CAM复习提纲.doc

一、名词解释 几何信息（一般只一个物体在三维欧氏空间中的形状、位置和大小。具体地说，几何信息包括有关点、线、面、体的信息。）；模具CAD/CAM/CAE集成 （软件集成，扩充和完善一个CAD系统的功能，是一个产品设计过程的各阶段都能在单一的CAD系统中完成，CAD、CAE和CAM功能的集成，建立企业的CIMS系统，实现企业的物理集成、信息集成和功能集成）CAD（计算机辅助设计是以计算机为主要手段来辅助设计者完成某项设计工作的建立、修改、分析和优化、输出信息等全部任务的综合性高新技术）零件程序（是写在输入介质上的加工程序，也可以是为计算机准备的输入，经处理后得到加工程序。在自动加工中，为了使自动操作有效按某种语言或某种格式书写的顺序指令集。）数控技术（数字控制技术的简称，是用数字化信号对控制对象加以控制的一种自动控制技术。）线框造型（用构成物体的顶点坐标和连接顶点的边描述物体，在计算机内部以边表和点表表达和存储）逆向工程（在只有产品原型或实体模型，而没有产品图样的条件下进行模具的设计和制造出产品，需要通过实物的测量，然后利用测量数据进行实物的CAD几何模型的重新构造，这个过程就是逆向工程。）CAE（计算机辅助工程指用计算机对工程和产品的功能、性能与安全可靠性进行计算、优化设计，对未来的工作状态和运行行为进行模拟仿真，及早发现设计缺陨，改进和优化设计方案，证实未来工程/产品的可用性与可靠性）消隐技术（当沿投影视线观察一个三维物体时，由于物体中各种表面或其他物体的遮挡，某些线段或面部可见，这些不可见的线段或面称为隐藏线或隐藏面。查找、确定并消除隐藏线和隐藏面的技术称为消隐技术。）后置处理程序（一般由数控软件厂家根据不同的控制系统，不同的机床结构编辑大量的专用后置处理软件。）续效代码（代码表中a、c、d、k、i各字母所对应的G代码称为模态代码，即续效代码。）对刀点（刀具相对于工件运动的起点，又称起刀点，也是程序运行的起点。）CAM（计算机辅助制造CAM有广义和狭义两种定义：广义CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来过程中的各项活动，包括工艺辅助过程设计CAPP、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、质量检测与分析等；狭义CAM通常是指数控NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成等）二、问答1、 什么是几何建模技术？答：CAD的几何建模是以计算机能够理解的方式，对实体进行确切的定义，赋予一定的数学描述，再以一定的数据结构来描述几何实体，从而在计算机内部构造一个实体模型。 2、 CAD/CAM系统的基本功能和主要任务是什么？3、 处理工程数据一般有哪几种方法？4、 数控程序中机床坐标系，编程坐标系，加工坐标系答：机床坐标系为了保证数控机床的正确运动，避免工作不一致性，简化编程和便于培训编程人员，统一规定了数控机床坐标轴的代码及其运动的正、负方向编程坐标系加工坐标系5、 几何建模技术为什么必须同时给出几何信息和拓扑信息？6、 处理工程数据一般方法各有什么优缺点？7、 什么是CAE，CAE能解决哪些工程上的问题？答：计算机辅助工程（CAE），是以现代计算机力学为基础、计算机仿真为手段的工程分析技术，是实现产品优化设计的重要技术。CAE技术主要包括有限元法FEM、边界元法BEM、运动机构分析、气动或流场分析、电路设计或磁场分析等。工程数据分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学与运动学仿真等是计算机辅助工程分析的主要内容。8、 CSG表示法的基本原理和建模过程。答：结构实体表示法简称 CSG 法，用布尔运算将简单的基本体素拼合成复杂实体的描述方法，通过有序的二叉树记录 。CSG 表示法只说明了形体怎样构造，没有指出新实体的顶点坐标、边、面的任何具体信息，故形体的CSG表示只是一种过程性表示，或称为非计算模型 9、 MOLDFLOW的功能？答：（1）最佳浇口位置分析； （2）填充过程动态模拟 （3）翘曲变形分析 （4）气穴和熔接痕位置模拟分析 （5）叠代分析 （6）冷却分析10、 线框造型的数据结构。答：是表结构，计算机内部存贮物体的顶点和棱线信息 11、 表面造型的数据结构。答：表面建模的数据结构是表结构，除给出边线及顶点的信息之外，还提供了构成三维立体各组成面素的信息 12、 什么是B-rep表示法答：边界表示法是以形体表面的细节，即以顶点、边、面等几何元素及其相互间的连接关系来表示形体的。详细的记录了构成形体的所有几何元素的几何信息及其拓扑关系。13、 窗视变换原理及规律。答：原理：窗口和视区是在不同的坐标系中定义的，窗口中的图形信息送到视区输出前，需进行坐标变换，即把用户坐标系的坐标值转化为设备(屏幕)坐标系的坐标值。规律：（1）若视区大小不变，窗口缩小或放大，会使图形放大或缩小；（2）若窗口大小不变，视区缩小或放大，则图形会跟着缩小或放大；（3）若窗口与视区大小相同时，则图形大小比例不变；（4）若视区与窗口纵横比不同时，则图形会产生伸缩变形。14、 有限元法解决工程问题时，单元的划分有哪些要求？答：采用单元来替代连续体进行分析计算时，需要考虑单元划分的有效性，保证所分析计算的结果与原物体的一致性，具体划分是应注意：（1）单元之间不能重叠，要与原物体的占有空间相容。即单元既不能落在原区域外，也不能使区域边界出现空洞。（2）单元应精确逼近原物体。所有原域的顶点都应取成单元的顶点，所有网格的表面顶点都应落在原域表面上。所有原域的边和面都被单元的边和面所逼近。（3）单元的形状合理。每个单元应尽量趋近于正多边形和正多面体，不能出现面积很小的二维尖角元或体积很小的三维薄元。（4）网格的密度分布合理。分析值变化梯度大的区域需要细化网格。（5）相邻单元的边界相容。不能从一个单元的边和面的内部产生另一单元的顶点。（6）分析对象的几何结构、载荷及支撑情况均为对称时，可只取其中一个对称部分的结构进行分析计算。在位移受约束的节点上应根据实际情况设置约束条件。当节点沿某一方向上不能位移时则设置相应的连杆支座。当节点为某一固定点时，则设置铰链支座。（7）单元划分后，要对全部单元和节点进行解码。15、 模具CAD功能模块有哪些？答：（1） 图形处理模块；（2） 三维几何造型模块；（3） 装配模块；（4） 计算机辅助工程模块；（5） 机构动态仿真模块；（6） 数据库模块；（7） 用户编程模块；16、 手工编程的步骤？ 答： 根据零件图样对零件进行工艺分析，确定加工路线和工艺参数。 根据零件的几何形状尺寸计算数控机床运动所需数据。 根据计算结果及确定的加工路线，按规定的格式和代码编写零件 加工程序单。 输入数控系统，对所编程序进行仿真。17、 有限元分析的步骤？答：(1) 建立求解域并将之离散化成有限元，即将问题分解成节点和单元。(2) 假设代表单元物理行为的形函数，即假设代表单元解的近似连续函数。(3) 对单元建立方程。(4) 将单元组合成总体的问题，构造总体刚度矩阵。(5) 应用边界条件、初值条件和负荷。(6) 求解线性或非线性微分方程组，以得到节点的值。(7) 后处理，得到其他重要的信息。18、 三维软件造型的方法有哪些？答：方法有三种：（1） 线框造型。（2） 表面造型。（3） 实体造型。（4） 特征造型。19、 常用的模具CAD软件答：Unigraphics（UG）CimatronCATIAPro/ENGINEERSolidWoeksEUCLID20、 曲面构造的方法答：（1）直纹曲面：一条母线（为直线），曲面形状受两条轨迹线控制。类似于拉伸、扫掠形成的曲面，如圆柱面等；（2）扫描变换法：旋转扫描法和轨迹扫描法；（3）曲面的修整：圆角过度等光滑连接；（4）复杂曲面：自由曲面或雕塑曲面；21、 实体造型的方法答：（1）边界表示法即B-rep表示法。通过物体的表面细节如顶点、边、面等几何元素及其相互间的连接关系来描述物体；（2）体素构造法即CSG法。利用一些简单形状的体素，经变换和布尔运算构成复杂形体的表示方法；（3）CSG法和B-rep法混合表示。22、 数控程序的结构答：一个完整的加工程序通常由程序起始标志、程序号、程序说明、若干个程序段以及程序结束标志几部分组成。程序段是数控程序最重要的组成部分。它由若干个指令字组成，而指令字又由指令和指令值组成。一个程序段一般控制完成一个动作23、怎么样确定机床坐标系？答：（1）机床相对运动的规定。在机床上，始终认为工件是相对