cadcam技术基础考点简要

第一章1.CAD/CAM技术主要包括哪些技术？计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD), 计算机辅助工程分析(Computer Aided Engineering，CAE), 计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning，CAPP), 计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing，CAM)2.产品的整个生产过程包含哪些环节？整个过程包括产品设计、工艺设计、加工检测和装配调试等过程3.CAD/CAM系统具有哪些基本功能？(1) 人机交互功能。

(2) 存储功能。

(3) 图形显示功能。

(4) 输入/输出功能。

4. CAD/CAM技术的硬件组成、软件组成。

CAD/CAM系统的硬件主要由主机、存储器、输入设备、输出设备、显示器及网络通信设备等组成。

系统软件、支撑软件和应用软件。

5. CAD/CAM技术的发展趋势。

CAD/CAM技术还在发展中，发展趋势主要体现在集成化、智能化、网络化、标准化、虚拟化、绿色化等方面。

6.简称的中文含义：CAD、CAM、CAE、CAPP。

第二章1.工程数据的计算机处理方法。

答：（1）工程数据的程序化处理。

工程数据的程序化处理是指在应用程序内部对数表、线图等进行查寻、处理和计算。

程序化适合于需要经常使用而共享度要求又不是很高的情况，例如，工程数据中的数表、有公式的线图以及经验公式等。

（2）工程数据的文件化处理。

工程数据的文件化处理是指将工程数据以一定的格式存放于文件中，在使用时程序打开文件并进行查询等操作。

将工程数据进行文件化处理，不仅可使程序简练，还可使数表与应用程序分离，实现一个数表文件供多个应用程序调用，增强数据管理的安全性，提高数据系统的可维护性。

根据数据类型的不同，工程数据文件通常采用两种类型的文件：文本文件和数据文件。

（3）工程数据的解析化处理。

工程数据的解析化处理是指将那些数据间有某种联系或函数关系的列表或线图，采用公式化的方式进行描述，从而实现非离散数据的查寻。

数据的解析化处理可以保证工程数据的连续性，减小数据误差，并节省存储空间、提高计算机的处理速度。

工程数据的解析化处理主要有函数插值和数据拟合两种方式（4）工程数据的数据库管理。

数据库系统可有效地管理所有产品设计和制造的数据信息，实现数据的共享，保持程序和数据的独立性，保证数据的完整性和安全性。

2.工程数据的程序化处理。

答：a 数表的程序化处理。

数表的程序化就是用程序完整、准确地描述不同函数关系的数表，以便在运行过程中迅速有效地检索和使用数表中的数据。

b 线图的程序化处理。

3.工程数据文件的类型。

答：文本文件和数据文件。

4.工程数据的类型。

答：可分为以下类型：(1) 通用基础数据。

(2) 设计产品数据。

(3) 工艺加工数据。

(4) 管理信息数据。

5.线性插值、抛物线插值。

答： (1)线性插值又称为一元函数插值或两点插值。

根据插值点x值选取两个相邻的自变量xi与xi＋1，为简便起见，可将这两自变量设定为x1和x2，并满足条件x1≤x≤x2。

过(x1,y1)、(x2,y2)两结点连线的直线代替原来的函数f (x)。

（2）线性插值只利用了两个结点(x1,y1)、(x2,y2)上的信息，因此精度很低。

若给定三个结点xi-1、xi与xi＋1，同样简化为x1、x2、x3，其对应函数值为y1、y2、y3，则与线性插值类似，可构造出相应的二次多项式y= g2(x)并使其满足：显然，此方程式是一个不超过二次的多项式，称为二次插值。

二次插值又称三点插值、抛物线插值。

6.最小二乘法的基本步骤。

答：其基本处理步骤是：(1) 在坐标纸上标出列表函数各结点数据，并根据其趋势绘出大致的曲线；(2) 根据曲线确定近似的拟合函数类型，拟合函数可分为代数多项式、对数函数、指数函数等；(3) 用最小二乘法原理确定函数中的待定系数。

7.简称的中文含义：DBMS、PDM。

答：DBMS：数据库管理系统(DBMS)DBMS是数据库的核心。

DBMS通常由以下三部分组成，即数据描述语言(DDL)及其翻译程序、数据操纵语言(DML)及其编译程序、数据库管理例行程序(DBMR)。

PDM：产品数据管理(Production Data Management，PDM)技术是以产品数据的管理为核心，通过计算机网络和数据库技术把企业生产过程中所有与产品相关的信息和过程集成管理的技术。

第三章1. 图形的表示有两种方法：一是点阵法，点阵法图素所描述的图形称做图样。

二是参数法，参数法所描述的图形又称矢量图形。

计算机屏幕显示的图形就是图样，而现在CAD/CAM系统中计算机内部在描述或存储几何形体时通常采用矢量图形。

2. 图形的生成方法。

答：主要有以下五种：（1）．轮廓线法。

所谓轮廓线法，就是将物体上的点与线条在计算机上逐一绘出，得到该物体的图形。

（2）参数化法。

参数化法是首先建立图形与尺寸参数的约束关系，每个可变的尺寸参数用待标变量表示，并赋予一个默认值。

（3）．图形元素拼合法。

图形元素拼合法(简称图元拼合法)类似于一种搭积木的方法。

将各种常用的、带有某种特定专业含义的图形元素存储建库，设计绘图时，根据需要调用合适的图形元素加以拼合。

图形元素拼合法要以参数化法为基础，每一个图形元素实际上就是一个小参数化图形。

（4）．尺寸驱动法。

尺寸驱动法给操作者极大的自由，首先按设计者的意图，大致绘制图形，然后根据产品结构形状需要，添加尺寸和形位约束。

（5）三维实体投影法。

3. 二维、三维图形几何变换：平移、旋转、比例、对称、错切和组合变换矩阵。

P374. 三维图形的投影变换矩阵：三视图，轴测图。

P515. 常用的消隐算法。

答：主要包括画家算法、Z缓冲区算法、扫描线算法、区域采样算法等第四章1.建模技术的基础知识。

几何建模的基础知识主要包括几何信息、拓扑信息、非几何信息、形体的表示、正则集合运算、欧拉检验公式等内容。

2.常用建模方法。

(1) 二维表示法，用于平面物体；(2) 简单形式的三维表示法，由二维轮廓线延伸成简单形式的三维模型；(3) 三维表示法，可以描述完整的、复杂形状的三维模型。

3.建模技术的应用。

建模技术在CAD/CAM中应用于设计、生成图形、生产制造与装配等工作环节。

4.几何建模（线框建模、表面建模、实体建模）的基本方法（原理）、数据结构。

(1)利用基本线素来定义工程目标的棱线部分而构成立体框架图的过程称为线框建模。

线框建模的数据结构是表结构。

(2) 表面建模是将物体分解为组成物体的表面、边线和顶点，用顶点、边线和表面的有限集合来表示和建立物体的计算机内部模型。

(3) 通过定义基本体素，利用体素的集合运算或基本变形操作建立三维立体的过程称为实体建模5.实体的生产方法体素法和扫描法。

6.实体模型的计算机表示方法。

计算机内部定义实体的方法很多，常用的有边界表示法(Boundary Representation，B-Rep)、结构实体表示法(Constructive Solid Geometry，CSG)、单元分解法、扫描变换法等。

7.特征建模的的基本方法（原理）。

特征的表达主要包括两方面的内容：一是表达几何形状的信息，二是表达属性或非几何信息。

根据几何形状信息和属性在数据结构中的关系，特征表达可分为集成表达模式与分离模式两种模式。

集成表达模式是将属性信息与几何形状信息集成地表达在同一内部数据结构中。

分离模式是将属性信息表达在外部的，与几何形状模型分离的外部结构中。

8.形状特征的分类。

9.特征间的关系。

(1) 继承关系。

(2) 邻接关系。

(3) 从属关系。

(4) 引用关系。

10. 装配模型的表示。

1．部件2．根部件3．基部件4．子装配体5.爆炸图6．装配树11.零部件自由度。

零部件自由度描述了零部件运动的灵活性，自由度越大，零部件运动越灵活。

在三维空间中，一个自由零件的自由度是六个，即三个绕坐标轴旋转的转动自由度和三个沿坐标轴移动的移动自由度。

12.装配约束的种类、装配建模两种方法。

种类(1) 贴合约束：(2) 对齐约束：(3) 平行约束：(4)垂直约束：(5)相切约束：(6) 距离约束装配建模两种方法：自下而上的设计方法和自上而下的设计方法。

13.参数化建模的基本原理。

所谓参数化就是将产品的设计要求、设计原则、设计方法和设计结果用灵活可变的参数来表示，并用约束来定义和修改产品的参数化模型。

在产品的参数化模型中，零件的尺寸不是用具体和确定的数值来表示，而是用相应的关系式或是用某种根据设计对象的工程原理而建立起来的用于求解设计参数的方程式来表示。

14.尺寸标注线。

尺寸标注线可以看成一个有向线段，上面标注的内容就是参数名，其方向反映了几何数据的变动趋势，长短反映了参数值，这样就建立了几何实体和参数间的联系。

15.约束联动。

在二维情况下，一个点有两个自由度，需要两个约束条件来确定其位置。

如果采用参数驱动机制就要标注两个尺寸线，或者若该点的约束之间存在某种关系，或与其他点的约束有关系，只需一个约束或可由其他点来确定。

对于一条线段，可由两个点确定，也可由一个点、一个角度和一个距离来决定，共四个自由度，需要四个约束条件。

如果能确定这些约束之间的相关关系，就可以任意控制这条线段的变化：旋转或平移，或者更复杂的复合变化。

圆或圆弧也可如此。

把这种通过约束关系实现的驱动方法称为约束联动16.参数化建模的基本原理。

通过将模型参数化，优化过程中不断对其进行迭代而求出最佳解。

参数化建模是参数（变量）而不是数字建立和分析的模型，通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型17.变量化设计的主要方法。

目前，变量化设计的主要方法有整体求解法、局部作图法、几何推理法和辅助线作图法。

18.行为特征建模技术的概念。

它将CAE技术与CAD建模融于一体，理性地确定产品形状、结构、材料等各种细节。

产品设计过程就是寻求如何从行为特征到几何特征、材料特征和工艺特征的映射，它采用工程分析评价方法将参数化技术和特征技术相关联，从而驱动设计。

第六章1.简称的中文含义：CIMS、GT。

CIMS是英文Computer Integrated Manufacturing Systems或contemporary 的缩写，直译就是计算机/现代集成制造系统。

成组技术(Group Technology，GT)2.成组技术的定义。

将许多各不相同，但又具有相似信息的事物，按照一定的准则分类成组，使若干种事物能够采用统一的解决方法，以达到节省精力、时间和费用的目的。

3.零件的相似性。

不同的机械类产品，尽管其用途和功能各不相同，然而每种产品中所包含的零件类型存在着一定的规律。

4.分类编码系统的结构及信息容量的计算。