《机械CAD/CAM》期末复习题⼀、单项选择题
1. ⼆叉树的遍历⽅式中，先右后左的⽅式不包括是( A )。A. DLRB. RDLC. RLDD. DRL
2．（*20（-5 2））的运⾏结果为（ C ）。A.10B.30C.60D.50
3．近⼀、⼆⼗年，机械⼯业取得巨⼤进步的特点是采⽤了（ D ）。A.劳动密集型⽣产⼒B.流⽔⽣产线C.⼤量⽣产⼒
D.电⼦技术及其控制技术
4. 下列各项中，不属于CAM⼯作范畴的内容是( C )。A.⽣产过程管理B.加⼯控制C.应⼒、应变分析D.质量控制
5. 当前应⽤得最普遍的⼀种CAD型式是( D )。A.检索型CADB.⾃动型CADC.⼈⼯型CADD.交互型CAD
6. 在CAD/CAM系统中，( C )是加接CAD、CAM的纽带。A.CAEB.CAGC.CAPPD.CAQ
7.在数控机床CNC系统组成中,核⼼部分为( C )。A.输⼊输出设备
B.PLC
http://www.doczj.com/doc/bb087724aaea998fcc220edf.html C装置D.伺服机构
8.在派⽣式CAPP系统中利⽤分类编码进⾏零件分类成组的主要依据是（ B ）。A．零件的材料B．特征矩阵C．典型⼯艺D．零件的种类9. .交互型CAD系统( B )。A.不需要设计⼈员⼲预B.需要设计⼈员⼲预C.不需要CAM⼲预D.需要CAM⼲预
10．计算机辅助制造进⾏的内容有( A )。A.进⾏过程控制及数控加⼯B.CADC.⼯程分析D.机床调整
11．CIMS所研究的对象是( D )。A.产品B.零件C.典型样件
D.⼀个车间或⼀个企业
12．计算机辅助制造应具有的主要特性是( A )。A.适应性、灵活性、⾼效率等B.准确性、耐久性等C.系统性、继承性等D.知识性、趣味性等
13．CIMS系统的各个⼦系统的联系不包括( D )。A. 数据联系B. 决策联系C. 组织联系D. 信息传输联系
14．在AotuLISP中，(car(11StXy 2))的运算结果为( B )。A. xB.yC. z
D. (yz)
15．决策树⼜叫判定树，它不包括( B )。A. 根B. ⼲C. 分枝D. 节点
16．⼆叉树的遍历⽅式中，先右后左的⽅式不包括是( A )。A. DLRB. RDLC. RLDD. DRL
17．语句(substr(“AutoCADg 3))的执⾏结果是( D )。A. AutB. CADC. oCAD. uto
18．在派⽣式CAPP系统中利⽤分类编码进⾏零件分类成组的主要依据是（B ）。A．零件的材料B．特征矩阵C．典型⼯艺D．零件的种类
19．在CIMS中，物料需求计划简称为（A ）。A．MRPB．MAP1.0C．MRP-ⅡD．MRP-Ⅲ
20.（*20 （＋5 2 ））的运⾏结果为（ C ）。A．10B．60C．140D．100
21.下述CAD/CAM过程的操作中，属于CAD的范畴的是（ D ）。A．CAPPB．CIMSC．FMSD．⼏何造型
22.数据元素之间存储顺序与逻辑顺序⼀致的数据结构为（ A ）。A．线性表
B．树C．⼆叉树D．图
23.在对话框构件中，按钮构件为（ B ）。A．toggleB．buttonC．imageD．slider
24.列表框包括六个属性，下列不属于列表框的属性是( B )。Ａ．label Ｂ.edit-limitC．list D. tabs⼆、填空题
1.软件开发的步骤主要有软件分析阶段、设计阶段、实现阶段与维护阶段。2. 数控技术是⽤数字化信息对机床的运动及其加⼯过程进⾏控制的⼀种技术。3.CAPP系统⼀般分为检索式、派⽣式和创成式3种系统。
4. 零件程序是按⼀定的格式并以代码的形式编制的，它是机床操作者与系统之间进⾏⼈机联系的纽带，通常称作零件源程序。
5. CAPP是计算机辅助设计和计算机辅助制造之间的桥梁，同时⼜是计划调度、⽣产管理等所需信息的交汇枢纽，它在计算机集成制造系统中占有重要的地位。
6. 数据库是存储、关联数据的集合, 数据库管理系统是数据库的核⼼部分，是⽤户与数据库之间的接⼝。三、名词解释
1. 计算机辅助⼯艺过程设计(CAPP)2. 数字控制（NC）3. 零件程序4. 后置处理程序5. 数控技术6. LISP
7. 计算机数控系统（CNC系统）答案参考三、名词解释题
1. 计算机辅助⼯艺过程设计(CAPP):是通过向计算机输⼊被加⼯零件的⼏何信息和加⼯⼯艺信息，由计算机⾃动输出零件的⼯艺路线及⼯序内容等⼯艺⽂件的过程。
2. 数字控制（NC）：是⽤数字化信息对机床的远动及其加⼯过程进⾏控制的⼀种技术。
3. 零件程序：按⼀定的格式并以代码的形式编制的，他是机床操作者与系统之间进⾏⼈机联系的纽带。
4.后置处理程序：将⼑具位置数据、相应的切削条件和辅助信息等处理成特定的数控系统所需要的指令和程序格式，并制成穿孔纸及打印出零件加⼯程序单。
5. 数控技术：是⽤数字化信息对机床的运动及其加⼯过程进⾏控制的⼀种技术。
6. LISP：是⼈⼯智能学科领域中⼴泛采⽤的⼀种程序设计语⾔，是⼀种计算机的表处理语⾔。
7. 计算机数控系统（CNC系统）：⽤计算机通过执⾏其存储器内的程序来完成部分或全部功能，并配有接⼝电路，伺服驱动的⼀种专⽤计算机系统。四、简答题：
1.与传统的⼯艺设计相⽐CAPP有何优点？
答：⾃动编程使⽤通⽤电⼦计算机和专⽤程序设计语⾔，⾃动进⾏运算和编制指令，速度快，但需要相应的设备。⼿⼯编程使⽤⼀般的计算⼯具，以各种数学⽅法⼈⼯进⾏运算和编制指令，速度慢。⼿⼯编程⽅法⽐较简单，容易掌握，适应性较⼤，但⼿续⽐较繁琐，易于出错。
2.简述在AutoCAD系统中⼀个标准件图形库的开发步骤。答：步骤如下：
建⽴标准件种类和参数数据库和数据⽂件；编写对话框和驱动程序；
利⽤AutoLISP语⾔编写参数化绘图程序；在AutoCAD下拉菜单中建⽴⼦菜单；
通过国标号和尺⼨参数关键字在数据⽂件中检索标准件结构参数；使⽤菜单或命令调⽤AutoLISP参数化绘图程序，完成图样绘制；3.简述数据、数据结构、数据类型的概念。
答：数据是描述客观事物的数字、字符及所有能输⼊到计算机并可被计算机接受和处理的各种符号的集合。数据结构⼀般指数据的逻辑结构，它仅考虑数据之间的逻辑关系、独⽴于数据的存储介质。数据类型是程序设计语⾔确定变量所具有的种类。4.简述数控机床的特点及其组成部分。
答：数控机床具有对加⼯对象适应性强、⾃动化程度⾼、加⼯精度⾼且加⼯质量稳定、⽣产效率⾼、易于建⽴计算机通讯⽹络等特点。主要组成有：主机、CNC装置、驱动装置、辅助装置、编程机及其附属设备。5.派⽣式CAPP系统与创成式CAPP系统的⼯作原理有何不同？
答：派⽣法是以对标准⼯艺规程的检索和修改为基础，⽽标准⼯艺是由有经验的⼯艺⼈员制订的。设计新零件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。
创成法是由计算机软件系统，根据输⼊的或直接从cad系统获得的零件信息，依靠系统中的⼯艺数据和各种⼯艺决策⾃动设计出⼯艺规程。
6.简述CAD/CAM系统主要硬件配置及其特点。
答：CAD/CAM系统硬件配置⼤致有4类：主机系统、成套系统、超级微型机CAD⼯作站与个⼈计算机CAD⼯作站。其中主机系统主要⽤于分析计算、数据处理，⽽超微型机CAD⼯作站和PC CAD则具有较好的交互功能。机械CAD/CAM技术复习题
1.什么是CAD？什么是CAM？什么是CAD/CAM集成？
计算机辅助设计计算机辅助制造CAD/CAM集成实质：在CAD、CAPP、CAM各模块之间形成相互信息的⾃动传递和转化2.CAD/CAM集成就是将基于信息技术的资源及应⽤聚集成⼀个协同⼯作的整体，包含功能交互、信息
共享以及数据通信三个⽅⾯的管理与控制。其实质是在CAD、CAE、CAPP、CAM各模块之间形成相互信息的⾃动传递和转化。
3.CAD/CAM硬件有哪些类型？各有什么特点？
CAD/CAM硬件主要是由主机、存储器、输⼊设备、输出设备、显⽰器及⽹络通信设备等组成。4.CAD/CAM的集成⽅案有哪⼏种？a．通过专⽤数据接⼝实现集成
b. 利⽤数据交换标准格式接⼝⽂件实现集成c. 基于统⼀产品模型和数据库的集成
d. 基于特征⾯向并⾏⼯程的设计与制造集成⽅法
5.CAD/CAM系统根据所采⽤的计算机类型可分为哪⼏类？主机型、成套系统、个⼈⼯作站、个⼈机系统。
6.分布式CAD/CAM系统⽹络上结点的分布形式有总线型、树形、环形、星形分布7.现⾏的数据库系统中，常⽤的数据模型有哪⼏种？层次模型、关系模型、⽹状模型。8.⽬前计算机辅助数控编程的⽅法哪⼏种？⼿⼯编程和⾃动编程
9.CAD/CAM系统由哪两部分构成？硬件部分、软件部分。
10.不同CAD/CAM系统之间进⾏信息交换的格式有哪⼏种？CGM、IGES、STEP、STL、PARA、SOLID
11.数据库管理系统的抽象层次有外模式、内模式和概念模式。
12.设计数据或资料的计算机常⽤处理⽅法有数组化、公式化、⽂件化、数据库。13.零件的信息包括拓扑信息、⼏何信息和⾮⼏何信息。
14.数据结构包含哪三个内容？数据的逻辑结构有⼏⼤类？各类的特点是什么？
15.根据设计⼈员介⼊系统的程度来分，应⽤软件可以分为交互型、⾃动型、检索型和智能型
16.机器的组成可以表⽰成树结构，这是对机器的⼀种层次描述。描述机器的计算机装配模型也可以表⽰成这种层次关系——装配树，试画出减速器的装配树。17.⼆维的基本的图形变换有哪些？
⽐例变换、对称变换、旋转变换、错切变换、透视变换、等⽐变换。18.求正⽅形ABCD关于直线ax+by+c=0对称的组合变换矩阵课本P70页例题
19.当沿投影视线观察⼀个三维物体时，由于物体中各种表⾯或其它物体的遮挡，某些线段或⾯不可见，这些不可见的线段或⾯称为隐藏线或隐藏⾯。查找、确定并消除隐藏线和隐藏⾯的技术称为消隐技术20.试编写⼀个输出三维形体的正等测图的程序。
21.试⽤编码裁剪法说明两条线段的裁剪处理过程。（P94）22.计算机图形⽣成⽅法有哪些？各有什么特点？23.什么是⼏何建模？它与特征建模有什么异同点？
⼏何建模是把物体的⼏何形状转换成适合于计算机的数学描述。
24.三维建模包含:线框建模/表⾯建模/实体建模/特征建模，各⾃有其优缺点。线框建模优点：数据结构简
单，显⽰响应速度快缺点：信息不完整，图形会有⼆义性，不能消隐；表⾯建模优点：描述任意形状表⾯，便于有限元⽹格划分缺点：不包含个表⾯之间的相互关系信息；实体建模优点：信息描述完整缺点：信息量⼤，对硬件要求⾼；特征建模优点：信息描述完整，特征分类与⼯艺规程密切相缺点：对于简单的或典型的特征能识别，复杂的特征信息不能识别
25.⼏何建模为什么必须同时给出⼏何信息和拓扑信息？
只⽤⼏何信息表⽰物体并不充分，常会出现物体表⽰的⼆义性。拓扑信息不同，即使⼏何信息相同，最终构造的实体可能完全不同。所以必须给出⼏何信息和拓扑信息。
26.特征建模是⼀种建⽴在实体建模的基础上，利⽤特征的概念⾯向整个产品设计和⽣产制造过程进⾏设计的建模⽅法，它不仅包含与⽣产有关的信息，⽽且还能描述这些信息之间的关系。
27.形状特征是指具有⼀定拓扑关系的⼀组⼏何元素构成的形状实体，它对应零件的⼀个或多个功能，并能被⼀定的加⼯⽅法所形成。
28.线框建模的优点与缺点：（1）只有离散的空间线段，处理起来⽐较容易，构造模型操作简便（2）所需
信息最少，数据结构简单, 硬件的要求不⾼（3）系统的使⽤如同⼈⼯绘图的⾃然延伸，对⽤户的使⽤⽔平要求低，⽤户容易掌握。缺点：（1）线框建模构造的实体模型只有离散的边，没有边与边的关系。信息表达不完整，会使物体形状的判断产⽣多义性（2）复杂物体的线框模型⽣成需要输⼊⼤量初始数据，数据的统⼀性和有效性难以保证，加重输⼊负担。29.曲线差值就是在插值点附近选取若⼲合适的连续结点，过这些结点构造⼀个简单函数以代替原未知函数，插值点的值就作为原函数的近似值。实质是构造⼀个既简单⼜具有⾜够精度的函数。
30.什么是体素？体素的交、并、差是什么含义？就你知道的软件举例说明建模中使⽤交、并、差运算会带来哪些好处。
⽤CAD系统内部构造的基本体素的实体信息（如长⽅体、球、圆柱、圆环…）直接产⽣相应实体模型的⽅法。并集：C=A∪B=B∪A形体C包含A与B的所有点
差集：C=A-B形体C包含从A中减去A和B 共同点后的其余点交集：C=A∩B=B∩A形体C包含所有A、B共同的点
⼏何建模的集合运算理论依据集合论中的交(Intersection)、并(Union)、差(Difference)等运算，是把简单形体（体素）组合成复杂形体的⼯具
31.简述边界表⽰法的基本原理和建模过程。
边界表⽰法简称B-Rep，是通过对集合中某个⾯的平移和旋转以及指⽰点、线、⾯相互间的连接操作来表⽰空间三维实体。由于是通过描述形体的边界描述形体，⽽形体的边界就是其内部点与外部点的分界⾯，所以称为边界表⽰法
32.简述CGS表⽰法的基本原理和建模过程。
形体的CSG表⽰法是⽤⼀颗有序的⼆叉树记录实体所有的组合基本体素以及正则集合运算和集合变换的过程。33.设计资料的数据处理有哪⼏种⽅法？数组化、⽂件化、公式化。
34.⾓接触球轴承所受的径向⼒为Fr，其派⽣轴向⼒Fd如下表所⽰：
7.试编制根据轴承接触⾓计算派⽣轴向⼒的C语⾔程序。
35.⼯程数据的特点是什么？试举例⽐较⼯程数据库与⼀般数据库管理系统的不同点。（36）
36.⼯程数据库的特点：（1）采⽤结构化的模型（2）数据的独⽴性和共享性好（3）数据的冗余度低（4）数据的安全性、可靠性⾼。
37.⽬前流⾏的CAD/CAM系统有哪些？请收集有关资料，并⽐较它们的优缺点。⽬前流⾏的有：Pro/E、UG、CATIA等。常见的CAM系统有: Mastercam38.参数化设计中尺⼨驱动和变量化设计有何区别？
在变量化设计中，零件的尺⼨值改变零件的结构形状不能灵活的改变，⼀旦零件尺⼨发⽣改变，必须重新绘制其对应的⼏何模型；⽽在参数化中⼀旦某⼀零件尺⼨修改，所有的相关尺⼨就会随之更新，提⾼了设计效率。39.简述有限元法的基本原理。
有限元基于固体流动的变分原理，把⼀个原来连续的物体剖分成有限个数的单元体，单元体相互在有线个节点上连接，承受等效的节点载荷。计算求解时先按照平衡条件进⾏分析，然后根据变形协调条
件把这些单元重新组合起来，使其成为⼀个组合体，然后再进⾏求解。由于剖分单元的个数有限，故此⽅法称为有限单元法。40.什么是优化设计？其主要⼯作是什么？
优化设计是现代设计⽅法的重要内容之⼀，它以数学规划为理论基础，以计算机和应⽤软件为⼯具，在充分考虑多种设计约束的前提下，寻求满⾜⽬标的最佳设计。
优化设计要解决的关键问题有两个，⼀是建⽴⼯程问题优化设计的数学模型，即确定优化设计三要素：⽬标函数、约束条件和设计变量；⽽是选择合适的优化⽅法。
41.如何描述优化设计的数学模型？建⽴优化设计数学模型的步骤是什么？数学模型可描述为：求X=（x1,x2,…，x n）
使minF(X)满⾜约束条件g i（X）≥0 （i=1，2，3…m）h j（X）≥0（j=m+1，m+2，m+3，…p）（1）分析设计问题（2）抓住主要⽭盾
（3）根据⼯程实际提出约束条件（4）对照设计实例修正设计模型（5）正确求解计算（6）进⾏结果分析
42.什么是物理仿真和数学仿真？两者有什么关系？
物理模型与实际系统之间具有相思的物理属性，所以，物理仿真可与观测到难于⽤数学来描述的系统特性，但要花费较⼤代价。数学仿真，⼜称计算机仿真，即建⽴系统（或过程）的可以计算的数学模型，并据此编成仿真程序，放⼊计算机进⾏仿真试验，掌握时机系统（或过程）在各种内外因素变化下的变化规律。
⼀般来讲，较之半物理、全物理仿真在时间、费⽤、⽅便性⽅⾯有明显优点。⽽半物理仿真全物理仿真具有较⾼可信度，但费⽤昂贵且准备周期长。
43.简述仿真在CAD/CAM系统中的应⽤。（1）产品形态仿真（2）装配关系仿真（3）运动学仿真（4）动⼒学仿真
（5）零件⼯艺过程⼏何仿真
（6）加⼯过程仿真（7）⽣产过程仿真
44.简述成组技术的基本原理。
成组技术是⼀门⽣产技术科学，即研究和发掘⽣产活动中有关事物的相似性，并充分利⽤事物的相似性把相似问题归类成组，寻求解决这⼀类问题的相对统⼀的最优⽅案，从⽽节约时间和精⼒已取得所需的经济效益。45.CAPP专家系统和⼀般的CAPP系统的⼯作原理有何不同？
⼀般的CAPP系统是将⼯艺决策中的各种决策逻辑直接植于程序代码，⽽基于专家系统的CAPP系统是将各种决策逻辑毅规则的形式存⼊相对独⽴的⼯艺知识库中供主程序调⽤。46.数控加⼯⽅法和⼀般机床加⼯⽅法相⽐较有什么特点？47.什么是点位控制？什么是轮廓控制？它们有什么不同？48.数控编程常⽤的⽅法有哪些？它们各有什么特点？⼿⼯编程、⾃动编程。
⼿⼯编程主要⽤于点位加⼯或⼏何形状不太复杂的轮廓加⼯，⼏何计算较简单，程序段不多的场合。⾃动编程⽤于轮廓形状不是简单的直线、圆弧组成的复杂零件，特别是空间复杂曲⾯零件。
49.图形交互⾃动编程的特点：图形编程将加⼯零件的⼏何造型、⼑位计算、图形显⽰和后置处理等结合
在⼀起，有效地解决了编程数据来源、⼏何显⽰、⾛⼑模拟、交互修改等问题，弥补了单⼀利⽤数控编程语⾔进⾏编程的不⾜。不需要编制零件加⼯源程序，⽤户界⾯友好，使⽤简便、直观、准确、便于检查。编程⽅法简单易学，使⽤⽅便。有利于实现与其它功能的结合。可以把产品设计与零件编程结合起来，也可以与⼯艺过程设计、⼑具设计等过程结合起来。50.Master CAM系统的基本功能是什么？
设计造型功能、铣削加⼯功能、车削和线切割激光加⼯功能、模拟加⼯和计算加⼯时间功能、可与数控设备直接通信功能、温江管理和数据交换功能。（来源于⽹络）
51.为什么要进⾏零件的数控加⼯仿真？仿真的主要内容有哪些？
因为对于⼀些复杂零件的加⼯来说，⽤⾃动变成⽅法⽣成的数控加⼯程序在加⼯过程中是否发⽣过切、少切，所选择的⼑具、⾛⼑路线、进退⼑⽅式是否合理，⼑具与约束控制⾯是否发⽣⼲涉等，编程⼈员实现往往很难预料，随着NC编程的复杂化，NC代码错误率也越来越⾼。所以要进⾏加⼯仿真。内容：⼑位轨迹仿真、三维动态切削仿真、虚拟加⼯仿真。
52.虚拟现实就是⽤计算机⽣成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使⼈作为参与者通过适当装置，⾃然地
对虚拟世界进⾏体验和交互作⽤。使⽤者进⾏位置移动时，电脑可以⽴即进⾏复杂的运算，将精确的3D世界影像传回产⽣临场感。
53.什么是柔性制造系统？简述柔性制造系统的组成部分。
它是⼀个典型的计算机控制系统。其基本组成包括数控机床组成的加⼯系统、负责运送零件和⼑具的物流系统和保证各个部分协调⼯作的计算机控制系统。54.加⼯单元由哪⼏部分组成？55.⽣产管理包括哪些内容？
⽣产管理就是对企业⽇常⽣产活动进⾏计划、组织、准备与控制。56.计算机辅助⽣产管理系统由哪⼏部分构成？包含哪些信息？57.MRP的输⼊数据和输出报告分别有哪些？
（物料需求计划）输⼊：主⽣产计划、物料清单、库存控制。输出：零部件⽣产计划、物料采购计划。
58.什么是智能制造？智能制造有哪些特征？
智能制造是⼀种由智能机器和⼈类专家共同组成的⼈机⼀体化智能系统，它在制造过程中能进⾏智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。
特征：a.⾃律能⼒ b.⼈机⼀体化 c.虚拟现实技术 d.⾃组织与超柔性。 e.学习能⼒与⾃我维护能⼒59.专家系统主要有哪些⽤途？60.机器⼈分为哪⼏类？
（1）顺序型（2）沿轨道作业型（3）远距离作业型（4）适应型或者智能型。
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