CADCAM考試參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1、CAD/CAMfc術(shù)課程考試參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)2012-2013學(xué)年二學(xué)期末考試試題時(shí)間120分鐘CAD/CAM技術(shù)課程40學(xué)時(shí)2.5學(xué)分考試形式：開卷專業(yè)年級(jí)：機(jī)車車輛（卓越工程10級(jí)試驗(yàn)班）總分100分，占總評(píng)成績(jī)60%（20分）試就你所熟知的某機(jī)械產(chǎn)品（零件、部件、整機(jī)均可）制定其應(yīng)用CAD/CAM術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的技術(shù)方案。方案應(yīng)針對(duì)該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造的過程，解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中哪些環(huán)節(jié)采用CAD/CAW的哪些單項(xiàng)技術(shù)、采用這些CAD/CA皿術(shù)起到什么作用等問題。答：選定一產(chǎn)品。設(shè)計(jì)制造的過程由以下具體環(huán)節(jié)組成（可用圖形或文字描述）：CAD/CAM的相應(yīng)單項(xiàng)技術(shù)。產(chǎn)能計(jì)工十納管！聲爵造

2、在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造的全過程中均可采用可采用的單項(xiàng)技術(shù)如下：CAG計(jì)算機(jī)輔助繪圖CAE計(jì)算機(jī)輔助工程分析CAPP計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)NCP計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程MRPII制造資源計(jì)劃ERP企業(yè)資源計(jì)劃CAQ計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理VRCAD虛擬設(shè)計(jì)VM虛擬制造解決的主要問題有：1）零件造型：在計(jì)算機(jī)中建立零件的三維實(shí)體模型。包括曲面造型。2）裝配造型：在計(jì)算機(jī)中建立產(chǎn)品的三維裝配模型。標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)：大多數(shù)CAD系統(tǒng)均提供通用標(biāo)準(zhǔn)零件和特征的擴(kuò)展庫(kù)。用戶可以很方便地選取標(biāo)準(zhǔn)特征或零件，并將它們組合進(jìn)零件或部件的設(shè)計(jì)中。4）工程繪圖：生成符合生產(chǎn)實(shí)際要求，也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工程圖。5）工程分析：CAD

3、/CAM中的結(jié)構(gòu)分析中需進(jìn)行大量的應(yīng)力、溫度、位移等分析計(jì)算。因此，要求CAD/CAM系統(tǒng)完成各類分析計(jì)算的算法正確、全面，能處理大量的數(shù)據(jù)，還要有較高的計(jì)算精度。6）優(yōu)化設(shè)計(jì)：CAD/CAM系統(tǒng)根據(jù)需要還可配置優(yōu)化設(shè)計(jì)功能，也就是在某些條件的限制下，使產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)中的預(yù)定指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。包括總體方案的優(yōu)化、產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、工藝參數(shù)的優(yōu)化等。7）計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)：根據(jù)建模后生成的產(chǎn)品信息及制造要求，自動(dòng)決策出加工該產(chǎn)品所采用的加工方法、加工步驟、加工設(shè)備及加工參數(shù)。CAPP的設(shè)計(jì)結(jié)果一方面能被生產(chǎn)實(shí)際所用，生成工藝卡片文件，另一方面能直接輸出一些信息，為CAM中的NC自動(dòng)編程系統(tǒng)接收

4、、識(shí)別，直接轉(zhuǎn)換為刀位文件。8）計(jì)算機(jī)輔助NC編程：以CAD生成的零件幾何信息為基礎(chǔ)，采用人機(jī)交互對(duì)話方式，在計(jì)算機(jī)屏幕上指定被加工件的幾何特征、定義相關(guān)的加工參數(shù)后，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，直接產(chǎn)生NC加工程序。仿真功能則能在計(jì)算機(jī)上動(dòng)態(tài)顯示加工路徑，模擬實(shí)際切削加工。9）模擬仿真：通過運(yùn)行仿真軟件，代替、模擬真實(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行，用以預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的制造過程和產(chǎn)品的可制造性。10）工程數(shù)據(jù)管理：CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)能提供有效的管理手段，支持工程設(shè)計(jì)與制造全過程的信息流動(dòng)與交換。11）虛擬設(shè)計(jì)與制造：通過虛擬設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造提供一個(gè)建模與仿真的環(huán)境，使得產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、

5、裝配等均可在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。通過計(jì)算機(jī)虛擬模型來(lái)模擬和預(yù)估產(chǎn)品的功能、性能及可制造性等方面可能存在的問題。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：2-6-6-6（15分）下表為螺釘?shù)囊唤M標(biāo)準(zhǔn)尺寸。請(qǐng)?jiān)赼）、b）兩小題中選作一題。1、如以數(shù)組方式存儲(chǔ)該表，采用某種計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言（如CBasic）編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn):數(shù)表的定義和初始化，螺釘公稱尺寸的交互輸入，螺釘其余相關(guān)尺寸的查找，查找結(jié)果的屏幕輸出。2、如以數(shù)據(jù)文件方式存儲(chǔ)該表，采用某種計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言（如C、Basic）編寫一段程序,實(shí)現(xiàn)：螺釘公稱尺寸的交互輸入，該數(shù)據(jù)文件的讀入，螺釘其余相關(guān)尺寸的查找，查找結(jié)果的屏幕輸出。螺釘公稱尺寸dPbnr30.5250.80.140.

6、7381.20.250.8381.20.261381.60.2581.253820.4101.5382.50.4（10分）簡(jiǎn)述MRP勺基本原理。若有產(chǎn)品M由2單位N和3單位P制成。N由2單位R及4單位S制成；R由1單位S及3單位T制成；P由2單位T及4單位U制成。1）請(qǐng)畫出M的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。2）今需生產(chǎn)10單位M,每一種子項(xiàng)各需要多少？3）請(qǐng)圖示單層物料清單。答：基本原理：將企業(yè)產(chǎn)品中的各種物料分為獨(dú)立物料和相關(guān)物料，并按時(shí)間段確定不同時(shí)期的物料需求，從而解決庫(kù)存物料訂貨與組織生產(chǎn)問題。MRP按照基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的物料需求組織生產(chǎn)，根據(jù)產(chǎn)品完工日期和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)定生產(chǎn)計(jì)劃；即根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的層次從屬關(guān)系

7、，以產(chǎn)品零件為計(jì)劃對(duì)象，以完工日期為計(jì)劃基準(zhǔn)倒排計(jì)劃，按各種零件與部件的生產(chǎn)周期反推出它們的生產(chǎn)與投入時(shí)間和數(shù)量，按提前期長(zhǎng)短區(qū)別各個(gè)物料下達(dá)訂單的優(yōu)先級(jí)，從而保證在生產(chǎn)需要時(shí)刻所有幾何模型用X就斑后工處理幾付it量、一/刀具機(jī)造物料都能配套齊備，不到需要的時(shí)刻不要過早積壓，達(dá)到減少庫(kù)存量和占用資金的目的。MN(2)P(3)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹:R(2)S(4)T(2)U(4)-1）丁各種子項(xiàng)需要數(shù)量如下表:子項(xiàng)數(shù)量N20P30R40S120T180U120單層物料清單如右圖。簡(jiǎn)述用Pro/E進(jìn)行數(shù)控編程的操作流程。四、（10分）簡(jiǎn)述CAD/CAM1成化數(shù)控編程系統(tǒng)的組成。答：系統(tǒng)的組成：如右圖。幾何造

8、型內(nèi)核：是整個(gè)系統(tǒng)的核心，支持其它各模塊的運(yùn)行。幾何造型模塊：用幾何模型表示法生成對(duì)象的模型。刀具軌跡生成模塊：采用加工特征單元模型的邊界表示法，根據(jù)所選用的刀具及加工方式進(jìn)行刀位計(jì)算，生成數(shù)控加工刀具軌跡。刀具軌跡編輯：根據(jù)加工單元的約束條件對(duì)刀具軌跡進(jìn)行剪裁、編輯和修改。刀具軌跡驗(yàn)證：檢驗(yàn)刀具軌跡是否正確、是否與加工單元的約束面發(fā)生干涉和碰撞、是否啃切加工表面等。圖形顯示：貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)與加工編程過程。后置處理：將刀具運(yùn)動(dòng)軌跡文件轉(zhuǎn)換為機(jī)床能識(shí)別的數(shù)控加工程序代碼，以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的加工運(yùn)動(dòng)。用戶界面：提供用戶一個(gè)良好的操作環(huán)境。運(yùn)行控制模塊：提供用戶界面所有的輸入方式與各種功能模塊之間的接口。操

9、作流程：利用CAD勺圖形編輯功能，將零件的幾何圖形繪制到計(jì)算機(jī)上，形成零件的圖形文件，然后直接調(diào)用NC模塊，進(jìn)行刀具軌跡處理，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)對(duì)零件加工軌跡的每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算和數(shù)學(xué)處理，從而在生成刀位數(shù)據(jù)文件后，經(jīng)過相應(yīng)的后處理，自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，并同時(shí)在計(jì)算機(jī)上動(dòng)態(tài)地顯示其刀具的加工軌跡圖形?；颍?、調(diào)用制造模塊；2 .制造模型：設(shè)置該零件為參考模型，在制造模式下生成工件；3 .制造設(shè)置：指定三軸數(shù)控銃床或加工中心為工作機(jī)床，選用銃刀，設(shè)置刀具參數(shù)等；4 .加工：操作設(shè)置，加工參數(shù)設(shè)置，NC序列設(shè)置；5 .CL數(shù)據(jù)：生成、輸出刀位文件，NC檢測(cè)、加工仿真；6 .后置處理：選定機(jī)床型號(hào)，生成、

10、輸出NC代碼。）五、（10分）試述CAD/CAMk件開發(fā)的主要步驟以及各步驟所要完成的工作。答：（1）軟件系統(tǒng)的需求分析：進(jìn)行一個(gè)軟件的設(shè)計(jì)，首先要明確用戶的需求。軟件系統(tǒng)的需求分析包括軟件功能、可靠性、安全保密、成本消耗、開發(fā)進(jìn)度、資源使用和用戶接口等許多方面。在調(diào)研基礎(chǔ)上編寫一個(gè)滿足用戶要求的、切實(shí)可行的系統(tǒng)說(shuō)明書及系統(tǒng)可行性報(bào)告，確定系統(tǒng)目標(biāo)、范圍、并進(jìn)行成本分析和效益分析。（2）軟件的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是將由分析階段獲得的系統(tǒng)說(shuō)明書轉(zhuǎn)化為具體的計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)。本階段一般分為兩步，即總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。在總體設(shè)計(jì)過程中要確定系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，而詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)則要進(jìn)行每個(gè)模塊的具體設(shè)計(jì)。本

11、階段完成時(shí)應(yīng)提交的文件有：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其說(shuō)明書，各模塊的結(jié)構(gòu)圖及其說(shuō)明書。前者表達(dá)了系統(tǒng)由哪些模塊組成，模塊間調(diào)用的關(guān)系等。后者表達(dá)了每個(gè)模塊的輸入、輸出及其功能。（3）程序編制：程序編制階段的任務(wù)是用高級(jí)語(yǔ)言編寫每個(gè)模塊的程序，要求結(jié)構(gòu)良好，層次分明，邏輯上正確又易于閱讀和理解。（4）軟件測(cè)試：在此階段進(jìn)行程序調(diào)試、模塊調(diào)試、子系統(tǒng)調(diào)試及總體調(diào)試。通過調(diào)試，排除故障保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。軟件測(cè)試完畢需提交測(cè)試報(bào)告。（5）軟件系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)：軟件的維護(hù)是將系統(tǒng)交付用戶使用，通過實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的檢驗(yàn)，對(duì)不適應(yīng)的部分進(jìn)行修改和擴(kuò)充。一、（10分）CAD/CA源統(tǒng)集成有哪4種方式？ANSY染一種著名的工

12、程分析軟件，Pro/E和ANSYS均支持IGES和STEP文件格式，ANSY池具有與Pro/E的專用接口程序。請(qǐng)為Pro/E和ANSYS選擇一種集成方式，并說(shuō)明你選擇的理由。答：CAD/CA原統(tǒng)集成的4種方式是：一、通過專用數(shù)據(jù)接口程序交換產(chǎn)品信息的集成方式；二、通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式文件交換產(chǎn)品信息的集成方式；三、通過統(tǒng)一的產(chǎn)品模型交換產(chǎn)品信息的集成方式；四、基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的集成方式。（上述一、二、四的集成方式均可，但選擇的理由必須與其選擇相適應(yīng)。）二、（10分）現(xiàn)有一個(gè)自由曲面外形，內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀十分復(fù)雜的實(shí)物玩具零件，請(qǐng)選用一種你所知道最快的方法盡快復(fù)制出該零件的物理（實(shí)物）原型（材料不限），并說(shuō)明工作過程。答：快速成型技術(shù)。工作過程如圖:（1GES接口片曲面重構(gòu)系統(tǒng)三維線框模型仿真分層工藝處理1實(shí)體零件數(shù)控檄光加工機(jī)塔積成型三、（10分）簡(jiǎn)要敘述結(jié)構(gòu)化軟件分析與設(shè)計(jì)的基本思想，指出分析與設(shè)計(jì)兩個(gè)階段所要完成的主要工作。答：結(jié)構(gòu)化分析方法的基本思想是采用分解和抽象的手段對(duì)系統(tǒng)由頂向下逐層分解，直到能清楚地被理解和表達(dá)，從而有效地解決系統(tǒng)的復(fù)雜性問題。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的基本思路是：建立一個(gè)