【正文】 的理解（8分）。 （1分）7. 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？并分析其有缺點(diǎn)（10分）。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。 （1分） (2) 基于STEP的CAD/CAM集成。 6. 談?wù)剬AD/CAM集成概念的理解，其主要集成方法有哪些(7分)。答案及評分要點(diǎn) （每點(diǎn)1分）(1) 輪廓(2) 草繪(3) 尺寸驅(qū)動(dòng)(4) 變量驅(qū)動(dòng)(5) 設(shè)計(jì)合理性檢查(6) 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航(7) 結(jié)構(gòu)規(guī)劃3. 簡述CAD/CAM支撐軟件的主要功能，并列出代表性軟件(8分)。八、如圖2所示，已知平面A，由點(diǎn)P(x, y, z)和法矢n(xn, yn, zn)定義。四、列舉出幾種線圖的程序化方法，并就其一種寫出簡要步驟(10分)。（15分）。（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。35. 舉例說明夾角求和法實(shí)現(xiàn)包容性測試的原理和步驟 (10分)答案要點(diǎn) 夾角求和的基本原理：對可能包含被測點(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)）。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。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。此答案只為可行答案之一，其它方法可參考此過程。（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。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。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)。 （2’）(5) 基于數(shù)據(jù)庫的CAD/CAM集成。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。(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。(2) 幾何建模軟件為用戶提供了一個(gè)完整、準(zhǔn)確的描述和顯示三維幾何形狀的方法和工具。( 說明：若有B、D、E、F步驟，可給滿分)20. 簡要分析CAD/CAM支撐軟件的基本組成和功能（10分）。(3) 觸摸屏：用于顯示面板，利用觸摸技術(shù)，手指直接點(diǎn)擊，直觀方便，不易出錯(cuò)。 針對這些問題展開的研究工作 (4’)（6） 支持TOPDOWN的CAD/CAM技術(shù)（7） 支持DFX的CAD/CAM技術(shù)（8） 智能CAD/CAM技術(shù)（9） 并行工程（10） 虛擬制造技術(shù)（11） 計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)（12） 支持異地設(shè)計(jì)制造的CAD/CAM技術(shù)18. 舉例說明近年來用于CAD/CAM三種新的輸入設(shè)備，并說明其適用范圍。（15分）15. 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。7. （15分）答案要點(diǎn)（1）定義工件輪廓的各線段；（2）定義刀具軌跡。 （2分）4. (20分)答案要點(diǎn) 5. (20分)答案要點(diǎn)1) 實(shí)體造型的基本原理 （5分）；A) 采用面的法向矢量確定實(shí)體的內(nèi)外側(cè)。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。 （2分） (2) 基于STEP的CAD/CAM集成。(4分)2. (10分) 答案要點(diǎn)(1)支撐軟件的概念；(4分) (2)作用及代表性軟件。（20分）5. 簡要說明實(shí)體建模的基本原理，欲構(gòu)造如圖2所示的實(shí)體體素，試畫出其數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)圖，做出其幾何信息表和拓?fù)湫畔⒈?。?題： 班號(hào)： 姓名：CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ) 試題1. 簡述你對CAD/CAM概念的理解?，F(xiàn)要使該五角星的中心沿的圓運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)中，五角星的一條對稱軸線AB始終通過該圓的圓心，試推導(dǎo)實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)過程的坐標(biāo)變換矩陣。（15分）1. (10分)答案要點(diǎn)（1） 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)是一門多學(xué)科綜合性技術(shù)；（2） CAD；(2分)（3） CAM；(2分)（4） CAPP；(2分)（5） 從制造過程和CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備的功能兩個(gè)方面理解。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。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。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。 (6分)(1) 生成幾何模型； (9分)(2) 通過著色檢驗(yàn)幾何模型是否存在缺陷；(3) 啟動(dòng)外形銑削模塊；(4) 選擇加工所用的刀具；(5) 選擇加工表面，定義切削參數(shù)；(6) 選擇數(shù)控程序按鈕，進(jìn)入刀具和加工參數(shù)界面，選擇參數(shù)后，自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，生成刀具軌跡；(7) 刀具軌跡仿真；(8) 生成數(shù)控程序。12. 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)（要求畫出所舉例子的邏輯結(jié)構(gòu)和存貯結(jié)構(gòu)圖）（10分）13. 簡述CAD/CAM集成的主要方法（10分）14. 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。17. 簡要分析目前CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用中存在的問題（至少列舉3個(gè)存在的問題），目前CAD/CAM發(fā)展中針對這些問題開展的研究工作有哪些？（7分）答案要點(diǎn) 存在的主要問題 (3’)功能的完善和水平的提高、CAD/CAM概念的拓展和工作環(huán)境的的改進(jìn)三個(gè)方面。(2) 數(shù)據(jù)手套：用于計(jì)算人手的位置和方向，從而可以實(shí)時(shí)生成手與物體接近或軟里的圖像，通常用于應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。H) 生成數(shù)控程序。自動(dòng)繪圖軟件主要解決零件圖的詳細(xì)設(shè)計(jì)問題，輸出符合工程要求的零件圖或裝配圖。(5) 專用設(shè)備控制程序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。該方式空間定義靈活，可節(jié)省存儲(chǔ)空間。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)。（3’） (6) 基于PDM的CAD/CAM集成。（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)。）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。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平面對稱變換 (3’)G) 對T2做逆變換