机械CADCAM重点复习内容08级及以后使用.docx
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机械CADCAM重点复习内容08级及以后使用
机械CAD/CAM重点复习内容
（教材：
《机械CAD/CAM技术》第三版）
1、CAD/CAM指的是什么？
完备的CAD系统应包含哪些功能和资源？
P1~P2
CAD/CAM是计算机辅助设计与计算机辅助制造的英文缩写。
是一项利用计算机软、硬件协助人完成产品的设 计与制造的技术。
功能：
几何建模、工程分析、模拟仿真、自动绘图。
2、广义CAM及狭义CAM分别指什么？
P2
广义CAM一般指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各种活动。
狭义CAM通常指数控程序的编制。
（通常CAD/CAM系统中CAM概念指的是狭义CAM
3、CAD/CAM系统具有哪些主要功能？
P3~P4
①产品几何建模②产品模型的工程分析处理③工程图绘制
④辅助制定工艺规程 ⑤NC自动编程⑥加工过程模拟仿真⑦工程数据管理。
4、现代产品设计与制造过程具有哪些特征？
P6
产品开发设计数字化，涉及环境的网络化，设计过程的并行化，新型开发工具和手段的应用
5、CAD/CAM系统由哪几大部分组成？
P6
CAD/CAM系统是由硬件，软件和设计者组成的人机一体化系统
6、构成CAD/CAM系统的硬件应满足哪些要求？
P6~P7
强大的图形处理功能，大外存储容量，友好方便的人机交互功能，良好的通信联网功能
7、CAD/CAM系统中的软件分为哪几个层次？
画出层次结构示意图。
P12
系统软件，支撑软件，专业性应用软件
图：
8、解释CAD/CAM系统中支撑软件与应用软件的主要区分。
P13~P15
支撑软件是CAD/CAM系统的重要组成，一般是由商业化软件公司提供，是在CAD/CAM系统软件基础上开发的满足共性需要的CAD/CAM通用性软件。
应用软件是在系统软件和支撑软件基础上，针对专门应用领域的需要而研制的CAD/CAM软件系统，这类软件系统通常由用户结合当前设计工作需要自行开发。
9、CAD/CAM技术的发展趋势有哪些方面？
P17~P18
集成化，网络化，智能化，虚拟化
10、CAD/CAM的支撑技术主要包括哪些方面？
P20
计算机网络技术，数据管理技术，优化技术，有限元分析，人工智能，成组技术，仿真模拟，可视化技术等
11、工程数据库与一般商用数据库的主要区别在哪里？
工程数据库的特点有哪些？
P32~P33
常用的商用数据库一般用于日常事务管理领域，所管理的数据类型比较单一，主要为结构型静态数据
工程数据库与一般商用数据库系统的主要区别在于对复杂数据类型和结构的支持，在于对工程数据进行动态的定义和管理，具有对数据模型进行动态修改的能力。
12、PDM的含意是什么？
PDM是一种什么技术？
画图说明其体系结构。
P34~P35
产品数据管理
PDM是一种管理所有与产品相关的信息和过程的技术
图：
13、基于网络的CAD/CAM系统模式结构有哪几种？
分别有何特点？
P39~P40
客户机服务器模式，数据在服务器中，应用软件在客户机中，打开数据资源，需要使用客户机的应用软件，所以对客户机要求高。
游览器服务器模式，数据资源和打开数据资源的应用软件全部安装在服务器端，客户机安装在用于调取资源软件即可完成对资源的调用，因此对客户机要求很低。
14、可视化技术的内涵是什么？
P40
可视化技术是运用计算机图形学和图像处理技术，将各工程学科中数据处理结果或处理过程中的数据转换为图形或图像的形式在屏幕上显示出来并进行交互处理的理论，方法和技术。
15、简述人工智能的研究目标。
P45
人工功能主要是研究，解释和模拟人类智能，智能行为及其规律，用人工的方法和技术使计算机系统能模仿，实现和扩展人类的智能行为。
16、在数表的计算机处理技术中，“常数数表”和“列表函数”应分别采用何种数据处理方法？
具体说明。
P54、P58、P60、P61
对于常数数表，可借助于计算机算法语言中的一维数组，二维数组或多维数组，通过赋值的方法分别对一维数表，二维数表或多维数表进行程序化处理。
对于列表函数，除了可按一般常数数表进行处理之外，还可对数表进行公式化处理，即将数表中数据拟合成公式，由计算机应用公式来求取所需要的数据。
17、线图的计算机处理技术有哪些方法？
P63~P64
一般简单线图的处理，首先将该曲线进行分割离散，将所分割得到离散点坐标值构成一张数表，分割离散的原则是使各分割点间的函数值不致相差很大。
复杂线图的处理，按照一般线图的处理分段即可。
18、在计算机图形处理技术中，“窗口”和“视区”分别是如何定义的？
两者之间的关系是怎样的？
P70~P71
窗口，通常将窗口定义为一个矩形框，它的位置和大小在用户坐标系中一般用矩形的左下角（xw1，yw1）和右上角（xw2,yw2）表示。
视区是在图形设备上定义的矩形区域，用于输出所要显示的图形和文字。
关系：
19、画图表明Cohen-Sutherland剪裁算法的窗口编码，说明这种算法对直线段的判断及剪裁过程。
P71~P72
编码中窗口中，九个区域中，它的编码特点，一，中间窗口编码全为0，上方一行最高位全为1，下方一行次高位全为1，右方次低位全为1，左方最低位全为1，直线处于区域时，要进行端点坐标编码判别，目的在于该线端是否裁剪：
1,端点坐标所在编码全为0，不要裁剪
2一端为0，一端不为0，要一端裁剪
3二端不为0，如果端点编码特征一致，说明在窗口以下，不要裁剪：
特征不一致，说明跨越窗口，要两端裁剪。
对于需要裁剪的线段，则求出线段与窗口边界的交点，作为裁剪的位置。
abp
20、解释二维变换矩阵：
T=cdq的含义。
P79~P80
lms
具体说明二维图形基本几何变换的类型。
P77~P79。
掌握平移、绕原点旋转变换的方法及相关复合变换的方法。
P80
21、写出三维变换矩阵的表达式，划分出其中的子矩阵，解释每个子矩阵的作用。
P81
22、什么是投影变换？
据三维变换矩阵T分别写出主视图变换矩阵TV、俯视图变换矩阵TH、左视图变换矩阵TW。
P83
23、分别简述交互式绘图、程序参数化绘图、尺寸驱动式参数化绘图的图形生成过程及特点。
P87、P88、P93
交互式绘图是指在交互式绘图系统的支持下，用户使用键盘，鼠标等输入设备通过人机对话进行工程绘图的方法。
这种方法最大的优点在于：
用户输入绘图命令及有关参数后，能实时的在图形显示设备上得到所绘的图形，并能直接对图形进行编辑修改，直至满意为止，整个绘图过程直观灵活。
交互式绘图是根据图形的特点，通过人机交互方式逐条线地生成所需的图形，人工干预多，绘图效率低。
程序参数化绘图，必须进行程序的编制，这对工程技术人员的素质要求较高，且编程工作量较大。
以草图形式快速绘制图形，进行必要的尺寸标注，然后由所标注的尺寸驱动生产准确的图形，这就是尺寸驱动参数化绘图的基本思想。
这种绘图方式保留了交互式绘图的灵活性，又具有程序参数化绘图的快捷高效性，是目前计算机绘图系统普遍采用的一种绘图技术。
24、Bezier曲线有哪些几何特性？
P102~P103
端点特性，凸包性，几何不变性，全局控制性
25、几何建模的概念是什么？
几何建模技术中要描述图形哪三方面的信息要素？
分别具体说明。
P111~P112
所谓几何建模是用计算机来表示和构造形体的几何形状，建立计算机内部模型的过程。
几何信息，拓扑信息，非几何信息
26、画图描述形体的6层拓扑结构。
P113
27、在几何建模技术中，正则集合运算有什么特别意义？
正则集合运算与普通集合运算的关系是什么？
Ki说明了什么？
P114
正则集合运算用于消除再通过集合运算形成图形的过程中，可能会产生悬边，悬面，使图形符合实际情况。
S=kiS
k表示闭包，i表示内部，S表示集合
28、欧拉检验公式的作用是什么？
理解公式中每个几何量的意义。
P114~P115
运用欧拉公式来检验形体的合法性和一致性。
对于正则体，V-E+F=2
对于有孔的形体，V-E+F-L=2（B-G）
V,E,F,B为形体的点边面体的数量，G为穿透形体的孔数，L为所有面上的内环数。
29、三维几何建模技术有哪些基本方法？
分别简述其特点。
P115~P117
线框建模技术，数据结构简单，信息量少，占用内存空间小，操作速度快，利用线框模型，可通过投影变换快速的生成三视图，生成任意视点和方向的透视图和轴侧图，并能保证各视图间正确的投影关系。
表面建模技术，数据结构是在线框模型的基础上增加了面的信息，除了顶点表和棱边表之外，增加了面表结构。
在面表中饭，包含有构成面边界的棱边序列，面方程系数以及该表面是否可见等信息。
实体建模技术，不仅描述了实体的全部几何信息，而且定义了所有点线面体的拓扑信息。
在实体模型中，面是有界的不自交的连通表面，具有方向性，其外法线方向是根据右手法则由该面的外环走向确定。
30、曲面构建有那些主要方法？
P116~P117
平面，线性拉伸面，直纹面，回转面，扫成面，圆角面，等距面，bezier曲面，B样条曲面，NURBS曲面等
31、实体模型的表示方法有哪几种？
P118~P122
扫描表示法，边界表示法，构造体素几何表示法，单元表示法
32、什么是特征建模？
相对实体建模来说，其主要特点是什么？
P125~P126
所谓特征是从工程对象中概括和抽象后所得的具有工程意义的功能要素。
特征建模即通过特征及其集合来定义，描述实体模型的方法和过程。
产品设计和制造所需的具有明确工程语义的工程要素信息，如孔，槽，凸台，倒角，倒圆等功能结构要素。
这些功能要素成为特征，它不仅包含了确定的几何形体信息，还包含了如产品功能，材料，尺寸公差，形位公差，粗糙度，装配要求以及工艺，管理等各种工程信息。
33、从机械CAD/CAM的作业过程和制造系统信息集成需求为出发点，零件的特征包括哪六方面类型？
P126~P127
管理特征，技术特征，材料特征，精度特征，装配特征，形状特征
34、CAD/CAM应用软件的开发步骤有哪些？
P148~P149
可行性研究，需求分析，总体设计，详细设计，软件编制，软件测试，运行和维护
35、何谓机械CAD/CAM应用系统的二次开发技术？
P150
通常选用一种商用CAD/CAM系统作为开发平台，利用商用系统所提供的开发语言和接口工具进行机械CAD/CAM应用系统的开发过程。
36、什么是CAPP？
画出CAPP的系统结构图。
P165~P166
计算机辅助工艺设计
37、从CAPP角度简述工艺标准化。
工艺标准化的工具是什么？
P167
工艺设计标准化就是对较大范围内的相似性零件，在相同的生产条件下对于同类型面的加工，实现其加工工序和工步的标准化，包括加工方法的选择，加工余量的分配，加工设备，工具，夹具，量具以及切削参数的选择，工时定额的计算，工艺规程和工序图格式的规范化等标准化内容。
工具为成组工艺
38、什么是成组技术？
涉及的内容有哪些？
简述基于成组技术的工艺设计。
P167、P172
成组技术是利用相似性原理将工程技术和管理技术集于一体的一种生产组织管理技术。
成组技术涉及到相似性标识，相似性开发和相似性应用等技术内容。
基于成组技术的工艺设计是利用待加工零件的几何相似性与工艺相似性寻求处最为接近的工艺路线，经过修改，编辑而形成所需的工艺路线。
39、CAPP有哪几种类型？
分别简述其工作原理？
P175、P177、P180
派生式CAPP，创成式CAPP，综合式CAPP
40、简述CAPP专家系统，画出基本结构组成图。
P188
41、CAD/CAM集成具体指的是什么？
P228
CAD/CAM集成系统将CAD，CAE，CAPP，CAM等各种不同功能的单元进行有机的结合，用统一的控制程序来组织各种信息的提取，交换，工享和处理，保证系统内信息顺畅地流动并协调高效地运行。
42、CAD/CAM系统信息的集成方案有那些？
分别简述其特点。
P229~P230
专用数据交换接口方式，中性文件数据交换接口方式，基于工程数据库的集成方式，基于PDM系统的集成方式
43、CAD/CAM集成的关键技术有哪些？
P231
产品建模技术，产品数据交换接口技术，产品数据管理技术
44、解释SETP标准的内涵，画图说明SETP标准的五个组成部分。
P233~P234
STEP是由国际标准化组织在美国PDES产品数据交换规范基础上制定发布的产品模型数据交换标准，它规定了产品设计，分析，制造以至产品全生命周期内所需的有关产品形状，解析模型，材料，加工方法，装配顺序等产品信息的描述和定义，提供了一种不依赖任何具体系统的中性机制的数据交换规范。
STEP标准由描述方法，集成资源，应用协议，实现形式，一致性测试。
45、画出基于PDM平台的CAD/CAM集成系统体系结构，并作扼要说明。
P230
46、简述快速原型制造RPM的意义及技术原理。
P236~P237
可以自动，直接，精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型产品，针对该产品原型可以快速进行产品性能评价和功能试验，这对缩短产品开发周期，降低开发成本具有重要的意义。
CAD模型—>STL文件—>分层切片—>RPS—>原型产品
47、简述反求工程RE的概念及反求工程的流程。
P241~P242
反求工程又称逆向工程，是根据已有的产品实物模型，经由产品信息的采集，生产计算机数字模型，再进行产品制造，是一个由设计下游向设计上游进行产品信息反馈的过程。
分析阶段，再设计阶段，制造阶段
48、简述虚拟制造VM的概念。
P245
虚拟制造是利用计算机仿真和虚拟现实技术，采用群组协同作业模式，在高性能计算机及互联网络的支持下，实现产品实际制造的本质过程，包括产品设计，工艺规程，加工制造，性能分析，质量检验以及制造过程的管理与控制，以模拟和预测产品性能，可加工性以及可能存在的各类问题。
49、解释网络化制造的内涵及战略目标。
P249
网络化制造即制造型企业利用Internet/intranet进行产品的协同设计与制造，而网络化制造技术则是将网络技术和制造技术相结合的所有相关技术的总称，是在计算机网络特别是Internet/intranet和数据库基础上的所有先进制造技术的总称，它涉及到制造业的各类生产经营活动和产品生命周期全过程。
网络化制造最终将达到的战略目标为：
分担基础设施建设费用和相应的商务风险；分享核心竞争优势；缩短产品投放市场所需时间；协同产品开发和合作；增加市场占有份额及快速进入市场等。
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