CADCAM考题参考

试卷答案及评分标准

《CAD/CAM技术》课程样卷一

一、名词解释（15分）

1、PDM：产品数据管理，是一门管理所有与产品相关的数据和相关过程的技术。它能有效地将产品数据从概念设计、计算分析、详细设计、工艺流程设计、加工制造、销售维

护至产品消亡整个生命周期内及其各阶段的相关数据，按照一定的数学模式加以定

义、组织和管理，使产品数据在其整个生命周期内保持一致、最新、共享及安全。

2、计算机图形学：利用计算机系统产生、操作、处理图形对象的学科，图形对象可能是矢量图形也可能是点阵图形

3、几何信息：一般是指一个物体在三维欧氏空间中的形状、位置和大小。具体地说，几何信息包括有关点、线、面、体的信息

4、CAPP：计算机辅助工艺设计，是以计算机为辅助手段，解决产品制造过程中存在的有关材料、工装、过程等工艺问题，它是CAD和CAM之间的过渡环节，具体描述了产品在整

个生产过程中（包括零件加工、产品装配等）相关的条件和过程，是产品制造必不可

少的重要组成部分。

5、逆向工程：又称反求技术或逆向设计，是将已有产品模型（实物模型）转化为工

程设计模型和概念模型，并在此基础上解剖、深化和再创造的一系

列分析方法和应用技术的组合，可有效改善技术水平，提高生产率，增强产品竞争力，是消化、吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的重要手段

评分标准：一个小题的分值为3分，在每一个小题中，按照知识点给分。

二、填空（20分）。

1、随着CAD技术的普及应用越来越广泛，越来越深入，CAD技术正向着开放、集成、智能

标准化和的方向发展。，也是各类应用软件的基础。从功能上可将支撑软件、2支撑软件是CAD/CAM软件系统的重要组成划分为自动绘图、几何造型、工程分析与计算、仿真与模拟、专用设备控制程序生成、集成与管理

等几种类型。1．

3、目前已经发明了许多不同类型的消隐算法，它们一般依据以下几种基本算法原理：包含性

可见性检验、求交运算等。、投影变换检验、深度检验、

软件的有限元分析程序系统主要由：前置处理程序、主分析程序和后置处理以及用户界面、4、CAE

数据管理系统与数据库、共享的基础算法等组成。

扫描面5、常用曲面构造方法有：线性拉伸面、直纹面、旋转面、。

。扫描法实体生成方法有：体素法、

和几何特征图形语言文字描述法、CAPP系统零件信息的描述主要方法有：数字编码描述法、6

采用人机交互方式输入

零件的各种信息，一描述法等。常用的零件信息输入方式有两种：一种是

种是通过与，从CAD CAD系统的集成系统中直接提取零件的几何信息和技术信息。

、一般来说，数控编程过程主要包括：分析零件图样、工艺处理、数学处理、编写程序单、数控7

程序输入及程序检验。、逆向工程的核心包括了以下四个步骤：8零件原型的数字化从测量数据中提取零件原型的、

模型的检验与修正模型的构建几何特征、零件原型CAD。和CAD

分，如果学生的答案与标准答案不一致，但本质意思正确也应该评分标准：一个空格的分值为0.5给分。

14分）三、计算题（

x+y+2=0求平面图形对一般位置直线写出变换过程)的对称变换的变换矩阵(

x+y+2=0Y

答：1.先将直线沿X轴右移两格

T1=[100;010;201]

X

2.先将直线沿逆时针旋转45°

T2=[cos45sin450;-sin45cos450;0 01]

3.将图形上的点沿y轴对称

2．

T3=[-100;010;001]

4.将直线沿顺时针选转45°

T4=[cos(-45)sin(-45)0;-sin(-45)cos(-45)0;001]

5.再将直线沿-X方向移动移两格

T5=[100;010;-201]

6.总的变换矩阵为

T=T1*T2*T3*T4*T5

7.T=[010；100；-221]

评分标准：按步骤给分。

四、简答题（30分）

1、简述CAD/CAM软件系统的基本组成。

答：根据CAD/CAM系统中执行的任务及服务对象的不同，可将软件系统分为三个层次，即

系统软件、支撑软件和应用软件。

2、试述图形裁剪技术的原理和线段裁剪的种类。

答：图形都是由点组成的，点的裁剪是基础。可以用一对简单的不等式，来判断图形上的点(,)是否位于窗口内。设矩形窗口的四条边界线是=,=,=,=，不等式组yyyxyxxxyx2112为≤≤y≤yyxx≤x2211凡符合上述不等式组的点，是可见图形点，不符合的，是不可见图形点。线段裁剪算法有矢量裁剪法、编码裁剪法、中点分割裁剪法等

3、比较边界表示法与构造立体几何法在描述同一物体时的区别和特点。

答：边界表示法强调实体外表的细节，详细记录了构成物体的所有几何元素的几何信息和相互之间连接关系的拓扑信息，将面、边界、顶点的信息分层记录，建立层与层之间的联系。边界表示法的核心是面，因而对几何体的整体描述能力相对较差，无法提供关于实体生成过程的信息

构造立体几何法优点是：形体结构清楚，表达形式直观，便于用户接受，且数据记录简练。缺点是数据记录过于简单，在对实体进行显示和分析操作时，需要实时进行大量的重复求交计算，降低了系统的工作效率；此外，不便表达具有自由曲面边界的实体。

4、给出CAE的定义，用CAE可解决哪些工程问题？

3．

答：计算机辅助工程（CAE），是以现代计算力学为基础、计算机仿真为手段的工程分析技术，是实现产品优化设计的重要技术。CAE技术主要包括有限元法FEM（Finite Element Method）、边

界元法BEM（Boundary Element Method）、运动机构分析、气动或流场分析、电路设计和磁场分析

等。

工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学／运动学仿真等是计算机辅助工

程分析的主要内容。

5、总结归纳逆向工程的基本过程。逆向工程的作用有哪些？

答：逆向工程流程图

逆向工程大致应用在以下几种情况：

（1）在缺少设计文档以及没有CAD模型的情况下，对零件原型进行测量，形成零件的设计图纸或CAD模型，并以此为依据生成数控加工的NC代码，加工复制零件。

（2）设计需要通过实验测试才能定型的零件模型，通常采用逆向工程的方法。

（3）在美观设计特别重要的领域。

（4）由于近年来对模具制作时间、造型与精度要求日益严格，采用单一CAD系统顺向进行模具设计制作，不再是唯一有效的处理手段，利用日渐成熟的逆向工程技术可加快交货进度并提高制

作精度，因此各类模具加工企业皆积极引入逆向技术。

（5）另一个重要的应用，如修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等，此时不需要对整个零件原型进行复制，而是借助逆向工程技术抽取零件原型的设计思想，指导新的设计。这是由实物

逆向推理出设计思想的一种渐近过程。

6、CAD/CAM集成系统通常有哪些方法？

答：CAD／CAM系统的集成方案主要有以下几种：

1）通过专用数据接口实现集成

2）利用数据交换标准格式接口文件实现集成

3）基于统一产品模型和数据库的集成

4）基于特征面向并行工程的设计与制造集成方法

评分标准：每小题为5分，按照知识要点给分。