【正文】 設(shè)計原則1) 總體原則 (1) 實用化原則 (2) 適度先進性原則 (3) 系統(tǒng)性原則 (4) 整體設(shè)計與分步實施原則2) 硬件設(shè)備的選用原則 (1) 系統(tǒng)功能與能力 (2) 系統(tǒng)的開放性與可移植性 (3) 系統(tǒng)升級擴展能力 (4) 良好的性能價格比 (5) 系統(tǒng)的可靠性、可維護性與服務(wù)質(zhì)量 3) 軟件選用原則 (1) 系統(tǒng)功能與能力配置 (2) 軟件性能價格比 (3) 與硬件匹配性 (4) 二次開發(fā)能力與環(huán)境 (5) 開放性 (6) 可靠性 三、簡要說明線圖的擬合程序化法原理及其步驟(12分)。 擬合法原理 5分簡要步驟 7分(1) 將曲線離散化為數(shù)表或數(shù)據(jù)點；(2) 利用最小二乘法擬合數(shù)據(jù)點；(3) 對步驟②的公式編程。四、請用適當(dāng)方法表示右圖所示零件的建模過程(請標注清楚，12分)。 五、什么是圖形交互式編程？簡述其特點和基本工作過程 (14分)。所謂圖形交互式自動編程系統(tǒng)就是應(yīng)用計算機圖形交互技術(shù)開發(fā)出來的數(shù)控加工程序自動編程系統(tǒng)，使用者利用計算機鍵盤、鼠標輸入設(shè)備以及屏幕顯示設(shè)備通過交互操作，建立、編輯零件輪廓的幾何模型，選擇加工工藝策略，生成刀具運動軌跡，利用屏幕動態(tài)模擬顯示數(shù)控加工過程，最后生成數(shù)控加工程序。特點：(1) 不需要手工編程那樣用復(fù)雜的數(shù)學(xué)手工計算算出各節(jié)點的坐標數(shù)據(jù)，也不需要用APT語言去描繪零件幾何形狀加工走刀過程及后置處理程序，使用簡便、直觀、準確和便于檢查。(2) 和相應(yīng)的CAD軟件聯(lián)系到一起，能實現(xiàn)CAD/CAM一體化。(3) 編程過程中能隨時發(fā)現(xiàn)問題并進行修改。(4) 圖形數(shù)據(jù)的計算、程序的編制及輸出都是由計算機自動進行，因此編程速度快、效率高、準確性好(5) 軟件在通用的計算機上進行，不需要專用編程機，便于推廣應(yīng)用?；竟ぷ鬟^程：(1) 幾何造型(2) 加工工藝決策(3) 到位軌跡的計算及生成(4) 后置處理(5) 程序輸出六、獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？并分析其有缺點（10分）。1) 4種方法 （6分） ① 手工檢測 ② 半自動檢測 （數(shù)字化量儀與機器人測量） ③ 自動檢測 （紅外頭測量系統(tǒng)） ④ 三坐標測量機2）分析比較 （6分） 從靈活性、適應(yīng)性、效率等方面比較七、如右圖所示，已知平面A，由點P(x, y, z)和法矢n(xn, yn, zn)定義。請采用幾何變換發(fā)推導(dǎo)Q點在該平面上投影點的計算過程 (15分)。答案要點及評分步驟1，3，4，5，6各2分，步驟2 為5分(1) 平移P點，使P點過坐標原點(2) 旋轉(zhuǎn)n, 使之與Z軸重合 (先繞x旋轉(zhuǎn)α，再繞y旋轉(zhuǎn)β) (3) 投影變換:(4) 對步驟(2)做逆變換, 使n回到原來的位置, 有:(5) 對步驟(1)做逆變換, 使P點回到原來的位置, 有:(6) 組合變換矩陣, 有:一、概念解釋（每題3分，共12分）1. 數(shù)控編程2. 特征3. 建模技術(shù)4. 窗口二、簡答題（每題5分，共25分）1. 請列出你所知道的CAD/CAM支撐軟件系統(tǒng)。2. 列出幾種消隱算法的基本測試方法3. 獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？4. 請總結(jié)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢5. 列出幾種線圖的程序化方法三、簡述CAD/CAM系統(tǒng)集成的內(nèi)容，并總結(jié)主要集成方法（10分）。四、為何曲線和曲面一般采用參數(shù)方程表示，B樣條曲線有何優(yōu)點（10分）。五、請總結(jié)圖形交互式數(shù)控編程主要步驟，并予以必要說明（10分）。六、以合適的方法表示如右圖所示傳動系統(tǒng)，A為輸入軸（10分）。七、請簡要闡述DFx技術(shù)，并列出幾種DFx技術(shù)（10分）。八、如右圖所示，欲求圖形P(x, y, z)關(guān)于OABC平面的對稱點，試采用幾何變換法實現(xiàn)求解過程，推導(dǎo)其變換矩陣（列出過程即可）。（13分）一、概念解釋(每題3分，共12分)。1. 數(shù)控編程根據(jù)被加工零件的圖紙和技術(shù)要求、工藝要求等切削加工的必要信息，按數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的指令和格式編制成加工程序文件。2. 特征是設(shè)計者對設(shè)計對象的功能、形狀、結(jié)構(gòu)、制造、裝配、檢驗、管理與使用等信息及其關(guān)系的具有確切工程含義的高層次抽象描述。3. 建模技術(shù)是將現(xiàn)實世界中的物體及其屬性轉(zhuǎn)化為計算機內(nèi)部數(shù)字化表達的原理和方法。4. 窗口在用戶空間中定義的確定顯示內(nèi)容的一個矩形區(qū)域。二、簡答題（每題5分，共25分）1. 請列出你所知道的CAD/CAM支撐軟件系統(tǒng)。 SolidWorks, Pro/E, UG, CATIA, MasterCAM等。2. 列出幾種消隱算法的基本測試方法重疊測試包容性測試深度測試可見性測試3. 獲取質(zhì)量數(shù)據(jù)的主要方法有哪些？ 手工檢測 半自動檢測 （數(shù)字化量儀與機器人測量） 自動檢測 （紅外頭測量系統(tǒng)） 三坐標測量機4. 請總結(jié)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢全球化、敏捷化、虛擬化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、標準化、綠色化5. 列出幾種線圖的程序化方法（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）對線圖進行離散化處理，變?yōu)楸砀裥问剑幢砀癯绦蚧椒ㄌ幚?；?）擬合經(jīng)驗公式，按經(jīng)驗公式編程。三、簡述對CAD/CAM系統(tǒng)集成的概念的理解，并總結(jié)主要集成方法（10分）。CAD/CAM系統(tǒng)集成是指將基于信息技術(shù)的CAD/CAM各組成部分以及制造系統(tǒng)與CAD/CAM有關(guān)的其它子系統(tǒng)有機地組織和管理起來，形成一個協(xié)同工作的整體，集成包括功能交互、信息共享以及數(shù)據(jù)通信三個方面的管理與控制。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 (2) 基于STEP的CAD/CAM集成(13) 基于數(shù)據(jù)庫的CAD/CAM集成 (14) 基于PDM的CAD/CAM集成四、為什么曲線和曲面一般采用參數(shù)方程進行表示，B樣條曲線有何優(yōu)點（10分）。曲線和曲面一般采用參數(shù)方程進行表示的優(yōu)點：(1) 具有規(guī)范化參數(shù)區(qū)域[0，1]，容易確定曲線的邊界；(2) 參數(shù)方程的形式不依賴于坐標系的選取，具有不變性；(3) 對參數(shù)表示的曲線、曲面進行幾何變換比較方便；(4) 在非參數(shù)表示中，以斜率表示變化率，可能會出現(xiàn)165。；而在參數(shù)表示中，變化率以切矢量表示，不會出現(xiàn)165。(5) 表示能力強（任意形狀復(fù)雜的曲線、曲面），易于離散生成，容易控制形狀和人機交互。B樣條曲線的優(yōu)點(1) 局部性 曲線P(t)在參數(shù)區(qū)間[ti,ti+1)(k1=i=n)上的部分只與控制點Pik+1,…,Pi有關(guān)。(2) 凸包性 區(qū)間[ti,ti+1) 在Pik+1,…,Pi的凸包之內(nèi)。(3) 直線再生性(4) 分段參數(shù)多項式 曲線P(t)在參數(shù)區(qū)間[ti,ti+1)(k 1=i=n)上是次數(shù)不高于k1的多項式曲線(5) 仿射不變性五、請總結(jié)圖形交互式數(shù)控編程主要步驟，并予以必要說明（10分）。基本工作過程：(6) 幾何造型(7) 加工工藝決策(8) 到位軌跡的計算及生成(9) 后置處理(10) 程序輸出六、以合適的方法表示如右圖所示傳動系統(tǒng)，A為輸入軸（10分）。七、請簡要闡述DFx技術(shù)，并列出幾種DFx技術(shù)（10分）。要點：DFx是一種基于知識的產(chǎn)品設(shè)計方法DFx: Design for X俠義：x表示A、M、Q、……廣義：x是eXcellence中的一個字母‘X’，表示面向全面優(yōu)化的設(shè)計如DFX、DFM、DFE、DFLC八、如右圖所示，欲求圖形P(x, y, z)關(guān)于OABC平面的對稱點，試采用幾何變換法實現(xiàn)求解過程，推導(dǎo)其變換矩陣（列出過程即可）。（13分）答案要點及評分步驟1，3，4各3分，步驟2 為4分(1) 旋轉(zhuǎn)OABC平面 使之與OZX面重合 (2) 對稱變換(3) 對步驟(1)做逆變換, 使OABC平面回到原來的位置(4) 組合變換矩陣, 有:第 54 頁 （共 54