1、 第 3 次作业 一、填空题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. _ 建模是通过对物体各个表面或曲面进行描述的一种三维建模方法。 2. 一个完整的 CAD/CAM 系统必须具备 _ 系统和 _ 系统。 3. 数表通常分为两类 ,分别是 _ 、 _ 。 4. 数据结构主要用来表示三维物体信息在计算机内的存储方式，常用的两种数据结构是 _ , _ 。 5. 用直线段逼近轮廓曲线常用的节点计算方法有 _ 、 _ 和 _ 。 二、名词解释题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. 狭义 CAM 的概念 2. 交互式 CAD/CAM 系统 3. 几何造型 4. 几
2、何信息 5. 贝赛尔曲面 三、简答题（本大题共 20 分，共 4 小题，每小题 5 分） 1. 计算机辅助绘图的主要优点是什么？ 2. 线图的计算机处理方法。 3. 简述零件信息模型的含义和包含的内容。 4. 简述几何建模在机械工程中的作用。 四、论述题（本大题共 30 分，共 3 小题，每小题 10 分） 1. 已知四边形的 ABCD 各顶点坐标为 A(0， 0)， B(15， 0)， C(15， 20)， D(0，20)，欲使此四边形放大为原来的 2.5 倍，并沿 x 方向平移 10 坐标单位，沿 y方向平移 20 坐标单位，试求变换矩阵 T、变换后 四边形 A,B,C,D,顶点坐标矩阵及
3、其顶点坐标。 2. 已知直线 AB 两端点的坐标为 A(2,3,),B(5,6).写出使直线 AB 以坐标原点为中心顺时针旋转 90 的变换矩阵，并求出变换后直线 AB 的坐标矩阵。 3. 在 CAD/CAM 作业中如何处理设计手册中的设计资料，分别阐述对数表和线图可采用具体处理方法？ 答案： 一、填空题（ 25 分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 表面 解题方案： 表面 评分标准： 每空一分 2. 参考答案： 软件 硬件 解题方案： 软件、硬件 评分标准： 每空一分 3. 参考答案： 常数数表 列表函数 解题方案： 常数数表、列表函数 评分标准： 每空一分 4. 参考答案：
4、翼边数据结构 双链三表数据结构 解题方案： 翼边数据结构、双链三表数据结构 评分标准： 每空一分 5. 参考答案： 等间距法 等弦长法 等误差法 解题方案： 等间距法、等弦长法、等误差法 评分标准： 每空一分 二、 名词解释题（ 25 分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 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 代码生成等作业过程。 解题方案： CAM(Computer Aided Manufacturing ) 评分标准： 2 分 2. 参考答案： 指可以最大限度地发挥计算机系统的高速运算能力、严格的逻辑推理能力以及大
5、容量的信息存储能力，将设计人员积累的经验、智慧同计算机 CAD/CAM 系统结合起来，实现在交互方便、界面友好的环境下完成产品或工程的设计 工作。 解题方案： 将工程师的长期积累经验等和计算机 CAD/CAM 结合的系统。 评分标准： 2 分 3. 参考答案： 几何造型是用计算机以及软件来表示和构造形体的几何形状，建立计算机内部模型的规程。 解题方案： CAD/CAM 系统内部描述、记录设计对象几何形状的工具 评分标准： 2 分 4. 参考答案： 指一个物体在三维欧氏空间中的位置信息。它们反映物体的大小及位置，例如顶点的坐标值、曲面数学表达式中的具体系数等。 解题方案： 物体在三维欧氏空间中的
6、位置信息 评分标准： 2 分 5. 参考答案： 贝赛尔曲面形状由特征多面体控制。 解题方案： 由特征多面体控制 评分标准： 2 分 三、简答题（ 20 分，共 4 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 1)提高了绘图的精度和准确度； 2)提高了绘图的速度。 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 线图计算机处理的方法有两种： （ 1）找到线图原来的公式，将公式编写在程序中直接由计算得到因变量的值。这种方法是最精确的程序化方法，但并不是所有的线图都有解析式表达，应用受到一定限制。 （ 2）将线图离散化为数表，再用前述的数表处理方法进行处理。离散化时， 节点的选取随曲线的形状而异，选取的基本原
7、则是使各点的函数值不致相差太大，函数值变化快的地方，节点区间可取小些，反之可取大一些，以提高列表函数的精度和减少插值误差。数表处理方法包括程序化、文件化、解析化及数据库管理的方法等。 解题方案： 评分标准： 每点 1.7 分 3. 参考答案： 零件信息模型是描述零件各类信息的数据集合。零件信息模型应能表达零件的各类特征信息，包括管理特征信息、形状特征信息、精度特征信息、材料热处理特征信息和技术特征信息等。 解题方案： 定义和各种特征信息 评分标准： 含义 2.5 分，包 含内容 2.5 分 4. 参考答案： （ 1）设计方面： 显示零件形状，并利用剖面图检查壁厚、孔位置等；进行物理特性计算；生
8、成有限元分析网格等；生成工程零件图、装配图，产生各种真实感图形及动画效果等；设计人员可以及时发现问题、修改设计。（ 2）制造方面：利用生成的三维几何模型提供与加工特征有关的几何信息，进行工艺规程设计、数控自动编程及刀具轨迹的仿真。（ 3）模拟设计对象的装配过程，进行干涉和碰撞检查。 解题方案： 3 点：设计方面，制造方面，模拟设计对象的装配过程，进行干涉和碰撞检查。 评分标准： 每点 1.7 分 四、论述题（ 30 分，共 3 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 根据数表的类型可采用不同的数据处理方法。对于常数数表，可借助计算机算法语言中的一维数组、二维数组或多维数组，通过赋值的方法分别对一维数表、二维数表或多维数表进行程序化处理。对于列表函数，除了可按常数数表处理方法之外，还可以对数表进行公式化处理，即将数据拟合成公式，由计算机直接求解公式求取所需要的数据。（ 4 分） 对于线图的处理方法 是：（ 1） .若提供线图原有的公式，只需将公式编写到程序中；（ 2） .先将线图离散为数表，然后将数表进行程序化处理；（ 3） .对于复杂的线图，需要对线图中每一线条分别进行处理。（ 4 分） 解题方案： 数表可分为常数数表和列表函数；图线分为 3 种情况 评分标准： 按标准答案标准给分
