CADCAM复习重点(河北工业大学参考)

CAD\CAM的概念：1.CAD指工程技术人员在人和计算机组成的系统中，以计算机为工具辅助人类完成产品的设计、分析、绘图等工作，并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。2.CAPP计算机辅助工艺过程设计是指在人和计算机组成的系统中，根据产品设计阶段给出的信息，人机交互的或自动的完成产品加工方法的选择和工艺过程的设计。3.CAM计算机辅助只在，广义CAM利用计算机辅助完成产品准备到产品制造整个过程的活动。狭义的CAM通常是指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。CAD\CAM的组成：硬件、设计者、软件（支撑软件、系统软件、应用软件）过程链：CAD-CAPP-CAM数据库的种类：文件管理系统、数据库系统、工程数据库系统。工程数据库的定义和特点：满足工程活动中技术人员对数据处理要求的数据库。1静态动态并存2数据类型的多样化3数据之间的复杂网状关系4试探性交互式设计过程。数据库的概念：对数据库及系统资源统一管理。数据库的格式、树状网状的定义：层次性（树状结构：一对多，有且仅有一个节点无双亲，其他节点有且仅有一个双亲节点）、网状型（网络结构：多对多，允许一个以上的节点无双亲，一个节点可以有多余一个的双亲）、关系型（线性结构：一一对应，关系模型是目前最重要的一种数据模型）、面向对象模型。曲线生成方法：贝塞尔曲线法和B样条曲线法贝塞尔与B样条的区别：当某一项点变化时，贝塞尔先整条线变化，B样条线仅受到相邻点的约束。图形学的种类（什么是矢量图，点阵图）：1矢量图形是计算机记录图形的所有属性。2点阵图形是用点阵的填充来表示图形，构成点阵的所有点都具有一定的灰度和色彩。什么是参数化、模块化、变量化设计：1参数化的设计是设计图形的拓扑关系不变，图形的尺寸形状由一组程序化的参数进行约束，会图书修改不同的尺寸参数即可得到不同规格的图形。2模块化设计对产品功能分析的基础上划分并设计出一系列相对通用的模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的功能或相同功能不同性能、不同规格的产品。3变量化设计设计图形的驱动尺寸用复杂的几何图形约束和工程方程耦合方程组来表达，变量化造型通过求救联立方程组来求得。参数化和变量化区别：参数化约束自由度：尺寸形状参数。变量化约束自由度：尺寸形状参数、拓扑结构关系。图形学的生成方法：1轮廓线法，静态编程、动态交互。2参数化法，建立几何拓扑关系，约束关系不变。3图元拼合法，标准图素拼合。4尺寸驱动法，交互式变量设计法。5三维实体投影法：由三位图形变换所得。剪裁变换过程和特点：裁剪过程：1给裁剪对象编码2对编码做逻辑乘法3用逻辑乘的结果做判断并进行求交计算。几何建模的数据结构：存储的几何信息和拓扑信息虚拟现实技术的定义、技术特征：利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟环境中结合不同的输入、输出设备对物体进行交互操作。边界表示法和构造立体几何法的对比：边界法设想把物体定义为封闭的边界表面围成的有限空间，这样一个形体就可以通过它的便捷，而每一个面又通过边、边通过点、点通过三个坐标值来定义。CSG通过布尔模型生成二叉树结构进行表示。区别：CSG强调的是记录各体素进入拼合时的原始状态，BREP强调记录拼合后的结果。线框建模、表面建模、实体建模的区别：1线框建模是空间点、直线、圆弧和某些二次曲线，描述方法是点、边的顺序连续，表达产品的外轮廓，适用于工程图样绘制。2表面建模是一系列离散点数据，通过逼近、插值、拟合构成光滑曲面，表达的是复杂的物体表面，适用于产品外观设计。3实体建模是立方体、圆柱体球体等，通过布尔运算来描述，是主流的建模技术。常用的数据接口标准：图形交换标准IGES、产品数据交换标准STEP、其他转换标准DXF有限元的思想：将一个连续的求解域离散化，即分割成彼此用节点互相联系的有限个单元，此连续体被看成有限个单元体的组合。根据精度要求，用有限个参数来描述各个单元体的力学特性，而整个连续体的力学特性就是构成它全部单元体的力学特性的总和。有限元软件的组成部分：前置处理，有限元分析，后置处理前置处理、后置处理的作用：前置处理的工作有输入的翻译阶段，轨迹计算阶段。后置处理是根据数控机床的功能产生控制指令。数字图形化是前置处理。前置处理、后置处理的功能:（前：生成关节坐标、生成网格单元、修改和控制网格单元、引进边界条件、单元物理几何属性编辑、单元分布载荷编辑）（后：将有限元计算分析结果进行加工处理并形象化为变形图、应力等值线图、应力应变彩色浓淡图、应力应变曲线图以及振型图）优化设计三要素及方法：设计变量、约束条件、目标函数（最优是针对一定目标而言，根据特定目标建立的、以设计变量为自变量的函数）计算机仿真的特点及一般过程：1以计算机为实验环境依赖于实际系统的抽象仿真模型。2及县级仿真的结果是实验解，不是纯粹的数学或数值解。3既能显示系统的静态状况，又能直观表演系统的动态特性。4数学仿真系统的通用性好，可作为各种不同物理本质的实际系统。（1建立数学模型。2建立仿真模型。3编制仿真程序。4进行仿真实验。5仿真结果整理分析）有限元的解题步骤：用节点位移表示单元位移、应力、应变，用节点位移表示节点力，得出单元刚度矩阵。什么是数学仿真（计算机仿真）：在计算机内部建立实际系统的计算机模型，通过运行仿真软件代替实际系统运行。有限元建模的策略：1分析对象一定，分析项目不同，计算模型不同2先整体后局部，先粗后细4适时利用等效结构创成式CAPP与变异式的区别：创成依赖于知识，变异依赖于经验、主要技术是成组技术。成组技术：利用事物的相似性，把相似问题归类成组，寻找解决这一类问题的相对统一的最优方案，从而节约时间和精力以取得所期望的经济效益。工艺决策的分类：选择性决策（毛坯选择、切削用量、机床刀具选择、加工方法）规划型决策（工艺路线安排、工序加工步骤的确定）创成式CAPP工艺决策形式：决策树（条件被放在树的分支处，动作被放在各分支的节点上）决策表（条件被放在表的上不，动作杯放在表的下部）专家系统（人工智能）逆向编程：从零件形状推到毛坯（工艺规程设计的方法）APT编程的原理：语言自动过程分为源程序编制和目标程序编制，两个阶段的源程序编制是用专用的数控语言和符号来描述零件图纸上的几何形状及刀具相对零件运动的轨迹、顺序和其他工艺参数的程序。图形交互自动编程的基本步骤：零件图及加工工艺分析、几何造型、刀位轨迹计算及生成、后置处理、程序输出。