计算机辅助制造_西南交大作业

计算机辅助制造_西南交大作业
本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下: 一、单项选择题(只有一个选项正确，共13道小题) 1. 英文缩写CAM的含义是。

(A) 计算机辅助设计
(B) 计算机辅助制造
(C) 计算机辅助教学
(D) 计算机辅助测试
正确答案:B
解答参考:
2. 在CAM系统中，是CAM系统的核心。

(A) 软件
(B) 通信系统
(C) 数控机床
(D) 计算机
正确答案:A
解答参考:
3. 将刀位轨迹变成可以控制机床的代码的过程称为。

(A) 建立加工模型
(B) 后置处理
(C) 输出加工代码
(D) 确定加工工艺
正确答案:B
解答参考:
4. 实体造型技术不包括以下哪一种 ,
(A) 参数化造型
(B) 曲面造型
(C) 变量化造型
(D) 特征造型
正确答案:B
解答参考:
5. 坐标系是所有后续刀具路径输出点的基准位置，刀具路径中所有数据相对于该坐标系。

(A) 绝对
(B) 参考
(C) 加工
(D) 机床
正确答案:C
解答参考:
6. 用于指定毛坯的形状和大小，它与零件边界一起定义要切除的材料部分。

(A) 毛坯边界
(B) 检查边界
(C) 修剪边界
(D) 底平面
正确答案:A
解答参考:
7. 平面铣加工中各加工部位的侧壁与底面。

(A) 成锐角
(B) 垂直
(C) 成钝角
正确答案:B
解答参考:
8. 用于指定两道切削路径之间的横向距离。

(A) 固定进给量
(B) 横向进给量
(C) 刀径进给量
(D) 可变进给量
正确答案:B
解答参考:
9. 型腔铣用于粗加工型腔或区域。

(A) 型芯
(B) 底面
(C) 侧壁
(D) 平面
正确答案:A
解答参考:
10. 是指垂直于刀具轴的水平面的余量。

(A) 加工余量
(B) 零件底部余量
(C) 零件侧面余量
(D) 毛坯余量
正确答案:B
解答参考:
11. 固定轴曲面轮廓铣中只能定义刀轴，刀轴定义为一个矢量。

(A) 固定
(B) 可变
(C) 倾斜
正确答案:A
解答参考:
12. 固定轴铣的切削参数中，是指在零件几何上刀具定位点间沿切削方向的直线距离。

(A) 多层切削
(B) 切削步距
(C) 安全距离
(D) 斜坡角度
正确答案:B
解答参考:
13. 典型的机床控制操作不包括以下哪一种。

(A) 启动机床主轴
(B) 移动工作台
(C) 关闭冷却液
(D) 换刀
正确答案:B
解答参考:
(注意:若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

)
二、主观题(共15道小题)
14. 简述CAM系统基本工作过程。

参考答案:建立加工模型、确定合理的加工工艺方案，数控自动编程，加工前准备，DNC通信
15. 常用的CAD/CAM软件有哪些，试举三例。

参考答案:UG，PRO/E，CATIA、Solidworks，IDEAS，MasterCAM
16. 计算机辅助制造，英文缩写是，有和之分。

参考答案:CAM，广义CAM，狭义CAM(P1，第一小节)
17. 后置处理的目的是什么, 参考答案:形成数控指令文件
18. 名词解释:
生产过程
工艺过程
工序
工步
走刀
安装
工位
参考答案:
生产过程:把原材料转变为产品的全过程，称为生产过程。

它由如下主要环节组成:原材料和能源供应、毛坯和零件成形、零件机械加工、
材料改性与处理、装配与包装、搬运与储存、检测与质量监控、自动控制装置与系统。

工艺过程:在产品的生产过程中，与原材料变为成品有直接关系的过程称为工艺过程。

工序:一个(或一组)工人，在一台机床上(或一个工作地点)，对一个(或同时几个)工件连续加工所完成的
那一部分机械加工工艺过程。

工步:在加工表面、切削工具、转速和进给量都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序工作，称为工步。

走刀:在一个工步内，若被加工表面需切除的余量较大，可分为几次切削，每次切削称为一次走刀。

安装:工件经一次装夹(定位和夹紧)后所完成的那一部分工序称为安装。

工位:对于回转工作台(或夹具)、移动工作台(或夹具)，工件在一次安装中先后处于几个不同的位置进行加工，每个位置称为一个工位。

19. 数控机床的运动是由的，主要指令包括、、、
和。

而和是程序段的基本组成部分。

参考答案:程序控制，准备功能(G功能)、辅助功能(M功能)、进给功能(F功能)、主轴转速功能(S功能)，刀具功能(T 功能)。

准备功能，辅助功能。

20. 练习:块、圆柱、圆锥、球、管道等基本体素造型。

参考答案:
21. 参数化造型系统也称，它只考虑物体的 (尺寸约束和拓扑约束)，而不考虑。

参考答案:尺寸驱动系统，几何约束，工程约束
22. 加工方法视图的作用参考答案:列出当前零件中存在的加工方法(如粗加工、半精加工、精加工)，以及使用这些加工方法的操作名称。

23. 几何视图的作用参考答案:列出当前零件中存在的几何组和坐标系，以及使用这些几何组和坐标系的操作名称。

24. 操作导航器可以显示四种视图，，，
和。

参考答案:程序顺序视图、加工方法视图、几何视图、刀具视图
25. 请解释什么是加工区域, 参考答案:加工区域(Machinable Region)是指在每一个切削层上，刀具无过切地切削零件几何的区域。

26. 型腔铣的加工参数包括，，，，，
，以及进刀与退刀运动等参数。

参考答案:切削参数、切削深度、进给量、避让几何、拐角、机床控制、控制几何
27. 请解释切削步距参考答案:切削步距是指在零件几何体上刀具定位点间沿切削方向的直线距离。

28. 请说明刀具补偿的方法
参考答案:刀具补偿方法是通过刀具补偿选项或刀具补偿后置处理命令，为刀具补偿指定一个寄存器号，该寄存器对应于机床控制系统上的一个寄存器。

在加工前，先将刀具补偿值输入该寄存器中。

在加工中，系统调用该寄存器中的刀具补偿值计算刀具的加工位置。

本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下:
一、单项选择题(只有一个选项正确，共8道小题)
1. DNC通信的类型不包括以下哪一种 ,
(A) 通过网络
(B) 通过磁盘驱动器
(C) 通过RS-232串口
(D) 通过机床操作面板输入
正确答案:D
解答参考:
2. 一个完整的数控加工程序不包括以下哪个部分。

(A) 命令符
(B) 程序名
(C) 程序段
(D) 程序结束
正确答案:A
解答参考:
3. 以下哪种造型方法可用于曲面造型。

(A) 生成基本体素
(B) 直纹造型
(C) 特征生成
(D) 特征编辑
正确答案:B
解答参考:
4. 在显示刀具路径时，Tool Display选项没有提供的刀具显示方式是
(A) Off
(B) 2-D
(C) 3-D
(D) 曲面
正确答案:D
解答参考:
5. 刀具位置源文件简称 (英文字母)文件。

(A) CLSF
(B) MDF
(C) CLS
(D) PRT
正确答案:A
解答参考:
6. 型腔铣的特点是:刀轴，底面可以是曲面。

(A) 固定
(B) 可变
(C) 倾斜
正确答案:A
解答参考:
7. 用于指定边界和内环来定义切削区域。

(A) 曲线与点驱动方法
(B) 螺旋驱动方法
(C) 边界驱动方法
(D) 区域驱动方法
正确答案:C
解答参考:
8. 是UG/POST后置处理器的核心。

(A) 加工输出管理器
(B) 事件生成器
(C) 事件管理器
(D) 图形处理器
正确答案:A
解答参考:
(注意:若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

)
二、主观题(共13道小题)
9. 加工工艺分析和规划的主要内容有哪些,
参考答案:加工对象的确定，加工区域规划，加工工艺路线规划，加工工艺和加工方式确定
10. 一个完整的计算机系统由和两大部分组成。

参考答案:硬件，软件
(P1，倒数第二段)
11. 什么是手工编程,
参考答案:手工编程的整个程序编制过程由人工完成。

即零件图纸分析、工艺处理、数学处理、编写程序单、输入程序、检验程序等均由人工完成。

12. 数控编程一般指包括，，，
，程序校验的全部工作。

数控编程方法有两种，即和。

参考答案:零件图样分析、工艺分析与设计、图形数学处理、编写并填入程序清单，手工编程，自动编程
13. 几何造型是指将，，，等几何要素，经过平移、旋转等和并、交、差等集合运算，产生。

参考答案:点、线、面、体、几何变换、实体造型。

14. 程序顺序视图的作用
参考答案:按刀具路径的执行顺序列出当前零件中的所有操作，显示每个操作所属的程序组和每个操作在机床上执行的顺序。

各操作的排列顺序决定了后置处理的顺序和生成刀具位置源文件的顺序。

15. 刀具路径管理包括，，，，
，以及编辑刀具位置源文件等工作。

参考答案:生成刀具路径，编辑刀具路径，重显刀具路径，模拟显示刀具路径，输出刀具路径
16. 简述平面铣的加工范围和加工特点
参考答案:平面铣用于平面轮廓、平面区域或平面孤岛的粗精加工，它平行于零件底面进行多层切削。

底面和每个切削层都与刀具轴线垂直，各加工部位的侧壁与地面垂直，但不能加工底面与侧壁不垂直的部位。

17. 请解释什么是切削边界,
参考答案:
在平面铣操作中，可以用边界来定义零件几何、毛坯几何、检验几何或修剪几何。

指定的边界沿着刀轴方向扫描到底面，从而得到需要的零件几何或毛坯几何。

边界可由选择的曲线、边、永久边界或表面来定义。

为了用边界确定毛坯几何和零件几何，边界应位于材料的顶部。

18. 平面铣操作的常用参数包括，，，
，等5个。

参考答案: Stepover横向进给量，Additional Passes附加刀路，Part Stock 加工余量，Cut Feed切削进给量，Cut Depth切削深度
19. 平面铣和型腔铣的选用原则
参考答案:
平面铣用于直壁的、并且岛屿顶面和槽腔的底面为平面的加工。

而型腔铣适用于非直壁的、岛屿的顶面和槽腔的底面为平面和曲面的加工。

在多数情况下，特别是粗加工，型腔铣可以代替平面铣。

型腔铣是模具粗加工的常用方法，对于模具型芯和型腔以及其他带有复杂曲面的零件的粗加工，多选用岛屿的顶平面和槽腔的底平面之间为切削层，在每一个切削层上，根据切削层平面与毛坯和零件几何体底面的交线来确定切削范围。

20. 请解释切削步距
参考答案:切削步距是指在零件几何体上刀具定位点间沿切削方向的直线距离。

21. UG/POST后置处理条件是必须具备，，，
，。

参考答案:刀具路径，加工输出管理器，事件生成器，事件管理器，定义文件
本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下: 一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题) 1. CAM的硬件与一般计算机系统硬件最大区别是，CAM硬件包括了。

(A) 计算机
(B) 输入设备
(C) 外存储器
(D) 数控机床
正确答案:D
解答参考:
2. 数控程序中最主要的代码是。

(A) F功能
(B) S功能
(C) G功能
(D) T功能
正确答案:C
解答参考:
3. 参数化造型只考虑物体的几何约束，不考虑约束。

(A) 尺寸
(B) 拓扑
(C) 工程
(D) 精度
正确答案:D
解答参考:
4. 是指加工中要保留的材料部分。

(A) 毛坯几何
(B) 零件几何
(C) 检查几何
(D) 边界
正确答案:B
解答参考:
5. 操作导航工具中有三种符号用于表示已创建的操作是否已生成刀具路径，这些符号不具备的意义是。

(A) 重新生成刀具路径
(B) 输入刀具路径
(C) 刀具路径已生成，需重新进行后置处理
(D) 刀具路径已生成，并已输出为刀具位置源文件。

正确答案:D
解答参考:
6. 平面铣是常见的方法。

(A) 精加工
(B) 半精加工
(C) 粗加工
正确答案:C
解答参考:
7. 用于横向走刀后，产生与原来走刀方向相反的走刀。

(A) 单向走刀
(B) 轮廓走刀
(C) 标准驱动走刀
(D) 往复式走刀
正确答案:D
解答参考:
8. 等高轮廓铣的一个关键特征是能够指定。

(A) 陡峭角度
(B) 陡峭区域
(C) 轮廓角度
(D) 陡峭高度
正确答案:A
解答参考:
9. 固定轴铣主要是加工轮廓的方法。

(A) 平面
(B) 曲面
(C) 孤岛
(D) 型腔
正确答案:B
解答参考:
10. 默认的刀轴指定是加工坐标系的轴。

(A) X
(B) Y
(C) Z
(D) A
正确答案:C
解答参考:
(注意:若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

)
二、主观题(共17道小题)
11. 计算机外部设备包括哪些部分, 参考答案:输入装置，输出装置，外存储器，计算机网络和其他外围设备
12. 数控编程经历了，和三个阶段。

参考答案:手工编程，APT语言编程，交互式图形编程
13. 什么是自动编程,
参考答案:编程人员根据零件图样的要求，按照某个自动编程系统的规定，编写一个零件源程序，输入编程计算机，再由计算机自动进行
程序编制，并打印程序清单和制备控制介质。

14. 什么是机床坐标系,
参考答案:机床坐标系，机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点，在机床经过设计制造和调整后
这个原点便被确定下来,它是固定的点。

15. 在定义机床坐标系时，不论机床在加工中是刀具移动，还是被加工工件移动，都一律假定相对静止不动，而在移动，并规定远离的方向作为坐标的正方向。

参考答案:被加工工件，刀具，刀具，工件
16. 练习:拉伸、旋转、扫描、孔、凸台、型腔等特征造型，并练习修改其特征参数。

参考答案:
17. 尺寸驱动的几何模型由，和三部分组成。

参考答案:几何元素，尺寸约束，拓扑约束
18. 解释加工坐标系和参考坐标系
参考答案:
加工坐标系是所有后续刀具路径输出点的基准位置，刀具路径中的所有数据都是相对于该坐标系的数据。

参考坐标系是确定所有非模型数据(如刀轴方向、安全平面等)的基准位置，系统默认的参考坐标系为绝对坐标系。

19. 操作包含所有用于产生的信息，如，，，进给量和进退刀方式等，创建一个操作相当于产生一个。

参考答案:几何、刀具、加工余量、工步
20. 刀具路径是由操作生成的，包含加工所选几何的，，
和后置处理命令等信息。

参考答案:刀具位置、进给量、切削速度
21. 请解释什么是切削层,
参考答案:切削层(Cut Levels)是指切削材料的平面，用于确定刀具切削材料的深度。

在平面铣操作中，切削层由指定几何体与切削深度参数确定。

22. 如下图所示为零件，已经完成了平面铣的粗加工，现需对黄色的两个平面进行表面铣精加工。

参考答案:
23. 型腔铣又称，主要用于以切除大部分毛坯材料，几乎适用于加工任意形状的模型。

它通过
的方式来创建加工刀具路径，从而粗切出路径的或。

参考答案:穴型加工，粗加工，逐层切削零件，型腔，型芯。

24. 请解释驱动方法
参考答案:用于定义创建刀具路径的驱动点。

UG在曲面加工中提供了多种类型驱动方法。

其中，有些驱动方法允许沿曲线创建驱动点集，另外一些驱动方法则允许在一个区域中创建驱动点阵列。

如果没有定义零件几何，则直接在驱动几何上创建刀具路径，否则，沿指定的投影矢量将驱动点投影到零件表面上创建刀具路径。

25. 请解释刀轴
参考答案:
刀轴矢量用来定义固定刀轴与可变刀轴的方向。

固定刀轴与指定的矢量平行，可变刀轴沿刀具路径移动时，可不断地改变方向。

固定轴曲面轮廓铣中，只能定义固定刀轴，刀轴定义为一个矢量，其方向从刀尖指向刀柄。

26. 固定轴曲面轮廓铣的加工偏置余量是指。

加工余量是指。

加工偏置余量加上加工余量即是。

参考答案:操作过程中去除的材料量，操作完成后所剩余的材料量。

操作开始前的材料量。

27. 请说明图形后置处理器GPM的工作步骤
参考答案:系统读取指定的CLSF文件和MDF文件;根据MDF指令对CLSF进行数据格式化处理;输出经后置处理的刀具路径文件(PTP文件)，即NC程序。

本次作业是本门课程本学期的第4次作业，注释如下:
一、单项选择题(只有一个选项正确，共7道小题)
1. 在一个工步内，若被加工表面需切除的余量较大，可分为几次切削，每次切削称为一次。

(A) 进给
(B) 安装
(C) 工步
(D) 工位
正确答案:A
解答参考:
2. UG操作导航工具中不能显示的视图是。

(A) 程序顺序视图
(B) 加工方法视图
(C) 几何视图
(D) 操作视图
正确答案:D
解答参考:
3. 加工坐标系的坐标轴用XM、YM、ZM表示。

其中轴最为重要，若不另外指定刀轴矢量，则该轴为默认的刀轴矢量方向。

(A) XM
(B) YM
(C) ZM
(D) OM
正确答案:C
解答参考:
4. 是指具有封闭零件边界且有保留材料的区域。

(A) 切削边界
(B) 切削层
(C) 孤岛
正确答案:C
解答参考:
5. 指定平面粗铣操作后保留在零件壁上的预留材料量，该余量只用于平面铣操作中。

(A) 毛坯余量
(B) 检查余量
(C) 修剪余量
(D) 加工余量
正确答案:D
解答参考:
6. 以下不是等高轮廓铣的主要参数的是。

(A) 陡峭角度
(B) 融合距离
(C) 最大切削长度
(D) 最小切削长度
正确答案:C
解答参考:
7. 边界驱动方法的切削模式不包括以下哪一种。

(A) 螺旋线切削
(B) 轮廓切削
(C) 射线切削
(D) 沿零件形状
正确答案:A
解答参考:
(注意:若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

) 二、主观题(共27道小题)
8. DNC通信有几种方式, 参考答案:网络，磁盘驱动器，RS-232串口
9. CAD/CAM软件功能有哪些, 参考答案:三维造型、参数管理、刀位点计算、仿真、刀轨编辑和修改、后处理、工艺文档生成
10. 数控自动编程有五个步骤，，，，和。

参考答案:读入加工模型，工艺准备，自动生成加工刀路(脱机编程)，校验与编辑，后置处理
11. 计算机辅助制造的硬件主要包括，和带有通信接口的三大部分。

参考答案:计算机，外部设备，数控机床
12. 在图示的机床上标出其机床坐标系
参考答案:
高速钢，硬质合金，陶瓷，立方氮化硼，聚晶金刚石
13. 请指出下面数控程序的起始符、程序名、程序段、程序结束和结束符。

, ,0029
N10 G00 Z100;
N20 G17 T02;
N30 G00 X70 Y65 Z2 S800;
N40 G01 Z-3 F50;
N50 G03 X20 Y15 I-10 J-40;
N60 G00 Z100;
N70 M30;
,
参考答案:
, (起始符)
,0029 (程序名)
N10 G00 Z100; (程序段)
N20 G17 T02;
N30 G00 X70 Y65 Z2 S800;
N40 G01 Z-3 F50;
N50 G03 X20 Y15 I-10 J-40;
N60 G00 Z100;
N70 M30; (程序结束)
, (结束符)
14. 典型的自动编程有和。

参考答案:人机对话自动编程，图形交互自动编程
15. 常见的数控机床刀具材料有，，，，
等
参考答案:高速钢，硬质合金，陶瓷，立方氮化硼，聚晶金刚石
16. 练习:点、直线、圆和圆弧、样条、抛物线、双曲线等线框造型。

参考答案:
17. 参数化造型是先建立图形与尺寸参数之间的，然后使用来定义和修改。

参考答案:约束关系，约束，几何模型
18. 实体造型系统中采用的实体表达方法主要有三类: ，和。

参考答案:基本体素分解表示法、构造实体几何法、边界表示法
19. 什么是零件几何，毛坯几何和检查几何,
参考答案:
零件几何体是指加工中要保留的材料部分，即加工后的零件或半成品)
毛坯几何体是指用于成彤零件的原材料，即毛坯。

检查几何体是指加工过程中，要避开与刀具或者刀柄相碰撞的对象。

检查几何体可以是零件的某个部位，也可以是夹具中的某个零件。

20. 简述UG生成刀轨的编程步骤
参考答案:几何模型->根据几何模型制定加工方法和顺序->制定加工环境进入制造模块->创建程序节点、刀具节点、几何节点、加工方法
节点->进入操作创建对话框->指定操作参数->生成刀轨->后置处理->生成NC 文件和车间工艺文件
21. 刀具视图的作用参考答案:按切削刀具来组织各操作，其中列出了当前零件中存在的各种刀具以及使用这些刀具的操作名称。

22. 外形尺寸为200mm×200mm×50mm的零件，中有一个键槽，尺寸为
100mm×60mm×20mm，两端带半圆弧头，请熟悉以下操作:
1. 创建毛坯
2. 进入加工应用
3. 编辑工件
4. 定义零件边界
5. 选取刀具
6. 创建加工方法
7. 创建程序组
8. 创建平面铣操作
9. 生成刀具路径
参考答案:
23. 请解释什么是孤岛,
参考答案:孤岛(Island)是指具有封闭零件边界且有保留材料的区域。

平面铣的加工对象一般由平面和与平面垂直的垂直面构成，可以认为是由一些基本的柱体组合而成，这些柱体称为岛屿。

24. 如下图所示零件，外形尺寸为100×80×20，型腔1的尺寸为
90×40×7.5，型腔2的尺寸为60×20×2.5，凸台3的尺寸为70×30×5，型腔4的尺寸为30×20×7.5，通孔5的尺寸为20×10×0.5，型腔6的尺寸为
10×20×12，型腔7的尺寸为30×20×5，型腔8 的尺寸为10×10×10，各型腔与通孔内部拐角处半径为2.5，凸台外部拐角处半径为10。

要求粗加工各型腔、凸台。

请简要说明平面铣加工操作设置过程。

参考答案:
25. 平面铣操作中的切削方法包括: ，，，，
，，，等七种。

参考答案:Zig-zag往复式走刀，Zig单向走刀，Zig with Contour单向沿轮廓走刀，Follow Periphery沿外轮廓走刀，Follow Part沿零件走刀，Profile轮廓走刀，Standard Drive标准驱动走刀
26. 平面铣的加工参数包括切削过程中的刀具切削运动与非切削运动参数以及零件材料参数，包括，
，，，，，等6个。

参考答案:Cutting切削参数，Cut Depth切削深度，Corner拐角控制，Avoidance避让几何，Feed rate进给量，Machine机床控制
27. 型腔铣的特点参考答案:刀轴固定，底面可以是曲面，侧壁可以不垂直于底面。

28. 如图所示零件，要求粗加工大小两个型腔。

请简要说明等高轮廓铣加工操作设置过程。

参考答案:
29. 请解释切削步距参考答案:切削步距是指在零件几何体上刀具定位点间沿切削方向的直线距离。

30. 请解释非切削运动
参考答案:非切削运动是指刀具在切削运动以前、以后以及切削过程中的运动。

非切削运动包括一系列适应多个零件几何表面和检查表面的进刀、退刀、离开、跨越与接近运动，以及执行该运动的相关运动参数。

31. 如图所示零件，建立其简单的固定轴曲面轮廓铣加工操作。

参考答案:
32. 多层切削中每个切削层上的刀具路径都是沿着产生的。

参考答案:零件几何体表面法向偏置。

33. 请解释刀具补偿
参考答案:由于刀具磨损或重磨刀具等原因，会引起刀具尺寸发生变化。

为保证零件加工精度，需要对刀具进行尺寸补偿。

刀具补偿(Cutter Compensation)是大多数机床控制系统具有的功能，用于补偿刀具的实际尺寸和指定尺寸之间的偏差。

34. 机床控制操作是指包含以及的一系列的操作，是。

参考答案:控制机床运动，其他的辅助动作，后处理事件，非切削加工。