尺寸約束分開處理。39. 簡述有限元法的基本原理。先把一個原來是連續(xù)的物體剖分（

13、離散）成有限個單元，且它們相互連續(xù)在有限個節(jié)點上，承受等效的節(jié)點載荷，并根據(jù)平衡條件來進行分析，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件把這些單元重新組合起來，成為一個組合體，在綜合求解。40. 什么是優(yōu)化設(shè)計？其主要工作是什么？優(yōu)化設(shè)計是在計算機廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項設(shè)計技術(shù)，以求在給定技術(shù)條件下獲得最優(yōu)化設(shè)計方案，保證產(chǎn)品具有優(yōu)良性能。主要工作：1,建立優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，即確定優(yōu)化設(shè)計問題的目標函數(shù)。約束條件和設(shè)計變量；2，選擇適用的優(yōu)化方法。41. 如何描述優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型？建立優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的步驟是什么？優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型是描述實際優(yōu)化問題的設(shè)計內(nèi)容、變量關(guān)系、有關(guān)設(shè)計條件和意圖的數(shù)學(xué)表達，它

14、反映了物理現(xiàn)象各主要因素的內(nèi)在聯(lián)系，是進行優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)。步驟：（1）分析設(shè)計問題，初步建立數(shù)學(xué)模型（2）抓住主要矛盾，確定設(shè)計變量（3）根據(jù)工程實際，提出約束條件（4）對照設(shè)計實例，修正數(shù)學(xué)模型（5）正確求解計算，估價方法誤差（6）進行結(jié)果分析，審查模型靈敏性。42. 什么是物理仿真和數(shù)學(xué)仿真？兩者有什么關(guān)系？物理仿真能觀測到難以用數(shù)學(xué)來描述的系統(tǒng)特性，但要花費較大的代價。數(shù)學(xué)仿真又稱計算機仿真。即建立系統(tǒng)的可以計算的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此編制成仿真程序放入計算機進行仿真實驗，掌握實際系統(tǒng)在各種內(nèi)外因素變化下性能的變化規(guī)律。關(guān)系：一般來講，計算機仿真較之半物理、全物理仿真在時間、費用、方便性方面有

15、明顯優(yōu)點。而半物理仿真、全物理仿真具有較高的可信度，但費用昂貴且準備周期長。43. 簡述仿真在CAD/CAM系統(tǒng)中的應(yīng)用。（1）.產(chǎn)品形態(tài)仿真（2）裝配關(guān)系仿真（3）運動學(xué)仿真（4）動力學(xué)仿真（5）零件工藝過程幾何仿真（6）加工過程仿真（7）生產(chǎn)過程仿真44. 簡述成組技術(shù)的基本原理。按照一定的相似性準則對產(chǎn)品零件的分類成組。45. 創(chuàng)成法CAPP系統(tǒng)工序設(shè)計模塊的主要功能有哪些？46. CAPP專家系統(tǒng)和一般的CAPP系統(tǒng)的工作原理有何不同？一般的CAPP系統(tǒng)是將工藝決策中的各種決策邏輯直接植于程序選碼中，而基于人工智能或者專家系統(tǒng)的CAPP系統(tǒng)是將工藝決策中的各種決策邏輯以規(guī)則的形式存入相

16、對獨立的工藝知識庫中供主程序調(diào)用，是當前創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)開發(fā)的主要趨勢。47. 數(shù)控加工方法和一般機床加工方法相比較有什么特點？（1）加工效率高（2）加工精度高（3）勞動強度低（4）適應(yīng)能力強48. 什么是點位控制？什么是輪廓控制？它們有什么不同？49. 數(shù)控編程常用的方法有哪些？它們各有什么特點？手工編程是指編制零件數(shù)控加工程序的各個步驟，即從零件圖紙分析、工藝決策、確定加工路線和工藝參數(shù)、計算刀位軌跡坐標數(shù)據(jù)、編寫零件的數(shù)控加工程序單直至程序的檢驗，均由人工來完成。自動編程是采用計算機輔助數(shù)控編程技術(shù)實現(xiàn)的，需要一套專門的數(shù)控編程軟件，現(xiàn)代數(shù)控編程軟件主要分為以批處理命令方式為主的各種類

17、型的APT的語言編程系統(tǒng)和交互式CAD/CAM集成化編程系統(tǒng)。50. 圖形交互自動編程的特點：圖形編程將加工零件的幾何造型、刀位計算、圖形顯示和后置處理等結(jié)合在一起，有效地解決了編程數(shù)據(jù)來源、幾何顯示、走刀模擬、交互修改等問題，彌補了單一利用數(shù)控編程語言進行編程的不足。不需要編制零件加工源程序，用戶界面友好，使用簡便、直觀、準確、便于檢查。編程方法簡單易學(xué)，使用方便。有利于實現(xiàn)與其它功能的結(jié)合?？梢园旬a(chǎn)品設(shè)計與零件編程結(jié)合起來，也可以與工藝過程設(shè)計、刀具設(shè)計等過程結(jié)合起來。51. Master CAM系統(tǒng)的基本功能是什么？Mastercam具有強勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。 Mast

18、ercam提供了多種先進的粗加工技術(shù)，以提高零件加工的效率和質(zhì)量。Mastercam還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選擇最好的方法，加工最復(fù)雜的零件。Mastercam的多軸加工功能，為零件的加工提供了更多的靈活性。52. 為什么要進行零件的數(shù)控加工仿真？仿真的主要內(nèi)容有哪些？建立一個能在計算機上模擬生產(chǎn)操作的數(shù)學(xué)模型，以便不用進行“實物試驗”便可觀察生產(chǎn)系統(tǒng)的運行情況，可以試驗不同的生產(chǎn)路線、新附加設(shè)備或新的設(shè)備布局，還可以觀察它們的性能、生產(chǎn)周期的增減、設(shè)備運行過程中的負荷情況和可能的干擾等。主要內(nèi)容：1、任務(wù)描述 2、仿真試驗規(guī)劃 3、數(shù)據(jù)準備 4、建立仿真模型 5、仿真模型的編程實現(xiàn) 6、進行仿真試驗 7、仿真結(jié)果評價。53. 虛擬現(xiàn)實就是用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當裝置，自然地對虛擬世界進行體驗和交互作用。使用者進行位置移動時，電腦可以立即進行復(fù)雜的運算，將精確的3D世界影像傳回產(chǎn)生臨場感。54. 什么是柔性制造系統(tǒng)？簡述柔性制造系統(tǒng)的組成部分。柔性制造系統(tǒng)是以數(shù)控機床或加工中心為基礎(chǔ)，配以物料傳送裝置組成的生產(chǎn)