2025電大本科機械CADCAM期末考試題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪項不屬于CAD技術的核心功能？A.二維工程圖繪制B.三維實體建模C.數(shù)控加工代碼生成D.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）答案：C（解析：數(shù)控加工代碼生成屬于CAM技術范疇，CAD核心功能包括幾何建模、工程繪圖、數(shù)據(jù)管理等）2.在SolidWorks中，若需創(chuàng)建一個與現(xiàn)有零件表面成30°夾角的基準面，應使用以下哪種基準面創(chuàng)建方式？A.平行于平面并偏移距離B.垂直于直線并通過點C.兩個平面的夾角D.點和平行于平面答案：C（解析：通過選擇兩個平面并輸入夾角值，可創(chuàng)建指定角度的基準面）3.下列哪項是CAM系統(tǒng)中“刀具半徑補償”的主要作用？A.提高加工效率B.避免刀具與工件干涉C.補償?shù)毒吣p導致的尺寸誤差D.簡化編程時的軌跡計算答案：D（解析：刀具半徑補償允許編程時按零件輪廓編程，系統(tǒng)自動計算刀具中心軌跡，無需手動偏移）4.AutoCAD中，“圖案填充”命令的快捷鍵是？A.HB.BHC.BOD.PL答案：B（解析：H為快速填充，BH為邊界填充，BO為創(chuàng)建邊界，PL為多段線）5.以下哪種數(shù)據(jù)交換格式是ISO標準，支持產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)交換？A.IGESB.DXFC.STEPD.STL答案：C（解析：STEP（ISO10303）是產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標準，支持從設計到制造的全流程數(shù)據(jù)傳遞）6.在參數(shù)化設計中，“驅(qū)動尺寸”的作用是？A.定義零件的外觀顏色B.通過修改尺寸值直接改變模型形狀C.限制模型的裝配位置D.標注工程圖的技術要求答案：B（解析：參數(shù)化設計的核心是尺寸驅(qū)動，修改驅(qū)動尺寸可自動更新模型幾何）7.Mastercam中，“2D挖槽加工”與“2D輪廓加工”的主要區(qū)別是？A.前者用于加工封閉區(qū)域，后者用于開放輪廓B.前者需要定義島嶼，后者不需要C.前者使用端銑刀，后者使用球頭刀D.前者加工深度固定，后者可分層切削答案：A（解析：挖槽加工用于去除封閉區(qū)域內(nèi)的材料，需定義毛坯和島嶼；輪廓加工僅沿開放或封閉輪廓切削）8.以下哪項是三維建模中“布爾運算”的典型操作？A.拉伸凸臺B.旋轉(zhuǎn)切除C.倒圓角D.拔模斜度答案：B（解析：布爾運算包括并集、差集、交集，旋轉(zhuǎn)切除屬于差集運算）9.數(shù)控加工中，“G00”指令的含義是？A.直線插補B.快速定位C.圓弧插補D.暫停答案：B（解析：G00為快速移動指令，用于非切削狀態(tài)下的刀具定位）10.在CAD/CAM集成系統(tǒng)中，“CAPP”的中文全稱是？A.計算機輔助設計B.計算機輔助制造C.計算機輔助工藝規(guī)劃D.計算機輔助工程答案：C（解析：CAPP（ComputerAidedProcessPlanning）負責工藝路線、工序內(nèi)容等規(guī)劃）二、填空題（每空1分，共20分）1.CAD技術的發(fā)展階段可分為________、________、參數(shù)化設計、變量化設計四個階段。答案：二維繪圖；三維線框建模2.SolidWorks中，“草圖約束”包括幾何約束和________約束，其中“重合”屬于________約束。答案：尺寸；幾何3.CAM系統(tǒng)的主要模塊包括________、刀具路徑生成、________、數(shù)控代碼后處理。答案：加工工藝規(guī)劃；加工仿真4.AutoCAD中，“圖層”的主要功能是________、________和管理圖形對象。答案：分類組織圖形；控制顯示/打印屬性5.數(shù)控加工中，切削三要素是________、________和背吃刀量（切削深度）。答案：切削速度（主軸轉(zhuǎn)速）；進給量（進給速度）6.三維建模中，“特征”可分為________特征（如拉伸、旋轉(zhuǎn)）和________特征（如倒圓角、抽殼）。答案：基本（基礎）；輔助（修飾）7.數(shù)據(jù)交換標準中，IGES的全稱是________，STL格式主要用于________領域。答案：初始圖形交換規(guī)范；快速成型（3D打?。?.Mastercam中，“刀具路徑模擬”的主要目的是________和________。答案：檢查過切/欠切；驗證加工軌跡正確性9.參數(shù)化設計的核心是________驅(qū)動模型，變量化設計允許________約束的靈活調(diào)整。答案：尺寸；幾何10.數(shù)控編程中，“G41”表示________補償，“G42”表示________補償。答案：左刀；右刀三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述參數(shù)化設計與變量化設計的區(qū)別。答案：參數(shù)化設計以尺寸驅(qū)動為核心，通過全約束的尺寸參數(shù)控制模型，修改尺寸可直接更新幾何形狀，但約束關系固定（如草圖必須完全定義）。變量化設計則允許幾何約束（如平行、垂直）與尺寸約束的混合驅(qū)動，支持欠約束狀態(tài)下的模型編輯，更適用于復雜產(chǎn)品的概念設計階段，約束關系可動態(tài)調(diào)整，靈活性更高。2.說明CAM系統(tǒng)中“刀具路徑生成”的主要步驟。答案：（1）模型導入：將CAD模型（如STP、IGES）導入CAM軟件；（2）工藝規(guī)劃：確定加工類型（銑削/車削）、加工階段（粗/精加工）、刀具類型（端銑刀/球頭刀）及尺寸；（3）定義加工區(qū)域：選擇需要加工的曲面或輪廓；（4）設置參數(shù)：包括切削速度、進給量、切削深度、安全高度等；（5）生成路徑：軟件根據(jù)參數(shù)計算刀具中心軌跡；（6）仿真驗證：通過動態(tài)模擬檢查過切、碰撞等問題，調(diào)整參數(shù)直至合格。3.AutoCAD中，如何將二維工程圖轉(zhuǎn)換為符合國標的機械圖紙？需注意哪些關鍵設置？答案：步驟：（1）設置圖層：按國標劃分粗實線、細實線、虛線、點劃線等圖層，定義顏色、線寬；（2）設置文字樣式：選擇仿宋體，字高符合圖紙比例（如5號字對應實際5mm）；（3）設置尺寸標注樣式：調(diào)整箭頭類型（閉合箭頭）、文字位置（尺寸線中間）、公差格式（按GB/T4458.5）；（4）添加標題欄和明細欄：使用塊插入標準模板；（5）檢查圖線規(guī)范：如點劃線超出輪廓2-5mm，虛線與實線相交時留間隙。關鍵設置包括圖層管理、文字/尺寸樣式符合GB/T14689-2008等標準，圖線比例與圖紙縮放匹配。4.對比SolidWorks“實體建?！迸c“曲面建模”的應用場景。答案：實體建模適用于結(jié)構(gòu)清晰、具有明確體積的零件（如齒輪、箱體），通過拉伸、旋轉(zhuǎn)等特征直接生成實心模型，自帶質(zhì)量屬性（體積、重心），適合裝配體干涉檢查。曲面建模適用于復雜外形（如汽車覆蓋件、飛機機翼），通過填充、放樣、邊界曲面等生成無厚度的曲面，可更靈活地控制自由曲面的曲率，后續(xù)通過縫合曲面轉(zhuǎn)化為實體，常用于工業(yè)設計領域。5.簡述數(shù)控加工中“粗加工”與“精加工”的工藝區(qū)別。答案：（1）目標不同：粗加工以去除大部分余量為目標，提高效率；精加工以保證尺寸精度和表面質(zhì)量為目標。（2）參數(shù)設置：粗加工采用大切削深度（2-5mm）、高進給量（500-1500mm/min）、較低轉(zhuǎn)速；精加工采用小切削深度（0.1-0.5mm）、低進給量（100-500mm/min）、較高轉(zhuǎn)速。（3）刀具選擇：粗加工用剛性好的端銑刀（如硬質(zhì)合金）；精加工用球頭刀或精銑刀，刀尖半徑小。（4）路徑策略：粗加工常用挖槽、擺線銑等高效方式；精加工用輪廓銑、曲面投影等精確方式。四、綜合題（每題10分，共20分）1.某零件（如圖所示，略）需在SolidWorks中完成三維建模并生成工程圖，請描述具體操作流程。答案：操作流程如下：（1）新建零件文件，選擇前視基準面進入草圖；（2）繪制零件主體輪廓（如矩形、圓形），添加幾何約束（對稱、相切）和尺寸約束（長100mm、寬80mm），退出草圖；（3）使用“拉伸凸臺”命令，設置深度50mm，生成基礎實體；（4）在頂面繪制φ20mm圓孔草圖，添加“同心”約束到中心，“拉伸切除”深度貫穿，生成通孔；（5）對邊進行“倒圓角”（R5mm），對端面進行“拔?！保ń嵌?°），完成細節(jié)特征；（6）保存模型后，新建工程圖文件，選擇A4圖紙模板；（7）插入主視圖（前視方向）、左視圖（左視方向）和俯視圖（俯視方向），調(diào)整視圖位置；（8）添加尺寸標注：標注長度100mm、寬度80mm、孔φ20mm及位置度（如孔中心距邊20mm）；（9）添加技術要求：表面粗糙度Ra1.6（加工面）、Ra6.3（非加工面），材料Q235；（10）插入標題欄（填寫零件名稱、圖號、設計人、日期），檢查圖線是否符合國標（如虛線隱藏不可見輪廓），保存工程圖。2.利用Mastercam為某鋁合金零件（材料6061，硬度HB95）編制數(shù)控銑削精加工刀具路徑，需考慮哪些關鍵工藝參數(shù)？并說明設置依據(jù)。答案：關鍵工藝參數(shù)及依據(jù)如下：（1）刀具選擇：使用φ10mm球頭立銑刀（硬質(zhì)合金涂層），因精加工需高表面質(zhì)量，球頭刀適合曲面加工，涂層提高耐磨性；（2）切削速度Vc：鋁合金精加工Vc取150-200m/min，計算主軸轉(zhuǎn)速n=1000Vc/πD=1000×180/(3.14×10)≈5730r/min；（3）進給量F：每齒進給fz取0.05-0.1mm/z（鋁合金軟材料可取上限），刀具齒數(shù)z=4，故F=fz×z×n=0.1×4×5730≈2292mm/min；（4）切削深度ap：精加工背吃刀量