中南大学CADCAM技术与应用作业.docx

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中南大学CADCAM技术与应用作业

一、简答题：

本大题2个小题，每小题10分，共20分。

1.简述参数化曲线的类型及特点。

答：

（1）贝塞尔曲线：

端点特性、凸包性、几何不变性、全局控制性。

（2）B样条曲线：

局部性、连续性、几何不变性、凸包性、造型的灵活性。

（3）NURBS曲线：

为规则曲线和自由曲线提供统一的数学表示，便于工程数据库统一存取和管理，提供了控制点和权因子多种修改曲线的手段，可灵活的改变曲线形状；对节点插入、修改、分割、几何插值等处理比较方便；具有透视投影变换和仿射变换的不变性；耗费存储空间和处理时间大。

2.生产管理的主要目的和内容是什么？

答：

生产管理的主要目的：

高效、低耗、灵活、准时地生产合格产品，为客户提供满意生产管理服务。

1.高效：

迅速满足用户需要，缩短订货、提货周期，为市场营销提供争取客户的有利条件。

2.低耗：

人力、物力、财力消耗最少，实现低成本。

3.灵活：

能很快适应市场变化，生产不同品种不断开发新品种。

4.准时：

在用户需要的时间，按用户需要的数量，提供所需的产品和服务。

5.高品质和满意服务：

是指产品和服务质量达到顾客满意水平。

生产管理的主要内容包括：

计划管理、采购管理、制造管理、品质管理、效率管理、设备管理、库存管理、士气管理及精益生产管理共九大模块。

二、论述题：

本大题20分。

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。

答：

可以设计变量金属箱的长宽高分别为先x,y,z约束条件xyz=0.5,xy≥0.8,目标函数，s=xy+2xz+2yz

该优化模型的可行性方法有：

线性规划，非线性规划，准则法

1.线性规划如果设计问题的目标函数和约束条件都是设计变量的线性函数，则称该设计问题为线性规划问题。

线性规划问题是优化设计问题中最简单的一种情况，利用不等式性质。

2.非线性规划如果设计问题的目标函数和约束条件中，有一个函数是设计变量的非线性函数，则称该设计问题为非线性规划问题。

非线性规划问题是优化设计问题中最常见的，导弹结构优化设计问题一般都是非线性规划问题。

如果目标函数可微，就可以采用间接法求解。

求解无约束问题常用梯度法、牛顿法、共轭梯度法、变尺度法，等。

求解约束问题常用罚函数法、拉格朗日乘子法等。

3.准则法：

由于结构优化问题的特点，准则法的到了广泛的应用。

如果设计问题仅考虑应力为约束，使用满应力法，如果仅考虑位移为约束，使用位移准则法。

一般来说，结构的强度要求是最基本的，考虑位移约束的同时，一定要满足应力约束。

此外，还要满足由工艺，材料供应和构造要求方面提出的尺寸约束。

三、三维造型题：

本大题2个小题，每小题10分，共20分。

某零件的三视图和立体图如下所示。

（1）分析指出该零件由哪些形状特征组成（绘简图说明）。

（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）。

答：

一、该零件有以下形状特征组成：

1．多边形特征（底座）（求和）

2.多边形特征（立板）（求和）

3.三棱柱特征（肋板）（求和）

4.半圆柱特征（R9×8求差）

二、利用UG11.0绘制本题三维造型步骤如下：

1.底座草图

2.拉伸底座（求和）

3.立板草图

4.拉伸立板（求和）

5.半圆柱草图

6.拉伸半圆柱（求差）

7.三棱柱（肋板）草图

8.拉伸第一块立板（求和）

9.拉伸第二块肋板完成造型

四、数控编程题：

本大题20分。

编写下图所示的二维外形轮廓零件的数控铣削代码，并画出走刀路线简图。

刀具为Ф10立铣刀。

答：

1.上图二维外形轮廓零件的数控铣削代码如下：

（以FANUC系统为例）

O0001;程序名

N00G90G80G40G69G17;安全语句

N05G0G54X20Y-60S1200M03;定义下刀位置，主轴转

N10Z100;定义安全平面（本程序不使用刀具长度补偿）

N15Z5;快速下刀

N20G01Z-2F80;工进下刀至加工深度（本题未给出，以2mm为例）

N25G01G41X40Y-60D01F120;建立刀具半径左补偿（半径补偿值5mm）

N30G03X20Y-40R20;圆弧插补

N35G01X-25;直线插补

N40G01X-40Y-25;直线插补

N45G01Y30;直线插补

N50G02X-30Y40R10;圆弧插补

N55G01X-20;直线插补

N60G03X20R20;圆弧插补

N65G01X30;直线插补

N70G02X40Y30R10;圆弧插补

N75G01Y-20;直线插补

N80G02X20Y-40R20;圆弧插补

N85G03X0Y-60R20;圆弧插补

N90G01G40X20Y-60;取消刀具半径补偿

N95G0Z100;高速抬刀至安全平面

N100M05;主轴停

N105M09;冷却关

N110M30;程序结束并返回

2.走刀路线图见右图，说明：

加工方向为顺时针；其中外圈灰色为刀具中心移动轨迹，内圈为二维外形轮廓，补偿值为5mm，本题采用四分之一圆弧切线切入切出。

五、程序开发题：

本大题20分。

编写删除循环链表第i个节点的函数:

intDeleteNode（structCircularLink*head,inti）