西南交1212考试批次《机械CAD》复习题及参考答案范文Word下载.docx
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CAD技术是现代设计方法和手段的综合体现
CAD技术是人的创造性思维活动同基于计算机系统的有机融合
8.CAD系统是基于计算机的系统，由____________和___________组成。
CAD系统是基于计算机的系统，由软件和硬件设备组成。
9.CAD系统按其硬件组成并结合计算机技术的发展历程一般可分为________________、_______________、_______________________、__________________________和______________________________。
CAD系统按其硬件组成并结合计算机技术的发展历程一般可分为主机系统、小型机系统、工作站系统、微机系统和基于网络的微机－工作站系统。
10.CAD系统按工作方法及功能大致分为4类：
_______________、__________________、__________________________和______________________________。
CAD系统按工作方法及功能大致分为4类：
检索型、自动型、交互型和智能型。
11.CAD系统的硬件主要由_______________________、____________________、________________________、_________________________组成。
CAD系统的硬件主要由计算机主机、外存储设备、输入设备、输出设备组成。
12.试列举三种当今机械领域中应用广泛的CAD软件的名称____________、_________________、_______________________。
试列举三种当今机械领域中应用广泛的CAD软件的名称SolidWorks、UG、Pro/E。
13.请简述CAD系统的选型原则
软件系统的选择应优于硬件且应具有优越的性能。
硬件系统应该符合国际工业标准，具有良好的开放性
整个软硬件系统运行可靠，维护简单、性能价格比优越
具有良好的售后服务体系
供应商应该有良好的信誉，可以提供培训、故障排除及其他增值服务。
14.CAD软件系统包括哪几个层次？
试分别举例说明。
CAD系统的软件分为3个层次，即系统软件、支撑软件和应用软件。
系统软件是与计算机硬件直接关联的软件，一般由专业的软件开发人员研制，它起着扩充计算机的功能以及合理调度与运用计算机的作用。
例如操作系统Windows、UNIX等，编译系统等。
支撑软件是CAD软件系统的核心，是为满足CAD工作中一些用户的共同需要而开发的通用软件，主要包括图形处理软件、工程分析与计算软件、模拟仿真软件、数据库管理软件、计算机网络工程软件、文档制作软件等。
例如OpenGL、AutoCAD、Access等。
应用软件是在系统软件、支撑软件的基础上，针对某一专门应用领域而开发的软件。
例如飞机设计软件等。
15.CAD系统中常见的图形输入设备和图形输出设备有哪些？
图形输入设备有定位设备（鼠标、键盘、图像输入板及其触笔、触摸屏）、数字化仪和图像输入设备（扫描仪、数码摄像机、数码相机）等。
图像输出设备包括图形显示器、绘图仪、打印机等。
机械CAD第2次作业
本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：
三、主观题（共12道小题）
1.OpenGL的英文全称是________________中文称为______________________。
OpenGL的英文全称是OpenGraphicsLibrary，中文称为图形程序库。
2.DXF的英文全称是________________中文称为______________________。
DXF的英文全称是DrawingeXchangeFile，中文称为图形交换文件。
3.实现数据交换的方式主要有___________________________________、___________________________________和统一的产品数据模型交换方式。
实现数据交换的方式主要有专用数据格式交换方式（点对点交换）、采用标准数据格式的中性文件交换文件方式（星式交换）和统一的产品数据模型交换方式。
4.DXF文件由_______段、_______段、_______段、_______段、_______段、_______段、_______段和文件结尾组成，其中记录了每个实体的种类、所在图层名字、线型、颜色、厚度、实体描述字及有关的几何数据的段是_______段。
DXF文件由标题段、类段、表段、块段、实体段、对象段、预览段和文件结尾组成，其中记录了每个实体的种类、所在图层名字、线型、颜色、厚度、实体描述字及有关的几何数据的段是实体段。
5.STEP标准按照数据交换界面功能完善程度，依次规定了__________、__________、__________和__________4级数据交换实现方法。
STEP标准按照数据交换界面功能完善程度，依次规定了文件、工作格式、数据库和知识库4级数据交换实现方法。
6.何为计算机图形软件标准？
制定图形软件标准的重要意义是什么？
计算机图形软件标准是面向图形应用软件的标准，它提供了应用程序与图形软件的应用接口。
图形软件是一组常用的有关图形处理的子程序的集合，它隔离了应用程序与物理设备的联系。
图形软件的标准化保证了图形处理应用程序与设备无关性和应用程序在源程序级的可移植性。
7.常用的计算机图形软件标准有哪些？
有GKS、GKS-3D、PHIGS、OpenGL等。
8.常用的软件工程过程模型有__________、__________、__________和__________，其中最早、最基础也是应用最广泛的软件过程模型是__________。
常用的软件工程过程模型有线性顺序模型、原型模型、增量模型和螺旋模型，其中最早、最基础也是应用最广泛的软件过程模型是线性顺序模型。
9.开发人员可以迅速建立可运行的软件原型，并在此基础上通过反复的调整和完善的迭代过程建立满足用户需求的工作程序的模型是_______________________。
开发人员可以迅速建立可运行的软件原型，并在此基础上通过反复的调整和完善的迭代过程建立满足用户需求的工作程序的模型是原型模型。
10.CAD软件开发过程中常用的文档包括__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________和__________。
CAD软件开发过程中常用的文档包括可行性研究报告、项目开发计划、软件需求说明书、数据要求说明书、概要说明书、详细设计说明书、测试计划、测试分析报告和项目开发总结报告。
11.简要说明线性顺序模型包括的主要活动。
可行性研究
需求分析
设计
代码生成
测试
维护
12.简要说明CAD软件开发的基本要求。
软件能正确、完整地实现既定的功能
软件运行可靠，容错及越界处理功能较强
软件简明易懂，程序层次分明，接口规范、简单
软件易维护，易实现修订及适应完善性维护
软件应采用结构化设计方法和模块化结构
软件文档齐全、格式规范
机械CAD第3次作业
本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：
一、单项选择题（只有一个选项正确，共15道小题）
在计算机图形处理中，图形输出设备自身的坐标系称为（）。
（A）用户坐标系
（B）设备坐标系
（C）规格化的设备坐标系
（D）世界坐标系
B
在计算机图形处理中，用于描述现实世界整体布局的坐标系称为（）。
（A）造型坐标系
3.
窗口是在（）坐标系中定义的。
（B）设备坐标系
4.
在计算机绘图时，视区变小，窗口不变时，显示的图形会相应（）。
（A）放大
（B）缩小
（C）不变
（D）随机变化
5.
为了保证经过窗口－视区变换后的图形在视区中不产生输出失真现象，在定义窗口和视区时要求窗口和视区的高度与宽度之间的比例（）。
（A）大于1
（B）小于1
（C）等于1
（D）相同
6.对于曲面模型，不能进行的操作为（）
（A）物性计算
（B）数控加工
（C）工程图的生成
（D）模型渲染
没有体的数据，无法进行质量等物理特性计算
7.在实体造型中以物体的边界为基础来定义和描述几何形体，并能给出完整和显式的界面描述的造型方法称为（）。
（A）边界表示法
（B）扫描变换法
（C）构造实体几何表示法
（D）分割表示法
8.在几何体素构造法中，实体模型是由许多具有一定形状的基本体素通过集合运算来表示的，下列哪个选项不属于该集合运算（）。
（A）并
（B）交
（C）差
（D）乘
9.描述产品或零件的最基本特征是（）
（A）形状特征
（B）精度特征
（C）材料特征
（D）技术特征
10.下列关于环的有关描述错误的是（）
（A）
环由有向边组成的
（B）环由有序边组成的
（C）
环有内环和外环之分
（D）环是两个相邻面之间的交界
11.
下列几何造型方式中最早被采用的是（）。
（A）线框造型
（B）曲面造型
（C）实体造型
（D）特征造型
12.
线框造型的优点是（）
（A）响应速度快
（B）能进行物性分析
（C）能进行有限元分析
（D）能生成渲染图
13.
实体造型系统提供的基本几何形体不包括（）
（A）长方体
（B）螺纹孔
（C）圆柱
（D）球
14.
实体模型由许多具有一定形状的基本体素通过集合运算来表示的实体造型方法称为（）。
（A）.边界表示法
（B）扫描变换法
（C）几何体素构造法
C
15.
CSG树型结构中叶子节点表达的是（）
（A）集合运算
（B）.实体边界
（C）基本几何体素
（D）拓扑关系
四、主观题（共10道小题）
16.在计算机图形处理中，图形输出设备自身的坐标系称为______________________。
在计算机图形处理中，图形输出设备自身的坐标系称为设备坐标系。
17.在计算机绘图时，视区不变，窗口缩小时，显示的图形会相应________________；
窗口不变，视区放大时，显示的图形会相应________________。
在计算机绘图时，视区不变，窗口缩小时，显示的图形会相应放大；
窗口不变，视区放大时，显示的图形会相应放大。
18.叙述在几何造型系统中，坐标系的分类及其作用。
设备坐标系。
用于在图形显示设备上定义图形或窗口的位置。
虚拟设备坐标系。
避免由于设备坐标系与设备的相关性影响应用程序的可移植性。
世界坐标系。
用于描述现实世界的整体布局。
造型坐标系。
用于描述世界坐标系中每个具体物体的形状，每个物体均由其自身的造型坐标系定义。
观察坐标系。
实现将三维物体投影到显示屏幕。
19.
由二维基本变换矩阵推导以下三角形绕A点旋转90°
的复合变换矩阵，并计算变换后各点的坐标。
设旋转中心点坐标为（xp,yp）
将旋转中心平移到坐标原点，其变换矩阵为：
绕坐标原点旋转，其变换矩阵为：
则总的组合变换矩阵为：
其中xp=1,yp=1,θ=90，代入上式化简可得：
因此变换后的各点坐标为
即变换后A点坐标为（11），B点坐标为（01），C点坐标为（13）。
20.几何造型系统中三种几何模型分别是________________、________________和________________。
几何造型系统中三种几何模型分别是线框模型、曲面模型和实体模型。
21.简述线框模型的优缺点。
优点：
由于有了物体的三维数据，可以产生任意视图，视图间能保持正确的投影关系，这为生成多视图的工程图带来了很大的方便。
还能生成任意视点或视向的透视图及轴侧图，这在二维绘图系统中是做不到的。
构造模型时操作简便，而且数据结构简单，所占存储空间少，数据处理容易，绘图显示速度快，对硬件要求低。
符合手工绘图习惯，就如同是人工绘图的自然延伸。
缺点：
因为所有棱线全都显示出来，物体的真实形状必须由人脑的解释才能理解，因此可能出现二义性。
此外当形状复杂时，棱线过多，也会引起模糊理解。
缺少曲面轮廓（没有存储该方面的信息），不能解决面的求交，消除隐藏线和隐藏面。
由于在数据结构中缺少边与面、面与体之间关系的信息，即所谓拓扑信息，因此不能构成实体，无法识别面与体，更谈不上区别体内与体外。
不能进行着色和物理特性计算。
22.简述曲面模型的优缺点。
由于增加了面的信息，能够完整地定义三维物体的表面，可以生成真实感的模型，消除隐藏线和隐藏面。
实现曲面求交，数控刀具轨迹生成等。
但容易在建模时漏掉某个或某些面的处理，且经常会在面与面的连接处出现重叠或间隙。
此外，没有各个面之间的关系，无法区分体内和体外，无法计算质量等。
23.简述边界表示法和构造实体几何法两种实体表达数据结构的原理并比较各自优缺点。
构造实体几何法在计算机内部，是通过记录基本体素及其集合运算和几何变换进行表示的，存储的是物体生成的过程。
一个物体的CSG表示是一个有序的二叉树，树的非终端节点表示各种运算（集合运算和几何变换），树的终端节点表示基本体素。
无论物体多么复杂，都是由一些基本体素按照一定的顺序拼合而成。
优点
数据结构简单、紧凑，数据管理方便。
CSG树存储的都是正则实体。
给出了实体内外区域的明确定义。
实体的CSG表示法随时可转换成相应的B-Rep表示法。
因此，CSG树型表示可以被用作为B-Rep编写的应用程序的接口（界面）。
通过改变相关体素的参数可以很容易地实现参数化造型。
缺点
由于CSG树存储的是集合运算的历史，故其造型过程只采用集合运算，这使其应用范围受到了限制。
一些很方便的局部修改功能，如拉伸、倒圆等不能使用。
由CSG树中得到边界表面、边界棱边以及这些边界实体连接关系的信息需要进行大量的运算，因此，由一个采用CSG树型结构表示的形体中提取出所需要的边界信息是一件很困难的事。
边界表示法的基本思想是将物体定义成由封闭的边界表面围成的有限空间。
一个形体可以通过它的边界即面的子集来表示。
形体由面构成，面由边定义，边通过点定义，点通过坐标来定义。
边界表示法强调的是形体的外表细节，详细记录了形体的所有几何和拓扑信息。
便于系统直接存取组成实体的各种几何元素，有利于生成和绘制线框图、投影图，生成二维工程图。
显示速度快，实时性好
数据存储信息量大，有冗余
有可能产生无效实体定义
24.简述参数化造型系统中构造几何形体的一般步骤。
在参数化造型中，通常按下列步骤构造一个几何形体：
（1）以草图（Sketch）方式输入一个大致相近的二维形体
（2）输入可交互的几何约束和尺寸数据。
（3）以给定的几何约束和尺寸数据重新构造该二维形体
（4）重复步骤
（2）和（3），修改几何约束和尺寸数据，直到获得所期望的几何形体。
（5）用二维形体通过平移扫描或回转扫描创建三维实体。
本步骤所用的厚度值或回转角度也可成为尺寸数据，通过修改其参数，则可以很容易地修改对应的三维形体。
25.采用CSG树型结构构造一个实际零件，分析其体素构成，并画出其CSG树型结构图。
如图所示零件基本体素为两个长方体和一个圆柱体，其CSG树如图所示。
参见教材96页图6－21
机械CAD第4次作业
本次作业是本门课程本学期的第4次作业，注释如下：
一、单项选择题（只有一个选项正确，共18道小题）
1.应用Bezier曲线进行自由曲线的外形设计，当特征多边形的顶点数量增多时，多边形对曲线的控制能力__________________。
（A）增强
（B）减弱
（C）不变
（D）不一定
用于确定曲线和曲面位置与形状且相应曲线或曲面一定经过的点是（）。
（A）控制点
（B）型值点
（C）插值点
（D）自由点
用于确定曲线和曲面的位置和形状且相应曲线或曲面不一定经过的点是（）。
AutoCAD软件的基本图形格式为（）
（A）bmp
（B）jpg
（C）dwg
（D）lsp
当前图形有四个层0、A1、A2、A3，如果A3为当前层，下面哪句话是正确的？
（）
（A）只能把A3层设为当前层
（B）可以把0,Al,A2,A3中的任一层设为当前层
（C）可以把四个层同时设为当前层
（D）只能把0层设为当前层
6.
AutoCAD中当前图层是？
（A）当前正在使用的图层，用户新创建的对象将被放置到当前图层中
（B）0层
（C）可以删除
（D）不可以锁定
7.
在AUTOCAD中，当前层有（）个。
（A）任意
（B）1
（C）2
（D）3
8.
在坐标（10,20）中，20代表哪个轴的坐标？
（A）X轴
（B）Y轴
（C）Z轴
（D）任意轴
9.
在绘制直线时，第一点坐标为100,80，第二点坐标为@30,45，绘制的直线长度为？
A.B.C.
（A）30
（B）45
（C）54.08
（D）80
10.
直线命令“Line”中的“C”选项表示?
（）
（A）闭合Close
（B）继续Continue
（C）创建Create
（D）粘连Cling
AutoCAD的MOVE编辑命令实现原理可以用以下哪个二维图形几何变换来解释？
（）
A.B.C.D.
（A）比例变换
（B）镜像变换
（C）旋转变换
（D）平移变换
AutoCAD用来缩放图形的命令是（）
（A）LIMITS
（B）PAN
（C）ZOOM
（D）RECTANG
将图形中的图形对象缩放（Scale）2倍，其长度、线宽和颜色发生怎样的变化？
（A）长度和线宽为原来长度2倍，颜色不变
（B）长度为原来长度2倍，线宽不变，颜色变为随层
（C）长度为原来长度2倍，线宽为原来长度0.5倍，颜色不变
（D）长度为原来长度2倍，颜色和线宽不变
比例缩放（Scale）命令和视图缩放（Zoom）的区别是？
（A）比例缩放更改图形对象的大小，视图缩放只对其显示大小更改，不改变真实大小
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