CAD-計算機(jī)輔助設(shè)計

1、CAD計算機(jī)輔助設(shè)計CAM計算機(jī)輔助制造CAD/CAMCAD/CAM 技術(shù)是產(chǎn)品設(shè)計人員和組織產(chǎn)品制造的工藝設(shè)計人員在CAD 和 CAM 程序進(jìn)行設(shè)計和制造的一項新技術(shù)，是人的智慧和創(chuàng)造力與計算機(jī)系統(tǒng)功能的巧妙組合。CAD/CAM 世和發(fā)展及圖形數(shù)據(jù)處理方法的深入研究，促使CAD/CAM 技術(shù)的形成CADCAM 技術(shù)的發(fā)展方向集成化（是更高層次的集成系統(tǒng)）智能化（專家系統(tǒng)首先將人工智能技術(shù)引入產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域） 標(biāo)準(zhǔn)化（GKS、IGES、STEP）網(wǎng)絡(luò)化CADCAM 過程的優(yōu)點設(shè)計工作量小、周期短，試驗費用少，設(shè)計效率更高，減少設(shè)計成本。CADCAM 的組成工作人員、硬件和軟件。硬件系統(tǒng)主要由電子

2、計算機(jī)及其外圍設(shè)備組成軟件系統(tǒng)主要由操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件組成CADCAM 標(biāo)準(zhǔn)化程度及可擴(kuò)充性、工作環(huán)境、響應(yīng)時間及處理速度、采用的語言及磁盤容量等。CADCAM 主要硬件配置及特點見P294CADCAM 常見輸入設(shè)備定位器、拾取器、定值器、鍵盤、按鍵及其他CADCAM 常見輸出設(shè)備打印機(jī)、繪圖儀CADCAM 基本軟件系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、具體產(chǎn)品設(shè)計制造軟件CADCAM 應(yīng)用軟件選擇原則軟件的功能、軟件與硬件的匹配、軟件的二次開發(fā)性、用戶界面、售后服務(wù)、軟件廠商的發(fā)展能力、性能價格比。常見 CADCAM 軟件I-DEAS、CATIA、UG、Pro/E、MasterCam、AutoCAD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線

3、性表其存儲結(jié)構(gòu)有 順序存儲結(jié)構(gòu)（按邏輯順序依次存放）鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)（每個結(jié)點都有數(shù)據(jù)域和指針域）單項鏈表（建表、刪除、插入的過程）雙向鏈表循環(huán)鏈表2 棵子樹，子樹有左右之分，不能顛倒。二叉樹的遍歷 1）前序遍歷（DLR）訪問根結(jié)點；以前序遍歷方式遍歷根結(jié)點的左子樹；以前序遍歷方式遍歷根結(jié)點的右子樹。中序遍歷以中序遍歷方式遍歷根結(jié)點的左子樹；訪問根結(jié)點；以中序遍歷方式遍歷根結(jié)點的右子樹。后序遍歷以后序遍歷方式遍歷根結(jié)點的左子樹；以后序遍歷方式遍歷根結(jié)點的右子樹；訪問根結(jié)點。二叉排序樹左子樹中所有結(jié)點的值均小于根結(jié)點的值；右子樹中所有結(jié)點的值均大于或者等于根結(jié)點的值。例：設(shè)K3，4，2，8，7，1，

4、5，6，9，則二叉排序樹如圖所示。對該二叉排序樹進(jìn)行中序遍歷，得到數(shù)據(jù)元素由大到小的順序排列：K=1，2，3，4，5，6，7，8，9。工程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分為外模式、概念模式、內(nèi)模式。 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型層次型、網(wǎng)絡(luò)型和關(guān)系型。FoxPro 主要數(shù)據(jù)類型：字符型、數(shù)字型、日期型、邏輯性、備注型。FoxPro 的運算類型：算數(shù)運算、字符串運算、比較運算、邏輯運算。FoxPro 的基本操作命令：FoxPro AutoCAD 軟件常用的菜單有：下拉菜單 (*POPn)、屏幕菜單(*SCREEN)、圖標(biāo)菜單(*IMAGE)、光標(biāo)菜單(*POP0)、按鈕菜單(*BUTTONSn)、數(shù)字化儀菜單等。裝入標(biāo)準(zhǔn)

5、菜單或用戶菜單的命令：MENU菜單文件結(jié)構(gòu)：樹狀結(jié)構(gòu)，有菜單段*、子菜單（*、菜單項。LISP 語言是一種計算機(jī)的表處理語言，AutoLISP 是一種人工智能繪圖語言。AutoLISP 內(nèi)部函數(shù)：下面各例格式如：表-返回值（+ 1 2 返 回 6（- 3 2 0（* 1 2 6（/21）2（sqrt 2）1.141（expt 2 8（list 1 2 ）(1 2)（car （1 2） 1(cadr(1 2)返回2(caddr(1 2 3)返回3(last(1 2 3) 3(setqa(getpoint “n 請輸入一個點(setqa(getreal “n 請輸入一個實數(shù)(polar p1 pi

6、 r)(princ p1 p2 r)(command “l(fā)ine” p1 p2 p3 “”) (command “circle” p1 r)(command “arc”p1pc2“a”r) (command “hatch”“1”“0”“w”p1p3 對話框設(shè)計構(gòu)件類型：預(yù)定義動作構(gòu)件、構(gòu)建組群、修飾和說明、正文聚合、退出按鈕、出錯構(gòu)建。預(yù)定義動作構(gòu)件構(gòu)件：按鈕、編輯框、圖像按鈕、列表框、彈出表、單選按鈕、滾動條、切換開關(guān)(toggle)1）按鈕（button）：buttonkeyaccept； label按鈕； is_defaulttrue；：image_buttonkeytest_image

7、_button； aspect_ratio1.5；（4）列表框(list_box)：list_box（2）編輯(edit_box)：edit_boxkeytest_list_box；multiple_selecttrue；keytest_text；label編輯；list軸類零n 盤蓋類零n 叉value33；edit_limit12；(3）圖象按鈕(image_button)（5）彈出表（popup_list）：popup_listedit_width20； label；list軸類零件n 盤蓋類零件n 叉架類零件；單選按鈕（radio_button）：radio_buttonkeytest

8、_radio_button； label測試單選鈕； value1；滾動條（slider）：sliderkeytest_slider； min_value0； max_value20； value10；構(gòu)件組群列（colum）和行（ro、有界列boxed_colum）單選列(radio_column)(radio_row)有界單選列(boxed_radio_column)和有界單選行(boxed_radio_row) 裝飾性和信息性構(gòu)件：image、text、spacer標(biāo)準(zhǔn)推出按鈕：OK、Cancer、Help、Info數(shù)字控制數(shù)控機(jī)床的組成：主機(jī)、控制裝置、驅(qū)動裝置、輔助裝置、編程機(jī)及其附

9、屬設(shè)備數(shù)控機(jī)床的特點：對加工對象適應(yīng)性強(qiáng)；自動化程度高；加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定；生產(chǎn)效率高；數(shù)控機(jī)床類型按加工方式分類金屬切削類數(shù)控機(jī)床金屬成形類數(shù)控機(jī)床數(shù)控特種加工機(jī)床控制系統(tǒng)的特點分類點位數(shù)控系統(tǒng)直線數(shù)控系統(tǒng)輪廓控制系統(tǒng)（連續(xù)軌跡控制系統(tǒng)）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的伺服系統(tǒng)類型分類開環(huán)控制系統(tǒng)半閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)按數(shù)控裝置類型分類硬件式數(shù)控機(jī)床 機(jī)床）軟件式數(shù)控機(jī)床 機(jī)床）按功能水平分為高、中、低檔三類。數(shù)控加工的坐標(biāo)系統(tǒng)又分為增量坐標(biāo)系統(tǒng)和絕對坐標(biāo)系統(tǒng)。數(shù)控編程分為手工編程和自動編程。編程步驟：對零件圖樣進(jìn)行工藝分析；進(jìn)行程序分段。計算每個程序段的起點和終點坐標(biāo)值；在增量坐標(biāo)系統(tǒng)中，直線以起點，

10、圓以圓心為各自的坐標(biāo)原點。以規(guī)定的文字符號和數(shù)字的形式填寫程序單；制作穿孔帶、錄音磁帶，或直接送入內(nèi)存。數(shù)控后置處理程序由控制程序、輸入程序、輔助處理程序、運動處理程序、輸出和診斷程序。手工編程舉例對零件圖樣進(jìn)行工藝分析；按刀具半徑r=10mm畫出刀具的中心軌跡；按刀具中心軌跡作程序分段，如圖中AB、C、所示；應(yīng)用數(shù)學(xué)法進(jìn)行坐標(biāo)計算，各程序分段點的坐標(biāo)關(guān)系如圖5-7 所示；5 ） 換 算 成 計 數(shù) 脈沖；6 ）根據(jù)程序單制作穿孔帶。數(shù)控銑銷加工程序單零件程序單 簡單說明N001G17LFx-y平面選N002G19LFy-z平面選擇N003G01Y-25100F0LFz 軸，快速進(jìn)給，考慮超程

11、量N004G17LFx-y平面選擇N005G01Y25100F1LF直線插補，慢速進(jìn)給N006G01X2000Y3464I-4000F1LF順時針圓弧插N007G01X5325Y-3098F1LF N008G02X1000I500J866F1LFN009G01Y-2000F1LF N010G02Y-1000I1000F1LF N011G01X-9825F1LF N012G02X-1000J-1000F1LFN013G19LFy-z平面選擇N014G01Y25100F0LFz 軸，刀具快速退N015M02程序結(jié)束、停車CNC 系統(tǒng)的組成：程序、 輸入輸出設(shè)備、CNC 裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動

12、和伺服驅(qū)動裝置CNC 系統(tǒng)軟件的組成：管理軟件和控制軟件成組技術(shù)G成組工藝合形成成組技術(shù)。零件代碼的組成：識別碼和分類碼。零件分類編碼的作用：見P183。零件分類編碼的基本依據(jù)：結(jié)構(gòu)特征、工藝特征、生產(chǎn)組織與計劃特征。零件分類的主要方法：視檢法、生產(chǎn)流程分析法和編碼分類法。生產(chǎn)流程分析法：關(guān)鍵機(jī)床法、順序分枝法、聚類分析法、分枝-聚類分析法。編碼分類法：是根據(jù)零件的編碼進(jìn)行分類成組，并用特征距陣形式表示。計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計（CAPP）的意義：代替了工藝設(shè)計人員的手工勞動；提高工藝過程設(shè)計的質(zhì)量；設(shè)計周期短，效率高；有利于計算機(jī)集成制造。計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計（CAPP）系統(tǒng)按其工作原理主要

13、分為：檢索式、派生式和創(chuàng)成式。零件信息描述：幾何信息、工藝信息。零件信息描述方法：分類法、型面法、形體法。零件信息輸入：人機(jī)交互式信息輸入、從CAD 系統(tǒng)中提取零件信息。派生式CAPP 工作原理藝人員制定的。設(shè)計新零件工藝規(guī)程時要對標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行檢索，并經(jīng)編輯和修改而得到。 創(chuàng)成式CAPP 工作原理：由計算機(jī)軟件系統(tǒng)，根據(jù)輸入的或直接從CAD 系統(tǒng)獲得的零件信息，依靠系統(tǒng)中的工藝數(shù)據(jù)和各種工藝決策自動設(shè)計出工藝規(guī)程。創(chuàng)成法CAPP 系統(tǒng)的工藝決策方式：數(shù)學(xué)模型決策、邏輯決策、智能思維決策。數(shù)學(xué)模型決策：系統(tǒng)性數(shù)學(xué)模型、隨機(jī)性數(shù)學(xué)模型、模糊性數(shù)學(xué)模型。邏輯決策：決策樹、決策表。智能思維決策：專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。CIM計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ CIMS 的主要特征：集成化、智能化。CAD/CAPP/CAM 集成系統(tǒng)（簡稱CAD/CAM 系統(tǒng)）是CIMS 主要組成部分，是CIMS