【正文】 生成軟件用于生成相應(yīng)設(shè)備控制程序，用來驅(qū)動(dòng)和控制某些生產(chǎn)和專用設(shè)備。(6) 管理與集成軟件用來有效管理CAD/CAM系統(tǒng)中大量的產(chǎn)品及其零部件、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料和文檔，以提高資源的利用率和工作效率。21. 在CAD/CAM常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，通常采用定長和不定長兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存出樹狀邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，試舉例說明其原理和有缺點(diǎn)（畫出邏輯結(jié)構(gòu)和存貯結(jié)構(gòu)圖）（10分）答題要點(diǎn)(1) 定長方式優(yōu)缺點(diǎn) (2’) 每個(gè)結(jié)點(diǎn)位數(shù)相同，即長度相同，每個(gè)地址指針指向下級(jí)子樹，這種方式造成存儲(chǔ)量大，空間浪費(fèi)，但由于連續(xù)存儲(chǔ)，查找速度快。(2) 不定長方式優(yōu)缺點(diǎn) (2’) 這種方式每個(gè)結(jié)點(diǎn)占用的位數(shù)由下級(jí)子樹的結(jié)構(gòu)決定，子樹的度數(shù)大，則占用位數(shù)多，度數(shù)小，則占用位數(shù)少。該方式空間定義靈活，可節(jié)省存儲(chǔ)空間。ABCDEFABCDEFABCDEF (3)舉例說明 (6’) 邏輯結(jié)構(gòu) 定長結(jié)構(gòu) 不定長結(jié)構(gòu)22. 簡述CAD/CAM集成的主要方法（10分）答案要點(diǎn)CAD/CAM系統(tǒng)的集成方法主要包括如下幾種： (1) 基于專用接口的CAD/CAM集成。以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式作為系統(tǒng)集成的接口，各應(yīng)用系統(tǒng)只要能夠按照標(biāo)準(zhǔn)格式輸入/輸出，就可集成到一起。 （2’） (2) 基于STEP的CAD/CAM集成。STEP標(biāo)準(zhǔn)提供了一種不依賴于具體系統(tǒng)中型機(jī)制，它規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造，甚至于產(chǎn)品全部生命周期中所包含的諸如產(chǎn)品形狀、材料、加工方法、組裝分解順序、檢驗(yàn)測(cè)試等必要的信息定義和數(shù)據(jù)交換的外部描述，其目標(biāo)是希望完整表達(dá)產(chǎn)品生命周期各階段的數(shù)據(jù)，它具有支持廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，獨(dú)立于任何具體的CAX系統(tǒng)，完整表示產(chǎn)品數(shù) 據(jù)等優(yōu)點(diǎn)。 （2’）(5) 基于數(shù)據(jù)庫的CAD/CAM集成。由于工程數(shù)據(jù)庫在存儲(chǔ)管理大量復(fù)雜數(shù)據(jù)方面具有獨(dú)到之處，使得以工程數(shù)據(jù)庫為核心的CAD/CAM集成系統(tǒng)的到了廣泛應(yīng)用。工程數(shù)據(jù)庫一般包括：全局?jǐn)?shù)據(jù)和局部數(shù)據(jù)的管理、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)件庫、參數(shù)化圖庫、刀具庫、切削用量數(shù)據(jù)庫、工藝知識(shí)庫、數(shù)據(jù)代碼庫等。（3’） (6) 基于PDM的CAD/CAM集成。應(yīng)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的主要目的是為了解決大量 工程圖紙及技術(shù)資料的電子文檔管理、材料明細(xì)表、工程文檔的繼承、工程變更請(qǐng)求、指令的跟蹤管理等方面的問題，PDM已成為CAD/CAM集成方面的一項(xiàng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用PDM即可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的內(nèi)部集成，如CAD、CAM、CAPP系統(tǒng)之間的集成，又可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的集成，如與MRP系統(tǒng)之間的集成。 （3’）23. 以圖1所示得立方體為例，說明實(shí)體造型的基本原理，畫出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)圖，列出其幾何信息表、拓?fù)潢P(guān)系表。（15分）答案要點(diǎn)1) 實(shí)體造型的基本原理 （3’）：D) 采用面的法向矢量確定實(shí)體的內(nèi)外側(cè)。為了計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別表面的矢量方向，將組成表面的封閉邊定義為有向邊，并確定每條邊的方向；E) 利用幾何拓?fù)潢P(guān)系中的棱邊與面的相鄰關(guān)系,確定邊的左表面和右表面；F) 通過記錄構(gòu)成物體的點(diǎn)、線、面、體的幾何信息和拓?fù)湫畔砻枋鑫矬w。2) 有頂點(diǎn)、向邊、面定義圖(3’)。3) 邏輯結(jié)構(gòu)圖(3’)；4) 頂點(diǎn)表(3’)；5) 棱邊表(3’)；6) 面表(3’)；（說明：頂點(diǎn)表、棱邊表、面表只取其中兩個(gè)。）24. 簡述CSG實(shí)體建模的基本原理，并用圖2所示的零件為例加以具體說明，畫出CSG樹，寫出運(yùn)算表達(dá)式。（15分）圖2答案要點(diǎn) CSG基本原理 CSG建模的基本原理是將復(fù)雜的集合體分解成許多簡單體素，通過布爾運(yùn)算將這些簡單體素組合來生成實(shí)體模型。 CSG樹和表達(dá)式B—底部切除部分C—左邊孔E—左邊切除方塊G—上邊圓柱F—右邊切除方塊D—右邊孔A—基體CFEBAGD CSG樹對(duì)應(yīng)的表達(dá)時(shí)： ((((((AB)E)F)C)D)G) (說明：CSG樹和表達(dá)式不唯一) 25. 已知如題圖3所示的單位立方體，現(xiàn)有一空間平面為： ，試推導(dǎo)該立方體對(duì)稱變換矩陣。（15分）。答案要點(diǎn)A) 旋轉(zhuǎn)平面，使平面與ZOY平面垂直 (3’) B) 旋轉(zhuǎn)平面，使平面與XOY平面重合 (3’) C) 關(guān)于XOY平面對(duì)稱變換 (3’)G) 對(duì)T2做逆變換 (3’) H) 對(duì)T1做逆變換 (3’)I) 綜合變換矩陣( 說明： 步驟A)與B)、D)與E)可合并，無步驟F)不扣分。此答案只為可行答案之一，其它方法可參考此過程。)26. 簡述CAD/CAM中所謂“TOPDOWN”技術(shù)的含義和發(fā)展TOPDOWN技術(shù)的必要性。（10分）27. 欲將圖1所示的線圖輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行自動(dòng)查詢，有哪幾種方法可以實(shí)現(xiàn)，并以其中一種方法為例，說明其實(shí)現(xiàn)步驟（15分）28. 舉例說明夾角求和法實(shí)現(xiàn)包容性測(cè)試的原理和步驟 (10分)29. 如圖2所示，欲將圖形(x, y, z)投影到OABC平面上，試說明實(shí)現(xiàn)該投影變換的分解步驟，推導(dǎo)其變換矩陣。（15分）30. 簡述實(shí)體建模的基本原理和建模過程。以圖3為例，說明其數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并作出其面表、棱線表和幾何信息表。（20分）31. 什么是圖形交互式自動(dòng)編程？簡述使用EdgeCAM的體會(huì)，并以加工圖4所示的零件為例，簡述其特點(diǎn)和基本工作過程。（20分）32. 在計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量管理系統(tǒng)中，獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？分析比較其有缺點(diǎn)。（15分）。33. 簡述CAD/CAM中所謂“TOPDOWN”技術(shù)的含義和發(fā)展TOPDOWN技術(shù)的必要性。（10分）答案及評(píng)分要點(diǎn)（13） TOPDOWN的概念 （4分）（14） 目前CAD/CAM對(duì)TOPDOWN的支持能力分析 （2分）（15） TOPDOWN的作用和意義 （4分）圖134. 欲將圖1所示的線圖輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行自動(dòng)查詢，有哪幾種方法可以實(shí)現(xiàn)，并以其中一種方法為例，說明其實(shí)現(xiàn)步驟（15分）答案及評(píng)分要點(diǎn)(1) 共有三種方法，即：（7分）① 找到曲線的原始理論公式編程（在理論公式存在的條件下）；② 對(duì)線圖進(jìn)行離散化處理，變?yōu)楸砀裥问?，按表格程序化方法處理；?擬合經(jīng)驗(yàn)公式，按經(jīng)驗(yàn)公式編程。(2) 以離散化表格為例：（8分） ①將圖1所示曲線離散化為下表X123456Y175225260360475580 ②定義二維數(shù)組k[2][6] = {{1,175}, {2,225},{3,260},{4,360},{5,475},{6,580}}。 ③定義插值公式 ④對(duì)數(shù)組k和步驟3的公式編程。35. 舉例說明夾角求和法實(shí)現(xiàn)包容性測(cè)試的原理和步驟 (10分)答案要點(diǎn) 夾角求和的基本原理：對(duì)可能包含被測(cè)點(diǎn)的多邊形做方向處理，順時(shí)針為負(fù)，逆時(shí)針為正；之后，以被測(cè)點(diǎn)為定點(diǎn)，多邊形各邊的兩端點(diǎn)為頂點(diǎn)作三角形，并計(jì)算；將各夾角求和，得（其中n為多邊形的變數(shù)）。如果，則被測(cè)點(diǎn)處于多邊形之外；如果，則被測(cè)點(diǎn)處于多邊形之內(nèi)，存在遮擋關(guān)系，需做隱藏線消影處理。（4分）步驟 (6分)① 將多邊形各邊定義為有向邊；② 計(jì)算；③ 求；④ 判斷包容關(guān)系。圖236. 如圖2所示，欲將圖形(x, y, z)投影到OABC平面上，試說明實(shí)現(xiàn)該投影變換的分解步驟，推導(dǎo)其變換矩陣。（15分） 答案要點(diǎn) (1) 將平面OABC繞Z軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)a角，使之與OXZ平面重合 （4分） (2) 將圖形投影到OXZ平面上 （4分）(3) 將平面OABC繞Z軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)a角，回到原始位置 （4分）(4) 將T1, T2, T3綜合，得到復(fù)合變換矩陣 （3分）37. 簡述實(shí)體建模的基本原理和建模過程。以圖3為例，說明其數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并作出其面表、棱線表和幾何信息表。（20分）答案要點(diǎn)及評(píng)分(1) 基本原理和建模過程 (8分)(2) 邏輯結(jié)構(gòu)圖 (3分)(3) 頂點(diǎn)坐標(biāo)表 (3分)(4) 棱線表 (3分) 注意順序(5) 面表 (3分) 注意符號(hào)和負(fù)號(hào)