CADCAM課后習(xí)題答案

CAD與CAM課后習(xí)題

第一章

1.單項(xiàng)CAD、CAPP、CAM技術(shù)各具有哪些功能？為什么要進(jìn)行CAD/CAM技

術(shù)的集成？技術(shù)各具有哪些功能？技術(shù)的集成？系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)哪些優(yōu)越性？集成的

CAD/CAM系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)哪些優(yōu)越性？

答：CAD系統(tǒng)具有兒何建模、工程分析、模擬仿真、工程繪圖等主要功能；CAPP

系統(tǒng)的功能包括毛坯設(shè)計(jì)、加工方法選擇、工序設(shè)計(jì)、工藝路線(xiàn)制定和工時(shí)定額計(jì)算

等；廣義CAM,是指利用計(jì)算機(jī)輔助完成從毛坯到產(chǎn)品制造過(guò)程中的直接和間接的各

種活動(dòng)；狹義CAM,是指數(shù)控程序的編制；這些各自獨(dú)立的系統(tǒng)相互割裂，不能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)之間信息的自動(dòng)傳遞和轉(zhuǎn)換，大量的信息資源得不到充分地利用和共享。只有當(dāng)

CAD系統(tǒng)一次性輸入的信息能為后續(xù)的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)（如CAD/CAPP/CAM等）直接

應(yīng)用才能取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。集成化的CAD/CAM系統(tǒng)借助于工程數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)

絡(luò)通信技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)格式的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)，把分散于機(jī)型各異的各個(gè)CAD、

CAPP和CAM各功能模塊高效快捷地集成起來(lái)，實(shí)現(xiàn)軟、硬件資源的共享，保證整

個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的信息流暢通無(wú)阻。

2、分析應(yīng)用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的作業(yè)過(guò)程及其特征。系統(tǒng)進(jìn)行

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的作業(yè)過(guò)程及其特征.

答：作業(yè)過(guò)程--（1）創(chuàng)意與構(gòu)思；（2）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析；（3）快速原型制造；

（4）計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃；（5）計(jì)算機(jī)輔助編程；（6）虛擬制造。特征------（1）

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字化；（2）設(shè)計(jì)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化；（3）設(shè)計(jì)過(guò)程的并行化；（4）新型開(kāi)

發(fā)工具和手段的應(yīng)用。

3、概述CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程及其應(yīng)用領(lǐng)域。技術(shù)的發(fā)展過(guò)程及其應(yīng)用領(lǐng)

域。

答：（1）單元技術(shù)的發(fā)展階段一企業(yè)尚處于單元技術(shù)的應(yīng)用階段（2）CAD/CAM的

集成階段--企業(yè)內(nèi)應(yīng)用已從二維計(jì)算機(jī)繪圖朝著三維CAD模/CAD/CAE/CAM集成化

應(yīng)用方向發(fā)展（3）面向產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)制造環(huán)境的CAD/CAM發(fā)展階段一CAD/CAM技

術(shù)從傳統(tǒng)的面向零件的CAD/CAM集成階段朝著面向產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)、協(xié)同工作環(huán)境的

方向發(fā)展。

4、試分析CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

答:CAD/CAM技術(shù)經(jīng)歷五十多年的發(fā)展歷程,現(xiàn)已成為一種應(yīng)用廣泛的高新技術(shù)，

并產(chǎn)生了巨大的生產(chǎn)力，有力地推動(dòng)著制造業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前,CAD/CAM

技術(shù)正繼續(xù)向集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和虛擬化方向發(fā)展。

5、什么是PDM?它有哪些功能作用？說(shuō)明PDM的實(shí)施對(duì)CAD/CAM集成的

意義和作用？它有哪些功能作用？

PDM的中文名稱(chēng)為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（ProductDataManagement）oPDM是一種管理所

有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過(guò)程的技術(shù)。PDM功能：電子資料室管理與檢索，產(chǎn)品配置管

理，工作流程管理，項(xiàng)目管理功能。意義和作用：PDM是介于數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件的一

個(gè)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上可以集成或封裝CAD,CAM、CAE等多種開(kāi)發(fā)環(huán)境

和工具。因而CAD、CAPP,CAM系統(tǒng)之間的信息傳遞都變成了分別與PDM之間的

信息傳遞，CAD、CAPP、CAM可以從PDM系統(tǒng)中提取各自所需要的信息，各自應(yīng)用

處理的結(jié)果也可以放回PDM中去，從而可實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM之間的信息集成。

6、專(zhuān)家系統(tǒng)的基本組成有哪幾部分?各部分的功能作用如何？簡(jiǎn)要描述專(zhuān)家系統(tǒng)的

工作原理。

（CAPP）專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：人機(jī)接口模塊（用戶(hù)界面）、解釋模塊、知識(shí)獲取模塊、

（工藝決策）知識(shí)庫(kù)、（工藝）推理機(jī)、（工藝）數(shù)據(jù)庫(kù)。

（1）知識(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù)主要用來(lái)存放領(lǐng)域?qū)＜业膶?zhuān)門(mén)知識(shí)，為推理機(jī)求解問(wèn)題提供服

務(wù)。（2）推理機(jī)推理機(jī)是一種具有推理能力的計(jì)算機(jī)軟件程序，用來(lái)控制和協(xié)調(diào)整

個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的軟件機(jī)構(gòu)。（3）解釋模塊解釋模塊是負(fù)責(zé)對(duì)專(zhuān)家系統(tǒng)推理結(jié)果作出必

要解釋的一組軟件程序，使用戶(hù)了解專(zhuān)家系統(tǒng)的推理過(guò)程，接受所推理的結(jié)果。（4）

數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)又稱(chēng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)或綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)用戶(hù)輸入的原始數(shù)據(jù)（事實(shí)）

和推理過(guò)程中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，是專(zhuān)家系統(tǒng)當(dāng)前處理所需的數(shù)據(jù)。（5）知識(shí)獲取模塊知

識(shí)獲取模塊為知識(shí)庫(kù)的建立、維護(hù)和擴(kuò)充提供了一種工具手段，它應(yīng)具有對(duì)領(lǐng)域?qū)＜?/p>

知識(shí)進(jìn)行處理、組織和驗(yàn)證的功能，以及根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果歸納出新知識(shí)的能力。（6）

人機(jī)接口模塊該模塊是將專(zhuān)家和用戶(hù)輸入的信息轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可以接受的形式，同時(shí)把

系統(tǒng)的推理結(jié)論為用戶(hù)易于理解的形式。工作原理：根據(jù)用戶(hù)提供的已知事實(shí)和知識(shí)

庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行推理，不斷地由已知的前提推導(dǎo)出未知結(jié)論，即中間結(jié)果；并將中間

結(jié)果放到數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為已知的新事實(shí)進(jìn)行推理，從而把求解的問(wèn)題由未知狀態(tài)轉(zhuǎn)換

為已知狀態(tài)；在專(zhuān)家系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)不斷地通過(guò)人機(jī)接口與用戶(hù)進(jìn)行交互，

向用戶(hù)進(jìn)行提問(wèn)，并向用戶(hù)作出推理結(jié)論的解釋。

7、何謂CAPP7CAPP的主要作用是什么、主要作用是什么？

CAPP即計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助產(chǎn)品制造工藝設(shè)計(jì)。

作用：（1）將工藝設(shè)計(jì)人員從繁瑣、重復(fù)性的勞動(dòng)中解救出來(lái)，以較多的時(shí)間和

精力從事更具創(chuàng)造性的工作。（2）大大縮短工業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)周期，提高了企業(yè)對(duì)瞬息

變化的市場(chǎng)快速反應(yīng)的能力，提高企業(yè)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。（3）有助于對(duì)工

藝設(shè)計(jì)人員的寶貴經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行繼承和總結(jié)。（4）有利于工藝設(shè)計(jì)的最優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化。（5）

為實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成創(chuàng)造條件，便于實(shí)現(xiàn)并行工程、敏捷制造等先進(jìn)生產(chǎn)制造模式。

8、CAPP系統(tǒng)主要由哪部分組成？分析各組成部分的功能，系統(tǒng)主要由哪部分組

成？分析各組成部分的功能。

1.零件信息的獲?。毫慵畔⑹荂APP系統(tǒng)進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的依據(jù)和對(duì)象，零

件信息的描述和輸入是CAPP系統(tǒng)的重要組成部分。2.工藝決策：工藝決策是以零

件信息為依據(jù)，按預(yù)先規(guī)定的決策邏輯，調(diào)用相關(guān)的知識(shí)和數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的比較，

推理和決策，生成所需要的零件加工工藝規(guī)程3.工藝數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)：工藝數(shù)據(jù)庫(kù)和

知識(shí)庫(kù)是CAPP系統(tǒng)的支撐工具，包含了工藝設(shè)計(jì)所要求的工藝數(shù)據(jù)和規(guī)則。4.人

機(jī)交換界面：人機(jī)交換界面是用戶(hù)的操作平臺(tái)，包括系統(tǒng)菜單，工藝設(shè)計(jì)界面，工藝數(shù)

據(jù)/知識(shí)輸入界面，工藝文件的顯示。編輯和管理界面等5.工藝文件管理和輸出：

個(gè)CAPP系統(tǒng)可能擁有成百上千個(gè)工藝文件，如何管理和維護(hù)這些文件，按什么格

式輸出這些文件，是CAPP系統(tǒng)所需要完成的重要內(nèi)容。工藝文件的輸出包括文件的

格式化顯示和打印輸出等內(nèi)容

9、闡述快速原型制造技術(shù)原理，分析常見(jiàn)的SLA、LOM、SLS、FDM快速原型

工藝，闡述快速原型制造技術(shù)原理，形原理及其特點(diǎn)。

原理：設(shè)計(jì)人員可應(yīng)用各種三維CAD系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體造型，建立產(chǎn)品

三維CAD數(shù)字模型；將已建立的產(chǎn)品CAD模型轉(zhuǎn)換成一種可被快速成形系統(tǒng)所能接

受的數(shù)據(jù)文件（目前絕大多數(shù)快速成形系統(tǒng)均采用STL文件格式，因STL文件具有

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于處理的特點(diǎn)）；根據(jù)STL文件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分層切片，將三維實(shí)體沿給定

的方向切成一個(gè)個(gè)二維薄片，薄片的厚度可根據(jù)快速成形系統(tǒng)精度在0.05-0.5mm范圍

內(nèi)選擇；然后，快速成形系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓和厚度要求，用片材、絲材、液體或粉

末材料制成所要求的薄片，通過(guò)一個(gè)個(gè)二維薄片的堆積，最終完成產(chǎn)品原型的制造過(guò)程。

SAL：在液槽內(nèi)盛有液態(tài)光敏樹(shù)脂，可在紫外光照射下產(chǎn)生固化。工作平臺(tái)位于液面之

下。成形作業(yè)時(shí)，聚焦后的激光束或紫外光束，在液面上以給定的切片輪廓在計(jì)算機(jī)

控制下進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，被掃描區(qū)域的光敏液產(chǎn)生光聚合反應(yīng)，形成一個(gè)薄的固化層。當(dāng)

一個(gè)層面掃描完成后，工作平臺(tái)下降一個(gè)薄片層，在前一固化層表面再敷上一層液態(tài)樹(shù)

脂，以便進(jìn)行下一層掃描固化，新固化的一層光敏液牢固地粘接在前一層上，如此重

復(fù)直至整個(gè)三維產(chǎn)品制作完畢。特點(diǎn)：成形精度高，材料利用率高，表面質(zhì)量好，能制

造出形狀復(fù)雜、比較精細(xì)的零件產(chǎn)品。LOM:是利用背面帶有粘膠的箔材或紙材通過(guò)相

互粘結(jié)而成形。特點(diǎn)：LOM工藝方法成形速度快，成形材料便宜，無(wú)相變，無(wú)熱應(yīng)力，

形狀和尺寸精度穩(wěn)定，但成形后廢料剝離費(fèi)時(shí)，適合于航空、汽車(chē)等行業(yè)體積較大的

制件。SLS：是利用激光束能量，通過(guò)對(duì)粉末材料進(jìn)行熔解、燒結(jié)、固化成形的一種工

藝方法。特點(diǎn)：取材廣泛，不需要另外的支撐材料，所用的材料包括石蠟粉、尼龍粉

和其他熔點(diǎn)較低的粉末材.料。FDM：是通過(guò)噴頭擠出一束非常細(xì)的熱熔塑料絲，從底

層開(kāi)始，按照切片軟件給出的二維切片，一層層逐層堆積，最后得到所需要的原型件。

特點(diǎn)：FDM工藝無(wú)需激光系統(tǒng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低，尺寸精度高，表面質(zhì)量高。

由于熱熔塑料冷卻速度很快，粘結(jié)強(qiáng)度高，故特別適合薄壁零件成形；但需要支撐，

這是其不足之處。

10、分析以設(shè)計(jì)為中心、以生產(chǎn)為中心以及以控制為中心的三種不同類(lèi)型虛擬制造

的特點(diǎn)，分析以設(shè)計(jì)為中心、以生產(chǎn)為中心以及以控制為中心的三種不同類(lèi)型虛擬制

造的特點(diǎn)，主要解決什么問(wèn)題？主要解決什么問(wèn)題？

1.以設(shè)計(jì)為中心的虛擬制造：1）在設(shè)計(jì)階段為設(shè)計(jì)人員提供制造信息；2）使用基

于制造的仿真以?xún)?yōu)化產(chǎn)品和工藝的設(shè)計(jì)；3）提供“在計(jì)算機(jī)制造”，產(chǎn)生多個(gè)“軟”

樣機(jī)。主要解決“設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品將會(huì)是什么樣”的問(wèn)題。

2.以生產(chǎn)為中心的虛擬制造：1）將仿真用于制造過(guò)程，以便快速低費(fèi)用地評(píng)價(jià)不同

的工藝方案；2）用于資源需求規(guī)劃和生產(chǎn)計(jì)劃的產(chǎn)生及評(píng)價(jià)。主要解決“這樣組織

生產(chǎn)是否合理”的問(wèn)題。3.以控制為中心的虛擬制造：1）將仿真用于控制模型和實(shí)際

處理過(guò)程；2）“無(wú)縫”仿真，使實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程不斷優(yōu)化。主要解決“生產(chǎn)過(guò)程如何控

制”“這樣控制是否合理、是否最優(yōu)”的問(wèn)題。

第二章

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念：相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合，即數(shù)據(jù)之間

的關(guān)系。（數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的操作運(yùn)算）

數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)：是對(duì)數(shù)據(jù)關(guān)系的一種描述，可以用一個(gè)二元組B=（D,R）來(lái)表示,

其中D為非空的有限數(shù)據(jù)元素（結(jié)點(diǎn)、記錄、表目等）的集合，R為數(shù)據(jù)元素間關(guān)系的

集合（線(xiàn)性、樹(shù)型、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等）；

數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)：是數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存器中的實(shí)現(xiàn)（順序與鏈?zhǔn)剑?/p>

數(shù)據(jù)的操作運(yùn)算：插入、刪除、更新、檢索、排序。

棧：限定在表尾（棧頂）進(jìn)行插入或刪除操作運(yùn)算的線(xiàn)性表，特點(diǎn)“先進(jìn)后出”。

隊(duì)列：限定在表的一端插入（隊(duì)尾），另一端刪除（對(duì)頭）的特殊線(xiàn)性表，點(diǎn)“先

進(jìn)先出

文件管理：是按統(tǒng)一的規(guī)則與方法進(jìn)行數(shù)據(jù)組織和存取的技術(shù)，他把數(shù)據(jù)組織成數(shù)

據(jù)文件形式，用專(zhuān)用的文件管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余度大；缺

乏數(shù)據(jù)的獨(dú)立性；無(wú)集中數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，難以保證數(shù)據(jù)的完整性與安全性。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：硬件與系統(tǒng)軟件，核心是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DBMS。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)及系統(tǒng)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制的軟件系統(tǒng)。特點(diǎn)：數(shù)

據(jù)存儲(chǔ)的獨(dú)立性；應(yīng)用程序的編制與開(kāi)發(fā)；可以不考慮數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理和訪(fǎng)問(wèn)效率等問(wèn)

題；少數(shù)據(jù)冗余，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；通過(guò)DBMS可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與控制，保證

了數(shù)據(jù)的正確性與保密性。

數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展歷程：層次模型（一種有序的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，各結(jié)點(diǎn)分層布置，體現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間

“一對(duì)多”的關(guān)系）、網(wǎng)狀模型（一種網(wǎng)狀連通圖的結(jié)構(gòu)形式，節(jié)點(diǎn)間不受過(guò)多約束，

體現(xiàn)了事物間的“多對(duì)多”的關(guān)系）、關(guān)系模型（是以集合論中的關(guān)系概念為基礎(chǔ)發(fā)展

起來(lái)的一種數(shù)據(jù)庫(kù)模型，在關(guān)系模型中每一張二維數(shù)表可以看做是一種關(guān)系，表中每…

行為一個(gè)記錄，每一列為性質(zhì)相同的屬性關(guān)系與關(guān)系之間的聯(lián)系可以通過(guò)關(guān)鍵碼實(shí)現(xiàn)）、

面向?qū)ο竽Ｐ?、關(guān)系對(duì)象模型。當(dāng)前主流模型關(guān)系模型具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，符合工程習(xí)

慣，數(shù)據(jù)獨(dú)立性高及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)嚴(yán)密等優(yōu)點(diǎn)，

工程數(shù)據(jù)庫(kù)：是儲(chǔ)存和管理工程設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，包括集合的、物理的、技

術(shù)的、工藝的、以及其他技術(shù)實(shí)體特性及其相互間的關(guān)系，適合于CAD/CAM、計(jì)算機(jī)

集成制造CIM、地理信息處理、軍事指揮、控制通信等工程應(yīng)用領(lǐng)域所使用的工程數(shù)據(jù)

庫(kù)。與商用數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)點(diǎn)：對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型及結(jié)構(gòu)的支持；對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)定義與

管理；具有對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改的能力。

PDM：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，是一種管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過(guò)程的技術(shù)。結(jié)構(gòu)：

支持層、對(duì)象層、功能層、用戶(hù)層。功能：電子資料室管理與檢索、產(chǎn)品配置管理、工

作流程管理、項(xiàng)目管理功能。共享信息的傳遞與交換，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造和經(jīng)營(yíng)管理部門(mén)

的集成化管理。

局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)：傳輸媒體、服務(wù)器、工作站、網(wǎng)間連接器、網(wǎng)絡(luò)軟件。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星

型網(wǎng)

（由一個(gè)中央集線(xiàn)器于各個(gè)工作結(jié)點(diǎn)相連，其信號(hào)以線(xiàn)路交換方式進(jìn)行傳輸，兩結(jié)

點(diǎn)間將沒(méi)有延遲進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸）；環(huán)形網(wǎng)（所有結(jié)點(diǎn)連接成圓環(huán)狀，信息從一個(gè)結(jié)點(diǎn)傳送

到另一個(gè)結(jié)點(diǎn)）；樹(shù)型網(wǎng)（一種多層星型網(wǎng)）。

常用的網(wǎng)絡(luò)CAD/CAM系統(tǒng)模式：客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器模式、瀏覽器/服務(wù)器模式?？梢?/p>

化技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將各工程學(xué)科中數(shù)據(jù)處理結(jié)果或處理過(guò)程

中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形或圖像的形式在屏幕上顯示出來(lái)并進(jìn)行交互處理的理論、方法與技

術(shù)。

常用知識(shí)的表示方法：產(chǎn)生式表示法（IF【條件】THEN【結(jié)論或動(dòng)作】如果天

下雨，就穿雨衣出門(mén)）、框架表示法、面向?qū)ο癖硎痉?/p>

正向推理：根據(jù)用戶(hù)提供的初始事實(shí)，在知識(shí)庫(kù)中搜索能與之匹配的知識(shí)，構(gòu)成…

個(gè)可用知識(shí)集；然后，按某種沖突解決策略從可用知識(shí)集中選出一條知識(shí)進(jìn)行推理，將

推出的新事實(shí)加入到數(shù)據(jù)庫(kù)中作為已知的事實(shí)，此后在知識(shí)庫(kù)中在選取可用的知識(shí)進(jìn)行

推理里，如此重復(fù)，直到得出最終結(jié)果。特點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)，但目的性不強(qiáng)，效率低，需

要啟發(fā)性知識(shí)解除沖突。

反向推理：首先選定一個(gè)假設(shè)的目標(biāo)，然后尋找支持該假設(shè)目標(biāo)的證據(jù)，若所需的

證據(jù)都能夠找到，則說(shuō)明原假設(shè)目標(biāo)是成立的；如果不能找到所需的證據(jù)，則說(shuō)明原假

設(shè)目標(biāo)不成立，此時(shí)需另外選定新的假設(shè)。特點(diǎn)：不必使用與目標(biāo)無(wú)關(guān)的知識(shí)，目的性

強(qiáng)，但在選擇初始目標(biāo)時(shí)盲目性大，若假設(shè)不成立則可能需要多次提出假設(shè)，這也降低

效率。

混合推理：現(xiàn)根據(jù)初始事實(shí)進(jìn)行正向推理以幫助提出假設(shè)，在用反向推理進(jìn)一步尋

找支持假設(shè)的證據(jù)，反復(fù)這個(gè)過(guò)程，直到得出結(jié)論為止。

第三章

數(shù)表的處理：可以借助計(jì)算機(jī)算法語(yǔ)言中的一、二、多維數(shù)組，通過(guò)賦值的方法分

別對(duì)一。二、多維數(shù)表進(jìn)行的程序化處理。數(shù)據(jù)量大且共享，可以建立數(shù)據(jù)文件或存入

數(shù)據(jù)庫(kù)中；對(duì)于列表還可以對(duì)數(shù)表進(jìn)行公式化處理。

線(xiàn)圖：簡(jiǎn)單的可以將曲線(xiàn)進(jìn)行分割離散，將所分割為數(shù)表，然后按數(shù)表計(jì)算機(jī)處理

方法進(jìn)行處理；對(duì)于復(fù)雜的線(xiàn)圖需要對(duì)線(xiàn)圖中的每一線(xiàn)條分別進(jìn)行編程處理；若提供線(xiàn)

圖原有的公式，只將公式編寫(xiě)到計(jì)算機(jī)程序當(dāng)中，直接由公式求取相關(guān)的數(shù)據(jù)。

線(xiàn)性插值：在插值點(diǎn)X附近選取兩個(gè)自變量X,Xk-1來(lái)構(gòu)建一個(gè)函數(shù)g（X）精度

低；拋物線(xiàn)是在插值點(diǎn)x附近選取三個(gè)自變量xk+1,x,xk-1來(lái)構(gòu)建一個(gè)函數(shù)g（x）

精度高；

相同都是構(gòu)建函數(shù)g（x）代替原函數(shù)f（x）來(lái)近似的取插值點(diǎn)x處函數(shù)值。

不足之處：插值函數(shù)嚴(yán)格通過(guò)列表函數(shù)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)，而這些結(jié)點(diǎn)數(shù)往往通過(guò)試驗(yàn)

所得，不可避免的帶有試驗(yàn)誤差，這樣插值公式就復(fù)印了原有的結(jié)點(diǎn)誤差；仍需將各結(jié)

點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存處理，占用計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存單元。

函數(shù)的擬合：所構(gòu)造的曲線(xiàn)不要求嚴(yán)格通過(guò)所給結(jié)點(diǎn)，而是盡量反映結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的一

種變化趨勢(shì)。

第四章

窗口：通常長(zhǎng)定義為一個(gè)矩形框，其位置與大小在用戶(hù)坐標(biāo)系中一般用矩形的左下

角（Xwl,Ywl）和右下角（Xw2,Yw2）表示。視區(qū)：是在圖形設(shè)備上定義的矩形區(qū)

域，用于輸出所需要顯示的圖形和文字。視區(qū)的位置與大小同樣是用矩形的左下角（Xvl,

Yvl）和右下角（Xv2,Yv2）表示。兩者可以通過(guò)坐標(biāo)變換進(jìn)行顯示。

Cohen-Sutherland算法：該算法將窗口及其周?chē)?個(gè)方位均已二進(jìn)制4位數(shù)進(jìn)行

編碼，該編碼從1位到第4位碼分別代表窗口外左、右、上、下空間的編碼。優(yōu)點(diǎn)：容

易將不需要剪裁的線(xiàn)段挑出；可以減少對(duì)需剪裁線(xiàn)段與邊框求交的范圍。

多邊形的剪裁：不僅要保留窗口內(nèi)的多邊形部分，而且還要將窗口邊界有關(guān)部分按

一定次序插入被剪裁后的多邊形，從而使之仍然保持為封閉區(qū)域。

計(jì)算機(jī)輔助繪圖有一下幾種

交互式繪圖。優(yōu)點(diǎn)：用戶(hù)輸入繪圖命令及有關(guān)參數(shù)后，能實(shí)時(shí)的在圖形顯示設(shè)備上

得到所繪圖形，并能直接對(duì)圖形進(jìn)行編輯修改，直到滿(mǎn)意為止，整個(gè)繪圖過(guò)程直觀(guān)、靈

活。人工干預(yù)多，效率低

程序參數(shù)化繪圖：輸入所需的參數(shù)，有程序自動(dòng)完成圖形的繪制工作。特點(diǎn)：效率

高，但每個(gè)圖形繪制均需進(jìn)行程序編程，用戶(hù)須具有一定的編程能力。

尺寸參數(shù)化繪圖：如果無(wú)需對(duì)圖形實(shí)體進(jìn)行準(zhǔn)確定位，而是以草圖形式快速繪制圖

形，進(jìn)行必要的尺寸標(biāo)注，然后由所標(biāo)注的尺寸驅(qū)動(dòng)生成準(zhǔn)確的圖形，這就是尺寸參數(shù)

化繪圖的基本思想。特點(diǎn)：既具有交互式繪圖的靈活性，又具有程序參數(shù)化繪圖的快捷

高效性。

參數(shù)連續(xù)：是判斷連接點(diǎn)處曲線(xiàn)方程相對(duì)于參數(shù)u的各階導(dǎo)數(shù)連接性，如果參數(shù)曲

線(xiàn)在連接點(diǎn)處具有n階連續(xù)導(dǎo)矢，則稱(chēng)該曲線(xiàn)在該點(diǎn)n階參數(shù)連續(xù)，簡(jiǎn)記為C11。

幾何連續(xù)：是判斷曲線(xiàn)在連接點(diǎn)出相對(duì)于弧長(zhǎng)參數(shù)s的各階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)性，若曲線(xiàn)

在連接點(diǎn)處具有關(guān)于弧長(zhǎng)參數(shù)的n階連續(xù)導(dǎo)矢，則稱(chēng)曲線(xiàn)在改點(diǎn)n階幾何連續(xù)，簡(jiǎn)記為

n

Co

Bezier曲線(xiàn)幾何特征：

（1）、端點(diǎn)特征（曲線(xiàn)始、終點(diǎn)處的切線(xiàn)方向與特征多邊形的首、末兩邊重合，其

大小為首末兩邊長(zhǎng)的3倍）（2）、凸包性（Bezier曲線(xiàn)落在由特征多邊形控制頂點(diǎn)所構(gòu)

成的最小凸多邊形內(nèi)）（3）、兒何不變形（形狀、位置僅與其特征多邊形定點(diǎn)的位置有

關(guān)與坐標(biāo)系無(wú)關(guān)）（4）、全局控制性（缺乏局部修改能力）

Bezier曲線(xiàn)的拼接條件：

GO連續(xù)條件：P(1)=Q(0)；

G1連續(xù)條件：3(P3—P2)=3x(QI—QO)；P2、P3(QO)、QI三點(diǎn)共線(xiàn)；

G2連續(xù)條件：要求特征多邊形P1P2、P2P3、QOQKQ1Q2四條特征邊共面。

Bezier曲線(xiàn)與B樣條曲線(xiàn)區(qū)別：在基函數(shù)推遞公式上引入了節(jié)點(diǎn)矢量U；其二由

n+1個(gè)控制點(diǎn)可生成n-k+1段k次B樣條曲線(xiàn)段。Bezier曲線(xiàn)和定義它的特征多邊形

相距較遠(yuǎn)；由于局部控制性差，導(dǎo)致改變一個(gè)控制頂點(diǎn)的位置或控制點(diǎn)的數(shù)量時(shí)，將會(huì)

影響整條曲線(xiàn)，需重新對(duì)區(qū)曲線(xiàn)進(jìn)行計(jì)算。B樣條曲線(xiàn)彌補(bǔ)。

B樣條曲線(xiàn)幾何特性：

局部性能好；k次曲線(xiàn)具有k—1階連續(xù)性；曲線(xiàn)形狀、位置與坐標(biāo)系的選擇無(wú)關(guān);

凸包性強(qiáng)于Bzeier；造型的靈活性。

第六章

軟件工程定義：是指開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)和修改軟件的系統(tǒng)方法，及制定和采用合理

的工程原則，以最低的成本、最短的時(shí)間、最好的質(zhì)量開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足用戶(hù)需求的軟件。因

此，全建工程的核心思想是把軟件看做是一個(gè)工程來(lái)處理，把需要計(jì)劃、可行性研究、

工程審核、質(zhì)量監(jiān)督等工程化的概念引入到軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程，以期達(dá)到工程項(xiàng)

目的三個(gè)基本要素——精度、經(jīng)費(fèi)和質(zhì)量——的綜合優(yōu)化。

軟件開(kāi)發(fā)步驟：可行性研究與計(jì)劃階段、需求分析階段、設(shè)計(jì)階段、軟件編制、測(cè)

試階段、運(yùn)行與維護(hù)階段。

瀑布模型：計(jì)劃制定=需求分析=軟件設(shè)計(jì)=程序編碼=測(cè)試——運(yùn)行與維護(hù)。特點(diǎn)：

無(wú)法解決軟件需求不明確的問(wèn)題；缺乏靈活性；后期才能看到軟件全貌；前面好了才能

下一步進(jìn)行，耽誤時(shí)間。

原形模型：需求收集——(構(gòu)造原型——用戶(hù)測(cè)試運(yùn)行原型——意見(jiàn)反饋——原型

修改補(bǔ)充完善——構(gòu)造原型……)。特點(diǎn)：可以處理模糊需求，開(kāi)發(fā)者與用戶(hù)充分交流；

可作為培訓(xùn)環(huán)境，有利于用戶(hù)培訓(xùn)和開(kāi)發(fā)同步；易于維護(hù)，對(duì)用戶(hù)更為友好；開(kāi)發(fā)成本

低，耗時(shí)短。

螺旋模型：(用戶(hù)交流一一計(jì)劃制定——風(fēng)險(xiǎn)分析——工程實(shí)施——測(cè)試與分析一

一用戶(hù)評(píng)估——);特點(diǎn)：瀑布與原型模型的有機(jī)結(jié)合，既有原形模型的迭代特征，又

有瀑布模型的系統(tǒng)化特征；軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程是經(jīng)過(guò)一次次迭代完成的，每迭代一次，

螺旋線(xiàn)就增加一周，軟件開(kāi)發(fā)又進(jìn)一個(gè)層次，系統(tǒng)又生成一個(gè)新版本，而軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間

和成本又有新的投入，直到最終得到一個(gè)用戶(hù)滿(mǎn)意的軟件版本。

應(yīng)用軟件CAD/CAM應(yīng)遵循的原則與要求：

1、按照軟件工程方法組織CAD/CAM應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)

2、對(duì)開(kāi)發(fā)的CAD/CAM軟件進(jìn)行準(zhǔn)確的需求分析

3、綜合考慮當(dāng)前技術(shù)水平和各項(xiàng)功能要求的特點(diǎn)充分發(fā)揮人和計(jì)算機(jī)的各自?xún)?yōu)勢(shì)

4、具有良好的用戶(hù)界面，易于用戶(hù)的學(xué)習(xí)和使用

5、合理確定軟件支撐環(huán)境

6、在軟件設(shè)計(jì)初期就必須綜合考慮軟件版本的升級(jí)和功能的擴(kuò)展

7、作為工程化軟件，應(yīng)該具有很高的可靠性、容錯(cuò)性與穩(wěn)定性

8、編制完整的軟件開(kāi)發(fā)文檔和用戶(hù)文檔。

機(jī)械CAD/CAM應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)步驟：可行性研究、需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)

計(jì)、軟件編制、軟件測(cè)試、運(yùn)行與維護(hù)。

模塊劃分時(shí)應(yīng)遵循的原則：保持各模塊的相對(duì)獨(dú)立原則；“模塊內(nèi)聯(lián)系大、模塊間

聯(lián)系小”的原則；層次性模塊化結(jié)構(gòu)。

CAD/CAM應(yīng)用軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：

建立數(shù)學(xué)模型和具體算法；工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料的處理；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)輸入/

輸出過(guò)程中的人機(jī)交互方式的設(shè)計(jì)。

第七章

成組技術(shù)：是利用相似性原理將工程技術(shù)和管理技術(shù)集于--體的一種生產(chǎn)組織管理

技術(shù)。

Opitz編碼由九位數(shù)字組成，前五位為主碼，后四位為輔碼；主碼用于描述零件的

基本結(jié)構(gòu)形狀，輔碼分別表示零件的主要尺寸、材料及熱處理、毛坯形狀和精度要求。

零件分類(lèi)成組的方法：編碼分類(lèi)（特征碼位分類(lèi)法、碼域分類(lèi)法、特征位碼域分類(lèi)

法）；生產(chǎn)流程分析法（以生產(chǎn)過(guò)程或加工工藝流程為主要依據(jù)的零件分類(lèi)組成方式。

內(nèi)容：工廠(chǎng)、車(chē)間、單元、單臺(tái)設(shè)備流程分析）；計(jì)算機(jī)輔助零件分類(lèi)法（根據(jù)零件的

GT編碼，采用零件族特征矩陣來(lái)進(jìn)行零件分類(lèi)成組）。

設(shè)計(jì)所遵循的原則：

零件信息描述的要求與內(nèi)容：

1、描述的信息應(yīng)準(zhǔn)確、完整，以適合計(jì)算機(jī)的處理需要，并與實(shí)際生產(chǎn)相一致;

2、描述的信息應(yīng)簡(jiǎn)潔易懂，易于被工程技術(shù)人員所理解與掌握，便于輸入操作;

3、零件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要合理，利與計(jì)算機(jī)處理效率的提高，便于信息集成。

內(nèi)容包括：

Acknowledgements

MydeepestgratitudegoesfirstandforemosttoProfessoraaa,mysupervisor,

forherconstantencouragementandguidance.Shehaswalkedmethroughallthe

stagesofthewritingofthisthesis.Withoutherconsistentandilluminating

instruction,thisthesiscouldnothavereacheditspresentform.

Second,IwouldliketoexpressmyheartfeltgratitudetoProfessoraaa,

wholedmeintotheworldoftranslation.Iamalsogreatlyindebtedtothe

professorsandteachersattheDepartmentofEnglish:Professordddd,Professor

ssss,whohaveinstructedandhelpedmealotinthepasttwoyears.

Lastmythankswoul