工程機(jī)械CAD-CAM課后習(xí)題答案.doc

《工程機(jī)械CAD-CAM課后習(xí)題答案.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《工程機(jī)械CAD-CAM課后習(xí)題答案.doc（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章 概述1簡(jiǎn)述產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的一般過程。答：CAD/CAM系統(tǒng)是設(shè)計(jì)、制造過程中的信息處理系統(tǒng)，它主要研究對(duì)象描述、系統(tǒng)分析、方案優(yōu)化、計(jì)算分析、工藝設(shè)計(jì)、仿真模擬、NC編程以及圖形處理等理論和工程方法，輸入的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，輸出的是零件的制造加工信息。2簡(jiǎn)述CAD/CAM技術(shù)的概念、狹義和廣義CAD/CAM技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系。答：CAD/CAM技術(shù)是以計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及其系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)幾何、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝、人機(jī)工程、控制理論、電子技術(shù)等學(xué)科知識(shí)，以工程應(yīng)用為對(duì)象，實(shí)現(xiàn)包括二維繪圖設(shè)計(jì)、三維幾何造型設(shè)計(jì)、工程計(jì)算分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)、數(shù)控加工編程、仿真模擬、信息

2、存貯與管理等相關(guān)功能。區(qū)別：廣義的CAD/CAM技術(shù)，是指利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的整個(gè)過程，及與之直接和間接相關(guān)的活動(dòng)；狹義的CAD/CAM技術(shù)，是指利用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品的造型、計(jì)算分析和數(shù)控程序的編制聯(lián)系：廣義的CAD/CAM技術(shù)包容狹義的CAD/CAM技術(shù)3傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造過程與應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)、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(jìn)行檢測(cè)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(jìn)行對(duì)象的相關(guān)處理。以CAD/

3、CAM技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)，將以人員為中心的運(yùn)作模式改變?yōu)橐杂?jì)算機(jī)為中心的運(yùn)作模式，利用計(jì)算機(jī)存貯量大、運(yùn)行速度快、可無(wú)限期利用已有信息等優(yōu)勢(shì)，將各個(gè)設(shè)計(jì)制造階段及過程的信息匯集在一起，使整個(gè)設(shè)計(jì)制造過程在時(shí)間上縮短、在空間上拓展，與各個(gè)環(huán)節(jié)的聯(lián)系與控制均由計(jì)算機(jī)直接處理，技術(shù)人員通過計(jì)算機(jī)這一媒介實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的有序化和并行化。聯(lián)系：制造過程的各個(gè)環(huán)節(jié)基本相同。4簡(jiǎn)述我國(guó)CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的過程與特點(diǎn)。答：我國(guó)CAD/CAM技術(shù)的研究與開發(fā)大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。1）引進(jìn)、跟蹤、研發(fā)階段 CAD/CAM技術(shù)與產(chǎn)品起源于國(guó)外，我國(guó)CAD/CAM技術(shù)方面的研究是從20世紀(jì)70年代中期開始的，當(dāng)

4、時(shí)在一些高等院校中主要圍繞二維圖形軟件進(jìn)行開發(fā)，并在航空領(lǐng)域和造船工業(yè)首先應(yīng)用。20世紀(jì)80年代初，開始成套引進(jìn)國(guó)外CAD/CAM系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)2）自主開發(fā)和快速成長(zhǎng)階段。90年代后，隨著“863/CIMS”計(jì)劃的推進(jìn)，北航、清華、華中理工等一批高校和科研院所相繼推出了研究成果，并在政府的大力扶持下展開了科研成果向產(chǎn)品、商品的積極轉(zhuǎn)化。3）產(chǎn)業(yè)化、系統(tǒng)化發(fā)展階段以制造業(yè)信息化為龍頭的信息化帶動(dòng)工業(yè)化工程已經(jīng)全面鋪開，企業(yè)到了必須而且已經(jīng)具備條件在國(guó)產(chǎn)CAD/CAM軟件平臺(tái)上規(guī)劃和構(gòu)建符合企業(yè)特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造/管理系統(tǒng)的時(shí)候，國(guó)內(nèi)的軟件業(yè)也瞄準(zhǔn)了這一巨大的潛在市場(chǎng)，這將進(jìn)一步

5、刺激CAD/CAM系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化、系統(tǒng)化、集成化發(fā)展。5簡(jiǎn)述CAD/CAM的發(fā)展趨勢(shì)。答：隨著CAD技術(shù)的普及應(yīng)用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越深入，CAD技術(shù)正向著開放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。首先，開放性是決定一個(gè)系統(tǒng)能否真正達(dá)到實(shí)用化并轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的基礎(chǔ)，這主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的工作平臺(tái)、用戶接口、應(yīng)用開發(fā)環(huán)境以及與其他系統(tǒng)的信息交換等方面。所謂集成就是向企業(yè)提供一體化的解決方案。并行工程是一種集成，企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）也是一種集成。通過集成能最大限度地實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息共享，建立新的企業(yè)運(yùn)行方式，提高生產(chǎn)效率。智能化是將目前基于算法的解決問題方式向基于知識(shí)的推理型解決問題方式轉(zhuǎn)變，需要將人工智

6、能技術(shù)、專家系統(tǒng)引入到CAD/CAM領(lǐng)域中，不斷使處理問題、解決問題的水平處于較高的水準(zhǔn)，避免過多地依賴人工進(jìn)行決策。最后，隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的問題越來(lái)越顯得重要。目前基于不同應(yīng)用領(lǐng)域的CAD、CAM系統(tǒng)很多，為了便于把CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)果傳送給CAM系統(tǒng)使用、或者提供給別的CAD系統(tǒng)使用，以實(shí)現(xiàn)資源共享，要求不同系統(tǒng)之間能夠方便地交換有關(guān)數(shù)據(jù)，要求制訂出相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，完善的標(biāo)準(zhǔn)化體系既是我國(guó)CAD/CAM軟件開發(fā)及技術(shù)應(yīng)用與世界接軌的必由之路，也是CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的方向和既定的目標(biāo)。6CAD/CAM系統(tǒng)的基本組成有哪些？答：典型的CAD/CA

7、M系統(tǒng)主要由有關(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)主要由計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備組成，包括主機(jī)、存儲(chǔ)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。7計(jì)算機(jī)在CAD/CAM系統(tǒng)中的作用是什么？選擇計(jì)算機(jī)主要考慮哪些性能指標(biāo)？答：計(jì)算機(jī)主機(jī)是CAD/CAM硬件系統(tǒng)的核心，用于指揮、控制整個(gè)系統(tǒng)完成運(yùn)算、分析工作。主機(jī)的類型及性能很大程度上決定了CAD/CAM系統(tǒng)的使用性能。在選擇計(jì)算機(jī)時(shí)，主要考慮的技術(shù)指標(biāo)有主頻、字長(zhǎng)、內(nèi)存容量、外存容量、存取速度等。8CAD/CAM系統(tǒng)中常用的外部存儲(chǔ)器有那些？各有

8、什么特點(diǎn)？答：常用的外部存儲(chǔ)器有磁盤、磁帶、光盤等。軟盤存儲(chǔ)器由軟盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器組成。軟盤由軟盤盤片、保護(hù)套、驅(qū)動(dòng)軸孔、檢索孔、磁頭讀寫槽及防寫保護(hù)口等部分組成，盤片是信息的存儲(chǔ)介質(zhì)；軟盤驅(qū)動(dòng)器由電動(dòng)機(jī)、讀寫磁頭、運(yùn)動(dòng)控制器、接口部件等組成。工作時(shí)，馬達(dá)帶著盤片飛速旋轉(zhuǎn)，磁頭在讀寫槽內(nèi)作徑向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫，由檢索孔標(biāo)識(shí)磁道的起始位置。硬盤通常是做成固定式的硬盤機(jī)與硬盤驅(qū)動(dòng)器，或者裝成可移式的硬盤組或硬盤插卡。硬盤的盤片與軟盤的區(qū)別在于采用的是金屬片，且一般由多個(gè)盤片組成，除所具有的磁道、扇區(qū)之外，盤片之間的磁性柱面仍能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因此，硬盤的存儲(chǔ)容量是軟盤的幾千甚至幾十萬(wàn)倍。磁帶是典型的順

9、序存儲(chǔ)設(shè)備，在磁帶上以物理記錄為單位寫入或?qū)懗?。通常，在信息必須按順序存入及順序讀出的情況下使用磁帶。磁帶的存儲(chǔ)容量比較大，常用來(lái)為大型軟件或超微機(jī)工作站系統(tǒng)軟件作備份。光盤是目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)廣泛使用的存儲(chǔ)介質(zhì)之一，它由光盤和光盤驅(qū)動(dòng)器組成，結(jié)構(gòu)上與軟盤存儲(chǔ)器相似。光盤分為一次寫入型光盤、可擦寫型光盤兩類。記錄信息時(shí)，使用激光照射到介質(zhì)表面上，用輸入數(shù)據(jù)調(diào)制光點(diǎn)的強(qiáng)弱，在盤面上會(huì)形成一系列凹凸不平的條紋，信息就以這種方式記錄下來(lái)了。讀出信息時(shí)，由于光盤表面的凹凸不平，當(dāng)激光光源照射到盤面上時(shí)，光的強(qiáng)弱變化經(jīng)過解調(diào)就可輸出數(shù)據(jù)。光盤的存儲(chǔ)容量可達(dá)600MB以上，常用于保存信息量龐大的數(shù)據(jù)、資料、應(yīng)

10、用軟件或常用工具軟件。9CAD/CAM系統(tǒng)中常用的輸入設(shè)備有那些？各有什么特點(diǎn)？答：1）鍵盤是計(jì)算機(jī)最基本的配置之一，可以用來(lái)輸入文字和基本命令及選取菜單等。2）鼠標(biāo)有機(jī)械式、光電式、感應(yīng)式和空間球四種。是常用的屏幕指示裝置。3）光筆是一種定位裝置，屬于指點(diǎn)輸入設(shè)備4）數(shù)字化儀可以看成一個(gè)標(biāo)注有XY坐標(biāo)的平板，可用于輸入精度較高的各類圖形信息。10CAD/CAM系統(tǒng)中常用的輸出設(shè)備有那些？簡(jiǎn)要說明其工作原理和特點(diǎn)？答：1）顯示器是一種快速反應(yīng)的輸出設(shè)備，是計(jì)算機(jī)最基本的配置之一，也是CAD/CAM系統(tǒng)中最為重要的設(shè)備，它不僅能直觀地得到計(jì)算過程的反饋信息、隨時(shí)顯示所設(shè)計(jì)的圖形，還能顯示用戶對(duì)圖

11、形進(jìn)行增、刪、改、移動(dòng)等交互操作的過程。目前大量使用的是陰極射線管制成的顯示器（CRT），平板式的用液晶顯示材料制成的顯示器（LCD）。2）打印機(jī)是一種十分常見的計(jì)算機(jī)信息輸出設(shè)備。打印機(jī)操作簡(jiǎn)單，工作成本低，但受輸出紙張幅面大小的限制，在CAD/CAM系統(tǒng)中主要用來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)或計(jì)算分析信息的中間結(jié)果或最終結(jié)果的輸出。3）繪圖機(jī)是CAD/CAM系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)重要輸出設(shè)備。其原理與XY記錄儀近似，在微處理器控制下，繪圖筆可以在XY兩坐標(biāo)軸方向上移動(dòng)，繪出所要求的圖形。11簡(jiǎn)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(duì)象的不同，可將軟件系統(tǒng)分為三個(gè)層次，即

12、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(jì)算機(jī)的管理、維護(hù)、控制及運(yùn)行，以及對(duì)計(jì)算機(jī)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(duì)某一專門應(yīng)用領(lǐng)域的需要而研制的軟件。12簡(jiǎn)要說明CAD/CAM系統(tǒng)支撐軟件的類型和功能。答：從功能上可將支撐軟件劃分為自動(dòng)繪圖、幾何造型、工程分析與計(jì)算、仿真與模擬、專用設(shè)備控制程序生成、集成與管理等幾種類型。（1）繪圖軟件 主要解決零件圖的詳細(xì)設(shè)計(jì)問題，輸出符合工程要求的零件圖或裝配圖。（2）幾何建模軟件 它為用戶提供一個(gè)完整、準(zhǔn)確地描述和顯示三維幾何形狀的方法和工具。（3）工程

13、計(jì)算與分析軟件 這類軟件的功能包括：基本物理量的計(jì)算、基本力學(xué)參數(shù)計(jì)算、產(chǎn)品裝配、有限元分析、公差分析、優(yōu)化算法、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析等。有限元分析是其核心工具。（4）仿真與模擬 仿真與模擬技術(shù)是一種建立真實(shí)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模型的技術(shù)。利用模型分析系統(tǒng)的行為而不建立實(shí)際系統(tǒng)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，實(shí)時(shí)、并行地模擬產(chǎn)品生產(chǎn)或各部分運(yùn)行的全過程，以預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的制造過程和產(chǎn)品的可制造性。（5）工藝過程設(shè)計(jì) 工藝過程設(shè)計(jì)軟件（CAPP）將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各種加工、管理信息，包括完整的工藝路線、工序卡等工藝文件以及供數(shù)控加工用的數(shù)控程序及其工藝信息。（6）專用設(shè)備控制程序生成 （7）集成與管理 CA

14、D/CAM系統(tǒng)集成是將不同功能的軟件模塊有機(jī)地連接到一起，形成一個(gè)完整的CAD/CAM系統(tǒng)，并協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)有效地運(yùn)行，以達(dá)到信息數(shù)據(jù)無(wú)縫傳輸、數(shù)據(jù)共享、提高工作效率的目的。第二章 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)1試述窗視變換原理及規(guī)律。答：對(duì)于用戶定義的一張整圖，需要把圖中每條線段的端點(diǎn)都用上式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，才能形成屏幕上的相應(yīng)圖形。（1）視圖區(qū)大小不變，窗口區(qū)縮小或放大時(shí)，所顯示的圖形會(huì)相反地放大或縮??；（2）窗口區(qū)大小不變，視圖區(qū)縮小或放大時(shí)，所顯示的圖形會(huì)相應(yīng)地縮小或放大；（3）窗口區(qū)與視圖區(qū)大小相同時(shí)，所顯示的圖形大小比例不變；（4）視圖區(qū)縱橫比不等于窗口區(qū)縱橫比時(shí)，顯示的圖形會(huì)有X、Y方向的伸縮變化。

15、2試述二維圖形基本幾何變換的種類并給出其變換矩陣。答：二維圖形的基本幾何變換包括比例變換、對(duì)稱變換、錯(cuò)切變換、旋轉(zhuǎn)變換和平移變換等。（1）比例變換設(shè)圖形在x、y兩個(gè)坐標(biāo)方向放大或縮小的比例分別為A和D，則坐標(biāo)點(diǎn)的比例變換為：令,T就是變換矩陣。（2）對(duì)稱變換設(shè)圖形上一點(diǎn)(x，y)關(guān)于原點(diǎn)作對(duì)稱變換：令,T就是關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的變換矩陣。同理可知關(guān)于x軸對(duì)稱的變換矩陣：。關(guān)于y軸對(duì)稱的變換矩陣：。（3）錯(cuò)切變換設(shè)圖形上一點(diǎn)(x,y)沿x方向作錯(cuò)切變換：令，T就是沿x方向作錯(cuò)切變換矩陣。同理可知沿y方向作錯(cuò)切變換的變換矩陣為：。沿x、y兩個(gè)方向作錯(cuò)切變換的變換矩陣為：。（4）旋轉(zhuǎn)變換設(shè)圖形上一點(diǎn)(x,

16、y)繞原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)q角：令，為繞原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)變換矩陣，若順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，q 角為負(fù)值。（5）平移變換設(shè)圖形上一點(diǎn)(x,y)沿x軸平移L距離，沿y軸平移M距離，得到新點(diǎn)(x,y) ：令，為平移變換矩陣。3試述圖形裁剪技術(shù)的原理和種類。答：線段裁剪算法中，需要檢查線段相對(duì)于窗口的位置關(guān)系。兩者的位置關(guān)系只有三種：線段完全落在窗口內(nèi)，該線段需全部保留；線段完全位于窗口外，該線段應(yīng)全部舍棄；線段部分位于窗口內(nèi)而其余部分位于窗口外，需要計(jì)算出該線段與窗口邊界的交點(diǎn)作為線段的分段點(diǎn)，保留位于窗口內(nèi)的那部分線段，舍棄其余部分線段。線段裁剪算法有矢量裁剪法、編碼裁剪法、中點(diǎn)分割裁剪法等4.試推導(dǎo)相對(duì)直線x+

17、y-1=0對(duì)稱的復(fù)合變換矩陣。答：直線可化為y=1-x1. 將坐標(biāo)原點(diǎn)平移到(0,1)處：，2.將反射軸（已平移后的直線）按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)135角，使之與x軸重合：，3.圖形關(guān)于x軸的反射變換：，4.將反射軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)135角：，5.恢復(fù)反射軸的原始位置：，。第三章 機(jī)械CAD/CAM數(shù)據(jù)處理技術(shù)（1）描述工程數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，指出在機(jī)械CAD/CAM集成中的作用1.支持多個(gè)工程應(yīng)用程序一個(gè)工程數(shù)據(jù)庫(kù)必須適應(yīng)多個(gè)工程應(yīng)用程序，以支持不斷發(fā)展的新的應(yīng)用環(huán)境。最初的概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、制造設(shè)計(jì)和計(jì)劃都需要直接進(jìn)入到工作數(shù)據(jù)庫(kù)中去，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)后期所進(jìn)行的操作，像生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制和服務(wù)等，都需要利用在

18、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造階段的信息。2.支持動(dòng)態(tài)模式的修改和擴(kuò)充 數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)確定物體在數(shù)據(jù)庫(kù)中建模的關(guān)系。一個(gè)工程必須經(jīng)過計(jì)劃分析、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、生產(chǎn)等階段，相應(yīng)的工程數(shù)據(jù)也是通過各階段逐步明確，逐步詳細(xì)，最后得到滿意的結(jié)果。為此，必須記載整個(gè)過程的全部圖形和數(shù)據(jù)，作為文檔保存，以便在工程中修改，以及在工程建成后的擴(kuò)充和改建。 產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）是一個(gè)變化頻繁的動(dòng)態(tài)過程，不僅數(shù)據(jù)變化頻繁，而且數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也會(huì)有所改變，這就要求工程數(shù)據(jù)庫(kù)具有動(dòng)態(tài)修改和易于改變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的能力。修改結(jié)構(gòu)的功能應(yīng)當(dāng)“在空中”操作，而不需要結(jié)構(gòu)的再編輯或者數(shù)據(jù)庫(kù)的再裝配。為CAD/CAM數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模型必須支

19、持工程數(shù)據(jù)類型和工程應(yīng)用中復(fù)雜的物理模型。3.支持反復(fù)的試探性設(shè)計(jì) 在工程中解決一個(gè)問題往往是一個(gè)多次重復(fù)、反復(fù)修改的過程，而不同于一般事務(wù)數(shù)據(jù)。CAD/CAM數(shù)據(jù)庫(kù)必須適合設(shè)計(jì)過程中的試湊、重復(fù)和發(fā)展的特點(diǎn)。即在一般情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)必須保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性，在特殊情況下，工程數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)允許暫時(shí)的、不一致數(shù)據(jù)存在，并能加以管理。4.支持在數(shù)據(jù)庫(kù)中嵌入語(yǔ)義信息 語(yǔ)義信息是用來(lái)描述在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，它包括物體和關(guān)系的建模，有關(guān)物體和關(guān)系的信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中是怎樣表示的。怎樣獲得和使用這些信息的。一個(gè)集成和數(shù)據(jù)詞典/字典系統(tǒng)是用來(lái)記錄指定含義的，并是使用數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)記錄的工具。這個(gè)功能一般不僅僅是資料程序員利

20、用，并且也是文件的主要來(lái)源。更多的語(yǔ)義信息被機(jī)器占用，成為數(shù)據(jù)庫(kù)中一個(gè)集成部分，可用于人和機(jī)器直接相互作用及數(shù)據(jù)庫(kù)的修改。5.支持存儲(chǔ)和管理各種設(shè)計(jì)結(jié)果版本 在人工設(shè)計(jì)中，存在幾種設(shè)計(jì)版本的情況是經(jīng)常發(fā)生的，每一個(gè)設(shè)計(jì)版本盡管不同，但均滿足設(shè)計(jì)所要求的全部功能，它們可供選擇。設(shè)計(jì)問題很少只有唯一的方案解，當(dāng)在設(shè)計(jì)中對(duì)重要條件強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)不同時(shí)，一般有幾種可供選擇的方案。理想情況下，一個(gè)CAD/CAM數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)當(dāng)具有一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)多個(gè)版本的能力。6.支持復(fù)雜的抽象層次表示 設(shè)計(jì)單元之間的許多復(fù)雜關(guān)系可以在抽象層次中模型化。設(shè)計(jì)過程常被看成自頂向下的工作方式，即將復(fù)雜的問題不斷分解到子問題層中，這些子問

21、題概念簡(jiǎn)單，可以組合起來(lái)解決原問題。例如，工程所涉及的工程圖很少是僅由一張圖來(lái)表示，通常采用分層表示法，即上層工程圖中的一個(gè)符號(hào)表示下層某一張子工程圖（即上層的一個(gè)抽象部件符號(hào)代表下層若干個(gè)部件的組合），這些子工程圖中的一個(gè)符號(hào)又能表示更下一層的某一張子工程圖，即自頂向下逐層表示，直至最下層為止。7.支持多CPU/分布式處理環(huán)境 通常支持CAD/CAM一體化系統(tǒng)的硬件是由異種機(jī)組成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此，要求工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，并為所有基本單元系統(tǒng)存取全局?jǐn)?shù)據(jù)提供統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)。8.支持建立和臨時(shí)存取數(shù)據(jù)庫(kù) 在設(shè)計(jì)和制造過程中，存在許多臨時(shí)性數(shù)據(jù)，這些不需長(zhǎng)期保存

22、的數(shù)據(jù)可存入臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，使用完畢即可刪除。9.支持交互式和多用戶工作以及并行設(shè)計(jì) 工程設(shè)計(jì)時(shí)，為了及時(shí)傳達(dá)設(shè)計(jì)人員的思想和意圖，需要進(jìn)行交互式工作。而且現(xiàn)代設(shè)計(jì)工作決不是一人能勝任的，為提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，加快進(jìn)度，必須開展并行作業(yè)，使若干名設(shè)計(jì)人員既能同時(shí)工作，又可達(dá)到資源共享。為此，要求工程數(shù)據(jù)庫(kù)能隨時(shí)提供數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，提供多用戶使用和進(jìn)行并行設(shè)計(jì)。10.支持多種表示處理 在設(shè)計(jì)和制造過程中，應(yīng)用程序往往要利用同一物體的不同表示形式來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的目的和要求。例如，在幾何造型中，可以使用CSC樹、邊界表示、八叉樹法等多種表示形式來(lái)表示同一形體。因此，工程數(shù)據(jù)庫(kù)要有存儲(chǔ)和管理同一形體的多種表示

23、形式的功能，而且要保持這些表示形式之間的一致性。11.支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)與應(yīng)用程序的接口 為了支持工程數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用過程，數(shù)據(jù)庫(kù)必須與多種程序語(yǔ)言交互。數(shù)據(jù)庫(kù)與應(yīng)用程序的接口有兩類：子語(yǔ)句方式和CALL方式。子語(yǔ)句方式將數(shù)據(jù)庫(kù)的DML語(yǔ)句看成特殊的應(yīng)用程序語(yǔ)句。CALL方式將數(shù)據(jù)庫(kù)的DML語(yǔ)句設(shè)計(jì)成宿主語(yǔ)言的一個(gè)過程或函數(shù)，應(yīng)用程序通過CALL語(yǔ)句調(diào)用它們。12.支持工程事物處理在工程應(yīng)用中，解決一個(gè)工程問題需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，涉及的數(shù)據(jù)量也很多，這種解決工程問題的過程稱為工程事務(wù)。由于這類問題工作時(shí)間很長(zhǎng)，中間出現(xiàn)意外錯(cuò)誤或認(rèn)為中斷的可能性較高。因此，商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中處理事務(wù)的方法在此已不適用。工程數(shù)據(jù)

24、庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)具備處理工程事務(wù)的能力。EDB是CAD/CAM/CAE/CAPP/MRP/MRPII等工程設(shè)計(jì)及制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，是各應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享的樞紐，EDB在應(yīng)用系統(tǒng)中的位置如下圖所示。由圖可知，EDB處于核心地位，如果管理不當(dāng)，那么在集成時(shí)各系統(tǒng)之間會(huì)產(chǎn)生瓶頸問題，而且很難獲取正確的數(shù)據(jù)。（2）機(jī)械CAD/CAM中有那些數(shù)據(jù)處理技術(shù)，并指出其使用場(chǎng)合。1.數(shù)據(jù)程序化處理數(shù)表程序化：適用于數(shù)據(jù)少且別的程序不需調(diào)用的情況 數(shù)表公式化處理：適用于對(duì)于數(shù)據(jù)間存在聯(lián)系或函數(shù)關(guān)系的數(shù)據(jù)線圖程序化處理：適用于用線圖來(lái)表示參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系，包括直線、折線或各種曲線構(gòu)成的線圖。2.數(shù)據(jù)文件化處理

25、：適用于如果數(shù)表很大或數(shù)表個(gè)數(shù)很多，如還采用該方法進(jìn)行程序化，這時(shí)程序?qū)@得非常的龐大、不易實(shí)現(xiàn)，這就需要將數(shù)表進(jìn)行文件化或數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理3.數(shù)據(jù)庫(kù)處理：適用于有大量數(shù)據(jù)文件，需要共享和集中，與應(yīng)用軟件相獨(dú)立的數(shù)據(jù)集合第四章 三維幾何建模技術(shù)1形體的拓?fù)湫畔⒑蛶缀涡畔⒌暮x是什么？答：幾何信息一般是指一個(gè)物體在三維歐氏空間中的形狀、位置和大小。具體地說，幾何信息包括有關(guān)點(diǎn)、線、面、體的信息。拓?fù)湫畔⑹侵敢粋€(gè)物體的拓?fù)湓兀旤c(diǎn)、邊和表面）的個(gè)數(shù)、類型以及它們之間的關(guān)系，根據(jù)這些信息可以確定物體表面的鄰接關(guān)系。2三維幾何建模系統(tǒng)有哪幾種建模方式？各自的特點(diǎn)是什么？答：三維幾何建模系統(tǒng)有線框建模、

26、曲面建模、實(shí)體建模、特征建模等線框模型是由一系列的點(diǎn)、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(shí)體，所需信息量少，數(shù)據(jù)運(yùn)算簡(jiǎn)單，占居的存貯空間比較小，對(duì)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(shí)體信息的完整性、嚴(yán)密性方面，比線框模型進(jìn)了一步，它克服了線框模型的許多缺點(diǎn)，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?duì)物體作剖切面、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(shí)體建模在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存貯的信息不是簡(jiǎn)單的邊線或頂點(diǎn)的信息，而是比

27、較完整地記錄了生成實(shí)體的各個(gè)方面的數(shù)據(jù)。特點(diǎn)在于覆蓋三維立體的表面與其實(shí)體同時(shí)生成。利用這種方法，可以完整地、清楚地對(duì)物體進(jìn)行描述，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)可見邊的判斷，具有消隱的功能。特征建模的特點(diǎn)主要概括為以下幾個(gè)方面：（1）特征建模使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(diǎn)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(jì)意圖，也直接對(duì)應(yīng)著加工方法，以便于進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)并組織生產(chǎn)。（2）特征建模以計(jì)算機(jī)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(jì)、工藝設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的連接，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)與原來(lái)后續(xù)的各個(gè)環(huán)節(jié)并

28、行展開，系統(tǒng)內(nèi)部信息共享，實(shí)現(xiàn)真正的CAD/CAPP/CAM的集成，且支持并行工程。（3）有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造方法的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)范化，使得產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)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。3試述常用的曲面構(gòu)造方法及構(gòu)造特點(diǎn)。答：1）線性拉伸面 這是將一條剖面線C（u）沿方向D滑動(dòng)所掃成的曲面2）直紋面：給定兩條相似的曲線，它們具有相同的次數(shù)和相同的節(jié)點(diǎn)矢量，將兩條曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)用直線相連，便構(gòu)成了直紋面3）旋轉(zhuǎn)面：在xOz平面內(nèi)定義的曲線C（u），將其繞Z軸旋轉(zhuǎn)360就得到旋轉(zhuǎn)面。旋轉(zhuǎn)面的特征是與Z軸垂直平面上的曲線是一個(gè)整圓4）掃描面的方法

29、是用一條剖面線沿另一條基準(zhǔn)線滑動(dòng)4實(shí)體建模的方法有哪些？答：實(shí)體建模的方法有：體素法、掃描法體素法是通過基本體素的集合運(yùn)算構(gòu)造幾何實(shí)體的建模方法。每一個(gè)基本體素都具有完整的幾何信息，是真實(shí)而唯一的三維實(shí)體。有些物體的表面形狀較為復(fù)雜，難以通過定義基本體素加以描述，可采用定義基體，利用基體的變形操作實(shí)現(xiàn)實(shí)體的建模，這種構(gòu)造實(shí)體的方法稱為掃描法。5試述實(shí)體建模中計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示方法，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。答：常見的有邊界表示法、構(gòu)造立體幾何法、混合表示法（即邊界表示法與構(gòu)造立體幾何法混合模式）、空間單元表示法等。邊界表示法簡(jiǎn)稱B-Rep法，它的基本思想是，一個(gè)形體可以通過包容它的面來(lái)表示，而每一個(gè)面又可

30、以用構(gòu)成此面的邊描述，邊通過點(diǎn)，點(diǎn)通過三個(gè)坐標(biāo)值來(lái)定義CSG法表示實(shí)體可用二叉樹的形式加以表達(dá)混合模式中，CSG法作為系統(tǒng)外部模型，B-Rep法作為系統(tǒng)內(nèi)部模型，即CSG法做用戶接口，方便用戶輸入數(shù)據(jù)、定義體素及確定集合運(yùn)算類型，計(jì)算機(jī)內(nèi)部則采用B-Rep數(shù)據(jù)模型，以便存貯實(shí)體更詳細(xì)的信息，類似于在CSG樹結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)上擴(kuò)充邊界法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到快速描述和操作模型的目的。6什么是特征？特征是如何分類的？依據(jù)何在？答：特征應(yīng)該理解為一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)，它兼有形狀和功能兩種屬性，從它的名稱和詞義定義聯(lián)想它的特定幾何形狀、拓?fù)潢P(guān)系、典型功能、繪圖表示方法、制造技術(shù)和公差要求。特征定義的實(shí)現(xiàn)有兩種方式：（

31、1）在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中提供一套預(yù)先定義好的形狀特征，稱作特征的前置定義，或叫基于特征的設(shè)計(jì)。（2）首先進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)，然后從幾何模型中識(shí)別或抽取形狀特征，稱作特征的后置定義，或稱特征識(shí)別。從總體上看，特征可分為通用特征和應(yīng)用特征兩大類。1）通用特征通用特征是從機(jī)械產(chǎn)品的幾何形狀抽象出來(lái)的一般性特征，由基本形狀特征和附加形狀特征組成?；拘螤钐卣魇潜磉_(dá)一個(gè)零件總體形狀的特征，附加形狀特征是對(duì)零件局部形狀進(jìn)行修改的特征。2）應(yīng)用特征應(yīng)用特征是指各種工程專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域里所遇到的各種形狀特征。這些特征中有的仍以前述的通用特征為基礎(chǔ)。但在設(shè)計(jì)、分析、制造等不同階段，可有不同的特征定義。按機(jī)械零件的幾何形狀分，

32、可大致分為軸類、盤類、支架類、箱體類和自由曲面類等。7特征建模技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法有哪些？答：實(shí)現(xiàn)特征的具體方法如下：（1）對(duì)于基本形狀特征，可以直接采用根據(jù)參數(shù)建立拓?fù)洹缀涡畔⒌姆椒?，如拉伸類特征、旋轉(zhuǎn)類特征、掃描類特征、混合類特征。這類似于幾何造型系統(tǒng)中的基本體元的幾何、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立。（2）對(duì)于附加形狀特征，盡可能采用局部修改技術(shù)直接修改原有的拓?fù)?、幾何結(jié)構(gòu)。（3）對(duì)不易采用方法（2）的附加形狀特征，盡可能分別構(gòu)成基本形狀特征和附加形狀特征。（4）對(duì)不易采用方法（1）、（2）、（3）的特征，采用布爾運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，但顯式操作仍為特征造型而不是布爾運(yùn)算。第五章 計(jì)算機(jī)輔助工程1給出CAE得定義，敘述

33、用CAE可解決哪些工程問題？ 答：計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE），是以現(xiàn)代計(jì)算力學(xué)為基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)仿真為手段的工程分析技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要技術(shù)。CAE技術(shù)主要包括有限元法FEM（Finite Element Method）、邊界元法BEM（Boundary Element Method）、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分析、氣動(dòng)或流場(chǎng)分析、電路設(shè)計(jì)和磁場(chǎng)分析等。工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)與壽命預(yù)估、動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真等是計(jì)算機(jī)輔助工程分析的主要內(nèi)容。2有限元法解決工程問題時(shí)，單元的劃分有哪些要求？ 答：采用單元來(lái)替代連續(xù)體進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，需要考慮單元?jiǎng)澐值挠行?，保證所分析計(jì)算的結(jié)果與原物體的一直性，

34、具體劃分時(shí)應(yīng)注意：（1）單元之間不能相互重疊，要與原物體的占有空間相容，即單元既不能落在原區(qū)域外，也不能使區(qū)域邊界出現(xiàn)空洞。（2）單元應(yīng)精確逼近原物體。所有原域的頂點(diǎn)都應(yīng)取成單元的頂點(diǎn)。所有網(wǎng)格的表面頂點(diǎn)都應(yīng)落在原域表面上。所有原域的邊和面都被單元的邊和面所逼近。（3）單元的形狀合理。每個(gè)單元應(yīng)盡量趨近于正多邊形和正多面體，不能出現(xiàn)面積很小的二維尖角元或體積很小的三維薄元。（4）網(wǎng)格的密度分布合理。分析值變化梯度大的區(qū)域需要細(xì)化網(wǎng)格。（5）相鄰單元的邊界相容。不能從一個(gè)單元的邊和面的內(nèi)部產(chǎn)生另一單元的頂點(diǎn)。（6）分析對(duì)象的幾何結(jié)構(gòu)、載荷及支承情況均為對(duì)稱時(shí)，可只取其中一個(gè)對(duì)稱部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析

35、計(jì)算。在位移受約束的節(jié)點(diǎn)上，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置約束條件。當(dāng)節(jié)點(diǎn)沿某一方向上不能位移時(shí)，則設(shè)置相應(yīng)的連桿支座。當(dāng)節(jié)點(diǎn)為某一固定點(diǎn)時(shí)，則設(shè)置鉸鏈支座。（7）單元?jiǎng)澐趾?，要?duì)全部單元和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼。3CAE解決工程問題的基本過程分為幾步？答：有限元法求解的具體步驟：1）單元剖分根據(jù)連續(xù)彈性體的形狀，選擇單元類型，將該彈性體分割成許多個(gè)有限大小的單元，并為單元和節(jié)點(diǎn)編號(hào)。2）單元特征分析以節(jié)點(diǎn)位移e為基本未知量，選擇一個(gè)單元位移函數(shù)后，進(jìn)行以下工作：（1）用節(jié)點(diǎn)位移表示單元位移，即f=N e ;（2）通過幾何方程用節(jié)點(diǎn)位移表示單元應(yīng)變，即=B e ;（3）通過物理方程用節(jié)點(diǎn)位移表示單元應(yīng)力，即=S e

36、 ;（4）通過最小勢(shì)能原理用節(jié)點(diǎn)位移表示節(jié)點(diǎn)力，R eKee ;3）總體結(jié)構(gòu)合成（1）分析整理各單元?jiǎng)偠染仃嚕凑湛傮w節(jié)點(diǎn)進(jìn)行各單元?jiǎng)偠染仃嚨牡?，形成總體剛度矩陣，并建立以總體剛度矩陣為系數(shù)的線性方程組RK；（2）對(duì)線性方程組進(jìn)行邊界條件處理，及線性方程組的 處理，求解處理后的方程組，求得節(jié)點(diǎn)位移，再由=S e求得單元應(yīng)力。4CAE的前置處理主要解決什么問題？答：前置處理程序的基本任務(wù)是根據(jù)輸入對(duì)象的幾何信息進(jìn)行有限元幾何造型，按照用戶擬定的計(jì)算機(jī)模型自動(dòng)生成網(wǎng)格，以及進(jìn)行不同密度網(wǎng)格間的轉(zhuǎn)換和修補(bǔ)等。有實(shí)體建模與參數(shù)化建模，構(gòu)件的布爾運(yùn)算，單元自動(dòng)劃分，節(jié)點(diǎn)自動(dòng)編號(hào)與節(jié)點(diǎn)參數(shù)自動(dòng)生成，載荷

37、及材料參數(shù)直接輸入與公式參數(shù)化導(dǎo)入，節(jié)點(diǎn)載荷自動(dòng)生成，有限元模型信息自動(dòng)生成等功能。5CAE的后置處理的主要任務(wù)是什么？ 答：后置處理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和時(shí)間變化的曲線圖。同時(shí)，還要求能對(duì)主分析程序的結(jié)果進(jìn)行加工，如坐標(biāo)變換、插值、曲線光順、修訂輸出結(jié)果，以及有限元分析結(jié)果的數(shù)據(jù)平滑，各種物理量的加工與顯示，針對(duì)工程或產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)與工程規(guī)范校核，設(shè)計(jì)優(yōu)化與模型修改等。6優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本原理是什么？答：優(yōu)化設(shè)計(jì)是在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)。優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種邏輯方法，它能在所有可行的設(shè)計(jì)方案中進(jìn)行最優(yōu)的選擇，在規(guī)定條件下得到最佳設(shè)計(jì)效

38、果。其原則是尋求最優(yōu)設(shè)計(jì)，其手段是計(jì)算機(jī)和應(yīng)用軟件，其理論是數(shù)學(xué)規(guī)劃法。第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝 設(shè)計(jì)1、簡(jiǎn)要分析CAPP系統(tǒng)的基本組成和功能。答：（1）零件信息的輸入（2）系統(tǒng)的管理（3）零件工藝設(shè)計(jì)（4）工藝文件輸出（5）系統(tǒng)界面2、簡(jiǎn)述CAPP系統(tǒng)在企業(yè)信息化中的作用。答：在制造業(yè)信息化工程中，CAPP系統(tǒng)起著非常重要的角色，主要表現(xiàn)在：（1）建立產(chǎn)品、零件制造的工藝過程文件，具體規(guī)定產(chǎn)品在形成過程中有關(guān)的條件、狀態(tài)、過程等參數(shù)，描述零件的加工過程以及應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使工藝文件規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。（2）替代工藝設(shè)計(jì)人員的手工操作，將其從繁雜的手工編寫、查閱資料、繪制簡(jiǎn)圖等工作中解脫出來(lái)，將精

39、力放在工藝設(shè)計(jì)、工藝經(jīng)驗(yàn)的積累、工藝知識(shí)的應(yīng)用上，有效地提高企業(yè)的制造工藝水平。（3）規(guī)范產(chǎn)品制造工藝，使工藝信息計(jì)算機(jī)化，為制造業(yè)信息化提供基礎(chǔ)條件；實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)等信息的數(shù)字化，提高工藝設(shè)計(jì)信息的共享與重用水平。（4）使各種優(yōu)化決策方法的實(shí)現(xiàn)成為可能，為工藝設(shè)計(jì)人員提供決策支持，包括工藝路線決策的優(yōu)化，切削參數(shù)的優(yōu)化，工時(shí)定額的確定等。3、描述零件幾何特征分類方法的特點(diǎn)，與特征造型中的特征分類方法有何區(qū)別？答：特征信息描述法是采用經(jīng)過定義的特征（包括幾何特征、技術(shù)特征等）對(duì)零件進(jìn)行描述，并建立一套主要由圖形迭加規(guī)則組成的特征描述系統(tǒng)的方法。這種方法的基本思想是按照零件加工過程中所形成的零件型

40、面來(lái)定義零件的幾何特征，并在這些型面特征中關(guān)聯(lián)相應(yīng)的工藝信息（包括零件的精度、材料、熱處理等技術(shù)要求）作為技術(shù)特征，以幾何特征信息集的形式對(duì)零件進(jìn)行描述。與特征造型中的特征分類方法區(qū)別：特征造型中特征分類方法是從零件表面形狀定義特征僅有幾何特征4、目前CAPP系統(tǒng)信息輸入的瓶頸何在？試分析采用概念化信息輸入方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：目前商品化CAPP系統(tǒng)對(duì)CAD系統(tǒng)零件的信息處理方式有：不保留CAD系統(tǒng)的零件信息，只是一次性利用該信息；部分保留CAD系統(tǒng)的零件信息，對(duì)一些具有明顯加工特征的幾何圖形進(jìn)行提取和應(yīng)用；采用零件信息編碼系統(tǒng)對(duì)輸入零件進(jìn)行編碼輸入等方法。這些方法不是缺少完整的零件工藝信息，無(wú)法

41、實(shí)現(xiàn)工藝的創(chuàng)成，就是信息輸入的過程十分復(fù)雜，輸入方法不實(shí)用，工藝人員難以接受。概念化信息輸入方法具有下列特點(diǎn)：（1）從特征的概念入手，將圍繞幾何特征展開的工藝信息打包處理，并制作成信息柄，采用信息柄進(jìn)行信息的激活與傳遞，提高了CAPP系統(tǒng)信息輸入的準(zhǔn)確性。（2）CAD/CAPP系統(tǒng)之間信息傳遞的主要手段是信息柄的遷移，這種遷移是以人為的概念約定以及CAPP系統(tǒng)的信息預(yù)制為基礎(chǔ)，同時(shí)受到PDM資源數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，便于進(jìn)行信息輸入的擴(kuò)充。（3）工藝特征信息柄繼承了傳統(tǒng)的零件分類方法，它是工藝設(shè)計(jì)人員長(zhǎng)期工作中形成的概念，比較容易接受，也便于工藝設(shè)計(jì)。（4）僅經(jīng)過有限的幾次信息提取，即可完整輸入零件特

42、征的全部信息，不僅輸入的效率高，還適用于創(chuàng)成式工藝生成，以及基于內(nèi)容的工藝匹配與查詢。5、簡(jiǎn)述派生式CAPP和創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的基本原理、相關(guān)技術(shù)和特點(diǎn)。答：派生式CAPP系統(tǒng)的主要特征是檢索預(yù)置的零件工藝規(guī)程，實(shí)現(xiàn)零件工藝設(shè)計(jì)的借鑒與編輯。根據(jù)零件工藝規(guī)程預(yù)置的方式不同，可以分為基于GT技術(shù)的CAPP系統(tǒng)，基于特征技術(shù)的CAPP系統(tǒng)兩種主要形式。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)可以定義為一個(gè)能綜合加工信息，自動(dòng)為一個(gè)新零件制定出工藝過程的系統(tǒng)。依據(jù)輸入零件的有關(guān)信息，系統(tǒng)可以模仿工藝專家，應(yīng)用各種工藝決策規(guī)則，在沒有人工干預(yù)的條件下，從無(wú)到有，自動(dòng)生成該零件的工藝規(guī)程。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的核心是工藝決策

43、的推理機(jī)和知識(shí)庫(kù)。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)主要解決兩個(gè)方面的問題，即零件工藝路線的確定（或稱工藝決策）與工序設(shè)計(jì)。6、試述知識(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)存貯形式與提取方式之間的關(guān)系，比較不同存貯形式的利弊。答：1）采用文件的存貯格式，即用IFTHEN方式進(jìn)行條件的匹配，當(dāng)系統(tǒng)不能提供滿足的條件時(shí)，選擇默認(rèn)標(biāo)識(shí)為FALSE的框架，從中得到結(jié)論以作為推理時(shí)讓步的條件。這種結(jié)構(gòu)化的文件方式，能滿足工藝推理的要求，但規(guī)則添加時(shí)，需要重新編譯程序，不利于規(guī)則的修改與擴(kuò)充。2）采用數(shù)據(jù)庫(kù)方式的存貯，對(duì)應(yīng)于條件的匹配，系統(tǒng)采取數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢方式即采用關(guān)鍵字進(jìn)行已知條件的查詢，并提取查詢到的相應(yīng)記錄作為推理結(jié)果。這種方式使系統(tǒng)的查

44、詢、匹配變得更加簡(jiǎn)單，還可利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)本身提供的控制機(jī)制，來(lái)保證數(shù)據(jù)的完整性和統(tǒng)一性，使各分布子系統(tǒng)均能同時(shí)對(duì)同一數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。此外，規(guī)則的擴(kuò)充也比較容易，能實(shí)現(xiàn)即改即用。7、何謂面向?qū)ο蟮闹R(shí)表達(dá)？這種知識(shí)表達(dá)方法有何特點(diǎn)？答：面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示不是簡(jiǎn)單地將事實(shí)、規(guī)則以及一些方法用類封裝，它是某領(lǐng)域?qū)ο蟮闹R(shí)表示，它采用的基本方法是，以對(duì)象為中心來(lái)組織知識(shí)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，將對(duì)象的屬性、知識(shí)及知識(shí)處理過程統(tǒng)一在對(duì)象的結(jié)構(gòu)中。應(yīng)用對(duì)象標(biāo)識(shí)來(lái)區(qū)分不同的對(duì)象類，用對(duì)象屬性表示對(duì)象的靜態(tài)屬性，用知識(shí)處理方法來(lái)表示對(duì)象的動(dòng)態(tài)行為。這種對(duì)象是以整體形式出現(xiàn)的，從它的外形只能看到外部特征，即該對(duì)象所能接收的消

45、息，所具備的知識(shí)處理能力等。在對(duì)象外部不能直接修改對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)，也不能直接調(diào)用其它內(nèi)部的知識(shí)處理，對(duì)象內(nèi)部的知識(shí)調(diào)度和推理進(jìn)程由對(duì)象內(nèi)的規(guī)則控制。第七章 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工編程1簡(jiǎn)要說明數(shù)控加工編程的基本過程及主要內(nèi)容。答：數(shù)控編程過程主要包括：分析零件圖樣、工藝處理、數(shù)學(xué)處理、編寫程序單、數(shù)控程序輸入及程序檢驗(yàn)。主要內(nèi)容：1）加工工藝分析根據(jù)零件形狀尺寸及其技術(shù)要求，分析零件的加工工藝，選定合適的機(jī)床、刀具與夾具，確定合理的零件加工工藝路線、工步順序以及切削用量等工藝參數(shù)。2）刀位軌跡計(jì)算根據(jù)零件形狀尺寸、加工工藝路線的要求，在適當(dāng)?shù)墓ぜ鴺?biāo)系上計(jì)算零件與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌跡的坐標(biāo)值，以獲得刀

46、位數(shù)據(jù)，諸如幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)等坐標(biāo)值，有時(shí)還需要根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算刀具中心軌跡的坐標(biāo)值，并按數(shù)控系統(tǒng)最小設(shè)定單位（如0.001mm）將上述坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，作為編程的參數(shù)。3）編制加工程序根據(jù)制定的加工路線、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡、切削用量、刀具號(hào)碼、刀具補(bǔ)償要求及輔助動(dòng)作，按照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)使用的指令代碼及程序格式要求，編寫或生成零件加工程序清單，并進(jìn)行初步的人工檢查與修改。4）程序輸入當(dāng)程序較簡(jiǎn)單時(shí)，可以由人工通過鍵盤直接輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。對(duì)于大型的加工程序，可以通過光電讀帶機(jī)制作加工程序紙帶，作為控制信息介質(zhì)。近年來(lái)，許多數(shù)控機(jī)床都采用磁盤、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)

47、等各種與計(jì)算機(jī)通用的程序輸入方式，實(shí)現(xiàn)加工程序的輸入，因此，只需要在普通計(jì)算機(jī)上輸入編輯好的加工程序，就可以直接傳送到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中去。5）程序校驗(yàn)和試切所編制的加工程序一般必須經(jīng)過進(jìn)一步的校驗(yàn)和試切削才能用于正式加工。當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)分析錯(cuò)誤的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因，或修改程序單、或調(diào)整刀具補(bǔ)償尺寸，直到符合圖紙規(guī)定的精度要求為止。2簡(jiǎn)要敘述APT語(yǔ)言編程的基本步驟。答：用APT語(yǔ)言編制零件源程序應(yīng)遵循如下步驟：（1）分析零件圖 （2）選擇坐標(biāo)系 （3）確定幾何元素標(biāo)識(shí)符 （4）進(jìn)行工藝分析（5）確定對(duì)刀方法和對(duì)刀點(diǎn) （6）選擇容差、刀具等工藝參數(shù)（7）編寫幾何定義語(yǔ)句（8）編寫刀具運(yùn)動(dòng)定

48、義語(yǔ)句（9）插入其它語(yǔ)句 （10）檢驗(yàn)零件源程序（11）填寫源程序清單。3簡(jiǎn)要說明圖形交互式自動(dòng)編程的原理和功能。答：利用CAD模塊生成幾何圖形，采用人機(jī)交互的實(shí)時(shí)對(duì)話方式，在計(jì)算機(jī)屏幕上指定被加工部位，輸入相應(yīng)的加工參數(shù)，計(jì)算機(jī)便可自動(dòng)進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理并編制出數(shù)控加工程序，同時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上動(dòng)態(tài)地顯示出刀具的加工軌跡。（圖略）對(duì)于通常的切削加工數(shù)控編程，CAM系統(tǒng)一般均具有刀具工藝參數(shù)的設(shè)定、刀具軌跡自動(dòng)生成、刀具軌跡編輯、刀位驗(yàn)證、后置處理、動(dòng)態(tài)仿真等基本功能。4簡(jiǎn)要說明圖形交互式自動(dòng)編程的基本步驟和特點(diǎn)。答：基本步驟歸納起來(lái)可分為（1）幾何造型（2）加工工藝分析（3）刀具軌跡的計(jì)算及生

49、成 （4）刀位驗(yàn)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(dòng)編程的特點(diǎn)（1）將零件加工的幾何造型、刀位計(jì)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(lái)源、圖形顯示、走刀模擬和交互修改問題，彌補(bǔ)了數(shù)控語(yǔ)言編程的不足。（2）編程過程是在計(jì)算機(jī)上直接面向零件的幾何圖形交互進(jìn)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(jiǎn)便、直觀、準(zhǔn)確、便于檢查；同時(shí)，不需要專用的編程機(jī)，便于普及推廣。（3）不僅能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）與數(shù)控加工編程（NCP）的集成，還便于與工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP）、刀夾量具設(shè)計(jì)等其它生產(chǎn)過程的集成。5試分析比較常用的幾種數(shù)控程

50、序檢驗(yàn)方法，簡(jiǎn)要說明其原理和特點(diǎn)。答：目前數(shù)控程序檢驗(yàn)的方法主要有：試切、刀具軌跡仿真、三維動(dòng)態(tài)切削仿真和虛擬加工仿真等。試切法：是NC程序檢驗(yàn)的有效方法。傳統(tǒng)的試切是采用塑模、蠟?zāi)?、或木模在專用設(shè)備上進(jìn)行的，通過塑模、蠟?zāi)；蚰灸Ａ慵叽绲恼_性來(lái)判斷數(shù)控加工程序是否正確。通過計(jì)算機(jī)仿真模擬系統(tǒng)，可以在軟件上實(shí)現(xiàn)零件的試切過程，將數(shù)控程序的執(zhí)行過程在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來(lái)，是數(shù)控加工程序檢驗(yàn)的有效方法。刀位軌跡仿真法：通過讀取刀位數(shù)據(jù)文件檢查刀具位置計(jì)算是否正確，加工過程中是否發(fā)生過切，所選刀具、走刀路線、進(jìn)退刀方式是否合理，刀位軌跡是否正確，刀具與約束面是否發(fā)生干涉與碰撞等情況發(fā)生。這種仿真一

51、般采用動(dòng)畫顯示的方法，效果逼真，通常在后置處理之前進(jìn)行。由于該方法是在后置處理之前進(jìn)行刀位軌跡仿真，它可以脫離具體的數(shù)控系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行。刀位軌跡仿真法是目前比較成熟有效的仿真方法，應(yīng)用比較普遍。三維動(dòng)態(tài)切削仿真法：在自動(dòng)編程中，三維動(dòng)態(tài)切削圖形仿真驗(yàn)證是采用實(shí)體造型技術(shù)建立加工零件毛坯、機(jī)床、夾具及刀具在加工過程中的實(shí)體幾何模型，然后將加工零件毛坯及刀具的幾何模型進(jìn)行快速布爾運(yùn)算（一般為減運(yùn)算），最后采用真實(shí)感圖形顯示技術(shù)，把加工過程中的零件模型、機(jī)床模型、夾具模型及刀具模型動(dòng)態(tài)地顯示出來(lái)，模擬零件的實(shí)際加工過程。這種方法的特點(diǎn)是仿真過程的真實(shí)感較強(qiáng)，基本上具有試切加工的驗(yàn)證效果。三維動(dòng)態(tài)切削仿

52、真已成為圖形數(shù)控編程系統(tǒng)中刀具軌跡驗(yàn)證的重要手段。虛擬加工仿真方法：是應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)加工過程的仿真技術(shù)。這種加工仿真方法主要解決加工過程中實(shí)際加工環(huán)境的工藝系統(tǒng)間發(fā)生的干涉碰撞問題和運(yùn)動(dòng)關(guān)系。由于加工過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，刀具與工件、夾具、機(jī)床之間的相對(duì)位置隨時(shí)間改變的，工件從毛坯開始經(jīng)過若干工序的加工，在形狀和尺寸上均在不斷變化，因此，虛擬加工法是在各組成環(huán)境確定的工藝系統(tǒng)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。第八章 逆向工程技術(shù)1何謂順向工程？它與逆向工程有什么關(guān)系？答：傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)均是按嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯块_發(fā)流程，從確定預(yù)期功能與規(guī)格目標(biāo)開始，構(gòu)思產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行各個(gè)部件的設(shè)計(jì)、制造以及檢驗(yàn)，再經(jīng)過組裝、

53、整機(jī)檢驗(yàn)、性能測(cè)試等程序完成整個(gè)開發(fā)過程，設(shè)計(jì)者擁有產(chǎn)品開發(fā)的完整技術(shù)檔案，每個(gè)零部件都有原始設(shè)計(jì)圖紙，按確定的工藝文件加工，零件的尺寸精度要求合格與否由產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告記錄分析。這種開發(fā)模式稱為預(yù)定模式（prescriptive model），此類開發(fā)工作稱為順向工程（forward engineering）或正向設(shè)計(jì)逆向工程與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造過程是截然不同的設(shè)計(jì)流程。逆向工程中，按照現(xiàn)有的零件原型進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)，零件具有的幾何特征與技術(shù)要求都包含在原型中，而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)零件最終所承擔(dān)的功能以及各方面的影響因素進(jìn)行從無(wú)到有的設(shè)計(jì)。2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

54、心包括了以下四個(gè)步驟：（1）零件原型的數(shù)字化（2）從測(cè)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(yàn)與修正逆向工程大致應(yīng)用在以下幾種情況：（1）在缺少設(shè)計(jì)文檔以及沒有CAD模型的情況下，對(duì)零件原型進(jìn)行測(cè)量，形成零件的設(shè)計(jì)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(jì)需要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)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(jì)特別重要的領(lǐng)域。（4）由于近年來(lái)對(duì)模具制作時(shí)間、造型與精度要求日益嚴(yán)格，采用單一CAD系統(tǒng)順向進(jìn)行模具設(shè)計(jì)制作，不再是唯一有效的處理手段，利用日漸成熟的逆向工程技術(shù)可加快交貨進(jìn)度并提高制作

55、精度，因此各類模具加工企業(yè)皆積極引入逆向技術(shù)。（5）另一個(gè)重要的應(yīng)用，如修復(fù)破損的藝術(shù)品或缺乏供應(yīng)的損壞零件等，此時(shí)不需要對(duì)整個(gè)零件原型進(jìn)行復(fù)制，而是借助逆向工程技術(shù)抽取零件原型的設(shè)計(jì)思想，指導(dǎo)新的設(shè)計(jì)。這是由實(shí)物逆向推理出設(shè)計(jì)思想的一種漸近過程。3逆向工程前處理的主要任務(wù)是什么？答：逆向工程的首要任務(wù)就是取得所需的點(diǎn)數(shù)據(jù)，用于后續(xù)的模型建構(gòu)。4為什么要進(jìn)行逆向工程的后處理？后處理有哪些作用？答：在逆向工程中，曲面模型重建是最重要、最繁雜的一環(huán)，因?yàn)樽詈笸瓿赡Ｐ偷募庸ぃ枰氖瞧交那婺Ｐ突蚴怯闪己玫狞c(diǎn)群所產(chǎn)生的三角網(wǎng)格，所以點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理、曲面的構(gòu)建方式以及完整的修編和分析等功能，是逆向工程

56、曲面模型重建相當(dāng)重要的部分5何謂快速原型？答：快速原型制造（RPM-Rapid Prototyping Manufacturing）又稱為快速出樣件技術(shù)或快速成形法，是80年代中后期發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，與傳統(tǒng)去除材料的加工方法不同，它是采用材料累加的方法逐層制作，對(duì)快速響應(yīng)市場(chǎng)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)費(fèi)用具有極其重要的意義。6逆向工程、快速原型、快速模具之間的關(guān)系。7快速原型常見的工藝方法有哪些？答：比較常用的有以下幾種：（1）光固化成形（2）薄料疊層（3）選擇性激光燒結(jié)成形（4）熔絲沉積成形第九章 模具CADCAM領(lǐng)域的新技術(shù)1.虛擬制造的概念？虛擬制造(VM)是一種新的制造技術(shù)，它以

57、仿真技術(shù)、信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支撐，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造等生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)一建模，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，實(shí)時(shí)、并行地模擬出產(chǎn)品未來(lái)制造全過程及其對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，使得在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或制造系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)之前，就能使人體會(huì)或感受到未來(lái)產(chǎn)品的性能或者制造系統(tǒng)的狀態(tài)，從而更有效、更經(jīng)濟(jì)、更柔性靈活地組織生產(chǎn)，使工廠和車間的資源得到合理配置，并使新產(chǎn)品一次性開發(fā)成功，以達(dá)到產(chǎn)品的開發(fā)周期和成本的最小化，產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化和生產(chǎn)效率的最高化，以此可以作出前瞻性的決策來(lái)優(yōu)化實(shí)施方案。2.網(wǎng)絡(luò)化制造的概念？網(wǎng)絡(luò)化制造（CSCWComputer Supported Cooperative Work）技術(shù)是網(wǎng)

58、絡(luò)技術(shù)和制造技術(shù)(重點(diǎn)是先進(jìn)制造技術(shù))并結(jié)合有關(guān)技術(shù)和研究領(lǐng)域的總稱，是經(jīng)濟(jì)全球化和信息革命時(shí)代的必然產(chǎn)物。網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)不是一項(xiàng)具體技術(shù)，也不是一個(gè)一成不變的單項(xiàng)技術(shù)，而是一個(gè)不斷發(fā)展的動(dòng)態(tài)技術(shù)群和動(dòng)態(tài)技術(shù)系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特別是InternetIntranetExtranet和數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上的所有先進(jìn)制造技術(shù)的總稱。3.快速響應(yīng)制造技術(shù)的概念？快速響應(yīng)制造技術(shù)是指對(duì)市場(chǎng)現(xiàn)有需求和潛在需求做出快速響應(yīng)的制造技術(shù)集成。它將信息技術(shù)、快速制造技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、管理科學(xué)等集成，充分利用Internet和制造業(yè)的資源，采用新的設(shè)計(jì)理論和方法、制造工藝、新的管理思想和企業(yè)組織結(jié)構(gòu)，將市場(chǎng)、產(chǎn)品開發(fā)和生

59、產(chǎn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以便快速、經(jīng)濟(jì)地響應(yīng)市場(chǎng)個(gè)性化的需求。4.虛擬制造有哪些關(guān)鍵技術(shù)？1. 軟件方面的關(guān)鍵技術(shù)(1) 可視化技術(shù)。以一種易理解的、有意義的虛擬方式向用戶顯示不同信息。(2) 信息描述技術(shù)。采用不同的方法、不同的語(yǔ)義或語(yǔ)法表達(dá)不同的信息。(3) 環(huán)境構(gòu)造技術(shù)。開發(fā)一種類似通用操作系統(tǒng)那樣的環(huán)境，以便于促進(jìn)可視化和其他VM功能。(4) 集成結(jié)構(gòu)技術(shù)。定義、開發(fā)和建立位于模型交互基礎(chǔ)上的模型。(5) 仿真技術(shù)。在計(jì)算機(jī)中，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)模擬的過程。(6) 方法論。找出用于開發(fā)和使用VMS的方法。(7) 制造的特征化技術(shù)。獲取、測(cè)量和分析影響制造過程中材料去除的變量。(8) VM環(huán)境下

60、人機(jī)工程學(xué)方面的評(píng)價(jià)和優(yōu)化技術(shù)。(9) VMS的檢驗(yàn)和測(cè)試技術(shù)。2. 硬件方面的有關(guān)技術(shù)(1) 輸入 / 輸出設(shè)備，如頭盔式立體顯示器(HMD)，適用的計(jì)算機(jī)屏幕、可視化眼鏡，數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)衣、游戲棒等。(2) 與輸人輸出有關(guān)的存儲(chǔ)信息設(shè)備。(3) 能支持各種設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和高速運(yùn)算的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)具有按用戶需求、實(shí)時(shí)提供高質(zhì)量畫面的能力。(4) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(星形、總線、環(huán)行網(wǎng)絡(luò))設(shè)備、不同站點(diǎn)的硬件設(shè)備(小型機(jī)，UNIXVAX工作站、微機(jī)等)和連接硬件(光纖、導(dǎo)線等)。5.快速響應(yīng)制造技術(shù)包含哪些主要內(nèi)容？(1)快速設(shè)計(jì)技術(shù)(2)快速反求系統(tǒng)(3)快速原型零件制造技術(shù)(RPM)

61、(4)可重組制造系統(tǒng)(RMS) (5)客戶化生產(chǎn)6.虛擬制造與其它先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)系？1）精益生產(chǎn)為VM的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了有利條件。VM在計(jì)算機(jī)仿真（CS）中尋求最優(yōu)的生產(chǎn)方式，所以，它對(duì)精益生產(chǎn)又起著指導(dǎo)性作用。2）綠色制造為綠色制造提供了一種實(shí)現(xiàn)手段。3）并行工程CE的發(fā)展為VM的誕生創(chuàng)造了條件，而VM的發(fā)展又使CE實(shí)時(shí)化、可視化，促進(jìn)了實(shí)際生產(chǎn)中CE的發(fā)展。4）敏捷制造的基礎(chǔ)是虛擬制造技術(shù)。第十章 CAD/CAM系統(tǒng)集成1CAD/CAM集成系統(tǒng)通常由哪幾部分組成？答：CAD/CAM集成系統(tǒng)通常計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工程

62、（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)（CAFD）等組成2簡(jiǎn)述CAD/CAM集成的關(guān)鍵技術(shù)。答：CAD/CAM集成的關(guān)鍵技術(shù)（一） 參數(shù)化技術(shù)參數(shù)化設(shè)計(jì)是新一代智能化、集成化CAD系統(tǒng)的核心內(nèi)容，也是當(dāng)前CAD技術(shù)的研究熱點(diǎn)。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)以其強(qiáng)有力的草圖設(shè)計(jì)、尺寸驅(qū)動(dòng)修改圖形的功能，成為產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)、修改、多種方案比較和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的有效手段。利用參數(shù)化設(shè)計(jì)可以極大地提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率。（二）特征技術(shù)為了實(shí)現(xiàn)CADCAPPCAM的集成，CAD、CAPP、CAM之間的數(shù)據(jù)交換與共享是亟待解決的重要問題。解決的辦法是建立 CADCAPPCAM范圍內(nèi)相對(duì)統(tǒng)一的、基于特征的產(chǎn)品定義模型，并以此模型為基礎(chǔ)，運(yùn)用

63、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)CAD、CAPP、CAM間的數(shù)據(jù)交換與共享，該模型不僅能支持設(shè)計(jì)與制造各階段所需的產(chǎn)品定義信息（幾何信息、工藝和加工信息），而且還提供符合人們思維方式的高層次工程描述語(yǔ)言特征，并能表達(dá)工程技術(shù)人員的設(shè)計(jì)與制造意圖。因而特征技術(shù)已成為CADCAPPCAM集成的關(guān)鍵技術(shù)之一。（三）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)目前已有的CADCAM系統(tǒng)集成，主要通過文件來(lái)實(shí)現(xiàn)CAD與CAM之間的數(shù)據(jù)交換，不同子系統(tǒng)的文件之間要通過數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換，傳輸效率不高。為了提高數(shù)據(jù)傳輸效率和系統(tǒng)的集成化程度，保證各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)一致性、可靠性和數(shù)據(jù)共享，采用工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)管理集成數(shù)據(jù)，使各系統(tǒng)之間直接進(jìn)行信息交換，真正實(shí)現(xiàn)CADCAM之間信息交換與共享。因此，集成數(shù)據(jù)管理也是CADCAM集成的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。（四）產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù)1產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)在CAD/CAPPCAM的集成中，有大量數(shù)據(jù)需要進(jìn)行交換，目前的傳輸