"计算机辅助设计制造复习题及体系构造概述"

计算机辅助设计及制造是现代工业生产中不可或缺的重要工具和技术，它通过计算机技术的应用，提高了设计和制造效率，提升了产品质量和市场竞争力。本文将对计算机辅助设计及制造的相关知识进行总结。 首先，产品数据管理系统（Product Data Management System，简称PDM）是计算机辅助设计及制造中的关键技术之一。PDM系统的一般体系构造包含四个层次，分别是用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层和系统支撑层。用户界面层提供了各种图形化的操作界面，方便用户进行各种操作；功能模块及开发工具层包含了各种设计和制造功能模块以及开发和定制工具；框架核心层是整个系统的核心，负责协调各个功能模块之间的数据交换和共享；系统支撑层包括了各种系统支撑工具，如数据库管理系统、网络管理系统等。 其次，计算机辅助工艺规划系统（Computer Aided Process Planning，简称CAPP）是一种通过计算机技术辅助完成产品加工工艺规划的方法。常用的CAPP方法有派生式CAPP和创成式CAPP。派生式CAPP是根据工艺规则库和零件信息库，通过匹配工艺规则和零件信息，自动生成适用于具体产品的工艺流程。创成式CAPP则是根据产品的设计要求和加工工艺的知识，通过人工选择和创造工艺流程，实现产品加工工艺的规划。 此外，计算机辅助设计及制造还包括了CAD/CAM集成系统。CAD/CAM集成系统主要是指CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）、CAPP和CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）的集成。CAD用于实现产品的三维实体建模和设计，CAPP用于规划产品的加工工艺，CAM用于将设计好的产品转化为机械加工工艺指令，实现自动化制造。 CAPP专家系统是一种基于人工智能技术的专家系统，主要由零件信息库、工艺知识库和推理机组成。零件信息库存储了各种零件的设计特性和加工要求，工艺知识库存储了各种加工工艺的知识和规则，推理机则用于根据零件信息和工艺知识，推导出适用于具体产品的最佳加工工艺。 在零件分类成组方法方面，常用的方法有直接观察法、分类编码法和工艺流程法。直接观察法是通过对零件的样本进行观察和分析，将相似的零件进行分类；分类编码法是给不同的零件设计不同的编码，根据编码的规则进行分类；工艺流程法是通过分析零件的加工过程和工艺特征，将相似的零件进行分类。 在三维实体建模中，常用的建模方法有扫描法和根本体素法。扫描法是通过扫描物体表面，获取物体的三维点云数据，然后通过曲线拟合或网格生成等方法，进行三维建模；根本体素法则是将物体分割为一系列小的立方体单元，通过对每个立方体单元进行建模，最终得到整个物体的三维模型。 总之，计算机辅助设计及制造是现代工业生产中不可或缺的重要工具和技术。通过PDM系统的应用，可以实现对产品数据的管理和共享；通过CAPP系统的应用，可以提高产品的加工工艺规划效率；通过CAD/CAM集成系统的应用，可以实现产品设计和制造的无缝连接。对于制造企业来说，合理利用计算机辅助设计及制造技术，将会大大提高生产效率和产品质量，进而提升市场竞争力。