机械cad考试笔记

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1、《计算机辅助工程》是介绍在机械工程领域利用计算机技术进行辅助设计(CAD)、辅助分析(CAE)、计算机辅助工艺设计(CAPP)、和辅助制造(CAM)和制造系统信息集成理论与技术的课程计算机辅助设计（CAD）：CAD最基本的功能是定义设计的几何形状（计算机辅助绘图系统和几何建模系统），这些系统所建立的几何模型是执行后续CAE和CAM中其它功能的基础计算机辅助工程（CAE）是使用计算机系统来分析CAD几何模型，允许设计者模拟并研究产品的行为，以便进行改进和优化产品设计。（有限元分析，优化技术）计算机辅助制造（CAM）技术是将计算机系统直接或间接地应用于计划、管理和控制生产作业的有关技术。（数字

2、控制，机器人编程，工艺设计，物料需求计划等）CAM最成熟的应用领域之一是数字控制，或简称为NC，这种技术是使用可编程的指令来控制机床，进行磨削、切割、冲压、成型、车削等作业，将原材料加工成零件。计算机集成制造系统（CIMS）：把CAD、CAM　和CAE系统形成的单独的自动化行为集成为一个连续平滑运行的高效系统。CAD/CAM/CAE的发展趋势参数化智能化三维化集成化网络化标准化：CAD/CAE/CAM系统的选择原则硬件系统的选择原则：系统功能系统的开放性与可移植性系统升级扩展能力系统的可靠性、可维护性与服务质量软件系统的选择原则：软件性能价格比，与硬件匹配，二次开发环境，开放性，软件商的综

3、合能力世界坐标系（WCS）：用户在设计绘图描述几何形体时，用来定义形体形状、大小和位置的坐标系，也称为用户坐标系(UCS)，即笛卡尔坐标系设备坐标系(DCS）:用来确定一个点在显示器上的位置的参考系。同一点坐标与设备相关规格化坐标系(NDCS)：只是存在于图形编程人员的想象中,坐标值与设备无关（标准设备坐标系）。观察坐标系（VCS）：原点定位于视中心，ze轴的正方向为观察方向，ye轴平行于屏幕的垂直方向，剩下的xe轴由z轴和y轴的叉积确定。视中心（Viewsite）:定义观察坐标系的原点，与视点的连线定义视线的方向图形变换可分为二维变换和三维变换两类，图形的矩阵变换是实现图形变换的最简单有

4、效方法，基本变换包括:比例、平移、旋转，以及反射、错切、投影和透视变换等交互任务归纳起来主要是：选择、定位、定量、定向、定路径、文本六项交互任务选择交互任务是从一个选择集中选择一个元素。最典型的选择是从一张表中拾取某一项，常用形式有命令选择、操作数选择、属性选择。定位交互任务是为应用程序制定的一个位置（x，y）或（x，y，z）定量交互任务是在某一最大和最小值之间确定一个数值定向是在指定的坐标系中确定形体的方向定路径是一系列定位和定向任务的结合，与时间、空间有关文本是输入字符串，最普通的文本输入技术是使用键盘交互技术包括：定位技术、定量技术、定向技术、选择技术、定路径技术、文本技术常用的交互

5、控制技术：橡皮筋技术，拖动技术，徒手画技术，定位技术用户接口的类型：所见即所得型，直接操作型，图标型，菜单型，问答型，用户接口设计原则：保持一致性，提供反馈，控制响应时间，尽量减少失误的可能性，提供数据恢复，面向多层次用户，用户记忆量最小产品设计过程中在计算机上表达产品信息的方式称为产品造型技术，产品造型是CAD技术的一项重要的内容，是CAD技术有别于其他的计算机应用技术的重要特征造型技术大致经历了二维造型、线框造型、曲面造型、实体造型、特征造型、基于特征的参数化和变量化造型等几个历史阶段，从描述产品的几何信息到各阶段所需的非几何信息线框造型是利用基本线素来定义产品零件的棱线部分而构成的立

6、体框架图。用这种方法生成的实体模型是由一系列的直线、圆弧、点及自由曲线(通常指不能用直线、圆弧和二次圆锥曲线描述的任意形状的曲线，如目前用得很多的NURBS曲线)组成线框造型的数据结构是表结构，在计算机内部是以边表和点表表达和存储的，实际物体是边表和点表相应的三维映像，计算机可以自动实现视图变换和空间尺寸协调。线框造型的优点：1.所需信息最少，数据运算简单，容易处理，所占的存储空间也比较小。2.可以产生任意视图，而且视图之间能保持正确的投影关系，不仅为生成多个视图的工程图的绘制带来了方便，而且还能生成任意观察方向的透视图及轴测图，比二维系统大大前进了一步。3.对计算机硬件的要求不高，容易掌

7、握，处理时间较短曲面造型是在线框造型的基础上添加曲面来表示物体的外表面，用面的集合来表示物体，而用环来定义面的边界。曲面造型扩大了线框造型的应用范围，利用曲面模型，就可以对物体作剖面、消隐，获得NC加工所需的表面信息等。建模时，先将复杂的外表面分解成若干个组成面，然后定义出一块块的基本面素，基本面素可以是平面、二次曲面或自由曲面(如NURBS曲面)等，通过各面素的连接构成了组成面，通过各组成面的拼接就构造了曲面模型。曲面