第 3 次作业一、填空题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分）1. ______ 建模是通过对物体各个表面或曲面进行描述的一种三维建模方法。2. 一个完整的 CAD/CAM 系统必须具备 ______ 系统和 ______ 系统。3. 数表通常分为两类,分别是 ______ 、 ______ 。4. 数据结构主要用来表示三维物体信息在计算机内的存储方式，常用的两种数据结构是 ______ , ______ 。5. 用直线段逼近轮廓曲线常用的节点计算方法有 ______ 、 ______ 和 ______ 。二、名词解释题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分）1. 狭义 CAM 的概念2. 交互式 CAD/CAM 系统3. 几何造型4. 几何信息5. 贝赛尔曲面三、简答题（本大题共 20 分，共 4 小题，每小题 5 分）1. 计算机辅助绘图的主要优点是什么？2. 线图的计算机处理方法。3. 简述零件信息模型的含义和包含的内容。4. 简述几何建模在机械工程中的作用。四、论述题（本大题共 30 分，共 3 小题，每小题 10 分）1. 已知四边形的 ABCD 各顶点坐标为A(0，0)，B(15，0)，C(15，20)，D(0，20)，欲使此四边形放大为原来的2.5 倍，并沿 x 方向平移 10 坐标单位，沿 y 方向平移 20 坐标单位，试求变换矩阵 T、变换后 四边形 A,B,C,D,顶点坐标矩阵及其顶点坐标。2. 已知直线 AB 两端点的坐标为 A(2,3,),B(5,6).写出使直线 AB 以坐标原点为中心顺时针旋转 90°的变换矩阵，并求出变换后直线 AB 的坐标矩阵。3. 在 CAD/CAM 作业中如何处理设计手册中的设计资料，分别阐述对数表和线图可采用具体处理方法？答案：一、填空题（25 分，共 5 题，每小题 5 分）1. 参考答案：表面解题方案：表面评分标准：每空一分2. 参考答案：软件 硬件解题方案：软件、硬件评分标准：每空一分3. 参考答案：常数数表 列表函数解题方案：常数数表、列表函数评分标准：每空一分4. 参考答案：翼边数据结构 双链三表数据结构解题方案：翼边数据结构、双链三表数据结构评分标准：每空一分5. 参考答案：等间距法 等弦长法 等误差法解题方案：等间距法、等弦长法、等误差法评分标准：每空一分二、名词解释题（25 分，共 5 题，每小题 5 分）1. 参考答案：CAM 通常指数控程序的编制，包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和 NC 代码生成等作业过程。 解题方案：CAM(Computer Aided Manufacturing )评分标准：2 分2. 参考答案：指可以最大限度地发挥计算机系统的高速运算能力、严格的逻辑推理能力以及大容量的信息存储能力，将设计人员积累的经验、智慧同计算机 CAD/CAM 系统结合起来，实现在交互方便、界面友好的环境下完成产品或工程的设计工作。解题方案：将工程师的长期积累经验等和计算机 CAD/CAM 结合的系统。评分标准：2 分3. 参考答案：几何造型是用计算机以及软件来表示和构造形体的几何形状，建立计算机内部模型的规程。解题方案：CAD/CAM 系统内部描述、记录设计对象几何形状的工具评分标准：2 分4. 参考答案：指一个物体在三维欧氏空间中的位置信息。它们反映物体的大小及位置，例如顶点的坐标值、曲面数学表达式中的具体系数等。解题方案：物体在三维欧氏空间中的位置信息评分标准：2 分5. 参考答案：贝赛尔曲面形状由特征多面体控制。解题方案：由特征多面体控制评分标准：2 分三、简答题（20 分，共 4 题，每小题 5 分）1. 参考答案： 1)提高了绘图的精度和准确度；2)提高了绘图的速度。解题方案：评分标准：2. 参考答案：线图计算机处理的方法有两种： （1）找到线图原来的公式，将公式编写在程序中直接由计算得到因变量的值。这种方法是最精确的程序化方法，但并不是所有的线图都有解析式表达，应用受到一定限制。 （2）将线图离散化为数表，再用前述的数表处理方法进行处理。离散化时，节点的选取随曲线的形状而异，选取的基本原则是使各点的函数值不致相差太大，函数值变化快的地方，节点区间可取小些，反之可取大一些，以提高列表函数的精度和减少插值误差。数表处理方法包括程序化、文件化、解析化及数据库管理的方法等。 解题方案：评分标准：每点 1.7 分3. 参考答案：零件信息模型是描述零件各类信息的数据集合。零件信息模型应能表达零件的各类特征信息，包括管理特征信息、形状特征信息、精度特征信息、材料热处理特征信息和技术特征信息等。解题方案：定义和各种特征信息评分标准：含义 2.5 分，包含内容 2.5 分4. 参考答案：（1）设计方面： 显示零件形状，并利用剖面图检查壁厚、孔位置等；进行物理特性计算；生成有限元分析网格等；生成工程零件图、装配图，产生各种真实感图形及动画效果等；设计人员可以及时发现问题、修改设计。（2）制造方面：利用生成的三维几何模型提供与加工特征有关的几何信息，进行工艺规程设计、数控自动编程及刀具轨迹的仿真。（3）模拟设计对象的装配过程，进行干涉和碰撞检查。解题方案：3 点：设计方面，制造方面，模拟设计对象的装配过程，进行干涉和碰撞检查。。评分标准：每点 1.7 分 四、论述题（30 分，共 3 题，每小题 10 分）1. 参考答案：解题方案：评分标准：2. 参考答案：解题方案：评分标准：3. 参考答案：根据数表的类型可采用不同的数据处理方法。对于常数数表，可借助计算机算法语言中的一维数组、二维数组或多维数组，通过赋值的方法分别对一维数表、二维数表或多维数表进行程序化处理。对于列表函数，除了可按常数数表处理方法之外，还可以对数表进行公式化处理，即将数据拟合成公式，由计算机直接求解公式求取所需要的数据。（4 分） 对于线图的处理方法是：（1）.若提供线图原有的公式，只需将公式编写到程序中；（2）.先将线图离散为数表，然后将数表进行程序化处理；（3）.对于复杂的线图，需要对线图中每一线条分别进行处理。（4 分）解题方案：数表可分为常数数表和列表函数；图线分为 3 种情况评分标准：按标准答案标准给分