机械CADCAM课后习题答案.pdf

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1、第一章1、单 项CAD、CAPP C A M技术各具有哪些功能？为什么要进行CAD/CAM技术得集成？集成得CAD/CAM系统会带来哪些优越性？CAD系统具有几何建模、工程分析、模拟仿真、工程绘图等主要功能；CAPP系统得功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定与工时定额计算等；广 义CAM,就是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中得直接与间接得各种活动;狭义CAM,就是指数控程序得编制；这些各自独立得系统相互割裂，不能实现系统之间信息得自动传递与转换,大量得信息资源得不到充分地利用与共享。只 有 当C A D系统一次性输入得信息能为后续得生产制造环节（如CAD/CAPP/

2、CAM等）直接应用才能取得最大得经济效益。集成化得CAD/CAM系统借助于工程数据库技术、网络通信技术以及标准格式得产品数据交换接口技术，把分散于机型各异得各个CAD、CAPP与C A M各功能模块高效快捷地集成起来，实现软、硬件资源得共享，保证整个系统内得信息流畅通无阻。2、分析应用CAD/CAM系统进行产品开发设计得作业过程及其特征。作业过程创意与构思乂 2）计算机辅助设计与分析;快速原型制造;计算机辅助工艺规划;计算机辅助编程;虚拟制造。特征产品开发设计数字化;设计环境得网络化;设计过程得并行化;新型开发工具与手段得应用。4、叙 述CAD/CAM系统软件组成结构中得系统软件、支撑软件以及

3、应用软件各自得功能作用以及相互间得联系与区别。系统软件主要用于计算机得运行、管理、维护与控制，以及对各类计算机语言程序得编译与执行支撑软件分为单一功能型支撑软件与综合集成支撑软件应用软件就是在系统软件与支撑软件基础上,针对某一具体应用开发得软件,如机床设计、夹具设计、汽车车身设计等CAD或CAE软件系统。6、试分析CAD/CAM技术得发展趋势。答:CAD/CAM技术经历五十多年得发展历程,现 已成为一种应用广泛得高新技术,并产生了巨大得生产力，有力地 推 动 着 制 造 业 得 技 术 进 步 与 产 业 发 展。目前,CAD/CAM技术正继续向集成化、网络化、智能化与虚拟化方向发展。7、请收

4、集有关资料，分析目前市场上流行得CAD/CAM支撑软件有哪些类型，对各种类型列举 2个典型得支撑软件系统,并阐述其主要功能？交互绘图软件:主要完成二维工程图样得绘制，如AutoCAD、PICAD高华C A D开目CAD等。三维造型软件:如 MDT、Solidworks、Solidedge 等。数控编程软件:如MasterCAM、SurfCAM等。工程分析软件:如 SAP、ADINA、NASTRAN.ANSYS 等。综合集成支撑软件:如IDEAS、UGIL PRO/E、CATIA等，具有CAD、CAE、CAM等综合功能。第二章1、阐述数据结构得概念。何为数据得逻辑结构？何为存储结构？数据结构:就

5、是按某种逻辑结构组织起来，按一定得存储表示方式把组织好得数据存储到计算机中，并对之定义一系列操作运算得数据得集合。逻辑结构:相同数据元素组成得有限序列，除表头与表尾之外，每个数据元素仅有一个前驱与后继。如工资表、学生名册。存储结构:有顺序存储与链式存储两种结构。3、阐述栈与队列数据结构得概念及其特点。栈:限定在表尾进行插入或删除操作，且 为“后进先出”得线性表。队列:限定在表一端插入，在另一端删 除 得“先进先出”线性表。5、简述数据得文件管理与数据库管理得区别。文件管理系统:由操作系统提供，定义数据文件结构，规定数据文件得存取方法，管理文件存储地址。特点:系统简单、实现方便灵活、处理效率高。

6、不足:数据冗余度大，缺乏数据独立性,数据完整性、安全性难以保证。数据库管理系统:数据存储独立于应用程序;实现数据得共享;数据完整与安全性得到保证。7、什么就是工程数据库？与一般商用数据库比较，工程数据库有哪些特点？工程数据库就是存储与管理工程设计所需数据得数据库商用数据库工程数据库用途用于计划事务，数据共享用于工程、产品设计与分析特征数据类型少，关系简单，每种数据大量调用数据类型多，数据间关系复杂，每类数据调用量少处理查询、增删、更改，每次处理周期短，涉及记录少从查询到分析均依赖数据库，每次处理周期长,涉及记录量大服务对象静态，客体间关系清楚，建库前模型已定动态，岁设计过程展开，最终形成设计模

7、型与结果数据性质数值、字符串，数据量大，稳定除数值字符外，还有图形数据，随设计过程，数据量迅速增长结构模型模式简单，联系不强，记录相对稳定模式复杂，数据节点表现为 多对多 得递归关系8、什么就是PDM?它有哪些功能作用？说 明PDM得实施对CAD/CAM系统集成得意义与作用。PDM就是管理所有与产品相关得信息与过程得技术。功能:电子资料室管理与检索、产品配置管理、工作流程管理、工作流程管理、项目管理功能。第三章1、3-1.在CAD/CAM作业中如何处理工程手册中的设计资料，分别阐述对数表和线图可采用的具体处理方法？数表的计算机处理：对于常数数表,可用计算机算法活言中的一维教组、二维数组或多维数

8、组迸行芨值的方法分别对一维数表、二维或多维常数数表进行程序化处理：若常敖数表的数据量较大,且霆要共享的数表,可将这些常数数表存入数据文件或敖退库中，这样可以实现数据与程序的分离.增强数据管理的安全性.同时提高工程数据的可维护性，对于列表函数,除了可按常数数表处理方法进行处理之 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.由计算机直接求就公式求取所霭的数据：线图的计算机处理：有一部分由直线、折线或各种曲线构成的线国.它能直支地表示出参数恬的函数关系.但线国不能直接存储,需进行计算机化处理：一般的做法是：工若能查到浅国旗有的公式,只须将公式编写到程序中；将线匿离散为数表，然后将数表进行

9、数组化或文件化处理：对于复杂的线图可以分段或分区域各别进行处理：3、分析函数插值与函数拟合得不通电与共同点。共同点：都就是通过已知一些离散点集M上得约束,求取一个定义在连续集合S（M包含于S）得未知连续函数,从而达到获取整体规律目得。不同点:拟合就是通过调整该函数中若干待定系数,使得该函数与已知点集得差别（最小二乘意义）最小;而插值就是指已知某函数得在若干离散点上得函数值或者导数信息,通过求解该函数中待定形式得插值函数以及待定系数，使得该函数在给定离散点上满足约束。4、3-3、用C _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _表41包

10、角 修 正 系 数i：1语后编与 a /（9 0 1 0 0 U O 1 2 0 1 30 1 4 0 1 5 0 1 6 0-一个线性 k.0.6 8 0.7 4 0.7 9 0.83 0.86 0 89 0.92 0 9 3插宿程序*询5以表3-1为基本节点参数，插值计算9 0-160范围内任意角度的三角胶带包角修正、系数。9i n c l u d e s t d i o.照W a j k a,*f l o a t Al f a 8 90.0,1 0 0.0,1 1 0.0,1 2 0.0,1 3 0.0,1 4 0.0,1 5 0.0,1 6 0.0 1f l o a t 必 检 8 =

11、0.6 8,0.7 4,0.7 9,0.83,0.86,0.89,0.92,0.95 ,p n n t f T输入包角值a：坳0 O,i 8,i-i+Ab r e a k?/线性插值k a=蚪 胤 域 胤 1+1 -牍 凰 八甄 国）*（丁 蛔i ）p r r n t f （“包角修正系数k为:国）尸第四章1、何为窗口？何为视区？如何将窗口内得图形在视区内显示？窗口：矩形观察框，用以显示感兴趣得图形内容。视区：在图形设备上定义得矩形区域。若将窗口内容在相应视区上显示,必须进行坐标变换。其变换归结为坐标点得变换。2、阐述CohenSutherland直线段得剪裁方法与处理步骤。该算法将窗口及其周

12、围得8 个方位均以二进制4 位数进行编码，该编码从第1 位到第4 位码分别代表窗口外左、右、下、上空间得编码值。步骤1）对线段P1P2两端点按各自所在得区域分别编码为：Cpl=al,bl,cl,dl,Cp2=a2,b2,c2,d2,其取值范围均为 l,0,iel,2。2）若 ai=bi=ci=di=0（i L2）,表示该线段在内域，不需裁剪,显示整条线段，裁剪结束,否则进入步骤3、3）若 I ala2 I=1,则线段与上边界相交，求交点;若I blb2 I=1,则线段与下边界相交，求交点;若I clc2 =1,则线段与右边界相交，求交点;若I dld2|=1,则线段与左边界相交，求交点。4）以

13、所得交点作为线段新端点返回1）在进行端点编码，继续剪裁作业。4-2.试用C语言编写一个将三角形P P2 P3（1 0,1 0、3 0,1 0、1 0,5 0）经旋转、平移和放大的组合变换程序，并绘制变换前与变换后的三角形图形。其中旋转角为6 0 ；平移量1=3 0,m=5 0；放大系数a=d=2。#include#include ath.#include J#define PI 3.14159264-1main。/田float degree=60,x 3=10,30,10,y3=10,10,50*口 四x l,y l*int m,i.driver=DETECT,mode=0;。initgrap

14、h(&driver.&mode.degiree=degree*Pl/180;forXi=0;i3;i+)-1，xl i=2*x i*cos(degree)-2*yi*sin(degree)-2O*co(degree)+2O*sin(degree)+80;)层HJ=2*Xjj*sin(degree)+2*yi*cos(degree)-20*sin(degree)-2O*cosi(degree)+120;+lineX x0,y0,xl,yl);鼻般&O,yO,x2,y2);,浜煦心,y l,x ,y )浮H n d x l 0,yl 0,xl ，yl 1);lineXxlO,yl 0,xl2,yl

15、2)lin e a l Il,y l 1,x l2,y l);getch);closegrai();，10、区别什么就是几何连续？什么就是参数连续？几何连续就是判断曲线在连接点处相对于弧长参数S 得各阶导数得连续性，若曲线在连接点处具有关于弧长参数得n 阶连续导失，则称曲线在该点n 阶几何连续,简记为Gn。参数连续就是判断连接点处曲线方程相对于参数u 得各阶导数连续性，如果参数曲线在连接点处具有n 阶连续导失，则称曲线在该点n 阶参数连续,简记为Cno11、试述Bezier曲线得几何特征与各曲线得拼接条件。几何特征:端特性、凸包性、几何不变性、全局控制性。拼接条件:G连续条件、G i连续条件、

16、G2连续条件。第五章1、什么就是三维形体得几何信息？什么就是拓扑信息？试举例说明。几何信息通常就是指形体在欧氏空间中得形状、位置与大小;而拓扑信息则就是指形体各组成分量相互间得连接关系。几何信息:平面:ax+by+cz+d=O拓扑信息:面面，面边3、5 3在三维建模中，欧拉公式得作用就是什么？自行设计一个三维形体,用欧拉公式检验它得合法性。作用:用来检验形体得合法性与一致性。4、在CAD/CAM系统中，有哪几种常见得建模方式？它们各有什么特点？线框建模技术特点:数据结构简单、信息量少、占用内存空间小、操作速度快,可生成三视图、透视图与轴侧图。表面（曲面）建模技术特点:可消隐、剖面图生成、渲染、

17、求交、刀轨生成等作业。实体建模技术特点:实现消隐、剖切、有限元分析、数控加工,物性计算等操作。5、在实体模型中，有哪几种常用得系统内表示方法？并简述各自得特点。常用得有扫描表示法、边界表示法、构造实体几何表示法、空间单元表示法等,并在向着复合表示模式方向发展。扫描表示法就是由一个二维形面或三维形体在空间沿某一方向平移或绕某一轴线旋转进行实体定义得方法。边界表示法就是通过构成实体得面、环、边、顶点得几何盒拓扑参数来表示实体得。构造实体几何表示法就是通过最基本得体素，经过交、并、差正则集合运算,可构造各种不同得复杂实体。空间单元表示法就是用一系列规则得空间体元来表示实体得一种方法。7、什么叫特征？

18、与实体模型相比,特征建模有何优点？所谓特征就是从工程对象中概括与抽象后所得到得具有工程语义得功能要素。特征建模能够完整地描述零件或产品结构得几何盒拓扑信息，还能够描述产品加工制造得工艺信息，使产品得设计意图能够为后续得分析、评估、加工、检测等环节所理解。10、何为产品自底向上得设计与自顶向下得设计，分析这两种设计方法得特点与应用。自底向上得设计就是传统CAD系统通常使用得一种装配设计方法。气主要思路就是:先分别对各个零件进行详细得设计，然后再定义零件之间得装配关系，最终形成产品得装配设计模型。特点:思路简单，操作方便，容易被大多数设计人员所理解与接受;并且零部件就是独立设计得，她们之间相互装配关系简单，可以让设计人员更专注于单个零部件得设计。自顶向下得设计室从产品得功能出发在确定产品得初步方案与结构草图得基础上，确定各组成零部件之间得装配关系与相互约束关系，完成装配层次得概念设计与装配草图得绘制，并根据装配关系把产品分解成若干零部件，然后在总装配关系约束下，完成零部件得概念设计与详细设计。特点:就是一个逐步求精得过程，更符合人们得思维方式，能更好地发挥设计人员得创造力，减少设计阶段不必要得重复工作，提高了设计效率，减少了新产品得研发周期与成本。第六章1、分析软件工程得内涵，阐述各种软件开发模型得步骤与特点。2、