计算机辅助设计与制造课后答案WORD版
一．1 单项CAD CAPP CAM技术各具有哪些功能？为什么要进行CAD CAM技术的集成？集成的CAD CAM系统会带来哪些优越性？答：（1）a，具有几何建模，工程分析，模拟仿真，工程绘图的等主要功能。b,CAPP包括毛坯设计，加工方法选择，工序设计工艺路线制定和工时定额计算，其中工序设计包含加工设备和工装的选用，加工余量的分配，切削用量和机床道具的选择以及工序生成等内容。C, CAM系统的功能包括工艺准备，生产作业，计划制定，物流过程的进行控制，生产控制，质量控制等方面（2）由于CAD CAM等系统相互独立割裂，不能实现系统之间的信息自动传递和转换，大量信息资源得不到充分利用和共享。这不仅影响了设计效率的提高，而且还难以避免人为的差错，只有当CAD系统一次性输入的信息能为后续的生产制造环节直接应用才能取得最大经济效益，为此，要进行CAD CAM 技术的集成; （3）把分散于机型各异的CAD CAPP 和CAM各功能模块高效快捷地集成起来，实现软硬件的共享，保证整个系统的信息流畅通无阻。
3 简述CAD CAM系统硬件的组成，并分析各自在系统中所起的作用。答：硬件主要由计算机主机输入设备输出设备存储器生产设备以及计算机网络等组成。其中：a,计算机主机是CAD CAM系统的硬件核心，主要由CPU 内存储器输入输出接口运算器组成。b,输入设备有鼠标键盘图形扫描仪三坐标测量设备数据手套等，用于数据输入c,输出设备有显示器打印机自动绘图机主题显示器三维打印机等
6 CAD CAM的发展趋势：CAD CAM技术经过五十多年的发展历程，现已成为一种应用广泛的高新技术，并产生了巨大的生产力。有力的推动了制造业的技术进步和产业发展目前，CAD CAM技术正继续走向集成化网络化智能化和虚拟化方向发展。
二．1 阐述数据结构的概念。何为数据的逻辑结构？何为存储结构？答：a数据结构，是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，即数据结构为数据关系。从内容上看，数据结构包含了数据之间的逻辑关系，数据在计算机中的存储形式以及数据运算的操作三方面内容。b数据的逻辑结构是对数据关系的一种描述，引用一个二元组B=(D,R)来表示常见的数据结构有线性结构树形结构和网状结构 c 数据的存储结构是数据逻辑结构在计算机存储器中的实现，有顺序存储结构和链式存储结构两种
3 阐述栈与队列数据结构的概念及其特点。答：a 栈是限定在表尾进行插入火山出发操作运算的线性表，其中表尾端称为栈顶，表头端称为栈底，不含任何数据元素的栈称为空栈其特点后进先出 b 队列是限定在表的一端插入，另一端删除的特殊线性表，允许插入端为队尾，允许删除端为队头其特点先进先出
12.常用的知识表示方法有哪些？分别阐述产生式表示法和框架式表示法是如何进行知识表示的。答：（1）常用的知识表示方法有谓词表示法产生式表示法框架表示法面向对象表示法语义网络表示法等（2）产生式表示法是用产生式规则来表示知识的方法，而产生规则是一个表示如果条件成立则进行操作或得出结论的单一形式的描述语句。例：如果天下雨，就穿雨衣出门。（3）框架表示法是一种组织知识表示知识的数据结构，一个框架由若干个描述框架各方面具体属性的槽组成，每个槽根据需要分为若干个侧面，槽和侧面所具有的属性值分别用槽值和侧面值表示。
13.什么是正向推理？什么是反向推理？各自有何特点？答：a 正向推理是根据用户提供的事实，在知识库中搜索能与之匹配的知识构成一个可用知识集；然后，按某种冲突解决策略从客用指示集中选出一条知识进行推理将推出的新事实加入到数据库中作为下一步推理的已知事实；此后，在知识库中再选取可用的知识进行推理，如此反复，直至得出最终结论。特点，简单易于实现，但目的性不强，效率低，需要启发性知识解决冲突。b 反向推理首先选定一个建设目标，然后寻找支持该假设目标的证据，若所有的证据都能找到，则说明原假设目标成立；若无论如何都找不到所需证据，则说明原假设不成立。特点，目的性强，推理效率无法保证。
14 通常专家系统由哪些结构组成？各部分的功能作用如何？简要描述专家系统的工作原理。答：a专家系统一般由推理机知识库数据库知识获取模块解释模块和人机接口模块六个部分组成。b ①知识库主要用来存放领域内的专门知识，为推理机求解问题提供服务②推理机是一种具有推理功能的计算机软件程序，用来控制和协调整个系统运行的软件结构③解释模块是负责对专家系统推理结果作出必要解释的程序，使用户了解其推理过程，接受其推理结果④数据库用于存储用户输入的原始数据和推理过程数据⑤知识获取模块将专家的知识提取出来，经整理并以一定的数据结构形式存储于知识库⑥人机接口模块是将专家和用户信息进行转换的软件程序。C工作原理：根据用户提出的已知事实和知识库中的知识进行推理，不断地由已知的前提推出未知的结论，即中间结果；并将中间结果放到数据库中，作为已知的新事实进行推理，从而把求解的问题由未知状态转换为已知状态；在专家系统运行过程中，会不断地通过人机接口与用户进行交互，向用户进行提问，并向用户做出推理结论的解释。
三1 在CAD CAM作业中如何对数表和线图进行计算机处理？答：A 根据数表类型的不同，可采用不同的计算机处理方法：①对于常数数表，可借助于计算机算法语言中的一维数组，二维数组或多维数组，通过赋值的方法对一维数表二维数表或多维数表进行程序化处理，如果这类数表的数据量过大，且需要进行数据的共享，可将这些数表建立数据文化或存入数据库中，这样可实现数据和程序的分离，增强数据管理的安全性和可维护性；②对于列表
函数，除了按一般常数表进行处理外，还可以对数表进行公式化处理。以上的具体方法如下：（1）数表的程序化对于仅有两组参数的数表，可以直接定义一位数组，然后将该表中的数值分别赋值于各自的数组，完成该数表的处理过程。（2）数表的文件化对于复杂或涉及的数据量较大的数表，可采用数表的文件化处理，不仅可以使程序简洁，还可以使数表与应用程序分离，实现一个数表文件供多个应用程序使用，增强数据管理的安全性，数据系统的可维护性（3）数表的公式化对于数据间有某种联系或函数关系的列表函数应尽可能地采用公式化处理，充分利用计算机高速计算功能，以克服直接进行数据存储的不足，其方法主要有函数插值和函数拟合两种，其中函数插值常用线性插值抛物线插值以及拉格朗日插值，而函数拟合及最小二乘法最常用。B 对线图的计算机处理一般做法是：若提供线图原有的公式，只需将公式编写到计算机中，直接由公式求取相关的数据；没有公式的简单线图，应将该线图离散为数表，然后再按数表计算机处理方法进行处理；对于复杂的线图，需要对线图中每一线条分别进行编程处理，其中： a 一般线图的处理首先将该线图进行分割离散，将所分割得到的离散点坐标值构成一张数表，其中，分割点的选取应随曲线的形成而异 b 复杂线图的处理对于这列线图仅能通过编程方法对线图逐条进行处理，即需先拟合边界直（曲）线方程，然后通过条件语句判断已知条件所在的区间，最后确定V带类型。
3 分析函数插值和函数拟合的不同点和共同点。答：共同点：均通过已知一些离散点集M上的约束，求取一个定义在连续集合S（M包含于S）的未知连续函数，从而达到获取整体规律目的。不同点： a 插值函数严格通过列表函数中的没个结点，而这些点数据往往通过试验所得，而函数拟合所构造的曲线不要求严格通过所给结点，而是尽量反应结点数据的一种变化趋势 b 函数插值需将各结点数据进行存储处理，占用计算机的存储单元。四．1 何为窗口？何为视区？如何将窗口内的图形在视区内显示？答：窗口----通常将窗口定义为一个矩形框，它的位置和大小在用户坐标系中一般用矩形的左下角（Xw1,Yw1）和右上角（Xw2,Yw2）表示，在图形处理时，系统可将矩形框内的图形认为是可见的，而矩形处的图形则认为是不可见的。视区----是在图形设备（如图形显示器）上定义的矩形区域，用于输出所要显示的图形和文字。窗口在视区内显示----一般，窗口与视区大小和单位都不同，为把所选窗口内的图形内容在相应的视区上显示出来，需进行坐标变换
10 什么是几何连续，什么是参数连续？答：几何连续----是判断曲线在连接点处曲线方程对相对于弧长参数S 的各阶段导数的连续性，若曲线具有关于弧长参数的n阶连续导矢，则称该曲线n阶几何连续参数连续----是判断连接点处曲线方程相对于参数u的各阶导数连续性，如果参数曲线在连接点处具n阶导矢，则称曲线n阶参数连续
11 Bezier曲线的几何特征和各曲线的拼接条件答：Bezier曲线几何特征：（1）端点特性：三次Bezier曲线过特征多边形的始点和终点，曲线始点和终点处的切线方向分别与特征多边形的首末两边重合，其大小为首末两边长的三倍；（2）凸包性从几何图形上可以看出，其凸包性意味着bezier曲线落在由特征多边形控制顶点所构成的最小凸多边形；（3）几何不变性Bezier曲线的位置与形状与其特征多边形定点位置有关，而与坐标系的选择无关。在几何变换中，只要直接对特征多边形的顶点变换即可，而无需对曲线上的每一点进行变换；（4）全局控制性由bezier曲线表达式不难发现，当修改特征多边形任一顶点，均会对整条曲线产生影响，因此bezier 曲线缺乏局部修改能力。拼接条件----（1）GO连续条件拼接的两条曲线终点和起点相连（2）G1连续条件要求曲线在拼接点处具有相同的单位和单位切矢量；（3）G2连续条件：要求特征多边形四条特征边共面。
12 B样条曲线表达式与bezier曲线表达式有何异同，B样条曲线由哪些控制量决定：答：与Bezier曲线比较B 样条曲线的表达式相同点在于：两曲线都和控制点有关；但有两点不同：（1）在基函数递推公式中引入节点矢量（2）由n＋1个控制顶点可生成N－k＋1段k次B样条曲线。B样条曲线受控制顶点和k次B样条曲线函数控制。