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计算机辅助设计与制造复习题
一、填空题
1．产品数据管理系统的一般体系结构包含四个层次：用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层、系统支撑层。
2．CAPP系统中常用的方法有派生式CAPP和创成式CAPP。
3．CAD/CAM集成系统主要是指CAD、CAPP、CAM的集成。
4．CAPP专家系统主要由零件信息库、工艺知识库、推理机构成。
5．零件分类成组方法主要有直接观察法、分类编码法、工艺流程法。
6．三维实体建模中，常用的建模方法有扫描法和基本体素法。
7．机械设计一般要经历规划设计、方案设计、技术设计、施工设计四个阶段。
8．特征建模通常由三部分构成：形状特征建模、精度特征建模、材料特征建模。
9．几何建模系统的三种模式是：线框建模、表面建模、实体建模。
10．一元函数的插值方法有线性插值法和拉格朗日插值法。
11.产品的制造过程一般要经过产品设计、工艺设计、制造等环节，最终形成用户所需的产品。
12、CAD系统的软件包括：系统软件、支撑软件、应用软件。
13、将平面图形沿X方向平移3个单位，然后放大一倍，其变换矩阵为。
14、PDM的功能包括文档管理、工作流程管理、零件分类检索、工程变更管理、产品结构与配置管理、和PDM系统与应用软件的集成。
15、一个完整的CAD/CAM系统必须具备硬件系统和软件系统。
16、实体模型储存物体的完整几何信息。它的数据结构不仅记录了全部几何信息，而且记录了全部点、线、面、体的拓扑信息，这是实体模型与线框模型的根本区别。
17、创成式CAPP系统主要解决两方面的问题，即工艺决策与工序设计。
18、柔性编码系统的编码由固定码和柔性码两部分组成。
19、 线框模型是通过点、线(直线，曲线)描述几何信息和拓扑信息并在计算机内生成二维或三维图像。
20、几何造型就是利用三维造型CAD软件或CAM软件的三维造型、编辑修改、曲线曲面造型把要加工的工件的三维几何模型构造出来，并将零件被加工部位的几何图形准确地绘制在计算机屏幕上。
24、三维变换矩阵通式为，其中s表示图形的全图的等比例因子。
25、线图的程序化方法主要有公式法、离散法、拟合法。
26、派生式CAPP是利用零件的GT编码（相似性）来检索现有工艺规程的一种软件系统。
27、CAD/CAM集成的关键技术有：参数化技术、特征技术和产品数据管理与交换技术。
28、一个柔性制造系统（FMS）可概括为三部分组成加工、物流、信息三个子系统。
29、.计算机辅助工程的简称CAE.
30、按自动化程度可以把数控编程分为：手工编程和自动编程两类。
31、三维实体建模中，常用的建模方法有扫描法和基本体素法。
32、二维图形的基本几何变换有 比例变换、对称变换、旋转变换、平移变换和错切变换等.
33、数控加工数控机床应用 数字化信息 实现机床 控制的一种技术。
34、PDM中工作流管理系统在最高层上，应能提供三个方面的功能，分别是 建造功能 、运行控制功能 、 运行交互功能。

二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，将正确答案号码填入括号中）
1． 零件的成组编码是（ B ）。
A、根据零件图号而得到的 B、根据零件相似性而得到的
C、 根据零件的型面特征而得到的 D、根据零件的分类编码系统而得到的
2． 检索式CAPP系统是（ A ）。
A、工艺规程的技术档案管理系统 B、基于复合零件的工艺规程设计系统
C、 基于典型工艺规程的系统 D、针对特殊件而设计的系统
3． JLBM-1零件分类编码系统共有（ C ）位代码。
A、十三 B、十四 C、十五 D、十六
4． 计算机辅助制造是指（ D ）。
A、计算机在机械制造方面的应用 B、计算机在机械产品设计方面的应用
C、 计算机在多品种、小批量生产方面的应用
D、 计算机在产品制造方面有关应用的统称
5． 下面不属于CAD图形输入设备的是 ( B )
A、光笔 B、激光式打印机
C、数字化仪 D、扫描仪
6． 基本图形资源软件是一种 ( B )
A、系统软件 B、支撑软件
C、绘图软件 D、专用应用软件
7． CAD作业中，为了定义图形方便通常采用不同的坐标系，在以下坐标系中，其定义域为连续且无界的是 （A ）
A.世界坐标系 B.显示器坐标系
C.规格化设备坐标系 D.绘图仪坐标系
8． 在三维几何实体的实现模式中，有一种方法其基本思想是：在计算机内部存储若干基本体素，基本体素通过集合运算（布尔运算）生成复杂的三维几何实体，该方法是（ A ）
A、CSG法 B、B-rep法
C、光线投影法 D、扫描表示法
9． 在二维图形变换中，其变换矩阵中，能实现图形的平移变换的是：（ C ）
A、 B、 C、 D、
10． 下面不属于CAPP系统中采用的零件描述方法的是（ C ）。
A、编码描述法 B、 型面描述法
C、实体描述法 D、 体元素描述法
11． 适用于零件有较强相似性的CAPP系统是 （D ）
A.创成式 B. 派生式 C.综合式 D.人工智能与专家系统
12． 光笔广泛应用于60年代末70年代初，至今仍在使用，它是一种 （B ）
A、输出设备 B、输入设备
C、存储设备 D、显示设备
13． CAD内容包括（ C ）、辅助计算、辅助选择和辅助分析。
A. 辅助管理 B. 辅助制造 C.辅助绘图 D.辅助加工
14． 下面不属于输出CAD图形输出设备的是 ( C )
A、滚筒式绘图仪 B、激光式打印机
C、扫描仪 D、静电绘图机
15． 在三维图形变换中，其变换矩阵中，能实现图形的透视变换的是：（ D ）
A、 B、 C、 D、
16． 在消隐处理中，进行极大、极小检验，如果两个面不满足极大、极小条件，则两个面之间 （ C ）
A、完全相互遮挡 B、相互不遮挡 C、不确定 D、部分遮挡
17． 计算机集成制造简称为 ( D )
A、CAM B、CMS C、CIMS D、CIM
18． 微型计算机在CAD和CAM中得到日益广泛应用是在（ C ）
A.40年代开始 B.50年代和60年代 C.70年代和80年代以后 D.90年代以后
19． 计算机辅助制造进行的内容有（ A ）
A.进行过程控制及数控加工 B.CAD C.工程分析 D.机床调整
20． 下列各项中，不属于CAM工作范畴的内容是（ C ）
A.生产过程管理 B.加工控制 C.应力、应变分析 D.质量控制
21． 以下叙述中正确的是（ A ）
A.窗口大小不变化，当视区增大时，图形放大
B.窗口大小不变化，当视区减小时，图形放大
C.视区大小不变化，当窗口增大时，图形放大
D.窗口大小不变化，当视区增大时，图形不变
22． 计算机辅助制造应具有的主要特性是（ A ）
A.适应性、灵活性、高效率等 B.准确性、耐久性等
C.系统性、继承性等 D.知识性、趣味性等
23． 已知变换矩阵为T=则图形将（ C ）
A.在X方向放大L倍，在Y方向放大M倍
B.在X方向放大M倍，在Y方向放大L倍
C.在X方向平移L，在Y方向平移M
D.在X方向平移M，在Y方向平移L
24． CAM的研究内容之一是（ C ）
A.计算机图形学 B.机械可靠性设计 C.工作车间控制 D.有限元分析计算
25． 检索型CAD系统是（ C ）
A.针对某一类产品设计的系统 B.适用于全部是非标准件的产品设计系统
C.检索标准件的系统 D.检索设计文献资料的系统
26． 当前应用得最普遍的一种CAD/CAM型式是（ D ）
A.检索型CAD/CAM B.自动型CAD/CAM
C.人工型CAD/CAM D.交互型CAD/CAM
27． 二维图形变换是指对点、线、面进行相关操作，以完成（D ）的改变。
A.几何位置 B.尺寸 C.形状 D.包括前三项
28． 在二维图形的旋转变换中，其旋转中心（ D ）
A.只能位于图形边界内 B.只能位于图形边界外
C.只能位于坐标原点 D.可位于任意点
29． 在CAD作业中，对有计算公式的工程线图进行处理的方法有（B ）
A、将计算公式用数表化处理 B、将计算公式编写到程序中
C、将计算公式用系列化处理 D、将计算公式用离散化处理
30． 在CAD作业中，对无计算公式的工程线图进行处理的方法有( A )
A、将计算公式用数表化处理 B、将线图编写到程序中
C、将计算公式用系列化处理 D、将线图离散化处理
31． 连接产品设计与产品制造之间的桥梁是 ( D )
A、工程图设计 B、数据库
C、设计程序 D、工艺设计
32． 成组技术的核心问题是利用（ A ）
A、相似性信息 B、工艺质量稳定
C、编制工艺速度快 D、标准化和规格化
33． 成组技术产生于20世纪（ B ）
A、40年代 B、50年代
C、60年代 D、70年代
34． 在二维图形的坐标变换中，若图上一点由初始坐标（x，y）变换成坐标（x'，y'），其中x'=ax+cy，y'=bx+dy；当b=c=0，a=d＞1时，则该变换实现（ B ）
A、相对原点缩小 B、相对原点放大 C、不变化 D、绕原点旋转
35． 在二维图形变换矩阵中，参数s可使图形产生（ D ）变换。
A、反射 B、旋转 C、错切 D、全比例
36． 在二维图形矩阵变换中，实现图形在x轴方向平移L的变换矩阵是T=（ C ）
A、 B、 C、 D、
37． 在CAD/CAM系统中，（ C ）是联接CAD、CAM的纽带。
A、CAE B、CAG C、CAPP D、CAQ
38． CAD系统目前在国内已能够在实际工作中较普遍的代替设计人员（ A ）
A、做绘图工作 B、做需要经验的判断工作
C、做智能性的决策工作 D、从事创造性工作
39． 某图形显示器提供给用户使用，其屏幕坐标系统是（ A ）
A、用户自己确定 B、设备自身已确定
C、与计算机人员协商确定 D、不需要
40． CAD系统中若所选微机内存容量过小，将影响（ B ）
A、磁盘的容量 B、软件系统的运行速度
C、显示屏幕的尺寸 D、显示屏幕的分辨率
41． 数据库不仅能为多个用户服务，而且能同时被多个用户使用，这种共享是（ B ）
A、并发的 B、自动化的 C、智能化的 D、较大冗余度的
42． CAD系统中，图形变换矩阵可改变图形的（ C ）
A、颜色 B、线型 C、尺寸 D、线宽
43． 以下不是实体建模中数据结构是 （ D ）
A、CSG B、八叉树 C、B—rep D、二维表
44． CAPP的特点之一是（C ）
A、妨碍工艺设计人员从事创造性开拓性工作 B、所编工艺过程质量不稳定
C、编制工艺过程速度快 D、不利于实现工艺过程设计的标准化和规格化
45． 成组技术是利用（C ）将工程技术和管理技术集于一体的生产组织管理技术。
A、编码技术 B、编程技术
C、相似性原理 D、同一性原理
46． 零件编码是指将零件设计制造信息用（C ）表示。
A、字母 B、文字
C、代码 D、数字
47． JLBM-1系统是（ C）开发的一种零件分类编码系统。
A、德国 B、日本 C、中国 D、俄国
48． CAD是在计算机系统环境下完成产品设计，以达到预期设计目标的（B ）
A.工作方法 B.设计过程 C.工作要求 D.工作方式
49． CAPP是根据产品的（C ）进行产品加工方法和制造过程的设计。
A. 设计图形 B.设计过程 C.设计结果 设计方法
50． 广义CAM指利用（C ）辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的活动。
A. 数控机床 B.数控程序 C. 计算机 D. 制造设备
51． CIMS中的集成系指（D ）
A.集加工、装配为一体 B.集加工、装配、检验为一体
C.集设计、制造为一体  D.集设计、制造、管理为一体
52． 计算机辅助制造应具有的主要特性是（A ）
A.适应性、灵活性、高效率等 B.准确性、耐久性等
C.系统性、继承性等 D.知识性、趣味性等
53． 已知变换矩阵为T= ，则图形将（ C）
A.在X方向放大L倍，在Y方向放大M倍 
B.在X方向放大M倍，在Y方向放大L倍
C.在X方向平移L，在Y方向平移M
D.在X方向平移M，在Y方向平移L
54． 已知图形变换矩阵为：T= ，则图形将以原点为中心（ A）
A.顺时针旋转30。 B. 逆时针旋转30。
C.顺时针旋转60。 D. 逆时针旋转60。
55． 分辩率是（A ）
A.图形两线条之间的分辩精度 B.分辩彩色显示和黑白显示的依据
C.分辩坐标的正负值 D.分辩整型，还是实型
56． 检索型CAD系统主要适用于（A ）
A.标准系列产品 B.数据资料不充分的产品
C.结构复杂的非标产品 D.专用设备
57． CIMS中字母I的含义是（C ）
A.工业 B.识别 C.集成 D.输入

三、多项选择题（在每小题的五个备选答案中，选出正确答案。没有选全或有选错的，该题无分。）
1.下列连续的几何变换中，可以颠倒变换顺序的是（ AD）
A.绕(x0,y0)点旋转45°，再绕(x0,y0)点旋转30°
B.绕(x0,y0)点旋转45°，再平移(1,m)
C.平移(l,m)，再绕(x0,y0)点旋转45°
D.平移(l,m)，再平移(1'，m')
E.平移(l,m)，再变比例变换
2.在CAD作业中，对无计算公式的工程线图进行处理的方法有（AD ）
A.数表化处理 B.标准化处理 C.智能化处理
D.公式化处理 E.系列化处理
3.CAD工程分析程序中一般应包括（ BCE）
A.操作系统 B.优化程序包 C.有限元分析程序包
D.计算机辅助制造系统 E.常用典型机械零件设计程序库
4.在CAM中，CAPP的工作内容主要包括（ ABC ）
A.制定工艺路线 B.制定加工计划
C.制定工夹具计划 D.进行应力分析 E.生成NC加工指令
5.图形变换矩阵T=，则图形在该矩阵作用下产生的变换是（ABE ）
A. a,b,c,d 可以产生比例变化、错切、旋转等  
B. l,m 可以产生平移 C. p,q 可以产生反射  
D. l,m 可以产生旋转   E. s 可以产生全比例变换
6. 目前用于构成CAM系统的加工装置主要有（ ABC ）
A.通用机床 B.组合机床 C.计算机数控机床 D.群控 E.CIMS
7．在加工制造方面，将利用计算机逐步实现生产准备过程中的（ DE）
A.全部人工化 B.产品包装 C.自适应控制（AC）
D.计算机辅助编制工艺过程（CAPP） E.材料需求计划（MRP）
8．一个工厂的计算机辅助制造系统应完成的主要任务是（BE ）
A.产品的设计 B.生产管理和控制 C.工艺过程分析与设计
D.财政管理 E.建立无人化的工厂
9. 零件编码采用（ AC）
A、数字 B、字母 C、数字+字母
D、文字+字母 E、字母+字母
10. 检索式CAD系统主要适用于有下列特征的产品（ AB ）
A、基本结构已经定型 B、有标准部件和结构
C、设计理论尚不成熟 D、计算公式待定
E、数据资料有限
11. 专家系统CAPP中应该包括（ BCD ）
A、成组代码 B、推理机 C、工艺知识规则
D、工艺数据库 E、仿真系统
12. 数控语言自动编程需要经过（ AE ）
A、源程序编制 B、CAM程序编制 C、自动程序编制
D、CAD程序编制 E、目标程序编制

13、以下不属于CAD的内容是（ CDE ）
A、产品造型 B、工程分析 C、财务结算
D、计算工时成本 E、生成NC指令
14、图形变换矩阵T=的含义是（ ABCE ）
A、这是一个旋转和平移的复合变换矩阵
B、旋转变换是使图形绕原点逆时针旋转30°
C、平移变换是使图形在X方向平移2，Y方向平移3
D、先旋转后平移与先平移后旋转其结果是一样的
E、先旋转后平移与先平移后旋转其结果是不一样的
15、下列连续的几何变换中，可以颠倒变换顺序的是（ AD ）
A、绕（x0，y0）点旋转45°，再绕（x0，y0）点旋转30°
B、绕（x0，y0）点旋转45°，再平移（1，m）
C、平移（l，m），再绕（x0，y0）点旋转45°
D、平移（l，m），再平移（1'，m'）
E、平移（l，m），再变比例变换
16、计算机图形的集合运算有（ CDE ）
A、直线插补 B、圆弧插补 C、并 D、交 E、差
17、在机械工业中应用计算机辅助设计，可以（ ACE ）
A、缩短设计周期 B、不需要学习文化 C、提高生产率
D、不需要对设计部门投资 E、提高产品设计质量
18、典型CAD系统的硬件主要组成部分包括（ ABE ）
A、主机 B、I/O装置 C、实时I/O装置
D、CNC装置 E、外存贮器
19、CAD工程分析程序中一般应包括（ BC ）
A、操作系统 B、优化程序包 C、有限元分析程序包
D、计算机辅助制造系统 E、常用典型机械零件设计程序库
20、在CAM中，CAPP的工作内容主要包括（ ABCE ）
A、制定工艺路线 B、制定加工计划 C、制定工夹具计划
D、进行应力分析 E、生成NC加工指令
21、成组技术是利用相似性原理将（ AB ）集于一体的生产组织管理技术。
A、工程技术 B、管理技术 C、数据库技术
D、编程技术 E、编码技术
22、检索式CAD系统主要适用于有下列特征的产品（ AB ）
A、基本结构已经定型 B、有标准部件和结构
C、设计理论尚不成熟 D、计算公式待定
E、数据资料有限
23、专家系统CAPP中应该包括（ BCD）
A、成组代码 B、推理机 C、工艺知识规则
D、工艺数据库 E、仿真系统
24. CAD系统具有的主要功能分别有（ ABCD ）
A.几何建模 B.工程分析 C.模拟仿真 D.工程绘图 E.加工指令
25.从70年代开始，一些国家的机械工业的生产规模达到了车间或工厂的综合自动化水平是由于发展了（ ABD ）
A.CAD/CAM系统 B.微型计算机的CNC系统 C.钳工技术水平
D.FMS系统 E.采暖通风系统
26.CAD系统的输入装置包括（ ABE ）
A.数字化仪 B.键盘 C.打印机 D.绘图机 E.电传打字机
27.几何构形问题包括（ ABCD ）
A.建立基本几何元素 B.图形的交互运算 C.图形的并运算
D.图形的余（差）运算 E.图形的物体材料选择
28.CAM系统已成为现今生产发展的迫切需要，其原因是（ ABCD ）
A.使生产率提高 B.确保产品质量 C.便于实施生产过程的监视、控制和管理
D.适应性强，能较快的满足产品更新换代的要求
E.降低对操作人员文化水平的要求
29.预计近期内在机械产品的设计方面，将（ BCDE ）
A.全部实现CIMS B.会有更多的CAD系统和CAM系统联接起来
C.采用新的方法 D.采用进一步发展的CAD硬件 E.采用进一步发展的CAD软件
30.近期机械工程CAD系统所必须具备的基本条件是（ ACE ）
A.数据库 B.生产管理软件包 C.图形支撑系统
D.工艺编程软件系统 E.计算方法库
31.我国发展CAD/CAM技术，主要建立的两种系统是（ CD ）
A.主机终端系统 B.成套系统 C.工程工作站系统
D.高档微机网络系统 E.单片机系统
32. 工程数据计算机处理的方法有（ B D ）
A、数表存储 B、程序化 C、线图离散化
D、数据库存储 E、线图存储
33. 工艺设计的任务主要有( ABCD )
A、毛坯设计 B、加工方法 C、工艺路线的制订
D、工序设计 E、工程图设计
34. 工艺规程是决定（ ）的主要依据。
A、毛坯设计 B、工程图设计 C、工装设计制造
D、加工路线 E、零件加工方法

四、简述题
1．简述成组工艺过程的形成方法。
成组工艺的编制可采用综合零件法和流程分析法。综合零件法是指以综合零件为基础编制成组工艺规程，所谓的综合零件是指能代表某一相似零件族（组）所有零件的结构和工艺特征的零件，它可以是该零件族（组）内的实际零件，也可以是靠人工综合而成的某一假想零件，以综合零件为基础编制的成组工艺规程基本反映了该族（组）所有零件的主要加工工艺过程。流程分析法是指对构成某一零件族（组）的所有零件的工艺流程进行分析，找出适合于族（组）内所有零件的工艺流程，并据此编制成组工艺。流程分析法是生产实际中非常常用的方法。
简述典型工艺的设计方法
复合零件法
复合工艺法
2．型面特征描述零件信息的基本思路是什么？
把零件看成是由若干种基本型面按一定规则组合而成，每一种型面都可以用一组特征参数给予描述，型面种类、特征参数以及型面之间的关系都可以用代码来表示。每一种型面对应着一组加工方法，可根据其精度和表面质量要求确定
3．简述建立三维线框模型的一般步骤。
见教材

4、试简述特征和特征建模的定义，并阐述特征造型的特点和作用
特征应该理解为一个专业术语，它兼有形状和功能两种属性，从它的名称和词义定义联想它的特定几何形状、拓扑关系、典型功能、绘图表示方法、制造技术和公差要求。
特征定义的实现有两种方式：
（1）在产品设计过程中提供一套预先定义好的形状特征，称作特征的前置定义，或叫基于特征的设计。
（2）首先进行几何设计，然后从几何模型中识别或抽取形状特征，称作特征的后置定义，或称特征识别。
从总体上看，特征可分为通用特征和应用特征两大类。
1）通用特征
通用特征是从机械产品的几何形状抽象出来的一般性特征，由基本形状特征和附加形状特征组成。基本形状特征是表达一个零件总体形状的特征，附加形状特征是对零件局部形状进行修改的特征。
2）应用特征
应用特征是指各种工程专业应用领域里所遇到的各种形状特征。这些特征中有的仍以前述的通用特征为基础。但在设计、分析、制造等不同阶段，可有不同的特征定义。按机械零件的几何形状分，可大致分为轴类、盘类、支架类、箱体类和自由曲面类等。
特征建模的特点:
特征引用直接体现设计意图，产品设计工作在更高的层次上展开,使产品在设计时就考虑加工、制造要求，有利于降低产品的成本
产品设计、分析、工艺准备、加工、检验各部门之间具有了共同语言，产品的设计意图贯彻到各环节
针对专业应用领域的需要建立特征库，快速生成需要的形体
特征建模技术着眼于更好、更完整地表达产品全生命周期的技术和生产组织、计划管理等多阶段的信息，着眼于建立CAD系统与CAX系统、MRP系统与ERP系统的集成化产品信息平台

5、写出三维图形几何变换矩阵中各块子矩阵及所对应的功能。

6、简述派生式CAPP系统和创成式CAPP系统的基本原理、相关技术和特点。：
派生式CAPP系统的主要特征是检索预置的零件工艺规程，实现零件工艺设计的借鉴与编辑。根据零件工艺规程预置的方式不同，可以分为基于GT技术的CAPP系统，基于特征技术的CAPP系统两种主要形式。创成式CAPP系统可以定义为一个能综合加工信息，自动为一个新零件制定出工艺过程的系统。依据输入零件的有关信息，系统可以模仿工艺专家，应用各种工艺决策规则，在没有人工干预的条件下，从无到有，自动生成该零件的工艺规程。创成式CAPP系统的核心是工艺决策的推理机和知识库。
派生式CAPP统利用零件结构的相似性，通过对系统中已有零件工艺规程的检索得到相似零件的工艺规程，并对此进行编辑修改。派生式系统是以企业现有的工艺规程为基础，同时让设计人员参与工艺的规划，充分发挥了人的主观能动性，是目前企业常用的系统

创成式CAPP系统主要解决两个方面的问题，即零件工艺路线的确定（或称工艺决策）与工序设计
。

7、请分别简述：CAD、CAE、CAM、CAPP各自的概念和功能作用。
见教材
8、三维实体建模中，什么是体素构造法（CSG）及边界表示法（B-rep）?

边界表示法简称B-Rep法，它的基本思想是，一个形体可以通过包容它的面来表示，而每一个面又可以用构成此面的边描述，边通过点，点通过三个坐标值来定义
9、简述PDM主要包括哪些功能。
DBMS的主要功能有：⑴DBMS提供数据定义语言来定义数据库的三级结构；⑵数据的操纵工功能；⑶数据库的保护功能及数据控制，保护功能通过①数据的并发控制②数据库的回复③数据完整性控制④数据安全性控制；⑷数据库的维护功能；⑸数据字典（DD）；⑹数据的服务。
10、三维造型系统有哪几种造型方法？各自的特点是什么？
答：三维造型系统有线框造型、曲面造型、实体造型。
线框造型的特点：采用线框造型的描述方法所需信息最少，数据运算简单，所占的存储空间也比较小。另外，这种方法对硬件的要求不高，容易掌握，处理时间较短。
曲面造型的特点：⑴表达了零件表面和边界定义的数据信息，有助于对零件进行渲染的处理，有助于CAM系统直接提取有关面的信息生成数控机床的加工指令；⑵在物理性能计算方面，曲面造型中面信息的存在有助于对物性方面与面积相关的特征计算；⑶曲面造型方式生成的零部件及产品可分割成板、壳形式的有限元网络。
实体造型的特点：在于覆盖三维立体的表面与其实体同时生成。
11、简述派生式CAPP系统和创成式CAPP系统的基本原理、相关技术和特点。
答：派生式CAPP系统的主要特征是检索预置的零件工艺规程，实现零件工艺设计的借鉴与编辑。根据零件工艺规程预置的方式不同，可以分为基于GT技术的CAPP系统，基于特征技术的CAPP系统两种主要形式。创成式CAPP系统可以定义为一个能综合加工信息，自动为一个新零件制定出工艺过程的系统。依据输入零件的有关信息，系统可以模仿工艺专家，应用各种工艺决策规则，在没有人工干预的条件下，从无到有，自动生成该零件的工艺规程。创成式CAPP系统的核心是工艺决策的推理机和知识库。
派生式CAPP统利用零件结构的相似性，通过对系统中已有零件工艺规程的检索得到相似零件的工艺规程，并对此进行编辑修改。派生式系统是以企业现有的工艺规程为基础，同时让设计人员参与工艺的规划，充分发挥了人的主观能动性，是目前企业常用的系统
创成式CAPP系统主要解决两个方面的问题，即零件工艺路线的确定（或称工艺决策）与工序设计
12、在CAD中应用优化设计方法需要解决的关键问题是什么？其优化设计问题求解一般要经过哪几个阶段？
答：（1）关健需要解决的问题：一是恰当地确定所要进行优化设计问题的目标函数、约束条件和优化变量。二是选择机械设计适用的优化方法，且须弄清这种优化方法的效率及其经济性。（2）优化设计问题的求解要经过三个阶段：a.将设计问题转换为一个数学模型，确定目标函数、约束条件及优化方法b.选用合适的优化方法；c.计算结果分析与判断。
13、 简述CAD/CAM系统应具备的基本功能？
答：交互图形图像处理，产品与过程建模，信息存储与管理，工程计算分析与优化，工程信息传输与交换。
14、CAD/CAM应用软件的交互技术主要有几种？
答：交互技术主要有定位技术、定量技术、定向技术、橡皮筋技术、拖动技术、选择技术、拾取技术、文本交互和草图技术。
15、何为特征？其特点是什么？
答：特征是指产品描述的信息集合，并可按一定的规则分类。其特点有：⑴特征造型着眼于更好地表达产品的完整的技术和生产管理信息，为建立产品的集成信息服务。⑵它使产品设计工作在更高层次上进行，设计人员的操作对象不再是原始的线条和体素，而是产品的功能要素。⑶它有助于加强产品设计、分析、工艺准备、加工、检验各部门的联系，更好的将产品的设计意图贯彻到各个后续环节并且及时得到后者的意见和反馈。为开发新一代基于统一产品信息模型集成系统创造良好的前提。
16、简述有限元法的基本解法与步骤。
答：根据未知量求出的先后顺序有三种基本解法，即位移法、力法、混合法。基本步骤：⑴单元剖析；⑵单元特征分析；⑶单元应变力分析；⑷整体刚度矩阵叠加；⑸基本方程和边界条件；⑹位移和应力求解。

五、综合题。
1、如图所示，求三角形A对直线的对称变换矩阵。

求平面图形对一般位置直线x+y+2=0的对称变换的变换矩阵(写出变换过程)
X
Y
x+y+2=0

答：1.先将直线沿X轴右移两格
T1=[1 0 0;0 1 0;2 0 1]
2. 先将直线沿逆时针旋转45°
T2=[cos45 sin45 0;-sin45 cos45 0;0 0 1]
3.将图形上的点沿y轴对称
T3=[-1 0 0;0 1 0;0 0 1]
4.将直线沿顺时针选转45°
T4=[cos(-45) sin(-45) 0;-sin(-45) cos(-45) 0;0 0 1]
5.再将直线沿-X方向移动移两格
T5=[1 0 0 ;0 1 0;-2 0 1]
6.总的变换矩阵为
T=T1*T2*T3*T4*T5
7. T=[0 1 0 ；1 0 0；-2 2 1]

2、已知ΔABC各顶点的坐标分别为：A（20，15）、B（20，40）、C（40，30），分别进行下列变换：
(1) 使长度方向（x方向）缩小一半，高度方向（y方向）增加一倍；
(2) 使整个三角形放大为原来的1.5倍。
解：(1)三角形的齐次矩阵表达式为：

变换矩阵为：
变换后的图形的齐次矩阵表达式为：

变换前和变换后的图形如下左图所示。
(2) 三角形的齐次矩阵表达式为：

变换矩阵为：
变换后的图形的齐次矩阵表达式为：

变换前和变换后的图形如下右图所示。

3、已知四边形ABCD各顶点的坐标分别为A（9，9）、B（30，9）、C（30，24）、D（9，24），试用齐次变换矩阵对其进行下列变换，并画出变换前后的图形。
(1) 沿x方向平移10，沿y方向平移20，再绕坐标原点逆时针旋转90°；
(2) 绕坐标原点逆时针旋转90°，再沿x方向平移10，沿y方向平移20。
解：(1) 四边形的齐次矩阵表达式为：

变换矩阵为：

变换后的图形的齐次矩阵表达式为：

变换前和变换后的图形如下左图所示。
(2) 四边形的齐次矩阵表达式为：

变换矩阵为：

变换后的图形的齐次矩阵表达式为：

变换前和变换后的图形如下右图所示。

4、已知坐标A（0,0,0），B（1,0,2），C（2,0,0），D（1,2,1）的四面体，若视线平行于z轴（视点在无限远处）试判断其面的可见性。

解：对于面ABD
C===2>0
为潜在可见面；
对于面BCD
C===2>0
为潜在可见面；
对于面DCA
C===-4<0
为不可见面；
对于面CBA
C===0
该面具有积聚性。
5、某单位从事机械产品设计及新产品开发工作，试为其设计一套适用于中、小型产品开发的CAD/CAM系统，要求如下：
（1）． 绘出系统网络图；
（2）． 简述各部分在系统中的主要作用；
（3）． 为该系统配置系统软件和支撑软件。
解： （1）根据要求，可采用局域网络结构，由一服务器通过集线器连接若干PC工作站，如下图所示。

（2）． 各组成部分的主要作用：
①服务器：安装CAD/CAM软件系统。
② 集线器：连接服务器、PC工作站和互连网。
③ 打印机：文档输出。
④ 绘图机：图纸输出。
（3）． 系统主要软件：
① 操作系统：Windows XP 或WINDOWS 2000
② 支撑软件：AUTOCAD 2000以上版本 ，用于二维绘图；
Pro/E 2000i用于三维建模和数控编程。