模具CADCAM思考練習(xí)題改后

1、模具CAD/CAM思考練習(xí)題1 模具CAD/CAM系統(tǒng)包括哪些主要技術(shù)？分述其內(nèi)容與特點(diǎn)。2 試述采用模具CAD/CAM技術(shù)的優(yōu)越性。1縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，有利于發(fā)揮設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造性 2可從多方案中進(jìn)行分析、比較、選出最佳方案，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化 3利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化 4 促進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用， 在較大范圍內(nèi)適應(yīng)加工對(duì)象的變化，提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平，有利于企業(yè)提高應(yīng)變能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 5CAD/CAM的一體化，可以實(shí)現(xiàn)信息集成，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造過(guò)程形成一個(gè)有機(jī)的整體，在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上給企業(yè)帶來(lái)綜合效益3 試述CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)階段和發(fā)展趨勢(shì)。第一階

2、段，訂單確認(rèn)即涂布機(jī)立項(xiàng)過(guò)程 第二階段，涂布機(jī)原型設(shè)計(jì)過(guò)程第三階段，涂布機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程 第四階段，涂布機(jī)零部件工藝設(shè)計(jì)過(guò)程 第五階段，涂布機(jī)生產(chǎn)過(guò)程 發(fā)展趨勢(shì)：1. 集成化2. 智能化3. 標(biāo)準(zhǔn)化4. 網(wǎng)絡(luò)化5. 最優(yōu)化4 簡(jiǎn)述CAD/CAM的主要任務(wù)。 幾何建模 工程繪圖 計(jì)算分析 優(yōu)化設(shè)計(jì) 有限元分析 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 數(shù)控編程 動(dòng)態(tài)仿真 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù) 工程數(shù)據(jù)管理 5 CAD/CAM支撐軟件應(yīng)包含有哪些功能模塊？國(guó)內(nèi)外現(xiàn)流行的主要軟件有哪些？(1)功能獨(dú)立型支持軟件: 交互繪圖軟件 幾何建模軟件 優(yōu)化方法軟件 有限元分析軟件 數(shù)控編程軟件 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件 模擬仿真軟件 (2)

3、功能集成型支持軟件 Pro/Engineer I-DEAS UG 6 在模具CAD/CAM作業(yè)中如何處理工程手冊(cè)中的設(shè)計(jì)資料，有哪些常用的處理方法？7 簡(jiǎn)述模具CAD系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)。組成結(jié)構(gòu)：關(guān)鍵技術(shù)： 圖形描述及處理技術(shù) 模具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化 設(shè)計(jì)方法的規(guī)范化、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的程序化及專(zhuān)家系統(tǒng)研究 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的處理 模具CAD系統(tǒng)應(yīng)具有充分的柔性 沖壓等基礎(chǔ)理論的研究8 自行選擇模具設(shè)計(jì)手冊(cè)中的一個(gè)數(shù)表，編寫(xiě)出查表程序。9 試述窗口與視區(qū)的區(qū)別與聯(lián)系，并說(shuō)明在模具CAD/CAM中為什么要進(jìn)行窗口視區(qū)變換。窗口：用戶(hù)坐標(biāo)系（世界坐標(biāo)系）中定義的確定顯示內(nèi)容的一個(gè)矩形區(qū)域。 工程設(shè)計(jì)中，需要突出圖

4、形的某一部分而用一個(gè)局部視圖單獨(dú)畫(huà)出來(lái)。改變窗口的大小、位置和比例，用戶(hù)可以方便地觀察局部圖形，控制圖形的大小視區(qū)：設(shè)備坐標(biāo)系（通常是圖形顯示器）中定義的一個(gè)用于輸出所要顯示的圖形和文字的矩形區(qū)域. 若將窗口中的圖形顯示在屏幕視區(qū)范圍內(nèi)，則視區(qū)決定了窗口內(nèi)的圖形在屏幕上顯示的位置和大小。窗口和視區(qū)是在不同的坐標(biāo)系中定義的，窗口中的圖形信息送到視區(qū)輸出前，需進(jìn)行坐標(biāo)變換，即把用戶(hù)坐標(biāo)系的坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為設(shè)備(屏幕)坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，此變換即窗口視區(qū)變換。 10 簡(jiǎn)述沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)的基本功能和一般工作流程。11 請(qǐng)簡(jiǎn)述二維圖形裁剪的基本原理及可選用的裁剪策略。主要思想：用編碼方法來(lái)實(shí)現(xiàn)裁剪 裁

5、剪處理關(guān)鍵： 點(diǎn)在裁剪區(qū)域內(nèi)外的判斷 圖形與裁剪區(qū)域邊界交點(diǎn)的計(jì)算 常見(jiàn)算法：編碼算法、中點(diǎn)分割法、 Liang-Barsky裁剪算法 12 二維平面上第1象限三角形的三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(15，20)、B(20，15)、C(30，18)，求該三角形以點(diǎn)P（4, 6）為中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°的組合變換矩陣 ？13試述窗口與視區(qū)的區(qū)別與聯(lián)系，并說(shuō)明在CAD/CAM中為什么要進(jìn)行窗口視區(qū)變換。14簡(jiǎn)述光照處理技術(shù)的作用，在光照處理中，如何處理環(huán)境光、鏡面反射和漫反射。15 什么是幾何建模？幾何建模的方式有幾種？常見(jiàn)幾何建模模式： 線(xiàn)框建模、表面建模、實(shí)體建模和特征建模 16 線(xiàn)框模型的應(yīng)用概況

6、及特點(diǎn)是什么？線(xiàn)框建模是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和CAD領(lǐng)域中最早用來(lái)表示形體的建模方法, 它是表面模型和實(shí)體模型的基礎(chǔ)。線(xiàn)框建模的優(yōu)點(diǎn) 只有離散的空間線(xiàn)段，處理起來(lái)比較容易，構(gòu)造模型操作簡(jiǎn)便 所需信息最少，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 硬件的要求不高 系統(tǒng)的使用如同人工繪圖的自然延伸，對(duì)用戶(hù)的使用水平要求低，用戶(hù)容易掌握線(xiàn)框建模的缺點(diǎn) 線(xiàn)框建模構(gòu)造的實(shí)體模型只有離散的邊，沒(méi)有邊與邊的關(guān)系。信息表達(dá)不完整，會(huì)使物體形狀的判斷產(chǎn)生多義性 復(fù)雜物體的線(xiàn)框模型生成需要輸入大量初始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和有效性難以保證，加重輸入負(fù)擔(dān) 17 表面模型的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍是什么？?jī)?yōu)點(diǎn)： 三維實(shí)體信息描述較線(xiàn)框建模嚴(yán)密、完整，能夠構(gòu)造出復(fù)雜

7、的曲面，如汽車(chē)車(chē)身、飛機(jī)表面、模具外型 可以對(duì)實(shí)體表面進(jìn)行消隱、著色顯示 可以計(jì)算表面積，利用建模中的基本數(shù)據(jù)，進(jìn)行有限元?jiǎng)澐?可以利用表面造型生成的實(shí)體數(shù)據(jù)產(chǎn)生數(shù)控加工刀具軌跡缺點(diǎn)： 曲面建模理論嚴(yán)謹(jǐn)復(fù)雜，所以建模系統(tǒng)使用較復(fù)雜，并需一定的曲面建模的數(shù)學(xué)理論及應(yīng)用方面的知識(shí) 此種建模雖然有了面的信息，但缺乏實(shí)體內(nèi)部信息，所以有時(shí)產(chǎn)生對(duì)實(shí)體二義性的理解。如一個(gè)圓柱曲面，就無(wú)法區(qū)別它是一個(gè)實(shí)體軸的面或是一個(gè)空心孔的面CAD領(lǐng)域最活躍、應(yīng)用最廣泛的幾何建模技術(shù)之一計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中應(yīng)用最多表面建模方法通常用于構(gòu)造復(fù)雜的曲面物體 18 實(shí)體模型的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍采用基本體素組合，通過(guò)集合運(yùn)算和基本變

8、形操作建立三維立體的過(guò)程稱(chēng)為實(shí)體建模 實(shí)體模型特點(diǎn)： 由具有一定拓?fù)潢P(guān)系的形體表面定義形體，表面之間通過(guò)環(huán)、邊、點(diǎn)建立聯(lián)系，表面的方向由圍繞表面的環(huán)的繞向決定，表面法向矢量指向形體之外； 覆蓋一個(gè)三維立體的表面與實(shí)體可同時(shí)生成 實(shí)體建模是實(shí)現(xiàn)三維幾何實(shí)體完整信息表示的理論、技術(shù)和系統(tǒng)的總稱(chēng)19 分述特征建模的定義、方法、特點(diǎn)。特征建模是建立在實(shí)體建模基礎(chǔ)上，利用特征的概念面向整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)的建模方法 特征建模方法大致分為： 交互式特征定義 特征自動(dòng)識(shí)別 基于特征設(shè)計(jì)特征建模的特點(diǎn) u 特征引用直接體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作在更高的層次上展開(kāi),使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮加工、制造要

9、求，有利于降低產(chǎn)品的成本 u 產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、工藝準(zhǔn)備、加工、檢驗(yàn)各部門(mén)之間具有了共同語(yǔ)言，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖貫徹到各環(huán)節(jié) u 針對(duì)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的需要建立特征庫(kù)，快速生成需要的形體 u 特征建模技術(shù)著眼于更好、更完整地表達(dá)產(chǎn)品全生命周期的技術(shù)和生產(chǎn)組織、計(jì)劃管理等多階段的信息，著眼于建立CAD系統(tǒng)與CAX系統(tǒng)、MRP系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的集成化產(chǎn)品信息平臺(tái)20 簡(jiǎn)述特征建模的功能和特點(diǎn)？特征建模的功能 Ø 預(yù)定義特征，并建立特征庫(kù)，實(shí)現(xiàn)基于特征的零件設(shè)計(jì)； Ø 支持用戶(hù)自定義特征，完成特征庫(kù)的管理操作； Ø 對(duì)已有的特征可進(jìn)行刪除和移動(dòng)操作； Ø 零件設(shè)計(jì)中能提

10、取和跟蹤有關(guān)幾何屬性。21 建立特征庫(kù)應(yīng)具有哪些基本功能？1）包含足夠的形狀特征，以適應(yīng)眾多的零件 2）包含完備的產(chǎn)品信息，既有幾何和拓?fù)湫畔ⅲ志哂懈黝?lèi)的特征信息，還包含零件的總體信息 3）特征庫(kù)的組織方式應(yīng)便于操作和管理，方便用戶(hù)對(duì)特征庫(kù)中的特征進(jìn)行修改、增加和刪除 22 計(jì)算機(jī)輔助工程分析在模具設(shè)計(jì)中的作用有哪些？1. 有限元分析 2. 優(yōu)化設(shè)計(jì) 3. 可靠性分析 4. 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析 5. 虛擬樣機(jī)技術(shù) 23 試述有限元法的基本原理并歸納有限元法的求解步驟。有限元法（FEA，F(xiàn)inite Element Analysis）基于固體流動(dòng)變分原理有限元求解問(wèn)題的基本步驟： 定義求解域 求解域

11、離散化 單元推導(dǎo) 等效節(jié)點(diǎn)載荷計(jì)算 總裝求解 聯(lián)立方程組求解和結(jié)果解釋 24 有限元分析的前置處理包括哪些步驟？后置處理的主要任務(wù)是什么？有限元前置處理包括：選擇單元類(lèi)型，劃分單元，確定各節(jié)點(diǎn)和單元的編號(hào)及坐標(biāo)，確定載荷類(lèi)型、邊界條件、材料性質(zhì)后置處理器自動(dòng)處理分析結(jié)果，并根據(jù)操作者的要求形象化為：變形圖、應(yīng)力等值線(xiàn)圖、應(yīng)力應(yīng)變彩色濃淡圖、矢量圖及振型圖，直觀顯示載荷作用下零件的變形，零件各部分的應(yīng)力、應(yīng)變或溫度場(chǎng)的分布 25 傳統(tǒng)的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)方法存在哪些問(wèn)題？實(shí)現(xiàn)CAPP有何意義？CAPP徹底改變了手工編制工藝文件的方式和對(duì)人的依賴(lài)，大大提高了編制工效，縮短了生產(chǎn)周期，保證工藝文件的一致性

12、和工藝規(guī)程的精確性，避免不必要的差錯(cuò)，為實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程優(yōu)化、集成制造創(chuàng)造條件。CAPP應(yīng)用意義： 將工藝設(shè)計(jì)人員從繁瑣和重復(fù)性的勞動(dòng)中解放出來(lái)，可以從事新產(chǎn)品及新工藝開(kāi)發(fā)等創(chuàng)造性的工作 節(jié)省工藝過(guò)程編制時(shí)間和編制費(fèi)用，縮短工藝設(shè)計(jì)周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力 有助于對(duì)工藝設(shè)計(jì)人員的寶貴經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行集中、總結(jié)和繼承，提高工藝過(guò)程合理化的程度，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì) 較少依賴(lài)于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，有利于實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化，提高相似或相同零件工藝過(guò)程的一致性 降低對(duì)工藝過(guò)程編制人員知識(shí)水平和經(jīng)驗(yàn)水平的要求 減少所需的工裝種類(lèi)，提高企業(yè)的適應(yīng)能力 CAPP是CAD與CAM的橋梁，為實(shí)現(xiàn)CIMS創(chuàng)造條

13、件26 CAPP系統(tǒng)按工作原理可分為幾種類(lèi)型，各類(lèi)系統(tǒng)有何特點(diǎn)？主要分為： 檢索式CAPP系統(tǒng) (基于成組技術(shù)或基于特征的CAPP系統(tǒng), 設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)零件編碼或圖號(hào)，在工藝文件庫(kù)中檢索類(lèi)似零件的工藝文件，由工藝人員采用人機(jī)交互方式修改、編輯) 派生式CAPP系統(tǒng) (可看成檢索式CAPP系統(tǒng)的發(fā)展，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)零件的GT代碼和其它有關(guān)信息，按編碼搜索零件族，對(duì)典型工藝進(jìn)行自動(dòng)化或人機(jī)交互式修改，生成符合要求的工藝文件 ) 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng) (基于傳統(tǒng)過(guò)程性程序結(jié)構(gòu)與決策形式的CAPP系統(tǒng)、基于知識(shí)的 CAPP專(zhuān)家系統(tǒng)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 CAPP系統(tǒng)、CAPP工具系統(tǒng)或骨架系統(tǒng)不是直接對(duì)相似零件工藝文

14、件進(jìn)行檢索與修改，而是根據(jù)零件的信息，通過(guò)邏輯推理規(guī)則、公式和算法等，做出工藝決策而自動(dòng)地“創(chuàng)成”一個(gè)零件的工藝規(guī)程) 綜合式CAPP系統(tǒng) (將派生式、創(chuàng)成式與人工智能結(jié)合綜合而成，目的是綜合派生式和創(chuàng)成式兩者的優(yōu)勢(shì)，避免派生式系統(tǒng)的局限性和創(chuàng)成式系統(tǒng)的高難度)27 基于GT的派生式CAPP系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計(jì)過(guò)程是什么？基本原理：把尺寸、形狀、工藝相近似的零件組成一個(gè)零件族，對(duì)每個(gè)零件族設(shè)計(jì)出一個(gè)能覆蓋族中零件所有特征的主樣件，再對(duì)每個(gè)族的主樣件制訂一個(gè)最優(yōu)的工藝規(guī)程 設(shè)計(jì)過(guò)程： 由于許多零件具有類(lèi)似的形狀，可將它們歸并為設(shè)計(jì)族，新零件設(shè)計(jì)可以通過(guò)修改一個(gè)現(xiàn)有同族典型零件(主樣件)而形成 主

15、樣件是人為地綜合而成的。一般可從零件族中選擇一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件為基礎(chǔ)，把沒(méi)有包括同族其它零件的功能要素逐個(gè)疊加上去，形成該族的假想零件作為其它相似零件的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)28 基于特征的派生式CAPP系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計(jì)過(guò)程是什么？利用已解決問(wèn)題的結(jié)果求解新問(wèn)題，是基于實(shí)例的推理(Case Based Reasoning，CBR)方法在CAPP中的應(yīng)用和發(fā)展。 1用基于特征的零件信息模型取代GT碼 2在樣件的基礎(chǔ)上增加了實(shí)例的概念3用樣件(或?qū)嵗?分類(lèi)索引樹(shù)來(lái)取代零件分組4用基于特征的推理代替基于零件族矩陣的工藝過(guò)程篩選策略29 一般創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的工藝決策過(guò)程是什么？30 綜合式CAPP系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程是什么？31 簡(jiǎn)述CAPP有哪些應(yīng)用意義？32 CAPP專(zhuān)家系統(tǒng)的構(gòu)成和特點(diǎn)是什么？CAPP專(zhuān)家系統(tǒng)特點(diǎn)專(zhuān)家系統(tǒng)具有處