吉林大学远程教育学院2013年CADCAM练习题B答案 .pdfVIP

CADCAM 练习题B 答案 1 是用于对机械系统、土建结构、桥梁等结构工程系统进行动力学分析的现代化方法和手 段。它最早应用在航天、航空领域。随着科学技术的发展，人们对工程产品的设计提出了越 来越高的要求，因此，模态分析技术的应用领域也日益扩大。近年来，由于电子计算机技术 的飞速发展，尤其是大容量、高速度微型计算机技术的进步，使得模态分析技术的费用大大 降低，促进了其应用领域的进一步扩大，成为动力学分析领域中不可或缺的手段。 模态分析可定义为将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标，使方 程组解藕，成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程，以便求出系统的模态参数。坐 标变换的变化矩阵为模态矩阵，其每列为模态模型。由于采用模态截断的处理方法，可使方 程数大为减少，从而大大节省了计算时间，降低了计算成本。这对于大型复杂结构的振动分 析带来了很大好处。 模态分析技术的主要应用可归结以下几个方面： (1) 评价现有结构系统的动态特性 (2) 在新产品设计中进行结构动态特性的优化设计 (3) 进行结构系统的故障诊断 (4) 控制结构系统的噪声 (5) 识别结构系统的载荷 2 CAD即“计算机辅助设计”，广义的CAD包括设计和分析 （CAE）两个方面。设计是指构 造零件的几何形状、选择零件的材料、以及为保证整个设计的统一性而对零件提出的功能要 求和技术要求等；分析是指利用数学建模技术，如有限元、优化设计技术等，从理论上对产 品的性能进行模拟、分析和测试，以保证产品设计的可靠性。一般地，CAD系统应包括资料 检索、方案构思、零件造型、工程分析、图样绘制等。 3 （1）工程设计自动化分系统 该系统通常又可以称为CAD/CAM/CAE分系统，其基本功能为：⑴服务与产品生命周期的 产品建模，生成基于STEP标准的统一产品数据模型，为结成工程分析提供分析模型，产生 装配图，零件图等各种设计文档，为CAPP，CAIP提供零件几何拓扑信息，加工工艺信息和 检测信息，为CIMS提供管理所需要的信息。⑵所谓CAD/CAE/CAPP/CAM集成的实现是指通过 信息交换、共享技术将个分系统有机的集成在一起。 （2）制造自动化分系统 （MAS） MAS是工厂生产经营活动的基础。制造系统的柔性自动化标志着工厂自动化进入一个新 的阶段，产品的市场竞争能力与MAS密切相关。MAS具备以下基本功能：⑴实现MAS的递阶 结构控制、优化生产调度。⑵工具、夹具、量具集中管理与调度。⑶满足多种小批量生产的 需求，实现加工过程的柔性化。⑷信息采集自动化，加强工件检测，刀具监控和鼓掌诊断的 功能，使工作可靠，保证无鼓掌运行。⑸对零件加工质量进行统计分析，并反馈给质量保证 系统。 （3）质量保证分系统 根据全面质量管理的要求，质量系统应贯穿与产品生产的全过程，也就是说不仅要处理 生产制造过程中的质量问题，还必须对整个企业的运行状况和各个管理环节进行监控、发挥 信息和资源高度集成的特点，通过人机结合，对质量环节上的各项质量信息进行采集、处理 和反馈，提高信息管理水平。其基本呢功能如下：⑴协调并组织与产品有关的个部门实施全 面质量管理。⑵根据用户和市场变化，以及企业质量技术状况和工程设计分析的要求，进行 质量规划、制定产品和设备，工具、夹具、量具检测规划和要求。⑶对采集的质量信息进行 分析，并对设计、工艺提出改进建议，对生产过程提出响应的控制。⑷对质量信息通过计算 机辅助质量管理，全面支持质量最优决策。⑸实施质量成本的有效古那里分析。 （4）经营管理信息分系统 （MIS） 经营管理信息分系统是企事业单位的一种现代优化工具，在CIMS环境下，建立的MIS 是一个以缩短产品生产周期、降低成本、减少流动资金、提高企业净尽效益和应变能力为主 要目的，并以计划管理为中心，在计算机网络和分布式数据库支撑下，与CIMS中其它分系 统实现集成，其核心是适用于各个进程的决策支撑系统。 4 体现在以下几方面： ⑴ 在微机平台上发展模块化多功能编程系统：输入方式可以是词汇输入、图形式输入 和图形交互式输入方法；处理能力既可以处理几何图形，又可以处理工艺信息；功能模块包 括点位、车削、铣削、线切割、复杂型腔加工等。 ⑵ 发展CAD/CAM/CAPP一体化集成系统：从CAD开始，建立统一的工程数据库，由此自 动产生刀具轨迹数据、工艺数据、自动产生NC代码文