机械CADCAM第1章

江苏开放大学形成性考核作业学号姓名课程代码110046课程名称机械CAD/CAM 评阅教师第 1 次任务共 4 次任务江苏开放大学第1章机械CAD/CAM概述※1. 什么是CAD，什么是CAE，什么是CAPP，什么是CAM，什么是CAD/CAM集成？答：CAD（Computer Aided Design 缩写）：是指设计人员以计算机为工具，运用自身的知识和经验，对产品或工程进行包括方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等设计活动的总称，是一门多学科综合应用的技术。

CAE(Computer Aided Engineering)是指工程设计中的分析计算、分析仿真和结构优化。

用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。

CAPP（Computer Aided Process Planning 缩写）是指工艺人员根据产品设计结果进行产品的加工方法设计和制造过程设计。

将企业产品设计数据转换为产品制造数据的技术，通过这种计算机技术辅助工艺设计人员完成从毛坯到成品的设计。

CAPP系统的应用将为企业数据信息的集成打下坚实的基础。

CAM（Computer Aided Manufacturing缩写）是指计算机在制造领域有关应用的统称。

有广义和狭义之分。

广义CAM，一般是指利用计算机辅助完成从生产准备工作到产品制造过程中的直接和间接的各种活动。

包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等主要方面。

狭义CAM，通常指数控程序的编制。

包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等。

CAD/CAM集成制造就是用CAD软件设计出零件模型，然后直接用CAM进行编程输出代码程序到机床中加工成为成品。

CAD/CAM 集成系统借助于工程数据库技术、网络通信技术、以及标准格式的产品数据接口技术，把分散于机型各异的各个CAD/CAM 模块高效、快捷地集成起来，实现软、硬件资源共享，保证整个系统内的信息流动畅通无阻。

⼯程机械CAD_CAM课后习题答案第⼀章概述1.简述产品设计制造的⼀般过程。

答：CAD/CAM系统是设计、制造过程中的信息处理系统，它主要研究对象描述、系统分析、⽅案优化、计算分析、⼯艺设计、仿真模拟、NC编程以及图形处理等理论和⼯程⽅法，输⼊的是产品设计要求，输出的是零件的制造加⼯信息。

2.简述CAD/CAM技术的概念、狭义和⼴义 CAD/CAM技术的区别与联系。

答：CAD/CAM技术是以计算机、外围设备及其系统软件为基础，综合计算机科学与⼯程、计算机⼏何、机械设计、机械加⼯⼯艺、⼈机⼯程、控制理论、电⼦技术等学科知识，以⼯程应⽤为对象，实现包括⼆维绘图设计、三维⼏何造型设计、⼯程计算分析与优化设计、数控加⼯编程、仿真模拟、信息存贮与管理等相关功能。

区别：⼴义的CAD/CAM技术，是指利⽤计算机辅助技术进⾏产品设计与制造的整个过程，及与之直接和间接相关的活动；狭义的CAD/CAM技术，是指利⽤CAD/CAM系统进⾏产品的造型、计算分析和数控程序的编制联系：⼴义的CAD/CAM技术包容狭义的CAD/CAM技术3.传统的设计制造过程与应⽤CAD/CAM技术进⾏设计制造的过程有何区别与联系？答：区别：传统的设计与制造⽅式是以技术⼈员为中⼼展开的，，产品及其零件在加⼯过程中所处的状态，设计、⼯艺、制造、设备等环节的延续与保持等，都是由⼈⼯进⾏检测并反馈，所有的信息均交汇到技术和管理⼈员处，由技术⼈员进⾏对象的相关处理。

以CAD/CAM^术为核⼼的先进制造技术，将以⼈员为中⼼的运作模式改变为以计算机为中⼼的运作模式，利⽤计算机存贮量⼤、运⾏速度快、可⽆限期利⽤已有信息等优势，将各个设计制造阶段及过程的信息汇集在⼀起，使整个设计制造过程在时间上缩短、在空间上拓展，与各个环节的联系与控制均由计算机直接处理，技术⼈员通过计算机这⼀媒介实现整个过程的有序化和并⾏化。

联系：制造过程的各个环节基本相同。

4.简述我国CAD/CAM技术发展的过程与特点。

《机械CAD/CAM》教学大纲制定人: 制定时间: 2013年5月所在单位:德州科技学院一、课程基本信息三、教学内容及基本要求第1章机械CAD/CAM技术概述目的要求：了解CAD、CAPP、CAM等相关概念，CAD/CAM系统的主要功能，CAD/CAM系统硬件，CAD/CAM系统软件，CAD/CAM系统的发展和应用。

教学重点和难点：重点是CAD/CAM相关概念的理解。

教学内容：第一节 CAD/CAM技术的基本概念第二节 CAD/CAM系统的功能第三节 CAD/CAM系统的硬件和软件第四节 CAD/CAM技术的发展和应用第2章 CAD/CAM的支撑技术目的要求：掌握CAD/CAM中常用的数据结构及其特点；掌握CAD/CAM中常用的几种数据管理模式及特点；了解计算机网络的组成、拓扑结构、协议及基于网络的CAD/CAM系统模式结构。

教学重点和难点：重点是数据结构和数据管理技术的相关原理；难点是数据的物理结构及链表。

教学内容：第一节 CAD/CAM系统常用的数据结构第二节数据管理技术第三节计算机网络技术第3章设计/制造数据的处理技术目的要求：掌握数表和线图的计算机处理技术；掌握数表的公式化处理技术；了解数据库的特点和应用。

教学重点和难点：重点是数表程序化，线图的处理，函数插值；难点是线图的处理。

教学内容：第一节数表的计算机处理技术第二节线图的计算机处理技术第三节数据库在CAD/CAM作业中的应用第4章机械CAD/CAM建模技术目的要求：掌握机械CAD/CAM几何建模中的基本知识；了解线框建模、表（曲）面建模、实体建模方法及特点；掌握特征建模方法。

教学重点和难点：重点是三维建模方法，特征建模；难点是特征建模。

教学内容：第一节几何建模概述第二节三维几何建模技术第三节特征建模技术第四节装配建模技术第5章计算机辅助工艺过程设计目的要求：了解CAPP系统的结构；了解零件信息描述的要求、内容和基本方法；掌握派生法CAPP、创成法CAPP的工作原理。

第一章机械CAD/CAM技术概要1.单项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？集成的CAD/CAM系统会带来哪些优越性？P12.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。

P43.简述CAD/CAM系统硬件的组成，并分析各自在系统中所起的作用。

P64.叙述CAD/CAM系统软件组成结构中的系统软件、支撑软件以及应用软件各自的功能作用以及相互间的联系与区别。

P125.概述CAD/CAM技术的发展过程及其应用领域。

P166.试分析CAD/CAM技术的发展趋势。

P18第二章CAD/CAM的支撑技术1.阐述数据结构的概念。

何为数据的逻辑结构？何为存储结构？P203.阐述栈与队列数据结构的概念及其特点。

P257.什么是工程数据库？与一般商用数据库比较，工程数据库有哪些优点？P3211.描述可视化技术的含义及其基本流程。

P40、P4313.什么是正向推理？什么是反向推理？各自有何特点？P5014.通常专家系统由哪些结构组成？各部分的功能作用如何？简要描述专家系统的工作原理。

P51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？试举例进行说明。

P1122.什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？P1143.在三维建模过程中，欧拉公式的作用是什么？P1144.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？P1155.在实体建模中，有哪几种常用的系统内表示方法？并简述各自的特点。

P1187.什么叫特征？和实体模型相比，特征建模有何优点？P125、P1268.比较几种目前的特征建模方法，分析各自的优缺点。

P1289.描述基于特征面邻接图的特征识别方法。

P13210.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。

P135第七章计算机辅助工艺过程设计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？P1652.CAPP系统主要由哪几部分组成？分析各组成部分的功能。

科⼤机械CADCAM习题集机械CAD/CAM技术习题集青岛科技⼤学CAD中⼼复习⼤纲第⼀章概述1.掌握CAD、CAE、CAM、CAPP及CAD/CAM系统集成的含义2.了解硬件组成及分类，掌握联机系统的联⽹⽅式3.了解CAD/CAM硬件及软件的组成4.了解CAD/CAM系统的功能和任务5.熟练掌握CAD/CAM集成的⽅法6.了解CAD/CAM的发展趋势7.列举CAD／CAM系统的软件类型8.试述系统软件的作⽤。

CAD／CAM系统所⽤的系统软件有哪⼏种？9.说明CAD应⽤软件的类型及应⽤场合。

10.CAD／CAM的发展经历了哪些阶段?11.CAD／CAM系统的基本功能。

12.采⽤CAD／CAM技术的优点13.CAD／CAM⽀撑软件应包含哪些功能模块?第⼆章数据结构1. 掌握数据、数据元素、数据项和数据结构的定义2. 掌握数据结构包括的内容：逻辑结构、物理结构和运算3. 了解数据逻辑结构的分类4. 掌握线性表结构的定义5. 熟练掌握线性表结构的顺序存储⽅式和链式存储⽅式各⾃的优缺点6. 了解链式存储结构的种类，熟练掌握双向链表的数据操作原理7. 了解栈和队列的定义，掌握栈和队列的特点8. 掌握树及其相关概念，熟练掌握树和⼆叉树的相互转换及⼆叉树的遍历第三章计算机辅助图形处理1. 掌握齐次坐标的特点及在此基础上构造的变换矩阵的含义2. 掌握⼆维基本变换，熟练掌握⼆维复合变换3. 掌握三维基本变换，熟练掌握三维复合变换4. 掌握窗视变换的概念和原理5. 熟练掌握编码裁剪法的原理和步骤6. 掌握凸体隐藏⾯的法向⽮量法7. 掌握包含性测试的基本原理8. 了解图形的⽣成⽅法9．计算机绘图中如何产⽣三视图?第四章⼏何建模和特征建模1. 掌握建模的概念及过程2. 掌握⼏何建模的概念3. 掌握曲⾯⽣成的⽅法4. 掌握边界表⽰法的原理、特点及其和曲⾯建模的区别5. 熟练掌握构造⽴体⼏何法的基本原理会会绘制构造树6.了解混合模型的基本原理7.熟练掌握空间单元表⽰法的⼯作原理8.了解建模发展的趋势9.熟练掌握线框建模、曲⾯建模、实体建模的优缺点及优缺点的⽐较10.掌握特征的概念与分类11.掌握形状特征的分类12.掌握特征类之间的关系13．三维⼏何建模系统有哪⼏种建模⽅式?各⾃的特点是什么？14．试述实体建模中计算机内部表⽰⽅法，其数据结构的特点。

第1章 CAD／CAM技术概论随着CAD／CAM技术的迅猛发展，许多企业已将CAD／CAM技术运用到实际的生产当中，把产品的数字化模型、工程分析、产品设计、数控编程、模拟加工、生产加工等环节融为一体，进行整个生产周期的全方位预测和控制。

本章主要介绍CAD／CAM的基本概念、CAD／CAM 系统的组成和CAD／CAM技术的发展等内容。

1．1 CAD／CAM技术1．1．1 CAD/CAM的基本概念1．CAD(Computer Aided Design——计算机辅助设计)以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设计、零件装配、装配干涉分析等，并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。

2．CAE(Computer Aided Engineering——计算机辅助工程分析)以现代计算力学和有限元分析为基础、以计算机仿真为手段，对设计产品进行结构参数、强度、寿命、运动状态及优化性能等方面的工程分析，用于测量与校核产品的可靠性和优化程度。

3．CAPP(Computer Aided Process Planning——计算机辅助工艺过程设计)以计算机为辅助工具，并根据产品的设计信息、要求及产品制造工艺要求，交互地或自动地确定出产品加工方法和方案，例如，进行加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。

4．CAM(Computer Aided Manufacturing——计算机辅助制造)CAM有广义和狭义两种定义。

广义CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的全过程中的各项活动，包括工艺过程设计(CAPP)、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、计算机辅助质量检测(CAQ)与分析、产品数据管理(PDM)等。

狭义CAM通常只是指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC 代码生成等。

1．1．2 CAD/ CAM的集成自70年代中期以来，计算机的应用日益广泛，几乎深入到生产过程的所有领域，并形成了很多计算机辅助的分散系统。