CZU_CApp样卷参考答案及评分标准

样卷参考答案及评分标准
一、填空题（共20分，每空2分）
1．以高效率、高性能为目的，利用计算机进行辅助设计、工程分析、辅助制造的方法分别称为CAD、CAE、CAM。

2．PDM即产品数据管理，是以软件为基础，将与产品相关的信息和与产品相关的过程集成到一起，实施对产品的全面管理。

3．CAPP系统主要由零件信息的获取、工艺决策、工艺数据库与知识库、人机界面和工艺文件管理与输出五大模块组成。

二、判断题（共10分，每题2分）
1．BRep法表示的实体模型存储的主要是物体的生成过程，所以也称为过程模型。

（⨯）2．MasterCAM软件用专用后置处理模块生成数控加工程序。

（√）
3．FMS系统利用了成组技术的原理完成多品种、小批量生产。

（√）
4．CIMS由支撑分系统、经营管理信息分系统、制造自动化分系统、质量保证分系统构成。

（⨯）
5．AutoCAD采用了参数化的绘图方式。

（⨯）
三、选择题（共15分，每题3分）
1．CAPP是通过向计算机输入被加工零件的( A )，由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容的过程。

A．几何和工艺信息B．材料和刀具信息
C．形状和机床信息D．批量和图纸信息
2．CAD/CAM系统的软件分为以下几大类：( ACD )。

A．系统软件B．功能软件C．应用软件D．支撑软件
3．用户在编程作业时，可以根据编程的方便性设定的坐标系称为（ B ）。

A．机床坐标系B．参考坐标系C．绝对坐标系D．相对坐标系
4．按成组技术理论，机械零件大致可分为三类：（ D ）。

A．回转件、相似件、标准件 B．回转件、箱体零件、标准件
C．复杂件、回转件、箱体零件 D．复杂件、相似件、标准件
5．已知二维图形变换矩阵为 ⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1000000n m T ，则图形将：（ B ） A ．在X 方向放大n 倍，在Y 方向放大m 倍
B ．在X 方向放大m 倍，在Y 方向放大n 倍
C ．在X 方向平移m ，在Y 方向平移n
D ．在X 方向平移n ，在Y 方向平移m
四、简答题（共25分，每题5分）
1． CAD 系统常用的几何建模技术有几种类型？各有什么特点？
答：常用的几何建模技术可分为线框建模、曲面建模和实体建模三种类型。

（2分）
线框建模是二维图的直接延伸，即把原来的平面直线、圆弧扩展到空间，在计算机内以边表、点表来描述和表达物体。

特点是数据结构简单，对硬件要求不高，响应速度快，但存在多义性，也无法进行自动消隐，常用于CAD 系统显示中间结果。

（1分）
曲面建模是通过对物体的各种表面或曲面进行描述的一种三维建模方法。

适用于表面不能用简单的数学模型描述的复杂物体型面。

（1分）
实体建模是利用基本体素通过集合运算生成复杂形体。

在设计和制造中应用广泛。

（1分）
2． 如图所示二叉树，试给出先序遍历的顺序。

答：A —B —C —D —E —F —G —H —I —J
（每节点0.5分）
3． 试比较派生式CAPP 和创成式CAPP 的特点和工作原理。

答：派生式CAPP 系统的工作原理是利用成组技术的原理，将零件按几何形状及工艺相似性分类、归族，每族有一个典型样件，根据此样件建立典型工艺文件，存入工艺文件库中。

当需设计一个新的零件工艺规程时，按照其成组编码，确定所属零件族，调出典型工艺再修改。

（3分）
创成式CAPP 系统是根据具体零件通过决策逻辑，模拟工艺设计人员的决策过程，自动
产生零件需要的各个工序和加工顺序，自动提取制造知识，自动完成机床选择、工具选择、
过程的最优化。

（2分）
4．试写出CAD/CAM系统组成和系统硬件配置。

答：CAD/CAM系统是由硬件、软件和设计者组成的人机一体化系统。

硬件是CAD/CAM系统运行的基础，软件是CAD/CAM系统的核心。

（2分）
CAD/CAM系统硬件由计算机主机、外围设备、存储器、自动化生产设备及网络通信设备组成。

外围设备包括输入设备，如鼠标、键盘、扫描仪等，输出设备如显示器、打印机、绘图仪等，网络通信设备包括网卡、集线器、路由器、中继器、网桥及网络线等。

（3分）5．简述各种数控编程的方法和原理。

答：（1）手工编程，从工艺分析、数值计算，直到数控程序的试切修改均由人工完成。

（1分）（2）数控语言自动编程，编程人员根据零件图样和加工工艺要求，运用专用的数控语言编制零件数控加工源程序，接着将源程序输入计算机，经过编译系统的编译，将之翻译成目标程序；然后系统根据目标程序进行刀具轨迹计算，生成中性的刀位文件（Cutter Location Data File）；最后，系统根据具体数控机床所要求的指令格式进行后置处理，生成零件数控加工程序。

（2分）
（3）CAD/CAM系统自动编程，又称为图形交互自动编程，利用CAD模块生成的几何图形，采用人机交互的对话方式，在计算机屏幕上指定被加工部位，输入相应的加工参数，计算机便可自动进行必要的数学处理并编制出数控加工程序，同时在屏幕上动态显示出刀具的加工轨迹。

（2分）
五、读程题（15分）
给出下面的AutoLisp程序运行结果，要求用图形表示，并标注相应尺寸参数。

feature b
(defun c:featureb ( )
(setq p0 (polar p0 alf c))
(setq b (getdist p0 "\n shaft length:"))
(setq p2 (polar p0 (+ (* 0.5 pi) alf) (* 0.5 d)))
(setq p1 (polar p2 alf b) )
(setq p3 (polar p2 (+ (* 1.5 pi) alf) d))
(setq p4 (polar p3 alf b))
(command "line"p1 p2 p3 p4 "")
)
（绘出正确图形得10分，尺寸标注正确再得5分）
六、分析计算题（15分）
求o-xy平面内4点1（0，0），2（1，1），3（2.5，1.5），4（3，0）确定的贝塞尔曲线。

已知贝塞尔曲线一般表达式P(t)=∑B i,n(t)Qi (0≤t ≤1)，基函数Bi,n(t)= n! t i(1-t)n-i /i!(n-i)!
(i = 0，1，2，⋯⋯，n)
解:当n=3时，B0,3(t)= (1-t)3 （2分）
B1,3(t)= 3t(1-t)2 （2分）
B2,3(t)= 3t2(1-t)（2分）
B3,3(t)= t3(1-t)0=t3 （2分）
则曲线表达式为x= (1-t)3﹡0+3t(1-t)2﹡1+ 3t2(1-t)﹡2.5+ t3﹡3
y=(1-t)3﹡0+3t(1-t)2﹡1+ 3t2(1-t)﹡1.5+ t3﹡0 (0<t<1)
（4分）
最终结果：x=-1.5t3+1.5t2+3t
y=-1.5t3-1.5t2+3t (0<t<1) （3分）。