1、CADCAM技術(shù)復(fù)習(xí)題庫及答案試題1第一章概述1.常用縮寫名詞的中文和英文全稱縮寫中文全稱英文全稱CAD計算機輔助設(shè)計Computer Aided DesignCAPP計算機輔助工藝過程設(shè)計Computer Aided Process PlanningCAM計算機輔助制造Computer Aided ManufacturingCAE計算機輔助工程Computer Aided EngineeringFEM有限元方法 Finite Element MethodPDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理.機械CAD/CAM中的數(shù)據(jù)從其存在形式上可分為：靜態(tài)數(shù)據(jù)。 這類數(shù)據(jù)在一定的時間及范圍內(nèi)基本不會變更，即在整個機械 CA

2、D/CAM過程中其特性基本保持不變。動態(tài)數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)是由用 戶輸入的數(shù)據(jù)在程序運行過程中產(chǎn)生的，可以由程序設(shè)計的其他模塊 調(diào)用，或者是各子系統(tǒng)的中間結(jié)果數(shù)據(jù)。.窗口用戶在輸入的圖像上選定一個觀察區(qū)域，這個區(qū)域被稱 為窗口.視區(qū)在設(shè)備坐標系中定義的一矩形區(qū)域用于輸出窗口中的圖 像，視區(qū)決定了窗口窗口的圖行要顯示在屏幕上的位置和大小.幾種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：線性表。是一個線性結(jié)構(gòu)，是一個含 有n，0個結(jié)點的有限序列。順序表。是在計算機內(nèi)存中以數(shù)組的 形式保存的線性表，是指用一組地址連續(xù)的存儲單元依次存儲數(shù)據(jù)元 素的線性結(jié)構(gòu)。棧與隊列。棧又稱堆棧，是一種特殊的線性表，對 于這種線性表規(guī)定它的插入運算和

3、刪除運算均在線性表的同一端進 行，進行插入和刪除的那一端稱為棧頂，另一端稱為棧底。隊列也是 一種特殊的線性表，它的特殊性在于隊列的插入和刪除操作分別在表 的兩端進行。串串。是由零個或多個任意字符組成的有限字符序列。 數(shù)組。在程序設(shè)計中，為了處理方便，把具有相同類型的假設(shè)干變量 按有序的形式組織起來。這些按序列排列的同類數(shù)據(jù)元素的集合稱為 數(shù)組。樹和二叉樹。樹是n （n，0）個結(jié)點的有限集T。二叉樹的 每個結(jié)點至多有2棵子樹，子樹有左右之分，不能顛倒。.常用的數(shù)據(jù)處理方法有：數(shù)據(jù)程序化處理、數(shù)據(jù)文件化處理和數(shù)據(jù)庫管理.數(shù)表的程序化處理就是用程序完整，準確的描述不同給函數(shù)關(guān)系的數(shù)表，以便在運行過程

4、中迅速，有效地檢索和使用數(shù)表中的數(shù) 據(jù)。.數(shù)表的分類：常數(shù)數(shù)表。這類數(shù)表中的數(shù)據(jù)為一些不同對象的各種常數(shù)數(shù)表，彼此間無明顯的關(guān)聯(lián)，也不存在函數(shù)關(guān)系，只有 對象和常數(shù)之間的一一對應(yīng)關(guān)系。列表函數(shù)。這類數(shù)表中的時間之 間存在函數(shù)關(guān)系，用以表達工程中某些復(fù)雜問題參數(shù)之間的關(guān)系，這 類數(shù)據(jù)之間的關(guān)系可用某個理論公式或經(jīng)驗公式表示。.數(shù)表的文件化處理具有以下優(yōu)點：可使程序簡練使數(shù)表 與應(yīng)用程序別離一個數(shù)表文件可供多個應(yīng)用程序使用提高數(shù)據(jù) 系統(tǒng)的可維護性.線圖的計算機處理方法一般有以下幾種:附有公式的線圖:只需將公式編寫到計算機程序中，直接由公式求取相關(guān)的數(shù)據(jù)一般 線圖：先將線圖離散為數(shù)表，然后再按照數(shù)表

5、程序化處理方法進行處 理復(fù)雜線圖：需要對線圖中每一線條分別進行編程處理.線圖程序化的步驟：線圖數(shù)表化。要注意：弄清線圖坐標 的含義，確切掌握坐標的比例性質(zhì)、大小和量綱；讀準數(shù)值，尤其是 特征點：起點、終點、峰點、谷點、轉(zhuǎn)折點、中點等確定合理的精 度，控制誤差在允許的范圍之內(nèi)正確運用分段原那么。按曲線走向, 相似局部作為一段，分段擬合，使方程簡化并且可提高精度選擇合適的擬合方程。采用多種方程分別擬合，從中選出最正確方案根據(jù)建立的擬合方程編程.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的開展大致經(jīng)過了三個階段：人工管理階段、 文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段.數(shù)據(jù)模型通常包括三個要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要用 于描述數(shù)據(jù)的靜態(tài)特征

6、，包括數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)間的聯(lián)系數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)操作是指在數(shù)據(jù)庫中能夠進行的查詢、修改、刪除現(xiàn)有數(shù)據(jù)或增 加新數(shù)據(jù)的各種數(shù)據(jù)訪問方式，并且包括數(shù)據(jù)訪問相關(guān)的規(guī)那么。數(shù) 據(jù)完整性約束。數(shù)據(jù)完整性約束由一組完整性規(guī)那么組成。.層次模型的優(yōu)點：存取方便且速度快結(jié)構(gòu)清晰，容易理 解數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)庫擴展容易實現(xiàn)檢索關(guān)鍵屬性十分方便.層次模型的缺陷：結(jié)構(gòu)呆板，缺乏靈活性，同一屬性數(shù)據(jù)要 存儲屢次，數(shù)據(jù)冗余大，不適合于拓撲空間數(shù)據(jù)的組織.網(wǎng)狀模型的優(yōu)點能明確而方便地表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系 數(shù)據(jù)冗余小.網(wǎng)狀模型的缺陷：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，增加了用戶查詢和定 位的困難需要存儲數(shù)據(jù)間聯(lián)系的指針,使得數(shù)據(jù)量增大數(shù)據(jù)的修 改不

7、方便.數(shù)據(jù)庫具有以下主要特點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。在數(shù)據(jù)庫中，數(shù) 據(jù)不再像文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)那樣附屬于特定的應(yīng)用，而是面向全組織 的復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫區(qū)別于文件系統(tǒng)的根本特 征，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的必要條件數(shù)據(jù)獨立性。在文件管理中，應(yīng)用程序直接對數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)進行操作，數(shù)據(jù)的組織和存取方式與應(yīng) 用程序密切相關(guān)，一方發(fā)生變化，另一方必須做出相應(yīng)變動數(shù)據(jù)共 享性好，冗余度低。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可供多個用戶、多種語言和 多個應(yīng)用程序共享，這是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本特性，數(shù)據(jù)共享大大減少 了數(shù)據(jù)的冗余度和不一致性，大大地提高了數(shù)據(jù)的利用率和工作效率 數(shù)據(jù)安全性、完整性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了一套有效的安全檢

8、查功能 和控制措施，可以保證數(shù)據(jù)存取的安全性，防止不合理使用，同時保 證數(shù)據(jù)的正確性、合理性、有效性、一致性，即數(shù)據(jù)的完整性。.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能：定義功能。包括數(shù)據(jù)庫文件 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義，存儲結(jié)構(gòu)的定義，數(shù)據(jù)格式的定義等。管理功 能。包括控制整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行和監(jiān)督，實施對數(shù)據(jù)的存取、插 入、刪除、修改等操作，數(shù)據(jù)的完整性和安全性的控制等。維護功 能。包括數(shù)據(jù)庫的更新、再組織和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的維護、恢復(fù)和性能監(jiān) 視等。數(shù)據(jù)通訊功能。負責(zé)處理數(shù)據(jù)的流動，具有與操作系統(tǒng)的聯(lián) 機處理、分時處理的接口軟件，提供與高級語言的接口，支持工程應(yīng) 用程序?qū)?shù)據(jù)庫的訪問。建立和生成功能。包括各種文件的生

9、成和 建立。.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的開展趨勢：圖形化、關(guān)系化、動態(tài)化。 研究適合于工程數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型、對概念模式可進行動態(tài)修改和擴 充。分布化。實行中心、局部雙層分布式數(shù)據(jù)管理集成化。將 CAD、CAM將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫集成為一個公共數(shù)據(jù)庫。智能化。由數(shù) 據(jù)庫向知識庫方向開展，這是工程數(shù)據(jù)庫開展的必然趨勢。. PDM的定義既可以是狹義的也可以是廣義的。從狹義上講,PDM僅管理與工程設(shè)計相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的信息。從廣義上講，它可以覆蓋 到整個企業(yè)中從產(chǎn)品的市場需求、研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售、服務(wù)與 維護等各個領(lǐng)域的信息管理.PDM主要技術(shù)有：與應(yīng)用軟件集成的面向?qū)ο蟮那度牒玩溄蛹夹g(shù)支持產(chǎn)品生命周期內(nèi)數(shù)據(jù)建模和管理

10、的對象管理技術(shù)支 持并行工程的多級分布式計算環(huán)境實習(xí)數(shù)據(jù)集成和管理的數(shù)據(jù)倉 儲管理技術(shù)協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遠程通信技術(shù)、跨平臺的Web 技術(shù)和Java技術(shù)獨立于硬件平臺的圖形用戶界面GUI技術(shù)等.PDM的功能：文檔管理。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理。工作 流和過程管。應(yīng)用封裝與集成。查看和圈閱。掃描與成像。 設(shè)計檢索和零件庫。工程管理。電子協(xié)作。.三種模型：線框模型、外表模型、實體模型.CSG法的優(yōu)點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比擬簡單，數(shù)據(jù)量比擬小，內(nèi)部數(shù)據(jù)的管理容易，CSG表示可方便地轉(zhuǎn)換成邊界表示，CSG法表示的形 狀易于修改. CSG法的缺點對形體的表示受體素的種類和對體素操作的種類的限制，既CSG法表示形體的覆

11、蓋域有較大的局限性，對形體的局 部操作不易實現(xiàn)，由于形體的邊界幾何元素是隱含的表示在CSG中, 故當(dāng)要產(chǎn)生圖形顯示時就需要計算形體的邊界計算量大，顯示與繪制 CSG表示的形體需要較長的時間. B-rep表示方法的優(yōu)點：表示形體的點、邊、面等幾何元素 是顯示的，使得繪制B-rep表示的形體的速度較快，易于確定幾何元 素間連接關(guān)系；易于支持對物體的各種局部操作；便于在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上 附加各種非幾何信息，如材料、精度、外表粗糙度等。. B-rep表示方法的缺點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要大量的存儲空間，維護內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的程序比擬復(fù)雜；B-rep表示不一定對應(yīng)一個 有效形體，通常需運用歐拉操作來保證B-rep表示

12、形體的有效性、正 那么性等。.常用的特征信息有形體特征、精度特征、材料特征、管理特征、裝配特征、分析特征等33.尺寸驅(qū)動指的是當(dāng)設(shè)計人員改變了輪 廓尺寸數(shù)值的大小時，輪廓將隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。34.成組技術(shù)基 本原理：就是用科學(xué)的方法將企業(yè)生產(chǎn)的多種產(chǎn)品、部件和零件，按 照特定的相識性準那么分類歸組，并按零件組的工藝要求配備相應(yīng)的工 裝設(shè)備，采用適當(dāng)?shù)牟贾眯问浇M織成組加工，從而實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、工 藝制造和生產(chǎn)管理的合理化和科學(xué)化，以到達擴大批量的目的。35.各類機械產(chǎn)品中的組成零件大致可以分為三大類：專用件。這類零 件形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且在不同產(chǎn)品中，這類零件差異很大。相似件。這類零件在形狀、結(jié)構(gòu)

13、和加工工藝方面存在大量的相似特征，故稱為 相似件，且多為中等復(fù)雜程度，約占整機零件總數(shù)的65%-70%。標 準件。這類零件結(jié)構(gòu)已經(jīng)標準化和規(guī)格化，一般已有專業(yè)廠家組織大 量生產(chǎn)。36.一個零件的特征一般可分為以下三方面：結(jié)構(gòu)特征。 零件的幾何形狀、尺寸大小、結(jié)構(gòu)功能、毛坯類型等。工藝特征。零件的毛坯形狀、加工精度、外表粗糙度、加工方法、材料、定位夾 緊方式、選用機床等。生產(chǎn)組織與計劃特征。加工批量、制造資源、 車間、工段、廠際協(xié)調(diào)等。37.零件分類編碼系統(tǒng)/編碼系統(tǒng)的總體 結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)：整個編碼系統(tǒng)為一整體，中間不分段。整體式結(jié) 構(gòu)通常功能單一，碼位較少的分類編碼系統(tǒng)常用這個結(jié)構(gòu)形式。分 段

14、式結(jié)構(gòu)：整個編碼系統(tǒng)按碼位所表示的特征性質(zhì)不同，分成23 段，通常有主輔碼分段式和子系統(tǒng)分段式兩種形式。38.碼位間的結(jié) 構(gòu)層次結(jié)構(gòu)。也稱樹式結(jié)構(gòu)或單碼結(jié)構(gòu)。在層次結(jié)構(gòu)中，碼位之 間是隸屬關(guān)系，即除第一碼為內(nèi)的特征碼外，其他各碼位確實切含義 都要根據(jù)前一碼位來確定。鏈式結(jié)構(gòu)。也稱并列結(jié)構(gòu)、矩陣結(jié)構(gòu)或 多碼結(jié)構(gòu)。在鏈式結(jié)構(gòu)中，每一個碼位內(nèi)的各個特征碼具有獨立和固 定的含義，與前后碼位無關(guān)。混合結(jié)構(gòu)。工業(yè)上大多數(shù)商業(yè)零件編 碼系統(tǒng)都同時存在上述兩種編碼結(jié)構(gòu)，形成混合結(jié)構(gòu)。39.將零件分 類成組常用的方法：直接觀察法，分類編碼法。40.根據(jù)零件的 編碼劃分零件組的步驟:選擇或研究分類編碼系統(tǒng)零件編碼

15、零 件分組41.零件信息主要包括兩個方面：零件的幾何信息和零件的工 藝信息。42.型面特征分為幾種類型：幾何形狀特征。一般是組成 零件型面特征的幾何單元，他們可以用一組參數(shù)來描述。拓撲特征。 拓撲特征是表示各幾何形狀的順序關(guān)系或描述各幾何形狀在三維空 間中的位置。精度特征。用于描述幾何形狀的尺寸公差、形狀公差、 位置公差以及外表粗糙度等信息。材料特征。描述型面的材料及熱 處理信息。其它技術(shù)特征。描述上述四大類特征以外的技術(shù)特征參數(shù)。43.派生式CAPP系統(tǒng)的開發(fā)過程：零件分類編碼系統(tǒng)的選擇與 大量零件的編碼。首先要選擇或制定合適的零件分類編碼系統(tǒng)。最好 是選用已有的比擬成熟的編碼系統(tǒng)。如果已有

16、的編碼系統(tǒng)不能夠滿足 本企業(yè)的要求，可對它做局部的修改。零件分類成組。為了合理制 定樣件，必須對零件分組。對工藝相似、結(jié)構(gòu)形狀相似和尺寸相似的 一些零件，劃分為一個零件組。設(shè)計零件組的樣件。樣件又稱為復(fù) 合零件，它包含了一組零件的全部形狀要素。樣件是組內(nèi)有代表性、 最復(fù)雜的零件，可以是實際存在的某個零件，但更多的是將組內(nèi)零件 的所有特征進行合理組合而形成的假想零件。以它作為典型樣件，根 據(jù)此樣件便可具體的、有針對性地設(shè)計適用于全組的通用工藝文件。制定零件組的標準（典型）工藝過程。零件組標準工藝規(guī)程設(shè)計是 否合理將直接影響派生式CAPP系統(tǒng)運行的質(zhì)量，應(yīng)符合要求。工 步代碼設(shè)計。標準工藝規(guī)程是由

17、各種加工工序組成的，工序是工藝過 程的基本單元，但通常一個工序又可分為多個操作工步。建立工藝 數(shù)據(jù)庫。這些工藝數(shù)據(jù)很難在標準工藝過程中完全確定下來，必須根據(jù)企業(yè)的機床和工藝設(shè)備等具體情況將機械加工工藝手冊的切削用 量數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)庫的形式存儲下來，由工藝人員或相關(guān)程序進行檢索, 并進行運算和優(yōu)化處理。軟件設(shè)計。包括CAPP系統(tǒng)的模塊劃分、 各模塊程序設(shè)計以及CAPP系統(tǒng)聯(lián)調(diào)三局部內(nèi)容。44. CAPP系統(tǒng)開發(fā)過程：明確所開發(fā)的系統(tǒng)的設(shè)計對象及應(yīng)用環(huán)境。應(yīng)首先明確本系 統(tǒng)將適用于哪一類型的零件，適用于什么樣的生產(chǎn)環(huán)境，應(yīng)包括哪些 功能。對本類零件進行結(jié)構(gòu)與工藝分析。確認該類零件有哪些表元素或特征構(gòu)成

18、，各種外表元素或特征可以用哪些加工方法來完成, 零件有哪些加工工序等。建立各種加工方法的加工能力范圍、經(jīng)濟 加工精度以及各種標準數(shù)據(jù)等的工程數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫。建立各種 工藝決策模型。這一步是創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)確定零件加工過程的關(guān)鍵 和核心，主要是各種工藝決策邏輯的表達和實現(xiàn)。軟件編程。包括 程序系統(tǒng)的設(shè)計和程序代碼的設(shè)計、調(diào)試與試運行。45.工藝決策技 術(shù)計算決策洛基推理決策智能思維決策46.數(shù)控機床與普通 機床相比，具有以下特點：采用高性能的株洲及伺服傳動系統(tǒng)，因 此傳動鏈短，機械傳動結(jié)構(gòu)簡單。機械結(jié)果具有較高的動態(tài)剛度, 抗振性，傳動精度，及耐磨性，熱變形小。高效率，無間隙，低摩 擦傳動，

19、如滾珠絲杠副，直線滾動導(dǎo)軌等。47.根據(jù)不同的需要從不 同的角度對數(shù)控機床進行分類：按加工方式分類：金屬切削類數(shù) 控機床金屬成型類數(shù)控機床數(shù)控特種加工機床按照能夠控制 刀具與工件間相對運動的軌跡分類:點位數(shù)控機床直線數(shù)控機床 輪廓控制系統(tǒng)按執(zhí)行機構(gòu)的伺服系統(tǒng)類型分類：開環(huán)控制數(shù) 控機床半閉環(huán)控制數(shù)控機床閉環(huán)控制機床48.數(shù)控機床組成1 主機2數(shù)控裝置3驅(qū)動裝置4輔助裝置49.機床坐標系確實定假定 工件相對靜止不動，刀具相對工件運動，并規(guī)定刀具遠離工件的剛性 為坐標值的正方向50.對數(shù)控機床進行工藝分析時，應(yīng)重點考慮一下 內(nèi)容：零件圖上尺寸標注是否適合數(shù)控加工的特點。零件圖上的尺 寸最好從同一基

20、準或直接給出坐標尺寸，這樣便于尺寸之間的互相協(xié) 調(diào)，也保證了設(shè)計基礎(chǔ)，工藝基礎(chǔ)，測量基礎(chǔ)和和編程遠點的一致性構(gòu)成零件輪廓幾何元素的條件是否充分。如零件幾何元素條件不充 分，變成無法下手。自動編程時，要對構(gòu)成零件的首要幾何元素進行 定義。零件加工外表的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)符合數(shù)控加工特點。如零件的 內(nèi)腔與外形采用統(tǒng)一的形狀與尺寸，減少換到次數(shù)，應(yīng)采用可靠統(tǒng)一 的定位基準，以減少屢次裝夾帶來的誤差。51.工序與工步的劃分應(yīng) 重點考慮以下內(nèi)容:按一把刀具加工內(nèi)容劃分工序。在一次裝夾中, 盡可能用一把刀具加工出要求基本相同的所有部位，然后換到加工 其他部位，這樣可以減少換到次數(shù)和定位誤差。按工件裝夾定位方 式

21、劃分工序。按加工部位劃分工序。按工件的結(jié)構(gòu)特點將加工部位 劃分為內(nèi)腔，外形，曲面或平面等。每一步的加工都可作為一個工序。 按粗，精加工劃分工序。根據(jù)加工精度，零件形狀，零件剛度等因 素，可按粗，精加工的原那么劃分工序，先粗后精。在一次裝夾中不允 許將零件貿(mào)易外表加工完畢后，在加工零件的其他外表，粗加工可選 擇不同的刀具和機床。52.刀具和切削用量的選擇：刀具的選擇。 數(shù)控加工對道具的要求比普通加工刀具更嚴格，要求剛度好，精度高, 耐用度高，同時要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便，這就要何時選擇刀具 材料和刀具參數(shù)。切削用量的選擇。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速，切削 深度，進給量。主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度來

22、確定。切削深度主 要根據(jù)機床夾具刀具和工件的剛度來決定。進給量根據(jù)加工精度和表 面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。“超程”和“欠程”現(xiàn) 象。在選擇進給速度時，還要注意零件加工中的特殊情況。假設(shè)零件的 輪廓有拐角，當(dāng)進給速度較高時，由于慣性，在拐角處會材料容易被Product Data ManagementSTEPSTEP標準Standard for Exchange of Product ModelIGESIGES標準Initial Graphics Exchange SpecificationB-Rep邊界表示法Boundary RepresentationCSG構(gòu)造立體幾何法Const

23、ructive Solid Geometry2. CAD/CAM技術(shù)的概念1）廣義的CAD/CAM技術(shù)是指利用計算機輔助技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計與制造的整個過程，及與之直接和間接相關(guān)的活動，包括產(chǎn)品設(shè)計（幾何造型、分析計算、工 程繪圖、結(jié)構(gòu)分析、優(yōu)化設(shè)計等），工藝準備（計算機輔助工藝設(shè)計， 計算機輔助工裝設(shè)計與制造、NC自動編程、工時定額和材料定額編 制等），生產(chǎn)作業(yè)計劃，物料作業(yè)計劃的運行控制（加工、裝配、檢 測、輸送、存貯等），生產(chǎn)控制，質(zhì)量控制，工程數(shù)據(jù)管理等。2） 狹義的CAD/CAM技術(shù)少切一點或多切一點，從而導(dǎo)致加工誤差。叫做“超程”現(xiàn)象。解決 方法：在變成是將AB段分成AA和A，B兩段，

24、在AA段使用正常 的進給速度，在A，B段采用較低的進給速度。進給速度較高時，剛 性也會影響加工精度。假設(shè)工藝系統(tǒng)的剛度較差，那么切削的作用會是刀 具滯后，是工件內(nèi)拐角處的材料少切一些，從而內(nèi)拐角出產(chǎn)生“欠程” 現(xiàn)象。解決方法：在程序中增加減速程序段，即在A，B用低速進給： 或者在程序中增加暫停程序段，即進給到B點時不立即轉(zhuǎn)入執(zhí)行下一 程序段，而是在B點暫停一段時間再轉(zhuǎn)入下一段程序。53.數(shù)控編程 的誤差主要有下面三局部組成：逼近誤差。由于近似方程與原工件 的誤差。插補誤差。用直線與圓弧線代替輪廓線的誤差。計算誤 差。主要由脈沖圓整化產(chǎn)生的誤差。機械CADCAM技術(shù)考試知識點 第一章1、CAD計

25、算機輔助設(shè)計指工程技術(shù)人員在計算機及其各種軟件工具幫助下應(yīng)用自身知識和經(jīng)驗對產(chǎn)品進行包括方案構(gòu)思總體設(shè)計 工程分析圖形編輯技術(shù)文檔等一切設(shè)計活動的總稱CAD功能：幾何建模、工程分析、模擬仿真、工程繪圖。2、CAPP計算機輔助工藝設(shè)計是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計結(jié)果進行產(chǎn)品的加 工方法和制造過程的設(shè)計功能：毛坯設(shè)計、加工方法選擇、工序設(shè)計、工藝路線制定、工時定額計算等3、CAM廣義指利用計算機完成從毛坯到產(chǎn)品制造過程中的直接和間接的各種生產(chǎn)活動，包括工藝準備、生產(chǎn)作業(yè)計劃、物流控制、 質(zhì)量保證等。狹義指數(shù)控加工編程包括刀具路線規(guī)劃、刀位文件生成、 刀具軌跡仿真及后置處理和數(shù)控代碼生成等作業(yè)過程。4、CAD/C

26、AM系統(tǒng)功能產(chǎn)品幾何建模、產(chǎn)品模型的工程分析處理、工程圖繪制、輔助制定工藝規(guī)程、NC自動編程、加工過程仿真模擬、 工程數(shù)據(jù)管理5、CAD/CAM作業(yè)（現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計與制造特征）：產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計數(shù)字化、設(shè)計環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化、設(shè)計過程并行化、新型開發(fā)工具和手段的6、CAD/CAD系統(tǒng)是由硬件、軟件和設(shè)計者組成的人機一體化系7、CAD/CAM系統(tǒng)的硬件主要由計算機主機，輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲器、生產(chǎn)裝備及計算機網(wǎng)絡(luò)等幾局部。其硬件系統(tǒng)具有的要 求：強大的處理功能、大外存儲容量、友好方便的人機交互功能、良 好的通信聯(lián)網(wǎng)功能8、輸入設(shè)備鍵盤、鼠標、圖形掃描儀、三坐標測量儀、激光掃描儀、數(shù)碼相機、數(shù)據(jù)手套以及各種

27、位移傳感器。輸出設(shè)備圖形顯示 器、打印機、繪圖儀、立體顯示器、三維打印機9、CAD/CAM系統(tǒng)的軟件分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件、專業(yè)性應(yīng)用軟件。CAE局部模塊有限元分析模塊、運動機構(gòu)仿真分析模塊、優(yōu)化 設(shè)計模塊。10、（論述題）CAD/CAM技術(shù)的開展趨勢a集成化單一功能各模 塊 CAD、CAE、CAPP、CAM、PDM 的集成 CAD/CAM 與 ERP 集成，即技術(shù) 與管理信息的集成b網(wǎng)絡(luò)化通過網(wǎng)絡(luò)將不同地點的CAD/CAM系統(tǒng)連接 起來，可實現(xiàn)設(shè)計信息交換，共享網(wǎng)絡(luò)資源，降低設(shè)計本錢，加速了 產(chǎn)品設(shè)計進程。c智能化智能化是CAD/CAM技術(shù)開展的必然選擇，通 過引入專家系統(tǒng)和人工智能技術(shù)，使

28、其能夠模擬人類專家的思維方式, 在產(chǎn)品設(shè)計過程給出智能化提示，如何解決現(xiàn)有設(shè)計問題，給予有效 的幫助。d虛擬化虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用計算機創(chuàng)立一種虛擬環(huán)境，使 操作者具有沉浸感、自主性和交互性特征。在人機融合為一體虛擬環(huán) 境中，可大大提高設(shè)計效率，縮短開發(fā)周期。目前，基于VR技術(shù)的 CAD/CAM系統(tǒng)實用化還有待進一步研究和完善。第二章1、棧是限定在表尾進行插入或刪除操作，且為“后進先出”的 線性表。隊列是限定在表一端插入（隊尾），在另一端刪除（隊頭）的“先 進先出“線性表。2、數(shù)據(jù)庫常用數(shù)據(jù)模型a層次模型：樹結(jié)構(gòu)，可表示“一對多” 關(guān)系；b網(wǎng)狀模型：各節(jié)點可有多個父節(jié)點，表示“多對多”關(guān)系； c

29、關(guān)系模型：二維表結(jié)構(gòu)，每張二維數(shù)表可看作為是一種關(guān)系，關(guān)系 與關(guān)系之間可通過關(guān)鍵碼實現(xiàn)聯(lián)系。3、PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）是管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程的技 術(shù)。功能：電子資料室管理和檢索、產(chǎn)品配置管理、工作流程管理、 工程管理功能。第三章設(shè)計制造數(shù)據(jù)的處理包括數(shù)表和線圖的處理。數(shù)表分類:常數(shù)數(shù)表、列表函數(shù)。數(shù)表公式化處理方法：a函數(shù)插值：線性插值、 拋物線插值、b函數(shù)擬合（曲線擬合）曲線不要求通過結(jié)點，僅 反映數(shù)據(jù)變化趨勢。最小二乘法函數(shù)擬合：曲線到各結(jié)點誤差平方和 最小。步驟：1）在坐標紙上繪出各結(jié)點，根據(jù)其趨勢繪制曲線圖形；2）確定近似函數(shù)，可為多項式、對數(shù)函數(shù)或指數(shù)函數(shù)等；3）用最小二乘

30、法求出待定系數(shù)。第四章1窗口定義為一個矩形框，它的位置和 大小在用戶坐標系中一般用矩形的左下角和右上角表示，矩形觀察框, 用以顯示感興趣的圖形內(nèi)容。窗口一般用矩形對角坐標表示。涉及圖 形剪裁技術(shù)。窗口也可定義為圓形、多邊形等異型窗口。窗口可以嵌 套。2視區(qū)是在圖形設(shè)備上定義的矩形區(qū)域。用于輸出所要顯示的圖 形和文字。視區(qū)同樣用矩形對角坐標表示。視區(qū)應(yīng)小于等于屏幕區(qū)域, 可在同一屏幕上定義多個視區(qū)。3窗口與視區(qū)坐標點的變換a視區(qū)不 變，窗口縮小顯示圖形放大b窗口不變，視區(qū)縮小顯示圖形縮小c窗 口與視區(qū)相同，所顯示圖形大小比例不變d假設(shè)視區(qū)與窗口縱橫比不同 時，那么圖形會產(chǎn)生伸縮變形。4裁剪是裁去

31、窗口之外圖形的一種圖形處理技術(shù)第五章1CADCAM建模技術(shù)開展：線框模型f外表模型一曲面模型一實體造型一特征建模線框模型、曲面模型、實體模型統(tǒng)稱為幾何模型2幾何信息是指構(gòu)成三維形體各個幾何元素在歐式空間中的位 置和大小，可以用數(shù)學(xué)表達式定量描述，通過不等式可對其邊界范圍 加以限制。3拓撲信息反響形體中各幾何元素的數(shù)量及其相互間的連接關(guān) 系4歐拉公式用來檢驗形體的合法性和一致性。（點V）（邊E）（面F）（獨立的多面體數(shù)量B）（穿透形體的孔數(shù)G）（所有面上的內(nèi)環(huán)數(shù)L） 正那么體V-E+F=2封閉多面體分割成B個獨立多面體：V-E+F-B=l有孔洞形體V-E+F-L=2 （B-G） 5線框建模技術(shù)線

32、框模型優(yōu)點：數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、信息量少、占用內(nèi)存空間小、操作速度快，可生成三視 圖、透視圖和軸側(cè)圖。缺乏：缺少面、體等拓撲信息，信息描述不夠 完整易產(chǎn)生多義性，不能消隱、不能剖視、不能進行物性計算和求交 計算等。6外表建模是通過對形體各個外表或曲面進行描述的一種三維 建模方法。優(yōu)點：相對于線框模型來說，增加了面邊的拓撲關(guān)系，可 進行消隱處理、剖面圖生成、渲染、求交、刀軌生成、有限元網(wǎng)格劃 分等作業(yè)缺乏：缺少體信息，無法區(qū)分哪一側(cè)為實體不便進行物性計 算和分析。7實體模型表示法：掃描表示法、邊界表示法、構(gòu)造實體 幾何表示法、空間單元表示法。8特征建模即通過特征及其幾何關(guān)系 來定義、描述實體模型的方

33、法和過程基于特征的零件信息模型其包含零件層特征層幾何層三個層次，特征層是核心，形狀特征 又是特征層的重要模塊，其精度 材料/技術(shù)特征附屬于形狀特征 幾何層提供了零件的詳細幾何 /拓撲信息的描述，是整個模型 的基礎(chǔ)9形狀特征包含了所描述形體的幾何信息和拓撲信息，是構(gòu)造零件的基本要素，也是零件非幾何特征（精度特征、材料特征）的載體。10特征間的關(guān)系：鄰接關(guān)系、附屬關(guān)系、分布關(guān)系。11實體建模和特征建模本質(zhì)上是面向零件的建模技術(shù)，而在產(chǎn)品設(shè)計中需要將各種零件裝配成部件，再把部件和零件組裝成產(chǎn)品, 需要能夠處理零件間相互連接和裝配關(guān)系的面向產(chǎn)品的建模技術(shù)，即 裝配建模技術(shù)。裝配建模支持產(chǎn)品從概念設(shè)計到

34、零件設(shè)計，能完整、 正確地傳遞不同裝配體的設(shè)計參數(shù)、裝配層次和裝配信息。12三種基本的裝配關(guān)系：定位關(guān)系：零部件之間的空間位置和配合關(guān)系，如對齊、重合、配合等;連接關(guān)系：零部件幾何元素之間 的連接方式，如螺釘連接、鍵連接等；運動關(guān)系：零部件之間的相對 運動和傳動關(guān)系，如齒輪傳動、帶傳動等。13裝配設(shè)計方法：自底 向上的設(shè)計和自頂向下的設(shè)計自底向上的設(shè)計優(yōu)點：思路簡單，操 作方便，易于理解，各零部件獨立設(shè)計，裝配簡單；缺點：初始設(shè)計 時未能考慮零部件間相互影響，易產(chǎn)生相互干涉現(xiàn)象，造成設(shè)計反復(fù), 影響設(shè)計效率自頂向下的設(shè)計優(yōu)特點：設(shè)計過程是一個逐步求精的過程，更符合人們思維方式，減少設(shè)計重復(fù)工作

35、，提高了設(shè)計效率，縮 短研發(fā)周期，減少設(shè)計本錢。第六章1計算機輔助工程分析（CAE）是迅速開展中的計算力學(xué)、 計算數(shù)學(xué)、相關(guān)的工程科學(xué)和現(xiàn)代計算機技術(shù)相結(jié)合而形成的一種綜 合性、知識密集型的科學(xué)。2在CAD/CAM中，典型的計算機輔助工程 分析工作包括：（1）對受載荷作用的產(chǎn)品零部件進行強度分析;計算已 知零部件尺寸在受載下的應(yīng)力和變形，或根據(jù)許用應(yīng)力和剛度要 求計算所需的零件尺寸;如果所受的載荷為變動載荷，還要計算系統(tǒng) 的動態(tài)響應(yīng)。（2）對作復(fù)雜運動的機械和機械人機構(gòu)等進行運動分析, 計算其運動軌跡、速度和加速度。（3）對系統(tǒng)的溫度場、電磁場、流 體場進行分析求解。（4）按照給定的條件和準那

36、么，尋求產(chǎn)品的最優(yōu)設(shè) 計參數(shù)，尋求最優(yōu)的加工規(guī)那么等。（5）對已形成的產(chǎn)品設(shè)計方案和加 工方案進行仿真分析，即按照方案的數(shù)學(xué)描述，通過分析計算，模擬 實際系統(tǒng)的運行，預(yù)測和觀察產(chǎn)品的工作性能和加工生產(chǎn)過程。3優(yōu) 化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型包含三個要素，即設(shè)計變量、目標函數(shù)和約束條 件.4仿真的一般過程1.建立數(shù)學(xué)模型2.建立仿真模型3.編制仿真程 序4.進行仿真實驗5.結(jié)果統(tǒng)計分析6.仿真工作總結(jié)5.有限元軟件 組成由三局部組成a有限元前置處理包括從構(gòu)造幾何模型、劃分有限 元網(wǎng)格，到生成、校核、輸入計算模型的幾何、拓撲、載荷、材料和 邊界條件數(shù)據(jù)b有限元解算進行單元分析和整體分析、求解位移、應(yīng) 力值等c

37、有限元后置處理對計算結(jié)果進行分析、整理，并以圖形方式 輸出，以便設(shè)計人員對設(shè)計結(jié)果作出直觀判斷，對設(shè)計方案或模型進行實時修改。有限元方法的最大特點是能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的邊界形狀 和邊界條件，這是因為它可以采用多種單元類型和節(jié)點幾何狀態(tài)描述 形式來模擬結(jié)構(gòu)。6、（論述題）仿真在CAD/CAM系統(tǒng)中的應(yīng)用產(chǎn)品形態(tài)仿真例如產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、外觀、色彩等形象化屬性。（2）零部件裝配關(guān)系 仿真以及工作環(huán)境空間的配置仿真可通過仿真檢驗產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)是 否合理、是否發(fā)生干涉;人工操作是否方便，是否符合人機學(xué)原理（3） 運動學(xué)仿真模擬機構(gòu)的運動過程，包括自由度約束狀況、運動軌跡、 速度和加速度變化等（4）動力學(xué)仿真

38、分析計算機械系統(tǒng)在質(zhì)量特性和 力學(xué)特性作用下系統(tǒng)的運動和力的動態(tài)特性。（5）零件工藝過程幾何 仿真根據(jù)工藝路線的安排，（6）加工過程仿真（7）生產(chǎn)過程仿真例如FMS仿真，模擬工件在系統(tǒng)中的流動過程，展示從上料、裝夾、加工、換位、再加工直到最后下料、成品放入立體倉庫的全部過程。第七章1、計算機集成制造（CIM）并行工程（CE）敏捷制造（AM）虛擬 制造（VM）2、CAPP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成：零件信息的獲取、工藝決策、工藝數(shù) 據(jù)庫與知識庫、人機交互界面、工藝文件管理與輸出。3、成組技術(shù)是利用相似性原理將工程技術(shù)和管理技術(shù)集于一體 的一種生產(chǎn)組織管理技術(shù)。4、Opitz編碼系統(tǒng)9位前5位主碼后4位輔碼主

39、碼主要用于描 述零件的基本結(jié)構(gòu)形狀其中第一位為零件的大類碼，用來區(qū)分是回轉(zhuǎn)體零件還是非回轉(zhuǎn)體零件;第2-5位針對各大類零件形狀進行進一 步描述和細分，分別為外部形狀及其要素，內(nèi)部要素及其要素，平 加工和輔助加工要素等，后4位輔碼分別表示零件的主要尺寸，材料 及熱處理，毛坯形狀和精度要求5CAPP系統(tǒng)分為派生式、創(chuàng)成式、 綜合式。A派生式CAPP系統(tǒng)是利用零件相似性檢索現(xiàn)有工藝的一種 軟件系統(tǒng)，派生式CAPP特點1）以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，理論上比擬成熟 2）繼承企業(yè)較成熟的傳統(tǒng)工藝，有較好的實用性3）適用于結(jié)構(gòu)比擬 簡單的零件，尤其回轉(zhuǎn)類零件4）系統(tǒng)柔性度較差，對于相似性較差 的復(fù)雜零件，難以編碼描

40、述。B創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)是一種能綜合零件 加工信息，自動為一個新零件創(chuàng)造工藝規(guī)程的軟件系統(tǒng)，創(chuàng)成式CAPP 特點1）通過邏輯推理，自動決策生成零件工藝規(guī)程無需人為干預(yù)2） 具有較高的柔性，適應(yīng)范圍廣3）便于與CAD和CAM系統(tǒng)的集成4）系 統(tǒng)實現(xiàn)較為困難，目前只能處理特定環(huán)境下的特定零件。工藝決策知 識的表示決策樹與決策表.C綜合式CAPP系統(tǒng)采取派生式與創(chuàng)成式 相結(jié)合的方法生成工藝規(guī)程，即工藝設(shè)計采用派生法，工序設(shè)計那么采 用創(chuàng)成決策方法產(chǎn)生。即采用派生法生成零件加工工藝流程，采用創(chuàng) 成法自動進行各加工工序的決策。綜合式CAPP特點：綜合派生式與 創(chuàng)成式CAPP兩者優(yōu)點，具有系統(tǒng)簡潔、快捷、

41、靈活、實用性強的特 點。第八章1機床坐標系（MCS）是機床固有的工件坐標系（WCS） 是相對于加工工件而言，是編程人員根據(jù)所加工工件的形狀特征和工 藝要求，為了編程的方便在工件上所確定的坐標系。2數(shù)控機床坐標 定義前提：假設(shè)工件不動，刀具相對工件運動Z軸：與主軸平行，工件尺寸增大方向為正方向；多主軸時,使用最多的為Z軸;無主軸時, 垂直于工件裝夾面坐標軸為Z軸。X軸：與工件裝夾面平行，水平且 與Z軸垂直車床一沿工件徑向，離開工件軸線方向為正向銃床一立式: 由主軸向立柱看，右手方向為正向臥式：由主軸向工件看，右手方向 為X軸正向刀觸點：在加工過程中刀具與工件的實際接觸點(A)。刀 位點：數(shù)控編程

42、中用以表示刀具位置的坐標點(0)。G準備功能字；F進給速度功能字；S主軸轉(zhuǎn)速功能字；T刀具功能字；M輔助功能字。刀具運動控制面零件面、導(dǎo)動面、檢查面。零件面是刀具加工完成的外表。導(dǎo)動面是引導(dǎo)刀具進行切削運動的作用面。檢查面是用來 確定刀具每次進給的終止位置。編制和生成數(shù)控機床所用的數(shù)控加工程序的過程，稱為數(shù)控編程5手工編程數(shù)控程序步驟：工藝分析、數(shù)值計算、編制零件加工程序、數(shù)控程序輸入、試切和修改。6、CAD/CAM系統(tǒng)編程的特點：(1)在圖形環(huán)境下將被加工零件的幾何造型、刀位計算、后置處理和加工仿真等數(shù)控編程的作業(yè)過程 結(jié)合在一起，有效的解決了編程的數(shù)據(jù)來源、圖形顯示、校驗計算和 交互修改等

43、問題，彌補了數(shù)控語言自動編程存在的缺乏。(2)整個 編程過程是面向零件幾何圖形交互進行的，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。(3)有利 于實現(xiàn)系統(tǒng)的集成，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(CAD)與數(shù)控加工編程(NCP)的集成，還便于與工藝規(guī)程設(shè)計(CAPP)、刀夾量具設(shè)計等 其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)的集成。是指利用CAD/CAM系統(tǒng)進行產(chǎn)品的造型、計算分析和數(shù)控程序的 編制（包括刀具路徑的規(guī)劃、刀位文件的生成、刀具軌跡的仿真及 NC代碼的生成等）。3.在CAD/CAM系統(tǒng)中，CAPP是連接CAD、CAM 的紐帶。. CAD/CAM技術(shù)從產(chǎn)生到現(xiàn)在，經(jīng)歷了形成、開展、提高和集成

44、等階段。CAM先于CAD出現(xiàn)。1952年，數(shù)控（Numerical control,NC）機床首次研究成功，通過改變數(shù)控程序即可完成不同零件的加工,奠定了 CAM的硬件基礎(chǔ)；1955年，研制成功在通用計算機上運行的自動編程工具（APT）語言，實現(xiàn)了 NC編程自動化。在計算機圖形終端上直接描述零件，標志著CAD的開始。上世紀90年代以后，隨著 硬件性能的提高，出現(xiàn)了一批微機CAD/CAM系統(tǒng)。.當(dāng)今社會機械制造生產(chǎn)的主要方式將是多品種小批量生產(chǎn)。.隨著CAD技術(shù)的普及應(yīng)用越來越廣泛和越來越深入，CAD技 術(shù)正向著開放、集成、智能和標準化的方向開展。第二章CAD/CAM系統(tǒng)1. CAD/CAM系統(tǒng)

45、組成所謂系統(tǒng)，是指為完成特定任務(wù)而由相關(guān)部件或要素組成的有機 的整體。一個完整的CAD/CAM系統(tǒng)必須具備硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)主要由計算機及其外圍設(shè)備組成，包括主機、存儲器、 輸入輸出設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備以及生產(chǎn)加工設(shè)備等，它是可以觸摸的 物理設(shè)備；7型腔加工方法：行切法和環(huán)切法A行切法：刀具按平行于某坐標軸方向或一組平行線方向走刀。刀位計算簡單，遇到島 嶼抬刀越過島嶼，或沿島嶼邊界繞過去。特點往返走刀：空行程少, 加工效率高，交替出現(xiàn)順逆銃，影響加工質(zhì)量。單向走刀：可保持刀 具相同切削狀態(tài)，但空行程較多，加工效率低。B7型腔加工方法：行切法和環(huán)切法A行切法：刀具按第九章1CAD/CAM

46、系統(tǒng)分類應(yīng)用系統(tǒng)層、基本功能層、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理層集成方式專用數(shù)據(jù)交換接口方式、中性文件數(shù)據(jù)交換接口方式、 基于工程數(shù)據(jù)庫集成方式、基于PDM系統(tǒng)的集成方式集成關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn) 品建模技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)2、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交互標準：(1)初始化圖形交換標準IGES ； (2)產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)接口 PDDI； (3)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范PDES； (4)數(shù)據(jù)交換規(guī)范SET； (5)產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標準STEP。3快速原型制造(RPM)是集CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、機械工程、電子技術(shù)和激光技術(shù)等技術(shù)于一體的綜合制造技術(shù)，它采用分層離散一逐層堆 積原理實現(xiàn)材料的快速成型過程4反求工程(RE(逆

47、向工程)是根據(jù)已有的產(chǎn)品實物模型，經(jīng)由 產(chǎn)品信息的采集，生成計算機數(shù)字模型，再進行產(chǎn)品制造，是一個由 設(shè)計下游向設(shè)計上游進行產(chǎn)品信息反響的過程。5虛擬制造(VM)是 利用計算機仿真和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，采用群組協(xié)同作業(yè)模式，在高性能 計算機及互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的支持下，實現(xiàn)產(chǎn)品實際制造的本質(zhì)過程。特點:以數(shù)字模型為核心、以模型信息的集成為根本、以高逼真度仿真為特 色、交互環(huán)境的自然化、分布式協(xié)同工作環(huán)境、柔性的組織模式。6網(wǎng)絡(luò)化制造最終將到達的戰(zhàn)略目標為：a分擔(dān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費用和相應(yīng)的商務(wù)風(fēng)險b提供核心競爭優(yōu)勢c縮短產(chǎn)品投放市場所需時 間d協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)和合作e增加市場占有份額及快速進入市場等。試題3. CAD

48、/CAM 技術(shù)是以計算機、外圍設(shè)備及其系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，綜合計算機科學(xué)與 工程、計算機幾何、機械設(shè)計、機械加工工藝、人機工程、控制理論 電子科技學(xué)科等知識，以工程應(yīng)用為對象，實現(xiàn)包括二維繪圖設(shè)計、 三維幾何造型設(shè)計、工程計算分析與優(yōu)化設(shè)計、數(shù)控加工編程、仿真 模擬、信息存儲與管理等相關(guān)功能。.廣義、狹義CAD/CAM技術(shù)【廣義CAD/CAM技術(shù)】是指利用計 算機輔助技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計與制造的整個過程及與之直接或者間接 的活動【狹義CAD/CAM技術(shù)】是指利用CAD/CAM系統(tǒng)進行產(chǎn)品的造型、 計算分析和數(shù)控程序的編制。.CAD/CAM系統(tǒng)主要有有關(guān)的硬件系統(tǒng)和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)構(gòu)成，硬件系統(tǒng)主要有 計

49、算機及其外圍設(shè)備組成，包括主機，存儲器，輸入輸出設(shè)備，網(wǎng)絡(luò) 通信設(shè)備以及生產(chǎn)加工設(shè)備登；軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件，支撐和應(yīng)用 軟件。4. CAD/CAM系統(tǒng)分類根據(jù)使用的支撐軟件的規(guī)模大小【CAD系統(tǒng),CAM系統(tǒng),CAD/CAM 集成系統(tǒng)】根據(jù)CAD/CAM系統(tǒng)使用的計算機硬件及其信息處理方式【主機系統(tǒng)，工程工作站系統(tǒng)，微機系統(tǒng)】根據(jù)CAD/CAM系統(tǒng)是否 使用計算機網(wǎng)絡(luò)【單機系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)】5.【輸入設(shè)備】鍵盤, 鼠標，光筆，數(shù)字化儀，圖形輸入板，觸摸屏，掃描輸入設(shè)備【輸出 設(shè)備】顯示器，打印機，繪圖機，生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備【網(wǎng)絡(luò)設(shè)備】服務(wù)器, 工作站，網(wǎng)卡，通信電纜，集線器，中繼器，網(wǎng)橋，路由器，網(wǎng)

50、關(guān)【應(yīng) 用軟件】在系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上，針對某一專用領(lǐng)域的需要而研制的軟 件6.計算機圖形學(xué)計算機圖形學(xué)是利用計算機系統(tǒng)產(chǎn)生，操作，處理圖形對象的學(xué)科，圖形對象可能是矢量圖形也可能是點陣圖形圖形生成技術(shù)與算【線段】DDA法、Brcsenham法，逐點比擬法【圓弧】DDA法、逐點比擬法、正負法【區(qū)域填充】簡單遞歸填充算法、掃描區(qū)域填充 法【自由曲線和曲面插值】曲線或曲面的擬合、曲線或曲面的插值7.幾何建模幾何建模就是以計算機能夠理解的方式，對幾何實體進行確切的定義，賦予一定的數(shù)學(xué)描述，再以一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式對所定義的幾 何實體加以描述，從而在計算機內(nèi)部構(gòu)造一個實體的模型。8.三位形體的幾何信息、三維

51、形體的拓撲信息【三位形體的幾何信息】一般是指一個物體在三維歐式空間中的形狀位置和大小【三維形體的拓撲信息】指一個物體的拓補元素的個 數(shù)，類型以及他們之間的關(guān)系，根據(jù)這些信息可以確定物體外表鄰接 關(guān)系。9.三維幾何建模系統(tǒng)線框建模，曲面建模實體建模【線框建模原理】是由一系列的點、直線、圓瓠及某些二次曲線組成，藐描 述產(chǎn)品的輪廓外形。特點：所構(gòu)成的實體模型只有離散的邊，而沒有 邊與邊的關(guān)系，既沒有構(gòu)成面的信息，由于信息表達不完整，在許多 情況下，會對物體形狀的判斷產(chǎn)生多義性。【曲面建模原理】通過對實體的各個外表或曲面進行描述而構(gòu)造實體模型的一種建模方法。特 點：增加了面的信息，提高了三維實體信息的

52、完整性、嚴密性，能夠 完整的定義三維立體的外表 方法：貝賽爾曲線、B樣條曲線、NURBS 曲線【實體建模原理】通過定義基本體素，利用體素的集合運算或基 本變形操作構(gòu)造所需要的實體。特點：覆蓋三維立體外表與實體同時 生成10.常用曲面的構(gòu)造方法與構(gòu)造特點線性拉伸面：將一條剖面線沿某一方向滑動掃成曲面直紋面:給定兩條相似曲線，具有相同次數(shù)和相同的節(jié)點矢量，將兩條曲線上 對應(yīng)點用直線相連旋轉(zhuǎn)面：將平面內(nèi)定義的曲線繞某一軸旋轉(zhuǎn)360 度得旋轉(zhuǎn)面掃描面：一條剖面線沿另一條線滑動兩者產(chǎn)生掃描平11.實體建模中實體建模方法：【體素法、掃描法】體素法通過基本體素集合運算構(gòu)造幾何實體建模方法。包括【基本體素定義

53、、體 素之間的集合運算】掃描法【平面輪廓掃描、整體掃描】計算機內(nèi)部 表示：邊界表示法，構(gòu)造立體幾何法，混合表示法，空間單元表示法 12.比擬邊界表示法與構(gòu)造立體幾何法在描述同一物體時的區(qū)別和方法：邊界表示法：強調(diào)實體外表的細節(jié)，詳細記錄了構(gòu)成物體的所有幾何元素的幾何信息和相互之間連接關(guān)系的拓撲信息，將面、邊界、頂點的信息分層記錄，建立層與層之間的聯(lián)系。在數(shù)據(jù)管理上易于實 現(xiàn)，也便于系統(tǒng)直接存取參數(shù)。構(gòu)造立體幾何法：形體結(jié)構(gòu)清楚, 表達方式直觀，便于用戶接受，且數(shù)據(jù)記錄簡練。缺點是數(shù)據(jù)記錄過 于簡單，在對實體進行顯示和分析操作時，需要實時進行大量的求交計算，降低 了系統(tǒng)的工作效率，不變表達具有自

54、由曲面邊界實體。13.計算機輔 助工程CAE是以現(xiàn)代計算力學(xué)為基礎(chǔ)、計算機仿真為手段的的工程分析技術(shù), 試試先產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的重要技術(shù)。主要包括有限元法FEM,邊界元法BEM,運動機構(gòu)分析、氣動或流場分析、電路分析或磁場分析等。關(guān)鍵是在三維實體建模的基礎(chǔ)上，從產(chǎn)品的方案設(shè)計階段開始，按照實 際使用的條件進行仿真和結(jié)構(gòu)分析,按照性能要求進行設(shè)計和綜合評 價，以便從多個設(shè)計方案中選出最正確方案14.有限元分析的基本原理 把要分析的連續(xù)假想體分割成有限個單元所組成的組合體，簡稱離散 化。這些單元僅在頂點處相互連接，稱這些連接點為節(jié)點，而且他們 相互連接在有限個節(jié)點上，承受等效的節(jié)點載荷、并根據(jù)平衡條件

55、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，再綜合求解。結(jié)構(gòu)及組成【前置處理程序、主分析程序、后 置處理、用戶界面、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、共享的基礎(chǔ)算法】15.前置、后置處理程序【前置處理程序】基本任務(wù)是根據(jù)輸入 對象的幾何信息進行有限元幾何造型，按照用戶擬定的計算機模型自 動生成網(wǎng)絡(luò)，以及進行不同密度的網(wǎng)格見的轉(zhuǎn)換和修補等，它具有實體建模與參數(shù)化建模、構(gòu)建的布爾運算、單元自動劃分、節(jié)點自動編 號與節(jié)電參數(shù)自動生成、在合計材料參數(shù)直接輸入與公式參數(shù)化導(dǎo)入、 節(jié)點載荷自動生成、有限元模型自動生成等功能【后置處理程序】功能主要包括繪制應(yīng)力、應(yīng)變、位移、 速度和加速度等空間變化

56、的曲線圖。同時還要求能在主分析程序的結(jié) 果進行加工，如坐標變換、差值、曲線光順、修定輸出結(jié)果，以及有 限元分析結(jié)果的數(shù)據(jù)平滑各種物理量的加工顯示，針對工程或產(chǎn)品設(shè) 計要求的數(shù)據(jù)檢驗與工程規(guī)范校核，設(shè)計優(yōu)化與模型修改。16.優(yōu)化 設(shè)計優(yōu)化設(shè)計提供了 一種邏輯方法，它能在所有可行的設(shè)計方案中進 行最優(yōu)的選擇，在規(guī)定條件下得到最優(yōu)設(shè)計結(jié)果。極大提高了科研、 生產(chǎn)的設(shè)計質(zhì)量，縮短了設(shè)計周期，節(jié)約了人力物力，具有顯著的經(jīng) 濟效益。【目標函數(shù)、設(shè)計變量、約束條件】17.CAPP系統(tǒng)分類【派生式CAPP】利用結(jié)構(gòu)的相似性，通過對 系統(tǒng)中已有零件工藝規(guī)程的檢索得到相似零件的工藝規(guī)程，并對此進 行編輯修改【創(chuàng)成

57、式CAPP】是利用人工智能的方法，在知識庫的基 礎(chǔ)上，通過相應(yīng)的決策邏輯推理，創(chuàng)造性解決工藝設(shè)置問題。18. CAPP 系統(tǒng)基本組成和功能零件信息的輸入【將零件的圖形輸入到CAPP 系統(tǒng)中】系統(tǒng)的管理【用戶權(quán)限與賬號的管理、系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份、對各種制造資源數(shù)據(jù)和工藝知識進行維護和管理】 零件工藝設(shè)計【生成零件的工藝文件】工藝文件輸出【采用紙質(zhì) 文檔形式，按標準的格式進行預(yù)覽并打印輸出；采用電子文檔形式,直接作為機床的加工參數(shù)，輸出到CAM系統(tǒng)中】系統(tǒng)界面【一般有 系統(tǒng)的各種下拉菜單或其他形式的菜單,各種功能的實現(xiàn)均在菜單和 對話框中進行】19. CAPP系統(tǒng)在制造信息化起的作用

58、建立產(chǎn)品和制造零件的工藝過程文件替代工藝設(shè)計人員的 手工操作規(guī)范產(chǎn)品制造工藝使各種優(yōu)化決策方法的實現(xiàn)成為可 能. CAPP系統(tǒng)零件信息的描述數(shù)字編碼描述法語言文字描 述法特征信息描述法21.派生式CAPP系統(tǒng)主要特征是檢索預(yù)置零件的工藝規(guī)程，實現(xiàn)零件工藝設(shè)計的借鑒 與編輯。分為【基于GT技術(shù)的CAPP系統(tǒng)、基于特征的CAPP系統(tǒng)】.逆向工程、順向工程【逆向工程】又稱反求技術(shù)和逆向設(shè)計， 是將已有的產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計模型和概念模型，并在此基礎(chǔ)上 解剖、深化和再創(chuàng)造的一些列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合，可有效的 改善技術(shù)水平，提高生產(chǎn)率，增強產(chǎn)品競爭力，是消化吸收先進技術(shù) 進而創(chuàng)造和開發(fā)各種新產(chǎn)品

59、的重要手段。【順向工程】是從預(yù)期功能 和規(guī)格目標開始，構(gòu)思產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，然后進行各個部件的設(shè)計、制造以 及檢驗，再經(jīng)過組裝、整機檢驗、性能測試等程序完成整個開發(fā)過程。.逆向工程的四個核心步驟零件原型的數(shù)字化從測量數(shù)據(jù)中提取零件原型的幾何特征零件原型CAD模型的構(gòu)建CAD模型 的檢驗與修正【關(guān)鍵步驟：零件的數(shù)字化、計算機輔助反向建模】24. 快速原型制造又稱為快速出樣件技術(shù)或者快速成型法，與傳統(tǒng)材料的加工方法 不同，它是采用材料累加的方法逐層制作。機械CAD/CAM標準實驗報告課程：機械CAD/CAM系別：機電學(xué)院實驗室：CAD中心專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：學(xué)號：姓名： 實驗一設(shè)計草繪一、實

60、驗?zāi)康?掌握二位草繪方法。.熟悉草繪制圖中的各種運用，直線，圓，橢圓等繪制，以及標注修改尺寸。二、實驗內(nèi)容用PROE完成兩個草繪零件。三、實驗步驟（一）1、先設(shè)置臨時工作目錄在某文件夾下，再新建草繪工作界面2、觀察圖后，先畫定位中心線并做出直徑為0 3的圓 3、以中心線為基準，畫出長8寬6的矩形，并在四個角上做出半徑R=1的倒圓角4、以倒圓角為圓心，捕捉到四個直徑0二1的圓的圓心并畫出小圓（同心圓）5、調(diào)整標注的位置，使標注和圖形配合美觀，并刪除中心線得 到目標圖形。（二）1、先設(shè)置臨時工作目錄在某文件夾下，再新建草繪工作界面2、觀察要畫圖形，先畫出定位中心線并做直徑為0 =5的圓，以相同的圓