数字化设计与制造苏春版课后答案

《数字化设计与制造》

第一章 数字化设计与制造技术引论

1、 数字化开发技术包含哪些核心技术。

以CAD、CAE、CAPP、CAM为基础、为核心

2. 产品数字化开发的主要环节。

3. 数字化设计、数字化制造、数字化仿真的内涵。

数字化设计与制造涵盖：

数字化设计(DD)

CAD：概念化设计、几何造形、工程图生成及相关文档

CAE：有限元分析（FEM）、优化设计

DS：虚拟装配、运动学仿真、外观效果渲染等等

数字化制造(DM)

CAPP：毛坏设计、加工方法选择、工艺路线制定、工序设计、刀夹具设计

CAM： NC图形辅助编程（GNC）、加工仿真检验

数字化制造资源管理(MPR、ERP）

数字化设计与制造数字信息集成管理（PDM、CIMS、PLM）

4. 产品的数字化开发技术与传统的产品开发技术相比，有哪些区别，有哪些优点？

产品的市场竞争：

产品的的复杂性不断增加(功能综合)

产品的生命周期不断缩短,开发周期短

产品的设计风险增加

社会环境对产品的影响

现代好产品的标志: TQCSE（T 时间更短 Q 质量更好 C 成本更低 S 服务质量更好 E 更环保）

5、与传统的产品设计与制造方法相比，数字化设计与制造方法有哪些优点？

提高设计效率，改进设计质量，降低产品的开发成本、缩短开发周期，改善信息管理，提高企业的竞争力

第二章 数字化设计与制造系统的组成

1. 数字化设计与数字化制造技术大致经历了哪些发展阶段？有哪些发展趋势

准备及酝酿阶段(20世纪50年代)：出现数控机床；为数控机床开发自动编程工具语言APT

2D时代(20世纪60年代)：计算机辅助绘图，提高绘图质量和效率；方便图纸管理；平面分析计算 CAD/CAM一体化(20世纪70-80年代)：3D建模 统一数字模型；CAE广泛应用；CAD、CAM通过；无图纸生产；数字信息交换接口

数字信息集成管理 （90年代开始）：产品信息、数据集成管理 PDM，智能化，分布式网络化，CIMS，PLM

数字化设计与制造技术的发展趋势：

利用基于网络的CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM集成技术,以实现全数字化设计与制造

CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM技术与ERP、SCM、CRM结合，形成企业信息化的总体构架 通过Internet、Intranet及Extranet将企业的各种业务流程集成管理

虚拟工厂、虚拟制造、动态企业联盟、敏捷制造、网络制造以及制造全球化

2、数字化设计与制造系统的支撑软件组成。

）支撑软件

图形处理软件二维图形的生成、编辑、修改、尺寸标注和图形的输入输出

几何造型软件：线框、曲面、实体（特征）模型的造形设计、编辑

数据库管理系统：存储系统指定数据，保证数据的完整、有效、安全、共享性，并便于修改扩充 支撑软件一般有商品软件，有集成型和单功能型二种：

集成型：Pro/E UG I-DEAS CATIA CAX’A

单功能型：AutoCAD Ansys MasterCAM ORACLE

3、 数字化设计与制造系统的系统软件组成

CAD/CAM常用的操作系统：

1）unix+X-windows (常用于大、中、小型机或图形工作站）

2）MS-windows (常用于单用户系统）

3）windowsNT Linux (常用于网络系统）

）系统软件

操作系统：存储器管理、CPU管理、I/O管理、文件系统及数据库管理

编译系统、语言处理系统：支持用户开发应用软件；常用开发工具：汇编语音、VB、VC++、C++、

Fortran

诊断系统：对系统的软硬件进行诊断维护

4、 数字化设计与制造系统的主要硬件。

硬件：计算机、输入、输出设备和数据交换通信接口

5、 工程数据库管理系统的基本功能

6、 数字化设计与制造系统的软件应具备的功能

大型集成支撑软件的功能：

1）建模功能：2D建模、3D建模、特征建模

2）分析与优化设计：FE分析；机械运动学分析；动力学运动分析；装配检验

3）数控编程功能：模具设计；GNC；后置处理

4）数据管理功能：工程数据管理；模型数据交换接口

5）提供专用功能开发环境

7、企业在数字化设计与制造系统配置中应考虑哪些问题 ？

软件系统选型需考虑的因素：(1) 系统的性能价格比(2) 系统的开放性(3) 系统的扩展能力(4) 可靠性和维护性(5) 第三方软件的支持 (6) 供应商的经营状况发展趋势

数字化设计与制造系统选型：(1) 需求分析 (2) 性能分析 (3) 编写需求建议书

8、 协同工作环境在数字化设计与制造系统的作用

第四章 产品数字化造型技术

1. 什么产品造型技术?经历哪几个发展阶段?

产品数字化造型技术概述

产品造型也称产品建模，即建立产品的数字模型

根据需要，可建立产品的线框、曲面、实体或特征数字模型

产品的数字化建模一般在建模功能软件的界面上逐步建立完成的

不同的建模软件的建模方法是不尽相同的，提供的用户界面也不同，数字模型的表达也不相同 产品数字化模型是产品开发的基础、核心

2. 描述几何形体的几何元素有哪些种类？

基本几何元素:点、边、面、环、体、壳…

3. 线框、曲面、实体和特征造型各有哪些特点?

线框造型——线框模型（Frame Model）

1、线框模型是用边和点来描述和表达物体的

2、由于线框模型所需的信息少，数据结构简单，对硬件要求不高，显示响应速度快，是早期或简单系统的建模方式。

3、由于线框模型没有面的概念，故无法进行消隐，使模型出现位置多义性和形状的多义性；线框模型是含信息最少最简单的三维几何模型。

现在研究热点：线框模型自动转换为三维实体模型

曲面造型——表面模型（Surface Model）

（1）表面模型是用物体的表面来表达物体的；

（2）曲面建模方法适合于表曲面不能用简单的数学模型表达的物体的述。

复杂曲面表达方法：通过离散点来构造过这些点或逼近这些点的光滑过渡曲面。

常用方法：贝赛尔（Bezier）曲线、曲面；B样条曲线、曲面 ；孔斯（Coons）曲线、曲面；非均匀有理B样条（NURBS）曲线、曲面

（3）表面模型包含物体形状的较多信息，但不能直接得到物体的物理特性（质量、转动惯量。。。）

（4）由表面模型较容易得到物体的实体体模型

实体建模——实体模型（Solid Model）

实体模型是利用一些基本体素，通过集合运算（布尔运算）表达物体的

（1）基本体素：1）长方体、圆柱体、球体、锥体、圆环体等等2）平面扫描体3）整体扫描体

（2）布尔运算（集合运算 Boolean）：1）并（join）“U” 2）交（and）“∩”3）差（cut）“\”

三维实体表示方法

1）边界表示法：

体通过面表达、面通过边表达、边通过点表达、点通过三个坐标表达

采用这种方法有：CATIA、EUCLID 等等

优点：表达信信息全面、修改容易。

缺点：信息量大且有冗余。

2）构造立体几何法：

由基本体素，通过布尔运算来表示实体

优点：表达方便、直观，数据结构简单。

缺点：对复杂表面的物体难于表达。

3）混合模式：

这即是1）与 2）的混合表达模式，这种方法是现代造型CAD/ …… 此处隐藏：9726字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……