第一篇：CAD CAM 技術(shù)考試答案

1.CAD/CAM

CAD即計算機輔助設(shè)計(CAD-Computer Aided Design)利用計算機及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作。簡稱cad.CAM : 計算機輔助制造。是Computer Aided Making的縮寫。CAM的核心是計算機數(shù)值控制(簡稱數(shù)控)

2.計算機圖形學(xué)(Computer Graphics，簡稱CG)是一種使用數(shù)學(xué)算法將二維或三維圖形轉(zhuǎn)化為計算機顯示器的柵格形式的科學(xué)。簡單地說，計算機圖形學(xué)的主要研究內(nèi)容就是研究如何在計算機中表示圖形、以及利用計算機進行圖形的計算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。3.計算機輔助工程是指計算機在現(xiàn)代生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是生產(chǎn)制造業(yè)中的應(yīng)用，主要包括計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造和計算機集成制造系統(tǒng)等內(nèi)容。

4.CAPP（Computer Aided Process Planning）是指借助于計算機軟硬件技術(shù)和支撐環(huán)境，利用計算機進行數(shù)值計算、邏輯判斷和推理等的功能來制定零件機械加工工藝過程。

5.逆向工程（又稱逆向技術(shù)），是一種產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)再現(xiàn)過程，即對一項目標產(chǎn)品進行逆向分析及研究，從而演繹并得出該產(chǎn)品的處理流程、組織結(jié)構(gòu)、功能特性及技術(shù)規(guī)格等設(shè)計要素，以制作出功能相近，但又不完全一樣的產(chǎn)品。主要目的是在不能輕易獲得必要的生產(chǎn)信息的情況下，直接從成品分析，推導(dǎo)出產(chǎn)品的設(shè)計原理。

6.幾何建模是20世紀70年代中期發(fā)展起來的,它是一種通過計算機表示,控制,分析和輸出幾何實體的技術(shù),是CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的一個新階段.7.傳統(tǒng)的設(shè)計制造過程與應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)進行設(shè)計制造的過程有何區(qū)別與聯(lián)系?

答：區(qū)別：傳統(tǒng)的設(shè)計與制造方式是以技術(shù)人員為中心展開的，產(chǎn)品及其零件在加工過程中所處的狀態(tài)，設(shè)計、工藝、制造、設(shè)備等環(huán)節(jié)的延續(xù)與保持等，都是由人工進行檢測并反饋，所有的信息均交匯到技術(shù)和管理人員處，由技術(shù)人員進行對象的相關(guān)處理。以CAD/CAM技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)，將以人員為中心的運作模式改變?yōu)橐杂嬎銠C為中心的運作模式，利用計算機存貯量大、運行速度快、可無限期利用已有信息等優(yōu)勢，將各個設(shè)計制造階段及過程的信息匯集在一起，使整個設(shè)計制造過程在時間上縮短、在空間上拓展，與各個環(huán)節(jié)的聯(lián)系與控制均由計算機直接處理，技術(shù)人員通過計算機這一媒介實現(xiàn)整個過程的有序化和并行化。聯(lián)系：制造過程的各個環(huán)節(jié)基本相同

8．三維幾何建模系統(tǒng)有哪幾種建模方式？各自的特點是什么？

答：三維幾何建模系統(tǒng)有線框建模、曲面建模、實體建模、特征建模等

線框模型是由一系列的點、直線、圓弧及某些二次曲線組成，描述的是產(chǎn)品的輪廓外形。線框建模的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是表結(jié)構(gòu)，采用線框建模的描述方法構(gòu)造實體，信息量少，數(shù)據(jù)運 算簡單，占居的存貯空間比較小，對硬件的要求不高。

曲面模型由于增加了面的信息，在提供三維實體信息的完整性、嚴密性方面，比線框模型進了一步，它克服了線框模型的許多缺點，能夠比較完整地定義三維立體的表面，所能描述的零件范圍廣；曲面建?？梢詫ξ矬w作剖切面、面面求交、線面消隱、數(shù)控編程以及提供明暗色彩圖顯示所需要的曲面信息等。

與線框建模、曲面建模不同，三維實體建模在計算機內(nèi)部存貯的信息不是簡單的邊線或頂點的信息，而是比較完整地記錄了生成實體的各個方面的數(shù)據(jù)。特點在于覆蓋三維立體的表面與其實體同時生成。利用這種方法，可以完整地、清楚地對物體進行描述，實現(xiàn)對可見邊的判斷，具有消隱的功能。

特征建模的特點主要概括為以下幾個方面：（1）特征建模使產(chǎn)品的設(shè)計工作不停留在底層的幾何信息基礎(chǔ)上，而是依據(jù)產(chǎn)品的功能要素，如鍵槽、螺紋孔、均布孔、花鍵等，起點在比較高的功能模型上。特征的引用不僅直接體現(xiàn)設(shè)計意圖，也直接對應(yīng)著加工方法，以便于進行計算機輔助工藝過程設(shè)計并組織生產(chǎn)。（2）特征建模以計算機能夠理解的和能夠處理的統(tǒng)一產(chǎn)品模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、夾具設(shè)計等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的連接，使得產(chǎn)品設(shè)計與原來后續(xù)的各個環(huán)節(jié)并行展開，系統(tǒng)內(nèi)部信息共享，實現(xiàn)真正的CAD/CAPP/CAM的集成，且支持并行工程。（3）有利于實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、制造方法的標準化、系列化、規(guī)范化，使得產(chǎn)品在設(shè)計時就考慮加工、制造要求，保證產(chǎn)品有較好的工藝性及可制造性，有利于降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

9.簡述CAD/CAM軟件系統(tǒng)的基本組成。

答：根據(jù)CAD/CAM系統(tǒng)中執(zhí)行的任務(wù)及服務(wù)對象的不同，可將軟件系統(tǒng)分為三個層次，即系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件主要用于計算機的管理、維護、控制及運行，以及對計算機程序的翻譯和執(zhí)行。支撐軟件是CAD/CAM軟件系統(tǒng)的重要組成，也是各類應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)。應(yīng)用軟件是在系統(tǒng)軟件和支撐軟件基礎(chǔ)上，針對某一專門應(yīng)用領(lǐng)域的需要而研制的軟件

10.簡要說明圖形交互式自動編程的基本步驟和特點。

答：基本步驟歸納起來可分為（1）幾何造型（2）加工工藝分析（3）刀具軌跡的計算及生成（4）刀位驗證及刀具軌跡的編輯（5）后置處理（6）數(shù)控程序的輸出

圖形交互式自動編程的特點（1）將零件加工的幾何造型、刀位計算、圖形顯示和后置處理等作業(yè)過程結(jié)合在一起，有效地解決了編程的數(shù)據(jù)來源、圖形顯示、走刀模擬和交互修改問題，彌補了數(shù)控語言編程的不足。（2）編程過程是在計算機上直接面向零件的幾何圖形交互進行的，不需要用戶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；同時，不需要專用的編程機，便于普及推廣。（3）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，還便于與工藝過程設(shè)計（CAPP）、刀夾量具設(shè)計等其它生產(chǎn)過程的集成11CAD/CAM集成系統(tǒng)通常有哪些方法？

（一）通過專用數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)集成利用這種方式實現(xiàn)集成時，各子系統(tǒng)都是在各自獨立的專用數(shù)據(jù)接口模式下工作。反之亦然。這種集成方式原理簡單，運行效率較高，但開發(fā)的專用數(shù)據(jù)接口無通用性，（二）利用數(shù)據(jù)交換標準格式接口文件實現(xiàn)集成這種集成方式的思路是建立一個與各子系統(tǒng)無關(guān)的公用接口文件。各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過前置處理轉(zhuǎn)換成標準格式的文件。這種集成方式的關(guān)鍵是建立公用的數(shù)據(jù)交換標準。

（三）基于統(tǒng)一產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)庫的集成 實現(xiàn)信息高度集成和共享的方案。集成產(chǎn)品模型是實現(xiàn)集成的核心，統(tǒng)一工程數(shù)據(jù)庫是實現(xiàn)集成的基礎(chǔ)。各功能模塊通過公共數(shù)據(jù)庫及統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換和共享，從而避免了數(shù)據(jù)文件格式的轉(zhuǎn)換，消除了數(shù)據(jù)冗余，保證了數(shù)據(jù)一致性、安全性和保密性。

（四）基于特征面向并行工程的設(shè)計與制造集成方法面向并行工程的方法可使產(chǎn)品在設(shè)計階段就可進行工藝分析和設(shè)計、PPC／PDC（生產(chǎn)計劃控制／生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集），并在整個過程中貫穿著質(zhì)量控制和價格控制，使集成達到更高的程度。每個子系統(tǒng)的修改可以通過對數(shù)據(jù)庫（包括特征庫、知識庫）修改而改變系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。它在設(shè)計產(chǎn)品的同時，同步地設(shè)計與產(chǎn)品生命周期有關(guān)的全部過程，包括設(shè)計、分析、制造、裝配、檢驗、維護等。設(shè)計人員都要在每一個設(shè)計階段同時考慮該設(shè)計結(jié)果能否在現(xiàn)有的制造環(huán)境中以最優(yōu)的方式制造，整個設(shè)計過程是一個并行的動態(tài)設(shè)計過程。這種基于并行工程的集成方法要求有特征庫、工程知識庫的支持。

12.總結(jié)歸納逆向工程的基本過程。逆向工程的作用有哪些？

答：逆向工程的核心包括了以下四個步驟：（1）零件原型的數(shù)字化（2）從測量數(shù)據(jù)中提取零件原型的幾何特征（3）零件原型CAD模型的構(gòu)建（4）CAD模型的檢驗與修正逆向工程大致作用在以下幾種情況：（1）在缺少設(shè)計文檔以及沒有CAD模型的情況下，對零件原型進行測量，形成零件的設(shè)計圖紙或CAD模型，并以此為依據(jù)生成數(shù)控加工的NC代碼，加工復(fù)制零件。（2）設(shè)計需要通過實驗測試才能定型的零件模型，通常采用逆向工程的方法。（3）在美觀設(shè)計特別重要的領(lǐng)域。（4）加快交貨進度并提高制作精度（5）抽取零件原型的設(shè)計思想，指導(dǎo)新的設(shè)計。

第二篇：CADCAM技術(shù)

1.CAD/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。

2.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

①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)】②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)】③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)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)與算法

【線段】DDA法、Brcsenham法，逐點比較法【圓弧】DDA法、逐點比較法、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表面鄰接關(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、圓弧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】通過對實體的各個表面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完整性、嚴密性，能夠完整的定義三維立體的表面 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：覆蓋三維立體表面與實體同時生成 10.常用曲面的構(gòu)造方法與構(gòu)造特點

①線性拉伸面：將一條剖面線沿某一方向滑動掃成曲面②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③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④掃描面：一條剖面線沿另一條線滑動兩者產(chǎn)生掃描平面

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、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.比較邊界表示法與構(gòu)造立體幾何法在描述同一物體時的區(qū)別和方法：

①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)。②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)計方案中選出最佳方案 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?！灸繕撕瘮?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 ①零件信息的輸入【將零件的圖形輸入到CAPP系統(tǒng)中】②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】③零件工藝設(shè)計【生成零件的工藝文件】④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】⑤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

①建立產(chǎn)品和制造零件的工藝過程文件②替代工藝設(shè)計人員的手工操作③規(guī)范產(chǎn)品制造工藝④使各種優(yōu)化決策方法的實現(xiàn)成為可能

20.CAPP系統(tǒng)零件信息的描述 ①數(shù)字編碼描述法②語言文字描述法③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)】

22.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)品的重要手段?！卷樝蚬こ獭渴菑念A(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。

23.逆向工程的四個核心步驟 ①零件原型的數(shù)字化②從測量數(shù)據(jù)中提取零件原型的幾何特征③零件原型CAD模型的構(gòu)建④CAD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?！?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。

第三篇：機械CADCAM技術(shù)考試知識點

第一章

1、CAD計算機輔助設(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/CAM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)工具和手段的應(yīng)用。

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統(tǒng)

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)等幾部分。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部分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)的發(fā)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)計成本，加速了產(chǎn)品設(shè)計進程。c智能化智能化是CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的必然選擇，通過引入專家系統(tǒng)和人工智能技術(shù)，使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)建一種虛擬環(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、項目管理功能。

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）曲線不要求通過已知結(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若視區(qū)與窗口縱橫比不同時，則圖形會產(chǎn)生伸縮變形。

4裁剪是裁去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)發(fā)展：線框模型→表面模型→曲面模型→實體造型→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拓撲信息反應(yīng)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)正則體V–E+F=2 封閉多面體分割成B個獨立多面體：V–E+F–B=1有孔洞形體V–E+F–L=2（B–G）5線框建模技術(shù)線框模型優(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。不足：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表面建模是通過對形體各個表面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)不足：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)特征從屬于形狀特征

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、從屬關(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，提高了設(shè)計效率，縮短研發(fā)周期，減少設(shè)計成本。

第六章1計算機輔助工程分析(CAE)是迅速發(fā)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)已知許用應(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則，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)則等。(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部分組成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(1)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，平面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)，理論上比較成熟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)比較簡單的零件，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)計則采用創(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、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－沿工件徑向，離開工件軸線方向為正向銑床－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)控編程中用以表示刀具位置的坐標點(O)。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表面。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問題，彌補了數(shù)控語言自動編程存在的不足。（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。

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)順逆銑，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。B環(huán)切法:是環(huán)繞型腔邊界進行切削加工方法。外環(huán)順時針走向，內(nèi)環(huán)逆時針走向

第九章1CAD/CAM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—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)品信息反饋的過程。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)化制造最終將達到的戰(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分享核心競爭優(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。

第四篇：《CADCAM技術(shù)》復(fù)習(xí)題

復(fù)習(xí)題 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 Design

CAPP

計算機輔助工藝過程設(shè)計

Computer Aided Process Planning

CAM

計算機輔助制造

Computer Aided Manufacturing

CAE

計算機輔助工程

Computer Aided Engineering

FEM

有限元方法 Finite Element Method

PDM

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

Product Data Management

STEP

STEP標準

Standard for Exchange of Product Model

IGES

IGES標準

Initial Graphics Exchange Specification

B-Rep

邊界表示法

Boundary Representation

CSG

構(gòu)造立體幾何法

Constructive Solid Geometry

2．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)

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。

4．CAD/CAM技術(shù)從產(chǎn)生到現(xiàn)在，經(jīng)歷了形成、發(fā)展、提高和集成等階段。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)。

5．當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)。

6．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發(fā)展。第二章

CAD/CAM系統(tǒng) 1．CAD/CAM系統(tǒng)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；

軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件，通常是指程序及其相關(guān)的文檔。2．CAD/CAM硬件系統(tǒng)：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

3．CAD/CAM軟件系統(tǒng)：根據(jù)系統(tǒng)中執(zhí)行的任務(wù)及服務(wù)對象的不同，可將軟件 系統(tǒng)分為三個層次:——系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件 第三章計算機圖形學(xué)基礎(chǔ)

計算機圖形學(xué)的基本概念——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。視區(qū)與窗口關(guān)系：

視圖區(qū)大小不變，窗口區(qū)縮小或放大時，所顯示的圖形會相反地放大或縮??； 窗口區(qū)大小不變，視圖區(qū)縮小或放大時，所顯示的圖形會相應(yīng)地縮小或放大； 窗口區(qū)與視圖區(qū)大小相同時，所顯示的圖形大小比例不變；

視圖區(qū)縱橫比不等于窗口區(qū)縱橫比時，顯示的圖形會有X、Y方向的伸縮變化。2．二維圖形的幾何變換

二維圖形的基本幾何變換包括比例變換、對稱變換、錯切變換、旋轉(zhuǎn)變換和平移變換。各個變換的變換矩陣。復(fù)合變換矩陣的推導(dǎo)，變換后坐標的計算。3．各種算法

線段(圓弧)的生成DDA算法區(qū)域填充算法(簡單遞歸、掃描線)線段編碼裁剪算法 z緩沖器算法射線交點法

第四章三維幾何建模技術(shù)

幾種建模方法的原理、特點及其在計算機內(nèi)的表示。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。三維形體的幾何信息和拓撲信息 形體的定義和正則集合運算

CAD數(shù)據(jù)建模技術(shù)上的四次大革命：曲面造型技術(shù)、實體造型技術(shù)、參數(shù)化技術(shù)、變量化技術(shù)

線框建模、曲面建模、實體建模的原理、特點和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 常用曲面構(gòu)造方法：線性拉伸面、直紋面、旋轉(zhuǎn)面、掃描面

三維實體建模中的計算機內(nèi)部表示：邊界表示法、構(gòu)造立體幾何法、混合模式 特征建模及其實現(xiàn)方法 第五章計算機輔助工程 計算機輔助工程的概念。

計算機輔助工程分析的主要內(nèi)容：工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、強度設(shè)計評價與壽命預(yù)估、動力學(xué)／運動學(xué)仿真。有限元分析的概念：先把一個原來是連續(xù)的物體剖分成有限個單元，且它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，再綜合求解。由于單元的個數(shù)有限，節(jié)點的數(shù)目也有限，所以這種方法稱為有限元法。有限元分析的基本步驟： 1）前處理——連續(xù)體離散化 2）計算單元剛度矩陣 3）組集結(jié)構(gòu)的總剛度矩陣 4）形成節(jié)點載荷向量 5）處理幾何邊界條件

6）解線性代數(shù)方程組，求出位移 7）求單元和節(jié)點的應(yīng)力 4．優(yōu)化設(shè)計概念

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)設(shè)計方案，保證產(chǎn)品具有優(yōu)良性能。

5．優(yōu)化設(shè)計三要素：設(shè)計變量、目標函數(shù)、約束條件

6．優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型的建立（建立工程問題的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型）7．仿真

模仿真實的系統(tǒng)，意指通過對模擬系統(tǒng)的實驗去研究一個存在或設(shè)計中的系統(tǒng)。仿真（Simulation）的關(guān)鍵是建立從實際系統(tǒng)抽象出來的仿真模型。8．仿真類型：物理仿真、數(shù)學(xué)仿真 9．計算機仿真的一般過程 建立數(shù)學(xué)模型 建立仿真模型 編制仿真程序 進行仿真實驗 結(jié)果統(tǒng)計分析 仿真工作總結(jié)

第六章計算機輔助工藝設(shè)計

計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計，即 Computer Aided Process Planning，簡稱CAPP，是通過計算機技術(shù)輔助工藝設(shè)計人員，以系統(tǒng)、科學(xué)的方法確定零件從毛坯到成品的整個技術(shù)過程，即工藝規(guī)程。CAPP的分類：派生式CAPP和創(chuàng)成式CAPP CAPP的組成：零件信息的輸入、系統(tǒng)的管理、零件工藝設(shè)計、工藝文件輸出、系統(tǒng)界面 零件信息的描述方法：數(shù)字編碼描述法、語言文字描述法和幾何特征圖形描述法等。

CAPP系統(tǒng)零件信息的輸入：一種是采用人機交互方式輸入零件的各種信息，一種是通過與CAD系統(tǒng)的集成，從CAD系統(tǒng)中直接提取零件的幾何信息和技術(shù)信息。派生式CAPP系統(tǒng)工作原理和特點 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)工作原理和特點 第七章計算機輔助數(shù)控加工編程

1、數(shù)控編程的內(nèi)容與步驟。

2、數(shù)控程序編制的方法。

3、CAM系統(tǒng)一般具有的基本功能。

4、分析比較常用的四種數(shù)控程序檢驗方法（試切、刀具軌跡仿真、三維動態(tài)切削仿真、虛擬加工仿真），說明其原理和特點。

5、刀具軌跡仿真的三種驗證方法：刀具軌跡顯示驗證、截面法驗證和數(shù)值驗證。第八章逆向工程技術(shù)

1．逆向工程技術(shù)的基本概念：逆向工程(Reverse Engineering)是在沒有設(shè)計圖紙或者設(shè)計圖紙不完整以及沒有CAD模型的情況下，按照現(xiàn)有零件的模型（稱為零件原形），利用各種數(shù)字化技術(shù)及CAD技術(shù)重新構(gòu)造原形CAD模型的過程。逆向工程的核心包括了以下四個步驟：（1）零件原型的數(shù)字化

（2）從測量數(shù)據(jù)中提取零件原型的幾何特征（3）零件原型CAD模型的構(gòu)建（4）CAD模型的檢驗與修正

零件的數(shù)字化和CARM（Computer Aided Reverse Modeling，計算機輔助反向建模）是逆向工程的兩項關(guān)鍵技術(shù)

逆向工程多用三維測量，具體有：接觸式測量與非接觸式測量。接觸式測量主要是利用三坐標測量機；非接觸式測量主要包括光學(xué)測量、超聲波測量、電磁測量等方法。

快速原型技術(shù)：快速成形技術(shù)是采用軟件離散-材料堆積的原理，綜合利用CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光加工技術(shù)和材料技術(shù)，實現(xiàn)零件模型到三維實體原型制造的一體化加工技術(shù)，其基本構(gòu)思是：任何三維零件都可以看作是許多等厚度的二維平面輪廓沿某一坐標方向疊加而成，因此，可將CAD系統(tǒng)內(nèi)的三維模型切分成一系列平面幾何信息，即對其進行分層切片，得到各層截面的輪廓，按照這些輪廓，數(shù)控裝置精確控制激光束或其它工具運動，在當前工作層（三維）上采用輪廓掃描，加工出適當?shù)慕孛嫘螤睿缓笤黉伾弦粚有碌某尚尾牧?，進行下一次的加工，形成的各截面輪廓逐步疊加成三維產(chǎn)品?？焖僭偷闹饕に嚪椒ǎ汗夤袒尚危⊿LA）、薄料疊層（LOM）、選擇性激光燒結(jié)成形（SLS）、熔絲沉積成形（FDM）

快速成型所需的接口文件是STL格式文件。第九章

CAD/CAM系統(tǒng)集成 CAD／CAM系統(tǒng)集成，是指設(shè)計與制造過程中CAD、CAPP和NCP三個主要環(huán)節(jié)的軟件集成，有時也叫CAD／CAPP／CAM集成。

CAD／CAM集成是指信息和物理設(shè)備兩方面的集成。

CAD/CAM集成的關(guān)鍵技術(shù)：參數(shù)化技術(shù)、特征技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù)：IGES、STEP CAD／CAM系統(tǒng)的集成方案主要有以下幾種：通過專用數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)集成、利用數(shù)據(jù)交換標準格式接口文件實現(xiàn)集成、基于統(tǒng)一產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)庫的集成、基于特征面向并行工程的設(shè)計與制造集成方法

Mastercam軟件應(yīng)用部分

1、二維線框的構(gòu)建

點線圓弧聚合線矩形橢圓多邊形文字倒圓角倒角尺寸標注

2、圖形的編輯 Modify（修整），Xform（轉(zhuǎn)換）和Delete（刪除）

3、二維刀具路徑

外形銑削鉆削挖槽（內(nèi)腔）銑削

4、三維曲面加工

平行加工放射加工等高外形加工投影加工挖槽加工

5、MasterCAM進行銑削加工的主要步驟有：（1）選擇機床類型；（2）串連選取加工輪廓；（3）設(shè)置毛坯尺寸；（4）選擇刀具；

（5）設(shè)置外形銑削加工參數(shù)；

第五篇：CADCAM技術(shù)復(fù)習(xí)題0910

基本概念

CAD/CAM系統(tǒng)的基本功能、任務(wù)、組成信息集成方案

CAD/CAM技術(shù)發(fā)展趨勢

CAD/CAM系統(tǒng)設(shè)計的原則

CAD/CAM系統(tǒng)中的軟件主要分幾類？各起什么作用？

參數(shù)化設(shè)計的實現(xiàn)方法

舉例說明參數(shù)化設(shè)計的意義和過程 計算機圖形變換技術(shù)：基本變換矩陣、三視圖各視圖的變換矩陣、組合變換矩陣

計算機建模技術(shù)：實體建模的基本原理、給出實體建模過程寫出其布爾運

算式

實體模型的邊界表示法（給出模型用邊界法表示其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）

用四叉樹表示模型結(jié)構(gòu)

計算機輔助工程分析的應(yīng)用

有限元法的基本思想、優(yōu)化設(shè)計的模型和要素

有限元軟件與CAD軟件如何集成和聯(lián)接

計算機輔助數(shù)控加工的原理

圖形交互式自動編程的特點

圖形交互式自動編程的基本步驟

舉例說明你所知道的CAD/CAM集成軟件如何實現(xiàn)集成工作的仿真技術(shù)在CAD/CAM系統(tǒng)中的應(yīng)用

計算機輔助工藝過程設(shè)計系統(tǒng)的工作原理

CAD/CAPP/CAM的集成方法