《计算机铺助设计与制造考试版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机铺助设计与制造考试版.doc（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、计算机铺助设计与制造第一章1 计算机辅助设计(CAD): 以计算机图形处理学为基础，帮助设计人员完成数值计算、实验数据处理，计算机辅助绘图，进行图形尺寸、面积，体积、应力、应变等分析，以及实体切削仿真等。2计算机辅助制造(CAM):是指使用计算机系统对产品进行加工、装配等技术。借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，如计算机辅助数控加工编程、制造过程控制、质量检测与分析等。3、CAD、CAM系统技术的发展主要集中在以下几个方面（1）集成化2、网络化3、智能化4、高效化4、CAD、CAM系统基本上是由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统主要包括计算机和外部设备，软件系统主要
2、包括应用软件，系统软件，专用软件 5、CAD.CAM系统对硬件的要求？（1）强大的图形处理和人机交互功能（2）需要相当大的外存容量（3）良好的通信联网功能7、CAD/CAM系统集成包括三个方面：硬件集成，信息集成，功能集成。8、CAD.CAM系统应具备的基本功能：（1）、交互图形图像处理（2）、产品与过程建模(3)、信息存储于管理（4）、工程计算分析与优化（5）、工程信息传输与交换9、CADCAM常用软件：UG、PROENGINEER、Cimatron、Master CAM 、Solid work 、CATIA、AutoCAD第二章1、人类利用计算机来管理工程数据三种方法： 程序化处理、文件化
3、处理、和数据库管理。程序化处理：特点：程序与数据结合在一起。 缺点：数据无法共享，增大程序的长度，而且编程效率低，程序不灵活而且容易出错。 文件化处理：特点： 数据与程序作了初步的分离，实现了有条件的数据共享。 缺点：（1）文件只能表示事物而不能表示事物之间的联系。（2）文件较长。（3）数据与应 用程序之间仍有依赖关系。（4）安全性和保密性差数据库管理：特点：数据共享，数据集中，即表示了事物又表示了事物之间的联系，数据与应用程序无 关，安全性和保密性好 第三章1、 在计算机图形学中，主要使用的是直角坐标系(笛卡尔坐标系)。2、一般常用的坐标系有设备坐标系、用户坐标系、规范坐标系、窗口坐标系等3
4、、设备坐标系的单位是像素或绘图笔的步长，一般取整数，且有固定的取值范围。第四章1、线性表的存储结构有两种：顺序存储结构和链式存储。2相框造型相框造型的概念：指用构成物体的各顶点坐标和连接各顶点所形成的边来描述物体的造型方法。优点：（1）、采用线框建模的描述方法所需信息最少，数据运算简单，所占的存贮空间也比较小，另外，这种建模方法对硬件的要求不高，容易掌握，处理时间较短。（2）线框建模包含了形体的三维数据，可以产生任意视图，为生成工程图提供了方便。 缺点：线框建模所构造的实体模型，只有离散的边，而没有边与边的关系，即没有构成面的信息，由于信息表达不完整，在许多情况下，会对物体形状的判断产生多义性
5、。（2）线框建模的数据模型不能准确的表示曲面体。3、曲面（表面）造型曲面造型又叫表面造型，是通过对实体的各个表面或曲面进行描述而构造实体模型的种建模方法。优点：（1）表达了零件表面和边界定义的数据信息，有助于对零件进行渲染等处理，有助于CAM系统直接提取有关面的信息生成数控机床的加工指令，因此，大多数CAD/CAM系统中都具备曲面建模的功能。（2）在物理性能计算上面，表面建模中，面信息的存在有助于对物理性能方面与面积相关的特征计算，同时对于封闭的零件来说，采用扫描等方法亦可以实现对零件进行与体积等物理性能相关的特征计算。（3）表面建模方式生成的零部件及产品可分割成板、壳形式的有限元网格曲面建模
6、的不足： （1）产品造型设计的有效性上看，曲面建模在许多场合下效率低。（2）易丢面，精度不高，不宜用作表示机械零件的一般方法。（3）无法表示零件的立体属性，不便进行质量等特性分析。4、满二叉树和完全二叉树的区别第五章1、实体造型包括两部分内容：a、体素定义和描述b、体素之间的布尔运算2、实体造型方法主要有：边界表示、法构造实体几何法、扫描法。（布尔模型是一个实体模型）3、边界表示B-rep是以物体边界为基础，定义和描述几何形体的方法。5、CSG（构造实体几何法）表示的优点： 1)数据结构比较简单，数据量比较小，内部数据的管理比较容易； 2)CSG表示可方便地转换成边界（Brep）表示；3)CS
7、G方法表示的形体的形状，比较容易修改。 CSG表示的缺点： 1)对形体的表示受体素的种类和对体素操作的种类的限制，也就是说，CSG方法表示形体的覆盖域有较大的局限性； 2)对形体的局部操作不易实现，例如，不能对基本体素的交线倒圆角； 3)由于形体的边界几何元素（点、边、面）是隐含地表示在CSG中，故显示与绘制CSG表示的形体需要较长的时间。7、特征是指产品描述的信息的集合，并可按一定的规则分类。“形状特征”是最基本的特征。几何造型系统中引入“特征”概念的目的：是为了增加实体几何的工程意义常用特征信息包括：（1）形状特征：（2）精度特征：（3）材料特征（4）管理特征（5）装配特征（6）分析特征。
8、8、什么是装配造型？在用计算机完成零件造型后，根据设计意图将不同零件组装配合在一起，形成与实际产品相一致的装配体结构以供设计者分析评估，我们称此种技术为装配造型技术。9、装配造型方法及步骤 1、自下而上的设计方法：零件设计装配规划装配操作装配管理和修改装配分析其他图形表示 2、自上而下的设计方法：明确设计要求和任务装配规划设计骨架模型部件设计及装配零件级设计第六章1、消隐就是在视点确定之后，为了真实地显示三维物体而将对象表面上不可见的点、线、面消去，以消除二义性。2、消隐的对象是三维物体。其分为：(a)线消隐 (b)面消隐 3、消隐的方法？(1)两直线段求交点(2)平面多边形的外法矢量 (3)
9、包容性检验 (4)包围盒检验 (5)交矩形检验 (6)深度检验 (7)平面和棱边的分类4、包容性检验的两种方法：交点记数法，弧长法5、包围盒检验的目的是排除不可能产生遮挡关系的两个对象（物体之间或物体上两个表面之间），以减少不必要的求交计算6、深度检验的目的是为了判别线段与多边形沿着视线方向的前后遮挡关系。7、P93页例题6-18、平面和棱边的分类 ：1、H1类棱边所在的两平面均为朝后面，故H1类棱边不可见。2、H2类棱边所在的两平面，一个为朝前面，另一个为朝后面，且两面角（体内测量）大于180，这类棱边也是完全不可见的。3、H3类棱边所在的两平面，一个为朝前面，另一个为朝后面，但是两面角（体
10、内测量）小于180，这类棱边称为轮廓边，它构成立体的外部轮廓。对于单个形体，这类棱边是可见的9、Z缓冲器算法基本原理：将投影平面每个像素所对应的所有面片（平面或曲面）的深度进行比较，然后取离视线最近面片的属性值作为该像素的属性值。第七章1、曲线、曲面可以用显式、隐式和参数表示2、非参数表示的缺陷：（1）、与坐标轴相关（2）、会出现斜率为无穷大的情况（3）非平面的曲线，系数不是常量（4）、不便于计算和编程 显示方程不能表示封闭或多值曲线。3、隐式表示的优点是易于判断函数是否大于、小于或等于零（判断点落在曲线的哪一侧）6、Bezier曲线的定义：用一组折线或称做控制多边形Control Polyg
11、on定义的，曲线和控制多边形的起点与终点的位置重合，多边形第一条边和最后一条边表示了曲线起点和终点的切矢量方向Bezier曲线的性质：u曲线的起点与终点与控制多边形的起点和终点重合；v曲线的两端点处的切矢量方向与控制多边形的第一条和最后一条边重合；w对称性。将控制顶点的顺序反向，得到的曲线形状不变，方向相反；x凸包性。曲线总落在控制多边形的凸包中；y变差缩减性。曲线的波动比控制多边形Bezier曲线曲面的不足：(1)Bezier曲线的次数是由控制多边形的顶点的个数决定的。当次数过高时，就会带来计算上的不便。若采用曲线的拼接的方法来创造曲线，还要满足苛刻的连续条件。(2) Bezier曲线是整体
12、定义的，曲线的形状要受到控制多边形的全部顶点的影响。改变其中的任一个顶点的位置都会对整条曲线的形状有影响，因而Bezier曲线不具有局部修改性7、 曲率k的几何意义为曲线的单位切矢对弧长的转动率，反映了曲线的“弯曲程度”，它与主法矢方向一致，指向曲线凹的一方。“转动”越快，曲率越大，“弯曲程度”越厉害。8、 P113例题7-19、 曲线间的连接的光滑度的度量有两种：函数的可微性、几何连续性10、 均匀B样条曲线曲面 它用B样条基函数来代替Bernstein基函数，这样既继承了Bezier方法的一切优点，还解决了Bezier曲线的局部控制问题，并且解决了参数连续性基础上的连接问题。从而使自由型曲
13、线曲面的形状表达真正“自由”。 11、均匀B样条曲线曲面 ：它用B样条基函数来代替Bernstein基函数，这样既继承了Bezier方法的一切优点，还解决了Bezier曲线的局部控制问题，并且解决了参数连续性基础上的连接问题。从而使自由型曲线曲面的形状表达真正“自由”。 第八章1、计算机辅助工艺规划CAPP是指利用计算机来制定零件加工工艺的方法和过程。2、艺数据库与知识库的基本数据模型有四类，即层次模型、网状模型、关系模型和面向对象的模型。3、工艺数据库与知识库管理系统的功能需求：（1）支持对复杂数据类型的定义（2）支持对动态数据模式的操作（3）支持复杂数据模型的定义、描述与操作 （4）支持版
14、本控制机制 （5）支持工程事务处理和恢复功能 （6）支持分布式环境下的数据操作 5、派生法CAPP系统（目前构建CAPP系统的主要方法）派生法CAPP系统也叫做变异法CAPP系统、修订法CAPP系统。在派生法CAPP系统中，零件图样按成组技术中的分类编码系统进行编码，用数字代码表示零件图样上的信息。派生法CAPP系统的工作原理是：根据成组技术中的相似性原理。将零件按几何形状及工艺相似性进行分类、归族和编码，每一个族有一个主样件，根据此样件建立加工工艺文件，即典型工艺规程，存入典型工艺规程库中。当需要设计新零件的工艺规程时，根据其成组编码，确定其所属零件族，由计算机中检索出相应零件族（主样件）的
15、典型工艺规程，然后经过一定的编辑和修改就可以得到该零件的工艺规程。7、创成法CAPP系统的工作原理：创成法CAPP，又称生成法CAPP 新零件工艺规程的产生是模拟工艺设计人员的决策过程。在输入新零件的全面信息后，根据加工能力知识库和工艺数据库中加工工艺信息，在没有人工干预的条件下，运用某种决策逻辑与规则自动生成工艺文件。第十章1、广义CAM是指利用计算机辅助完成从原材料到产品的全部制造活动，其中包括直接制造活动和间接制造活动，涉及工艺准备，生产作业计划和物料作业计划的运行控制，生产控制，以及质量保证等内容。狭义CAM是指计算机在某个制造环节中的应用，通常是指计算机辅助数控加工。CAM的主要任务是选择加工工具，生成加工路径，消除加工干涉，配置加工驱动，仿真加工过程等，以满足小批量、高精度、短周期及对加工一致性要求较高的产品制造的需要，进而实现CAD/CAPP/CAM的集成。其最核心的技术是数控（NC）技术。2、数控加工的特点和内容 及应用范围？应用范围：单件、小批量生产、高精度及对加工一致性要求较高的产品制造。 内容：数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。和一般的加工方法相比仅在控制方式上有所不同。数控加工特点：优点：（1） 加工精度高（2
