1、 1 第一大题 填空题（本部分总分 30 分，每空 2 分） 第二大题 名词解释 （本部分总分 20 分，每题 4 分） 第三大题 问答题 （本部分总分 50 分，每题 10 分） 1.什么是逆向工程，什么是实物逆向工程？ 答：逆向工程也称反求工程，反向工程，它起源于精密测量的质量检验，是设计下游向设计上游反馈信息的回路。实物逆向工程师将实物转变为 CAD 模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已有产品和实物模型转化为工程设计模型和概念模型，并在此基础上对已有产品进行解剖、创造的过程。 2.照来源不同，逆向工程分为 哪三种类别？ 答：按照来源的不同，逆向工程可以分为：
2、事物你想、软件逆向和影响逆向。 3.逆向工程的应用领域哪些？ 答：在对产品外形的美学有特别要求的领域；当设计需要通过实验测试才能定型的工件模型；在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有 CAD 模型的情况下，在对零件原型进行测量的基础上，形成零件的设计图纸或 CAD 模型，并为此为依据生成数控加工的 NC 代码或快速原型加工所需的数据，复制一个相同的零件；在模具行业，常需要通过反复修改原始设计的模具型面，以得到符合要求的模具；很多物品很难用基本几何来表现预定 义；、逆向工程在新产品开发、创新设计上同样具有相当高的应用价值；、逆向工程也广泛用于修复破损的文物、艺术品，或缺乏供应的损坏零件等；、特
3、种服装、头盔的制造要以使用者的身体为原始设计依据，此时，需要先建立人体的几何模型；、在 RPM 的应用里，逆向工程的最主要表现为：通过逆向工程，可以方便地对快速原始制造的原型产品进行快速、准确的测量，找出产品设计的不足，进行重新设计，经过反复多次的迭代可使产品完善。 4.逆向工程中物体表面三维数据的获取方法有哪些？ 答：根据测量探头是否和零件表面接触，逆向工程中物体表面 三维数据的获取方法基本上可分为两大类：接触式和非接触式。根据测头的不同，接触式又可分为触发式和连续式；非接触式按其原理不同，又可分为光学式和非光学式。其中，光学式包括三角形法、结构光法、计算机视觉法、激光干涉法、激光衍射法等；
4、而非光学式则包括 CT 测量法、MRI 测量法、超声波法、层析法等。 5.三坐标测量机的测量原理是什么？ 答：将被测物体置于三坐标机的测量空间，可获得被测物体上个测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算可求出被测对象的几何尺寸、形状和位置。 6.三坐标测量机有什么组成？ 答： 1、主机， 包括框架结构、标尺系统、导轨、驱动装置、平衡部件及转台与附件； 2、三维侧头，即是三维测量传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移瞄准和侧位两项功能； 3、电力系统，包括电气控制系统、计算机硬件部分、测量机软件、打印和绘图装置。 7.按自动化程度，三坐标测量机分为哪几类 ? 答： 1 数字显示及打
5、印型、 2 带小型计算机的测量机、 3 计算机数字控制性 8.按测量范围，三坐标测量机分为哪几类？ 答：小型坐标测量机、中型坐标测量机、大型坐标测量机 9.接触式测头主要应用与哪些场合，有什么优点和缺点？ 2 答：接触式测头主要应 用场合：（ 1）零件所被关注的是尺寸。空间或位置，而并不强调其形状误差；（ 2）当你确信你所用的加工设备有能力加工出形状足够好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度时，接触式触发测量是合适的；（ 3）触发测头体积小，适用于当测量空间狭窄的部件 . 接触式测头的优点和缺點是：（ 1）适用于空间棱柱式物体及已知表面的测量；（ 2）通用性强：（ 3）有多种不同类型的触发测
6、头及附件供采用；（ 4）采购及运行成本低 ;(5)应用简单；（ 6）适用于尺寸测量及在线应用；（ 7）坚固耐用；（ 8）体积小易于在窄小空间应用；（ 9）由于测点时 测量机处于匀速直线低速运行状态，测量机的动态性能对测量精度影响较小。 缺点是：测量取点率低 10.扫描测头主要应用与哪些场合，有什么优点和缺点？ 答：扫描测头主要应用场合：（ 1）有形状要求的零件和轮廓的测量：（ 2）对未知曲面的扫描 扫描测头的优点是：（ 1）适用于形状和轮廓测量；（ 2）采点率高；（ 3）高密度采点保证了良好的重复性，再现性；（ 4）更高级的数据处理能力 扫描侧头的缺点：（ 1）比触发测头复杂；（ 2）对离散点
7、的测量较触发测头慢；（ 3）高速扫描时由于加速度而引起的动态误差大，不可忽略，必 须加以补偿；（ 4）测尖的磨损必须注意 11.测头的选择原则有哪些？ 答：测头选择的原则有：（ 1）在可以应用接触式测头的情况下，慎选非接触式触头；（ 2）在只测尺寸、位置要素的情况下，应尽量选用接触式触头；（ 3）在考虑成本满足要求的情况下。尽量选用接触式触头；（ 4）对形状及轮廓精度要求较高的情况下，选用非接触式触头；（ 5）扫描式测头应当可以对离散点进行测量；（ 6）考虑扫描式测头与触发式测头的互换性；（ 7）易变形零件、精度不高的零件、要求超大量数据的零件的测量，优先考虑非接触式触头；（ 8）要考虑软件、
8、附加硬件 的配套。 12.简述三坐标测量机的测量过程 ? 答：三坐标测量机的测量过程如下： 1、量前的准备：（ 1）校准探针；（ 2）工件找正 2、数据测量规划 沿着特征方向走，顺着法向采。（ 1）规则形状的数据采集规划，（ 2）自由曲面的数据采集规划 13.在被测对象装配体进行分解时，应遵循哪些原则？ 答：在对被测对象装配体进行实物分解时，应遵循哪些原则： 1 充分考虑被测对象各个零件之间的相互位置关系； 2 在进行实物分解时，应仔细研究它的装配工艺，再按照其装配工艺的逆方向进行分解。 3 在有条件的情况下，将分解后的零件摆放在夹具或检 具上，特别是一些塑料件和一些易变形的零件，防止其摆放位
9、置的不准确，在自身重力的影响下造成变形。 4 对一些质地柔软的零件，在测量时，还需将其返回到原位再进行测量。 14.三坐标测量机测量误差的影响因素有哪些？ 答：三坐标系测量机测量误差的影响因素有：（ 1）检测工件的状态及环境；（ 2）温度条件；（ 3）振动；（ 4）温度；（ 5）供电电源；（ 6）压缩空气 15.非接触式测量分为哪几类，并对各类方法进行简要比较 。 答：非接触式测量可分为：（ 1）激光三角法；（ 2）结构光法；（ 3）工业 CT 法；（ 4）核磁共振法；（ 5）超声波 法；（ 6）层析法等。 16.影响数据测量的误差及精度的主要因素有哪些？ 答：影响数据测量的误差及精度的主要因
10、素有：（ 1）物体自身的音速；（ 2）标定的因素；（ 3）摄像机的分辨率；（ 4）可测性的问题；（ 5）参考点的误差；（ 6）测量探头半径补偿误差 3 17.在采用三点定位对齐测量方法时，基准点的选择及测量应遵循哪些原则？ 答：（ 1）当误差相同时，三点构成的三角形的面积越大，相对误差越小，即基准点的选择距离越远，测量误差对数据对齐的影响越小：（ 2）在测量误差呈正态分布的情况下，三条变的误差趋于相同，为使各个点的影响相同，相对误差趋于相同，即基准点的选取应尽量接近等边三角形；（ 3）基准点的位置应尽量选择在探头易接触和不会变形的地方，位置标记记号应尽可能小，这样可以使每次探头的触点落在相同的
11、位置，减少视觉误差；（ 4）同一基准点的测量，探头应尽量在同一方向接触，按相同方式补偿；同时，应反复测量几次，取几次测量的平均值；多次测量应尽可 能在相同环境中完成，同时检查机的零位，避免温度误差。 18.简述多视数据进行统一的算法步骤？ 答：多视数据进行统一的算法步骤如下：步骤一，对每个数据集建立三角网；步骤二，建立切割平面切割多个数据集；步骤三：找到切割平面之间的交点，用相等面片举例和建个建立三角网络；步骤四，对两个相邻面片的重叠区域，基于不同交点的线性插值计算新的数据点，组合没有重叠部分的切片数据。 19.什么是跳点，判断跳点的方法有哪些？ 答：跳点 -在同一截面的数据扫描中，存在一个点
12、与其相邻的点偏距较大，则该点可视为跳点。 20.点云的平 滑处理方法有哪些？ 答：（ 1）：简单平均法（ 2）：加权平均法（ 3）：线滑动平均法 21.散乱数据的自动分割方法有哪些？ 答：（ 1）：多域构建（ 2）：边界识别（ 3）：网格面片成组法 22.矩形域参数曲面的拟合方法的曲面重构方法有哪些？ 答： Coons 曲面、 Bezier 曲面、 B 样条曲面和 NURBS 曲面 23.简述曲线逼近法的逼近过程？ 答： ：指定允许误差；：设定控制点数；：最小二乘法求参数曲线美 ：最大距离（是否）小于允许误差，是下一步，否的回到第三；：完成曲面构建。 24.对数据点进行参数化的方法 有哪些？
13、答：均匀参数化法、积累弦长参数化法、向心参数化法、修正弦长参数化法 25.在用 B 样条曲线对数据点进行整体逼近时，常用的两种方案有哪些？ 答：方案一：由最少的或一个小数目的控制顶点开始；用整体拟合方法将数据点拟合一条逼近曲线；检查逼近曲线对数据点的偏差；如果偏差处处小于给定误差界 E，则返回；否则增加控制定点的数目，转到步骤； 方案二：由最大的或一个大数目的控制顶点开始，以致第一次逼近就满足精度误差 e；用整体拟合方法将数据拟合一条逼近曲线；检查逼近曲线对数据点的偏差；如果不满足，且步 骤未执行，则转到步骤，如步骤已执行，返回上次结果，否则减少控制顶点的数目，转到步骤 26.基于曲线的曲面曲
14、线重构方法有哪些？ 答：旋转曲线、线性拉伸曲线、直纹面、扫描面、网格曲面、边界曲面、填充曲面 27.作为基本曲面的条件有哪些？ 答：唯一的局部映射性质、光顺和封闭、基本曲面的参数化 28.主要的曲面编辑方法有哪些？ 4 答：等半径倒圆角曲面、变半径倒圆角曲面、等厚度偏移曲面、变厚度偏移曲面、混合曲面、延伸曲面、修剪曲面、拓扑连接曲面 29.曲面光顺性的评价方法有哪些？ 答：常用的方法有：高斯曲率、截 面曲率、切矢、双向曲率和法相曲率等，另外还有反射法、高光线法、等照度法和焦点曲面法 30.从功能和应用目标考虑，一个完整的集成逆向工程系统应具有哪些特点和要求？ 答： 1、逆向工程与 CAD/CA
15、M/CAE 系统采取一宗柔性集成的方案，支持不同应用的要求； 2 实物的数字化（包括模型检测）应是一种指导下行为； 3 系统具有统一的数据模型； 4 支持异地过程。 31.目前，应用逆向工程进行产品设计的方式有哪些？ 答： 1、一种是由设计师、美工师实现设计好产品的油泥或木制模型，由坐标测量机将模型的数据扫入，在建立计算机模型，如汽 车外形覆盖件。 2、另一种是针对已有的产品实物零件，也就是常说的仿制。仿制是一种最低层次的逆向工程。如果对方的产品失手专利保护的，则这种仿制是一种不合法的行为 32.集成逆向工程系统框架组成是什么？ 33 逆向工程创新设计过程是什么？ 5 34.曲线、曲面的类型有
16、哪些？ 答 :曲面的类型： 自由曲面、平面、球面、柱面、锥面和过渡曲面 35.什么是 A 级 B 级 C 曲面 ? 答： a 级曲面 :即 G2 连续。在曲面线在相切的基础上再曲率相等。 A 级曲面应用在一些特别要求的场合 ,满足功能及审美的要求。比如车身，要充分考 虑到风阻系数、反射等。 b 级曲面 :曲面线在相接处仅仅是相切，即斜率相同。一般家电产品 G1 即可。不可盲目的追求 A 级曲面，因为过高的外观要求意味着过高的制造成本。 36.什么是曲线的 G0、 G1 、 G2 连续 ? 答： G0 连续又叫 点连续。是指曲线或曲面与任意平面交线是连续曲线，没有断点，既曲线方程连续。对曲面来说
17、 ,说白了就是没有裂缝 。 G1 连续又叫 相切连续 。 是指曲线或曲面与任意平面交线平滑无折点（相切），既曲线方程一阶导数连续。对曲面来说 ,说白了就是处处圆滑相切，没有楞，显示曲率时颜色有突变 。 G2 连续又叫 曲率连续。是指曲线或曲面与任意平面交线的各点曲率连续，作曲率分析的曲线是连续曲线，无断点。 37.什么是曲线的控制点，节点，曲线的阶次和段数，曲线的光顺性共同点 ? 曲线的控制点： 在曲线控制测量中，为控制曲线形状而必须要设立的点 节点： 该绘点命令在指定几何对象上绘制一系列等距离的点。几何对象可以为线、圆弧、圆 38.什么是 IGES,STEP? 答：答： IGES： j; g
18、IGES(又称 IGS)是三维绘图及加工软件通用转换格式 ,可以把 SW 文件转换为 IGES,然后通过 PROE来读进 IGES 即可 .IGES 格式是中 转格式 STEP ： STEP 是国际标准化组织所属技术委员会 TC184 下的 “ 产品模型数据外部表示 ” 分委员会 SC4 所制订的国际统一CAD 数据交换标准。 39.什么是参数化建模和基于约束的建模 ? 参数化建模： 参数化建模是参数（变量）而不是数字建立和分析的模型，通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型 基于约束的建模： 将机构图形设计和数值分析结合在一起，改进了平面机构的设计与分析方法，实现了机构尺寸调整和实时运动仿真。通过图形转换的应用，实现了设计信息的继承、发展以及基于运动模型的结构设计
