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1第三章软件知识（一）CAD部分引入：CAD（ComputerAidedDesign）是计算机辅助设计。CAD是指技术人员以高速计算能力和显示图形的计算机为工具，用专业的知识和方法对产品进行绘图、分析计算和编写技术文件，将计算机的海量存储和高速数据处理与人的创造性思维有机结合起来等设计活动的统称。用于CAD的计算机软件及外部设备，总称为CAD系统。1.AutoCAD2010界面由哪些部分组成？分别具有什么作用？答：AutoCAD2010界面由标题栏、菜单栏、标准工具栏、绘图区、命令窗口、状态栏、十字光标几部分组成。它们的作用分别为：标题栏位于窗口顶部，显示软件的名称及所打开文件的名称等信息，双击标题栏可以进行最大、最小化的切换。通过标题栏的多个快捷按钮，可以对文件进行基本操作。菜单栏位于标题栏下方，包括全部的功能和命令，通过菜单栏弹出下拉菜单，可以进行诸多操作。工具栏包含许多有图标表示的命令按钮，将一些菜单栏中常用的命令以快捷方式的形式排列出来，是常用应用程序的调用的另一种形式，为设计工作减少了不少麻烦。绘图区显示正在绘制的图形，其中包含模型、布局等选项卡，使用鼠标滑轮可以对界面进行缩放设置，可以实现模型空间与图纸的相互切换。命令窗口显示命令提示和信息，接收用户在窗口中输入的命令，是AutoCAD与设计者交流的工具。状态栏显示图形编辑状态，其中最常用的是对象捕捉与对象跟踪按键，通过这些按键的组合达到精确作图的目的。十字光标标识绘图点或者选取绘图对象，由鼠标控制，左键表示选定，右键表示取消。2.简述SolidWorks2007软件的典型功能？答：SolidWorks2007的典型功能：1).参数化尺寸驱动参数化尺寸驱动建模技术，即尺寸控制图形。当改变一个尺寸时，相应的模型、装配体、工程图的形状和尺寸将随之变化而变化，非常有利于新产品在设计阶段的反复修改。2).三维实体造型设计工作时直接从三维空间开始，设计师可以马上知道自己的操作会导致的零件形状。实体造型模型中包含精确的几何、质量等特性信息，可以方便准确地计算零件或装配体的体积和重量，轻松地进行零件模型之间的干涉检查。3).三个基本模块联动三大基本模块，即零件模块、装配体模块和工程图模块，分别用于完成零件设计、装配体设计和工程图设计。虽三个模块处于不同的工作环境中，但依然保持了二维与三维几何数据的全相关性。在任意一个模块中对设计所做的任何修改，都会自动地反映到其它模块中，从而避免了对各模块的分别修改，大大提高了设计效率。4).特征管理器（设计树）2SolidWorks采用了特征管理器（设计树）技术，可以详细地记录零件、装配体和工程图环境下的每一个操作步骤，非常有利于设计师在设计过程中的修改与编辑。5).支持国标（GB）的智能化标准件库ToolboxSolidWorks中的Toolbox支持中国国家标准（GB），还有符合国际标准(ISO)的三维零件库,调用非常方便。Toolbox是充分利用了SolidWorks的智能零件技术而开发的三维标准零件库，与SolidWorks的智能装配技术相配合，可以快捷地进行大量标准件的装配工作。6).源于黄金伙伴的高效插件以优秀插件武装起来的SolidWorks，让设计师在不脱离SolidWorks的环境下就可以进行三维设计、工程分析、数控加工、产品数据管理等与产品整个生命周期有关的活动，使其真正地成为CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统。7).eDrawings—网上设计交流工具SolidWorks免费为用户提供eDrawings——一个通过电子邮件传递设计信息的工具，是一个非常有用的设计交流工具。8).API开发工具接口借助API开发工具接口，用户可以对程序进行二次开发；通过数据转换接口，可直接与Pro/E、UG等软件的文件交换数据。3.CATIAV5软件的典型功能？CATIA在不同需求时是在不同的模块下工作的，CATIA提供了丰富的功能模块，各个模块的典型功能如下：1)基础结构模组包括各种基础图素，如标准件的设计功能，为高效设计提供了可能。2)机械设计模组包括机械零件、板金零件、模具及机械产品等从概念设计到细节设计的各种功能。该模组包括的模块较多。3)曲面造型模组包括各种曲面造型功能，可用于带有复杂曲面零件的设计，也可进行产品的工业设计。4)数控加工模组提供了优越的数控加工解决方案，支持高速加工和多轴加工等高级加工。5)知识工程模组是一个智能化的解决方案，它可以把隐含知识的设计方法转变成显性知识的设计方法，用户可以捕捉和重用共同的、贯穿于整个产品生命周期的经验知识。从设计到制造，从单个应用到全企业的广泛应用，用户可以分享任何类型的外部知识。6)工程分析模组可以对任何零件或装配件进行工程分析，对基于知识工程的体系结构可方便的利用分析规则和分析结果优化产品。7)设备与系统工程模组用于在3D环境下对产品进行复杂电气、液压传动、管路和机械系统的协同设计与集成，并优化其空间布局。8)电子样机模组用于构建电子样机（虚拟产品），并对其进行检查、模拟和验证。9)人体工学模组用于人体模型的构造，以及人体工学方面的分析。4.Pro/E5.0的基本功能？3答：Pro/E5.0各模块的基本功能如下：1）工业设计模块主要用于对产品进行几何设计，Pro/E后阶段的各个工作数据的产生都要依赖于实体建模所生成的数据。2）机械设计模块是一个高效的三维机械设计工具，它可以绘制任意复杂形状的零件。Pro/E生成曲面的方法有：拉伸、旋转、放样、扫掠、点阵等。由于生产曲面的方法较多，因此Pro/E可迅速建立任何复杂曲面。它既能作为高性能系统独立使用，又能与其它实体建模模块结合起来使用，它支持GB、ANSI、ISO和JIS等标准。3）功能仿真模块功能仿真（CAE）模块主要进行有限元分析。利用该功能，在满足零件受力要求的基础上，便可充分优化零件的设计。4）制造模块在机械行业中制造模块的主要功能就是数控加工。5）数据管理模块Pro/E的数据管理模块在计算机上对产品性能进行测试仿真，找出造成产品各种故障的原因，从而排除产品故障。6）数据交换模块在实际中还存在一些别的CAD系统，如UG、CATIA等，由于它们门户有别，所以自己的数据都难于被对方所识别。但在实际工作中，往往需要接受别的CAD数据。这时它就会发挥作用。5.UGNX7软件有多少个模块？每个模块都有哪些功能？答：UGNX7软件由多个模块组成，主要包括CAD、CAM、CAE、注塑模、钣金件、Web、管路应用、质量工程应用和逆向工程应用模块，其中每个功能模块以Gateway环境为基础，彼此之间既相互独立又存在着一定的联系。每个模块的功能如下：1)UG/Gateway为所有UGNX产品提供了一个统一的进入捷径，是用户打开NX进入的第一个应用模块，也是执行其他交换应用模块的先决条件，为其他模块的运行提供统一的数据库支持和一个图形交互环境。UG/Gateway支持打开已保存的部件文件、建立新的部件文件、绘制工程图以及输入/输出不同格式的文件操作，同时也提供了图层控制、视图定义和屏幕布局、表达式和特征查询、对象信息分析、显示控制和隐藏/再现对象等操作。2)CAD模块(1)实体建模UG的实体建模主要包括集成了基于约束的特征建模和显性几何建模两种。可方便快速地建立二维和三维线框模型、扫描和旋转实体、布尔运算及其表达式。实体建模是特征建模和自由形状建模的必要基础。(2)特征建模UG的特征建模模块提供了对建立和编辑标准设计特征的支持。常用的特征建模方法有圆柱、圆锥、球、圆台、凸垫及孔、键槽、腔体、倒圆角和倒角等。(3)自由形状建模UG自由形状建模包括设计高级的自由形状外形、复杂曲面和实体模型的创建，它是实4体建模和曲面建模技术的合并。UG自由形状建模的方法包括沿曲线的扫描，二次曲线创建二次曲面体，在两个或多个的实体间用桥接的方法建立光滑曲面。可以采用逆向工程，通过曲线/点网格定义曲面，通过点拟合建立模型。还可以通过修改曲线参数，或通过引入数学方程控制、编辑模型。(4)工程制图UG工程制图模块可通过实体模型自动生成平面工程图，还可以利用曲线功能绘制平面工程图。(5)装配图UG装配建模是用于产品的模拟装配，它支持“由底向上”和“由顶向下”的装配方法。装配建模的主模型可以在总装配的上下文中设计和编辑，组件以逻辑对齐、贴合和偏移等方式被灵活地配对或定位。3)MoldWizard模块MoldWizard是UGS提供的运行在UnigraphicsNX软件基础上的一个智能化、参数化的注塑模具设计模块。MoldWizard为产品的分型、型腔、型芯、滑块、嵌件、推杆、镶块、复杂型芯或型腔轮廓创建电火花加工的电极及模具的模架、浇注系统和冷却系统等，提供了方便有效地设计途径，最终可生成参数化的三维模具模型。4)CAM模块UG/CAM模块是UGNX的计算机辅助制造模块，该模块提供了对NC加工的CLSFS建立与编辑，提供了包括铣、多轴铣、车、线切割、钣金等加工方法的交互操作，还具有图形后处理和机床数据文件生成器的支持。另外还提供了制造资源管理系统、切削仿真、图形导轨编辑器、机床仿真等加工或辅助加工等。5)产品分析模块UG产品分析模块集成了有限元分析功能，可用于对产品模型进行受力、受热后的变形分析。另外，还可以建立有限元模型、对模型进行分析和对分析后的结果进行处理。6)UGNX7新增功能模块(1)“HD3D”功能“HD3D”是一种创新的，开放、直观的可视化方法。它是产品开发的可视示意板。HD3D通用于NX和Teamcenter软件，可与任何类型的PLM数据协同工作，其开放式架构还可以集成各种第三方应用软件。HD3D提供了一种简易和直观地搜集、比较和展示产品信息的手段，可直接运用到关键的决策当中。HD3D除了具有基于PLM数据的可视化分析能力外，HD3D还可在NX7Check-Mate中进行应用。NX7Check-Mate是一种基于标准的校核应用程序，它可保证产品符合实际标准，并可使CAD模型文件结构始终保持一致。(2)同步建模技术的功能增强同步建模技术是SiemensPLMSoftware推出的用于提高计算机辅助设计、制造仿真分析效率的一种技术。该技术可明显提高产品设计的生产效率。(3)装配关联中的设计目前大部分产品都设计为装配件而非单个部件，每个模型部件必须与整个装配产品中的其他部件适当地建立界面。5（二）CAE部分引入：CAE(ComputerAidedEngineering)是用计算机辅助工程。CAE是指求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。.1.简述ProCAST软件的模拟流程造型———MeshCAST划分表面网格———MeshCAST划分体网格———PreCAST设置边界条件和运行参数———DataCAST、ProCAST计算———ViewCAST处理、分析模拟结果———PostCAST分析结果后处理1、创建模型：可以分别用I-Deas、Pro/E、UG、Patran、Ansys作为前处理软件创建模型，输出ProCAST可接受的模型或网格文件。2、MeshCAST：对输入的模型或网格文件进行剖分，最终产生四面体体网格，生成xx.mesh文件，文件中包含节点数量、单元数量、材料数量等信息。3、PreCAST：PreCAST是ProCAST的前置处理器，允许用户读取有限元模型、对不同的模型组件指定材料属性、设定接口和边界条件、定义初始条件、模拟参数，生成xxd.dat和xxp.dat文件，4、DataCAST：检查模型及PreCAST中对模型的定义是否有错误，如有错误，输出错误信息，如无错误，将所有的模型信息转换为二进制，生成xx.unf文件。5、ProCAST：对铸造过程模拟分析计算，生成xx.unf文件。6、ViewCAST：显示铸造过程模拟分析结果。7、PostCAST：对铸造过程模拟分析结果进行后处理。2．简述MAGMASOFT软