CAD学习教程

CAD学习教程 《计算机辅助 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 》学习包 第一部分 计算机辅助设计技术基础自学指导 第一章 绪论 主要内容及要求 1、了解CAD技术的发展及应用 2、了解CAD系统的软件及硬件的组成 3、了解CAD系统的组成 1(1 CAD技术的发展及应用 一、CAD的概念 CAD是“Computer Aided Design”的缩写，即计算机辅助设计。CAD技术是现代产品设计中广泛应用的现代设计 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和手段。 CAD 技术的发展和应用已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。 CAD是以人为主导，利用计算机进行工程设计的一个系统。是指技术人员以有高速计算能力和显示图形功能的计算机为工具，用各自的专业知识对产品进行几何造型、 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 计算、绘图和编写技术文件等设计活动的总称。 二、CAD技术的发展历程 CAD技术的发展跟计算机图形学CG(Computer Graphics)的发展息息相关，并伴随计算机及外围设备的发展而发展。 从世界上第一台ENIAC(Electronic Numerical and Computer)真空管数字式计算机出世以来，利用计算机进行产品辅助设计技术发展，大致经历了四个阶段。 1、孕育形成阶段(20世纪40年代~50年代末) 使用真空管式计算机，采用机器语言，计算机仅起计算作用。 2、成长发展阶段(20世纪50年代末~60年代末) 晶体管式计算机取代真空管计算机，计算功能大大增强，程序语言迅速发展。 20世纪60年代初期出现了文件系统，是数据管理的雏形。 1 20世纪60年代研制成功图形显示系统及自动绘图机的出现解决了图形输出问题。 1962年，美国麻省理工学院Ivan E.Sutherland在其“Sketchpad:一个人机图形通信系统”的论文中提出了交互式图形生成技术的基本概念与原理，首次提出“计算机图形学”这个术语。在他研究系统中，已采用光笔、键盘等输入设备在图形显示器上实现了定位、修改和绘图交互功能。该系统的出现为交互式图形生成技术的发展奠定了基础。 3、开发拓展阶段(20世纪70~80年代) 计算机进入大规模集成电路时代。数据处理从文件系统发展成数据库系统，数据处理日趋完善各种图形处理软件、图形输出装置广泛应用可绘出大幅面、高质量用于生产的图纸。CAD技术由二维工和图发展到三维造型、自由曲曲面设计等。CAD系统从只有简单的思维能力(逻辑判断)系统逐步发展成为智能系统(如专家系统)。 4、应用普及阶段(20世纪90年代以后) CAD系统不断完善，广泛采用了特征造型和基于约束的参数化和变量化造型方法，并集线框、表面、实体造型统一表示的非流形形体造型发展。CAD技术从传统的面向零件的CAD阶段向面向产品并行设计、制造协同工作环境方向发展。 并行设计:是并行的、集成产品设计和开发过程，它要求产品开发人员在设计阶段就考虑产品整个生命周期的所有因素，包括制造、装配、检测和销售等，要求产品设计一次成功。 中国CAD技术是从20世纪70年代起步。与国外先进水平的差距主要表现在: 1)CAD的应用集成化程度低，很多企业的应用仍停留在绘图等单项技术的应用上; 2)CAD系统软、硬件大部分依靠进口，自主版权较少且功能水平较低; 3)缺少人才和技术力量，致使有些企业尽管建立了CAD系统，但其功能没能充分的发挥。 三、CAD系统的应用 1、绘制二维、三维工程图 2、建立图形及符号库 3、参数化设计 4)三维造型 5)工程分析 6)生成设计文档或报表 2 1(2 CAD系统的软件 CAD系统中，软件大体可分三类:CAD系统软件、CAD支撑软件、CAD应用软件。 CAD系统软件组成: CAD软件 系统软件 支撑软件 应用软件 编译系统、图形接口标准 操作系统 二维绘图软件 几何造型软件 工程分析软件 优化设计软件 工程数据库软件 一、CAD系统软件 CAD系统软件是直接配合硬件工作，并对其他软件起着支撑作用的软件。主要有操作系统、编译系统和图形接口标准等。 操作系统的定义 操作系统的任务 几种操作系统 二、CAD支撑软件 CAD支撑软件是指在CAD系统中，支撑用户进行CAD工作的通用性功能软件。用户在组建CAD系统中，根据使用要求，选购支撑软件，在此基础上再作一些适配和补充，并和用户自己开发的应用程序相接，以实现预定的CAD系统功能。CAD支撑软件是CAD软件系统的重要组成部分。 常见CAD支撑软件有以下几种: 1、二维绘图软件 2、几何造型软件 3、工程分析软件 4、优化设计软件 5、工程数据库管理软件 三、CAD应用软件 CAD应用软件是在系统软件和支撑软件的基础上，针对某一专门应用领域的需要而开发的软件。如模具设计软件、组合机床设计软件、电器设计软件、机械零件设计软件、汽车车身设计软件等均属应用软件。 3 1(3 CAD系统硬件 CAD系统的硬件就包含:计算机主机、信息存储设备(主要指外存，如硬盘、软盘、光盘等)，图形输入设备(键盘、鼠标、扫描仪等)、图形输出设备(显示器、绘图仪、打印机等)及网络设备、多媒体等组成。 一、微型计算机简介 1、计算机主机 计算机主机由中央处理器(CPU)和内存储器(简称内存)等组成，是整个CAD系统的核心。衡量主机性能的指标主要有:CPU性能、字节长度、内存容量。 CPU的性能决定着计算机的数据处理能力、运算精度和速度。CPU的? CPU性能 速度通常用每秒可执行整数的指令数目或进行浮点运算的这一速度来衡量，一个MIPS即为每秒执行一百万条整数指令，而一个MFLOPS为每秒执行一百万条浮点数指令。MIPS或MFLOPS数值越大，表示主机处理速度越快。 时钟频率:是CPU提供产生各种定时信号的时钟脉冲频率，时钟频率越高，运算速度越快。 ? 字节长度 字节长度指中央处理器在一个指令周期内从内存提取并处理的二进制数据位数。也是 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 计算机性能的重要指标，字长越多，则计算速度越快，计算精度越高。 ? 内存容量 简称内存。是存放运算程序、原始数据、计算结果等内容的记忆装置。内存容量过小，将直接影响CAD软件的运行。内存容量越大，主机能容纳和处理的信息量也越大。 2、信息存储设备 信息存储设备主要指外存储器，简称外存。外存储器通常包括软盘、优盘、光盘、硬盘等。 二、图形输入设备 目前，CAD系统常用输入设备有键盘、鼠标器、数字化仪、扫描仪等。 三、图形输出设备 主要包括: 1、图形显示器(阴极射线管CRT、液晶、等离子显示器) 衡量CRT显示器性能的主要指标是分辩率和显示速度。 4 2、打印机 3、绘图仪 四、CAD局域网络系统 联网的主要目的是将分散在不同部门和地点的多台计算机连接起来，以减少在软硬件方面的花费，实现资源共享，完成协同设计，提高设备的整体使用效率。 1、网络类型的选择 2、网络设备的选择 3、网络工作站 4、网络软件的选择 1(4 CAD系统的组成 计算机(中、小型机、工程工作站、微机等)及其外围设备(打印机、绘图仪等)、软件(操作系统、程序语言、图形支撑软件、专用应用软件等)总称为CAD系统。 一、CAD系统的分类 按计算机的配置分:集中式主机型系统、分布式工程工作站系统、微型计算机系统和基于网络的微机—工程工作站系统。 按工作方法及功能分:检索型CAD系统、自动型CAD系统、交互型CAD系统和智能型CAD系统。 按用途分:机械CAD系统、建筑CAD系统、电器CAD系统、服装CAD系统。 1、按计算机的配置分类 ? 集中式主机型系统 ? 分布式工程工作站系统 ? 微型计算机系统 ? 基于网络的微机—工程工作站系统 2、按工作方法及功能分类 ? 检索型CAD系统 ? 自动型CAD系统 ? 交互型CAD系统 ? 智能型CAD系统 5 二、CAD系统的选型原则 软件选择和配置CAD系统时，考虑以下原则 1、软件系统的选择应优于硬件且应具有优越的性能 2、硬件系统应该选用当前主流产品，符合国际标准，具有良好的开放性 3、整个软件系统运行可靠、维护简单、性能价格比优越 4、具有良好的售后服务 5、供应商应该有较好的信誉、可以提供培训、故障排除及其他增值服务 三、微机CAD系统的典型配置 1、计算机 2、图形输入设备(主要有键盘、光电鼠标) 3、图形输出设备(打印机、绘图仪等) 4、软件(操作系统、图形软件、语言、分析计算软件、专用CAD软件等) 第七章 工程数据处理及数据库技术概述 主要内容及要求 了解CAD系统如何实现数据的存储、查找和处理 掌握工程数据库的基本概念 掌握工程数据的处理方法 CAD技术不仅仅是图形处理技术，实际上它涉及到大量的工程设计与计算，这就要求CAD系统能进行工程数据的管理，而工程数据往往是大量的和静态的，其表现形式常常是数据表格、曲线图和一些经验公式。一个专业的CAD系统应将其相关领域的工程数据有效地集成到系统中去，以便于设计人员方便地调用。 工程数据的处理方式: 1、程序化 将数表或线图转化为程序存入内存。 、文件化 将数表或线图编成一个独立的数据文件，存入外存储器，供调用。 2 3、数据库 将数表及线图(经离散化)的数据按照数据库的法则进行预处理，如确定文件名、字段名、字段类型、字段宽度等，然后将其建成数据库。 6 7(1 数表的程序化 在计算机辅助设计中，数表的程序化通常是用数组、数据文件、拟合公式和插值公式的形式给出。 一、数表的类型 一般可根据表中各数据间有无函数关系和表格的维数这两种方法进行分类。 1、简单数表 简单数表只记录某些对象的各自独立的常数，数表中各个数据之间彼此独立，数据与自变量之间无明确的函数关系。简单数表按照数值与相关因素(或自变量)个数的多少，又可分为一维数表、二维数表及多维数表。 2、列表函数数表 工程技术中，很多参数之间的关系难于用理论公式来表示，常常只能通过实验或观察的方式得到参数之间的一些离散而相互对应的数据，这些参数之间明显存在某种函数关系 ，但不能用明确的表达式进行表达。把这些相应的数据，列成数表，用以表示y,f(x)xyiiii参数间的函数关系。这些数表就称为列表函数数表。同样分为一维数表、二维数表及多维数表。 二、简单数表的程序化 简单数表的数据大多是标准或 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ，各个数据相互独立，因此，在设计过程中一般要圆整成标准值后，直接在表中查得。 简单数表程序化的基本思想是:通过定义数组的方法来实现。即用一维、二维或多维数组分别表示一维、二维或多维数表，且自变量各值与因变量数组的下标一一对应。在计算机处理过程中，将输入的各自变量值转换成相应的因变量数组下标，根据下标即检索到因变量的值。 三、列表函数的程序化 列表函数数表的程序化处理的基本方法与简单数表的程序化处理方法基本相同，同样采用定义数组的方法，把数据输入程序中以便使用。区别在于数表中函数值与自变量间存在函数关系，当自变量不是数表中给出的节点值时，不能通过圆整取值，需运用运用插值的方法求得相应的数值。 常用的插值方法有:线性插值、抛物线插值、拉格朗日插值等。 7 线性插值: a、选取两个相邻节点和，满足条件,,; xxxxxi，1i，1ii b、过(，)和(，)两点连直线来代替原来函数，设插值点为，xyxyg(x)f(x)(x,y)i，1iii，1 则插值点处的函数值为 y,y，1ii (7—1) y,(x,x)，yiix,x，1ii 线性插值的几何意义如图7—1所示。 输入 n,x(n),y(n),x f(x) yY x,x(1)yi，1误差 N i,2Y yY x,x(i) g(x)N i,i，1 yi N i,n i,i,1 Y xx xxii，1y,公式7,1越界信息 g(x)图7—1 结束 图7—2 线性插值的程序流程如图7—2所示。 7(2 线图的程序化 一、线图的类型 根据来源不同，线图可分为以下两类: ? 线图所表示的各参数之间本来就有计算公式，只是由于计算公式复杂，为了便于 手工计算将公式绘成线图，以供设计时查用。 ? 线图所表示的各参数之间没有或找不到计算公式。 根据线图的两种类型，线图的程序化处理有以下几种方法: a、对于第一种线图，找到线图原有公式，将公式编写成程序。这是最精确的程序化处 理方法。 b、将线图离散化为数表，然后按数表的处理方法进行处理。 8 c、用曲线拟合的方法求出线图的拟合公式(又称经验公式)，再将公式编写成程序。 二、线图的数表化处理 所谓线图数表化处理是将线图离散转化为一张数表，然后按数表的处理方法进行处理。由于线图反映的是参数之间的函数关系，所以所获得的数表是列表函数数表，需进行插值处理。 三、直线图的公式化处理 直线图公式化处理是将直线图形转化为线性方程，用以表示参数之间的函数关系，然后通过计算来获得较准确的参数值。 三种情况: 1、直角坐标直线图的公式化处理 2、对数坐标直线图的公式化处理 3、区域图的公式化处理 四、曲线拟合 实际工作中，常常通过实验的方法得到一些相关数据，为了从这些数据中得到相应的公式，就要利用曲线拟合法来推导出实验公式。 曲线拟合的基本原则是构造一曲线函数作为函数的近似表达式，而构造y,P(x)f(x) 曲线函数并不严格通过所有节点，而是尽可能反映函数的数据变化趋势。 曲线拟合的最常用方法是最小二乘法。 1、最小二乘法的基本思想 由线图或实验得到n个节点的数据(i=1，2，3，„，n)，构成拟合公式，(x,y)y,f(x)ii 拟合公式不一定通过每个节点，因此在每一节点处与实际值的的偏差为 (i=1，2，3，„，n) (7—1) e,f(x),yiii 拟合的基本要求是使各个节点的偏差e的总和最小。但当代数和为最小时，并不能达到i 最好的拟合。为真正达到最佳的拟合，应该使各结点的偏差的平方和为最小。这就是所谓的最小二乘法。偏差的平方和为: nn22e,[f(x),y] (7—2) ,,iii,1,1ii 9 2、最小二乘法的多项式拟合 设拟合公式为 2m (7—3) y,f(x),a，ax，ax，？，ax012m 代入(7—2)式后利用其偏差最小的条件，得: nnn,mna，ax，？，ax,y,,,01imii,i,,,111ii,nnnn,2m，1ax，ax，？，ax,xy,,,,,0i1imiii (7—4) ,i,,,,1111iii ,？？？？,nnnn,mm，12mmaxax？axxy，，，,,,,,0i1imiii,i,,,,1111iii, 由(7—4)式确定出系数()共(m+1)个，联立解方程，即得到各系数值。a,a,？a01m m=1时为线性;m=2时为抛物线。 注意问题: a、多项式的幂次不能太高，一般小于7，可先用较低的幂次，如误差较大则再提高。 b、一组数据或一条线图有时不能用一个多项式表示其全部，此时，应分段处理，分段大都发生在拐点或转折处。此外如欲提高某区间的拟合精度，则应在该区间上采用更多的点。 例 有一组实验数据如表所示，它有7个点，现要求用二次多项式拟合。 1 2 3 4 5 6 7 点号 0 1 2 3 x值 ,3 ,2 ,1 4 2 3 4 y值 ,1 ,2 ,5 解: 先将这组数据用坐标纸画出来，观察一下x、y的变化趋势，可以断定y是x的二次抛物线函数。 设经验公式为 2 y,a，ax，ax012 由上述实验数据及经验公式知，，确定上式各系数分别为: n,7m,2 7777234x,0x,196x,0 x,28 ,,,,iiiii,i,i,i,1111 7772y,1 xy,,39 xy,,7 ,,,iiiiii,i,i,111 10 代入(7—4)式中得 aaa7，0，28,1,012,aaa 0，28，0,,39,012 ,aaa28，0，196,,7012, 23911求解得 ,, a,a,,a,,01232884 得拟合后的经验公式为 12 y,(56,117x,11x)84 3、最小二乘法的其他拟合 ? 指数函数 ? 幂函数 7(3 数据文件 数据文件是计算机操作系统提供的、对数据管理的最基本的技术。文件中的数据可以有多种组织形式。 一、文件组织形式 1、顺序文件 顺序文件是指数据的物理存储顺序与逻辑顺序一致的文件，即它的物理存储空间是连续的。存入顺序存储器(如磁带等)的文件只能是顺序文件。顺序文件分为两种: 无序顺序文件:组成文件的记录没有任何次序规律，只是按写入的先后顺序进行存储; 有序顺序文件:组成文件的记录是按照某个关键字递增(递减)的顺序进行存储，称为。 查找顺序文件的某个记录一般采用的方法: ? 顺序扫描法 ? 折半查找法 ? 分块查找法 2、索引文件 针对顺序文件扫描查找记录过程长的缺点，在文件组织中有采用了索引表，索引表相当于图书资料中的目录，目的是提高查找速度。在索引文件中，把文件中所有记录的关键码及对应的入口地址集中在一起，另外组成一个记录或文件，称之为索引表，存入存储器的某个区域。 11 索引文件的特点是文件中物理存储独立于逻辑结构，使文件便于修改，但记录要通过索引表的指针来实现查找。不能直接寻址存取，影响存取效率。 3、散列文件 散列文件是一种直接存取文件。在这种文件中，把记录的关键字通过某种计算处理，直接转换成为该记录的相应地址。不仅可以提高存取速度，而且修改方便。这种文件能否很好的实现，关键是要找一个适合的把关键码转换成地址的算法。 二、数表文件化 将数表文件化处理，不仅可以使程序简练，还可使数表与应用程序分离，实现一个数表文件供多个应用程序使用，并增强数据管理的安全性，提高数据系统的可维护性。 7(4 机械CAD中常用的数据结构 机械CAD中常用的数据结构有:线性表、栈、树及二叉树等。 一、基本概念 1、数据 数据是描述客观事物的数、字符及所有能输入到计算机中处理的符号的集合。 2、数据元素是数据的基本单位，是数据这个集合中的一个个体。数据元素本身可能是简单的，也可能是复杂的，它只是相对独立的个体。 3、数据的逻辑结构和物理结构 数据的逻辑结构仅考虑数据之间的逻辑关系，它独立于数据的存储介质。通常所说的数据结构一般指数据的逻辑结构。 数据的物理结构也称存储结构，是数据结构在计算机中的映象。它包括数据元素的映象和关系的映象。 计算机中数据元素是用位串来表示的(位是计算机处理的最小单位，一个位表示一个二进制的数。若干位组合起来形成一个串)，一个串称为一个结点。结点是数据元素在计算机中的映象。映象方法不同，数据元素在计算机中的存储结构也不同，顺序映象得到顺序的存储结构，非顺序映象得到非顺序结构(即链式存储结构)。 4、数据类型 数据类型是程序设计语言允许变量的种类。每一种程序设计语言都提供一组基本的数据类型。如C语言提供字符型、整型、浮点型和双精度4种基本的数据类型。不同的数据 12 类型确定了数据元素在计算机中所占有位串的大小，也决定了可表示的数值的范围。 二、线性表 1、线性表的逻辑结构 线性表是一种最常用、最简单的数据结构。是一个由n(n,0)个数据元素a,a，„，12a组成的有限序列，记为(a,a，„，a)。 n12n 线性表中的数据元素a可以是一个数、一个符号，甚至是更复杂的数据结构。 i 同一表中的数据结构类型是相同的。 2、线性表物理结构 线性表的物理结构可以采用顺序存储结构，也可采用链式存储结构。 (1)顺序存储结构 线性表的顺序存储结构就是用一组连续的存储单元，按照线性表中数据元素的逻辑存储顺序依次存放。 线性表顺序存储结构的特点: ? 有序性 各数据元素所占的存储顺序与逻辑顺序一致。即存储结构体现了逻辑结构。 ? 均匀性 每个数据元素所占存储空间的长度是相等的。 程序设计语言中的数组是典型的顺序存储的线性表。 (2)链式存储结构 线性表的链式存储结构对线性表中数据元素不是按照它的逻辑顺序来存储在连续的存储单元中，而是采用链式存储结构存储在分散的存储单元中，线性表中数据元素的逻辑关系是依靠每个结点的指针域来表示。常用有: ? 单向链式结构(也称单向链表) 对线性表的存储单元采用单向链式结构，其数据元素只有一个指针域，它的指针域指向相邻数据元素的存储地址，一般指向直接后继的地址。 ? 双向链式结构(也称双向链表) 对线性表的存储采用双向链式结构，其数据元素比单向链表多一个指针域，它的指针域指向相邻数据元素的存储地址，一个指向直接前趋的地址，另一个指向直接后继的地址。 线性表链式存储结构的特点: a、删除或插入运算时，数据元素不需要移动。 b、不需事先分配存储空间，以免有些空间不能充分利用。 13 c、按逻辑位置进行查找的速度慢。 链式存储刚好弥补了顺序存储的不足。它多用于事先难以确定容量大小且增删频繁的线性表的存储结构，例如，图形系统的实体数据表。 三、栈 栈是一种只允许在一个端点进行插入和删除操作的特殊线性表。其中允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶，另一端就称为栈底。即对给定栈s=(a，a，„，a)，a为栈底12n1元素，a为栈顶元素。栈中个数为零称为空栈。 n 栈又称为后进先出表。 顺序存储和链式存储都可以作为栈的存储结构。 四、树 1、树的逻辑结构 如图，树是具有层次关系的数据结构，树的层次数量称为树深度或高度。A，B，„，K称为树的结点，其中结点A是树根，称为根结点;结点E、F、G、H、J、K是树叶，也称为终端结点;结点间的连线称为边。 结点的直接前趋称为结点的双亲;结点的直接后继称为该结点的孩子，同一双亲的孩子间称为兄弟。结点孩子的数量称为度，树的所有结点中最大的度数称为这棵树的度数。 2、树的逻辑结构 由于树的逻辑结构为非线性的，因此只能采用链式存储。 (1)定长方式 以最大度数结点的结构作为该树所有结点的结构。 (2)不定长方式 每个结点增加一个存放度数的域，结点的长度随着度数的增加而增加。 五、二叉树 1、二叉树的逻辑结构 每个结点至多有两棵子树，子树有左右之分，不能颠倒，二叉树可以是空的，二叉树的深度和度的定义与树相同。 几种特殊的二叉树:满二叉树、顺序二叉树和完全二叉树。如图7—20 2、二叉树的逻辑结构 对于满二叉树或顺序二叉树，可采用顺序存储形式; 14 对于一般二叉树，通常采用链式存储结构，每个结点设三个域:值域、左子树域、右子树域。 3、二叉树的遍历 二叉树的遍历就是按一定规律，对树中各个结点做一次且仅做一次访问，完成一定的操作。对树对树遍历相当于寻树进行一次扫描。 二叉树或子树都是由三部分组成:即根结点(以D表示)、左子树(以L表示)、右子树(以R表示)。遍历一棵二叉树的次序有六种，即DLR、LDR、LRD、DRL、RDL、RLD。前三种是按先左后右的次序，是常用的遍历方式。 7(5工程数据库系统简介 CAD系统中的数据库一般称为工程数据库。 一、工程数据类型和数据模型 1、工程数据类型 (1)通用型数据 (2)设计型数据 (3)图形数据 (4)工艺加工数据 (5)管理型数据 2、数据模型 (1)层次模型 (2)网状模型 (3)关系模型 二、工程数据库系统的概念 工程数据库系统是为支持工程设计与制造和生产管理、经营决策等整个企业数据处理的数据库系统。包括:工程数据库，工程数据库的管理系统和工程数据库的终端用户。 三、工程数据库系统的构成方法 工程数据库系统常用下列途径获得: (1)改造现有的商用数据库使之支持工程数据处理 (2)研制新的数据模型，开发新的工程数据库管理系统 15 四、工程数据库的系统的特点 (1)数据模型复杂，数据类型丰富多样 (2)需要合适的、灵活的数学模型 (3)信息动态地生长和增长 (4)支持交互式的反复试探性设计 (5)支持工程长事务处理 五、数据库在机械CAD中的应用 Microsoft Access与AutoCAD建立连接关系的方法与步骤 以装配明细表为例 (1)在Access中创建装配明细表，保存后退出 (2)用ODBC创建数据源 (3)在AutoCAD中连接Access数据库 (4)添加装配明细表记录 (5)图形数据与数据库记录链接及标签生成 第八章 计算机辅助设计应用软件 基本内容及要求 了解常用计算机辅助设计应用软件的主要功能及使用方法。 掌握AutoCAD2004从绘图设置、二维绘图及图形编辑、实体建模及编辑渲染三维图形 等操作。 了解设计中心等辅助功能。 了解一张工程图的绘制、编辑及出图的全过程。 8(1 AutoCAD2004简介 一、AutoCAD2004的主要功能 (1)二维绘图与编辑功能 (2)尺寸编辑功能 (3)三维绘图与编辑功能 (4)视图显示方式设置 16 (5)绘图实用工具 (6)数据库管理功能 (7)Internet功能 (8)图形输入、输出功能 (9)二次开发功能 二、AutoCAD2004的工作界面 标题栏 标题栏位于工作界面的最上面，用于显示AutoCAD2004的程序图标以及当前所操作图形文件的名称。 菜单栏 菜单栏为AutoCAD2004下拉菜单的主菜单。AutoCAD2004将大部分绘图命令放在了下拉菜单中。AutoCAD2004还提供了许多快捷菜单，单击鼠标右键，即可打开快捷菜单。 工具栏 AutoCAD2004根据菜单功能和使用频度将一些相关的图标组织在一起，形成一些独立的窗口，这些窗口称为工具栏。 绘图窗口 绘图窗口是用户的绘图空间。是绘图、编辑对象的工作区域。 状态栏 位于AutoCAD2004图形窗口的底部。 命令窗口 是AutoCAD2004显示用户从键盘输入的命令和显示AutoCAD2004提示信息的地方。 8(2 AutoCAD2004绘图环境设置及辅助绘图工具 一、AutoCAD2004绘图环境设置 利用AutoCAD2004中“选项”对话框进行设置 二、绘图线型、线宽、颜色及图层 1、图层的主要特点 2、图层的线型、线宽及颜色 3、设置图层 使用命令LAYER; 通过下拉菜单“格式”?“图层”; 单击“对象特性”工具栏上的“图层”按钮。 打开对话框进行设置。 17 三、AutoCAD2004绘图辅助工具 1、栅格显示 2、栅格捕捉 3、正交模式 4、对象捕捉 5、极轴追踪 6、对象捕捉追踪 8(3 二维图形绘制及图形编辑 一、二维图形的绘制 绘制二维图形，激活命令的主要方式有三种:即键盘命令、菜单命令、工具命令。 1、直线(LINE) 2、构造线(XLINE) 3、多段线(PLINE) 4、矩形(RECTANG) 5、圆(CIRCLE) 6、样条曲线(SPLINE) 、云状线(REVCLOUD) 7 二、二维图形的编辑 1、选择对象 选择对象的方式:直接拾取方式、全部方式、默认窗口方式、交叉窗口方式、不规则 窗口方式、不规则交叉窗口方式、围线方式、扣除模式、交替选择方式等。常用前三种方 式。 2、镜像对象(MIRROR) 将指定对象按指定的镜像线作镜像。该功能特别适合绘制对称图形。 3、修剪对象(TRIM) 用剪切边修剪对象，即以剪切边为界，将被修剪对象上位于剪切边 某一侧的部分剪掉。 4、图形显示控制 18 对于二维图形来说主要是视图的缩放和平移。缩放和平移只改变显示效果，而图形的 实际尺寸不发生任何改变。 三、图案填充 利用“边界图案填充”对话框来确定填充图案时的图案、填充边界、填充方式等并进 行填充。还可进行其他填充设置。 四、尺寸标注 1、尺寸组成 (1)尺寸线 (2)尺寸界线 (3)尺寸箭头 (4)尺寸文字 2、尺寸标注类型 (1)线性尺寸(水平标注、垂直标注、旋转标注) (2)对齐标注 (3)角度尺寸标注 (4)基线标注 (5)连续标注 (6)半径、直径标注 (7)引线标注 (8)坐标标注 (9)圆心标注 (10)关联标注 3、标注样式 利用“标注样式管理器”对话框可创建、修改标注样式，也可将已有样式设置为当前 样式等操作。 8(4 三维图形绘制 一、设置三维绘图环境 1、世界坐标系(WCS) 19 又叫通用坐标系或绝对坐标系，其原点和各坐标轴的方向固定不变。 2、用户坐标系(UCS) 用户自己创建的坐标系，是绘制三维图形的重要工具。 3、观察视点 AutoCAD通过视点来确定观察方向，并在屏幕上按该方向显示图形的投影。 通过“视图”?“三维视图”子菜单对应的各命令设置视点。子菜单中对应的特殊视 点为: 菜单项 视点 俯视 0，0，1 仰视 0，0，-1 左视 1，0，0 右视 -1，0，0 主视 0，1，0 后视 0，-1，0 西南等轴测(S) -1，-1，1 东南等轴测(E) 1，-1，1 东北等轴测(N) 1，1，1 西北等轴测(W) -1，1，1 二、绘制三维线 三维直线:用LINE命令通过输入三维空间端点的位置可绘出三维直线段。 例:绘制起点为(10，20，35)，终点为(50，70，30)的直线。 单击下拉菜单“绘图”?“直线 ”或工具栏“直线”按钮，AutoCAD提示: 指定第一点:10，20，35 , 指定下一点[放弃]:50，70，30 , 指定下一点[放弃]: , 执行结果:从点(10，20，35)到点(50，70，30)绘出直线段。 三维构造线:用二维绘图的XLINE命令，但各选项含义不同。 单击下拉菜单“绘图”?“构造线 ”或工具栏“构造线”按钮，即可执行XLINE命 令。 20 三、绘制曲面 1、基本曲面模型 包括:长方体表面、棱锥面、楔体表面、上半球面、球面、圆锥面 圆环面、下半球面及网格。 单击“绘图”?“曲面”?“三维曲面”命令弹出“三维对象”对话框。利用该对话框即可创建各种基本的曲面模型。 、三维面(3DFACE) 2 3、旋转曲面(REVSURE) 4、平移曲面(TABSURE) 5、直纹曲面(RULESURE) 6、边界曲面(EDGESURE) 四、绘制实体 实体是具有封闭空间的几何形体，它具有质量、体积、重心、惯性矩、回转半径等体特征。 1、基本实体 绘制圆锥体: 单击“绘图”?“实体”?“圆锥体”或“实体”工具栏上的“圆锥体”按钮，即可执行CONE命令，AutoCAD依次提示: 当前线框密度:ISOLINES=4 指定圆锥体底面中心点或[椭圆(E)]<0，0，0>:(确定圆锥体底面中心点位置，默认为(0，0，0) 指定圆锥体底面半径或[直径D]:(输入圆锥体底面的半径或执行D选项确定直径) 指定圆锥体高度[顶点A](确定圆锥体的高度或执行A选项确定顶点位置) 值得注意的是:由确定圆锥高度绘制的圆锥体的中心线与当前UCS的Z轴平等。而由确定顶点位置绘制的圆锥体的中心线可以是任意方位。 2、通过旋转绘制实体 即绕旋转轴旋转二维对象来绘制三维实体模型。用于旋转的二维对象可以是圆、椭圆、圆弧、封闭二维多段线、封闭样条曲线等。 3、通过拉伸绘制实体通过将二维封闭对象按指定的高度或路径拉伸的方法绘制三维实 21 体。用于拉伸的二维对象可以是圆、椭圆、封闭二维多段线、封闭样条曲线等，用于拉伸的路径可以是圆珠笔、圆弧、椭圆、椭圆弧、二维多段线、三维多段线、二维样条曲线等。作为拉伸路径的对象可以是封闭的也可以不封闭。 五、编辑与渲染三维图形 1、布尔运算 并集运算 差集运算 交集运算 2、三维操作 (1)三维阵列 三维对象在三维空间中实现矩形或环形阵列。 (2)三维镜像 将指定对象在三维空间相对于某一平面镜像。 (3)三维旋转 将指定对象绕空间轴旋转指定的角度。 3、着色和渲染 为了使绘制的三维实体更便于观察，AutoCAD提供了消隐命令，通过消隐可以将形体背后的线和面隐藏起来，使三维实体更具有立体感。 为了改善视觉效果，对实体进行着色处理，即在实体表面产生平滑颜色过渡和阴影效果。 8(5 AutoCAD2004其他功能 一、设计中心 “设计中心”就像一个图形库。 “设计中心”的窗口分为两部分，左边为树状图，右边为内容区域。 “设计中心”可实现如下功能 1、浏览用户计算机、网络驱动器和web页上的图书馆(例如图形或符号库)。 2、在定义表中查看图形文件中命名对象(例如块和图层)的定义，然后将定义插入、附着、复制和粘贴到当前图形中。 3、更新(重定义)块定义。 4、创建指向常用图形、文件夹和Internet网址的快捷方式。 5、向图形中添加内容(例如外部参照、块和填充)。 22 6、在新窗口中打开图形文件。 7、将图形、块和填充拖动工具选项板上便于访问。 二、图纸的布局 AutoCAD窗口提供了两个并行的工作环境，即“模型”选项卡和“布局”选项卡。 在“模型”空间可以进行绘图和设计工作，它相当于一个无限大的图形区域。 在“布局选项卡”上可以布置模型的多个“快照”。设置布局时，可以通知AutoCAD所使用图纸的尺寸，布局代表图纸，一个布局代表一张可以使用各种比例显示一个或多个模型视图的图纸，布局环境称为图纸空间。 三、AutoCAD2004的Internet功能 利用AutoCAD2004，可以在Internet上访问或存储AutoCAD图形及相关文件;从Web站点通过拖放方式在当前图形中中插入块或插入链接，使用户方便的访问有关文挡;可以创建Web格式(DWG格式)的文件，以便让用户浏览、打印DWG文件。利用发布到Web向导功能，可以快速地创建包含AutoCAD图形文件的Web页。AutoCAD2004还在其工作界面设置了通信中心按钮，用户可通过Internet对软件进行升级并获得相关的支持文档。 8(6 零件图的绘制 一、创建样板文件 1、设置绘图单位格式和绘图范围 (1)设置单位格式 (2)设置图形界限 2、设置图层 建立一系列具有不同线型和颜色的图层，绘图时，将同一线型的图形对象放在同一图层。 可以对图层进行打开与关闭、冻结与解冻、锁定与解锁等到操作，以决定各图层的可见性与可操作性。 被关闭的图层仍然是图形的一部分，但关闭图层上的图形不显示，也不能通过绘图仪绘制出来。 被冻结的图层上的图形对象不能被显示出来，也不能参加图形之间的运算。 锁定层上的图形对象仍然可以显示，但用户不能改变，也不能对其进行编辑操作。如 23 果锁定层为当前层，用户仍可以在该层上作图，改变对象的颜色和线型、对它们使用查询命令和对象捕捉功能。 3、定义文字样式和标注样式 (1)文字样式的设置 文字中的汉字采用长仿宋体;拉丁字母分大、小写两种以可分别写成直体和斜体。 AutoCAD2004本身提供了可标注符合国家标准的中文字体:gbcbig.shx。当中英文混排时，为使标注出的中、英文文字的高度协调，AutoCAD2004还提供了对应的符合国家标准的英文字体:gbenor.shx和gbeitc.shx，其中gbenor.shx用于标注正体，gbeitc.shx用于标注斜体。 (2)标注样式的设置 4、绘图框与标题栏 5、保存样板文件 二、绘制零件图 1、绘图 2、尺寸标注 3、填写标题栏 三、定义图块 (粗糙度符号块的定义过程) 1、绘图 按国家标准画出粗糙度符号 2、定义属性 3、定义块 4、插入块 24 复习参考题 第一章 绪论 一、填空 1、CAD是以人为主导，利用计算机进行 。 2、 是研究通过计算机将数据转换成图形，并在计算机设备上显示的原理、方法和技术的学科。 3、1962年美国麻省理工学院Ivan E.Sutherland在其论文“Sketchpad:一个人机图形通信系统”中首次提出了 这个术语。 4、Unix操作系统是一个 。 5、几何造型软件构建的几何模型储存着产品完整的 。 6、为实现图形在计算机设备进行输出，必须向高级语言提供相应的 。 7、计算机的主机是由 和 等组成。 8、初始的图形接口依赖于所用的 。 9、衡量主机性能的指标主要有: 、 、 。 10、CAD网络工作站主要用于完成设计中要求比较高的 。 二、单选题: 1、CAD技术的核心和基础是计算机的( ) A、分析计算能力 B、图形显示技术 C、数据管理方法 D、图形处理技术 2、20世纪60年代研制成功的图形显示系统解决的是在计算机上( ) A、处理图形 B、输出图形 C、显示程序 D、处理图形数据 3、CAD软件是实现CAD系统各项功能技术的( ) A、基础 B、工具 C、核心 D、手段 4、直接配合硬件工作，并对其他软件起着支撑作用的软件是( ) A、系统软件 B、支撑软件 C、应用软件 D、CAD软件 5、CAD支撑软件是指在CAD系统中，支撑用户进行CAD工作的( ) A、通用性功能软件 B、图像处理软件 C、几何造型软件 D、文字处理软件 6、以下不属于计算机硬件的是( ) 25 A、主机 B、硬盘 C、显示器 D、内存储器 7、计算机内存放运算程序、原始数据、计算结果等内容的记忆装置称为( ) A、外存 B、内存 C、软盘 D、硬盘 8、CAD系统中最基本的支撑软件是( ) A、数据库 B、图形接口标准软件 C、绘图软件 D、操作系统 二、多选题 1、以下属于CAD支撑软件的是( ) A、二维绘图软件 B、几何造型软件 C、工程分析软件 D、优化设计软件 E、工程数据库管理软件 2、CPU的性能决定着计算机( ) A、显示器的分辩率 B、数据的处理能力 C、运算精度 D、打印机的配置 E、运算速度 3、关于内存储器以下说法正确的是( ) A、存放运算程序 B、属于外部设备 C、内存不够可以通过增大硬盘实现 D、存放原始数据 E、存放计算结果 4、CAD系统按计算机的配置分为( ) A、小型机工作站系统 B、集中式主机型系统 C、分布式工程工作站系统 D、微型计算机系统 E、基于网络的微机-工程工作站系统 5、CAD系统按工作方法及功能分为( ) A、检索型CAD系统 B、自动型CAD系统 C、多功能CAD系统 D、交互型CAD系统 E、智能型CAD系统 三、名词解释 1、计算机图形学 2、操作系统 3、时钟频率 4、字节长度 5、编译系统 6、分辩率 26 四、简答题 1、CAD技术在产品或工程设计中主要应用在哪几方面, 2、操作系统的任务有哪些, 3、联网的主要目的是什么, 4、什么是交互型CAD系统, 第七章 工程数据处理及数据库技术概述 一、填空题 1、一般来讲，工程数据的处理有以下几种方式 、 、 。 2、数表的程序化就是在应用程序中 。 3、简单数表按照数值与相关因素(或自变量)的个数多少以可分为 、 、 。 4、列表函数数表与简单数表之间的区别是数表中函数值与自变量之间 。 5、直线图的公式化处理是将直线图形转化为 。 6、扫描整个文件直至找到所需文件为止的查找方法是 。 7、组成文件的记录是按照某个关键字递增(递减)的顺序进行存储，称为 。 8、分块查找法适用于 。 9、散列文件就是一种 。 10、数据的逻辑结构仅考虑数据之间的 。 11、线性表的链式存储结构多用于事先难以确定容量大小且 。 12、线性表的物理结构可以采用顺序存储结构，也可以采用 。 13、遍历一棵二叉树的次序有 。 。 14、网状模型的数据结构 15、映象的方法不同，数据元素在计算机中的 。 一、单选题 1、机械设计中所用的数表是各种各样的，一般的分类方法可根据表中数据间有无函数关系和( ) A、表格的维数进行 B、表格的种类进行 C、数据类型进行 D、设计标准进行 27 2、简单数表只记录某些对象的各自独立的常数，数表中各个数据之间彼此独立，数据 与自变量之间( ) A、有明显的函数关系 B、是线性关系 C、无明显的函数关系 D、链接关系 3、列表函数数表中，当自变量不是数表中给出的节点值时，求函数值需运用( ) A、圆整法 B、计算法 C、插值法 D、经验法 4、关于线性插值说法正确的是( ) A、线性插值即是圆整取值 B、线性插值存在一定误差 C、线性插值不存误差 D、插值精度要求很高时也可以满足使用要求。 、将线图离散化为一张数表，然后按数表的处理方法进行处理称为线图的( ) 5 A、数表化处理 B、程序化处理 C、公式化处理 D、曲线拟合 6、数据的物理存储顺序与逻辑存储顺序一致的文件是( ) A、索引文件 B、散列文件 C、支持文件 D、顺序文件 7、组成文件的记录没有任何次序规律，只是按写入的先后顺序进行存储，称为( ) A、无序顺序文件 B、有序顺序文件 C、散列文件 D、索引文件 8、折半查找法适用于( ) A、无序顺序文件 B、有序顺序文件 C、索引文件 D、散列文件 9、在索引顺序文件中减少某个记录，只要在索引中删去此记录的( ) A、存储单元 B、原程序 C、关键码 D、原始文件 10、数据的物理结构也称( ) A、逻辑结构 B、存储结构 C、链式结构 D、线性结构 11、通常所说的数据结构一般指数据的( ) A、逻辑结构 B、存储结构 C、链式结构 D、线性结构 ) 12、计算机中用来表示数据元素的是( A、数值 B、字符 C、位串 D、函数 13、数据元素的一个位串称为一个结点。结点是数据元素在计算机中的( ) A、指针 B、位置 C、结构 D、映象 14、树的逻辑结构中，一棵树的度数是指这棵树的( ) A、所有结点的总和 B、所有结点中最大的度数 C、深度 D、根结点下的度数 15、线性表是一种最常用、最简单的( ) A、数据结构 B、图表 C、函数表 D、工作表 28 16、线性表是一个由n(n,0)个数据元素组成的有限序列，n称为( ) A、线性表的个数 B、线性表的后继 C、线性表的长度 D、线性表的系列 17、同一线性表中的数据元素类型是( ) A、不相同的 B、相关的 C、不相关的 D、相同的 18、顺序存储结构就是一组( ) A、存储单元 B、连续的存储单元 C、分散的存储单元 D、数据元素 19、线性表的顺序存储结构多用于( ) A、不经常查找的场合 B、增删频繁的场合 D、经常进行大量数据移动的场合 C、查找频繁，较少增删的场合 20、线性表的链式存储结构，是将线性表中数据元素的存储在( ) A、连续的存储单元中 B、不同存储单元中 C、局部连续的存储单元中 D、分散的存储单元中 21、对线性表的存储采用单向链式结构，其数据元素只有一个指针域，它的指针指向 ( ) A、相邻元素的存储地址 B、任意元素的存储地址 C、直接前驱的地址 D、直接后继的地址 22、线性表链式存储结构在进行删除或插入运算时( ) A、需要移动数据元素 B、数据元素不需要移动 C、必需先删除后插入 D、必需先 插入后删除 23、线性表的链式存储结构多用于事先难以确定容量大小且( ) A、查找频繁，较少增删的场合 B、增删频繁的场合 C、只允许在端点进行插入的场合 D、只允许在端点进行删除的场合 ) 24、栈是一种只允许在一个端点进行插入和删除操作的( A、特殊线性表 B、数据清单 C、字符串 D、特殊工作表 25、栈中元素的插入和删除只能在栈顶进行，所以栈具有( ) A、后进先出的特性 B、先进后出的特性 C、后进后出的特性 D、先进先出的特性 26、栈的存储结构( ) A、只能采用双向链式存储 B、只能采用顺序存储 C、只能采用单向链式存储结构 D、可以采用顺序存储和链式存储结构 27、树的逻辑结构中，除终结点外，每个结点( ) 29 A、只有一个直接后继 B、可以有不只一个直接前趋 C、可以有不只一个直接后继 D、可以有两个直接前趋 28、树的逻辑结构中，除根结点外，每个结点( ) A、有不只一个直接前趋 B、只有一个直接前趋 C、只有一个直接后继 D、只两个直接后继 29、结点的直接前趋称为该结点的( ) A、孩子 B、兄弟 C、度 D、双亲 30、树是具有层次关系的数据结构，树的层次数量称为树的( ) A、层数 B、深度和高度 C、结构 D、度数 31、由于树的逻辑结构为非线性的，因此只能采用( ) A、顺序存储 B、顺序存储或链式存储 C、链式存储 D、直接存储 32、关于二叉树说法错误的是( ) A、二叉树不可以是空的 B、每个结点至多有两棵子树 C、子树有左右之分不能颠倒 D、深度和度的定义与树相同 33、深度为k的满二叉树的结点数为( ) kkk2,12，12A、个 B、个 C、个 D、k个 34、结点的度数为0、或者为2的二叉树称为( ) A、满二叉树 B、完全二叉树 C、顺序二叉树 D、满二叉树或完全二叉树 35、二叉树的遍历就是按一定的规律，对树中各个结点( ) A、做至少一次的访问，完成一定的操作 B、仅做一次访问，完成一定的操作 C、做三次访问，完成全部扫描 D、做六次访问，完成一次扫描 36、以下说法错误的是( ) A、层次模型的根只有一个 B、网状模型的结点间具有任意连接的联系 C、层次模型和网状模型都是结构化模型 D、关系模型直接明显地描述出实体间的的关系 37、以下哪种数据不属于图形数据( ) A、二维工程图形数据 B、机床刀具参数 C、三维几何造型数据 D、装配数据 38、以下哪种数据不属于管理型数据( ) A、CNC代码 B、市场分析 C、设备状态 E、物料供求 30 39、工程图表、二维工程图、三维几何造型、装配等数据属于( ) A、通用型数据 B、工艺加工数据 C、图形数据 D、管理型数据 40、零件的加工路线、CNC代码及各种加工参数、机床刀具参数等，属于( ) A、通用型数据 B、工艺加工数据 C、图形数据 D、管理型数据 41、以下哪种数据不属于通用型数据( ) A、国家与行业标准 B、各种技术资料与规范 C、产品目录库 D、产品结构 42、设计的产品结构数据、设计参数、分析数据等属于( ) A、设计型数据 B、通用型数据 C、工艺加工数据 D、管理型数据 43、在层次模型的数据结构中，每个结点可以与( ) A、上一层的多个结点相联系 B、下面任何一层的多个结点相联系 C、下层的一个结点相联系 D、与同层的任何结点相联系 二、多选题 1、在计算机辅助设计中，数表程序化通常是用下列哪些形式给出( ) A、数组 B、数据文件 C、拟合公式 D、插值公式 E、函数 2、区域的公式化处理方式有( ) A、按区域图的中线取值 B、按区域图的位置取值 C、按区域图的上边线取值 D、按区域图的下边线取值 E、按区域图中的位置参量取值 3、关于索引文件的描述正确的是( ) A、物理存储顺序与逻辑存储顺序一致 B、物理存储独立于逻辑存储 C、记录要通过索引表指针查找 D、可直接存取文件 E、查找效率不如顺序文件高 4、线性表顺序存储结构的特点为( ) A、集中性 B、多元性 C、有序性 D、均匀性 E、分散性 5、以下经常用于顺序存储结构的数据是( ) A、图形系统的实体数据 B、查找频繁、较多增删的数据 C、经常进行大量更改的数据 D、各种标准数据 E、数表 6、线性表链式存储结构的特点( ) A、删除或插入运算时，数据元素不需要移动 B、不需要事先分配存储空间 C、表的容量易于扩充 D、按逻辑性位置进行查找的速度慢 31 E、需事先分配存储空间 7、关于二叉树以下说法正确的是( ) A、子树不分左右 B、每个结点至多有两棵子树 C、子树有左右之分，不能颠倒 D、二叉树可以是空的 E、二叉树的深度和度的定义与树的相同 8、每种数据库管理系统都是基于某种数据模型的，最常用的数据模型有( ) A、层次模型 B、网状模型 C、关系模型 D、实体模型 E、平面模型 9、以下哪种数据不属于图形数据( ) A、二维工程图形数据 B、机床刀具能参数 E、行业标准 C、三维几何造型数据 D、装配数据 10、以下属于图形数据的是( ) A、各种加工参数 B、机床刀具参数 C、二维工程图形数据 D、三维几何造型数据 E、装配数据 11、以下属于管理型数据的是( ) A、工程图表 B、市场分析 C、物料供求 D、成本核算 E、设备状态 四、名词解释 1、顺序文件 2、索引表 3、数据 4、数据元素 5、栈 6、二叉树的遍历 7、工程数据库 8、数据模型 四、简答题 1、简述简单数表程序化的基本思想 2、简述列表函数数表程序化与简单数表程序化处理方法的区别 3、简述分块查找法的查询过程 4、数据文件在数据处理中存在哪些缺点, 5、简述线性表顺序存储结构的特点 6、线性表链式存储结构的特点 32 7、简述确定树的结点的两种方式 8、简述一般二叉树的存储结构 9、工程数据库系统具有哪些特点, 10、简述AutoCAD的主要功能 五、论述题 (7-1P127) 1、试述工程数据处理的几种方式 2、试述两种线图及线图程序化处理的几种方法 3、试述查找顺序文件某个记录的几种方法及查找过程 4、有一组实验数据如表所示，它有7个点，现要求用二次多项式拟合。 1 2 3 4 5 6 7 点号 0 1 2 3 x值 ,3 ,2 ,1 4 2 3 4 y值 ,1 ,2 ,5 5、根据下图所示，阐述树的逻辑结构关系。并回答问题。 节点I的双亲、兄弟和孩子分别是哪些节点,树的深度和度数各是多少, 5、阐述数据管理系统中几种常用数据模型及特点 第八章 计算机辅助设计应用软件 一、填空题 1、 是用户绘图、编辑对象的工作区域。 2、默认状态下，AutoCAD在窗口中保留几个显示行 。 3、AutoCAD2004的栅格显示中，其栅格点 。 4、世界坐标系其 。 5、 是指各尺寸线从同一尺寸界线处引出的标注。 6、AutoCAD通过视点来确定 。 33 二、单选题 1、AutoCAD2004将大部分命令放在了( ) A、快捷菜单中 B、子菜单中 C、对话框中 D、下拉菜单中 2、显示用户从键盘输入的命令和显示AutoCAD提示信息的地方是( ) A、命令窗口 B、绘图窗口 C、对话框 D、视区 3、切换文本窗口和命令窗口的功能键是( ) A、F7 B、F2 C、F8 D、F9 4、在一幅图的众多层里，用户只能在其中一个层上绘图，该层称为( ) A(“0”层 B(当前层 C(新层 D(冻结层 5、以下说法正确的是( ) A、层改变，图形颜色一定改变 B、用户只能在当前层上绘图 C、各层具有不同的坐标 D、用户不能编辑非当前图层上的对象 6、如果图层被锁定( ) A、可以改变锁定层上的对象 B、可以对其进行编辑 C、不能设置为当前层 D、层上图形可以显示 7、当希望通过拾取的方法迅速、准确地捕捉到某些特殊点时，可以使用( ) A捕捉功能 B、对象捕捉功能 C、极轴追踪功能 D、正交功能 8、绘制构造线的命令是( ) A、LINE B、PLINE C、REVCLOUD D、XLINE 9、二维多段线可以由( ) A、等宽和不等宽的直线和圆弧组成 B、等宽的直线和圆弧组成 C、等宽和不等宽的直线段组成 D、不等宽的直线和圆弧组成 10、以下哪一项不属于绘制RECTANG(矩形)的选项( ) A、倒角(C) B、标高(E) C、放弃(U) D、厚度(T) 11、如果绘制对称图形，最适合的命令是( ) A、旋转 B、复制 C、阵列 D、镜象 12、在所有新创建的图层上，AutoCAD系统按默认方式把该图层的线型定义为( ) A、Center B、Continuous C、Dashed D、Hidden 13、世界坐标系用以下哪种符号表示( ) A、UCS B、WSC C、WCS D、USC 34 14、通过各实体的公共部分创建新实体是( ) A、并集运算 B、交集运算 C、差集运算 D、求积运算 15、三维镜像的功能是将指定对象在三维空间相对于( ) A、某一平面镜像 B、某一直线镜像 C、坐标轴镜像 D、某一点镜像 16、以下哪一项不属于绘制PLINE(多段线)的选项( ) A、圆弧(A) B、长度(L) C、倒角(C) D、宽度(W) 17、以下哪一项不属于TRIM(修剪)命令的选项( ) A、长度(L) B、投影(P) C、边(E) D、放弃(U) 三、多项选择题 1、如果图层被冻结( ) A、不参与处理过程中的运算 B、该层上的对象不可见 C、可以设为当前层 D、参与处理过程中的运算 E、该层上的对象可见 2、AutoCAD中，一个完整的尺寸组成一般有( ) A、尺寸样式 B、尺寸线 C、尺寸界线 D、尺寸箭头 E、尺寸文字 3、布尔运算包括( ) A、逻辑运算 B、并集运算 C、差集运算 D、交集运算 E、求和运算 4、对实体的三维操作有( ) A、三维阵列 B、三维镜像 C、修剪 D、三维旋转 E、对齐 四、名词解释 1、构造线 2、关联标注 3、旋转曲面 4、平移曲面 5、直纹曲面 6、边界曲面 7、实体 五、简答 1、AutoCAD2004主要功能有哪些, 2、打开和关闭任一工具栏的方法 35 3、简述图层的特点 4、列举三种设置图层的方式 六、操作论述题 1、利用AutoCAD2004绘图时为什么要设置图层, 2、根据下图写出修剪操作步骤 3、根据下图写出镜像操作步骤 镜像线 4、将(a)图所示面域拉伸成(b)图的实体，并写出操作过程(实体高度为100)。 5、将(a)图所示面域旋转成(b)图的实体，并写出操作过程(旋转角为150?)。 36 6、用户通过“设计中心”可实现哪些功能, 37 复习题参考答案 第一章 绪论 一、填空 1、工程设计的系统 2、计算机图形学 3、计算机图形学 4、多用户、多任务分时操作系统 5、三维几何信息 6、接口程序 7、CPU和内存储器 8、编译系统 9、CPU性能、字节长度、内存容量 10、三维造型设计以及各种分析计算工作 二、单选题: DA CA ADBC 二、多选题 1、ABCDE 2、BCE 3、ADE 4、BCDE 5、ABDE 三、名词解释 1、计算机图形学 是研究通过计算机将数据库转换成图形，并在专用设备上显示的原理、方法和技术的学科。 2、操作系统 操作系统是计算机系统硬件及系统配置的各种软件进行全面控制和管理的程序集合。 3、时钟频率 时钟频率是CPU提供产生各种定时信号的时钟脉冲频率，时钟频率越高，运算速度越快。 4、字节长度 指中央处理器在一个指令周期内从内存提取并处理的的二进制数据位数。 5、编译系统 是将用高级语言编写的程序翻译转换成计算机能够直接执行的机器指令的软件程序。 38 6、分辩率 对于光栅显示器，沿水平和垂直方向单位长度所能识别的最大光点数称之为分辩率。 四、简答题 1、答 (1)绘制二维、三维工程图 (2)建立图形及符号库 (3)参数化设计 (4)三维造型 (5)工程分析 (6)生成设计文档或报表 2、答 (1)管理内存中的数据与指令; (2)执行对作业和进程的控制，完成各种运算和操作，实现多道作业和分时运行; (3)管理外存设备上的文件; (4)管理外围设备，对输入输出统一管理。 3、答 是将分散在不同部门和地点的多台计算机连接起来，以减少在软件方面的花费，实现资源共享，完成协同设计，提高设备的整体使用效率。 4、答 交互型CAD系统指可最大限度地发挥计算机系统的高速运算能力、严格的逻辑推里能力及大容量的信息存储能力，将设计人员在长期设计过程中积累的经验、智慧同计算机CAD系统的优势结合起来，实现在交互方便、界面友好的环境下完成产品或工程的设计工作，使人机得到最佳配合的系统。交互型CAD系统也是软件开发中最容易实现的系统。 第七章 工程数据处理及数据库技术概述 一、填空题 1、程序化、文件化、数据库 2、处理和利用数表中的数据 3、一维数表、二维数表、多维数表 4、存在函数关系 39 5、线性方程 6、顺序查找法 7、有序顺序文件 8、有序顺序文件 9、直接存取文件 10、逻辑关系 11、增删频繁的场合 12、链式存储结构 13、六种 14、结点间具有任意连接的联系 15、存储结构不同 一、单选题 A C C B A D A B C B A C D B A C D B C D A B B A A D C B D B C A A B B D B A C B D A B 二、多选题 1、ABCD 2、AB 3、BC 4、CD 5、DE 6、ABCD 7、BCDE 8、ABC 9、BE 10、CED 11、BCDE 四、名词解释 1、顺序文件 是指数据的物理存储与逻辑存储一致的文件，即它的物理存储空间是连续的。 2、索引表 在索引文件中，把文件中所有记录的关键码及对应的入口地址集中在一起，另外组成一个记录或文件，称之为索引表。 3、数据 是描述客观事物的数、字符及所有能输入到计算机中处理的符号的集合。 4、数据元素 是数据的基本单位，是数据这个集合中的一个个体。 5、栈 是一种只允许在一个端点进行插入和删除操作的特殊线性表。 6、二叉树的遍历 就是按一定规律，对树中各个结点做一次且仅做一次访问，完成一定的操作。 7、工程数据库 是指提供一种能够满足人们在工程设计、制造等活动中对数据处理要求的数据库系统。 40 8、数据模型 数据库系统中表示实体和实体间联系的模型称这数据模型。 四、简答题 1、简述简单数表程序化的基本思想 通过定义数组的方法来实现。即用一维、二维或多维数组分别表示一维、二维或多维数表，且自变量各值与因变量数组的下标一一对应。在计算机处理过程中，将输入的各自变量值转换成相应的因变量数组的下标，根据下标即可检索到因变量的值。 2、简述列表函数数表程序化与简单数表程序化处理方法的区别 区别在于数表中函数值与自变量间存在函数关系，当自变量不是数表中给出的节点值时，不能通过圆整取值，需运用插值的方法求得相应的函数值。 3、简述分块查找法的查询过程 把文件分成若干块，通常块的大小为文件记录总数的平方根，依次扫描每块中最后一个记录的关键字，直至大于要查找记录的关键字，则可以断定要查找的记录就在此块中，再将此块分为若干块，继续查找，直至找到所需记录为止。 4、数据文件在数据处理中存在哪些缺点, 应用程序与数据文件间不独立，通用性差，数据难以共存，常造成同一数据的大量重复;数据的增删、修改困难，一般需局部或全部重新建立文件;文件无法集中管理。 5、简述线性表顺序存储结构的特点 (1)有序性 各数据元素之间的存储顺序与逻辑顺序一致。即存储结构体现了逻辑结构。 (2)均匀性 每个数据元素所占存储空间的长度是相等的。 6、线性表链式存储结构的特点 (1)删除或插入运算时，数据元素不需要移动; (2)不需要事先分配存储空间; (3)表的容量易于扩充; (4)按逻辑性位置进行查找的速度慢。 7、简述确定树的结点的两种方式 (1)定长方式 以最大度数结点的结构作为该树所有结点的结构。每个结点都具有相同数量的子树域。度数少的树的节点，其指针要空下来。 (2)不定长方式 每个结点增加一个存放度数的域，结点的长度随着度数的增加而增加。 41 8、简述一般二叉树的存储结构 一般二叉树，通常采用链式存储结构，每个结点设三个域:值域存放结点的值，左子树域存放左子树域地址，右子树域存放右子树域地址。 9、工程数据库系统具有哪些特点, (1)数据模型复杂，数据类型丰富多样 (2)需要合适的、灵活的数学模型 (3)信息动态地生长 (4)支持交互式的反复试探性设计 (5)支持工程长事务处理 五、论述题 (7-1P127) 1、试述工程数据处理的几种方式 一般来讲常采用以下几种方式: (1)程序化 将数表或线图转化为程序存入内存。 a、将数表中的数据或线图经离散化后存入一维、二维或三维数组，用查表、插值等方法检索所需数据(数表或离散后的线图存入数组)。 b、数表或线图拟合成公式，以函数关系式来表达数表、线图中的数据关系，将此公式编入程序中，计算出所需数据。 (2)文件化 将数表或线图编成一个独立的数据文件，存入外存储器，供调用。 (3)数据库 将数表或线图(经离散化)的数据按照数据库的法则进行预处理，如确定文件名、字段名、字段类型、字段宽度等，然后将其建成数据库。CAD系统通过对数据库的调用，可以杳询、引用其中的参数。由于数据库独立于CAD系统，它不会因CAD系统的变化而对工程数据进行变更，可以实现工程数据的共享，这是CAD中工程数据处理的发展方向。 2、试述两种线图及线图程序化处理的几种方法 (1)线图所表示的各参数之间本来就有公式计算公式，只是由于计算公式复杂，为了便于手工计算将公式绘成线图，以供设计时查用。 (2)线图所表示的各参数之间没有或找不到计算公式。 根据以上两种类型，线图的程序化处理有以下几种方法 a、对于第一种类型的线图，找到线图原有的公式，将公式编写成程序。这是最精确的 42 程序化处理方法。 b、将线图离散化为数表，然后按数表的处理方法进行处理。 c、用曲线拟合的方法求出线图的拟合公式(又称经验公式)，再将公式编写成程序。 3、试述查找顺序文件某个记录的几种方法及查找过程 一般采用顺序扫描法、折半查找、分块查找等方法。 (1)顺序扫描法是扫描整个文件直至找到所需记录为止。当文件很大时，这种方法需要很长的扫描时间，因此查询效率很低，一般只适用于无序顺序文件。 (2)折半查找法适用于有序顺序文件。若文件中的记录是按关键字递增的顺序存储的，其查询过程为:首先将整个文件作为查询区域，将查询区域中间点的记录的关键字与要查找的记录的关键字比较，此时存在三种情况:一是两个关键字相等则该记录就是所要查找的记录;二是要查找的记录的关键字小于中间点记录的关键字则把查询区域一分为二，取前半部分为新的查询区域，找出中间点记录的关键字继续比较;三是要查找记录的关键字大于中间点记录的关键字，则把查询区域一分为二，取后半部分为新的查询区域，找出中间点记录的关键字比较。当第二、三种情况执行完毕后，又会出现与上述同性质的三种情况，再继续同样的处理，直至找到所需记录为止。 (3)分块查找法适用于有序顺序文件。若文件中的记录是按关键字递增顺序存储的，其查询过程为:把文件分成若干块，通常块的大小为文件记录总数的平方根，依次扫描每块中最后一个记录的关键字，直至大于要查找记录的关键字，则可以断定要查找的记录就在此块中，再将此块分为若干块，继续查找，直至找到所需记录为止。 4、有一组实验数据如表所示，它有7个点，现要求用二次多项式拟合。 1 2 3 4 5 6 7 点号 0 1 2 3 x值 ,3 ,2 ,1 4 2 3 4 y值 ,1 ,2 ,5 解: 先将这组数据用坐标纸画出来，观察一下x、y的变化趋势，可以断定y是x的二次抛物线函数。 设经验公式为 2 y,a，ax，ax 012 n,7m,2由上述实验数据及经验公式知，，确定上式各系数分别为: 43 7777234 x,0x,196x,0x,28,,,,iiiii,i,i,i,1111 7772 y,1xy,,39xy,,7,,,iiiiii,i,i,111 代入(7—4)式中得 aaa7，0，28,1,012,aaa0，28，0,,39 ,012 ,aaa28，0，196,,7012, 23911,,求解得 a,a,,a,,01232884 得拟合后的经验公式为 12 y,(56,117x,11x)84 4、根据下图所示，阐述树的逻辑结构关系。并回答问题。 节点I的双亲、兄弟和孩子分别是哪些节点,树的深度和度数各是多少, 树是具有层次关系的数据结构，树的层次数量称为树的深度或高度。A，B，„，K称为树的结点，其中结点A是树根，称为根结点;结点E，F，G，H，J，K是树叶，也称终结点;结点间的连线称为边。 除根结点外每个结点有且只有一个直接前趋;除终结点外，每个结点，可以有不止一个直接后继。结点的直接前趋称为该结点的双亲，结点的直接后继称为该结点的孩子，同一双亲的孩子间称为兄弟。结点的孩子数量称为度。树的所有结点中最大的度数称为这棵树的度数。 节点I的双亲是结点C;兄弟是结点F、G、H;孩子是J、K。树的深度为4;树的度数是4。 5、阐述数据管理系统中几种常用数据模型及特点 (1)层次模型 44 这种模型中，每个数据元素可以与下面任何一层的多个数据元素相联系，但只能与它上面一层的一个数据元素相联系。最高一层的数据元素称为根，它是惟一的而且它只有下属元素。层的模型结构就象由一个从根元素出发向下逐层辐射枝叶的一棵倒放的树，因此又称为树形结构。在这种数据结构中，结点间的关系是1—m关系。 (2)网状模型 这种模型是用网状数据结构来描述数据库的总体逻辑结构，其特点是结点间具有任意连接的联系。每一个结点可与多个父结点相联系，且两个结点间还可以有多种联系，所以它能描述更复杂的数据结构。 (3)关系模型 关系模型把数据关系看成一个二维数表的关系加以描述。通过这个关系又可以把各个表按需要联系起来，形成新的关系。二维数表中的每一列对应实体的一个属性，并给出相应各实体的属性值。每一行形成一个由多种属性组成的多元组，与一特定的实体相对应。 这种模型的特点是对象和联系均用关系描述，或者通过关系之间的连接运算来建立联系，因此数据结构的柔性大。但它没有直接明显地描述出实体间的相互关系，因此在处理过程中，需对不同实体、相同域的属性值进行比较来确定其间的关系。由于关系数据库模型能处理复杂事物之间的联系，且结构简单明了，用户容易理解，故使用更方便，应用广泛。 第八章 计算机辅助设计应用软件 一、填空题 1、绘图窗口 2、3个 3、行间距和列间距的值可以不等 4、原点和各坐标轴的方向固定不变 5、基线标注 6、观察三维对象的方向 二、单选题 D A B B B D B D A C D B C B A C A 三、多项选择题 45 1、AB 2、BCDE 3、BCD 4、ABDE 四、名词解释 1、构造线 两个方向无限长延长的直线。 2、关联标注 是指所标注尺寸与被标注对象有关联关系。 3、旋转曲面 指将曲线绕旋转轴旋转一定角度而形成的曲面。 4、平移曲面 指将曲线沿方向矢量的方向平移所构成的曲面。 5、直纹曲面 指在两条曲线之间构成的曲面 6、边界曲面 指用4条首尾连接的边所绘制的三维多边形网格。 7、实体 是具有封闭空间的几何形体，它具有质量、体积、重心、惯性矩、回转半径 等体特征。 五、简答 1、AutoCAD2004主要功能有哪些, (1)二维绘图与编辑功能 (2)尺寸标注功能 (3)三维绘图与编辑功能 (4)视图显示方式设置 (5)绘图实用工具 (6)数据库管理功能 (7)Internet功能 )图形的输入、输出功能 (8 (9)二次开发功能 2、打开和关闭任一工具栏的方法 选择“视图”?“工具栏”命令，AutoCAD2004会弹出“自定义”对话框，通过该对 话框的中的“工具栏”选项卡即可确定是在绘图环境打开还是关闭某一工具栏。或鼠标放 在任一工具栏上单击右键，弹出快捷采单，选择某一工具栏，单击工具栏右上角关闭按钮 即可关闭。 3、简述图层的特点 (1)可在一幅图中指定任意数量的图层; (2)每图层有一个名称，加以区别; (3)只能在当前层上绘图; 46 (4)各图层具有相同的坐标、绘图界限、显示时的缩放倍数; (5)可以对各图层进行打开与关闭、冻结与解冻、锁定与解锁等操作; (6)可以给每一图层指定线型、线宽和颜色及其他设置。 4、列举三种设置图层的方式 (1)使用命令:LAYER (2)通过下拉采单项:“格式”?“图层” (3)单击“对象特性”工具栏上的图层按钮 均可打开“图形特性管理器”对话框，进行设置。 六、操作论述题 1、利用AutoCAD2004绘图时为什么要设置图层, 图层是AutoCAD2004提供的一个重要重要工具。用AutoCAD绘图时，确定一个图形对象，除了要确定它的几何数据外，通常还要确定非几何数据。存放这些数据时要占用一定的存储空间。如果一张图上有大量具有相同线型等设置的对象，AutoCAD存储每个对象时会重复存放这些数据，这样会浪费大量的存储空间。为些，AutoCAD提出了图层的概念。用户可以把图层想象成为没有厚度的透明片，各层之间完全对齐，一层上的某一基准点准确地对准其他各层上的同一基准点。引入图层后，用户就可以给每一图层指定绘图所用的线型、颜色和状态，并将具有相同线型和颜色的对象放到同一图层。这样，AutoCAD在确定每一对象时，只需确定这个对象的几何数据和所在图层即可，从而节省了绘图工作量和存储空间。 2、根据下图写出修剪操作步骤 命令:TRIM(或单击“修改”?“修剪”;或单击“修改”工具栏“修剪”图标)执行TRIM命令。 选择对象:选择圆A，作为剪切边界 选择对象:回车 选择要修剪的对象，或按住Shift键选择要延伸的对象，或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]: 47 选择被修剪的部分 选择要修剪的对象:或按住Shift键选择要延伸的对象，或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]:选择被修剪的部分 选择要修剪的对象:或按住Shift键选择要延伸的对象，或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]:选择被修剪的部分 选择要修剪的对象:或按住Shift键选择要延伸的对象，或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]:回车 3、根据下图写出镜像操作步骤 镜像线 命令:MIRROR(或单击“修改”?“镜像”或单击“修改”工具栏“镜像”图标) 选择对象:用用默认窗口方式选择点划线AB左侧的全部图形 选择对象:回车 指定镜像线第一点:捕捉镜像线上A点 指定镜像线第二点:捕捉镜像线上B点 是否删除源对象[是(Y)/否(N)]〈否〉:回车 4、将(a)图所示面域拉伸成(b)图的实体，并写出操作过程(实体高度为100)。 命令:EXTRUDE(或单击“绘图”?“实体” ?“拉伸”，或“实体”工具栏上的“拉伸”按钮)执行EXTRUDE命令 选择对象:选择面域 48 选择对象:回车 指定拉伸高度或[路径(P)]:100 指定拉伸的倾斜角〈0〉:回车 再启动HIDE命令，结果如(b)图所示。 5、将(a)图所示面域旋转成(b)图的实体，并写出操作过程(旋转角为150?)。 命令:REVOLVE(或单击“绘图”?“实体” ?“旋转”，或“实体”工具栏上的“旋 转”按钮)执行REVOLVE命令 选择对象:选择面域 选择对象:回车 指定旋转轴的起点或定义轴依照[对象(O)/X轴(X)/Y轴(Y)]:捕捉端点A 指定轴端点:捕捉端点B 指定旋转角度〈360?〉150 再启动HIDE命令，结果如(b)图所示。 6、用户通过“设计中心”可实现哪些功能, (1)浏览用户计算机，网络驱动器和Web页上的图书馆(例如图形或符号库); (2)在定义表中查看图形文件中命名对象(例如块和图层)的定义，然后将定义插入、 附着、复制和粘贴到当前图形中; (3)更新(重定义)块定义; (4)创建指向常用图形、文件夹和Internet网址的快捷方式; (5)向图形中添加内容(例如外部参照、块和填充); (6)在新窗口中打开图形文件; (7)将图形、块和填充拖动到工具选项板上以便于访问。 49