技術(shù)基礎(chǔ)試題

1、CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ) 試題1. 簡(jiǎn)述你對(duì)CAD/CAM概念的理解。（10分）2. 機(jī)械CAD/CAM系統(tǒng)中支撐軟件的作用是什么？它由哪些部分組成？（10分）3. 簡(jiǎn)述CAD/CAM集成的主要方法。（10分）4. 已知圖1所示的五角星的10個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為（）、（）、（）（）?，F(xiàn)要使該五角星的中心沿的圓運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)中，五角星的一條對(duì)稱(chēng)軸線AB始終通過(guò)該圓的圓心，試推導(dǎo)實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)過(guò)程的坐標(biāo)變換矩陣。（20分）5. 簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)體建模的基本原理，欲構(gòu)造如圖2所示的實(shí)體體素，試畫(huà)出其數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)圖，做出其幾何信息表和拓?fù)湫畔⒈怼＃?0分）6. 簡(jiǎn)要敘述你使用MasterCAM軟件的感受，以加工圖3所示零

2、件的形腔為例，說(shuō)明MasterCAM編寫(xiě)數(shù)控程序的操作步驟。（15分）7. 試用APT語(yǔ)言編寫(xiě)完成圖4所示零件輪廓加工的源程序。（15分）1. (10分)答案要點(diǎn)（1） 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)是一門(mén)多學(xué)科綜合性技術(shù)；（2） CAD；(2分)（3） CAM；(2分)（4） CAPP；(2分)（5） 從制造過(guò)程和CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能兩個(gè)方面理解。(4分)2. (10分)答案要點(diǎn)(1)支撐軟件的概念；(4分)(2)作用及代表性軟件。(6分)3. (10分)答案要點(diǎn)CAD/CAM系統(tǒng)集成是指將基于信息技術(shù)的CAD/CAM各組成部分以及制造系統(tǒng)與CAD/CAM有關(guān)的其它子系

3、統(tǒng)有機(jī)地組織和管理起來(lái)，形成一個(gè)協(xié)同工作的整體，集成包括功能交互、信息共享以及數(shù)據(jù)通信三個(gè)方面的管理與控制。（2分）CAD/CAM系統(tǒng)的集成方法主要包括如下幾種： (1) 基于專(zhuān)用接口的CAD/CAM集成。以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式作為系統(tǒng)集成的接口，各應(yīng)用系統(tǒng)只要能夠按照標(biāo)準(zhǔn)格式輸入/輸出，就可集成到一起。 （2分） (2) 基于STEP的CAD/CAM集成。STEP標(biāo)準(zhǔn)提供了一種不依賴于具體系統(tǒng)中型機(jī)制，它規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造，甚至于產(chǎn)品全部生命周期中所包含的諸如產(chǎn)品形狀、材料、加工方法、組裝分解順序、檢驗(yàn)測(cè)試等必要的信息定義和數(shù)據(jù)交換的外部描述，其目標(biāo)是希望完整表達(dá)產(chǎn)品生命周期各階段的數(shù)據(jù)，它

4、具有支持廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，獨(dú)立于任何具體的CAX系統(tǒng)，完整表示產(chǎn)品數(shù) 據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。 （2分）(3) 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的CAD/CAM集成。由于工程數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)管理大量復(fù)雜數(shù)據(jù)方面具有獨(dú)到之處，使得以工程數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的CAD/CAM集成系統(tǒng)的到了廣泛應(yīng)用。工程數(shù)據(jù)庫(kù)一般包括：全局?jǐn)?shù)據(jù)和局部數(shù)據(jù)的管理、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、參數(shù)化圖庫(kù)、刀具庫(kù)、切削用量數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)代碼庫(kù)等。（2分）(4) 基于PDM的CAD/CAM集成。應(yīng)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的主要目的是為了解決大量 工程圖紙及技術(shù)資料的電子文檔管理、材料明細(xì)表、工程文檔的繼承、工程變更請(qǐng)求、指令的跟蹤管理等方面的問(wèn)題，PDM已成為CAD/CAM集成方面

5、的一項(xiàng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用PDM即可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的內(nèi)部集成，如CAD、CAM、CAPP系統(tǒng)之間的集成，又可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的集成，如與MRP系統(tǒng)之間的集成。 （2分）4. (20分)答案要點(diǎn)5. (20分)答案要點(diǎn)1) 實(shí)體造型的基本原理 （5分）；A) 采用面的法向矢量確定實(shí)體的內(nèi)外側(cè)。為了計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別表面的矢量方向，將組成表面的封閉邊定義為有向邊，并確定每條邊的方向；B) 利用幾何拓?fù)潢P(guān)系中的棱邊與面的相鄰關(guān)系,確定邊的左表面和右表面；C) 通過(guò)記錄構(gòu)成物體的點(diǎn)、線、面、體的幾何信息和拓?fù)湫畔?lái)描述物體。2) 有頂點(diǎn)、向邊、面定義圖(3分)；3) 邏輯結(jié)構(gòu)圖

6、(3分)4) 頂點(diǎn)表(3分)；5) 棱邊表(3分)；6) 面表(3分)；6. （15分）答案要點(diǎn)（1）圖形交互式自動(dòng)編程軟件，可在已有的實(shí)體模型上，交互地進(jìn)行刀具軌跡的規(guī)劃，可選擇刀具和設(shè)置切削參數(shù)，并對(duì)所生成的刀具軌跡進(jìn)行仿真驗(yàn)證，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂，計(jì)算速度快，但建模功能較差，不是熟悉的Windows界面。 (6分)(1) 生成幾何模型； (9分)(2) 通過(guò)著色檢驗(yàn)幾何模型是否存在缺陷；(3) 啟動(dòng)外形銑削模塊；(4) 選擇加工所用的刀具；(5) 選擇加工表面，定義切削參數(shù)；(6) 選擇數(shù)控程序按鈕，進(jìn)入刀具和加工參數(shù)界面，選擇參數(shù)后，自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，生成刀具軌跡；(7) 刀具軌跡仿真；(

7、8) 生成數(shù)控程序。7. （15分）答案要點(diǎn)（1）定義工件輪廓的各線段；（2）定義刀具軌跡。8. 簡(jiǎn)要分析目前CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題（至少列舉3個(gè)存在的問(wèn)題），目前CAD/CAM發(fā)展中針對(duì)這些問(wèn)題開(kāi)展的研究工作有哪些？（7分）9. 舉例說(shuō)明近年來(lái)用于CAD/CAM三種新的輸入設(shè)備，并說(shuō)明其適用范圍。（8分）10. 簡(jiǎn)要你使用EdgeCAM軟件的感受，舉例說(shuō)明其基本操作步驟 (10分)11. 簡(jiǎn)要分析CAD/CAM支撐軟件的基本組成和功能（10分）。12. 在CAD/CAM常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，通常采用定長(zhǎng)和不定長(zhǎng)兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存出樹(shù)狀邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，試舉例說(shuō)明其原理和有缺點(diǎn)（要求畫(huà)出所舉

8、例子的邏輯結(jié)構(gòu)和存貯結(jié)構(gòu)圖）（10分）13. 簡(jiǎn)述CAD/CAM集成的主要方法（10分）14. 以圖1所示得立方體為例，說(shuō)明實(shí)體造型的基本原理，畫(huà)出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)圖，列出其幾何信息表、拓?fù)潢P(guān)系表。（15分）15. 簡(jiǎn)述CSG實(shí)體建模的基本原理，并用圖2所示的零件為例加以具體說(shuō)明，畫(huà)出CSG樹(shù)，寫(xiě)出運(yùn)算表達(dá)式。（15分）16. 已知如題圖3所示的單位立方體，現(xiàn)有一空間平面為： ，試推導(dǎo)該立方體對(duì)稱(chēng)變換矩陣。（15分）。17. 簡(jiǎn)要分析目前CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題（至少列舉3個(gè)存在的問(wèn)題），目前CAD/CAM發(fā)展中針對(duì)這些問(wèn)題開(kāi)展的研究工作有哪些？（7分）答案要點(diǎn)1.1 存在的主要問(wèn)題

9、(3)功能的完善和水平的提高、CAD/CAM概念的拓展和工作環(huán)境的的改進(jìn)三個(gè)方面。1.2 針對(duì)這些問(wèn)題展開(kāi)的研究工作 (4)（6） 支持TOP-DOWN的CAD/CAM技術(shù)（7） 支持DFX的CAD/CAM技術(shù)（8） 智能CAD/CAM技術(shù)（9） 并行工程（10） 虛擬制造技術(shù)（11） 計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)（12） 支持異地設(shè)計(jì)制造的CAD/CAM技術(shù)18. 舉例說(shuō)明近年來(lái)用于CAD/CAM三種新的輸入設(shè)備，并說(shuō)明其適用范圍。（8分）答案要點(diǎn)考生可從位置傳感器、數(shù)據(jù)手套、觸摸屏、語(yǔ)音輸入設(shè)備、掃描輸入設(shè)備、三維鼠標(biāo)和操縱桿等設(shè)備中選擇三個(gè)加以說(shuō)明。如：(1) 位置傳感器：用于檢測(cè)和確定瀏覽者的位

10、置和方向，通常用于應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的CAD/CAM系統(tǒng)。(2) 數(shù)據(jù)手套：用于計(jì)算人手的位置和方向，從而可以實(shí)時(shí)生成手與物體接近或軟里的圖像，通常用于應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。(3) 觸摸屏：用于顯示面板，利用觸摸技術(shù)，手指直接點(diǎn)擊，直觀方便，不易出錯(cuò)。( 說(shuō)明：答出兩條，給6分，答出三條，給滿分8分)19. 簡(jiǎn)要你使用EdgeCAM軟件的感受，舉例說(shuō)明其基本操作步驟 (10分)答案要點(diǎn) 3.1 使用EdgeCAM軟件的感受 (3)A) 操作容易，掌握快；B) 功能全；C) 仿真結(jié)果直觀。(說(shuō)明：此答案僅供參考，可根據(jù)實(shí)際情況給分)3.2 基本操作步驟 (7)A) 打開(kāi)或設(shè)計(jì)工件模型；B) 工藝分析；

11、C) 進(jìn)入加工環(huán)境；D) 選擇或生成刀具；E) 選擇刀具路徑生成方法，確定工藝參數(shù)；F) 生成刀具軌跡，進(jìn)行仿真；G) 如有必要，重復(fù)步驟D)F);H) 生成數(shù)控程序。( 說(shuō)明：若有B、D、E、F步驟，可給滿分)20. 簡(jiǎn)要分析CAD/CAM支撐軟件的基本組成和功能（10分）。答案要點(diǎn)4.1 基本組成包括：(4)基本圖形資源與自動(dòng)繪圖、幾何造型、工程分析與計(jì)算、仿真與模擬、專(zhuān)用設(shè)備控制程序生成、集成與管理六大部分。4.2 基本功能： (6) (1) 基本圖形資源軟件是根據(jù)各種圖形標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范實(shí)現(xiàn)的軟件包，大多是供應(yīng)用程序調(diào)用的圖形子程序包或函數(shù)庫(kù)，支持不同專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用圖形軟件開(kāi)發(fā)，具有基本圖形元素

12、繪制、圖形幾何運(yùn)算等功能。自動(dòng)繪圖軟件主要解決零件圖的詳細(xì)設(shè)計(jì)問(wèn)題，輸出符合工程要求的零件圖或裝配圖。(2) 幾何建模軟件為用戶提供了一個(gè)完整、準(zhǔn)確的描述和顯示三維幾何形狀的方法和工具。(3) 工程計(jì)算與分析軟件包括基本物理機(jī)械量的計(jì)算、基本力學(xué)參數(shù)計(jì)算、有限元分析、產(chǎn)品裝配公差分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真、動(dòng)力學(xué)分析等。(4) 仿真與模擬軟件是建立真實(shí)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模型，利用模型來(lái)分析系統(tǒng)的行為，以預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的制造過(guò)程和可制造性。(5) 專(zhuān)用設(shè)備控制程序生成軟件用于生成相應(yīng)設(shè)備控制程序，用來(lái)驅(qū)動(dòng)和控制某些生產(chǎn)和專(zhuān)用設(shè)備。(6) 管理與集成軟件用來(lái)有效管理CAD/CAM系統(tǒng)中大量的產(chǎn)品及其零部

13、件、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料和文檔，以提高資源的利用率和工作效率。21. 在CAD/CAM常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，通常采用定長(zhǎng)和不定長(zhǎng)兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存出樹(shù)狀邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，試舉例說(shuō)明其原理和有缺點(diǎn)（畫(huà)出邏輯結(jié)構(gòu)和存貯結(jié)構(gòu)圖）（10分）答題要點(diǎn)(1) 定長(zhǎng)方式優(yōu)缺點(diǎn) (2) 每個(gè)結(jié)點(diǎn)位數(shù)相同，即長(zhǎng)度相同，每個(gè)地址指針指向下級(jí)子樹(shù)，這種方式造成存儲(chǔ)量大，空間浪費(fèi)，但由于連續(xù)存儲(chǔ)，查找速度快。(2) 不定長(zhǎng)方式優(yōu)缺點(diǎn) (2) 這種方式每個(gè)結(jié)點(diǎn)占用的位數(shù)由下級(jí)子樹(shù)的結(jié)構(gòu)決定，子樹(shù)的度數(shù)大，則占用位數(shù)多，度數(shù)小，則占用位數(shù)少。該方式空間定義靈活，可節(jié)省存儲(chǔ)空間。ABCDEFABCDEFABCDEF (3)舉例說(shuō)明 (6)

14、邏輯結(jié)構(gòu) 定長(zhǎng)結(jié)構(gòu) 不定長(zhǎng)結(jié)構(gòu)22. 簡(jiǎn)述CAD/CAM集成的主要方法（10分）答案要點(diǎn)CAD/CAM系統(tǒng)的集成方法主要包括如下幾種： (1) 基于專(zhuān)用接口的CAD/CAM集成。以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式作為系統(tǒng)集成的接口，各應(yīng)用系統(tǒng)只要能夠按照標(biāo)準(zhǔn)格式輸入/輸出，就可集成到一起。 （2） (2) 基于STEP的CAD/CAM集成。STEP標(biāo)準(zhǔn)提供了一種不依賴于具體系統(tǒng)中型機(jī)制，它規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造，甚至于產(chǎn)品全部生命周期中所包含的諸如產(chǎn)品形狀、材料、加工方法、組裝分解順序、檢驗(yàn)測(cè)試等必要的信息定義和數(shù)據(jù)交換的外部描述，其目標(biāo)是希望完整表達(dá)產(chǎn)品生命周期各階段的數(shù)據(jù)，它具有支持廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，獨(dú)立于

15、任何具體的CAX系統(tǒng)，完整表示產(chǎn)品數(shù) 據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。 （2）(5) 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的CAD/CAM集成。由于工程數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)管理大量復(fù)雜數(shù)據(jù)方面具有獨(dú)到之處，使得以工程數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的CAD/CAM集成系統(tǒng)的到了廣泛應(yīng)用。工程數(shù)據(jù)庫(kù)一般包括：全局?jǐn)?shù)據(jù)和局部數(shù)據(jù)的管理、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、參數(shù)化圖庫(kù)、刀具庫(kù)、切削用量數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)代碼庫(kù)等。（3）(6) 基于PDM的CAD/CAM集成。應(yīng)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的主要目的是為了解決大量 工程圖紙及技術(shù)資料的電子文檔管理、材料明細(xì)表、工程文檔的繼承、工程變更請(qǐng)求、指令的跟蹤管理等方面的問(wèn)題，PDM已成為CAD/CAM集成方面的一項(xiàng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用PD

16、M即可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的內(nèi)部集成，如CAD、CAM、CAPP系統(tǒng)之間的集成，又可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的集成，如與MRP系統(tǒng)之間的集成。 （3）23. 以圖1所示得立方體為例，說(shuō)明實(shí)體造型的基本原理，畫(huà)出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)圖，列出其幾何信息表、拓?fù)潢P(guān)系表。（15分）答案要點(diǎn)1) 實(shí)體造型的基本原理 （3）：D) 采用面的法向矢量確定實(shí)體的內(nèi)外側(cè)。為了計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別表面的矢量方向，將組成表面的封閉邊定義為有向邊，并確定每條邊的方向；E) 利用幾何拓?fù)潢P(guān)系中的棱邊與面的相鄰關(guān)系,確定邊的左表面和右表面；F) 通過(guò)記錄構(gòu)成物體的點(diǎn)、線、面、體的幾何信息和拓?fù)湫畔?lái)描述物體。2) 有頂點(diǎn)、

17、向邊、面定義圖(3);3) 邏輯結(jié)構(gòu)圖(3)；4) 頂點(diǎn)表(3)；5) 棱邊表(3)；6) 面表(3)；（說(shuō)明：頂點(diǎn)表、棱邊表、面表只取其中兩個(gè)。）24. 簡(jiǎn)述CSG實(shí)體建模的基本原理，并用圖2所示的零件為例加以具體說(shuō)明，畫(huà)出CSG樹(shù)，寫(xiě)出運(yùn)算表達(dá)式。（15分）圖2答案要點(diǎn)8.1 CSG基本原理 CSG建模的基本原理是將復(fù)雜的集合體分解成許多簡(jiǎn)單體素，通過(guò)布爾運(yùn)算將這些簡(jiǎn)單體素組合來(lái)生成實(shí)體模型。8.2 CSG樹(shù)和表達(dá)式B底部切除部分C左邊孔E左邊切除方塊G上邊圓柱F右邊切除方塊D右邊孔A基體-C-F-E-BAG-D- CSG樹(shù)對(duì)應(yīng)的表達(dá)時(shí)：(A-B)-E)-F)-C)-D)-G)(說(shuō)明：CS

18、G樹(shù)和表達(dá)式不唯一)25. 已知如題圖3所示的單位立方體，現(xiàn)有一空間平面為： ，試推導(dǎo)該立方體對(duì)稱(chēng)變換矩陣。（15分）。答案要點(diǎn)A) 旋轉(zhuǎn)平面，使平面與ZOY平面垂直 (3)B) 旋轉(zhuǎn)平面，使平面與XOY平面重合 (3)C) 關(guān)于XOY平面對(duì)稱(chēng)變換 (3)G) 對(duì)T2做逆變換 (3)H) 對(duì)T1做逆變換 (3)I) 綜合變換矩陣( 說(shuō)明： 步驟A)與B)、D)與E)可合并，無(wú)步驟F)不扣分。此答案只為可行答案之一，其它方法可參考此過(guò)程。)26. 簡(jiǎn)述CAD/CAM中所謂“TOP-DOWN”技術(shù)的含義和發(fā)展TOP-DOWN技術(shù)的必要性。（10分）27. 欲將圖1所示的線圖輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行自動(dòng)查

19、詢，有哪幾種方法可以實(shí)現(xiàn)，并以其中一種方法為例，說(shuō)明其實(shí)現(xiàn)步驟（15分）28. 舉例說(shuō)明夾角求和法實(shí)現(xiàn)包容性測(cè)試的原理和步驟 (10分)29. 如圖2所示，欲將圖形(x, y, z)投影到OABC平面上，試說(shuō)明實(shí)現(xiàn)該投影變換的分解步驟，推導(dǎo)其變換矩陣。（15分）30. 簡(jiǎn)述實(shí)體建模的基本原理和建模過(guò)程。以圖3為例，說(shuō)明其數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并作出其面表、棱線表和幾何信息表。（20分）31. 什么是圖形交互式自動(dòng)編程？簡(jiǎn)述使用EdgeCAM的體會(huì)，并以加工圖4所示的零件為例，簡(jiǎn)述其特點(diǎn)和基本工作過(guò)程。（20分）32. 在計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理系統(tǒng)中，獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？分析比較其有缺點(diǎn)。（15

20、分）。33. 簡(jiǎn)述CAD/CAM中所謂“TOP-DOWN”技術(shù)的含義和發(fā)展TOP-DOWN技術(shù)的必要性。（10分）答案及評(píng)分要點(diǎn)（13） TOP-DOWN的概念 （4分）（14） 目前CAD/CAM對(duì)TOP-DOWN的支持能力分析 （2分）（15） TOP-DOWN的作用和意義 （4分）圖134. 欲將圖1所示的線圖輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行自動(dòng)查詢，有哪幾種方法可以實(shí)現(xiàn)，并以其中一種方法為例，說(shuō)明其實(shí)現(xiàn)步驟（15分）答案及評(píng)分要點(diǎn)(1) 共有三種方法，即：（7分）找到曲線的原始理論公式編程（在理論公式存在的條件下）；對(duì)線圖進(jìn)行離散化處理，變?yōu)楸砀裥问?，按表格程序化方法處理；擬合經(jīng)驗(yàn)公式，按經(jīng)驗(yàn)公式編

21、程。(2) 以離散化表格為例：（8分） 將圖1所示曲線離散化為下表X123456Y175225260360475580定義二維數(shù)組k26 = 1,175, 2,225,3,260,4,360,5,475,6,580;定義插值公式對(duì)數(shù)組k和步驟3的公式編程。35. 舉例說(shuō)明夾角求和法實(shí)現(xiàn)包容性測(cè)試的原理和步驟 (10分)答案要點(diǎn) 夾角求和的基本原理：對(duì)可能包含被測(cè)點(diǎn)的多邊形做方向處理，順時(shí)針為負(fù)，逆時(shí)針為正；之后，以被測(cè)點(diǎn)為定點(diǎn)，多邊形各邊的兩端點(diǎn)為頂點(diǎn)作三角形，并計(jì)算；將各夾角求和，得（其中n為多邊形的變數(shù)）。如果，則被測(cè)點(diǎn)處于多邊形之外；如果，則被測(cè)點(diǎn)處于多邊形之內(nèi)，存在遮擋關(guān)系，需做隱藏線

22、消影處理。（4分）步驟 (6分) 將多邊形各邊定義為有向邊；計(jì)算； 求； 判斷包容關(guān)系。圖236. 如圖2所示，欲將圖形(x, y, z)投影到OABC平面上，試說(shuō)明實(shí)現(xiàn)該投影變換的分解步驟，推導(dǎo)其變換矩陣。（15分）答案要點(diǎn) (1) 將平面OABC繞Z軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)a角，使之與OXZ平面重合 （4分）(2) 將圖形投影到OXZ平面上 （4分）(3) 將平面OABC繞Z軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)a角，回到原始位置 （4分）(4) 將T1, T2, T3綜合，得到復(fù)合變換矩陣 （3分）37. 簡(jiǎn)述實(shí)體建模的基本原理和建模過(guò)程。以圖3為例，說(shuō)明其數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并作出其面表、棱線表和幾何信息表。（20分）答案要點(diǎn)

23、及評(píng)分(1) 基本原理和建模過(guò)程 (8分)(2) 邏輯結(jié)構(gòu)圖 (3分)(3) 頂點(diǎn)坐標(biāo)表 (3分)(4) 棱線表 (3分) 注意順序(5) 面表 (3分) 注意符號(hào)和負(fù)號(hào)圖438. 什么是圖形交互式自動(dòng)編程？簡(jiǎn)述使用EdgeCAM的體會(huì)，并以加工圖4所示的零件為例，簡(jiǎn)述其特點(diǎn)和基本工作過(guò)程。（20分）答案要點(diǎn)及評(píng)分 (1) 交互式編程的概念 （5分） (2) 體會(huì) （2分）(7) 特點(diǎn)（3分）(8) 基本過(guò)程（10分）39. 在計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理系統(tǒng)中，獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？分析比較其有缺點(diǎn)。（15分）。答案要點(diǎn)及評(píng)分1) 4種方法 （6分）手工檢測(cè)半自動(dòng)檢測(cè) （數(shù)字化量?jī)x與機(jī)器人測(cè)量

24、）自動(dòng)檢測(cè) （紅外頭測(cè)量系統(tǒng)）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)2）分析比較 （4分）一、簡(jiǎn)述對(duì)CAD/CAM概念的理解，并列出其新技術(shù) (10分)。二、列出幾種CAD中應(yīng)用的幾種參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)(7分)。三、簡(jiǎn)述CAD/CAM支撐軟件的主要功能，并列出代表性軟件(8分)。四、列舉出幾種線圖的程序化方法，并就其一種寫(xiě)出簡(jiǎn)要步驟(10分)。五、請(qǐng)用適當(dāng)方法表示圖1零件的建模過(guò)程(8分)。六、談?wù)剬?duì)CAD/CAM集成概念的理解，其主要集成方法有哪些(7分)。七、在計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理系統(tǒng)中，獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？并分析其有缺點(diǎn)（10分）。八、如圖2所示，已知平面A，由點(diǎn)P(x, y, z)和法矢n(xn, yn,

25、zn)定義。請(qǐng)推導(dǎo)關(guān)于該平面對(duì)稱(chēng)變換的變換矩陣（計(jì)算過(guò)程即可）(10分)。1. 簡(jiǎn)述對(duì)CAD/CAM概念的理解，并列出其新技術(shù) (10分)答案及評(píng)分要點(diǎn)1）CAD/CAM概念的理解 （3分）(1) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)是一門(mén)多學(xué)科綜合性技術(shù)；(2) 從制造過(guò)程和CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能兩個(gè)方面理解。2）新技術(shù) （7分）(1) 支持TOP-DOWN的CAD/CAM技術(shù)(2) 支持DFx的CAD/CAM技術(shù)(3) 智能CAD/CAM技術(shù)(4) 并行工程(5) 虛擬制造技術(shù)(6) 計(jì)算機(jī)集成制造(7) 支持異地設(shè)計(jì)制造的CAD/CAM技術(shù)2. 列出幾種CAD中應(yīng)用的幾種參

26、數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)(7分)。答案及評(píng)分要點(diǎn) （每點(diǎn)1分）(1) 輪廓(2) 草繪(3) 尺寸驅(qū)動(dòng)(4) 變量驅(qū)動(dòng)(5) 設(shè)計(jì)合理性檢查(6) 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航(7) 結(jié)構(gòu)規(guī)劃3. 簡(jiǎn)述CAD/CAM支撐軟件的主要功能，并列出代表性軟件(8分)。答案及評(píng)分要點(diǎn)(1) 基本圖形資源與自動(dòng)繪圖 AutoCAD(2) 幾何造型Pro/E, Unigraphics, CATIA, SolidWorks(3) 工程分析與計(jì)算ANSYS, NASTRAN, COSMOS(4) 仿真與模擬DelCAM, TecnoMatrix(5) 專(zhuān)用設(shè)備控制程序生成MasterCAM, EdgeCAM(6) 集成與管理ORACLE,

27、SYBASE4. 列舉出幾種線圖的程序化方法，并就其一種寫(xiě)出簡(jiǎn)要步驟(10分)。答案及評(píng)分要點(diǎn)(1) 共有三種方法，即：（6分）找到曲線的原始理論公式編程（在理論公式存在的條件下）；對(duì)線圖進(jìn)行離散化處理，變?yōu)楸砀裥问剑幢砀癯绦蚧椒ㄌ幚?；擬合經(jīng)驗(yàn)公式，按經(jīng)驗(yàn)公式編程。(2) 以第三種方法為例：（4分） 將曲線離散化為數(shù)表或數(shù)據(jù)點(diǎn)利用最小二乘法擬合數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)步驟的公式編程5. 請(qǐng)用適當(dāng)方法表示圖1零件的建模過(guò)程(8分)。6. 談?wù)剬?duì)CAD/CAM集成概念的理解，其主要集成方法有哪些(7分)。答案要點(diǎn)CAD/CAM系統(tǒng)集成是指將基于信息技術(shù)的CAD/CAM各組成部分以及制造系統(tǒng)與CAD/CAM有關(guān)

28、的其它子系統(tǒng)有機(jī)地組織和管理起來(lái)，形成一個(gè)協(xié)同工作的整體，集成包括功能交互、信息共享以及數(shù)據(jù)通信三個(gè)方面的管理與控制。（3分）CAD/CAM系統(tǒng)的集成方法主要包括如下幾種： (1) 基于專(zhuān)用接口的CAD/CAM集成。以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式作為系統(tǒng)集成的接口，各應(yīng)用系統(tǒng)只要能夠按照標(biāo)準(zhǔn)格式輸入/輸出，就可集成到一起。 （1分） (2) 基于STEP的CAD/CAM集成。STEP標(biāo)準(zhǔn)提供了一種不依賴于具體系統(tǒng)中型機(jī)制，它規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造，甚至于產(chǎn)品全部生命周期中所包含的諸如產(chǎn)品形狀、材料、加工方法、組裝分解順序、檢驗(yàn)測(cè)試等必要的信息定義和數(shù)據(jù)交換的外部描述，其目標(biāo)是希望完整表達(dá)產(chǎn)品生命周期各階段

29、的數(shù)據(jù)，它具有支持廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，獨(dú)立于任何具體的CAX系統(tǒng)，完整表示產(chǎn)品數(shù) 據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。 （1分）(9) 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的CAD/CAM集成。由于工程數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)管理大量復(fù)雜數(shù)據(jù)方面具有獨(dú)到之處，使得以工程數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的CAD/CAM集成系統(tǒng)的到了廣泛應(yīng)用。工程數(shù)據(jù)庫(kù)一般包括：全局?jǐn)?shù)據(jù)和局部數(shù)據(jù)的管理、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、參數(shù)化圖庫(kù)、刀具庫(kù)、切削用量數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)代碼庫(kù)等。（1分）(10) 基于PDM的CAD/CAM集成。應(yīng)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的主要目的是為了解決大量 工程圖紙及技術(shù)資料的電子文檔管理、材料明細(xì)表、工程文檔的繼承、工程變更請(qǐng)求、指令的跟蹤管理等方面的問(wèn)題，PDM已成為CAD/C

30、AM集成方面的一項(xiàng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用PDM即可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的內(nèi)部集成，如CAD、CAM、CAPP系統(tǒng)之間的集成，又可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的集成，如與MRP系統(tǒng)之間的集成。 （1分）7. 在計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理系統(tǒng)中，獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？并分析其有缺點(diǎn)（10分）。答案要點(diǎn)及評(píng)分1) 4種方法 （6分）手工檢測(cè)半自動(dòng)檢測(cè) （數(shù)字化量?jī)x與機(jī)器人測(cè)量）自動(dòng)檢測(cè) （紅外頭測(cè)量系統(tǒng)）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)2）分析比較 （4分）8. 如圖2所示，已知平面A，由點(diǎn)P(x, y, z)和法矢n(nx, ny, nz)定義。請(qǐng)推導(dǎo)關(guān)于該平面對(duì)稱(chēng)變換的變換矩陣（計(jì)算過(guò)程即可）(10分)。答

31、案要點(diǎn)及評(píng)分步驟1，3，5，6各1分，步驟2 為4，步驟4為2分(1) 平移P點(diǎn)，使P點(diǎn)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)(2) 旋轉(zhuǎn)n, 使之與n軸重合 (先繞x旋轉(zhuǎn)，再繞y旋轉(zhuǎn)-) (3) 對(duì)稱(chēng)變換:(4) 對(duì)步驟(2)做逆變換, 使n回到原來(lái)的位置, 有:(5) 對(duì)步驟(1)做逆變換, 使P點(diǎn)回到原來(lái)的位置, 有:(6) 組合變換矩陣, 有:一、簡(jiǎn)述對(duì)CAD/CAM概念的理解，并談?wù)剬?duì)TOP-DOWN技術(shù)的理解（10分）二、機(jī)械CAD/CAM系統(tǒng)中支撐軟件的作用及其代表性軟件有哪些（10分）？三、簡(jiǎn)述集成的技術(shù)內(nèi)容，并總結(jié)CAD/CAM集成的主要方法（7分）。四、簡(jiǎn)述你對(duì)特征概念的理解（8分）。五、已知圖1所示

32、的五角星的10個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為（）、（）、（）（）?，F(xiàn)要使該五角星的中心沿的圓運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)中，五角星的一條對(duì)稱(chēng)軸線AB始終通過(guò)該圓的圓心，試推導(dǎo)實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)過(guò)程的坐標(biāo)變換矩陣（15分）。六、以合適的方法表示如圖2所示模型的建模過(guò)程（10分）。七、簡(jiǎn)要敘述你對(duì)圖形交互式數(shù)控編程技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的理解，并總結(jié)主要步驟（10分）8. 簡(jiǎn)述對(duì)CAD/CAM概念的理解，并談?wù)剬?duì)TOP-DOWN技術(shù)的理解（10分）。答案及評(píng)分要點(diǎn)1）CAD/CAM概念的理解 （3分）(3) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)是一門(mén)多學(xué)科綜合性技術(shù)；(4) 從制造過(guò)程和CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能兩個(gè)方面理解。2）TOP-DO

33、WN技術(shù)的理解 （7分）(8) TOP-DOWN的概念(9) TOP-DOWN的作用和意義9. 機(jī)械CAD/CAM系統(tǒng)中支撐軟件的作用及其代表性軟件有哪些（10分）？答案及評(píng)分要點(diǎn)(7) 基本圖形資源與自動(dòng)繪圖 AutoCAD(8) 幾何造型Pro/E, Unigraphics, CATIA, SolidWorks(9) 工程分析與計(jì)算ANSYS, NASTRAN, COSMOS(10) 仿真與模擬DelCAM, TecnoMatrix(11) 專(zhuān)用設(shè)備控制程序生成MasterCAM, EdgeCAM(12) 集成與管理ORACLE, SYBASE10. 簡(jiǎn)述集成的技術(shù)內(nèi)容，并總結(jié)CAD/CA

34、M集成的主要方法（7分）。答案要點(diǎn)CAD/CAM系統(tǒng)集成是指將基于信息技術(shù)的CAD/CAM各組成部分以及制造系統(tǒng)與CAD/CAM有關(guān)的其它子系統(tǒng)有機(jī)地組織和管理起來(lái)，形成一個(gè)協(xié)同工作的整體，集成包括功能交互、信息共享以及數(shù)據(jù)通信三個(gè)方面的管理與控制。（3分）CAD/CAM系統(tǒng)的集成方法主要包括如下幾種： (1) 基于專(zhuān)用接口的CAD/CAM集成。以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式作為系統(tǒng)集成的接口，各應(yīng)用系統(tǒng)只要能夠按照標(biāo)準(zhǔn)格式輸入/輸出，就可集成到一起。 （1分） (2) 基于STEP的CAD/CAM集成。STEP標(biāo)準(zhǔn)提供了一種不依賴于具體系統(tǒng)中型機(jī)制，它規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造，甚至于產(chǎn)品全部生命周期中所包

35、含的諸如產(chǎn)品形狀、材料、加工方法、組裝分解順序、檢驗(yàn)測(cè)試等必要的信息定義和數(shù)據(jù)交換的外部描述，其目標(biāo)是希望完整表達(dá)產(chǎn)品生命周期各階段的數(shù)據(jù)，它具有支持廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，獨(dú)立于任何具體的CAX系統(tǒng)，完整表示產(chǎn)品數(shù) 據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。 （1分）(11) 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的CAD/CAM集成。由于工程數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)管理大量復(fù)雜數(shù)據(jù)方面具有獨(dú)到之處，使得以工程數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的CAD/CAM集成系統(tǒng)的到了廣泛應(yīng)用。工程數(shù)據(jù)庫(kù)一般包括：全局?jǐn)?shù)據(jù)和局部數(shù)據(jù)的管理、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)、參數(shù)化圖庫(kù)、刀具庫(kù)、切削用量數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)代碼庫(kù)等。（1分）(12) 基于PDM的CAD/CAM集成。應(yīng)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的主要目的是為了解

36、決大量 工程圖紙及技術(shù)資料的電子文檔管理、材料明細(xì)表、工程文檔的繼承、工程變更請(qǐng)求、指令的跟蹤管理等方面的問(wèn)題，PDM已成為CAD/CAM集成方面的一項(xiàng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用PDM即可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的內(nèi)部集成，如CAD、CAM、CAPP系統(tǒng)之間的集成，又可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的集成，如與MRP系統(tǒng)之間的集成。 （1分）11. 簡(jiǎn)述你對(duì)特征概念的理解（8分）。答案要點(diǎn)實(shí)體造型僅僅考慮幾何信息，缺乏工藝信息和物理屬性信息等，不易于系統(tǒng)集成。(3分)特征是設(shè)計(jì)者對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的功能、形狀、結(jié)構(gòu)、制造、裝配、檢驗(yàn)、管理與使用等信息及其關(guān)系的具有確切工程含義的高層次抽象描述。(5分)5

37、. 已知圖1所示的五角星的10個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為（）、（）、（）（）?，F(xiàn)要使該五角星的中心沿的圓運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)中，五角星的一條對(duì)稱(chēng)軸線AB始終通過(guò)該圓的圓心，試推導(dǎo)實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)過(guò)程的坐標(biāo)變換矩陣（15分）。答案要點(diǎn)及評(píng)分每步驟3分(1) 平移P點(diǎn)，使圓心過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)(2) 旋轉(zhuǎn)變換:(3) 對(duì)步驟(1)做逆變換, 使圓心到原來(lái)的位置, 有:(4) 組合變換矩陣, 有:(5)變換:6. 請(qǐng)用適當(dāng)方法表示圖2零件的建模過(guò)程(8分)。答案要點(diǎn)及評(píng)分7. 簡(jiǎn)要敘述你對(duì)圖形交互式數(shù)控編程技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的理解，并總結(jié)主要步驟（10分）答案要點(diǎn)及評(píng)分特點(diǎn)：(5分)1）不需要用復(fù)雜的數(shù)學(xué)手工計(jì)算算出各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，也不需要用

38、數(shù)控編程語(yǔ)言去編寫(xiě)描繪零件幾何形狀加工走刀過(guò)程及后置處理的源程序，該方法具有簡(jiǎn)便、直觀、準(zhǔn)確、便于檢查的優(yōu)點(diǎn)。2）圖形交互式自動(dòng)編程軟件和相應(yīng)的CAD軟件是有機(jī)地聯(lián)在一起的一體化軟件系統(tǒng)既可用來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，又可以直接調(diào)用設(shè)計(jì)好的零件圖進(jìn)行交互編程，對(duì)實(shí)現(xiàn)CAD/CAM一體化極為有利。3）整個(gè)編程過(guò)程是交互進(jìn)行的，簡(jiǎn)單易學(xué)，在編程過(guò)程中可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行修改。4）編程過(guò)程中，圖形數(shù)據(jù)的提取、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、程序的編制及輸出都是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行的。因此，編程的速度快、效率高、準(zhǔn)確性好。5）在通用計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的，不需要專(zhuān)用的編程機(jī)，所以非常便于普及推廣 步驟 (5分)一、概念解釋(每題3

39、分，共12分)。1. CAD/CAM2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3. CAD/CAM系統(tǒng)集成4. MRP二、簡(jiǎn)答題(每題5分，共25分)1. 請(qǐng)總結(jié)CAD/CAM技術(shù)的新發(fā)展。2. 結(jié)合應(yīng)用CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，請(qǐng)列出幾種用到幾種參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)。3. 簡(jiǎn)述CAD/CAM支撐軟件的主要功能。4. 列出CAD/CAM系統(tǒng)集成的內(nèi)容和集成方法。5. 請(qǐng)總結(jié)CAD/CAM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則三、簡(jiǎn)要說(shuō)明線圖的擬合程序化法原理及其步驟(12分)。四、請(qǐng)用適當(dāng)方法表示右圖所示零件的建模過(guò)程(請(qǐng)標(biāo)注清楚，12分)。五、什么是圖形交互式編程？簡(jiǎn)述其特點(diǎn)和基本工作過(guò)程 (14分)。六、獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？并分析其優(yōu)缺點(diǎn)（

40、10分）。七、如右圖所示，已知平面A，由點(diǎn)P(x, y, z)和法矢n(xn, yn, zn)定義。請(qǐng)采用幾何變換法推導(dǎo)Q點(diǎn)在該平面上投影點(diǎn)的計(jì)算過(guò)程 (15分)。一、概念解釋(每題3分，共12分)。1. CAD/CAM (5) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)是一門(mén)多學(xué)科綜合性技術(shù)；(6) 從制造過(guò)程和CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能兩個(gè)方面理解。2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)間的結(jié)構(gòu)關(guān)系及其算法，包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。3. CAD/CAM系統(tǒng)集成CAD/CAM系統(tǒng)集成是指將基于信息技術(shù)的CAD/CAM各組成部分以及制造系統(tǒng)與CAD/CAM有關(guān)的其它子系統(tǒng)有機(jī)地組織和管理

41、起來(lái)，形成一個(gè)協(xié)同工作的整體，集成包括功能交互、信息共享以及數(shù)據(jù)通信三個(gè)方面的管理與控制。（3分）4. MRPMRP(Material Requirements Planning)是生產(chǎn)和采購(gòu)產(chǎn)品所需各種物料的計(jì)劃，根據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃上所需要物料的實(shí)踐節(jié)點(diǎn)來(lái)決定訂貨和生產(chǎn)。二、簡(jiǎn)答題(每題5分，共25分)1. 請(qǐng)總結(jié)CAD/CAM技術(shù)的新發(fā)展。(10) 支持TOP-DOWN的CAD/CAM技術(shù)(11) 支持DFx的CAD/CAM技術(shù)(12) 智能CAD/CAM技術(shù)(13) 并行工程(14) 虛擬制造技術(shù)(15) 計(jì)算機(jī)集成制造(16) 支持異地設(shè)計(jì)制造的CAD/CAM技術(shù)2. 結(jié)合應(yīng)用CAD系統(tǒng)的

42、設(shè)計(jì)過(guò)程，請(qǐng)列出幾種用到幾種參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)。(8) 輪廓(9) 草繪(10) 尺寸驅(qū)動(dòng)(11) 變量驅(qū)動(dòng)(12) 設(shè)計(jì)合理性檢查(13) 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航3. 簡(jiǎn)述CAD/CAM支撐軟件的主要功能。(13) 基本圖形資源與自動(dòng)繪圖(14) 幾何造型(15) 工程分析與計(jì)算(16) 仿真與模擬(17) 專(zhuān)用設(shè)備控制程序生成(18) 集成與管理4. 列出CAD/CAM系統(tǒng)集成的內(nèi)容和集成方法。CAD/CAM系統(tǒng)集成主要包括兩方面含義：(1) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)子系統(tǒng)內(nèi)部的集成。(2) CAD/CAM系統(tǒng)與制造系統(tǒng)中其他子系統(tǒng)的集成。CAD/CAM系統(tǒng)的集成方法主要包括如下幾種：(1) 基于專(zhuān)用接口的CAD

43、/CAM集成(2) 基于STEP的CAD/CAM集成(3) 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的CAD/CAM集成 (4) 基于PDM的CAD/CAM集成5. 請(qǐng)總結(jié)CAD/CAM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1) 總體原則(1)實(shí)用化原則(2)適度先進(jìn)性原則(3)系統(tǒng)性原則(4)整體設(shè)計(jì)與分步實(shí)施原則2)硬件設(shè)備的選用原則(1)系統(tǒng)功能與能力(2)系統(tǒng)的開(kāi)放性與可移植性(3)系統(tǒng)升級(jí)擴(kuò)展能力(4)良好的性能價(jià)格比(5)系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性與服務(wù)質(zhì)量3)軟件選用原則(1)系統(tǒng)功能與能力配置 (2)軟件性能價(jià)格比(3)與硬件匹配性 (4)二次開(kāi)發(fā)能力與環(huán)境 (5)開(kāi)放性 (6)可靠性 三、簡(jiǎn)要說(shuō)明線圖的擬合程序化法原理及其步驟(12

44、分)。擬合法原理 5分簡(jiǎn)要步驟 7分(1) 將曲線離散化為數(shù)表或數(shù)據(jù)點(diǎn)；(2) 利用最小二乘法擬合數(shù)據(jù)點(diǎn)；(3) 對(duì)步驟的公式編程。四、請(qǐng)用適當(dāng)方法表示右圖所示零件的建模過(guò)程(請(qǐng)標(biāo)注清楚，12分)。五、什么是圖形交互式編程？簡(jiǎn)述其特點(diǎn)和基本工作過(guò)程 (14分)。所謂圖形交互式自動(dòng)編程系統(tǒng)就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形交互技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的數(shù)控加工程序自動(dòng)編程系統(tǒng)，使用者利用計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)輸入設(shè)備以及屏幕顯示設(shè)備通過(guò)交互操作，建立、編輯零件輪廓的幾何模型，選擇加工工藝策略，生成刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，利用屏幕動(dòng)態(tài)模擬顯示數(shù)控加工過(guò)程，最后生成數(shù)控加工程序。特點(diǎn)：(1) 不需要手工編程那樣用復(fù)雜的數(shù)學(xué)手工計(jì)算算出各節(jié)點(diǎn)的

45、坐標(biāo)數(shù)據(jù)，也不需要用APT語(yǔ)言去描繪零件幾何形狀加工走刀過(guò)程及后置處理程序，使用簡(jiǎn)便、直觀、準(zhǔn)確和便于檢查。(2) 和相應(yīng)的CAD軟件聯(lián)系到一起，能實(shí)現(xiàn)CAD/CAM一體化。(3) 編程過(guò)程中能隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行修改。(4) 圖形數(shù)據(jù)的計(jì)算、程序的編制及輸出都是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行，因此編程速度快、效率高、準(zhǔn)確性好(5) 軟件在通用的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，不需要專(zhuān)用編程機(jī)，便于推廣應(yīng)用?；竟ぷ鬟^(guò)程：(1) 幾何造型(2) 加工工藝決策(3) 到位軌跡的計(jì)算及生成(4) 后置處理(5) 程序輸出六、獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？并分析其有缺點(diǎn)（10分）。1) 4種方法 （6分）手工檢測(cè)半自動(dòng)檢測(cè) （數(shù)字化

46、量?jī)x與機(jī)器人測(cè)量）自動(dòng)檢測(cè) （紅外頭測(cè)量系統(tǒng)）三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)2）分析比較 （6分） 從靈活性、適應(yīng)性、效率等方面比較七、如右圖所示，已知平面A，由點(diǎn)P(x, y, z)和法矢n(xn, yn, zn)定義。請(qǐng)采用幾何變換發(fā)推導(dǎo)Q點(diǎn)在該平面上投影點(diǎn)的計(jì)算過(guò)程 (15分)。答案要點(diǎn)及評(píng)分步驟1，3，4，5，6各2分，步驟2 為5分(1) 平移P點(diǎn)，使P點(diǎn)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)(2) 旋轉(zhuǎn)n, 使之與Z軸重合 (先繞x旋轉(zhuǎn)，再繞y旋轉(zhuǎn)-) (3) 投影變換:(4) 對(duì)步驟(2)做逆變換, 使n回到原來(lái)的位置, 有:(5) 對(duì)步驟(1)做逆變換, 使P點(diǎn)回到原來(lái)的位置, 有:(6) 組合變換矩陣, 有:一、概念解釋

47、（每題3分，共12分）1. 數(shù)控編程2. 特征3. 建模技術(shù)4. 窗口二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1. 請(qǐng)列出你所知道的CAD/CAM支撐軟件系統(tǒng)。2. 列出幾種消隱算法的基本測(cè)試方法3. 獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？4. 請(qǐng)總結(jié)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)5. 列出幾種線圖的程序化方法三、簡(jiǎn)述CAD/CAM系統(tǒng)集成的內(nèi)容，并總結(jié)主要集成方法（10分）。四、為何曲線和曲面一般采用參數(shù)方程表示，B樣條曲線有何優(yōu)點(diǎn)（10分）。五、請(qǐng)總結(jié)圖形交互式數(shù)控編程主要步驟，并予以必要說(shuō)明（10分）。六、以合適的方法表示如右圖所示傳動(dòng)系統(tǒng)，A為輸入軸（10分）。七、請(qǐng)簡(jiǎn)要闡述DFx技術(shù)，并列出幾種DFx技術(shù)（10分）。八、如右圖所示，欲求圖形P(x, y, z)關(guān)于OABC平面的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，試采用幾何變換法實(shí)現(xiàn)求解過(guò)程，推導(dǎo)其變換矩陣（列出過(guò)程即可）。（13分）一、概念解釋(每題3分，共12分)。1. 數(shù)控編程根據(jù)被加工零件的圖紙和技術(shù)要求、工藝要求等切削加工的必要信息