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文档简介

CAD部分一、 填空题:1、 所谓投影法,是指 光线 通过 物体 ,向指定的投影面投射,并在该面上得到图形的方法。2、 正投影的基本性质为实形性,积聚性和类似性。3、 常用的面向产品数据模型及其文件格式的标准有 DXF 、 IGES和 STEP 。4、 参数化建模中的形状控制,通常约束的形式有以下几种: 几何约束 、 尺寸关系 、拓扑关系约束 和 特征组合约束 。5、 插值和逼近 统称拟合,是计算机辅助几何设计经典的研究课题。6、 装配建模的特点: 零件模型与装配体的引用关系 、 全相关性 和 基于约束的装配 。7、 典型的几何造型系统: 1)国外CAD软件:CATIA、UG(Unigraphics)、Pro/E(Pro/Engineer)、Solidworks、I-DEAS 2)国内CAD/CAM软件: CAXA电子图板与制造工程师、开目CAD 。二、 判断题:1、 机械制图中,GB/T为推荐性国家标准的代号,一般可简称为“国标”。 (0 )2、 在机械制图中,2:1的比例为放大比例,如实物尺寸为30,则图中图形应画15。( 0)3、 在机械制图中,投影采用的是正投影法,即投射线与投影面相垂直的平行投影法。 ( 1)4、 平面四边形与投影面倾斜时,其投影变小,投影的形状有可能会变成三角形。 ( 0)5、 一个平面图形在三面投影体系中的投影有可能是一个点、一条直线或一个平面。(0 )6、 为了将尺寸标注的完整,在组合体的视图上,一般需要标注定形尺寸、定位尺寸、总体尺寸等。 ( 1)7、 为了使图形清晰,应尽量将尺寸标注在视图的外面,以免尺寸线、数字和轮廓线相交。 (1 )8、 在制图中画出的粗实线,虚线是在实物上面真实存在的轮廓线。 (1 )9、 将机件的某一部分向基本投影面投射所得到的视图,称为局部视图,所以局部视图一定会是某个视图的一部分。 ( 1)10、 将机件向不平行于任何基本投射面的平面投射所得到的视图称为斜视图。斜视图是基本视图的一部分。 ( 0)11、 因为剖切是假想的,并不是真的把机件切开并拿走一部分。因此,当一个视图取剖视后,其余视图应按完整机件画出。 (1 )12、 剖面图常用于表达机件上的断面形状,如肋、轮辐、键槽等,剖面图也叫剖视图。 ( 0)13、 将机件的部分结构,用大于原图形所采用的比例画出的图形,称为局部放大图,局部放大图的画图比例有可能采用1:1。 (1 )14、 较长的机件(轴、型材、连杆等)沿长度方向的形状一致或按一定规律变化时,可断开后缩短绘制。 ( 1)15、 国标规定,当采用第三角画法时,必须在图样中画出第三角画法的识别符号。 ( 1)16、 一个竖立摆放的右旋弹簧,如果将它上下倒置摆放,会变成左旋弹簧。 (0 )17、 选择一个零件的主视图一般会考虑到表现形体特征,表现加工位置和表现工作位置等原则。 (1 )三、概念与简答题:1、参数化设计:就是允许设计之初进行草图设计,再根据设计要求逐渐在草图上施加几何和尺寸约束,并根据约束变化驱动模型变化。 参数化设计是一种基于约束的、并能用尺寸驱动模型变化的设计。2、尺寸约束和几何约束的区别:尺寸约束是对图形几何元素大小、位置和方向的定量限制。和一般尺寸标注一样,它包括线性尺寸、径向尺寸和角度尺寸三种类型,尺寸约束是参数化的基础。几何约束是对图形几何元素方位、相对位置关系和大小关系的限制,如一条直线水平、直线相互平行、直线与圆弧相切等。尺寸约束和几何约束都是对图形的限制,以使图形形状和大小满足设计要求。有时两者的作用可以相互替代,虽然对图形的约束效果相同,但草图的可编辑性、施加约束的难易程度可能不一样,因此合理的约束形式,会对草图绘制带来很多方便。3、特征建模的注意问题:1) 定义合理的特征关系;2) 用阵列、复制、镜像代替单独操作;3)使用更多的特征,增加模型修改的灵活性;4)尽量用加运算代替减运算;5)尽量采用并列式父子参照。4、Pro/E基准面的作用:1) 作为基础特征:任何三维模型都是以基准面为基准创建的,故基准面是一种基础特征,系统模板已为用户创建了“FRONT”、“TOP”和“RIGHT”三个基准面。2) 作为2D草绘平面:创建实体过程中,往往要草绘截面或者轨迹,基准面在创建模型时作为草绘平面。3) 作为草绘平面定向参照:在草绘截面时,草绘平面定向到与屏幕平行时,选择基准面作为草绘平面的定向参照。4) 作为尺寸标注的参照:使用基准面作为标注尺寸的参照,可以减少特征之间的父/子关系,在生成工程图时,大大减少尺寸修改工作量。5) 作为剖面参照:对于复杂模型,需要使用阶梯剖、旋转剖或者复合剖的模型要首先创建基准面作为剖切面。6) 作为镜向特征的参照:对于对称特征,可以只创建一侧特征,使用镜向工具以基准面为对称面完成镜向。7) 作为模型的定向参照:三维模型的视图方向一般要用两个相互垂直的基准面定义,然后保存各方向视图,在设计过程中随时调用。8) 作为装配参照:装配过程中,许多元件需要使用平面定义它们之间的约束关系,如【匹配】、【对齐】和【定向】等,也可以使用基准面作为参照。CAE部分一、填空题:1、只要有 载荷 存在就有位移、应变、应力的存在,这四种只要有其一存在就会有其他三种存在。2、单元尺寸越小,网格就越密,分析精度就 越高 ,但分析时间也就越长,占用存储空间也越大。3、有限元法是将连续体离散化的一种近似方法,其理论基础是 变分原理 、 连续体剖分 与 分片插值 。4、有限元法两种基本解法: 力法 和 位移法 。5、FEM是对物理现象(几何及载荷工况)的模拟,是对真实情况的 数值近似 。二、判断题:1、CAE是早期发展起来的矩阵和有限元分析方法的延伸。( 1)三、概念与简答题:1、有限元法的基本思想:1) 将一个连续的求解域(连续体)离散化即分割成彼此用节点(离散点)互相联系的有限个单元;2) 在单元体内假设近似解的模式,用有限个结点上的未知参数表征单元的特性;3) 然后用适当的方法,将各个单元的关系式组合成包含这些未知参数的代数方程,得出个结点的未知参数,再利用插值函数求出近似解;4) 是一种有限的单元离散某连续体然后进行求解得一种数值计算的近似方法;5) 由于单元可以被分割各种形状和大小不同的尺寸,所以它能很好的适应复杂的几何形状,复杂的材料特性和复杂的边界条件,再加上它有成熟的大型软件系统支持,使它已成为一种非常受欢迎的,应用极广的数值计算方法。2、当今国际上FEA方法和软件发展呈现出的趋势特征: 1)有限元分析方法最早从结构化矩阵分析,逐步推广到板、壳和实体等连续体固体力学分析。近年来已发展到流体力学、温度场、电传导、磁场、渗流和声场等问题的求解计算,最近又发展到求解几个交叉学科的问题;2)由求解线性工程问题进展到分析非线性问题;3)增强可视化的前置建模和后置数据处理功能;4)与通用CAD软件的无缝集成。3、仿真分析给我们带来的益处1) 增加设计功能,减少设计成本2) 缩短设计和分析的循环周期3) 增加产品和工程的可靠性4) 采用优化设计,降低材料的消耗或成本5) 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题6) 模拟各种试验方案,减少试验时间和经费7) 进行机械事故分析,查找事故原因4、 CAE的结构有限元分析的理论与方法的应用一般包括5步:(1)观察事物响应的物理现象;(2)建立计算模型以便对这些现象进行数值仿真;(3)发展并集合硬件和或软件来实现计算模型;(4)后处理并解释计算模型的结果;(5)利用计算结果分析并进行结构优化设计。CAM部分一、填空1. 对于一个设计、制造良好的位置闭环控制系统,可达到的精度以系统所用的检测元件的精度为极限。1、 插补算法是CNC系统控制软件的核心,就其目前应用而言,可以分为 脉冲增量插补和数字采样插补两类。2、 数控机床加工零件与普通机床比较,其特点有:1)加工精度高,质量稳定 2) 加工过程适应性强、柔性好 3) 加工功能强 4) 生产效率高 3、 按控制运动方式分,数控机床可分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和 轮廓控制数控机床三类。4、 典型的伺服进给系统包括 速度闭环控制回路 和 位置闭环控制回路 两大控制回路。5、 伺服系统包括 进给伺服驱动系统 和 主轴伺服驱动系统。6、 所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据点的密化的过程。 7、 数控机床是用数字化代码来控制 刀具与工件 的相对运动,从而完成零件的加工。8、 对于以坐标原点为起点的第一象限直线OA,其偏差函数为:,若,刀具往X轴正方向进给;若,刀具往y轴正方向进给。9、 对于以坐标原点为起点的第一象限直线OA,其偏差函数为:,若,刀具往 进给;若,刀具往 进给。10、 用逐点比较法插补直线OA,其起点坐标为O(0,0),终点坐标A(4,7),若采用插补的总步数作为终点减法计数器JE的初始值,即JE 11 。在插补过程中,每进给一步,计数器JE减1,当JE 0 时,到达终点,停止插补。 11、 CNC系统中,实时性要求最高的任务是 插补 和 位置控制 。12、 闭环伺服驱动系统一般由 驱动控制单元 、执行单元 、机床、检测反馈单元、比较控制环节等五个部分组成。13、 用逐点比较法插补直线OA,其起点坐标为O(0,0),终点坐标A(5,8),若采用插补的总步数作为终点减法计数器JE的初始值,即JE 13 。在插补过程中,每进给一步,计数器JE减1,当JE 0 时,到达终点,停止插补。14、 为了提高CNC系统的可靠性,可采取哪些措施 采用模块化结构 和 采用光电隔离电路 。15、 在CNC软件中资源分时共享要解决的问题是各任务何时占用CPU以及占用时间的长短,解决的办法是 循环轮流 和 中断优先 相结合。16、 数机床的最小设定单位又称作 脉冲单量 ,其值取得越 小 ,加工精度越高。二、判断题:1. 在开环步进式伺服驱动系统中,控制发往步进电机的指令脉冲的个数,即可控制机床工作台的位移量。( )2. 根据插补由硬件还是软件实现,插补分为硬插补和软插补;硬插补一般用作粗插补,软插补用于精插补。( )3. 若CNC装置有两个或以上的微处理机,则其一定属于多微处理机结构。( )4. 伺服驱动系统的跟随误差越小,响应速度越快。( )5. CNC系统的中断管理主要靠硬件完成。( )6. 在共享总线结构中,某一时刻可以由多个CPU占有总线。( )7. 当点位直线控制数控机床的移动部件移动时,可以按任意斜率的直线进行切削加工。( )三、简答题1、 什么是开环、闭环、半闭环控制系统?它们各有什么特点?(4分)答: 2、数控机床的机械结构有什么特点?(7分)答:与普通机械设备相比,数控机床结构特点可归为如下几个方面:主运动常用交流或直流电动机拖动,简化了主传动系统的机械结构。主轴部件和支承件均采用了刚度和抗振性较好的新型结构。 采用摩擦系数低的塑料滑动导轨、滚动导轨和静压导轨,以提高机床运动的灵敏性。进给传动中,一方面采用无间隙的传动装置和元件,另一方面采取消隙措施。采用了多主轴、多刀架的结构,以提高单位时间内的切削效率。具有自动换刀和自动交换工件的装置,以减少停机时间。采用自动排屑、自动润滑装置等。3、 和普通机床相比,用数控机床进行零件加工有什么好处?(5分)答: 1 生成效率高2 减轻工人劳动强度3 具有高度柔性4 加工精度高5 加工质量稳定,可靠6 利用生成管理现代化4、下图为数控机床的逻辑组成框图,简述各组成部分的功能。(8分)答: (1)输入/输出设备:读入零件加工程序,在加工过程中,把机床的工作状态告诉操作人员;(1分)(2)操作面板:主要用于输入手动控制指令,另外操作面板上还有一些表示机床工作状态的指示灯; (1分)(3)数控装置:读入零件加工程序,根据加工程序所指定的零件形状,计算出刀具中心的移动轨迹,求出每个插补周期内刀具应该移动的距离(位移指令),并把位移指令送给进给伺服单元;

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