CADCAM考试参考答案及评分标准

1、CAD/CAMfc术课程考试参考答案及评分标准2012-2013学年二学期末考试试题时间120分钟CAD/CAM技术课程40学时2.5学分考试形式：开卷专业年级：机车车辆（卓越工程10级试验班）总分100分，占总评成绩60%（20分）试就你所熟知的某机械产品（零件、部件、整机均可）制定其应用CAD/CAM术进行设计、生产的技术方案。方案应针对该产品的设计制造的过程，解决产品设计制造过程中哪些环节采用CAD/CAW的哪些单项技术、采用这些CAD/CA皿术起到什么作用等问题。答：选定一产品。设计制造的过程由以下具体环节组成（可用图形或文字描述）：CAD/CAM的相应单项技术。产能计工十纳管！声爵造

2、在产品的设计制造的全过程中均可采用可采用的单项技术如下：CAG计算机辅助绘图CAE计算机辅助工程分析CAPP计算机辅助工艺设计NCP计算机辅助数控编程MRPII制造资源计划ERP企业资源计划CAQ计算机辅助质量控制PDM产品数据管理VRCAD虚拟设计VM虚拟制造解决的主要问题有：1）零件造型：在计算机中建立零件的三维实体模型。包括曲面造型。2）装配造型：在计算机中建立产品的三维装配模型。标准件库：大多数CAD系统均提供通用标准零件和特征的扩展库。用户可以很方便地选取标准特征或零件，并将它们组合进零件或部件的设计中。4）工程绘图：生成符合生产实际要求，也符合国家标准的工程图。5）工程分析：CAD

3、/CAM中的结构分析中需进行大量的应力、温度、位移等分析计算。因此，要求CAD/CAM系统完成各类分析计算的算法正确、全面，能处理大量的数据，还要有较高的计算精度。6）优化设计：CAD/CAM系统根据需要还可配置优化设计功能，也就是在某些条件的限制下，使产品或工程设计中的预定指标达到最优。包括总体方案的优化、产品零件结构的优化、工艺参数的优化等。7）计算机辅助工艺规程设计：根据建模后生成的产品信息及制造要求，自动决策出加工该产品所采用的加工方法、加工步骤、加工设备及加工参数。CAPP的设计结果一方面能被生产实际所用，生成工艺卡片文件，另一方面能直接输出一些信息，为CAM中的NC自动编程系统接收

4、、识别，直接转换为刀位文件。8）计算机辅助NC编程：以CAD生成的零件几何信息为基础，采用人机交互对话方式，在计算机屏幕上指定被加工件的几何特征、定义相关的加工参数后，由计算机进行分析处理，直接产生NC加工程序。仿真功能则能在计算机上动态显示加工路径，模拟实际切削加工。9）模拟仿真：通过运行仿真软件，代替、模拟真实系统的运行，用以预测产品的性能、产品的制造过程和产品的可制造性。10）工程数据管理：CAD/CAM系统应能提供有效的管理手段，支持工程设计与制造全过程的信息流动与交换。11）虚拟设计与制造：通过虚拟设计与制造系统为产品的设计与制造提供一个建模与仿真的环境，使得产品的规划、设计、制造、

5、装配等均可在计算机上实现。通过计算机虚拟模型来模拟和预估产品的功能、性能及可制造性等方面可能存在的问题。评分标准：2-6-6-6（15分）下表为螺钉的一组标准尺寸。请在a）、b）两小题中选作一题。1、如以数组方式存储该表，采用某种计算机编程语言（如CBasic）编写一个程序，实现:数表的定义和初始化，螺钉公称尺寸的交互输入，螺钉其余相关尺寸的查找，查找结果的屏幕输出。2、如以数据文件方式存储该表，采用某种计算机编程语言（如C、Basic）编写一段程序,实现：螺钉公称尺寸的交互输入，该数据文件的读入，螺钉其余相关尺寸的查找，查找结果的屏幕输出。螺钉公称尺寸dPbnr30.5250.80.140.

6、7381.20.250.8381.20.261381.60.2581.253820.4101.5382.50.4（10分）简述MRP勺基本原理。若有产品M由2单位N和3单位P制成。N由2单位R及4单位S制成；R由1单位S及3单位T制成；P由2单位T及4单位U制成。1）请画出M的产品结构树。2）今需生产10单位M,每一种子项各需要多少？3）请图示单层物料清单。答：基本原理：将企业产品中的各种物料分为独立物料和相关物料，并按时间段确定不同时期的物料需求，从而解决库存物料订货与组织生产问题。MRP按照基于产品结构的物料需求组织生产，根据产品完工日期和产品结构规定生产计划；即根据产品结构的层次从属关系

7、，以产品零件为计划对象，以完工日期为计划基准倒排计划，按各种零件与部件的生产周期反推出它们的生产与投入时间和数量，按提前期长短区别各个物料下达订单的优先级，从而保证在生产需要时刻所有几何模型用X就斑后工处理几付it量、一/刀具机造物料都能配套齐备，不到需要的时刻不要过早积压，达到减少库存量和占用资金的目的。MN(2)P(3)产品结构树:R(2)S(4)T(2)U(4)-1）丁各种子项需要数量如下表:子项数量N20P30R40S120T180U120单层物料清单如右图。简述用Pro/E进行数控编程的操作流程。四、（10分）简述CAD/CAM1成化数控编程系统的组成。答：系统的组成：如右图。几何造

8、型内核：是整个系统的核心，支持其它各模块的运行。几何造型模块：用几何模型表示法生成对象的模型。刀具轨迹生成模块：采用加工特征单元模型的边界表示法，根据所选用的刀具及加工方式进行刀位计算，生成数控加工刀具轨迹。刀具轨迹编辑：根据加工单元的约束条件对刀具轨迹进行剪裁、编辑和修改。刀具轨迹验证：检验刀具轨迹是否正确、是否与加工单元的约束面发生干涉和碰撞、是否啃切加工表面等。图形显示：贯穿整个设计与加工编程过程。后置处理：将刀具运动轨迹文件转换为机床能识别的数控加工程序代码，以实现机床的加工运动。用户界面：提供用户一个良好的操作环境。运行控制模块：提供用户界面所有的输入方式与各种功能模块之间的接口。操

9、作流程：利用CAD勺图形编辑功能，将零件的几何图形绘制到计算机上，形成零件的图形文件，然后直接调用NC模块，进行刀具轨迹处理，由计算机自动对零件加工轨迹的每个节点进行计算和数学处理，从而在生成刀位数据文件后，经过相应的后处理，自动生成数控加工程序，并同时在计算机上动态地显示其刀具的加工轨迹图形。或：1、调用制造模块；2 .制造模型：设置该零件为参考模型，在制造模式下生成工件；3 .制造设置：指定三轴数控铳床或加工中心为工作机床，选用铳刀，设置刀具参数等；4 .加工：操作设置，加工参数设置，NC序列设置；5 .CL数据：生成、输出刀位文件，NC检测、加工仿真；6 .后置处理：选定机床型号，生成、

10、输出NC代码。）五、（10分）试述CAD/CAMk件开发的主要步骤以及各步骤所要完成的工作。答：（1）软件系统的需求分析：进行一个软件的设计，首先要明确用户的需求。软件系统的需求分析包括软件功能、可靠性、安全保密、成本消耗、开发进度、资源使用和用户接口等许多方面。在调研基础上编写一个满足用户要求的、切实可行的系统说明书及系统可行性报告，确定系统目标、范围、并进行成本分析和效益分析。（2）软件的设计：设计阶段的任务是将由分析阶段获得的系统说明书转化为具体的计算机可实现的系统。本阶段一般分为两步，即总体设计和详细设计。在总体设计过程中要确定系统的模块结构，而详细设计时则要进行每个模块的具体设计。本

11、阶段完成时应提交的文件有：系统结构图及其说明书，各模块的结构图及其说明书。前者表达了系统由哪些模块组成，模块间调用的关系等。后者表达了每个模块的输入、输出及其功能。（3）程序编制：程序编制阶段的任务是用高级语言编写每个模块的程序，要求结构良好，层次分明，逻辑上正确又易于阅读和理解。（4）软件测试：在此阶段进行程序调试、模块调试、子系统调试及总体调试。通过调试，排除故障保证系统正常运行。软件测试完毕需提交测试报告。（5）软件系统的运行和维护：软件的维护是将系统交付用户使用，通过实际运行环境的检验，对不适应的部分进行修改和扩充。一、（10分）CAD/CA源统集成有哪4种方式？ANSY染一种著名的工

12、程分析软件，Pro/E和ANSYS均支持IGES和STEP文件格式，ANSY池具有与Pro/E的专用接口程序。请为Pro/E和ANSYS选择一种集成方式，并说明你选择的理由。答：CAD/CA原统集成的4种方式是：一、通过专用数据接口程序交换产品信息的集成方式；二、通过标准数据格式文件交换产品信息的集成方式；三、通过统一的产品模型交换产品信息的集成方式；四、基于产品数据管理的集成方式。（上述一、二、四的集成方式均可，但选择的理由必须与其选择相适应。）二、（10分）现有一个自由曲面外形，内部结构形状十分复杂的实物玩具零件，请选用一种你所知道最快的方法尽快复制出该零件的物理（实物）原型（材料不限），并说明工作过程。答：快速成型技术。工作过程如图:（1GES接口片曲面重构系统三维线框模型仿真分层工艺处理1实体零件数控檄光加工机塔积成型三、（10分）简要叙述结构化软件分析与设计的基本思想，指出分析与设计两个阶段所要完成的主要工作。答：结构化分析方法的基本思想是采用分解和抽象的手段对系统由顶向下逐层分解，直到能清楚地被理解和表达，从而有效地解决系统的复杂性问题。结构化设计方法的基本思路是：建立一个