[模具]畢業(yè)設計減速器零部件的參數化造型

1、 模具模具 畢業(yè)設計減速器零部件的參數化造型畢業(yè)設計減速器零部件的參數化造型 畢業(yè)設計任務書 設計（論文）題目：減速器零部件的參數化造型 指導教師：王成華職稱：講師類別：畢業(yè)設計 1、設計的主要任務 了解設計的基本概念、CAD 系統(tǒng)的組成以及常用的繪圖軟件，了解參數化繪圖的概念及常用繪圖的軟件，選一二級圓柱直齒齒輪繪制零件圖，并進行三維參數化造型。 2、設計的主要內容 了解 CAD 技術的內容 用 AutoCAD 軟件繪制減速器零件圖 用 Pro/E 軟件進行減速器零部件的參數化造型 3、設計的基本要求 正確對待畢業(yè)設計，精心準備，認真完成 獨立完成畢業(yè)設計內容 按時進行設計進度匯報，以便進行

2、中期檢查 保證畢業(yè)設計的質量，爭取按期答辯 4、主要參考文獻 機械設計課程設計 主編：黃珊秋 機械工業(yè)出版社 AutoLisp 機械設計高級應用教程 主編：胡仁喜 機械工業(yè)出版社 AutoCAD 及二次開發(fā) 主編：魏崇光 化學工業(yè)出版社 AutoCAD 2000 基礎應用 主編：葉麗明 化學工業(yè)出版社 5、畢業(yè)設計時間安排 2005 年 2 月 21 日2 月 26 日：畢業(yè)設計任務布置、分析、前期準備 2005 年 2 月 28 日3 月 6 日：了解 CAD 技術的相關內容 2005 年 3 月 8 日3 月 20 日：用 AutoCAD 軟件繪制減速器零件圖 2005 年 3 月 22

3、日4 月 14 日：用 Pro/E 軟件進行減速器零部件的參數化造型 2005 年 4 月 15 日4 月 17 日：畢業(yè)答辯 備注 注：1、此表一式三份，系部、指導教師、學生各一份。 2、類別是指畢業(yè)論文或畢業(yè)設計，類型指應用型、理論研究型和其他。 目 錄 一CAD 設計介紹 （一）CAD 設計概述 4 （二）CAD 系統(tǒng)組成 7 （三）CAD 數據圖形處理 11 （四）常用 CAD 軟件簡介 15 二繪制減速器零件圖 21 三減速器零部件參數化造型 24 四參考文獻 27 五致謝 28 一CAD 設計介紹 （一）CAD 設計概述 計算機輔助設計是從 50 年代開始，隨著計算機及其外設備的發(fā)

4、展而形成的一門技術，是計算機科學與工程科學技術之間跨學科的邊緣科學，是現代設計方法的一個重要方面，也是近來我國大力推廣的一項新技術。 在傳統(tǒng)設計中，設計者根據設計任務的要求，參考已有經驗和資料，進行構思設計方案、建立設計模型、計算、分析、繪圖、反復修改等過程，最后設計出滿足要求的方案，并繪出圖樣和編制設計文件。在設計過程中，有創(chuàng)造性的思維勞動，有綜合性的分析及判斷，也有復雜的計算及精密的繪圖等，工作量大，而且要做很多重復性的煩瑣勞動，要由設計者來完成所有環(huán)節(jié)的工作，設計效率低。 CAD 是指設計者以有高速計算能力和顯示圖形的計算機為工具，用各自的專業(yè)知識對產品進行規(guī)劃、分析計算、綜合、模擬、評

5、價、繪圖和編寫技術文件等設計活動的總稱。設計者的創(chuàng)新能力、想象力、經驗和計算機高速運算的能力、圖形顯示與處理能力相互有機結合，綜合運用多學科的相關技術，進行產品描述及設計，極大地提高設計工作的效率，為無圖紙化生產提供了前提。 在近 30 多年來，CAD 得到普遍應用的主要原因在于：商品市場競爭的加劇，不僅要求縮短產品更新?lián)Q代周期，而且還要求產品由原來的單一品種、大批量生產模式，轉向多品種、高質量、小批量生產模式。因而，傳統(tǒng)的人工設計方式已不適應這種變化的要求。各單位紛紛尋求新的設計方法與手段，來提高開發(fā)新產品的能力和增強新產品的競爭能力。隨著計算機技術與電子技術的發(fā)展，至今已有類型眾多、性能良

6、好的計算機硬件及外圍設備陸續(xù)問世。這些成果為推動 CAD 技術的發(fā)展創(chuàng)造了必要的條件。近年來，計算機軟件技術有了很大提高，發(fā)展了數據庫技術，開發(fā)了大量圖形軟件，以及與現代設計理論相適應的各種應用軟件。 CAD 的發(fā)展，對產品設計和制造的定義以及數據信息的建立、分析、傳輸和管理自動化提出更高的要求，人們認識到要把設計和制造看成是一個連續(xù)的整體過程，把 CAD 和計算機輔助制造的信息連接起來，形成一個完整的 CAD/CAM 集成系統(tǒng)。CAD 偏重于產品的設計過程，而 CAM 偏重于產品的生產過程，CAD 的輸出結果通過工程數據庫以及有關應用接口作為 CAM 的輸入信息。CIM 是 CAD/CAM、

7、計算機輔助工程 CAE、計算機數控 CNC、成組技術 GT、柔性制造系統(tǒng) FMS、物料資源規(guī)劃 MRP、管理信息系統(tǒng) MIS、自動化工廠 AF 等技術發(fā)展和繼續(xù)以及在更高水平上的集成。CIMS 則是以 CAD/CAM 為核心在 CIM 概念指導下建立的制造系統(tǒng)。 用于 CAD 的計算機、軟件及外圍設備，總稱為 CAD 系統(tǒng)。CAD 系統(tǒng)提供了設計者成功且有效地完成設計工作所需要的各種資源，包括產品設計所需的標準、規(guī)范及原材料的性能，工藝參數等工程數據。 1CAD 系統(tǒng)的功能 （1）幾何造型 是把物體的幾何形狀轉變?yōu)橛嬎銠C能接受的數學描述。這種數學描述允許通過 CAD 系統(tǒng)將物體的圖象在圖形終端

8、上進行顯示和變換。 （2）工程計算分析 CAD 系統(tǒng)常常包括某些功能強的工程分析軟件，進行產品性能分析與計算、強度與剛度計算、結構參數計算及校驗性計算等。 （3）模擬與試驗 可以實現設計者在顯示屏幕上邊設計、邊修改和邊驗算，并且可被設計產品的運動模擬和功能模擬試驗。 （4）自動繪圖 產品與工程設計工作中，繪圖工作量約占總設計工作量的 50%-60%，因此，提高繪圖速度和繪圖質量是提高設計效率的關鍵。 2CAD 的工作過程 向 CAD 系統(tǒng)輸入設計要求，選擇合理的科學原理或構造原理，進行產品總圖的初步設計、產品的造型和外觀初步設計；從總圖派生出零部圖，對零部件的造型、尺寸、色彩等進行設計。利用應

9、用程序庫對產品進行優(yōu)化設計，用有限元方法對結構尺寸進行分析計算，使結構尺寸與應力相適應，并確定產品零部件的主要參數。 （1）根據產品的實際工作條件對產品進行運動模擬或功能模擬。從模擬過程中發(fā)現制造中的問題，進而提出對零部件的修改方案，并對產品性能做出分析、評價。 （2）利用交互圖形程序庫，以人機交互作業(yè)方式對初步的圖形進行實時修改，滿意后繪制出零件的工作圖。 （4）在計算機上編制零件的加工工藝規(guī)程。 （5）編制零件的數控加工程序。 3CAD 的特點 計算機輔助設計能利用計算機運算速度快、計算精度高、存儲信息量大、邏輯推理能力強等優(yōu)點，代替熱工進行計算與繪圖，并且通過人機交互，最大限度地發(fā)揮設計

10、人員的創(chuàng)造力。改變單獨由設計者進行全部設計工作的情況，人與計算機密切配合，各盡所長，發(fā)揮人的主導作用。 （1）大大地減少了設計計算、制圖和制表所需時間，提高了設計工作效率，縮短設計周期，加快產品的更新?lián)Q代。 （2）可以從諸多設計方案中進行比較，選擇最佳方案，提高設計質量，并可以在設計時預估產品的性能。 （3）圖樣輸出格式統(tǒng)一，質量高，修改設計方便。 （4）使設計人員從煩瑣重復的設計勞動中解放出來，以便將精力投入到新技術開發(fā)、現代設計方法的研究之中，進行計算機所不能替代的創(chuàng)造性工作。 （5）有利于產品的標準化、系列化、通用化，加速產品的開發(fā)和投產過程，使新產品更快投入市場，提高市場的競爭能力。

11、（6）有利于計算機輔助制造的發(fā)展。通過 CAD/CAM 集成化，實現產品設計和制造的一體化。 4CAD 的發(fā)展趨勢 （1）建模系統(tǒng)的改進研究 幾何模型包括的幾何、拓撲信息等內容仍滿足不了集成生產系統(tǒng)的要求，為此要求建立一個產品模型，它應包括與生產過程有關的所有信息，而且在結構上還能清楚表達這些信息之間的關聯(lián)。 （2）CAD 接口的研究 進行 CAD 系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的有效聯(lián)結，特別是 CAD/CAPP接口研究在 CAD 與 CAM 一體化中起著關鍵性作用。 （3）工程數據庫研究 使工程數據庫管理系統(tǒng)圖形化、關系化、分布化、集成化、動態(tài)化和智能化。 （4）標準化研究 通信網絡標準、圖形核心系統(tǒng)標準

12、 GKS 和 PHIGS、不同 CAD系統(tǒng)間圖形數據和產品定義數據交換標準的制定 和實行。 （5）CAD 技術的改進和完善 （6）基于知識的專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)是一個具有大量知識與經驗的程序系統(tǒng)。它應用人工智能技術，使計算機代替專家進行推理、判斷，模擬人類專家設計的思維過程，從而解決那些以前必須由人類專家決定的復雜問題。專家系統(tǒng)的出現，將使 CAD 的應用推向一個新的發(fā)展階段。 （7）利用軟件工程輔助工具開發(fā)軟件。 （8）多媒體技術引起 CAD 技術的飛躍發(fā)展，正文、圖形、圖象和聲音等不同媒體可隨意切換操作，通過多種媒體使用戶接受信息的原型。） （二）CAD 系統(tǒng)組成 1CAD 硬件系統(tǒng)組成 （

13、1）主機 由 CPU、內存儲器和總線結構組成，是整個 CAD 系統(tǒng)的核心。CPU 負責執(zhí)行指令所規(guī)定的算術運算和邏輯運算，負責解釋指令，控制指令的執(zhí)行順序，訪問存儲器。內存儲器是用來存放指令和數據。當運行程序時，可迅速地提供給 CPU 要求的指令和數據進行運算。各模塊之間的信息是通過總線傳遞的。 （2）外存儲器 是將暫不運行的程序和數據存儲起來。在需要時再成批地與內存交換信息。其特點是存儲量大，價格低，但存取速度較低。常用的外存儲器有磁帶、磁盤、光盤。磁盤有軟磁盤和硬磁盤兩種。硬磁盤是計算機系統(tǒng)中使用較為普遍的大容量外存儲器。硬磁盤系統(tǒng)是密封的部件，它包括驅動器和控制卡兩部分。硬磁盤的制造非常

14、精密，可靠性高，存儲信息的容量大，存取速度較快。目前常用的硬磁盤容量達到 210MB-1.2GB。光盤具有存儲容量大、可靠性高、信息存儲成本低和可進行快速的隨機存取等優(yōu)點。隨著 CAD 技術的發(fā)展，光盤輝為比較流行的存儲設備。 （3）輸入設備 1）鍵盤 它是一種最常用的輸入設備，可用于輸入設計參數、圖形的坐標值、命令和字符。 2）鼠標器是一種手動輸入和屏幕指示裝置。它用于移動光標在屏幕上的位置，以便于在該位置上輸入圖形、字符，或從屏幕菜單上選擇需要的項目。它分機械式和光電式兩種。當鼠標在平面上移動時，電位器分別檢測到 X 及 Y 方向的移動量，并經轉換成數據量后送入計算機。 3）數字化儀是由一

15、塊尺寸為 A4-A0 的圖板和一個類似于鼠標器的定位器或觸筆組成。主要用于輸入圖形，跟蹤、控制光標位置和選擇菜單。 7）掃描儀 近年來，國內外的 CAD 用戶十分重視用掃描儀將工程圖樣自動輸入計算機的技術研究。這種技術分為三部分 4）用掃描儀對圖樣進行掃描，經二值化處理后，形成點陣的圖象文件。 經過有關軟件處理，點陣圖象轉換成矢量化圖形，大大節(jié)約內存，并建立了與圖形系統(tǒng)連接的圖形數據庫。將圖形信息和文本、符號分離識別。掃描儀及其處理軟件是進行上述工作的必要條件。其主要技術指標有：分辨率 每英寸2001600 點。 （4）輸出設備 1）圖形顯示器 所顯示的圖形和文字，都是由一系列按一定規(guī)律排列的

16、點組成的。這些點叫做象素（pixel）。若每行由 1024 個點組成，共有 1024 行，則該顯示器的分辨率為 10241024。圖形顯示器只有通過顯示處理單元或圖形控制器和主機的 CPU 連接，才能顯示圖形。顯示處理單元和圖形控制器常由一塊圖形卡組成，并插在主機內。顯示器的分辨率由顯示器和圖形卡來決定。普通圖形卡有：CGA（320200）、EGA（640350）、VGA（640480），AGC（10241024）卡。這種卡的圖形處理完全由主機 CPU 完成，價格低廉。 為了使顯示器有彩色和濃淡的變化，還需要有位面。當有 8 個位面，就有 256種顏色。位面愈多，彩色（或灰度）種類愈多。 2）

17、打印機 主要是用來打印文字和數據組成的文件和表格。目前一般采用點陣打印機。在部分高檔 CAD 系統(tǒng)中也常用激光打印機，它是一種速度快、質量運行噪聲低和打印功能極強的輸出文字和圖形的設備。 3）繪圖儀 筆式繪圖儀是目前普遍應用的繪圖設備。使用方便、價格低，一次可裝 810 支筆。分為滾筒式繪圖儀和平板式繪圖儀。由向步進電動機及其傳動系統(tǒng)、Y 向步進電動機及其傳動系統(tǒng)、滾筒（或平臺）、橫梁、筆架等部分組成。 筆式繪圖儀的技術指標： 繪圖速度 指筆的最大移動速度，一般軸向為 75800 /s，對角線方向可達1143 /s。 繪圖精度 位置精度為 0.03%0.3%或 0.1 以下。重復精度為 0.0

18、50.2 以下 分辨率（步距）0.10.002 。 圖幅 A3A0。 2CAD 軟件系統(tǒng)組成 （1）系統(tǒng)軟件 是管理和控制計算機各部門運行、充分發(fā)揮各種設備的功能、提高效率、為用戶提供方便服務所需的若干程序。系統(tǒng)軟件是與計算機硬件直接關聯(lián)的，一般由軟件專業(yè)工作者研制。其任務是進行內存管理、作業(yè)的控制、分時運行，文件管理、外圍設備管理、信息交換。系統(tǒng)軟件有兩個特點：一是公用性，無論是哪個應用領域都要應用它；二是基礎性，各種應用軟件都需要在系統(tǒng)軟件支持下運行。主要包括操作系統(tǒng)、網絡系統(tǒng)以及程序設計語言、編輯系統(tǒng)。 （2）支撐軟件 支撐軟件是支持 CAD 應用軟件的通用性實用程序庫及軟件開發(fā)的工具。

19、常用的支撐軟件有：二維支撐軟件、幾何造型軟、分析軟件、優(yōu)化設計軟件、工程數據庫軟件。評價支撐軟件的標準是：完成 CAD 任務的能力，與其它軟件的接口能力，對不同軟件設備的兼容性以及軟件價格等。由于這些軟件大多已商品化，因此用戶在進行 CAD 時，可選用合適的支撐軟件，它是一個通用的交互式軟件包，其功能齊全、使用方便、性能價格比較高，是目前國內外最為流行的計算機輔助設計與繪圖軟件包。 （3）應用軟件 應用軟件是在系統(tǒng)軟件支持下，為實現某個應用領域內特定任務而編寫的軟件。對廣大用戶及一般技術人員來說，更為關心的是研制或選用應用軟件。在應用軟件開發(fā)中，應采用結構化、模塊化、規(guī)范化的設計方法，分階段開

20、發(fā)，這樣有利于提高軟件開發(fā)的質量和效率。 根據 CAD 系統(tǒng)中配置的計算機進行分類，可分成集中式主機型、小型機成套型、工程工作站分布式網絡、高檔微機系統(tǒng)。 根據 CAD 系統(tǒng)的分類和特點，選擇 CAD 系統(tǒng)時應考慮以下內容：軟硬件應滿足設計所需的數值和圖形處理能力，有無在支撐軟件基礎上進行二次開發(fā)的可能。滿足運用軟件和存儲信息所需的內存和外存容量。提供符合設計習慣的直觀用戶接口或界面。在完成復雜產品設計過程中，提供管理所需信息的工程數據管理系統(tǒng)，提供不同模型之間的自動轉化或關聯(lián)。硬件可以升級，是主流產品或符合工業(yè)標準的產品，圖形設備與圖形支持軟件要配套。提供設計和制造所需的幾何描述手段。提供多

21、種邊準數據交換接口，包容現有資源。有聯(lián)網功能，優(yōu)先選用國際標準?？紤]可靠性、可擴充性和性價比。選用通用的總線類型，在滿足性能的前提下，以獲得更廣泛的外圍設備支持。） （三）CAD 數據圖形處理 在計算機輔助設計時，把設計中要引用的工程數據（實驗曲線、圖表、各種標準規(guī)范、零部件模型數據和加工工藝數據等）存入計算機內存、數據文件或數據中去，以便在設計時由計算機按設計要求自動檢索，結合程序進行運算、加工處理和輸出。 數據是與現實世界中某些客觀實體相關。實體可以是某些具體的東西，也可以是不可觸及的抽象概念。我們把實體的特性稱之為屬性，標識屬性的名稱為屬性名。每一個屬性所能測量或記錄的值稱為屬性值。數據

22、是描述客觀實體的數值、字符及其它符號的集合。 從復雜性或層次級別來看，我們可以把數據分為以下四種形式： （1）字段 字段是數據中最基本的、用來描述實體某個屬性的數據元素，也稱數據項。如一個零件名稱或材料牌號。 （2）記錄 描述某個實體各個屬性的字符的集合。 （3）文件 相同性質記錄的集合就是文件。例如一臺機器中各個齒輪的記錄集合就組成了這臺機器的齒輪文件。 （3）數據庫 一個組織內的數據庫是指其全部文件的集合。一般還包括對這些文件的組合管理，以便減少某些文件中的重復數據，增強文件之間的聯(lián)系。 在實際工程問題中，常將通過試驗得到的一系列數據進行分析，然后再根據這些數據建立經驗公式。這種建立經驗公

23、式的過程稱為數據公式化，或稱曲線擬合。 工程上一般采用最小二乘法擬合多項式，所求曲線并不要求嚴格通過所有結點，而是盡可能反映所給數據的趨勢。 數據結構是對數據對象及數據元素之間相互關系的描述。 數據的邏輯結構 我們將數據元素之間可以抽象出的這種獨立數據的存儲介質的邏輯關系稱之為邏輯結構。 邏輯結構的兩種表示方法： （1）圖形表示 是把數據間的邏輯關系用一種符號組成的圖形表示，把記錄歸結為圖上的結點，一般用一個圓或一個方框來表示，兩記錄之間的關系用連線來代表。 （2）關系表示 是用關系代數的方法來描述數據以及數據見的關系。 （3）數據邏輯關系的分類 （4）順序關系的數據結構 這是最簡單的數據結構

24、，數據結點是順序排列的。它的特點是：除第一個和最后一個元素外，每個元素有且僅有一個直接后繼。結點間只存在著線性（一維）位置關系，所以稱之為線性表。 對線性表所進行的主要操作有：訪問或修改第 k 個結點；在第 k 個結點前插入一個新結點；刪除 k 個結點；把表中個結點重新排列；在表中某一范圍內，尋找出具有一特定值的結點；把一個線性表拆成多哥線性表。 在線性表中，數組、堆棧、隊列是用得最廣泛的幾種數據結構。堆棧是存、取、插入、刪除等操作只能在表的某一端進行。在機械部件的裝拆過程中，各有關零件都是按一定順序裝上的，而拆卸的順序與裝配順序正相反，因而堆棧是一種后進先出的線性表。隊列的插入是在表的一端進

25、行，而刪除則在表的另一端進行，是一種先進后出的線性表。工件在運行的流水線上的情形，就類似這種結構。 層次關系的數據結構 這種機構呈層次的邏輯關系，常稱之為數結構。 樹結構的特點是：下一層中的結點只能有一邊與它上一層的一個結點相連，上一層中的結點則可有幾邊與它下一層的幾個結點相連，最高一層的結點只有一個，稱為數根。 網狀關系的數據結構 網結構是較之樹結構更為復雜的一種數據結構，與樹結構相比，其主要區(qū)別在于它下一層結點可以與上一層幾個結點同時相連。在網狀結構中，結點間的聯(lián)系是任意的。 數據的物理結構 在作業(yè)過程中所使用的數據都要以一定的形式存入計算機系統(tǒng)。用戶要根據數據間的邏輯結構，以一定的語言進

26、行描述，把數據及其之間的關系按一定的形式存入存儲器中，構成這些數據的物理結構即存儲結構。把邏輯結構變成物理結構的過程叫做“映象”。 在物理結構設計時，除考慮數據的邏輯結構外，還要考慮存儲資源的充分利用，減少存取時間，便于數據的增加、刪除、修改和可靠性等問題。 順序存儲結構 對線性表中的數據，是將數據元素依次存放在存儲單元中，其邏輯順序和存儲順序是一致的。這種存儲方式占用存儲單元少，簡單易行，結構緊湊。但是，進行插入或刪除數據時數據移動量大。 鏈式存儲結構 線性表鏈式存儲是由任意一組存儲單元來存放數據元素，元素的邏輯順序與在存儲器內部存放順序可以不同。一個數據項是由任意一組存儲單元來存放數據元素

27、。元素的邏輯順序與在存儲器內部存放順序可以不同。一個數據項是由信息字段和指針字段組成，在指針字段中存放了該元素的后繼元素所在的地址。而各元素間的順序關系由數據元素的指針來確定，實現了線性表的邏輯順序。當無后繼元素時，該元素的指針字段似的值為 0。 單鏈表結構 在這種結構中，每一元素另有一個指針字段。在內存中的順序雖然與邏輯順序不同，但用指針可以建立起數據之間的邏輯關系。為了表示一個數據元素和下一個數據元素的連接關系，用一箭頭從上一元素的指針字段指向下一元素，形成了鏈表。對于每一個鏈表，還需建立一個表頭，內部存放第一個元素的地址。 雙鏈表結構 在這種結構中，每一元素有兩個指針字段，分別存放該元素

28、的后繼元素和前驅元素所在地址，形成了雙鏈表結構。 鏈表的插入 鏈表的刪除 在現代 CAD 系統(tǒng)中，為了適應 CAD 作業(yè)的需要，需把各類工程數據按照數據結構和文件組織方式建立起數據庫及其管理系統(tǒng)。 數據庫的特點 數據庫是在文件系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的，是一個通用的、綜合性的、減少冗余度的數據集合。數據庫系統(tǒng)是實現有組織地、動態(tài)地存儲大量關聯(lián)數據，方便多用戶訪問計算機軟、硬件資源組成的系統(tǒng)。數據庫具有以下特點： （1）數據的物理存儲獨立于應用程序，數據擴充修改并不需要相應地修改應用程序。 （2）同一個物理存儲數據可根據不同的需要用不同的路徑來存取，因此可根據實體對象的某些屬性來組織數據。 （3）由

29、于同一數據可組織在不同文件中，因此每個數據在理論上只需要存儲一次，減少了數據的重復存儲，充分利用了存儲資源。 （4）數據可在記錄或數據項的級別上定地址，使用時可按地址取得有關記錄和數據項，不必把整個文件調入內存，減少了解題時內存的需用量。 工程數據庫管理系統(tǒng)的功能 CAD 過程所涉及的數據量大，有非圖形數據，形式多樣，結構關系復雜，不僅數據變化頻繁，而且數據的結構也會有所改變。動態(tài)性強。為了有效地存取數據，需要工程數據庫管理系統(tǒng)來負責數據庫的建立、運用、管理及其維護等功能的實現。 對數據庫結構進行定義，進行數據庫更新、再組織、結構維護以及性能監(jiān)視等。 能被多個工程應用程序同時訪問，而且還應為新

30、應用程序的不斷開發(fā)提供環(huán)境。 模式靈活，能被修改和擴充，且有較高的數據庫的訪問。 提供與高級語言的接口，支持工程應用程序對數據庫的訪問。 存儲和管理圖形及相關信息，可為 CAD 系統(tǒng)訪問數據提供各種視圖。 復雜的設計任務可按樹形結構進行分解，劃分成簡單的設計步驟進行處理，然后再加以組合完成。 發(fā)展趨勢 圖形化、關系化、動態(tài)化 研究適合于工程數據庫的模型，對概念模式可進行動態(tài)修改和擴充； 分布化 實行中心、局部雙層分布式數據管理； 集成化 將 CAD、CAM 等系統(tǒng)的數據集成為一個公共數據庫； 智能化 由數據庫向知識庫方向發(fā)展，這是工程數據庫發(fā)展的必然趨勢。 （四）、常用 CAD 軟件介紹 1A

31、uto-CAD AutoCAD 是國際上最流行的繪圖軟件之一，該軟件由美國 Autodest 公司開發(fā)開發(fā)研制，并于 1982 年 11 月正式發(fā)行。經過 20 年是發(fā)展，其版本不斷推陳出新，功能也日趨完善。目前，在我國建筑、機械、電子、化工等多個領域得到廣泛應用。 （1）AutoCAD 的基本功能 二維繪圖功能 系統(tǒng)提供了一組實體來構造圖形。實體即是構成圖形的元素，其類型有：點、直線、圓、弧、橢圓、多邊形、文字、尺寸標注等。用戶只要向系統(tǒng)發(fā)出相應的命令，即可調用這些實體，這類命令稱之為繪圖命令。常用的繪圖命令有：點、直線、圓、圓弧、圓環(huán)、橢圓、矩形、多邊形、文字、多段線、樣條曲線、塊、圖案填

32、充、尺寸標注等。 編輯功能 系統(tǒng)提供了多種方法對實體進行修改、編輯。主要的編輯命令有：刪除、修剪、偏移、打斷、移動 3、旋轉、延伸、加長、拉伸、對象特征、特性匹配、比例、復制、鏡像、陣列、倒角、圓角、等分、分解、編輯多段線、尺寸編輯等。 顯示控制功能 系統(tǒng)提供了多種途徑來觀看生成圖形的過程或觀察已生成的圖形。主要的顯示控制命令有：縮放、平移、重生成、鳥瞰視圖等。 輔助繪圖功能 為了提高繪圖速度與精確度，系統(tǒng)為用戶提高了多種輔助繪圖功能。主要的輔助繪圖功能有：捕捉和柵格、設置正交狀態(tài)、對象捕捉、極軸追蹤、對象捕捉追蹤等。 AutoCAD 設計中心 為便于用戶更有效地利用和共享設計對象，AutoC

33、AD 新增了一個設計管理系統(tǒng)，即 AutoCAD 設計中心。其主要功能有：瀏覽不同圖形內容；直接打開圖形文件；查看圖形文件中已定義的對象（如塊、圖層、尺寸樣式等）并將它們插入、附著、或復制粘貼到另一張圖形中；預覽圖象和顯示對選中對象的說明等。 三維造型功能 系統(tǒng)提供了多種方法構造三維模型，主要有線框建模法、表面建模法。） CAXA CAXA 電子圖板是我國自主版權的 CAD 軟件系統(tǒng)，它是為滿足國內對企業(yè)界對計算機輔助設計不斷增長的需求，由北京北航海爾軟件有限公司鄭重推出的。CAXA 電子圖板是在廣大 CAXA 用戶的熱切關心下精心開發(fā)出來的。自 CAXA 電子圖板 DOS 版軟件發(fā)布以來，已

34、經有數萬正版用戶在不斷地使用它，利用它來為社會創(chuàng)造價值和財富。這些熱心用戶在使用軟件的同時，不斷地提出合理化的改進建議和功能需求，促進系統(tǒng)的不斷完善，更好地符合我國工程設計人員是使用習慣，也促使北航海爾始終跟蹤國內外先進技術，盡力體現科技的最新成果，為用戶提供更為全面是軟件系統(tǒng)。 CAXA 電子圖板是功能齊全是通用的 CAD 系統(tǒng)。它以交互圖形方式，對幾何模型進行實時的構造、編輯和修改，并能夠存儲各類拓撲信息。CAXA 電子圖板提供形象化的設計手段，幫助設計人員發(fā)揮創(chuàng)造性，提高工作效率，縮短新產品設計周期，把設計人員從繁重的設計繪圖工作中解脫出來，并有助于促進新產品設計的標準化、系列化、通用化

35、，使得整個設計規(guī)范化。 CAXA 電子圖板已經在機械、電子航空、航天、汽車、船舶、輕工、紡織、建筑幾工程建設等領域得到廣泛的應用。隨著 CAXA 電子圖板的不斷完善，它將是設計工作中不可缺少的工具。CAXA 電子圖板適合于所有需要二維繪圖的場合。利用它可以進行零件圖設計、裝配圖設計、零件圖組裝裝配圖、裝配圖拆畫零件圖、工藝圖表設計、電器圖表設計等。 CAXA 實體設計是通過聯(lián)盟方式開發(fā)、具有領先水平的新一代創(chuàng)新三維 CAD 系統(tǒng)。它所代表的創(chuàng)新設計體系，是近 20 年來 CAD 技術發(fā)展的重大突破。它全新地詮釋了未來 CAD 技術的發(fā)展方向，使 CAD 真正成為普及化的智能工具。 CAXA 實

36、體設計為產品創(chuàng)新設計提供了強大的三維環(huán)境與方法，包括豐富的三維圖素、三維標準件庫、開放的三維圖庫擴展功能以及靈活的三維圖庫調用機制，為從三維開始的產品創(chuàng)新設計建立了基礎；鼠標拖放式操作、智能驅動手柄、智能捕捉、三維球和屬性表等強大、靈活的三維空間的操作工具，使設計構形如同“搭積木”一樣直觀、簡單、易行；自由設計與精確設計兩種創(chuàng)新設計方法為在產品設計的不同階段，提供了極大的靈活性與自由性，對于自由設計與精確設計的任意部分或任意階段均可進行超越參數化的靈活編輯與修改，同時可以保留參數化的約束關系；提供了集產品概念設計、零件設計、裝配設計、工程圖生成、渲染、動畫仿真以及設計協(xié)同與數據交換等功能于一體

37、的完備三維創(chuàng)新設計環(huán)境，實現了產品三維創(chuàng)新設計的完整應用流程。CAXA 實體設計軟件連續(xù)多次通過了科技部組織的三維 CAD 軟件評測，并被指定為國家制造業(yè)信息化三維 CAD 認證培訓指定的應用平臺之一) ro/E （1）Pro/ENGINEER 系統(tǒng)的組成 Pro/ENGINEER Pro/ENGINEER 是軟件包，而非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其功能包括參數化設計、實體零件、組裝造型、模具設計、數控加工等。Pro/ENGINEER 是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設計專用功能來實現的，其中包括：肋（Rib）、槽（Slot）、倒角（Chamfer）和殼體（Shell）等，采用這種

38、手段來建立形體，對于工程師來說是更自然、更直觀。Pro/ENGINEER 系統(tǒng)的參數是采用符號表示形體尺寸和功能之間的關系；同時，任何一個參數改變，其他相關的特征也會自動修正，這種功能使得修改更為方便和快捷；造型也不單可以在屏幕上顯示，還可傳送大繪圖儀或一些支持Postscrirt 格式的彩色打印機上。 Pro/ASSEMBLY Pro/ASSEMBLY 是一個參數化組裝管理系統(tǒng)，能提供用戶定義手段去生成一組組裝系列及可自動地更換零件。Pro/ASSEMBLY 是 Pro/ENGINEER的一個擴展選項模塊，只能在 Pro/ENGINEER 環(huán)境下運行。 Pro/CAT Pro/CAT 是選項

39、模塊，提供 Pro/ENGINEER 與 CATIA 的雙向數據交換接口，CATIA 的造型可直接輸入 Pro/ENGINEER 軟件內，并可加上 Pro/ENGINEER的功能定義和參數工序，而 Pro/ENGINEER 也可將其造型輸出到 CATIA 軟件里。 Pro/DEVELOP Pro/DEVELOP 是一個用戶開發(fā)工具，用戶可利用該軟件工具將一些自己編寫或第三家的應用軟件結合并運行在 Pro/ENGINEER 軟件環(huán)境下。 Pro/DESIGN Pro/DESIGN 可加速設計大型幾復雜是順序組件，這些工具可方便地生成裝配圖層次等級、二維平面布置上的參數化概念分析，以及 3D 部件

40、平面布置。Pro/DESIGN 也能使用 2D 平面圖自動組裝零件。它必須在 Pro/ENGINEER環(huán)境下運行。 （2）Pro/DETALL Pro/ENGINEER 提供了一個很寬的生成工程圖的能力，包括：自動尺寸標注、參數特征生成，全尺寸修飾，自動生成投影面、輔助面、截面和局部視圖，Pro/DETALL 擴展了 Pro/ENGINEER 這些基本功能，允許直接從Pro/ENGINEER 的實體造型產品按 ANSI/ISO/JIS/DIN 標準生成工程圖。 1）Pro/ECAD 參數化印制電路板（PCB）的設計圖可以通過 Pro/ENGINEER 生成，或者由 ECAD 系統(tǒng)輸入。 2）P

41、ro/FEATURE Pro/FEATURE 擴展了在 Pro/ENGINEER 內的有效特征，包括用戶定義的習慣特征，如各種彎面（Profiled Dome）造型、零件殼體（Shell）、三維式掃描(3D Sweep)造型功能、多截面(Blending)造型功能、薄片設計(Thin)等。通過將 Pro/ENGINEER 任意數量特征組合在一起，就可以又快有容易地生成用戶定義的特征。 3）Pro/INTERFACE Pro/INTERFACE 一個完整的各種標準數據傳輸系統(tǒng)，提供Pro/ENGINEER 與其他設計自動化系統(tǒng)之間的各種標準數據交換格式。它可用于Pro/ENGINEER 幾何的輸入和輸出。 4）Pro/LANGUAGE Pro/LANGUAGE 是一個選項模塊，為 Pro/ENGINEER 是菜單及求助說明提供語言翻譯功能，目前可支援的其他語言包括德語及日語。 5）Pro/MESH Pro/MESH 提供了實體模型和薄壁模型的有限元網格自動生成能力。 6）Pro/MOLDESIGN Pro/MOLDESIGN 模塊用于設計模具部件和模板組裝。 7）Pro/MANUFACTURING Pro/