计算机辅助设计与制造技术复习指南
第一章 计算机辅助设计技术 知识要点：
1、CAD发展概述
①中英文定义 ②3个发展趋势 ③几次技术革新 ④CAD的工程应用 2、CAD所具备的软硬件系统
①软件系统分类及定义 ②硬件系统组成 3、用户界面设计
①用户界面类型
②WINDOWS消息类型 ③常用控件（通用控件） 4、设计资料管理
①类型与处理存储方法 ②常用的排序方法及思想 ③常见的插值方法（公式） ④数据的逻辑结构（存储） 5、图形生成
①图形生成的几种方法 ②图形生成的几种变换 第二章 几何建模技术 知识要点：
1、几何建模方法
①几何建模定义
②几何建模方式：线框、表面、实体 ③实体建模的方法（两种）及特点 2、特征建模
①特征建模定义
②特征建模的分类（六类）（狭义） ③广义特征
第三章 计算机辅助工艺设计技术（CAPP） 知识要点： 1、CAPP概述
①中英文定义 ②存在的优点 ③6种基本类型、特点 ④5个设计步骤 2、成组技术
①定义②成组工艺③3种基本编码结构 ④常用分类编码系统、分组方法 3、半创成式CAPP系统
①概念与功能模块
②工艺设计准备步骤及内容 4、人工智能与专家系统
①相关定义 ②人工智能研究领域
1
③专家系统的结构 ④知识表示方法、推理 5、网络化CAPP系统
①基本构成：知识库、数据库、系统管理模块、工艺制定模块、工艺管理模块 第四章 计算机辅助制造技术 知识要点： 1、CAM概述
①中英文定义 ②数字化制造概念 2、CAM软硬件系统组成
①软件系统：系统、支撑、应用软件 ②硬件系统：主机、存储器、I/O设备、
接口等
3、数控加工技术
①概念，两种类型：NC式、CNC式 ②数控机床组成（6部分）及工作原理 ③数控装置硬件结构（5个部分） ④CNC装置的主要作用（9个部分） ⑤控制类型与插补类型 4、数控编程
①数控编程基本内容 ②基本步骤 ③两种方法 ④程序段的格式 ⑤G、M代码的含义：
G代码：G00、G01、G02、G03、G40、G41、G42、G90、G91、G92
M代码：M00、M02、M03、M04、M05、M06、M19 其他：N（顺序号），F（第一进给速度），S（主轴速度），T（第一刀具），XYZ（基本尺寸），UVW（平行于XYZ轴的第二尺寸） 第五章 产品数据管理技术（PDM） 知识要点： 1、PDM概述
①中英文定义 ②发展阶段 ③集成模式及具体内容
④PDM功能 ⑤四个层次体系结构 2、工作流程管理
①概念、功能、基本结构 3、PLM概述
①中英文定义
②制造业PLM“e化”垂直链
（PDM、ERP、CRM及其详细内容） ③实施PDM系统应注意的问题
练习题 一、填空题
1、数据结构包括数据的（逻辑）结构和（物理）结构。 2、按数据模型传统数据库系统分成（ 网状数据库）、（层次数据库）、（ 关系数据库）几类。 3、数据物理结构分为：（ 顺序存储）结构和（链式存储）结构。 4、PDM信息集成模式有（封装模式）和（接口和集成模式）。 5、常用的数据库分为三类，分别是（ 网状数据库）、（层次数据库）、（ 关系数据库）。 6、PDM的英文名称（Product Data Management）。 7、CAD/CAM系统中的软件系统可分为（基础层）、（支撑层）、（应用层）三个层次。 8、手工编程中使用的工艺指令（ 准备性工艺指令）、（辅助性工艺指令）。 9、CAD中设计资料的处理与存储有四种方法：（ 公式化）、（数组化）、（数据文件）、（数据库）。 10、图形变换的常用方式有：（变比例变换）、（平移变换）、（旋转变换）、（对称变换）等。 11、CAD技术发展趋势是：（ 集成化）、（智能化）、（网络化）。 12、G00、G01、G02、G41分别表示：（快速点定位）、（直线插补）、（顺时针圆弧插补）、（左偏刀具半径补偿）等。
13、CAD技术发展经历的几次大的革新是（曲面造型技术）、（实体造型技术）、（参数化技术）、（变量化技术）、（特征造型）。
14、线性表的链式存储方式有（单向链表）、（双向链表）、（循环链表）。 15、数控装置硬件结构由微处理器cpu、（ 存储器）、（I/O设备）、（PLC及开关量I/O接口）、（位置控制装置）等组成。
16、计算机辅助工艺设计的英文全称是：（Computer Aided Process Planning）。 17、CAPP按工作原理可分为：（检索式CAPP）、（派生式CAPP）、（创成式CAPP）、（半创成式CAPP）、（广义CAPP）、（智能型CAPP）等6种类型。
18、列出三种目前流行的三维造型软件（Solidworks）、（ UG）、（Pro/E）。 19、CNC装置的功能有输入、（译码）、（刀具补偿）、进给速度处理、（插补）、（位置控制）、开关量处理、显示、诊断等。
20、刀具补偿包括（刀具长度补偿）和（刀具半径补偿）。 21、机械零件按成组技术理论可分为（复杂件或特殊件 ）、（相似件）、（标准件）三类。 22、分类编码系统在成组技术实际应用中，有（层次结构）、（链式结构）、（ 混合结构）等三种基本编码结构。
23、网络CAPP系统分为（服务器）端和（客户）端。 24、链式数据结构的特征是（由信息字段和指针字段组成）。 25、成组技术实际应用中，三种基本编码结构是（层次结构）、（链式结构）、（ 混合结构）。 26、数控加工是数控机床应用（数字化信息）实现机床（控制 ）的一种技术。 27、专家系统的基本构成主要包括：（知识库）、（推理机）、（解释系统）、（知识获取系统）、（人机接口）。
28、数控装置中存储器分为固化存储器ROM和（ 随机存机器RAM）。 29、常用的成组技术编码系统有（ Opitz ）、（KK-3）、（JLBM-1）等。 30、在专家系统中，推理机从选择规则到执行操作分为（匹配）、（冲突解决）、（操作）三个步骤。 31、请写出三种数据逻辑结构（线性表结构）、（树状结构）、（网状结构） 32、CAPP是通过向计算机输入被加工零件的（几何信息和工艺信息），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容的过程。
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33、PDM系统建设项目应遵循（总体规划）（分步实施）（效益驱动）（整体推进）的原则。
34、CAD系统的硬件由（计算机、外围设备、网络系统）组成。CAD系统中的软件分为（系统软件）、（支撑软件）和（应用软件）。
35、产生式系统包含（ 事实库）、（规则库）、（推理机）等三个组成部分。 36、PDM把文档分成（ 图形文件）、（ 文本文件 ）、（ 数据文件）、（表格文件）、（ 音像文件 ）几种类型进行管理。
37、在成组技术中，零件的分组方法包括：（视检法）、（生产流程分析法）、（编码分类法）。
二、判断题
1、工序设计包括确定工步操作内容和刀、夹量具等。（√ ）P105 2、最小二乘曲线拟合就是将所有的节点的偏差平方和达到最小。（ √）P23 3、物体作基本的几何变换，可不考虑变换的顺序，结果是一样的。（ ×）p33
4、在线性表的顺序存储中，数据元素类型必须相同，占有存储单元长度可以不同。（× ）p26 5、检索式CAPP需要进行零件编码管理。（×）p94
掌握CAPP的基本类型及各自的特点：其中检索式CAPP不需要零件编码，是最简单的CAPP系统；派生式CAPP是建立在成组技术上的CAPP系统，其对零件分类归组，形成零件族，对标准样件编制标准工艺规程；而创成式CAPP与派生式不同，不存在标准工艺规程，系统模拟专家，应用各种工艺决策规则，自动生成零件的工艺规程，目前还不完善；半创成式CAPP是以成组技术为基础，以单件、中小批量生产企业为应用对象，采用检索与自动决策相结合的工作方式自动生成工艺规程，充分体现了检索与创成相结合的优点，是派生式CAPP与创成式CAPP的综合。
6、工艺路线和工序内容的拟定包括：定位和夹紧方案的选择、加工方法的选择、加工工序的安排等。（√）
7、表面建模可以进行有限元分析、物性计算等（× ）P39
三维几何建模的三种方式有线框建模、表面建模和实体建模。其中表面建模是通过物体表面进行描述的建模方法，又称曲面建模。但它的缺点是不能进行有限元分析和物性计算。
8、CAD/CAM系统的输入设备有数字化仪、图形输入板、绘图机、扫描仪及键盘等。（× ）P147 9、CAPP是利用计算机技术从毛坯到成品的设计和制造过程，（× ）。
知识点为CAPP的概念：CAPP是利用计算机技术辅助工艺师完成零件从毛坯到成品的设计和制造过程，是将产品的设计信息转换为制造信息的一种技术。CAPP是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（形状、尺寸等）和工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容的过程。
10、CAD技术就是CAPP和CAM的简单组合。（×） 知识点为CAD的概念
三、简答题
1、什么叫计算机辅助设计CAD？P1
答：计算机辅助设计（Computer Aided Design）利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助设计师进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一项技术。它以计算机、外围设备及其系统软件为基础，包括概念设计、方案设计、造型设计、优化设计、有限元分析、仿真模拟及产品数据管理等内容。
由此可知：CAD不是简单的零部件辅助绘图，而是整个产品的辅助设计。它的类型很多，其中应用最普遍的是交互型CAD系统。
2、CAPP与传统工艺相比，优势表现在那些方面？传统CAPP系统与现代的CAPP系统有何不同？ 与传统工艺设计相比：
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1）缩短工艺设计周期，保证工艺设计质量，提高产品在市场上的竞争能力。
2）将工艺师从繁重的、重复性的手工劳动中解放出来，使其能将主要精力投入到新产品的开发、工艺装备的改进及新工艺的研究等创造性的工作中。
3）继续并保存老工艺设计师的经验，保证企业工艺设计的可继承性。 4）有利于工艺设计的标准化和最优化。
5）满足现代制造业的需要，为实现计算机集成制造系统提供技术基础。
随着网络、数据库、面向对象方法、分布计算等相关技术的发展，企业对CAPP要求日益提高。传统的CAPP是从CAD系统中获取零件的几何拓朴核算、工艺信息，从工程数据库中获得生产条件、资源情况及工人技术水平等信息，进行工艺设计，形成工艺流程卡、工序卡及NC加工控制指令，CAPP在CAD与CAM中起纽带作用。而现代的CAPP系统要求与相关设计或信息系统实现在产品信息方面的全面集成，即从产品的概念设计、方案设计、详细设计、工艺设计等直到产品消失的整个生命周期内的信息集成。
3、分别叙述CAD设计资料的类型与处理方法。
答：CAD设计资料可以归结为数表和线图两类。设计资料的处理和存储有以下四种方法： 1）公式化
利用原始公式或将数表、线图及大量的实验数据拟合成公式，用计算机高级语言描述。方法程
序简洁，占用空间和内存小，但数据和公式变动时，需重编程。
2）数组化
针对单一、严格、无规律可循的数列，用数组存储。简单易用，但数组占内存大，数据不易修改，
适用于数据量小，数据固定不变的场合。
3）数据文件
将数据和离散后的线图存在数据文件中，独立于应用程序。应用程序可调用。程序简洁，占用内
存小，数据修改方便。缺点是数据文件的管理和控制缺乏统一性和可靠性。适用于数据较多的场合。
4）数据库
将数据和离散后的线图存在数据库中，应用程序需使用高级编程语言提供的数据库接口调用数据
库。优点是数据独立于应用程序，数据结构性好，更改方便，数据冗余度小，统一性、可靠性和共享性好。适用于处理数据复杂的场合。
4、CNC装置的功能有哪些？（P156） 答：1）输入
输入CNC装置的有：零件程序、控制参数和补偿数据。
输入方法有：光电阅读机纸带输入、键盘输入、磁盘输入和连接上级计算机的DNC接口输入。 CNC输入方式：存储方式和NC工作方式。 2）译码
它是将零件程序以程序段为单位进行处理，把其中的零件轮廓信息、加工信息和其他辅助代码信
息，按一定的语法规则解释成计算机能识别的数据形式，并以一定的数据格式存放在指定的内存专用区中。
3)刀具补偿
刀具补偿包括刀具长度和刀具半径补偿。通常CNC装置的零件程序是以零件轮廓轨迹来编程的。
刀具长度补偿是指更换刀具时刀尖位置变化量的补偿（如车床）；刀具半径补偿的作用是把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹（如铣床）。
4、进给速度处理 5、插补 6、位置控制 7、开关量处理 8、显示 9、诊断
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