機(jī)械CAD試題

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1、二、主觀題(共13道小題) 3.CAD的英文全稱是______________中文稱為_________________。 參考答案：CAD的英文全稱是Computer Aided Design，中文稱為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。 4.CG的英文全稱是_____________中文稱為______________。 參考答案：CG的英文全稱是Computer Graphics，中文稱為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)。 5.CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)集中體現(xiàn)在_________、________、_____、和標(biāo)準(zhǔn)化上。 參考答案：CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)集中體現(xiàn)在集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化上。

2、 6.簡述CAD技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的關(guān)系。 參考答案：CAD技術(shù)的核心和基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)，因此，CAD技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)，并伴隨計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備的發(fā)展而發(fā)展。 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究通過計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形，并在專用設(shè)備上顯示的原理、方法和技術(shù)的學(xué)科。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一門獨(dú)立的學(xué)科，有豐富的技術(shù)內(nèi)涵，其有關(guān)圖形處理的理論和方法構(gòu)成了CAD技術(shù)的重要基礎(chǔ)。 7.簡述CAD技術(shù)的特點(diǎn)。 參考答案：CAD技術(shù)是多學(xué)科綜合性應(yīng)用技術(shù) CAD技術(shù)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和手段的綜合體現(xiàn) CAD技術(shù)是人的創(chuàng)造性思維活動(dòng)同基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的有機(jī)融合 8.CAD

3、系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，由____________和___________組成。 參考答案：CAD系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，由軟件和硬件設(shè)備組成。 9.CAD系統(tǒng)按其硬件組成并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程一般可分為________________、_______________、_______________________、__________________________和______________________________。 參考答案：CAD系統(tǒng)按其硬件組成并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程一般可分為主機(jī)系統(tǒng)、小型機(jī)系統(tǒng)、工作站系統(tǒng)、微機(jī)系統(tǒng)和基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)－工作站系統(tǒng)。

4、 10.CAD系統(tǒng)按工作方法及功能大致分為4類：_______________、__________________、__________________________和______________________________。 參考答案：CAD系統(tǒng)按工作方法及功能大致分為4類：檢索型、自動(dòng)型、交互型和智能型。 11.CAD系統(tǒng)的硬件主要由_______________________、____________________、________________________、_________________________組成。 參考答案：CAD系統(tǒng)的硬件主要由計(jì)算

5、機(jī)主機(jī)、外存儲(chǔ)設(shè)備、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備組成。 12.試列舉三種當(dāng)今機(jī)械領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛的CAD軟件的名稱____________、_________________、_______________________。 參考答案：試列舉三種當(dāng)今機(jī)械領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛的CAD軟件的名稱SolidWorks、UG、Pro/E。 13.請(qǐng)簡述CAD系統(tǒng)的選型原則 參考答案： 軟件系統(tǒng)的選擇應(yīng)優(yōu)于硬件且應(yīng)具有優(yōu)越的性能。 硬件系統(tǒng)應(yīng)該符合國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的開放性 整個(gè)軟硬件系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)簡單、性能價(jià)格比優(yōu)越 具有良好的售后服務(wù)體系 供應(yīng)商應(yīng)該有良好的信譽(yù)，可

6、以提供培訓(xùn)、故障排除及其他增值服務(wù)。 14.CAD軟件系統(tǒng)包括哪幾個(gè)層次？試分別舉例說明。 參考答案： CAD系統(tǒng)的軟件分為3個(gè)層次，即系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。 系統(tǒng)軟件是與計(jì)算機(jī)硬件直接關(guān)聯(lián)的軟件，一般由專業(yè)的軟件開發(fā)人員研制，它起著擴(kuò)充計(jì)算機(jī)的功能以及合理調(diào)度與運(yùn)用計(jì)算機(jī)的作用。例如操作系統(tǒng)Windows、UNIX等，編譯系統(tǒng)等。 支撐軟件是CAD軟件系統(tǒng)的核心，是為滿足CAD工作中一些用戶的共同需要而開發(fā)的通用軟件，主要包括圖形處理軟件、工程分析與計(jì)算軟件、模擬仿真軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程軟件、文檔制作軟件等。例如OpenGL、AutoCAD、A

7、ccess等。 應(yīng)用軟件是在系統(tǒng)軟件、支撐軟件的基礎(chǔ)上，針對(duì)某一專門應(yīng)用領(lǐng)域而開發(fā)的軟件。例如飛機(jī)設(shè)計(jì)軟件等。 15.CAD系統(tǒng)中常見的圖形輸入設(shè)備和圖形輸出設(shè)備有哪些？ 參考答案： 圖形輸入設(shè)備有定位設(shè)備（鼠標(biāo)、鍵盤、圖像輸入板及其觸筆、觸摸屏）、數(shù)字化儀和圖像輸入設(shè)備（掃描儀、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)）等。 圖像輸出設(shè)備包括圖形顯示器、繪圖儀、打印機(jī)等。 二、主觀題(共10道小題) 16.在計(jì)算機(jī)圖形處理中，圖形輸出設(shè)備自身的坐標(biāo)系稱為______________________。 參考答案：在計(jì)算機(jī)圖形處理中，圖形輸出設(shè)備自身的坐標(biāo)系稱為設(shè)備坐標(biāo)系。

8、 17.在計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)，視區(qū)不變，窗口縮小時(shí)，顯示的圖形會(huì)相應(yīng)________________；窗口不變，視區(qū)放大時(shí)，顯示的圖形會(huì)相應(yīng)________________。 參考答案：在計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)，視區(qū)不變，窗口縮小時(shí)，顯示的圖形會(huì)相應(yīng)放大；窗口不變，視區(qū)放大時(shí)，顯示的圖形會(huì)相應(yīng)放大。 18.敘述在幾何造型系統(tǒng)中，坐標(biāo)系的分類及其作用。 參考答案：設(shè)備坐標(biāo)系。用于在圖形顯示設(shè)備上定義圖形或窗口的位置。 虛擬設(shè)備坐標(biāo)系。避免由于設(shè)備坐標(biāo)系與設(shè)備的相關(guān)性影響應(yīng)用程序的可移植性。 世界坐標(biāo)系。用于描述現(xiàn)實(shí)世界的整體布局。 造型坐標(biāo)系。用于描述世界坐標(biāo)系中每個(gè)具體物體的形狀

9、，每個(gè)物體均由其自身的造型坐標(biāo)系定義。 觀察坐標(biāo)系。實(shí)現(xiàn)將三維物體投影到顯示屏幕。 19.由二維基本變換矩陣推導(dǎo)以下三角形繞A點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90的復(fù)合變換矩陣，并計(jì)算變換后各點(diǎn)的坐標(biāo)。 參考答案： 設(shè)旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)坐標(biāo)為（xp,yp） 將旋轉(zhuǎn)中心平移到坐標(biāo)原點(diǎn)，其變換矩陣為： 繞坐標(biāo)原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，其變換矩陣為： 繞坐標(biāo)原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，其變換矩陣為： 則總的組合變換矩陣為： 其中xp=1,yp=1,θ=90，代入上式化簡可得： 因此變換后的各點(diǎn)坐標(biāo)為 即變換后A點(diǎn)坐標(biāo)為（1 1），B點(diǎn)坐標(biāo)為（0 1），C點(diǎn)坐標(biāo)為（1 3）。 20.幾何造型系統(tǒng)中三種幾何模型分別是______

10、__________、________________和________________。 參考答案：幾何造型系統(tǒng)中三種幾何模型分別是線框模型、曲面模型和實(shí)體模型。 21.簡述線框模型的優(yōu)缺點(diǎn)。 參考答案：優(yōu)點(diǎn)： l由于有了物體的三維數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生任意視圖，視圖間能保持正確的投影關(guān)系，這為生成多視圖的工程圖帶來了很大的方便。還能生成任意視點(diǎn)或視向的透視圖及軸側(cè)圖，這在二維繪圖系統(tǒng)中是做不到的。 l構(gòu)造模型時(shí)操作簡便，而且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，所占存儲(chǔ)空間少，數(shù)據(jù)處理容易，繪圖顯示速度快，對(duì)硬件要求低。 l符合手工繪圖習(xí)慣，就如同是人工繪圖的自然延伸。 缺點(diǎn)： l因?yàn)樗欣饩€全都

11、顯示出來，物體的真實(shí)形狀必須由人腦的解釋才能理解，因此可能出現(xiàn)二義性。此外當(dāng)形狀復(fù)雜時(shí)，棱線過多，也會(huì)引起模糊理解。 l缺少曲面輪廓（沒有存儲(chǔ)該方面的信息），不能解決面的求交，消除隱藏線和隱藏面。 l由于在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中缺少邊與面、面與體之間關(guān)系的信息，即所謂拓?fù)湫畔?，因此不能?gòu)成實(shí)體，無法識(shí)別面與體，更談不上區(qū)別體內(nèi)與體外。不能進(jìn)行著色和物理特性計(jì)算。 22.簡述曲面模型的優(yōu)缺點(diǎn)。 參考答案：由于增加了面的信息，能夠完整地定義三維物體的表面，可以生成真實(shí)感的模型，消除隱藏線和隱藏面。實(shí)現(xiàn)曲面求交，數(shù)控刀具軌跡生成等。 但容易在建模時(shí)漏掉某個(gè)或某些面的處理，且經(jīng)常會(huì)在面與面的連接

12、處出現(xiàn)重疊或間隙。此外，沒有各個(gè)面之間的關(guān)系，無法區(qū)分體內(nèi)和體外，無法計(jì)算質(zhì)量等。 23.簡述邊界表示法和構(gòu)造實(shí)體幾何法兩種實(shí)體表達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理并比較各自優(yōu)缺點(diǎn)。 參考答案： 構(gòu)造實(shí)體幾何法在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，是通過記錄基本體素及其集合運(yùn)算和幾何變換進(jìn)行表示的，存儲(chǔ)的是物體生成的過程。一個(gè)物體的CSG表示是一個(gè)有序的二叉樹，樹的非終端節(jié)點(diǎn)表示各種運(yùn)算（集合運(yùn)算和幾何變換），樹的終端節(jié)點(diǎn)表示基本體素。無論物體多么復(fù)雜，都是由一些基本體素按照一定的順序拼合而成。 優(yōu)點(diǎn) l數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，數(shù)據(jù)管理方便。 lCSG樹存儲(chǔ)的都是正則實(shí)體。給出了實(shí)體內(nèi)外區(qū)域的明確定義。 l實(shí)體的C

13、SG表示法隨時(shí)可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的B-Rep表示法。因此，CSG樹型表示可以 被用作為B-Rep編寫的應(yīng)用程序的接口(界面)。 l通過改變相關(guān)體素的參數(shù)可以很容易地實(shí)現(xiàn)參數(shù)化造型。 缺點(diǎn) l由于CSG樹存儲(chǔ)的是集合運(yùn)算的歷史，故其造型過程只采用集合運(yùn)算，這使其應(yīng)用范圍受到了限制。一些很方便的局部修改功能，如拉伸、倒圓等不能使用。 l由CSG樹中得到邊界表面、邊界棱邊以及這些邊界實(shí)體連接關(guān)系的信息需要進(jìn)行大量的運(yùn)算，因此，由一個(gè)采用CSG樹型結(jié)構(gòu)表示的形體中提取出所需要的邊界信息是一件很困難的事。 邊界表示法的基本思想是將物體定義成由封閉的邊界表面圍成的有限空間。一個(gè)形體可以通過它的邊界即

14、面的子集來表示。形體由面構(gòu)成，面由邊定義，邊通過點(diǎn)定義，點(diǎn)通過坐標(biāo)來定義。邊界表示法強(qiáng)調(diào)的是形體的外表細(xì)節(jié)，詳細(xì)記錄了形體的所有幾何和拓?fù)湫畔ⅰ? 優(yōu)點(diǎn)： l便于系統(tǒng)直接存取組成實(shí)體的各種幾何元素，有利于生成和繪制線框圖、投影圖，生成二維工程圖。 l顯示速度快，實(shí)時(shí)性好 缺點(diǎn)： l數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息量大，有冗余 l有可能產(chǎn)生無效實(shí)體定義 24.簡述參數(shù)化造型系統(tǒng)中構(gòu)造幾何形體的一般步驟。 參考答案：在參數(shù)化造型中，通常按下列步驟構(gòu)造一個(gè)幾何形體： (1) 以草圖(Sketch)方式輸入一個(gè)大致相近的二維形體 (2) 輸入可交互的幾何約束和尺寸數(shù)據(jù)。 (3) 以給定的

15、幾何約束和尺寸數(shù)據(jù)重新構(gòu)造該二維形體 (4) 重復(fù)步驟(2)和(3)，修改幾何約束和尺寸數(shù)據(jù)，直到獲得所期望的幾何形體。 (5) 用二維形體通過平移掃描或回轉(zhuǎn)掃描創(chuàng)建三維實(shí)體。本步驟所用的厚度值或回轉(zhuǎn)角度也可成為尺寸數(shù)據(jù)，通過修改其參數(shù)，則可以很容易地修改對(duì)應(yīng)的三維形體。 25.采用CSG樹型結(jié)構(gòu)構(gòu)造一個(gè)實(shí)際零件，分析其體素構(gòu)成，并畫出其CSG樹型結(jié)構(gòu)圖。 參考答案： 如圖所示零件基本體素為兩個(gè)長方體和一個(gè)圓柱體，其CSG樹如圖所示。 參見教材96頁圖6－21 19.AutoCAD中系統(tǒng)默認(rèn)的圖層是___________________。 參考答案：Au

16、toCAD中系統(tǒng)默認(rèn)的圖層是0層。 20.AutoCAD中默認(rèn)的圖形文件擴(kuò)展名是___________________。 參考答案：AutoCAD中默認(rèn)的圖形文件擴(kuò)展名是dwg。 21.如果啟用___________模式，則用戶繪出的線總是與當(dāng)前坐標(biāo)系的X軸或Y軸平行。 參考答案：如果啟用正交模式，則用戶繪出的線總是與當(dāng)前坐標(biāo)系的X軸或Y軸平行。 22.可以實(shí)現(xiàn)迅速得到按若干行、若干列均勻布置的圖形編輯命令是_______________________。 參考答案：可以實(shí)現(xiàn)迅速得到按若干行、若干列均勻布置的圖形編輯命令是ARRAY。 23.由二維基本變換矩陣推導(dǎo)

17、以下三角形繞A點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90的復(fù)合變換矩陣，并計(jì)算變換后各點(diǎn)的坐標(biāo)。繪制圖形，并標(biāo)注對(duì)應(yīng)的尺寸。 教材172頁圖8－25（a） 參考答案： 24.繪制圖形，并標(biāo)注對(duì)應(yīng)的尺寸。 教材172頁圖8－25（b） 參考答案： 25.繪制圖形，并標(biāo)注對(duì)應(yīng)的尺寸。 教材172頁圖8－25（c） 參考答案： 26.根據(jù)教材172頁圖8－25（c）繪制相應(yīng)的三維實(shí)體 參考答案： 27.繪制三維實(shí)體，教材173頁圖8－26 參考答案： 8.AutoLISP程序文件中把運(yùn)算符放在參數(shù)表的第一個(gè)元素的位置，后面為其參數(shù)，這種表示法稱為____前綴表示法_

18、_______。 9.(* 10 (- 5 3))的運(yùn)行結(jié)果為______20______________。 10.寫出下列程序運(yùn)行的結(jié)果。 (setq x1 (getpoint "\n請(qǐng)輸入第一點(diǎn):")) (setq x2 (getpoint "\n請(qǐng)輸入第二點(diǎn):")) (setq x3 (getpoint "\n請(qǐng)輸入第三點(diǎn):")) (command "line" x1 x2 "") (command "line" x2 x3 "") (command "line" x3 x1 "") 參考答案：由用戶輸入三個(gè)點(diǎn)，以其作為頂點(diǎn)繪制一個(gè)三角形。 11.寫

19、出下列程序運(yùn)行的結(jié)果。 (setq pcl (list 50.0 60.0)) (setq pc2 (list 50.0 20.0)) (setq r 20.0) (setq p1 (polar pcl 0 r)) (setq p2 (polar pcl pi r)) (setq p3 (polar pc2 0 r)) (setq p4 (polar pc2 pi r)) (command "arc" p1 "c" pcl p2) (command "arc" p4 "c" pc2 p3) (command "line" p1 p3 "") (command "line

20、" p2 p4 "") 參考答案：運(yùn)行結(jié)果為如下圖形:橢圓 13.數(shù)表的計(jì)算機(jī)化處理過程中待查詢的數(shù)據(jù)是介于給定的離散值之間的值，這時(shí)需要通過______________方法來實(shí)現(xiàn)。 參考答案：數(shù)表的計(jì)算機(jī)化處理過程中待查詢的數(shù)據(jù)是介于給定的離散值之間的值，這時(shí)需要通過插值方法來實(shí)現(xiàn)。 14.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立經(jīng)驗(yàn)公式的常用方法是通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立經(jīng)驗(yàn)公式的常用方法是最小二乘法。 15.狹義地講，PDM僅管理與_產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì)____相關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)的信息。 16.設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)時(shí)如何處理工程手冊(cè)中的表格和線圖類設(shè)計(jì)資料，有哪些常用的處理方法？ 對(duì)于表格： l 程序化

21、處理方法： 1) 找到原始公式，編寫成計(jì)算程序 2) 將表格中的數(shù)據(jù)以數(shù)組形式存入計(jì)算機(jī)，用查表或插值的方法檢索所需的數(shù)據(jù) 3) 將數(shù)表中的數(shù)據(jù)擬合成公式，編制成計(jì)算機(jī)程序，再利用程序計(jì)算出所需要的數(shù)據(jù)。 l 數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ) l 數(shù)據(jù)庫方式管理 對(duì)于線圖： l l程序化處理方法： 1) 找到原始公式，編寫成計(jì)算程序 2) 將線圖離散化為數(shù)表，再將數(shù)據(jù)以數(shù)組形式存入計(jì)算機(jī)，用查表或插值的方法檢索所需的數(shù)據(jù) 3) 將線圖離散化后的數(shù)據(jù)擬合成公式，編制成計(jì)算機(jī)程序，再利用程序計(jì)算出所需要的數(shù)據(jù)。 l l數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ) l l數(shù)據(jù)庫方式管理 17.CAM的英文全稱是_Computer Aided Manufacturing______中文稱為___計(jì)算機(jī)輔助制造___________________。 18.世界上最著名的零件分類編碼系統(tǒng)是____OPITZ_，它由__9__位數(shù)字組成，其中1～5位數(shù)字用于___描述零件的形狀_，剩余的數(shù)字用于描述__描述零件的尺寸、精度和材料。