机械CADCAM技术试卷及答案.doc
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一、选择正确答案（每题1分，共10分）
1．广义的CAD包括设计和（）两个方面。
A制造B造型
C仿真C分析
2．CAD/CAM集成是指（）和物理设备两方面的集成。
A技术B信息
C网络D机床
3．CAD/CAM系统中，输入输出的非数值信息可能是（）、文本、字符等。
A阿拉伯数字B个人的姓名
C图形数据D数据库中的英文数据
4．计算机图形处理一般指（）图形的处理。
A矢量B标量
C点阵D象素
5．齐次坐标是用（）向量来表示一个N维向量的坐标表示法。
AN-1维BN维
CN+1维DN+2维
6．视区决定了窗口中的图形要在屏幕上显示的（）和大小。
A色彩B亮度
C尺寸D位置
7．数据模型是描述数据（）和性质，数据之间的联系以及施加在数据或数据联系上的一些限制。
A尺寸B结构
C色彩D数量
8．零件信息包括零件的（）和工艺信息两部分内容。
A拓扑信息B形状信息
C尺寸信息D几何信息
9．测试是测量、检测、（）等的总称。
A检验B实测
C试验D数据处理
10．点位控制是指点到点的控制，只要求控制准确的（）位置。
A机床工作台B加工工件
C加工尺寸D加工坐标点
二、判断对错（正确用√，错误用×，答对1题得2分，共10分）
1．狭义的CAD包括有限元分析。
（）
2．拓扑信息是指拓扑元素的数量及其相互间的连接关系。
（）
3．通常把参数法描述的图形叫参数图形，也叫矢量图形。
（）
4．CAXA制造工程师属于应用软件。
（）
5．虚拟制造技术是通过对制造知识进行系统化组织与分析，
对部分制造过程建模，在计算机上进行设计评估和制造活动仿真。
（）
三、简答题（每题5分，共15分）
1．CAD/CAM的基本功能是什么？
（不必解释各功能具体含义）
2．数字化模型的主要作用是什么？
3．绘出派生式CAPP系统的工作流程图？
四、简单分析计算题（每题5分，共15分）
A（10,10）
B（4,3）
C（6,14）
0
x
y
1．针对下图，将图形沿X负方向移动5，Y正方向移动10，求出移动后的各点坐标并绘出移动后的图形。
2．绘出此物体的CSG树。
通孔
3．如图所示四个控制顶点V1、V2、V3、V4，分别绘出其三次Bezier曲线和三次B样条曲线，要有做图的辅助线痕迹。
V2
V3
V1
V4
V2
V3
V1
V4
绘出三次Bezier曲线绘出三次B样条曲线
A（0,0）
B（10,0）
C（10,10）
0
x
y
五、（20分）将平面图形绕原点逆时针转30度，再对x-3y+3=0直线进行对称变换，写出变换步骤，算出变换后各点坐标值，绘制出变换后的最终图形。
六、（15分）自己用符号定义立方体的各点、线、面（点用V表示，线用E表示，面用F表示，各点坐标可用字母代替，例如x1,y1,z1等）。
用边界表示法设计出此立方体的数据结构，利用实体模型构建出顶点表、有向棱线表和表面表。
七、（15分）
（1）4行×5列个空间控制顶点存在多少块双三次B样条曲面片？
每相邻两曲面片之间存在几阶连续？
请绘出曲面片的平面示意图形并给曲面片标号。
P1
P2
P3
P4
（2）如图有4个控制顶点，坐标分别为P1（0，0，0）、P2（5，5，5）、P3（10，5，5）、P4（20，10，10）利用三次Bezier曲线公式计算出曲线中点的坐标，绘出曲线示意图，分别求出此曲线中点向主视图、俯视图、侧视图投影的坐标值（需写出并利用对应的变换矩阵求解，否则不计分）。
一、选择正确答案（每空1分，共10分）
1.D2.B3.C4．A5．C6．D7．B8．D9．C10．D
二、判断对错（正确用√，错误用×，答对1题得2分，共10分）
1．（×）2．（√）3．（√）4．（×）5．（×）
三、简答题（每题5分，共15分）
1．（5分）
基本功能：
（1）图形显示功能（1分）
（2）（数据的）输入输出功能（1分）
（3）存储功能（1分）
（4）人机接口（2分）
2．（5分）
（1）产品设计分析（1分）
（2）产生工程图形（1分）
（3）用于制造方面（1分）
（4）用于产品装配（1分）
（5）用于生产管理（1分）
3．（5分）原理接近者均可酌情给分
输入零件编码及几何和工艺信息
（1分）
零件搜索和识别
（1分）
搜索编辑标准工艺文件
（1分）
工艺过程结果信息的存储
（1分）
其它应用程序
工艺卡输出
（1分）
四、简单分析计算题（每题5分，共15分）
1．（5分）
X*Y*1
XY1
100
010
-5101
=
（1分）
XAYA1
XBYB1
XCYC1
=
10101
431
6141
100
010
-5101
（1分）
XAYA1
XBYB1
XCYC1
=
5201
-1131
1241
A（10,10）
B（4,3）
C（6,14）
0
x
y
A*
B*
C*
（1分）
（2分）
3．（5分）
V2
V3
V1
V4
V2
V3
V1
V4
Bezier曲线（2分）B样条曲线（3分）
（+）
末端节点（A）
中间节点（B）
（—）
末端节点（C）
中间节点（D）
（+）
末端节点（F）
末端节点（E）
2．（5分）答案不唯一
（1分）
（2分）
（2分）
五、（20分）
（1）平面图形绕原点逆时针转30度（2分）
cos（30）sin（30）0
-sin（30）cos（30）0
001
=
T1
（2）旋转后各点坐标（2分）
XAYA1
XBYB1
XCYC1
=
001
1001
10101
0.8670.50
-0.50.8670
001
XAYA1
XBYB1
XCYC1
=
001
8.6751
3.6713.671
（3）直线、旋转后的平面图形向右平移3（2分）
100
010
301
=
T2
（4）直线绕原点逆时针旋转60度，与Y轴重合（2分）
Cos60sin600
-sin60cos600
001
=
T3
（5）旋转后的平面图形对Y轴作对称变换（2分）
-100
010
001
=
T4
（6）直线、平面图形绕原点顺时针转60度（2分）
cos（-60）sin（-60）0
-sin（-60）cos（-60）0
001
=
T5
（7）直线、平面图形向左平移3（2分）
100
010
-301
=
T6
（8）对称变换后总的变换矩阵（2分）
T总
=T2T3T4T5T6
0.50.8670
0.867-0.50
-0.8671.51
=
（9）对称变换后各点坐标（2分）
XAYA1
XBYB1
XCYC1
=
001
8.6751
3.6713.671
0.50.8670
0.867-0.50
-0.8671.51
XAYA1
XBYB1
XCYC1
=
-0.8671.51
7.8037.2471
11.8527-2.4231
（10）绘出变换后的图形（2分）
B*
A*
C*
A（0,0）
B（10,0）
C（10,10）
0
x
y
六、（15分）
（1）标识（3分）
V1
V2
V3
V4
E1
E2
E3
E4
E5
E6
F1
F2
F3
F4
（2）顶点表（2分）
（3）有向棱线表（2分）
（4）表面表（3分）
（5）数据结构（5分）
实体四面体
顶点表
顶点
坐标值
X
Y
Z
V1
X1
Y1
Z1
V2
X2
Y2
Z2
V3
X3
Y3
Z3
V4
X4
Y4
Z4
表面F1F2F3F4
棱边E1E2E3E4E5E6
顶点V1V2V3V4
表面表
表面
有向棱边
F1
E1E5E2
F2
E6E3–E2
F3
-E1-E3-E4
F4
-E4–E6-E5
坐标（x1,y1,z1）（x2,y2,z2）（x3,y3,z3）（x4,y4,z4）
有向棱边表
棱边
起点
终点
E1
V1
V2
E2
V3
V1
E3
V4
V1
E4
V4
V2
E5
V2
V3
E6
V3
V4
七、（15分）
（1）4行×5列共存在（3-2）×（4-2）=2块曲面片（1分）
每相邻两曲面片之间存在二阶连续（1分）
曲面片1
曲面片2
（1分）
P1
P2
P3
P4
（2）
（1分）
t3t2t1
x（t）y（t）z（t）
=
111
555
1055
201010
-13-31
3-630
-3300
1000
（t>=0、t<=1）
（2分）
当t=0.5时（1分）
1/81/41/21
x（0.5）y（0.5）z（0.5）
=
111
555
1055
201010
-13-31
3-630
-3300
1000
（1分）
=
8.12555
x（0.5）y（0.5）z（0.5）
（1分）
X1Y1Z11
=
1000
0100
0000
0001
8.125551
X1Y1Z11
=
8.125501
（1）主视图（2分）
X1Y1Z11
=
1000
0100
0-100
0-m01
8.125551
X1Y1Z11
=
8.125-5-m01
（2）俯视图（2分）
M为任意正值
X1Y1Z11
=
0000
0100
-1000
-L001
8.125551
（3）侧视图（2分）
X1Y1Z11
=
-5-L501
L为任意正值
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