模具CAD-CAM

第一部分

1. CAD/CAM技术的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要技术特点是什么？ 2. 简述参数化造型技术和变量化造型技术的主要特点和区别。

3. 试述CAD/CAM技术的发展趋势。这些发展趋势在实际应用中如何体现？ 4. 简述CAD/CAM技术在模具设计制造（尤其是在冷冲模、塑料模）中的应用。 5. 构成模具CAD/CAM 系统的硬件有哪些？ 6. 模具CAD/CAM 系统的软件分为哪几个层面？ 7. 展望网络对模具CAD/CAM的影响？ 8. 把下列代数式写成LISP表达式

(1)885263184731R1111R2R3R4abtan45142BB21A221C2CC(2)(3)(4)1B2AA215(5)1621K1K2071K1K3K1K

9. 输入三角形三个顶点，判断此三角形是否为等边三角形、直角三角形、等腰三角形、等腰直角三角形。

10. 编写LISP程序解二元一次方程组。 11. 编写LISP程序解一元二次方程。

12. 若自然数A、B、C满足关系式A2+B2=C2，则A、B、C称为一组勾股数。编写LISP程序找出100以内的勾股数。 13. 用LISP程序画函数曲线：

(1) 抛物线y＝Ax2

(2) 玫瑰线r＝aSIN(nθ)，n＝2,3,4,… (3) 阿基米德螺线r＝aθ

1

14. 编写程序绘制凸轮，凸轮的运动规律为正弦加速度，函数定义如下：

推程函数rr0h(12sin)02012sin)020回程函数rr0hh(

15. 冲模CAD系统有哪几部分组成？

16. 编写LISP程序绘制图示类型零件并计算冲裁力和压力中心。

17. 汽车覆盖件模具CAD技术有什么特点？

18. 集成电路引线框架多工位精密级进模CAD技术有什么特点？ 19. 分析注射模标准化对注射模CAD的意义。 20. 注射模 CAD工作一般过程是什么？ 21. 如何进行注射模CAD辅助设计？

22. 数控编程一般步骤是什么？采用SurfCAM软件进行二轴数控铣削自动编程的加工步骤是什么？

23. 在模具制造中，采用数控加工的主要优点是什么？

24. 名词解释：数控系统、图像编程系统、机床坐标系与坐标轴、两轴加工、两轴半加工、三轴加工。

25. 结合“盖板手工编程与自动编程实例”，分析此例中机床原点、编程零点、对刀点、换刀点、刀具长度补偿与半径补偿、工件坐标系、数控编程一般步骤分别是如何确定的？

26. 试说明有限元分析方法的基本原理与特点。

27. 试说明塑性有限元的特点及与弹性有限元分析的主要区别。

28. 试说明刚（粘）塑性材料不完全广义变分原理中泛函式dVidS各项的物理意义。 Π1VdVpiuVVSp29. 试分析塑料成型流动模拟中一维、二维与三维流动分析的基本原理与特点。

30. 试说明塑料成型流动模拟控制体积法的原理。

2

31. 从刀具技术、机床技术、加工工艺等几个方面分析高速加工与普通加工的异同。 32. 逆向工程技术涉及哪些相关技术？

33. 简述快速成形四种常见成形工艺SLA、SLS、LOM、FDM的特点。除上述四种快速成形工艺外，还有哪些快速成形工艺

第二部分 一、 术语解释 1 2 3 4 5 6 7 8 9

CAD

计算机辅助设计

CAD/CAM 计算机辅助设计与计算机辅助制造 CIMS CAPP PDM VM VMS RP LOM

计算机集成制造系统 计算机辅助加工计划 产品数据管理 虚拟制造 虚拟制造系统 快速成型

薄型材料选择形切割 立体印刷成型 选择型激光烧结 熔融沉积成型 逆向工程 柔性制造系统 高速加工 冲裁模系统 表处理语言 数控加工

10 SLA 11 SLS 12 FDM 13 RE 14 FMS 15 HSM 16 DCAD 17 LISP 18 NC

二、

是非题

3

1. LISP程序都是由表组成。A 2. 表的长度指表中元素的个数。A 3. 表中元素的个数就是表的长度。A 4. 表中的元素不能为表。B 5. 表中的元素不能为原子。B

6. 表既可作为LISP程序，又可作为数据。A 7. 曲线类数据可以转化成函数型公式。A 8. 曲线类数据可以转化成表格类数据。A 9. DCAD系统不能计算冲裁压力中心。B 10. 冲裁件中A类尺寸随模具磨损而增大。A 11. 冲裁件中B类尺寸随模具磨损而增大。B 12. 冲裁件中C类尺寸随模具磨损而增大。B 13. 冲裁件中A类尺寸随模具磨损而减小。B 14. 冲裁件中B类尺寸随模具磨损而减小。A 15. 冲裁件中C类尺寸随模具磨损而减小。B 16. 冲裁件中A类尺寸不随模具磨损而变化。B 17. 冲裁件中B类尺寸不随模具磨损而变化。B 18. 冲裁件中C类尺寸不随模具磨损而变化。A

19. 冲裁零件的计算机排样可以归并为单排排样和多排排样两种。B 20. 凸模是模具标准零件。B

21. 金属塑性成形过程可以通过数值方法进行模拟。A 22. 塑料充模过程可以通过数值方法进行模拟。A

4

三、填空题

1. COMMAND函数是LISP与 AUTOCAD 的接口函数。 2. 在LISP语言中，表中的元素可以用 空格 ， 回车 和 TAB

相互分隔。

3. 在LISP语言中，分支函数有 二分支函数 ， 多分支函数 ；循环函数有 无条件循环函数 ，有条件循环函数 。

4. 在LISP语言中，输入函数有 GETINT ， GETREAL ， GETSTRING ， GETPOINT ， GETANGLE ， GETDIST ， GETWORD 。

5. 在LISP语言中，表处理函数有 LIST ， CONS ， CDR ， CAR ， ASSOC ， SUBST， APPEND ， REVERSE 。

6. DCAD系统是一个 冲压 CAD/CAM系统，其软件运行环境

为 AUTOCAD ，它的程序是用 AUTOLISP 语言编制的。

7. DCAD系统共有六大功能模块，它们分别是 输入模块 ， 工

艺性判别模块 ， 排样模块 ， CAM模块 ， 模具设计模块 和 绘图模块 。

8. 模具设计资料中所涉及的数据形式共有4种，它们分别是 表格 ， 公式 ， 曲线 ，和 图形 。

9. 模具CAD/CAM领域的新技术有 高速加工 ， 逆向工程 ， 快速成型 ， 虚拟制造 。

10. 模具CAE的主要模拟对象是金属塑性变形，和塑料流动模拟。

四、选择题

5

11. COMMAND函数是LISP与 A 的接口函数。

A. AUTOCAD B. SOLIDWORKS NASTRAN

C. SURFCAM D.

12. 在LISP语言中，表中的元素可以用 A ， B 和 C

相互分隔。 A. 空格 Bacckspace

13. 在LISP语言中，分支函数有 B ， D 。

B. 回车 C. TAB D. Esc E. Shift F.

A. REPEAT REVERSE

B. COND C. SETQ D. IF E.

14. 在LISP语言中，循环函数有 A ， C 。

A. REPEAT REVERSE

B. COND C. WHILE D. IF E.

15. 在LISP语言中，输入函数有 A ， B ， D ， F 。

A. GETINT B. GETREAL C. READ D. READ-LINE F. GET ANGLE

16. 在LISP语言中，表处理函数有 A ， B ， C ， D ， G 。

A. CAR B. CDR C. NTH D. LIST E. MEMBER F. COND G. CONS

17. DCAD系统是一个 A CAD/CAM系统，其软件运行环境为 C ，它的程序是用 E 语言编制的。

A. 冷冲模 B. 塑料模 C. AUTOCAD D. BASIC E. LISP F.

6

DOS

18. 模具设计资料中所涉及的数据形式共有4种，其中有 AB

和 CD 。

A. 表格 B. 曲线 C. 图形 D. 公式 E. 实型数 F. 整型数

19. 模具CAD/CAM领域的新技术有 A ， B ， C ， D 。

A. 高速加工 B. 快速成形 C. 逆向工程 D. 虚拟制造 E. 线切割加工 F. 电火花加工 G. 三坐标测量 H. 遥控技术

20. 模具CAE的模拟对象是 A ，和 B 。

A. 金属塑性变形 B. 塑料流动模拟 C. 金属切削加工 D. 模具零件加工

五、论述题（应该有自己的观点，论述不得少于500字） 1. CAD/CAM技术在现代模具设计和制造中的应用。 2. 展望计算机网络对模具CAD/CAM的影响。 3. 模具CAD/CAM技术发展趋势。

4. CAD/CAM技术在冲压模具设计和制造中的应用。 六、编写LISP表达式。 1. Y＝X3＋5X2＋25.8X－19÷6 ( DEFUN Y (X)

(-(+(EXPT X 3)（*（5 （EXPT X 2））(25.8 X)）(/19.0 6.0)) )

2. Y＝X3＋9X2＋8X－25÷4

7

( DEFUN Y (X)

(-(+(EXPT X 3)（*（9 （EXPT X 2））(8 X)）(/25.0 4.0)) )

3. Y＝a＋b／(TANx＋1) ( DEFUN Y (X)

(+ a (/ b (+ (/ SINX COSX ) 1))) )

4. Y＝a2＋b／(TANx＋1) ( DEFUN Y (X)

(+ (EXPT a 2) (/ b (+ (/ SINX COSX ) 1))) )

5. Y＝a＋b2／(TANx＋1) ( DEFUN Y (X)

(+ a (/ (EXPT b 2) (+ (/ SINX COSX ) 1))) )

七、改正程序错误。

(defun C: DBX (/r n a b x y p p0)

(setq r (getreal \"\\nR=)

n (getint \"\\NN=\") p0 (getpoint \"\\nCenter point: \" a (/ 360 n)

a (/ (*a pi) 180)

b 0 )

(command LINE (repeat N

(setq x (+ (car p0) (* r cosb)

y (+ (cadr p0) (* r sinb))

8

p (list x y b (+b a) (command p)

) (command \"C\"

)

(DEFUN psin (x) (LIST x sinx))

(DEFUN NIHE (s e n f / d v p) (SETQ d (/ (- e s) n v s p (f v) )

(COMMAND LINE p) (REPEAT n (SETQ v (+ v d) p (f v)

(COMMAND p)

) COMMAND ）

(defun C: DBX (/r n a b x y p p0)

(setq r (getreal \"\\nR=\")

n (getint \"\\N N=\") p0 (getpoint \"\\n Center point: \" a (/ 360.0 n)

a (/ (*__a pi) 180)

b 0 )

(command “LINE” (repeat N

(setq x (+ (car p0) (* r cosb)

y (+ (cadr p0) (* r sinb)) p (list x y) b (+__b a) (command p)

) (command \"C\" )

)

(DEFUN psin (x) (LIST x (sinx))

(DEFUN NIHE (s e n f / d v p) (SETQ d (/ (- e s) n ) v s

9

p (f v) )

(COMMAND “LINE” p) (REPEAT n (SETQ v (+ v d) p (f v))

(COMMAND p)

) (COMMAND) ）

八、解释LISP程序每一行的含义以及各个函数的作用。

(DEFUN psin (x) (LIST x (SIN x)) 定义psin函数，返回表示SIN函数曲线上一点的表

(DEFUN NIHE (s e n f / d v p) 定义绘制任意函数曲线的函数NIHE

(SETQ d (/ (- e s) n) 定义：S为初值，E为终值，N为逼近函数曲线所用的直线段数 ，F为定义曲线函数，D为增量，V从初值变化到终值。

v s

p (f v) P表示点表 )

(COMMAND “LINE” p) 调用LINE命令 (REPEAT n 进入循环 (SETQ v (+ v d) p (f v))

(COMMAND p) 绘制一个直线段

) (COMMAND)

）

(DEFUN C:TULUN (/ R0 H D1 D2 D3 D4 N1 N3) 定义函数C:TULUN (SETQ R0 (GETREAL \"基圆半径r0=\") 以下输入凸轮参数 H (GETREAL \"从动件行程H=\") D1 (GETREAL \"推程角delta1=\") D2 (GETREAL \"远休止角delta2=\") D3 (GETREAL \"回程角delta3=\") D4 (- 360 D1 D2 D3) N1 (GETINT \"n1=\") N3 (GETINT \"n3=\") )

10

(NIHES 0 D1 N1 S1) 绘制推程段廓线 (COMMAND \"ARC\" \"@\" \"C\" \"0,0\" \"A\" D2) 绘制远修止段廓线 (NIHES (+ D1 D2) (+ D1 D2 D3)N3 S3) 绘制回程段廓线 (COMMAND \"ARC\" \"@\" \"C\" \"0,0\" \"A\" D4 绘制近修止段廓线 \"ZOOM\" \"E\" 显示整个绘制完毕的凸轮 ) (PRINT) ) (DEFUN NIHES (S E N F / D V P) (SETQ D (/ (- E S) N) V S P (F V) ) (COMMAND “LINE” P) (REPEAT N (SETQ V (+ V D) P (F V))

(COMMAND P) ) (COMMAND) )

(DEFUN S1 (V / A A1 R X Y) 定义推程段函数 (SETQ A (/ (- V S) (- E S)) A1 (/ (* V PI) 180) R (+ R0 (* H A)) X (* R (COS A1)) Y (* R (SIN A1)) )

(LIST X Y) 函数返回表示函数曲线上一个点的一个表 )

(DEFUN S3 (V / A A1 R X Y) 定义回程段函数 (SETQ A (/ (- V S) (- E S)) A1 (/ (* V PI) 180) R (+ R0 H (* -1 H A)) X (* R (COS A1)) Y (* R (SIN A1)) )

(LIST X Y) 函数返回表示函数曲线上一个点的一个表 )

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九、已知冲裁落料件形状如图所示，其尺寸由字母符号表示，冲裁件厚度为thk，材料极限强度为[σb ]，试用LISP语言编写下列函数： 错误！未找到引用源。 绘制这一类型的图形的draw函数； 错误！未找到引用源。 计算这类冲压零件的冲裁力的ccl函数； 错误！未找到引用源。 计算这类冲压零件的压力中心的ylzx函数。

图a

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图b