2014年第一学习阶段

中南大学网络教育课程考试

《CAD/CAM技术及应用》试题

考试说明：

1.首先下载试题及《标准答卷模版》，完成答题后，答卷从网上提交。

2.答卷电子稿命名原则：学号.doc。如：11031020512002.doc。

3.网上提交截止时间：2014年6月17日18：00。

试题：(注：一、二、三、四题为必做题，五、六题选做其中一题，在答题纸中写清题号即可)

1、 在你所了解的现代CAD/CAM技术的一些新发展中，你认为哪项新的技术最具吸引力？请将该项技术的基本概念(或定义)、基本原理、关键技术(或典型技术)、内涵、组成、功能、体系结构、应用、发展等尽你所知做出比较全面的介绍。(30分)

答：CAM是指计算机在制造领域有关应用的统称，有广义CAM和狭义CAM之分。所谓广义CAM，是指利用计算机辅助完成从生产准备工作到产品制造过程中的直接和间接的各种活动，包括工艺准备、生产作业计划、物流过程的运行控制、生产控制、质量控制等主要方面。其中工艺准备包括计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助工装设计与制造、NC编程、计算机辅助工时定额和材料定额的编制等内容；物流过程的运行控制包括物料的加工、装配、检验、输送、储存等生产活动。而狭义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。

CAM中核心的技术是数控加工技术。数控加工主要分程序编制和加工过程两个步骤。程序编制是根据图纸或CAD信息，按照数控机床控制系统的要求，确定加工指令，完成零件数控程序编制；加工过程是将数控程序传输给数控机床，控制机床各坐标的伺服系统，驱动机床，使刀具和工件严格按执行程序的规定相对运动，加工出符合要求的零件。作为应用性、实践性极强的专业技术，CAM直接面向数控生产实际。生产实际的需求是所有技术发展与创新的原动力，CAM在实际应用中已经取得了明显的经济效益，并且在提高企业市场竞争能力方面发挥着重要作用。

我国CAD/CAM技术的研究始于20世纪70年代，当时主要集中在少数高校及航空领域等极小范围。80年代初，开始成套引进CAD/CAM系统，并在此基础上进行开发和应用；同时国家在CAD/CAM技术应用开发方面实施重点投资，支持对国民经济有影响的重点机械产品CAD进行开发和研制，取得了一些成果，为我国CAD/CAM技术的发展奠定了基础。90年代初，经国务院批准，由国家科委牵头开始实施以“甩掉图板”为突破口的CAD应用工程；“十五”期间，CAD应用工程与CIMS工程合并实施制造业信息化工程，这些工作极大地促进了CAD/CAM技术在我国制造工程领域的推广和普及。

2、 某工厂生产一批无盖金属工具箱，要求工具箱的体积为0.5m3，底面面积不少于0.8m2，试写出耗费金属板面积为最小的优化设计数学模型(要求给出设计变量、约束条件和目标函数)，并指出求解该优化模型的几种可行方法。(10分)

三、某零件的三维图如下所示(从清晰性考虑，给出了两种三维图，尺寸自定)。

(1)分析指出该零件由哪些形状特征组成(绘简图说明)。(10分)

(2)简述用UG实现下图所示零件三维造型的步骤(分步骤进行文字说明，并配适当的简图说明)。(10分)

四、采用立式数控铣床在一长方形工件毛坯上铣削出如下图所示凸面和凹台，工件材料为铸铁。凸面使用Φ12mm球头铣刀进行加工，凹台使用Φ6mm球头铣刀进行加工。如采用UG软件进行数控加工编程，简要说明在UG软件环境下编制凸面和凹台数控加工程序的步骤(分步骤进行文字表述，并配适当的简图说明。(20分)

五、下图所示摇臂组件由手柄(零件1)、摇杆(零件2)和键(零件3)三个零件组成。如在UG中已完成三个零件的三维建模，如需继续在UG中对其进行装配建模，得到如下图所示的三维装配模型，试给出建立该摇臂组件三维装配模型的主要步骤(分步骤进行文字说明，并配适当的简图说明)。(20分)

2

3

1

六、下表为螺钉的一组标准尺寸。如以数据文件方式存储该表，采用计算机编程语言(如C、Basic)编写一段程序，实现如下功能：数据文件的生成，螺钉公称尺寸的交互输入，该数据文件的读入，螺钉其余相关尺寸的查找，查找结果的屏幕输出(要求给出程序流程图和程序源代码)。(20分)

螺钉公称尺寸d

P

b

n

r

3

0.5

25

0.8

0.1

4

0.7

38

1.2

0.2

5

0.8

38

1.2

0.2

6

1

38

1.6

0.25

8

1.25

38

2

0.4

10

1.5

38

2.5

0.4

中南大学网络教育课程考试

《CAD/CAM技术及应用》答卷

本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。签名________________

学号______________________专业____________________学习中心___________________

题号

一

二

三

四

五

六

总分(百分制)

评阅人签字

成绩

0

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姓名_____________

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