哈尔滨工业大学至学年第一学期CAD与CAM技术基础期末考试试题A.docx

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哈尔滨工业大学至学年第一学期CAD与CAM技术基础期末考试试题A

哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期CAD与CAM技术基础期末考试试题A

哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期CAD与CAM技术基础期末考试试题A

一、概念解释（每题3分，共12分）。

1.CAD/CAM

2. 数据结构

3.CAD/CAM系统集成

4.MRP

二、简答题（每题5分，共25分）

 1. 请总结CAD/CAM技术的新发展。

2. 结合应用CAD系统的设计过程，请列出几种用到几种参数化设计技术。

3. 简述CAD/CAM支撑软件的主要功能。

4. 列出CAD/CAM系统集成的内容和集成方法。

5. 请总结CAD/CAM系统的设计原则

三、简要说明线图的拟合程序化法原理及其步骤（12分）。

四、请用适当方法表示右图所示零件的建模过程（请标注清楚，12分）。

五、什么是图形交互式编程？

简述其特点和基本工作过程（14分）。

六、获取质量数据的主要方法有哪些？

并分析其优缺点（10分）。

七、如右图所示，已知平面A，由点P（x,y,z）和法矢n（xn,yn,zn）定义。

请采用几何变换法推导Q点在该平面上投影点的计算过程 （15分）。

哈尔滨工业大学2008-2009学年第一学期CAD/CAM技术基础期末考试试题A答案

一、概念解释（每题3分，共12分）。

1.  CAD/CAM

（1）    计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术是一门多学科综合性技术；

（2）    从制造过程和CAD/CAM系统应具备的功能两个方面理解。

2. 数据结构

数据结构是数据间的结构关系及其算法，包括数据的逻辑结构和数据的物理结构。

3. CAD/CAM系统集成

CAD/CAM系统集成是指将基于信息技术的CAD/CAM各组成部分以及制造系统与CAD/CAM有关的其它子系统有机地组织和管理起来，形成一个协同工作的整体，集成包括功能交互、信息共享以及数据通信三个方面的管理与控制。

（3分）

4.MRP

MRP（MaterialRequirementsPlanning）是生产和采购产品所需各种物料的计划，根据主生产计划上所需要物料的实践节点来决定订货和生产。

  （5） 系统的可靠性、可维护性与服务质量

3） 软件选用原则

（1） 系统功能与能力配置

（2） 软件性能价格比

  （3） 与硬件匹配性

  （4） 二次开发能力与环境

  （5） 开放性

  （6） 可靠性

三、简要说明线图的拟合程序化法原理及其步骤（12分）。

   拟合法原理 5分

简要步骤  7分

（1）     将曲线离散化为数表或数据点；

（2）     利用最小二乘法拟合数据点；

（3）     对步骤②的公式编程。

四、请用适当方法表示右图所示零件的建模过程（请标注清楚，12分）。

五、什么是图形交互式编程？

简述其特点和基本工作过程 （14分）。

所谓图形交互式自动编程系统就是应用计算机图形交互技术开发出来的数控加工程序自动编程系统，使用者利用计算机键盘、鼠标输入设备以及屏幕显示设备通过交互操作，建立、编辑零件轮廓的几何模型，选择加工工艺策略，生成刀具运动轨迹，利用屏幕动态模拟显示数控加工过程，最后生成数控加工程序。

特点：

（1）     不需要手工编程那样用复杂的数学手工计算算出各节点的坐标数据，也不需要用APT语言去描绘零件几何形状加工走刀过程及后置处理程序，使用简便、直观、准确和便于检查。

（2）     和相应的CAD软件联系到一起，能实现CAD/CAM一体化。

（3）     编程过程中能随时发现问题并进行修改。

（4）     图形数据的计算、程序的编制及输出都是由计算机自动进行，因此编程速度快、效率高、准确性好

（5）     软件在通用的计算机上进行，不需要专用编程机，便于推广应用。

基本工作过程：

（1）     几何造型

（2）     加工工艺决策

（3）     到位轨迹的计算及生成

（4）     后置处理

（5）     程序输出

六、获取质量数据的主要方法有哪些？

并分析其有缺点（10分）。

1）4种方法  （6分）

   ① 手工检测

   ② 半自动检测（数字化量仪与机器人测量）

   ③ 自动检测（红外头测量系统）

   ④ 三坐标测量机

2）分析比较  （6分）

      从灵活性、适应性、效率等方面比较

七、如右图所示，已知平面A，由点P（x,y,z）和法矢n（xn,yn,zn）定义。

请采用几何变换发推导Q点在该平面上投影点的计算过程 （15分）。

答案要点及评分

步骤1，3，4，5，6各2分，步骤2 为5分

（1） 平移P点，使P点过坐标原点

（2） 旋转n, 使之与Z轴重合   （先绕x旋转α，再绕y旋转-β）  

（3） 投影变换:

（4） 对步骤

（2）做逆变换, 使n回到原来的位置, 有:

（5） 对步骤

（1）做逆变换, 使P点回到原来的位置, 有:

（6） 组合变换矩阵, 有: