CAD／CAM试题及答案

中南大学网络教育CAD／CAM试题及答案

中南大学网络教育课程考试

《CAD/CAM技术及应用》答卷

本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。签名 XXX

学号 XXXXXXXXXXX 专业 机械设计制造及其自动化 学习中心 XXXXXXX

一、产品数据管理（PDM）是以产品数据的管理为核心，通过计算机网络和数据库技术把企业生产过程中

所有与产品相关的信息和过程进行集成管理的技术。

(1)简述PDM系统的主要功能及其体系结构（可画简图说明）。（10分）

答：主要功能：电子仓库与文档管理、新产品配置管理、工作流程管理、分类与检索及项目管理。 体系结构：

用户层

功能层

功能层

管理层

异构硬件平台分布异构数据网络通讯服应用工具系环境层 处理系统 库处理系统 务系统 统

(2)指出几种基于PDM的CAD/CAM系统集成模式，并分析各自的特点。（10分）

答：1、封装模式。“封装”意味着操作可见而将数据与操作的实现都是隐藏在对象中，即把对象的属性和操作方法同时封装在定义对象中，用操作集来描述可见的模块外部接口，用户“看不到”对象的内部结构和对象的操作方法，但可以通过调用操作即程序部分来使用对象，充分体现了信息隐蔽原则。 封装系统可以满足以文件形式生成的所有数据的应用系统的需求，但不允许PDM系统管理文件内部的数据，像特征、参数和装配数据等。

2、接口模式。可以把PDM看作是面向多种CAD软件的通用管理环境，采用标准数据接口建立PDM的产品配置与多种CAD

软件的装配结构之间的联系，在同一PDM的管理下，使多种CAD软件共享同一新产品结构。 接口是比封装更加紧密的集成，自动化的程度更高，不需用户参与，PDM和CAD就能交换文件内部的数据。在CAD菜单中具有某些PDM功能，在PDM菜单中也具有某些CAD功能，像零部件号和材料信息等CAD数据可以单向传送到PDM上。

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3、集成模式。在集成模式中，PDM对所有类型的信息都提供了全自动的双向相关交换，这些信息包括产品数据、特征数据和面向应用的数据。在CAD上能使用所有的PDM相关功能，使用户在前后一致的环境里工作。

集成模式的实施要花费很长的时间，要与各分系统的系统经销商紧密配合，要掌握有关这两种数据结构方面的详尽知识，还要投入大量精力云开发用户界面。

二、概述虚拟制造系统的基本构成及实施虚拟制造的关键技术。并以你所熟悉的某种机械产品为例，分析

该对产品实施虚拟制造的可行性。（20分）

答：虚拟制造系统的基本构成：

1、虚拟开发平台。该平台 支持产品的并行设计、工艺规划、加工、装配及维修等过程，进行可加工性分析（包括性能分析、费用估计、工时估计等）和可装配性分析。它是以全信息模型为基础的众多仿真分析软件的集成。

2、虚拟生产平台。该平台支持生产环境的布局设计及设备集成、产品远程虚拟测试、企业生产计划及调度的优化，进行可生产性分析。

3、虚拟企业平台。被预言为21世纪制造模式的敏捷制造，利用虚拟企业的形式以实现劳动力、资源、资本、技术、管理和信息等等的最优配置，这就给企业的运行带来了一系列新的技术要求。虚拟企业平台为敏捷制造提供这种可合作性分析支持。

4、基于PDM的虚拟制造集成平台。虚拟制造平台就具有统一的框架、统一的数据模型，并具有开放的体系结构。

实施虚拟制造的关键技术

1、计算机及虚拟现实技术。包括：人机接口、软件技术、虚拟现实计算平台。

2、虚拟制造应用关键技术。包括：建模、仿真、可制造性评价。

以机床为例

1、虚拟设计。产品的外观装饰、色彩搭配。

2、虚拟装配。主要包括以下几个内容：装配过程仿真，公差分析，装配工艺规划。

3、虚拟加工。主要功能模块有：CAD接口模块，NC代码翻译模块，毛坯准备模块，机床配置模块，碰撞干涉检验模块，材料切除仿真模块。

三、某零件的三维图如下所示（从清晰性考虑，给出了两种三维图，尺寸自定）。

(1)分析指出该零件由哪些形状特征组成(绘简图说明)。（10分）

(2)简述用UG实现下图所示零件三维造型的步骤(分步骤进行文字说明,并配适当的简图说明)。（10分）

答：1、该模型由以下特征部件组成：

长方体、小长文体、拉伸体、大圆柱体、小圆柱体、大孔、小孔、小圆柱孔、倒角、倒圆角。

2、a、对称拉伸一圆柱体，如图： b、拉伸另一圆柱体，如图：

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c、拉伸一长文体，如图： d、拉伸曲面特征，如图：

e、创建加强筋特征，如图： f

g、创建小孔，如图： h

i、孔口倒角，完成三维建模，如图：

、创建孔，如图：

、倒圆角，如图：

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四、采用立式数控铣床在一长方形工件毛坯上铣削如下图所示凸台（尺寸自定），使用Φ16mm球头铣刀进

行加工，工件材料为铸铁。如采用UG软件进行数控加工编程，简要说明在UG软件环境下编制该凸台数控加工程序的步骤（分步骤进行文字表述，并配适当的简图说明）。（20分）

答：1、在建模环境中建立零件三维模型。

2、创建毛坯三维模型，如图：

3、在创建几何体中创建铣削几何体和设定工作坐标系

4、创建刀具，设置圆头铣刀直径16MM，及相关尺寸

5、创建操作，完成在UG中的编程，可进行2D仿真，以确认刀轨的无误。确认后，可查看铣完成后输出，进行后置处理，可得到三坐标数控车床的G代码，从而输入机床。

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六、轴径尺寸范围、键及键槽相关尺寸如下表所示。如以数组方式存储该表，采用计算机编程语言（如C、Basic）编写一段程序，实现如下功能：数表的定义和初始化，轴径实际尺寸的交互输入，键及键槽相关尺寸的查找，查找结果的打印输出（要求给出程序流程图和程序源代码）。（20分）

VB源代码：

Dim d as double,Dl(6) as double,B(5) as double,H(5) as double,T(5) as double,T1(5) as double D1(0)=44:d1(1)=50:d1(2)=58:d1(3)=65:d1(4)=75:d1(5)=85:d1(6)=95

B(0)= 14:B(1)=16: B(2)=18:B(3)=20:B(4)=22:B(5)=25

H(0)=9:H(1)=10:H(2)=11:H(3)=12:H(4)=14:H(5)=14

T(0)=5.5:T(1)=6:T(2)=7:T(3)=7.5:T(4)=9:T(5)=9

T1(0)=3.8:T1(1)=4.3:T1(2)=4.4:T1(3)=4.9:T1(4)=5.4:T1(5)=5.4

Do

D=Val(inputbox(“请输入轴径的D：”, “轴径选择”))

For i=0 to 5

If D>D1(i) And D<=D1(i+1)

Then debug.print “轴径D=”&D&”,键宽B=” &B&”,键高H=” &H&”,轴T=” &T&”,轮毂T1=” &T1&”” Exit do

End if

Next i

Debug.pint”直径D超出选择范围，请重新输入D”

Loop While i>5

End Sub

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4qa1.html