数字化设计与制造技术第1阶段练习题答案-答案在最后

江南大学现代远程教育第一阶段练习题答案，答案在最后考试科目:《数字化设计与制造技术》第1章至3章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、单项选择题（每小题1分，共10分）1、欧洲流派的系统设计方法学将工程设计过程主要分为4个阶段，下列（）不是其中的一个阶段A、明确任务阶段B、概念设计阶段C、具体化设计阶段Ｄ、抽象设计阶段2、传统的设计过程模型为（）Ａ、以设计为中心模型B、顺序模型C、并行设计模型Ｄ、动态模型3、下列不是产品数字化设计过程具备以下的特点的是（）Ａ、串行性B、基于知识的设计C、并行性Ｄ、协同性4、（）不是并行设计中的关键技术问题Ａ、人员问题B、过程建模和仿真技术C、并行设计的集成平台Ｄ、产品性能综合评价和决策5、CAD软件系统不包括以下（）功能。Ａ、三维建摸B、数字化预装配C、数字化预维修Ｄ、模拟现实技术（）不属于数字化定义模板类型Ａ、建模标准模板B、标准件模板库C、装配模板Ｄ、零件模板7、目前的装配间隙分析主要是从静态干涉的角度进行检查的，主要有5种干涉检查结果。下列不属于干涉检查结果的是（）Ａ、软干涉B、接触干涉C、硬干涉Ｄ、非接触干涉（）不是图形变换的种类Ａ、几何变换B、投影变换C、窗口到视区变换Ｄ、视区到窗口变换9、（）不是参数化设计的特点Ａ、基于特征B、部分尺寸约束C、尺寸驱动实现设计修改Ｄ、全数据相关10、（）不是常用的文件交换类型Ａ、IGESB、STEPC、PDFＤ、DXF二、填空题（每题1分，共10分）1、无论是欧美、日本、苏联流派的设计方法学都强调设计是一个______过程。2、传统的产品设计过程通常是以______方式进行的。3、并行设计是一种______、_______的现代设计技术。4、数字化产品设计离不开先进的_______、方法和数字化设计手段的支持。5、________技术为设计人员提供各种快速、有效的产品设计工具和手段，加快和优化设计过程和设计结果，以达到最佳设计效果的一种技术。6、工装设计包括______、_______、_______、________的设计。7、在产品设计中设计的实质是________的问题。8、约束一般分为______和_______。9、轻量级显示方法主要有________、__________等。10、________标准是国际标准化组织(ISO)制定的产品数据表达与交换的标准。三、简答题（每小题６分，共60分）1、快速成形有哪几种主要方法2、快速成形技术在产品设计中有哪些应用？3、设计过程管理中有哪三个要素？4、试述概念设计中常采用哪些数字化设计方法。其作用是什么？5、简述设计过程管理的三个要素。6、产品设计包括哪几个阶段和阶段的模型？7、产品制造阶段有哪些模型类型？8、何谓物理样机？何谓数字样机？9、数字样机与物理模型相比有哪些优点？10、为什么说设计是产品生命周期中最重要的环节？四、综述题：（每小题10分，共20分）1、为什么说信息技术的发展深刻地改变了制造业？2、为什么说若要真正赢得市场，制造企业必须同时具备时间竞争能力、质量竞争能力、价格竞争能力和创新竞争能力？参考正确的答案是：一、单项选择题1、D2、B3、A4、A5、C6、C7、D8、D9、B10、C二、填空题1、（映射）2、（串行）3、（系统化、集成化）4、（设计理论）5、（CAD）6、（刀具、夹具、模具、量具）7、（约束满足）8、（尺寸约束、几何约束）9、（三角面逼近法、轮廓包容法）10、（STEP）三、问答题：1、答：有5种最为常见工艺方法：选择性液体固化选择性层片黏结选择性粉末熔结/黏结挤压成形喷墨印刷2、答：快速成形技术在产品设计中有以下应用：(1)快速产品开发(2)快速模具制造(RapidTooling)3、答：设计过程管理的三个要素是： 1．设计活动 产品设计是设计者进行创造性思维的一个过程。 2．产品数据 设计过程中的活动需要处理各种各样的设计信息，包括产品支持数据、产品定义数据和设计过程数据。 3．设计人员 在设计过程中，不同的任务要由不同的人来执行。4、答:(1)产品定义：了解当前技术水平，确认产品应具有的性能及水平，进行可行性分析；编制技术任务书或技术建议书，制定设计要求表。(2)方案设计：又称初步设计或德念设计，即完成总体方案设计。根据技术任务书或技术建议书的要求，确定产品的技术参数及主要技术性能指标、总体布局及主要部件结构、产品主要工作原理及各工作系统的配置、标准化综合要求等。必要时对须采用的新原理、新结构、新材料进行实验验证。绘制产品总体结构模型或总图(草图)，包括相应的简固，如主要工作原理图、系统因等，编写方案设计评审报告，经评审后作为技术设计的基础。(3)技术设计：通过方案设计评审，在研究试验及设计计算与技术经济分析的基础上修正总体方安．完成产品主要零部件的设计。修正总体设计方案是设计的主要任务之一，总体方案的修正除修改总图及相应工程图外，应编制技术设计说明书．完成主要零部件草图，编制特殊外购件和特殊材料清单，以便供应部门提前进行订货，编写技术设计评审报告．5、答:（1）设计活动 产品设计是设计者进行创造性思维的一个过程。（2）产品数据设计过程中的活动需要处理各种各样的设计信息，包括产品支持数据、产品定义数据和设计过程数据。（3）设计人员 在设计过程中，不同的任务要由不同的人来执行。6、答：产品设计阶段包括了概念设计、结构设计、几何设计、分析仿真等。1．概念设计阶段的模型在产品概念设计阶段，主要从功能需求分析出发，初步提出产品的设计方案，此时并不涉及产品的精确形状和几何参数设计。这个阶段产生的方案视不同的产品对象而不同。主要为下一步结构设计提供依据。而一般简单产品的方案设计采用草图设计，用来大致描述产品的结构而非精确几何结构，为产品的详细设计提供依据。在这一阶段，概念设计主要依赖于设计者的设计知识的结果主要以技术报告、方案图、草图等形式给出。2．零件几何模型几何模型是产品详细设计的核心，是将概要设计进行细化的关键内容，是所有后续工作的基础，也是最适合计算机表示的产品模型。产品几何模型确定了零部件的基本形状、材料、精确尺寸和加工方法。除此之外，几何模型的非几何信息以属性表示。属性信息的定义以文本说明，并具有一定的结构，一般应至少包含BOM中所需的详细内容。考虑到生命周期各阶段对信息的需求，定义产品的属性信息应尽可能完整，如技术条件、制造环节对设计的信息需求等有时也需要作为属性进行说明。常见的明细表和标题栏所需的信息都应当属于属性定义的范畴。常用的有产品代号、名称、材料、加工方法、设计者、零件说明、零件类型等。零件几何模型是详细设计阶段产生的信息模型，是其他各阶段设计的信息载体，通常作为主模型。所谓主模型是指以该模型为唯一数据源，其他模型以它为基础，派生出其他各种模型。派生的过程实现了模型的演变。3.产品仿真模型功能与性能仿真是利用计算机的计算能力，采用数值计算的方法模拟产品的功能或者性能，一般不能直接在详细设计阶段产生的零件几何模型上进行，必须进行一定的转换或者处理，建立符合仿真分析的模型。仿真技术广泛应用在产品设计、制造阶段，如设计阶段的各种有限元分析、运动机构分析初等性能仿真系统，在制造阶段的铸造浇注仿真、锻造模具仿真、数控加工过程仿真、装配仿真等。4．产品装配模型装配模型需要表示产品的结构关系、装配的物料清单、装配的约束关系、面向实际装配的顺序和路径规划等。装配结构树：装配结构模型反映产品的总体结构，初始设计可以不涉及具体的几何信息，而仅仅表示产品的功能结构、层次结构以及设计的关键参数。(2)属性信息表：属性信息用来表示产品的非几何信息，例如，产品名称、规格、零件材料、加工方法、重量、模型设计者等。(3)装配约束模型：装配约束模型包括装配特征描述、装配关系描述、装配操作描述以及装配约束参数。(4)装配规划模型：装配规划模型用于装配顺序规划和路径规划，前者给出一个实际可行的各零件装配顺序，后者给出零件装配的可行路径，并对装配设计进行分析和评价。7、答：1.工艺信息模型工艺信息模型为CAPP提供基本信息，涉及工艺过程、数据繁杂、种类多，不同企业的工艺信息模型差别很大，具有不同的模型结构和内容。工艺设计的数据源来自于详细设计阶段产生的几何模型、装配模型，在此基础上，还需要设备资源、工装资源等来实现工序的编制。2.工装模型工装设计包括刀具、夹具、模具、量具的设计以及产品零件在制造过程中的不断演化产生的中间状态模型。工装设备模型：刀具、夹具、模具、量具的设计和制造模型。3.数控加工模型数控加工模型是指数控加工涉及的模型和产生的相应NC程序。 8、答：用物质材料制作的产品模型一般称为物理模型，它通常需要花费较大的制作成本和较长的制作时间，其功能是提供与实际物体1：l的模型进行功能或性能的试验。数字样机(Digital，MockUp，DMU)的概念目前还没有统一的定义，它是相对于物理样机在计算机上表达的产品数字化模型。9、答：主要包括以下几点：(1)数字样机用数学方法和数据结构描述产品，所以成本低，建模周期短，可重用性好。(2)对于一种产品可方便地建立满足不同需求的多种计算机模型，便于产品的优化设计和改型设计。(3)数字样机可以方便而快速地完成各种工程分析所需的计算工作，并加速产品的工艺规划等后续工作的进行。(4)数字样机可以方便地模拟产品的各种运动状态，甚至达到动态仿真的程度。想要用物理模型来实现上述效果往往需要付出很大代价。对于某些特殊的研究对象，物理模型很难甚至无法实现模拟和动态仿真。(5)数字样机