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1、哈尔滨工业大学2005至 2006 学年第一学期 CAD 和 CAM 技术基础期末考试试题1.简要分析目前 CAD/CAM 技术应用中存在的问题 至少列举 3 个存在的问题，目前 CAD/CAM 发展中针对这些问题开展的研究工作有哪些？7 分2.举例说明近年来用于CAD/CAM 三种新的输入设备，并说明其适用范围。8 分3.简要你使用 EdgeCAM 软件的感受，举例说明其基本操作步骤(10分)4.简要分析 CAD/CAM 支撑软件的基本组成和功能10分。5.在 CAD/CAM 常用的数据结构中，通常采用定长和不定长两种存储结构存出树状逻辑结构的数据，试举例说明其原理和有缺点要求画出所举例子的
2、逻辑结构和存贮结构图10 分6.简述 CAD/CAM 集成的主要方法 10 分7.以图 1 所示得立方体为例，说明实体造型的基本原理，画出数据的逻辑结构图，列出其几何信息表、拓扑关系表。15 分8.简述 CSG 实体建模的基本原理，并用图 2 所示的零件为例加以具体说明，画出 CSG 树，写出运算表达式。15 分9.已知如题图 3 所示的单位立方体，现有一空间平面为：，试推导该立方体对称变换矩阵。15 分。哈尔滨工业大学2005-2006 学年第一学期 CAD/CAM 技术基础期末考试试题答案1.简要分析目前 CAD/CAM 技术应用中存在的问题 至少列举 3 个存在的问题，目前CAD/CAM
3、 发展中针对这些问题开展的研究工作有哪些？7分答案要点存在的主要问题(3)功能的完善和水平的提高、CAD/CAM 概念的拓展和工作环境的的改进三个方面。针对这些问题展开的研究工作(4)1支持 TOP-DOWN的 CAD/CAM 技术2支持 DFX的 CAD/CAM 技术3智能 CAD/CAM 技术4并行工程5虚拟制造技术6电脑集成制造技术7支持异地设计制造的CAD/CAM 技术2.举例说明近年来用于CAD/CAM 三种新的输入设备，并说明其适用范围。8 分答案要点考生可从位置传感器、数据手套、触摸屏、语音输入设备、扫描输入设备、三维鼠标和操纵杆等设备中选择三个加以说明。如：(1)位置传感器：用
4、于检测和确定浏览者的位置和方向，通常用于应用虚拟现实技术的 CAD/CAM 系统。(2)数据手套：用于计算人手的位置和方向，从而可以实时生成手与物体接近或软里的图像，通常用于应用虚拟现实系统。(3)触摸屏：用于显示面板，利用触摸技术，手指直接点击，直观方便，不易出错。(说明：答出两条，给6 分，答出三条，给总分值8 分)3.简要你使用 EdgeCAM 软件的感受，举例说明其基本操作步骤(10分)答案要点使用 EdgeCAM 软件的感受(3)A)操作容易，掌握快；B)功能全；C)仿真结果直观。(说明：此答案仅供参考，可根据实际情况给分)基本操作步骤(7)A)打开或设计工件模型；B)工艺分析；C)
5、进入加工环境；D)选择或生成刀具；E)选择刀具路径生成方法，确定工艺参数；文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U
6、3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10
7、 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4
8、S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1
9、 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K1
10、0S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X
11、3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3学习文档仅供参考F)生成刀具轨迹，进行仿真；G)如有必要，重复步骤D)F);H)生成数控程序。
12、(说明：假设有 B、D、E、F 步骤，可给总分值)4.简要分析 CAD/CAM 支撑软件的基本组成和功能10分。答案要点基本组成包括：(4)基本图形资源与自动绘图、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、集成与管理六大部分。基本功能：(6)(1)基本图形资源软件是根据各种图形标准或标准实现的软件包，大多是供应用程序调用的图形子程序包或函数库，支持不同专业的应用图形软件开发，具有基本图形元素绘制、图形几何运算等功能。自动绘图软件主要解决零件图的详细设计问题，输出符合工程要求的零件图或装配图。(2)几何建模软件为用户提供了一个完整、准确的描述和显示三维几何形状的方法和工具。(3
13、)工程计算与分析软件包括基本物理机械量的计算、基本力学参数计算、有限元分析、产品装配公差分析、机构运动学仿真、动力学分析等。(4)仿真与模拟软件是建立真实系统的电脑模型，利用模型来分析系统的行为，以预测产品的性能、产品的制造过程和可制造性。(5)专用设备控制程序生成软件用于生成相应设备控制程序，用来驱动和控制某些生产和专用设备。(6)管理与集成软件用来有效管理CAD/CAM 系统中大量的产品及其零部件、设计数据资料和文档，以提高资源的利用率和工作效率。5.在 CAD/CAM 常用的数据结构中，通常采用定长和不定长两种存储结构存出树状逻辑结构的数据，试举例说明其原理和有缺点画出逻辑结构和存贮结构
14、图 10 分答题要点(1)定长方式优缺点(2)每个结点位数相同，即长度相同，每个地址指针指向下级子树，这种方式造成存储量大，空间浪费，但由于连续存储，查找速度快。(2)不定长方式优缺点(2)这种方式每个结点占用的位数由下级子树的结构决定，子树的度数大，则占用位数多，度数小，则占用位数少。该方式空间定义灵活，可节省存储空间。文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3
15、J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10
16、HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S
17、7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1
18、ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10
19、S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3
20、文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:C
21、I5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3(3)举例说明(6)逻辑结构定长结构不定长结构6.简述 CAD/CAM 集成的主要方法 10 分答案要点CAD/CAM 系统的集成方法主要包括如下几种：(1)基于专用接口的 CAD/CAM 集成。以标准数据格式作为系统集成的接口，各应用系统只要能够按照标准格式输入/输出，就可集成到一起。2(2)基于 STEP的 CAD/CAM 集成。STEP 标准提供了一种不依赖于具体系统中型机制，它规定了产品设计、开发、制造，甚至于产品全部生命周期中所包
22、含的诸如产品形状、材料、加工方法、组装分解顺序、检验测试等必要的信息定义和数据交换的外部描述，其目标是希望完整表达产品生命周期各阶段的数据，它具有支持广泛的应用领域，独立于任何具体的 CAX系统，完整表示产品数据等优点。2(3)基于数据库的 CAD/CAM 集成。由于工程数据库在存储管理大量复杂数据方面具有独到之处，使得以工程数据库为核心的CAD/CAM 集成系统的到了广泛应用。工程数据库一般包括：全局数据和局部数据的管理、相关标准及标准件库、参数化图库、刀具库、切削用量数据库、工艺知识库、数据代码库等。3(4)基于 PDM 的 CAD/CAM 集成。应用产品数据管理的主要目的是为了解决大量工
23、程图纸及技术资料的电子文档管理、材料明细表、工程文档的继承、工程变更请求、指令的跟踪管理等方面的问题，PDM 已成为 CAD/CAM 集成方面的一项不可缺少的关键技术。应用 PDM 即可实现 CAD/CAM 的内部集成，如 CAD、CAM、CAPP 系统之间的集成，又可实现CAD/CAM 系统与外部系统之间的集成，如与MRP 系统之间的集成。37.以图 1 所示得立方体为例，说明实体造型的基本原理，画出数据的逻辑结构图，列出其几何信息表、拓扑关系表。15 分文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9
24、G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3
25、K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M
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27、码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A
28、5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q
29、10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4
30、O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3学习文档仅供参考答案要点1)实体造型的基本原理 3：A)采用面的法向矢量确定实体的内外侧。为了电脑能够识别外表的矢量方向，将组成外表的封闭边定义为有向边，并确定每条边的方向；B)利用几何拓扑关系中的棱边与面的相邻关系,确定边的左外表和右外表；C)通过记录构成物体的点、线、面、体的几何信息和拓扑信息来描述物
31、体。2)有顶点、向边、面定义图(3);3)逻辑结构图(3)；4)顶点表(3)；5)棱边表(3)；6)面表(3)；说明：顶点表、棱边表、面表只取其中两个。8.简述 CSG 实体建模的基本原理，并用图 2 所示的零件为例加以具体说明，画出 CSG 树，写出运算表达式。15 分图 2 答案要点8.1 CSG基本原理CSG 建模的基本原理是将复杂的集合体分解成许多简单体素，通过布尔运算将这些简单体素组合来生成实体模型。8.2 CSG树和表达式文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M8X3文档编码:CI5A5U3J6Q10 HO4O4S7S9G1 ZY3K10S6M
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