1第一章概述
1.CAD、CAPP、CAM技术各具有哪些功能?为什么要进行CAD/CAM技术的集成?
2.分析应用CAD/CAM系统进行产品开发设计的作业过程及其特征。3.简述CAD/CAM系统硬件的组成,并分析各自在系统中的作用。4.简述CAD/CAM系统软件的组成,并分析各自在系统中的作用。5.概述CAD/CAM技术的发展过程及其应用领域。6.分析CAD/CAM技术的未来发展趋势。第二章CAD/CAM支撑技术1.阐述数据结构的概念。何谓数据的逻辑结构?何谓存储结构?2.阐述栈与队列数据结构的概念及其特点。3.简述数据的文件管理与数据库管理的区别。4.何谓层次模型、网状模型和关系模型数据库?为什么当前所使用的数据库系统大多为关系型数据库?5.什么是工程数据库?与一般商用数据库比较,工程数据库有哪些特点?6.什么是产品数据管理(PDM)?它有哪些功能作用?并说明PDM的实施对CAD/CAM系统集成的意义和作用。7.简述计算机局域网的组成和常用的拓扑结构。8.阐述常用的网络CAD/CAM系统结构模式和作业原理。9.描述可视化技术的含义及其基本流程。10.常用的知识表示方法有哪些?分别阐述产生式表示法和框架表示法是如何进行知识表示的。11.什么是正向推理?什么是反向推理?各自有何特点?12.专家系统的基本组成有哪几部分?各部分的功能作用如何?简要描述专家系统的工作原理。第三章数据处理技术1.在CAD/CAM作业中如何对数表和线图进行计算机处理?2.分析函数插值与函数拟合的不同点和共同点。第四章图形处理技术1.何为窗口?何为视区?如何将窗口内的图形在视区内显示?2.闸述Cohen-Sutherland直线段的剪裁方法与处理步骤。3.描述多边形剪裁的基本思想。4.有一任意平面直线段,试求将之变换到与X轴重合的复合变换矩阵。5.分析计算机辅助绘图的各种方式特点以及应用场合。6.区别什么是几何连续?什么是参数连续?7.试述Bezier曲线的几何特征和各曲线的拼接条件。8.B样条曲线表达式与Bezier曲线表达式有何异同?B样条曲线由哪些控制量决定?9.试述一次、二次、三次均匀B样条曲线段的几何特征。10.什么是NURBS曲线?NURBS曲线的权因子具有怎样的几何意义?它是如何影响曲线形状的?第五章机械CAD/CAM建模技术1.什么是三维形体的几何信息?什么是拓扑信息?2.什么是正则集和正则集合运算?为什么三维造型需要采用正则集合运算?3.在三维建模过程中,欧拉公式的作用是什么?4.在CAD/CAM系统中,有哪几种常见的建模方式?它们各有什么特点?5.在实体模型中,有哪几种常用的系统内表示方法?并简述各自的特点。6.什么叫特征?和实体模型相比,特征建模有何优点?7.比较几种目前的特征建模方法,分析各自的优缺点。8.描述基于特征面邻接图的特征识别方法。9.何谓产品自底向上的设计与自顶向下的设计,分析这两种设计方法的特点及应用。
2第六章计算机辅助工程分析1.简述CAE技术内涵及其作用意义。2.阐述CAE技术涉及的功能范畴。3.阐述有限元分析基本思想及分析步骤。4.阐述优化设计的概念及常用算法。5.阐述计算机仿真的概念及其在机械产品设计中的应用范围。6.阐述计算机仿真的优势及其工作流程。第七章计算机辅助工艺设计1.何谓CAPP?CAPP的主要功能是什么?为什么说CAPP是CAD/CAM集成系统的桥梁和纽带?2.CAPP系统主要由哪几部分组成?分析各组成部分的功能。3.分析成组技术的基本原理以及在CAPP系统中的应用。4.分析OPITZ零件编码系统的结构特点。如何根据零件的GT编码分类成组?5.在CAPP系统中,零件信息描述与输人的内容是什么?有哪几种常用的零件信息描述方法?6.试述派生式CAPP、创成式CAPP、综合式CAPP的基本原理和作业过程。7.何谓零件族特征矩阵,分析其结构形式。8.创成式CAPP系统如何应用决策树和决策表进行工艺路线决策?9.CAPP专家系统中有哪些知识表示方法?有哪些常用的工艺推理决策方式?第八章计算机辅助数控加工1.数控机床坐标系统及其坐标轴是如何命名和定义的?2.数控加工常用的铣削刀具有哪些?各有什么特点?用于什么场合?3.何谓刀触点和刀位点?4.在数控加工中,与刀具相关的三个控制面是什么面?各有什么作用?5.有哪些数控编程方法?分析各种编程方法的原理和特点。6.非圆曲线刀位点计算有哪几种方法?各有什么特点?7.对于球头铣刀,在切削加工中如何确定切削行距和步长?8.阐述曲面的不同加工方式。9.平面型腔零件加工时,其刀位点是如何计算处理的?10.数控加工工艺设计有哪些设计内容?11.确定进给路线时应遵循哪些原则?12.什么是后置处理?阐述专用后置处理以及通用后置处理软件模块的作业过程和工作原理。第九章CAD/CAM技术集成及应用软件开发1.试述CAD/CAM信息集成的必要性。2.有哪些常用的CAD/CAM信息集成方式?各自的特点是什么?3.CAD/CAM信息集成的关键技术是什么?4.阐述IGES和STEP标准的内涵与组成结构。5.阐述快速原型制造技术原理。6.试述反求工程的内涵和作业流程。7.分析虚拟制造与实际制造的区别与联系。8.分析以设计为中心、以生产为中心以及以控制为中心的三种不同类型虚拟制造的特点,主要解决什么问题?9.试分析网络制造的内涵和功能结构。10.分析软件工程的内涵,阐述各种软件开发模型的步骤和特点。11.阐述如何应用软件工程思想进行CAD/CAM应用软件的开发。12.试述AutoCAD常用的开发工具及其特点
3第一章概述1.CAD、CAPP、CAM技术各具有哪些功能?为什么要进行CAD/CAM技术的集成?CAD系统具有几何建模、工程分析、模拟仿真、工程绘图等主要功能;CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等;广义CAM,是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各种活动;狭义CAM,是指数控程序的编制;这些各自独立的系统相互割裂,不能实现系统之间信息的自动传递和转换,大量的信息资源得不到充分地利用和共享。只有当CAD系统一次性输入的信息能为后续的生产制造环节(如CAD/CAPP/CAM等)直接应用才能取得最大的经济效益。2.分析应用CAD/CAM系统进行产品开发设计的作业过程及其特征。作业过程:(1)创意与构思;(2)计算机辅助设计与分析;(3)快速原型制造;(4)计算机辅助工艺规划;(5)计算机辅助编程;(6)虚拟制造。特征:(1)产品开发设计数字化;(2)设计环境的网络化;(3)设计过程的并行化;(4)新型开发工具和手段的应用。3.简述CAD/CAM系统硬件的组成,并分析各自在系统中的作用。主要由计算机主机、输入设备、输出设备、存储器、生产装备以及计算机网络等几部分组成。计算机主机是CAD/CAM系统的硬件核心,由中央处理器(CPU)、内存储器、以及输入/输出(I/0)接口组成,负责系统的数值计算和逻辑运算,使系统内各模块相互协调地工作,进行信息的传输和资源的调度。存储器包括磁带、磁盘和光盘等类型,存储待处理的各类数据和程序。输入设备用于输入系统运行所需要的命令、数据、图形和程序等,包括有键盘、鼠标、数字化仪、图形扫描仪、数码相机、触摸屏等各种输入设备。输出设备一用于输出系统运行的结果,包括文件、图形等,有图形显示器打印机和绘图仪等输出设备。4.简述CAD/CAM系统软件的组成,并分析各自在系统中的作用。CAD/CAM系统软件构成:包括系统软件、支撑软件及专业性应用软件。①系统软件主要用于计算机的运行、管理、维护和控制,以及对各类计算机语言程序的编译和执行。②支撑软件分为单一功能型支撑软件和综合集成支撑软件。③应用软件是在系统软件和支撑软件基础上,针对某一具体应用开发的软件,如机床设计、夹具设计、汽车车身设计等CAD或CAE软件系统。5.概述CAD/CAM技术的发展过程及其应用领域。(1)单元技术的发展阶段---企业尚处于单元技术的应用阶段(2)CAD/CAM的集成阶段----企业内应用已从二维计算机绘图朝着三维CAD建模、CAD/CAE/CAM集成化应用方向发展(3)面向产品并行设计制造环境的CAD/CAM发展阶段---CAD/CAM技术从传统的面向零件的CAD/CAM集成阶段朝着面向产品并行设计、协同工作环境的方向发展。4、试分析CAD/CAM技术的发展趋势。答:CAD/CAM技术经历五十多年的发展历程,现已成为一种应用广泛的高新技术,并产生了巨大的生产力,有力地推动着制造业的技术进步和产业发展。目前,CAD/CAM技术正继续向集成化、网络化、智能化和虚拟化方向发展。6.分析CAD/CAM技术的未来发展趋势。CAD/CAM技术经历五十多年的发展历程,现已成为一种应用广泛的高新技术,并产生了巨大的生产力,有力地推动着制造业的技术进步和产业发展。目前,CAD/CAM技术正继续向集成化、网络化、智能化和虚拟化方向发展。
4第二章CAD/CAM支撑技术1.阐述数据结构的概念。何谓数据的逻辑结构?何谓存储结构?数据结构:指数据之间的关系。从内容来看,数据结构包含数据之间的逻辑关系,数据在计算机中存储形式,以及数据的操作运算三方面内容。数据的逻辑结构:对数据之间关系的一种描述,可以用一个二元组B=(D,R)来表示,其中D为非空有限数据元素的集合,R为D间关系的有限集合。常见的数据逻辑结构有线性结构、树型结构和网状结构等。数据的存储结构:是数据的逻辑结构在计算机存储器中的实现。常见的数据存储结构有顺序存储结构和链式存储结构两种。2.阐述栈与队列数据结构的概念及其特点。栈:限定在表尾进行插入或刪除操作运算的线性表。其表尾端称为栈顶,表头端称为栈底。栈一经确定,栈底便固定不变,而栈项随数据元素的进栈和出栈不断地浮动。栈的操作运算遵循“后进先出”的原则。队列:限定在表的一端插入,在另一端删除的特殊线性表,允许插入的一端称为队尾,允许删除的一端称为队头。队的操作运算遵循“先进先出”的原则。3.简述数据的文件管理与数据库管理的区别。文件管理系统:由操作系统提供,定义数据文件结构,规定数据文件的存取方法,管理文件存储地址。特点:系统简单、实现方便灵活、处理效率高。不足:数据冗余度大,缺乏数据独立性,数据完整性、安全性难以保证。数据库管理系统:数据存储独立于应用程序;实现数据的共享;数据完整和安全性得到保证。4.何谓层次模型、网状模型和关系模型数据库?为什么当前所使用的数据库系统大多为关系型数据库?用二维表格表示实体和实体之间联系的模型叫做关系模型。用图结构来表示实体和实体之间联系的模型叫做网状模型。用树结构来表示实体和实体之间联系的模型叫做层次模型。关系模型建立在严格的数学概念的基础之上。关系模型概念单一。无论是实体还是实体之间的联系都用关系来表示。对数据的检索和更新结果也是基于关系(表)的。所以,数据结构简单清晰,用户易懂易用。关系模型的存取路径对用户透明,从而具有较高的数据独立性,更好的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。5.什么是工程数据库?与一般商用数据库比较,工程数据库有哪些特点?工程数据库是存储和管理工程设计所需数据的数据库。数据类型复杂;事务的持续时间长;版本管理;强大的建模能力;灵活的查询功能。6.什么是产品数据管理(PDM)?它有哪些功能作用?并说明PDM的实施对CAD/CAM系统集成的意义和作用。PDM是一种管理所有与产品相关的信息和过程的技术。与产品相关的信息,即描述产品的各种信息;与产品相关的过程,即产品生产工作流程。-电子资料室管理和检索:PDM最基本的功能,PDM核心。-产品配置管理:以电子资料室为底层支持,以物料清单BOM为组织核心,把产品所有工程数据和文档联系起来,对产品相互关系管理。-工作流程管理:实现产品设计与修改过程的跟踪与控制,包括工程数据资料的提交、修改控制、监视审批、文档的分布控制、自动通知控制等。-项目管理功能:实现项目实施过程中的计划、人员以及相关数据的管理与配置,进行项目运行状态监控,完成计划反馈。
5PDM的实施,为企业的产品设计与制造建立了一个并行化的产品设计和制造的协调环境,能够使所有参与产品设计开发人员自由共享和传递与产品相关的所有数据。CAD、CAPP、CAM系统之间的信息传递都变成了分别与PDM之间的信息传递,它们可从PDM系统中提取各自所需要的信息,各自应用处理的结果也可放回PDM中去,从而可实现CAD/CAPP/CAM之间的信息集成。7.简述计算机局域网的组成和常用的拓扑结构。(1)网卡与媒体网卡(2)服务器运行网络操作系统(3)工作站(4)网间连接器(5)网络系统软件星形网,环形网,总线形网,树形网,网状形。8.阐述常用的网络CAD/CAM系统结构模式和作业原理。(1)客户机服务器模式客户机服务器(Client/Server,C/S)模式的CAD/CAM系统,为二层的计算机网络结构,采用前后台作业的形式。客户机在前台负责与用户的交互操作,以及设计结果的显示;服务器在后台负责数据库的访问、查询和大量的计算处理工作。在服务器上装载有操作系统、应用程序和设计数据;而前台的客户机保留了与客户进行交互的应用程序和一些不需要在服务器上运行的专用程序,需要的时候还可从服务器上下载所需的应用程序在客户机上运行。(2)浏览器/服务器模式浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)模式是一种三层的计算机模式结构:①用户服务层,对应于客户端的浏览器:通过通用的浏览器负责完成与用户的交互,并向应用服务器提交服务请求;②应用服务层,对应于Web服务器:处理所有来自客户端的服务请求,包括数值计算、图形处理等与用户界面和数据存储无关的所有作业;③数据服务层,对应于数据服务器,负责数据的检索、查询、存取和维护等作业。在客户端通过浏览器应用超文本传输协议HTTP向Web服务器发送请求;与服务器建立通信关系,得到相应的URL