CADCAM总结

1.名词
CAD是指工程技术人员以计算机为工具，应用自身的知识和经验，对产品进行包括方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等一切设计活动的总称。

CAD是一个设计过程，它是“在计算机环境下完成产品的创造、分析和修改，以达到预期设计目标”的过程。

CAPP是根据产品的设计结果进行产品的加工方法和制造过程的设计。

CAM是指计算机在制造领域有关应用的统称，有广义和狭义之分。

广义CAM，一般是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各种活动，包括工艺准备、生产作业计划制定、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等方面的类容。

狭义CAM，通常指数控程序的编制，包括刀具线路的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等作业过程。

CAD/CAM集成，指的是CAD、CAPP、CAM各应用模块之间进行信息的自动传递和转换。

2.CAD系统的主要功能：产品几何建模；产品模型的工程分析处理；工程绘图；辅助制定工艺规程；NC自动编程；加工过程仿真模拟；工程数据管理。

3.CAD系统作业过程：创意与构思；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。

4.现代产品设计制造过程的特征：开发设计对象的数字化，开发设计环境的网络化，开发设计过程的并行化，新型开发工具和手段的使用。

5.CAD系统的软件：系统软件、支撑软件和应用软件
1.数据结构：是指数据之间的关系。

数据的逻辑结构是对数据之间关系的一种描述
常见的数据逻辑结构：线性结构、树形结构、网状结构。

常见的数据存储结构：顺序存储结构、链式存储结构。

数据的基本操作运算方式：插入、删除、更新、检索、排序。

2.线性表：是一种最常用最简单的数据结构，它是由n个类型相同的数据元素组成的有限序列。

线性表顺序存储和链式存储的优缺点：
线性表顺序存储，其结构均匀有序，只要知道首地址和数据元素序号，就能获知每个数据元素的实际存储地址，便于对数据元素的访问和修改操作；而对此中存储结构中的某元素进行删除或插入运算时，则需要进行大量数据的移动操作，运算效率低。

与顺序存储结构相比，链式存储结构在搜索所需的数据元素是效率较低，需从链头节点开始，顺次一个一个节点的搜寻。

但它在进行删除或插入操作时，处理效率高，不需要进行数据元素的移动。

此外，链表的容量易于扩充，不需要事先分配存储空间，以免存储空间不能充分利用。

3.常用的数据库结构形式：层次型、网状型、关系型。

4.工程数据的类型：管理型数据、设计型数据、加工制造型数据、图形数据。

5.工程数据库管理系统的特点：
具有复杂工程数据的管理和存储能力，具有动态建模的能力，支持多库操作和多版本管理，支持工程数据的长记录存放和文件兼容处理，支持智能型的规划描述和查询处理，具有良好的数据库系统环境和支持工具。

6.CAD集成系统的数据管理方法：
基于文件记录的专用数据管理，在商用数据库管理系统基础上建立软件接口，采用工程数据库管理系统建立数据库的方法。

7.网络的拓扑结构：总线型、星形、环形以及网状形
8.常用的零件分类组成的方法：编码分类法、生产流程分析法。

9.常用的编码分类方法：特征码位法、码域法、特征位码域法
1.设计手册的数据处理包括数表和线图的处理，在处理方法上有数表的程序化、数表的文件化、数表的公式化等各种处理技术。

2.线图的处理方法：①若提供线图原有的公式，只需将公式编写到程序里；②先将线图离散为数表，然后将数表进行程序化处理；③对于复杂的线图，需要对线图每一线条分别进行处理。

3.数表的公式化处理方法：函数插值、曲线拟合。

1.窗口：即用户在所感兴趣的图形区域选定的一个观察框。

视区：是在图形设备上定义的巨型区域，用于输出所要显示的图形和文字。

窗口和视区的变换特点：
当视区大小不变时，窗口缩小，显示的图形放大，窗口放大，则显示的图形缩小。

当窗口大小不变时，视区缩小，显示的图形缩小，视区放大，显示的图形跟随放大。

当窗口与视区大小相同时，所显示的图形大小比例不变。

当视区纵横比不等于窗口的纵横比时，则显示的图形会有伸缩变化。

2.任何工程图形都可视为点的集合，图形变换的实质就是对组成图形的各顶点进行坐标变换。

3.二维图形的基本几何变换：比例变换、对称变换、旋转变换、错切变换、平移变换
4.三维图形的几何变换：比例变换、对称变换、错切变换、平移变换、旋转变换
5.计算机辅助绘图：交互式绘图、程序参数化绘图、尺寸驱动式参数化绘图
①交互式绘图是指在交互式绘图系统的支持下，用户使用键盘、鼠标等输入设备通过人机对话进行工程绘图的方法。

优点：用户输入绘图命令及有关参数后，能实时地在图形显示设备上得到所绘的图形，并能直接对图形进行编辑修改，直至满意为止，整个绘图过程直观灵活。

②程序参数化绘图不再需要用户逐条线地交互绘制图形，只要用户输入所需的参数，由程序自动完成图形的绘制工作。

③尺寸驱动式参数化绘图：既具有交互式绘图的灵活性，也具有程序参数化绘图的高效性。

总结：交互式绘图灵活但效率低，程序参数化绘图效率高但不灵活，尺寸驱动式参数化绘图既灵活又效率高。

6.借助于商用绘图软件提供的开发工具建立自身的图形库，可有如下几种途径：（了解）
对于一些形状固定、大小比例不变的图形，可用图块或符号方式建立图库。

对于一些标准件和通用件，可使用程序化参数绘图方法，编制相应的参数化绘图程序，组成一个个图形程序库。

利用现有绘图软件系统提供的参数化图库管理工具建立参数化图库，它不仅便于参数化图形的入库和出库，也便于对已插入图形的参数化修改。

1.几何建模：是用计算机来表示和构造形体的几何形状，建立计算机内部模型的过程。

2.三种建模方法的优缺点：
①线框建模，模型数据结构简单，信息量少，占用的内存空间小，操作速度快，但是形体的信息描述不够完整，容易产生多义性，不易正确表达曲面形体的轮廓线。

②表面模型增加了面与边的拓扑关系，因而可以进行消隐处理、剖面图的生成、渲染、求交计算、刀具轨迹生成、有限元网格划分等。

但仍缺少体的信息以及体与面之间的拓扑关系，无法区分面的哪一侧为体内或体外，仍不便进行物性计算和分析。

③实体建模不仅描述了实体的全部几何信息，而且定义了所有点、线、面、体的拓扑信息。

能够实现消隐、剖切、有限元分析、数控加工，实体着色、光照及纹理处理和操作。

3.特征建模中的特征的分类：
形状特征、精度特征、材料特征、技术特征、装配特征、管理特征
4.特征之间的关系：相邻关系、从属关系、分布关系
5.常见的特征建模方法：特征识别、基于特征的设计、特征映射
1.常见的软件开发模型：瀑布模型、原型模型、螺旋模型
2.论述题。

机械CAD应用软件开发应遵循的原则：
○1高素质的软件开发人才○2所开发的软件应方便用户使用，无需对用户做过多的培训
○3应尽量使用户少记各种操作规则、专门术语和符号，采用菜单驱动方式和图标菜单的方式可大大方便用户操作○4应用灵活的信息提示○5可以容忍的响应时间○6良好的出错处理
○7应按照软件工程方法组织CAD应用软件的开发，使软件开发的各个阶段划分清晰、要求明确、任务具体，保证开发的软件正确可靠，易于使用和维护。

第七章
1.CAPP的功能：
○1将工艺设计人员从繁琐、重复性的劳动中解放出来，以比较多的时间和精力从事更具创造性的工作
○2大大缩短工艺设计周期，提高企业对瞬息变化的市场快速反应的能力，提高企业产品在市场上的竞争力
○3有助于对工艺设计人员的宝贵经验进行继承和总结
○4有利于工艺设计的最优化和标准化
○5为实现企业信息集成创造条件，便于实现并行工程、敏捷制造等先进制造模式
2.零件信息主要包括零件的几何信息和工艺信息两个方面类容。

3.零件信息描述的基本方法：
零件分类编码描述法、形状特征描述法、语言描述法、知识表示描述法、直接将CAD的作业结果作为CAPP的输出
4.目前常用的CAPP系统按其组成原理可分为派生式、创成式和综合式三大类型。

派生式和创成式的工作原理有何不同？（8分）
答：派生式系统是以对标准工艺规程的检索和修改为基础，当新零件设计工艺规程时，要对标准工艺进行检索，并经编辑和修改而得到。

创成式系统是根据输入的或直接从CAD 系统获得的零件信息，依靠CAPP系统中的工艺数据和各种工艺决策自动设计出工艺规程并生成工艺文件。

5.专家系统：是一种求解问题的智能软件系统，在某一专业领域内，它吧有关人类专家的经验和知识表示成计算机能够接受和处理的符号形式，采用专家的推理和控制策略，处理和解决该领域内只有专家才能解决的问题，并达到专家级水平。

专家系统=知识+推理
在基于生成规则的专家系统中，最常用的推理方式有正向推理、反向推理和双向推理
1.数控加工程序的编制一般可以分为以下几个步骤：
工艺处理、数值计算、编制零件加工程序、输入数控程序、试切和修改
1.CAD系统的信息集成可通过如下三种形式实现：
通过专用格式文件的集成方式
通过标准格式中性数据文件的集成方式
利用公用工程数据库进行系统集成
2.CAD集成的关键技术（即衡量CAD系统集成度高低的重要依据）：
产品建模技术、集成数据管理技术、产品数据交换接口技术。