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计算机辅助设计与制造复习题试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、基础概念题

1.简述计算机辅助设计（CAD）的基本定义及其主要优势。

2.请列举至少三种常见的CAD应用领域，并简述其在这些领域中的作用。

3.什么是计算机辅助制造（CAM）？CAM系统通常包含哪些基本功能模块？

4.简述CAD与CAM之间的联系和区别。

5.什么是数控（NC）编程？与手动编程相比，自动编程的主要优势是什么？

6.解释以下CAM相关的常用术语：刀具路径（ToolPath）、刀位文件（CLSF）、post处理器（PostProcessor）。

二、二维工程图绘制题

7.根据以下指定的尺寸和几何关系（请自行构思一个简单的零件，如支撑架、小方块等，并给出其主要视图和尺寸标注要求），绘制其完整的二维工程图。要求包括：主视图、俯视图、左视图（或需要的其他视图），标注所有线性尺寸、直径尺寸、角度尺寸，并添加必要的尺寸公差（例如，长度尺寸±0.2mm，孔径尺寸±0.1mm）和形位公差（例如，选择一个面要求平面度0.1mm，选择一个孔轴线要求对其基准A的垂直度0.05mm）。请使用标准的工程图符号和标注方法。

三、三维建模题

8.使用你熟悉的CAD软件，根据以下要求创建一个三维零件模型：

*零件名称：自定义一个简单的名称，如“阶梯轴”。

*建模方法：主要使用拉伸、旋转、孔等特征进行创建。

*具体特征描述：例如，一个圆柱体，直径50mm，高100mm，中间有一个直径20mm的通孔，贯穿整个圆柱体。在圆柱体的上端面中心处，再加工一个直径10mm、深5mm的盲孔。

*完成建模后，请导出该零件模型文件（格式自选，如STEP,IGES,Parasolid等）。

四、数控编程题

9.假设使用立式铣床加工一个简单的二维轮廓零件（请自行设计一个简单的轮廓，如矩形、圆形或其组合，并给出关键尺寸）。刀具为Φ10mm平底立铣刀，假设刀具从程序原点（工件坐标系原点）开始加工，采用增量方式移动。请编写该零件的G代码加工程序片段，包含：

*初始化设置（如选择刀具、设定单位、设定坐标系等）。

*刀具路径指令（如G00快速定位、G01线性插补进行轮廓铣削）。

*切削参数设置（如F（进给率）、S（主轴转速）、T（刀具号））。

*程序结束指令。

*（注意：无需考虑刀具半径补偿、固定循环等复杂指令，除非题目特别要求）。

五、CAM应用与工艺规划题

10.假设需要使用CAM软件为第8题中创建的“阶梯轴”零件生成铣削加工的刀具路径：

*描述你将选择的加工策略（例如，粗加工、精加工的刀具路径如何规划？）。

*说明你会选择哪种类型的刀具进行粗加工和精加工，并简述理由。

*简述在CAM软件中设置切削参数（如切削速度、进给率、切削深度）时需要考虑哪些因素？

*加工完成后，你会进行哪些方面的仿真检查？

六、综合应用题

11.某公司需要生产一批形状复杂的塑料模具型腔。请简述你会如何运用CAD/CAM技术来完成这项任务？具体步骤包括：

*使用CAD软件进行模具型腔的三维造型。

*进行模具的工程图设计（至少包含两个主要视图）。

*利用CAM软件进行加工策略制定和刀具路径规划。

*考虑实际加工中可能遇到的问题（如材料选择、机床限制、加工顺序等），并提出相应的解决方案。

试卷答案

一、基础概念题

1.答案：计算机辅助设计（CAD）是利用计算机软硬件系统，对产品进行设计、绘图、分析、模拟和文档生成等活动的总称。其优势在于提高设计效率、缩短产品开发周期、降低设计成本、提高设计质量（精度和标准化）、便于设计成果的保存、修改和共享。

2.答案：常见应用领域包括：航空航天（飞机、火箭设计）、汽车工业（车身、发动机设计）、机械制造（机床、零部件设计）、电子电气（电路板、设备外壳设计）、建筑行业（建筑信息模型BIM）、船舶设计、轻工纺织等。作用是辅助工程师进行精确绘图、三维建模、运动仿真、结构分析、工艺规划等，实现产品从概念到实物的转化。

3.答案：计算机辅助制造（CAM）是利用计算机进行产品制造相关活动的总称，主要包括数控编程、加工过程仿真、制造工艺规划、自动化生产管理等方面。CAM系统通常包含：零件编程/译码器、刀具数据库、几何造型器、过程规划器、刀位文件生成器、后置处理器、NC仿真器等模块。

4.答案：联系：CAD生成的数据（如三维模型、工程图）是CAM加