CAD／CAM技術及應用.doc

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2014年第一學習階段 中南大學網(wǎng)絡教育課程考試 《CAD/CAM技術及應用》試題 考試說明： 1.首先下載試題及《標準答卷模版》，完成答題后，答卷從網(wǎng)上提交。 2.答卷電子稿命名原則：學號.doc。如：11031020512002.doc。 3.網(wǎng)上提交截止時間：2014年6月17日18：00。 試題：（注：一、二、三、四題為必做題，五、六題選做其中一題，在答題紙中寫清題號即可） 1、 在你所了解的現(xiàn)代CAD/CAM技術的一些新發(fā)展中，你認為哪項新的技術最具吸引力？請將該項技術的基本概念（或定義）、基本原理、關鍵技術（或典型技術）、內(nèi)涵、組成、功能、體系結(jié)構、應用、發(fā)展等盡你所知做出比較全面的介紹。（30分） 答：CAM是指計算機在制造領域有關應用的統(tǒng)稱，有廣義CAM和狹義CAM之分。所謂廣義CAM，是指利用計算機輔助完成從生產(chǎn)準備工作到產(chǎn)品制造過程中的直接和間接的各種活動，包括工藝準備、生產(chǎn)作業(yè)計劃、物流過程的運行控制、生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制等主要方面。其中工藝準備包括計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助工裝設計與制造、NC編程、計算機輔助工時定額和材料定額的編制等內(nèi)容；物流過程的運行控制包括物料的加工、裝配、檢驗、輸送、儲存等生產(chǎn)活動。而狹義CAM通常指數(shù)控程序的編制，包括刀具路線的規(guī)劃、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及后置處理和NC代碼生成等。 CAM中核心的技術是數(shù)控加工技術。數(shù)控加工主要分程序編制和加工過程兩個步驟。程序編制是根據(jù)圖紙或CAD信息，按照數(shù)控機床控制系統(tǒng)的要求，確定加工指令，完成零件數(shù)控程序編制；加工過程是將數(shù)控程序傳輸給數(shù)控機床，控制機床各坐標的伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機床，使刀具和工件嚴格按執(zhí)行程序的規(guī)定相對運動，加工出符合要求的零件。作為應用性、實踐性極強的專業(yè)技術，CAM直接面向數(shù)控生產(chǎn)實際。生產(chǎn)實際的需求是所有技術發(fā)展與創(chuàng)新的原動力，CAM在實際應用中已經(jīng)取得了明顯的經(jīng)濟效益，并且在提高企業(yè)市場競爭能力方面發(fā)揮著重要作用。 我國CAD/CAM技術的研究始于20世紀70年代，當時主要集中在少數(shù)高校及航空領域等極小范圍。80年代初，開始成套引進CAD/CAM系統(tǒng)，并在此基礎上進行開發(fā)和應用；同時國家在CAD/CAM技術應用開發(fā)方面實施重點投資，支持對國民經(jīng)濟有影響的重點機械產(chǎn)品CAD進行開發(fā)和研制，取得了一些成果，為我國CAD/CAM技術的發(fā)展奠定了基礎。90年代初，經(jīng)國務院批準，由國家科委牽頭開始實施以“甩掉圖板”為突破口的CAD應用工程；“十五”期間，CAD應用工程與CIMS工程合并實施制造業(yè)信息化工程，這些工作極大地促進了CAD/CAM技術在我國制造工程領域的推廣和普及。 2、 某工廠生產(chǎn)一批無蓋金屬工具箱，要求工具箱的體積為0.5m3，底面面積不少于0.8m2，試寫出耗費金屬板面積為最小的優(yōu)化設計數(shù)學模型（要求給出設計變量、約束條件和目標函數(shù)），并指出求解該優(yōu)化模型的幾種可行方法。（10分） 三、某零件的三維圖如下所示（從清晰性考慮，給出了兩種三維圖，尺寸自定）。 （1）分析指出該零件由哪些形狀特征組成(繪簡圖說明)。（10分） （2）簡述用UG實現(xiàn)下圖所示零件三維造型的步驟（分步驟進行文字說明，并配適當?shù)暮唸D說明）。（10分） 四、采用立式數(shù)控銑床在一長方形工件毛坯上銑削出如下圖所示凸面和凹臺，工件材料為鑄鐵。凸面使用Φ12mm球頭銑刀進行加工，凹臺使用Φ6mm球頭銑刀進行加工。如采用UG軟件進行數(shù)控加工編程，簡要說明在UG軟件環(huán)境下編制凸面和凹臺數(shù)控加工程序的步驟（分步驟進行文字表述，并配適當?shù)暮唸D說明。（20分） 五、下圖所示搖臂組件由手柄(零件1)、搖桿(零件2)和鍵(零件3)三個零件組成。如在UG中已完成三個零件的三維建模，如需繼續(xù)在UG中對其進行裝配建模，得到如下圖所示的三維裝配模型，試給出建立該搖臂組件三維裝配模型的主要步驟（分步驟進行文字說明，并配適當?shù)暮唸D說明）。（20分） 2 3 1 六、下表為螺釘?shù)囊唤M標準尺寸。如以數(shù)據(jù)文件方式存儲該表，采用計算機編程語言（如C、Basic）編寫一段程序，實現(xiàn)如下功能：數(shù)據(jù)文件的生成，螺釘公稱尺寸的交互輸入，該數(shù)據(jù)文件的讀入，螺釘其余相關尺寸的查找，查找結(jié)果的屏幕輸出（要求給出程序流程圖和程序源代碼）。（20分） 螺釘公稱尺寸d P b n r 3 0.5 25 0.8 0.1 4 0.7 38 1.2 0.2 5 0.8 38 1.2 0.2 6 1 38 1.6 0.25 8 1.25 38 2 0.4 10 1.5 38 2.5 0.4 中南大學網(wǎng)絡教育課程考試 《CAD/CAM技術及應用》答卷 本人承諾：本試卷確為本人獨立完成，若有違反愿意接受處理。簽名________________ 學號______________________專業(yè)____________________學習中心___________________ 題號 一 二 三 四 五 六 總分（百分制） 評閱人簽字 成績 0 CAD/CAM技術及應用 第 1 頁 共 3 頁 2014年第一學習階段 姓名_____________ CAD/CAM技術及應用 第 2 頁 共 3 頁