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文檔簡(jiǎn)介
機(jī)械CAD/CAM
復(fù)習(xí)提綱二0一三年十二月CAD/CAM的概述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign-CAD)是指工程技術(shù)人員在人和計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中以計(jì)算機(jī)為工具,輔助人類完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析、繪圖等工作,并達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本的目的。一般CAD的系統(tǒng)功能包括:概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)、工程圖樣繪制、工程分析、數(shù)據(jù)交換接口等。
CAD是綜合性技術(shù),集設(shè)計(jì)方法學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通訊等計(jì)算機(jī)及其他領(lǐng)域知識(shí)于一體的高新技術(shù);是提高設(shè)計(jì)水平、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、增強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。CAPP計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)(ComputerAidedProcessPlanning-CAPP)指在人和計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中,根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段給出的信息,人機(jī)交互或自動(dòng)地完成產(chǎn)品加工方法的選擇和工藝過程的設(shè)計(jì)。CAPPCAPP系統(tǒng)的基本功能自動(dòng)選擇毛坯和材料;自動(dòng)選擇加工方法;自動(dòng)選擇機(jī)床;自動(dòng)選擇裝夾定位方法;自動(dòng)確定加工順序;自動(dòng)選擇刀具量具;自動(dòng)確定切削用量和方差;自動(dòng)確定工時(shí)定額。CAPPCAPP的發(fā)展概況世界上最早進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化研究的國(guó)家是挪威。他們從1966年開始研制,到1969年正式發(fā)表了Autopos系統(tǒng)。這是世界上第一個(gè)CAPP系統(tǒng),它是根據(jù)成組技術(shù)原理,利用零件的相似性去檢索和修改標(biāo)準(zhǔn)工藝來制定相應(yīng)零件的工藝規(guī)程。(派生式)1976年美國(guó)CAM-I公司也研制出了CAPP系統(tǒng)。這是一種可在微型機(jī)上運(yùn)行的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小型系統(tǒng)。(創(chuàng)成式)CAPP專家系統(tǒng)CAPPCAPP系統(tǒng)分類CAD/CAM的概述計(jì)算機(jī)輔助制造(CompterAidedManufacturing-CAM)狹義CAM:通常指數(shù)控程序的編制,包括刀具路線的規(guī)劃、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及后置處理和NC代碼生成。
廣義CAM:利用計(jì)算機(jī)輔助完成從毛坯到產(chǎn)品制造過程中的直接和間接的各種活動(dòng),包括:工藝準(zhǔn)備、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、物流過程的運(yùn)行控制、生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制等方面.其中工藝準(zhǔn)備包括:
計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)與制造、NC編程、計(jì)算機(jī)輔助工時(shí)定額和材料定額的編制等內(nèi)容;物流過程的運(yùn)行控制包括:
物料的加工、裝配、檢驗(yàn)、輸送、儲(chǔ)存等生產(chǎn)活動(dòng)。機(jī)械CAD/CAM系統(tǒng)的主要功能1.產(chǎn)品幾何建模產(chǎn)品幾何建模是CAD/CAM系統(tǒng)的核心功能,它為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造提供基本數(shù)據(jù),是后續(xù)工作的基礎(chǔ)。具備完善的實(shí)體造型和曲面造型、參數(shù)化特征造型功能,能夠構(gòu)造出各種規(guī)則形狀和自由曲面。UG軟件的產(chǎn)品建模功能顯示功能實(shí)體造型曲面造型特征造型裝配建模機(jī)械CAD/CAM系統(tǒng)的主要功能2.產(chǎn)品模型的工程分析處理運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析-對(duì)機(jī)構(gòu)位移、速度、加速度及受力狀況進(jìn)行分析,并直觀地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。有限元分析-對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變分析,進(jìn)行振動(dòng)、熱變形、溫度場(chǎng)分析,生成應(yīng)力分布圖、溫度場(chǎng)分布圖、位移變形曲線等圖形和文件;優(yōu)化設(shè)計(jì)-包括方案優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和工藝優(yōu)化機(jī)械CAD/CAM系統(tǒng)的主要功能運(yùn)動(dòng)仿真(Adams)建模的流體力學(xué)分析機(jī)械CAD/CAM系統(tǒng)的主要功能3.圖檔與設(shè)計(jì)文檔的生成自動(dòng)生成和修改二維圖形,包括基本圖元的生成、尺寸的標(biāo)注、圖形的編輯、顯示控制、技術(shù)條件標(biāo)注等功能,生成滿足實(shí)際生產(chǎn)需要、符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械工程圖。機(jī)械CAD/CAM系統(tǒng)的主要功能4.輔助制定工藝規(guī)程(CAPP)
CAPP是連接CAD與CAM的橋梁,能根據(jù)產(chǎn)品信息和制造工藝要求,自動(dòng)進(jìn)行加工方法、工藝路線、工藝參數(shù)和加工設(shè)備、刀具、卡具等規(guī)劃,生成工藝規(guī)程和工藝卡片,并被CAM系統(tǒng)接收后自動(dòng)生成NC控制代碼。5.NC自動(dòng)編程
根據(jù)CAD所建幾何模型,以及CAPP所制定的加工規(guī)程,選擇所需要的刀具和工藝參數(shù),確定走刀方式,自動(dòng)生成刀具軌跡,經(jīng)后置處理,生成具體機(jī)床的NC控制代碼。目前,CAD/CAM系統(tǒng)具備了3至5軸的聯(lián)動(dòng)加工的數(shù)控編程能力。機(jī)械CAD/CAM系統(tǒng)的主要功能6.加工過程仿真模擬虛擬數(shù)控加工過程,檢查NC代碼的正確性,檢查幾何干涉和物理碰撞,分析產(chǎn)品的可制造性,并預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能。7.工程數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因而CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)能提供有效的工程數(shù)據(jù)管理手段,支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造全過程的數(shù)據(jù)信息的流動(dòng)和處理。CAM模塊的工作流程CAD/CAM系統(tǒng)的工作流程圖產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求功能與方案設(shè)計(jì)建立產(chǎn)品模型工程分析不滿足要求修改滿足要求詳細(xì)設(shè)計(jì)制訂加工工藝數(shù)控編程N(yùn)C后處理方案設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)造型軟件系統(tǒng)有限元分析軟件優(yōu)化分析軟件可制造性分析軟件參數(shù)化建模CAPPNC自動(dòng)編程,仿真軟件,評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)不滿足要求滿足要求工程數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)件庫加工工藝參數(shù)工裝設(shè)備庫NC代碼庫二維零件圖其它CAM軟件CAD/CAM系統(tǒng)作業(yè)流程裝配過程仿真強(qiáng)度分析結(jié)構(gòu)分析管路設(shè)計(jì)計(jì)算流體力學(xué)虛擬風(fēng)洞裝配過程仿真CAMCAD/CAM系統(tǒng)的硬件和軟件CAD/CAM系統(tǒng)組成硬件軟件計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)輸入設(shè)備輸出設(shè)備存儲(chǔ)器生產(chǎn)裝備數(shù)控設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、搬運(yùn)設(shè)備、機(jī)器人鍵盤、鼠標(biāo)、數(shù)字化儀、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)顯示器、繪圖機(jī)、打印機(jī)MIPS,MFOLPS,主頻,字長(zhǎng),多CPU磁帶、磁盤、光盤快速成型設(shè)備
系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用型軟件CAD/CAM的硬件系統(tǒng)數(shù)字化儀掃描儀CAD/CAM的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)主機(jī):中小型計(jì)算機(jī):由于大型復(fù)雜設(shè)計(jì)計(jì)算和分析;工程工作站:具有強(qiáng)大的圖形處理、高速計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)通信能力;微型計(jì)算機(jī):性能價(jià)格比高,軟件豐富,操作容易,是CAD/CAM主流機(jī)型。輸入裝置:鍵盤鼠標(biāo):最典型常用的輸入裝置;數(shù)字化儀:通過電磁感應(yīng)原理進(jìn)行圖形坐標(biāo)點(diǎn)輸入;圖形掃描儀:能快速完成圖形信息的輸入,生成位圖信息,經(jīng)矢量化處理將位圖轉(zhuǎn)換為矢量化圖形;數(shù)碼相機(jī):將光學(xué)真實(shí)圖象轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖象;CAD/CAM的硬件系統(tǒng)輸出裝置圖形顯示器:最基本的輸出裝置,由圖形卡支持;打印機(jī):有針式、噴墨、激光打印機(jī)之分;自動(dòng)繪圖儀:有筆式繪圖儀、噴墨繪圖儀,有滾筒繪圖儀、平板繪圖儀之分。存儲(chǔ)器:內(nèi)存儲(chǔ)器:存儲(chǔ)當(dāng)前所需的數(shù)據(jù)和程序,半導(dǎo)體材料,訪問速度快,成本高,存儲(chǔ)量有限,存儲(chǔ)信息掉電丟失;外存儲(chǔ)器:存儲(chǔ)CPU暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)和程序,存儲(chǔ)量大,能長(zhǎng)期保存。有軟盤、硬盤、光盤、USB之分。CAD/CAM的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)支撐軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件單一功能型支撐軟件只提供CAD/CAM系統(tǒng)中某些典型過程的功能。交互式繪圖軟件、三維設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)工程分析計(jì)算、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)專用軟件(可以由用戶自行開發(fā))綜合集成型CAD/CAM支撐軟件提供了設(shè)計(jì)、分析、造型、數(shù)控編程及加工控制等多種模塊,功能比較完備。CAD部分:幾何造型、工程繪圖、裝配規(guī)劃CAE部分:有限元分析、運(yùn)動(dòng)分析、優(yōu)化CAM部分:NC編程模塊、測(cè)量規(guī)劃CAD/CAM的軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件
與計(jì)算機(jī)硬件直接關(guān)聯(lián)的軟件,具有公用性、基礎(chǔ)性的特點(diǎn)。主要包括操作系統(tǒng)與編譯系統(tǒng)。操作系統(tǒng)是對(duì)外設(shè)、內(nèi)存、中斷、文件等管理。編譯系統(tǒng)作用是將高級(jí)語言編寫的程序翻譯成計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的機(jī)器指令。CAD/CAM的軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng):計(jì)算機(jī)軟件核心,有CPU管理、內(nèi)存管理、
I/O管理、文件管理等功能,常用操作統(tǒng)有DOS、Windows、Unix等。語言編譯系統(tǒng):如Basic、C/C++、LISP等編譯系統(tǒng),是將高級(jí)語言轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)機(jī)器語言。圖形接口標(biāo)準(zhǔn):如GKS、PHIGS、GL/OpenGL等圖形接口標(biāo)準(zhǔn),獨(dú)立于硬件設(shè)備和各種不同的計(jì)算機(jī)語言。CAD/CAM的軟件系統(tǒng)支撐軟件:用戶共同需要開發(fā)的軟件圖形處理軟件基本圖形資源軟件:OpenGL(opengraphicslibrary)二維圖形繪制軟件:如AutoCAD、PICAD高華CAD開目CAD等。三維造型軟件:如MDT、Solidworks、Solidedge等。模擬仿真軟件運(yùn)動(dòng)仿真、成型仿真、加工仿真。如MasterCAM、SurfCAM等。工程分析與計(jì)算軟件常用數(shù)學(xué)方法程序庫:微分方程、線代方程、數(shù)值分析、差分等有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)分析、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析如ANSYSADAMS等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程軟件:未來的CAD使用環(huán)境。綜合集成支撐軟件:如I-DEAS、UGII、PRO/E、CATIA等,
具有CAD、CAE、CAM等綜合功能。CAD/CAM的軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件:在系統(tǒng)軟件和支撐軟件基礎(chǔ)上,針對(duì)某一具體應(yīng)用開發(fā)的軟件,如機(jī)床設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、汽車車身設(shè)計(jì)等CAD或CAE軟件系統(tǒng)。常用的CAD/CAM軟件Autodesk公司的AutoCADPTC公司的Pro/EngineerSiemens公司:UGNX(模具、數(shù)控、產(chǎn)品設(shè)計(jì))
I-DEAS(結(jié)構(gòu)、耐力、熱力分析)
SolidEdge(三維設(shè)計(jì))Dassault公司的CAITIA(裝配)Solidworks公司的
Solidworks北航海爾的CAXAANASY、ADAMSCAD/CAM系統(tǒng)的支撐技術(shù)計(jì)算機(jī)及圖形學(xué)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成組技術(shù)(CAPP)軟件工程技術(shù)、產(chǎn)品建模方法、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、信息集成等①能夠在計(jì)算機(jī)之間快速地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞;②共享網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)資源,包括如大容量磁盤存儲(chǔ)設(shè)備、繪圖機(jī)等硬件資源,如支撐軟件、數(shù)據(jù)庫等軟件資源;③網(wǎng)內(nèi)各計(jì)算機(jī)站點(diǎn)可互為后備,提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性④若干臺(tái)計(jì)算機(jī)可以完成一項(xiàng)CAD/CAM任務(wù),進(jìn)行協(xié)同作業(yè)。利用產(chǎn)品零件之間的相似形,將零件分類成組,然后根據(jù)每組零件所擁有的相似特征,為其同組零件找出相對(duì)統(tǒng)一的最佳方案,從而節(jié)約時(shí)間和精力以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益
CAD/CAM系統(tǒng)的支撐技術(shù)工程分析技術(shù)仿真技術(shù)有限元分析,機(jī)構(gòu)分析,可制造性分析,可回收性分析運(yùn)動(dòng)、裝配、加工仿真,虛擬現(xiàn)實(shí),快速成型21世紀(jì)制造業(yè)(CAx)的特點(diǎn)產(chǎn)品周期縮短
20世紀(jì)50年代”規(guī)模效益第一“,經(jīng)過70-80年代的”價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)第一“和”質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)第一“,發(fā)展到現(xiàn)在的”市場(chǎng)速度第一“。提高市場(chǎng)占有率
在Time、quality、cost、service、enviroment的目標(biāo)下加強(qiáng)創(chuàng)新能力。柔性更加提高
企業(yè)僅要具備技術(shù)上的柔性,還要具備管理上、人員組織上的柔性。生命周期內(nèi)的質(zhì)量保證所謂產(chǎn)品生命周期(productlifecycle),是指產(chǎn)品從進(jìn)入市場(chǎng)開始,直到最終退出市場(chǎng)為止所經(jīng)歷的市場(chǎng)生命循環(huán)過程。
21世紀(jì)制造業(yè)(CAx)的特點(diǎn)企業(yè)的組織形式發(fā)生變化
組織形式:跨地區(qū)、跨國(guó)家的虛擬公司或動(dòng)態(tài)聯(lián)盟。生產(chǎn)過程更加精良人員素質(zhì)更加提高智能化程度更高更加注重環(huán)境問題分布、并行、集成共存21世紀(jì)制造業(yè)的四個(gè)關(guān)鍵詞:
技術(shù)、管理、人和環(huán)境CAD/CAM的熱點(diǎn)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)1.CAD/CAM集成技術(shù)2.計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)-網(wǎng)絡(luò)化3.智能CAD/CAM技術(shù)-智能化專家系統(tǒng)4.與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的集成-可視化5.并行工程6.快速原型技術(shù)7.計(jì)算機(jī)安全計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)CIMS的由來的原因:
20世紀(jì)70年代以來,隨著電子信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展以及各種先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)步,制造系統(tǒng)中許多以自動(dòng)化為特征的單元技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。如CAD、CAPP、CAM、工業(yè)機(jī)器人、FMS等單元技術(shù)的應(yīng)用,為企業(yè)帶來顯著效益。然而,人們同時(shí)發(fā)現(xiàn),如果局部發(fā)展這些自動(dòng)化單元技術(shù),會(huì)產(chǎn)生“自動(dòng)化孤島”現(xiàn)象?!白詣?dòng)化孤島”具有較大封閉性,相互之間難以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與共享,從而降低系統(tǒng)運(yùn)行的整體效率,甚至造成資源浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)自動(dòng)化孤島現(xiàn)象自動(dòng)化單元如果能夠?qū)崿F(xiàn)信息集成,則各種生產(chǎn)要素之間的配置會(huì)得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮,各種資源浪費(fèi)可以減少,從而獲得更好的整體效益。這正是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)CIMS:ComputerIntegratedManufacturingSystem,通過信息技術(shù)對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行全局優(yōu)化。1974年由美國(guó)的約瑟夫哈林博士提出來的,其基本思想是:企業(yè)的各種經(jīng)營(yíng)活動(dòng)(即從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)銷售到售后服務(wù))是不可分割的,要統(tǒng)一考慮。整個(gè)生產(chǎn)制造過程實(shí)質(zhì)上是信息采集、傳遞和加工處理的過程計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)CIM的概念是一種組織、管理、企業(yè)生產(chǎn)的新哲理,它借助計(jì)算機(jī)軟硬件,綜合應(yīng)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù),將企業(yè)生產(chǎn)全部過程中有關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理三要素及其信息流與物質(zhì)流有機(jī)地集成并優(yōu)化運(yùn)行,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量、低成本、短交貨期,提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的應(yīng)變能力和綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。
CIM:是一種思想、模式、哲理,強(qiáng)調(diào)企業(yè)信息集成。CIMS:基于CIM哲理的一種工程集成系統(tǒng),是一種新型制造模式。CIMS核心:是將企業(yè)內(nèi)的人和組織、經(jīng)營(yíng)管理和技術(shù)三要素之間的集成,以保證企業(yè)內(nèi)的工作流、物質(zhì)流和信息流暢通無阻。
計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)CIMS的組成:人、經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)CIMS三要素關(guān)系:經(jīng)營(yíng)管理與技術(shù):技術(shù)支持企業(yè)達(dá)到預(yù)期的經(jīng)營(yíng)目標(biāo);人與技術(shù):技術(shù)支持各類人員互相配合、協(xié)調(diào)一致工作;人與經(jīng)營(yíng)管理:人員素質(zhì)提高支持企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理;統(tǒng)一管理最終實(shí)現(xiàn)人、經(jīng)營(yíng)管理和技術(shù)之間的集成優(yōu)化運(yùn)行集成技術(shù)-信息集成、過程集成、企業(yè)集成集成技術(shù)的目標(biāo):************……..………轉(zhuǎn)換中間文件工藝規(guī)劃NC代碼CAD系統(tǒng)(廠家A)CAM系統(tǒng)(廠家C)CAPP系統(tǒng)(廠家B)集成技術(shù)問題:現(xiàn)有的商品化CAD、CAPP、CAM系統(tǒng)相互獨(dú)立一個(gè)企業(yè)購買多個(gè)軟件公司的產(chǎn)品。各系統(tǒng)難以溝通,交流困難系統(tǒng)A系統(tǒng)B系統(tǒng)CCAPPCAMCAFDCAT標(biāo)準(zhǔn)文件“STANDARD”建立轉(zhuǎn)換規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)集成技術(shù)(一)信息集成(80年代)
CIMS技術(shù)的核心----針對(duì)設(shè)計(jì)、加工、制造及管理中的大量信息孤島,解決信息正確、高效的共享和交換。通過信息集成將各自動(dòng)化單項(xiàng)技術(shù)集成起來,解決T、Q、C、S。設(shè)計(jì)系統(tǒng)信息集成:CAD/CAPP/CAM/加工制造/管理信息集成。關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品建模
特征建模、STEP、面向全生命周期的數(shù)據(jù)交換問題工程數(shù)據(jù)管理問題
邏輯上集中、物理上分布、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問集成技術(shù)(二)過程集成(90年代)
CE的核心:信息集成+過程集成串行過程->并行過程,設(shè)計(jì)時(shí)就考慮可裝配性、可制造性、可靠性和成本等因數(shù)。關(guān)鍵:支持開發(fā)過程的重構(gòu)和建模;實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境;提供功能集成、信息集成支持并行設(shè)計(jì)的CAX和DFX工具。集成技術(shù)(三)企業(yè)集成:傳統(tǒng)企業(yè):“小而全”、“大而全”;“兩頭小,中間大”現(xiàn)代企業(yè):必須面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)、全球制造的新形勢(shì),充分利用全球的制造資源(包括智力資源),更快、更好、更省地響應(yīng)市場(chǎng)
針對(duì)某一特定產(chǎn)品,建立企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟(即所謂虛擬企業(yè),VirtualEnterprise),提倡“扁平式”企業(yè)兩頭大:即強(qiáng)大的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)能力和強(qiáng)大的市場(chǎng)開拓能力
中間?。褐讣庸ぶ圃斓脑O(shè)備能力可以小,多數(shù)零部件可以靠協(xié)作解決
以虛擬制造、敏捷制造為代表產(chǎn)品不再適應(yīng)市場(chǎng),動(dòng)態(tài)聯(lián)盟解散CIMS的主要功能模塊四個(gè)功能分系統(tǒng),兩個(gè)支撐分系統(tǒng)組成
CIMS的主要功能模塊工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng)(CAx)制造自動(dòng)化分系統(tǒng)(MAS)MAS地位:
位于企業(yè)底層,是企業(yè)信息流和物料流的結(jié)合點(diǎn),是最終產(chǎn)生效益聚集地。MAS組成:機(jī)械加工系統(tǒng)-CNC、MC、FMC、FMS加工設(shè)備;物流系統(tǒng)—對(duì)工件和工具存儲(chǔ)、搬運(yùn)、裝卸等操作;控制系統(tǒng)-實(shí)現(xiàn)對(duì)加工設(shè)備和物流系統(tǒng)的控制;MAS目標(biāo):實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)柔性自動(dòng)化;實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低成本、短周期、高效率生產(chǎn);創(chuàng)造舒適安全勞動(dòng)環(huán)境。
CIMS的主要功能模塊管理信息分系統(tǒng)(MIS)MIS是CIMS的神經(jīng)中樞信息處理
包括信息的收集、傳輸、加工和查詢;事務(wù)管理
包括計(jì)劃管理、物料管理、生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理等;輔助決策
根據(jù)現(xiàn)有信息,利用數(shù)學(xué)分析手段預(yù)測(cè)未來,提供企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理決策。核心工具:制造資源計(jì)劃MRPII,將企業(yè)內(nèi)各個(gè)管理環(huán)節(jié)進(jìn)行集成,縮短生產(chǎn)周期、減少庫存、降低成本、提高企業(yè)市場(chǎng)應(yīng)變能力。CIMS的主要功能模塊質(zhì)量保證信息分系統(tǒng)(QIS)質(zhì)量計(jì)劃--建立質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),制定檢測(cè)計(jì)劃、檢測(cè)規(guī)程和規(guī)范;質(zhì)量檢測(cè)管理--包括進(jìn)出廠材料檢測(cè)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)管理,設(shè)計(jì)質(zhì)量指標(biāo)管理,生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)管理;質(zhì)量分析評(píng)價(jià)--對(duì)各類質(zhì)量問題進(jìn)行分析,評(píng)價(jià)各種影響因素,查明主要原因。質(zhì)量信息綜合與控制--報(bào)表生成,質(zhì)量綜合查詢,采取各種質(zhì)量控制措施。CIMS的主要功能模塊數(shù)據(jù)據(jù)管理系統(tǒng)對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和調(diào)用,滿足各分系統(tǒng)信息的交換和共享。數(shù)據(jù)的分布:采用分布式異型數(shù)據(jù)庫技術(shù),通過互連網(wǎng)絡(luò)體系,完成全局?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)用和分布式事務(wù)處理。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)類型:工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形數(shù)據(jù)和非圖形數(shù)據(jù)處理。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)是CIMS信息集成工具,常用局域網(wǎng),對(duì)地理范圍大的企業(yè),可通過遠(yuǎn)程網(wǎng)進(jìn)行互連,使CIMS同時(shí)兼有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)-網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)
CSCW是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、分布式理論和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及人機(jī)交互技術(shù)為基礎(chǔ)的,其理論宗旨是將處于同一設(shè)計(jì)任務(wù)中、分別承擔(dān)有一定設(shè)計(jì)任務(wù)的、時(shí)間上同步、空間上分布的,相互依賴的設(shè)計(jì)人員集中到一個(gè)系統(tǒng)中的理論。
CS(computersupported)是指借助于計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
CW(cooperativework)是指地域分散的一個(gè)群體共同協(xié)調(diào)與協(xié)作來完成一項(xiàng)任務(wù)。
CSCW為協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供整體框架和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的理論支持。計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)-網(wǎng)絡(luò)化用于支持設(shè)計(jì)群體成員交流設(shè)計(jì)思想、討論設(shè)計(jì)結(jié)果、發(fā)現(xiàn)成員間接口的矛盾和沖突,及時(shí)地加以協(xié)調(diào)和解決,減少以至避免設(shè)計(jì)的反復(fù),從而進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量。協(xié)同設(shè)計(jì)涉及的關(guān)鍵技術(shù):協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)等計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)-網(wǎng)絡(luò)化敏捷制造敏捷制造的基本內(nèi)涵敏捷制造是在具有創(chuàng)新精神的組織和管理結(jié)構(gòu)、先進(jìn)制造技術(shù)(以信息技術(shù)和柔性智能技術(shù)為主導(dǎo))、有技術(shù)有知識(shí)的管理人員三大類資源支柱支撐下得以實(shí)施的,也就是將柔性生產(chǎn)技術(shù)、有技術(shù)有知識(shí)的勞動(dòng)力與能夠促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間合作的靈活管理集中在一起,通過所建立的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),對(duì)迅速改變的市場(chǎng)需求和市場(chǎng)進(jìn)度作出快速響應(yīng)。敏捷制造比起其它制造方式具有更靈敏、更快捷的反應(yīng)能力。
敏捷制造敏捷制造系統(tǒng)虛擬公司市場(chǎng)管理者與工人的創(chuàng)造力質(zhì)量柔性制造系統(tǒng)公司數(shù)據(jù)投資政策速度成本響應(yīng)柔性用戶國(guó)家工業(yè)網(wǎng)絡(luò)合作供應(yīng)廠商敏捷制造敏捷制造三要素敏捷制造的生產(chǎn)技術(shù)智能生產(chǎn)設(shè)備;快速開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng);柔性生產(chǎn)系統(tǒng);充分、及時(shí)、可靠的信息交換敏捷制造的管理技術(shù)虛擬企業(yè)模式;柔性組織形式敏捷制造的人力資源創(chuàng)造性、主動(dòng)性、可信賴、高素養(yǎng)敏捷制造敏捷制造關(guān)鍵技術(shù)一個(gè)跨企業(yè)、跨行業(yè)、跨地域的信息技術(shù)框架一個(gè)支持集成化產(chǎn)品過程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)模型和工作流控制系統(tǒng)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)和企業(yè)資源管理系統(tǒng)各類設(shè)備、工藝過程和車間調(diào)度的敏捷化敏捷制造敏捷制造的目的敏捷制造的目的可概括為:“將柔性生產(chǎn)技術(shù),有技術(shù)、有知識(shí)的勞動(dòng)力與能夠促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間合作的靈活管理(三要素)集成在一起,通過所建立的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),對(duì)迅速改變的市場(chǎng)需求和市場(chǎng)實(shí)際做出快速響應(yīng)”。智能CAD/CAM技術(shù)-智能化專家系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)-虛擬化產(chǎn)生:1989年,美國(guó)VPLResearch公司創(chuàng)始人JaronLanier)提出了"ViltualReality"虛擬現(xiàn)實(shí)的概念?!疤摂M”:"Viltual”說明,這個(gè)世界或環(huán)境是虛擬的,不是真實(shí)的。這個(gè)世界或環(huán)境是人工造成的,是存在于計(jì)算機(jī)內(nèi)部的。用戶應(yīng)該能夠“進(jìn)入”這個(gè)虛擬的環(huán)境中。所謂“進(jìn)入”這個(gè)虛擬的環(huán)境中。是指用戶以自然的方式和這個(gè)環(huán)境交互?!敖粨Q”:包括感知環(huán)境并干預(yù)環(huán)境,從而產(chǎn)生置身于相應(yīng)的真實(shí)環(huán)境中的虛幻感,沉侵感,身臨其境的感覺。 虛擬現(xiàn)實(shí)和虛擬環(huán)境系統(tǒng)包括包括:人類操縱者、人機(jī)接口和計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality-VR)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)生成的一種模擬現(xiàn)實(shí)的三維虛擬環(huán)境的技術(shù),通過數(shù)據(jù)頭盔(HeadMountedDisplay)、數(shù)據(jù)手套(DataGlove)、數(shù)據(jù)衣(DataSuit)等多種傳感設(shè)備構(gòu)造虛擬環(huán)境,向設(shè)計(jì)者提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然實(shí)時(shí)的感知。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征多感知性(Multi-Sensory)——所謂多感知是指除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知之外,還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運(yùn)動(dòng)感知,甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。沉浸感(Immersion)——指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。構(gòu)想性(Imagination)——強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間,可拓寬人類認(rèn)知范圍,不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境,也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。交互性(Interactivity)——指用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度(包括實(shí)時(shí)性)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)境建模技術(shù):應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成虛擬世界的基礎(chǔ)。跟蹤技術(shù):包括空間跟蹤技術(shù)、聲音跟蹤技術(shù)和視覺跟蹤與視點(diǎn)感應(yīng)技術(shù)等。虛物實(shí)化感受知技術(shù):確保用戶從虛擬環(huán)境中獲取同真實(shí)環(huán)境中一樣或相似的視覺、聽覺、力覺和觸覺等感官認(rèn)知的關(guān)鍵技術(shù)。高性能的計(jì)算處理技術(shù):包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理技術(shù);實(shí)時(shí)、逼真圖形圖像生成與顯示技術(shù);多種聲音的合成與聲音空間化技術(shù);分布式與并行計(jì)算以及高速遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。并行工程并行工程的概念:
1988年,美國(guó)防御分析研究院(IDA),提出并行工程的概念:并行工程是對(duì)產(chǎn)品及相關(guān)過程(包括制造過程和支持過程)進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化工作模式。這種工作模式力圖使開發(fā)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期的所有因素,包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶需求。注:支持過程——包括對(duì)制造過程的支持(原材料的獲取,中間產(chǎn)品的庫存,工藝過程設(shè)計(jì),生產(chǎn)計(jì)劃制定…)和使用過程的支持(產(chǎn)品銷售,使用維護(hù),售后服務(wù),產(chǎn)品報(bào)廢后的處理…)并行工程的含義并行工程是對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程進(jìn)行集成、并行地設(shè)計(jì)院的系統(tǒng)化工作模式。并行工程是一個(gè)關(guān)于設(shè)計(jì)過程的方法,它需要在設(shè)計(jì)中全面地考慮到相關(guān)過程的各種問題,但并非包括制造過程等其它過程。它要求所有設(shè)計(jì)工作要在生產(chǎn)開始前完成,并不是要求在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的同時(shí)就進(jìn)行生產(chǎn)。并行工程不是指同時(shí)或交錯(cuò)地完成設(shè)計(jì)和生產(chǎn)任務(wù),而是指對(duì)產(chǎn)品及其下游過程進(jìn)行并行設(shè)計(jì),不能隨意消除一個(gè)完整工程過程中現(xiàn)存的、順序的、向前傳遞信息的任一必要階段。并行工程是對(duì)設(shè)計(jì)過程的集成,是企業(yè)集成的一個(gè)側(cè)面,它企圖做到的是優(yōu)化設(shè)計(jì),依靠集成各學(xué)科專業(yè)人員的智慧做到設(shè)計(jì)一次成功。第二章CAD/CAM的支撐技術(shù)第一部分:CAD/CAM常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第二部分:數(shù)據(jù)管理技術(shù)第三部分:成組技術(shù)CAD/CAM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及相關(guān)概念數(shù)據(jù)數(shù)字、字符、圖形圖像、特殊符號(hào)等。是信息的具體表示形式。是計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別、存儲(chǔ)和處理的描述客觀事物的符號(hào)的集合。是計(jì)算機(jī)化的信息。數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)的基本單位,結(jié)點(diǎn)、記錄、表目等,由一個(gè)或一組數(shù)據(jù)項(xiàng)組成。數(shù)據(jù)元素可以是簡(jiǎn)單的,也可以是復(fù)雜的,它只是相對(duì)獨(dú)立的個(gè)體。數(shù)據(jù)項(xiàng)有獨(dú)立含義的數(shù)據(jù)最小單位,如域、字段等。CAD/CAM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)姓名學(xué)號(hào)性別出生年月專業(yè)特長(zhǎng)李紅011101女1983.4應(yīng)用數(shù)學(xué)舞蹈張強(qiáng)011102男1984.1應(yīng)用數(shù)學(xué)田徑····································數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)對(duì)象一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)項(xiàng)例:學(xué)生信息表CAD/CAM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義:指數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)間的關(guān)系。汽車車身底盤發(fā)動(dòng)機(jī)電器設(shè)備機(jī)體曲柄連桿機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)曲柄飛輪連桿活塞CAD/CAM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容:
討論計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的相互關(guān)系的表示及其組織形式數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系是什么?
——數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)及表示適宜采用什么樣的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)?
——數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)采用什么樣的操作實(shí)現(xiàn)算法效率更高?
——數(shù)據(jù)的處理和運(yùn)算CAD/CAM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)描述的是各個(gè)結(jié)點(diǎn)(或元素)之間的邏輯關(guān)系。主要分為:線性結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
是反映數(shù)據(jù)元素在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)方法(也稱為數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)),是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在存儲(chǔ)器里的實(shí)現(xiàn)。主要分為:順序存儲(chǔ)、鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)。CAD/CAM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算方法插入——往數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中添加新的元素更新——修改或替代數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中指定元素的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)(字段值)刪除——把指定的數(shù)據(jù)元素從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中去掉遍歷——在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各個(gè)元素中移動(dòng),或查看所有數(shù)據(jù)元素,即從第一個(gè)結(jié)點(diǎn)開始,依次訪問逐個(gè)結(jié)點(diǎn)(每個(gè)結(jié)點(diǎn)只能被訪問一次),以便進(jìn)行某種處理查找——在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中查找滿足一定條件的數(shù)據(jù)元素排序——在保持?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)不變的前提下,把元素按指定的順序重新排列。排序一般是建立在線性邏輯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。常用的數(shù)據(jù)管理技術(shù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)
PDM是一種管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程的技術(shù)。與產(chǎn)品相關(guān)的信息包括CAD/CAM文件、物料清單、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置、產(chǎn)品規(guī)范、電子文檔、產(chǎn)品定單、供應(yīng)商清單、存取權(quán)限、審批信息等;與產(chǎn)品相關(guān)的過程,即產(chǎn)品生產(chǎn)工作流程的定義與管理,包括任務(wù)分配與管理、工作流程、信息的審批和發(fā)放過程、加工工序、加工指南、產(chǎn)品的變更過程等,是為了解決大量工程圖樣、技術(shù)文擋管理的困境而出現(xiàn)的一項(xiàng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù),為企業(yè)提供了一種宏觀管理和控制所有與產(chǎn)品相關(guān)信息的機(jī)制。
常用的數(shù)據(jù)管理技術(shù)PDM的體系結(jié)構(gòu)常用的數(shù)據(jù)管理技術(shù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理更改管理工作流程CAD/CAMS電子數(shù)據(jù)倉庫管理圖紙/文檔加工數(shù)據(jù)更改單說明書主模型生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)成組技術(shù)復(fù)雜件相似件零件復(fù)雜程度零件出現(xiàn)頻數(shù)標(biāo)準(zhǔn)件20~25%70%5~10%機(jī)械產(chǎn)品中不同復(fù)雜程度零件分布規(guī)律成組技術(shù)一、成組技術(shù)的概念(GroupTechnology簡(jiǎn)稱GT)充分利用事物之間的相似性,將許多具有相似信息的對(duì)象歸并、成組,并用大致相同的方法來解決這一組對(duì)象的生產(chǎn)技術(shù)問題,這樣就可以發(fā)揮規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的目的,該技術(shù)統(tǒng)稱為成組技術(shù)。結(jié)構(gòu)相似零件組工藝相似零件組成組技術(shù)相似性標(biāo)識(shí):根據(jù)具體領(lǐng)域的應(yīng)用需求,選擇和確定分析對(duì)象的相似性特征,并用一定的方法和手段對(duì)此進(jìn)行描述和標(biāo)識(shí)。零件的分類編碼系統(tǒng)就是對(duì)零件相似性特征的識(shí)別工具。相似性開發(fā):根據(jù)應(yīng)用的目的確定對(duì)象的分組準(zhǔn)則,把零件分類成組,建立相似性零件族和典型零件,通過典型零件進(jìn)行方案的選擇和設(shè)計(jì)。相似性應(yīng)用:對(duì)于設(shè)計(jì)而言,可將結(jié)構(gòu)形狀相似的零件歸并為一個(gè)設(shè)計(jì)族,新零件設(shè)計(jì)時(shí),僅需修改該族的典型零件來實(shí)現(xiàn);對(duì)于加工來說,可根據(jù)零件幾何形狀和加工工藝過程的相似性構(gòu)造一個(gè)個(gè)零件工藝族,對(duì)這些不同的零件工藝族組建相應(yīng)的加工單元進(jìn)行加工、裝配,組織生產(chǎn)。成組技術(shù)二、零件的分類編碼系統(tǒng)
零件編碼就是用數(shù)字表示零件的形狀特征,代表零件特征的每一個(gè)數(shù)字碼稱為特征碼。零件分類編碼系統(tǒng)德國(guó)OPITZ、荷蘭MICLASS、日本KK-3、中國(guó)JLBM-1零件分類編碼系統(tǒng)類型面向零件設(shè)計(jì)特征的分類編碼系統(tǒng)面向零件制造特征的分類編碼系統(tǒng)面向零件設(shè)計(jì)和制造特征的分類編碼系統(tǒng)成組技術(shù)零件分類編碼的要求1.每項(xiàng)特征代碼應(yīng)有明確的含義2.系統(tǒng)的特征容量與特征項(xiàng)目足夠3.系統(tǒng)所描述的特征應(yīng)具有永久性4.能滿足企業(yè)各有關(guān)部門的要求5.結(jié)構(gòu)緊湊,便于掌握使用零件編碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.確定使用范圍2.統(tǒng)計(jì)零件特征3.確定結(jié)構(gòu)方案4.現(xiàn)場(chǎng)試用和修改定形成組技術(shù)0L/D<0.510.5<L/D<32L/D>33L/D<2帶變異4L/D>2帶變異5特殊件6板狀零件7桿狀零件8塊狀零件9特殊件回轉(zhuǎn)體類零件非回轉(zhuǎn)體類零件01?9外部形狀0?9主形狀0?9主形狀01?9內(nèi)部形狀0?9回轉(zhuǎn)加工0?9主要孔01?9平面加工0?9平面加工0?9平面加工01?9輔助加工0?9輔助加工0?9輔助加工主要尺寸材料及熱處理毛坯原始形狀精度IIIIIIVIIIIVVVIIVIIX零件類別碼形狀及加工碼輔助碼成組技術(shù)成組技術(shù)名稱類別粗分類0123456789回轉(zhuǎn)類零件非回轉(zhuǎn)類零件輪盤類環(huán)套類銷桿軸齒輪類異形件專用件桿條類板塊類座架類箱體類名稱類別細(xì)分類0123456789盤蓋防護(hù)蓋法蘭盤帶輪手輪離合器分度盤滾輪活塞其它回轉(zhuǎn)類零件的形狀及加工碼外部形狀加工基本形狀功能要素內(nèi)部形狀加工基本形狀功能要素平面曲面加工外平面內(nèi)平面輔助孔成形刻線輔助碼材料毛坯原始形狀熱處理主要尺寸精度直徑或?qū)挾乳L(zhǎng)度非回轉(zhuǎn)類零件形狀及加工碼成組技術(shù)成組技術(shù)三、GT-CAD概念:根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的相似性,將產(chǎn)品劃分為零件族,針對(duì)每一零件族的特點(diǎn)編制相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件,這種將成組技術(shù)和CAD技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)造的CAD系統(tǒng)被稱為GT-CAD系統(tǒng)。開發(fā)過程:
針對(duì)具體的企業(yè)或產(chǎn)品,將零件按其形狀、材料、功能特征相似性分類成組,形成設(shè)計(jì)零件族。對(duì)于每一族零件根據(jù)其結(jié)構(gòu)和形狀特征,歸納出一個(gè)“典型零件”。將各個(gè)零件族的典型零件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和參數(shù)化處理,建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫和參數(shù)化圖形庫,從而開發(fā)出針對(duì)典型零件的GT-CAD系統(tǒng)。應(yīng)用過程:輸入零件總體信息;自動(dòng)或交互生成GT編碼;確定零件族;調(diào)出典型零件修改;輸出設(shè)計(jì)結(jié)果。設(shè)計(jì)資料的程序處理在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員經(jīng)常需要從各種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、工程規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等資料中查取有關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。例如鍵的公稱尺寸、齒輪齒形系數(shù)、效率曲線、應(yīng)力集中系數(shù)、三角帶選型圖、齒輪模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列等。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,為方便設(shè)計(jì)工作,這些設(shè)計(jì)資料常常是以數(shù)表及圖線的形式提供。而采用CAD設(shè)計(jì)時(shí),這些設(shè)計(jì)資料必須以程序可調(diào)用或計(jì)算機(jī)可進(jìn)行檢索查詢的形式提供。因此,需要經(jīng)過適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚怼TO(shè)計(jì)資料的程序處理設(shè)計(jì)資料的處理方法程序化:采取編程的方法對(duì)數(shù)表及圖線進(jìn)行處理。采用數(shù)組變量預(yù)先將數(shù)表及圖線存儲(chǔ)在程序中,用查表、插值的方法檢索所需數(shù)據(jù)。將數(shù)表及圖線擬合成公式編入程序,由程序計(jì)算獲取需數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)庫管理設(shè)計(jì)資料
先將工程手冊(cè)中的數(shù)據(jù)或線圖離散化為數(shù)據(jù),再按規(guī)定的格式存放在數(shù)據(jù)庫中,然后由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理。設(shè)計(jì)資料的程序處理數(shù)據(jù)表格幾何圖形曲線圖表設(shè)計(jì)資料的程序處理數(shù)據(jù)表格的處理數(shù)表本來就有精確的理論計(jì)算公式或經(jīng)驗(yàn)公式,可以直接采用原來的理論計(jì)算公式或經(jīng)驗(yàn)公式編制計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)的程序。數(shù)表中的數(shù)據(jù)彼此之間不存在一定的函數(shù)關(guān)系或是由實(shí)驗(yàn)獲得的??刹捎脭?shù)組形式,結(jié)合插值進(jìn)行查??;也可以求其經(jīng)驗(yàn)公式,然后編制成計(jì)算程序進(jìn)行處理。線圖的程序處理線圖所表示的各參數(shù)之間本來就有計(jì)算公式,只是由于計(jì)算公式復(fù)雜,為便于手工計(jì)算將公式繪成圖的,在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算中,應(yīng)直接應(yīng)用原來的公式。線圖所示示的各參數(shù)之間沒有計(jì)算公式,可從曲線中讀取自變量和應(yīng)變量,布成數(shù)表,然后按處理數(shù)表的方法處理。用曲線擬合的方法求線圖的經(jīng)驗(yàn)公式,再將公式編入程序。復(fù)雜的線圖具體情況具體處理。設(shè)計(jì)資料的程序處理建立經(jīng)驗(yàn)公式的優(yōu)點(diǎn):只存公式不存數(shù)據(jù)——節(jié)省內(nèi)存,提高速度可以處理定義域內(nèi)的一切數(shù)據(jù)處理方法:數(shù)值分析方法函數(shù)插值
線性插值拋物線插值。。。曲線擬合最小二乘法擬合樣條擬合插值方法:已知列表函數(shù)xx1,x2,x3,,…..,xnyy1,y2,y3,,….,yn求:xi<x<xi+1y=?函數(shù)插值與曲線擬合的不同插值函數(shù)通過型值點(diǎn)擬合曲線不一定通過型值點(diǎn)設(shè)計(jì)資料的程序處理線性插值原理:公式對(duì)稱形式的公式:xi
yixi+1
yi+1xi<x<xi+1y=
?xix
xi+1yiyi+1yg(x)誤差設(shè)計(jì)資料的程序處理公式:xi-1
yi-1xi
yixi+1
yi+1xi<x<xi+1y=?問題:已知:x2<x<x3,選1-2-3三個(gè)點(diǎn)還是2-3-4構(gòu)造拋物線?xx1,x2,x3,x4,….,xnyy1,y2,y3,y4,….,yn原理:需要3點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)資料的程序處理若|x-xj-1|<=|x-xj|,即x靠近xj-1點(diǎn),則選:xj-2、xj-1、xj三點(diǎn);若|x-xj-1|>|x-xj|,即x靠近xj點(diǎn),則選:xj-1、xj、
xj+1三點(diǎn);若x1<x<x2,即x靠近表頭,則選:x1、x2、x3三點(diǎn);若xn-1<x<xn,即x靠近表尾,則選:xn-2、xn-1、xn三點(diǎn);設(shè)插值點(diǎn)x,且有xj-1<x<xj,(j=3,4,5…,n-1)xxj-1xj設(shè)計(jì)資料的程序處理拉格朗日插值
:需要n點(diǎn)數(shù)據(jù)提示:①還有多種插值方法;參考<數(shù)值分析>②并不是插值點(diǎn)越多,結(jié)果越精確!通常采用低次插值。
設(shè)計(jì)資料的程序處理插值法的缺點(diǎn)插值函數(shù)嚴(yán)格通過列表函數(shù)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn),而這些結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)往往通過試驗(yàn)所得,不可避免的帶有試驗(yàn)誤差,這樣得到的插值公式復(fù)印了原有的結(jié)點(diǎn)誤差仍需將各結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)存貯在計(jì)算機(jī)內(nèi),占用存貯空間。函數(shù)擬合:用一個(gè)函數(shù)來表示數(shù)表。最常用的參數(shù)確定方法為最小二乘法,其處理步驟為:在坐標(biāo)紙上標(biāo)出列表函數(shù)各結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù),并根據(jù)其趨勢(shì)繪出大致的曲線;根據(jù)曲線確定近似的擬合函數(shù)類型,擬合函數(shù)可為代數(shù)多項(xiàng)式、對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等;用最小二乘法原理確定函數(shù)中的待定系數(shù)。計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)圖形變換計(jì)算機(jī)輔助繪圖曲線與曲面計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)為什么要進(jìn)行圖形變換?屏幕是很小的,圖形是很大的。屏幕是靜止的,要求是動(dòng)態(tài)的。屏幕是平面的,對(duì)象是立體的。解決觀察全局與局部的矛盾解決動(dòng)態(tài)與靜止的矛盾解決立體與平面的矛盾什么叫圖形繪制?研究畫得好方法研究使用方便、高效的方法曲線與曲面用途?直線是基本的,曲線是必須的曲線是手段,曲面是目的。計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)圖形變換窗口—視區(qū)變換二維圖形幾何變換齊次坐標(biāo)平移變換比例變換旋轉(zhuǎn)變換對(duì)稱變換錯(cuò)切變換復(fù)合變換三維圖形的幾何變換圖形變換二、二維圖形的幾何變換1、工程圖形的齊次坐標(biāo)矩陣表示
將(x,y)擴(kuò)充為(x,y,1)實(shí)際上是由二維向量變?yōu)槿S向量。這種用三維向量表示二維向量的方法叫做齊次坐標(biāo)法。進(jìn)一步推廣,用n+1維向量表示n維向量的方法稱之為齊次坐標(biāo)法。所謂齊次坐標(biāo)就是用n+1維向量表示n維向量得到的坐標(biāo)。對(duì)齊次坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)變換稱為齊次變換,相應(yīng)的變換矩陣稱為齊次變換矩陣。設(shè)三維空間點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y,z),它是唯一的。若用齊次坐標(biāo)表示時(shí),則為(hx,hy,hz,h),且不唯一。圖形變換幾何圖形可應(yīng)用齊次坐標(biāo)矩陣進(jìn)行表示二維點(diǎn)的矩陣表示:134三維點(diǎn)的矩陣表示:圖形變換齊次坐標(biāo)的特點(diǎn)當(dāng)w=0時(shí),齊次坐標(biāo)可用來表示無窮遠(yuǎn)的點(diǎn)將圖形處理中的各種變換用統(tǒng)一的方式來處理如二維圖形變換矩陣的一般表達(dá)式:圖形變換變換矩陣的基本概念設(shè)一個(gè)幾何圖形為A,對(duì)該圖形施行某種變換后得到的新圖形為B,即:B=AT,則稱T為變換矩陣。幾何圖形齊次坐標(biāo)表示的,決定圖形位置的矩陣變換矩陣是一個(gè)矩陣!各種變換形式相同,只是矩陣中的元素內(nèi)容不同二維圖形變換T矩陣為3x3階矩陣三維圖形變換矩陣T則為4x4階矩陣圖形的主要工作就是求解變換矩陣變換形式二維圖形變換三維圖形變換投影變換透視變換圖形變換平移變換:將圖形整體從一個(gè)位置移到另一個(gè)位置lm=100m0l0111y’x’1yx1y+mx+l=圖形變換比例變換將圖形中各點(diǎn)相對(duì)于某一參考點(diǎn)的距離按同一比例縮放注意:a=d=1,恒等變換
a=d/=1,以原點(diǎn)為中心的等比例變換,圖形相似!
a/=d,圖形在x,y方向以不同比例變換,圖形不相似。圖形變換旋轉(zhuǎn)變換將圖形中繞某一參考點(diǎn)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度繞任意點(diǎn)旋轉(zhuǎn)?圖形變換對(duì)字母T進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換(旋轉(zhuǎn)60°)圖形變換對(duì)稱變換將圖形中各點(diǎn)相對(duì)于某一對(duì)稱軸做鏡像圖形變換幾種特殊的對(duì)稱變換:當(dāng)b=c=0,a=-1,d=1時(shí),有x’=-x,y’=y,產(chǎn)生與y軸對(duì)稱圖形;當(dāng)b=c=0,a=1,d=-1時(shí),有x’=x,y’=-y,產(chǎn)生與x軸對(duì)稱圖形;當(dāng)b=c=0,a=d=-1時(shí),有x’=-x,y’=-y,產(chǎn)生與原點(diǎn)對(duì)稱圖形;y軸對(duì)稱x軸對(duì)稱原點(diǎn)對(duì)稱圖形變換任意直線對(duì)稱?當(dāng)b=c=1,a=d=0時(shí),有x’=y,y’=x,產(chǎn)生與45°線對(duì)稱的圖形;當(dāng)b=c=-1,a=d=0時(shí),有x’=-y,y’=-x,產(chǎn)生與-45°線對(duì)稱的圖形。45度軸對(duì)稱-45度線對(duì)稱圖形變換錯(cuò)切變換將圖形沿某一方向線縮放,比例與該點(diǎn)相對(duì)于該方向線的距離值呈線性關(guān)系圖形變換①當(dāng)b=0,x’=x+cy,y’=y。此時(shí)圖形y坐標(biāo)不變,
當(dāng)c>0,圖形沿+x方向作錯(cuò)切位移;當(dāng)c<0,圖形沿-x方向作錯(cuò)切位移②當(dāng)c=0,x’=x,y’=bx+y。此時(shí)圖形x坐標(biāo)不變,當(dāng)b>0,圖形沿+y方向作錯(cuò)切位移;當(dāng)b<0,圖形沿-y方向作錯(cuò)切位移;
圖形變換二維變換矩陣的一般表達(dá)式可分為4個(gè)子矩陣
實(shí)現(xiàn)圖形的比例、對(duì)稱、錯(cuò)切、旋轉(zhuǎn)等基本幾何變換實(shí)現(xiàn)圖形的平移變換
實(shí)現(xiàn)圖形的透視變換
[s]實(shí)現(xiàn)圖形的全比例變換
圖形變換圖形變換圖形變換VisualLISP程序設(shè)計(jì)[教學(xué)重點(diǎn)]AutoLISP數(shù)據(jù)類型,程序結(jié)構(gòu),函數(shù)定義及自動(dòng)裝載,AutoLISP編程,程序調(diào)試,菜單與對(duì)話框的設(shè)計(jì),參數(shù)化編程等。本章是本課程的重中之重,也是本課程的難點(diǎn)。[基本要求]
通過本章的學(xué)習(xí),充分認(rèn)識(shí)VisualLISP語言在CAD技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用中的重要地位。在大量上機(jī)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,掌握常用的函數(shù),并了解LISP程序的特點(diǎn),掌握其基本編程方法。VisualLISP程序設(shè)計(jì)[教學(xué)內(nèi)容]AutoLISP(VisualLISP)簡(jiǎn)介AutoLISP的數(shù)據(jù)類型、表達(dá)式AutoLISP的內(nèi)部函數(shù)AutoLISP的參數(shù)化設(shè)計(jì)AutoLISP的二次開發(fā)技術(shù)AutoLISP的對(duì)話框設(shè)計(jì)技術(shù)VisualLISP程序設(shè)計(jì)二、數(shù)據(jù)類型符號(hào)(symbolic)字符串(string)表(list)文件描述(file)內(nèi)部函數(shù)(subroutine)選擇集(pickset)實(shí)體名(ename)VisualLISP程序設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)類型中最基本的結(jié)構(gòu)為表和原子(list&atom)以及符號(hào)表達(dá)式:symbolicexpression原子整型(INT):整型數(shù)即整數(shù)。整數(shù)由數(shù)字和正負(fù)號(hào)組成。正號(hào)可以省略,整數(shù)的寬度為32位。(SETQX25)X為整型實(shí)型(REAL):實(shí)型數(shù)是帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)。具有14位有效位數(shù)的精度,在LISP中不顯示??梢杂每茖W(xué)計(jì)算法表示。如0.12×109可以表示為0.12E9。(SETQX25.0)X為實(shí)型字符串(STRING):又稱為字符常數(shù),它是由雙引號(hào)括起來的字符序列。字符串中字母的大小寫和空格符都是有意義的。字符串中的長(zhǎng)度不包括雙引號(hào)。例如:“Thisisastring”(SETQX“25.0”)X為字符串VisualLISP程序設(shè)計(jì)符號(hào):符號(hào)也稱為原子,在LISP語言中,符號(hào)原子可以是除下列字符以外的任何可打印字符。()用作表的定義。
.用作點(diǎn)對(duì)。例(5.6)‘用作quote函數(shù)的簡(jiǎn)寫?!坝米髯址?shù)的界定符。
;用作程序的注釋標(biāo)志。VisualLISP程序設(shè)計(jì)關(guān)于符號(hào)原子還有如下規(guī)定:符號(hào)原子之間的空格起分隔原子的作用,且多個(gè)空格與一個(gè)空格的作用等效。符號(hào)原子的大小寫是等效的。盡管符號(hào)原子之間的長(zhǎng)度不受限制,但盡量不要使用起過6個(gè)字符的符號(hào)名,以節(jié)省有限的結(jié)點(diǎn)空間,提高程序運(yùn)行速度。在AutoLISP語言中,“約束”是指一對(duì)符號(hào)和值。當(dāng)將一個(gè)值賦給符號(hào)后,就說符號(hào)被約束到那個(gè)值。符號(hào)不能決定它所代表的信息的數(shù)據(jù)類型。如果一個(gè)符號(hào)原子從未被賦值,則其初始值自動(dòng)取為空(nil),且不占用內(nèi)存空間。AutoCAD提供了3個(gè)預(yù)定義變量:pi、T、nil。整型數(shù)、實(shí)型數(shù)、字符串和符號(hào)4種類型的數(shù)據(jù)統(tǒng)據(jù)原子,是AutoLISP語言中的最終數(shù)據(jù)。VisualLISP程序設(shè)計(jì)表(LIST)表是AutoLISP語言中廣泛應(yīng)用的一種數(shù)據(jù)類型,表是指放在一對(duì)相匹配的左右括號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)原子的有序集合。表中的每一個(gè)元素可以是任何類型的符號(hào)表達(dá)式。表中的元素之間一定要用空格隔開,元素與括號(hào)之間可以不用空格隔開。表有兩種類型分別為:標(biāo)準(zhǔn)表與引用表標(biāo)準(zhǔn)表:(函數(shù)名參數(shù)列表)引用表:(參數(shù)列表)VisualLISP程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表:它是AutoLISP程序的基本結(jié)構(gòu)形式,程序就是由標(biāo)準(zhǔn)表組成的。標(biāo)準(zhǔn)表是用于函數(shù)的調(diào)用,其中第一個(gè)元素必須是系統(tǒng)內(nèi)部函數(shù)或是用戶定義函數(shù),其它的元素為該函數(shù)的參數(shù)。例:(setqx25.0),setq為內(nèi)部賦值函數(shù),x、25.0為setq的參數(shù)引用表:第一元素不為函數(shù),它常作為數(shù)據(jù)處理。引用表的重要應(yīng)用是表示圖中點(diǎn)的坐標(biāo)。如:(20.030.5)點(diǎn)對(duì)dottedpair
點(diǎn)對(duì)也是一種表,有兩元素,中間為圓點(diǎn)“.”,且圓點(diǎn)與元素之間須空格分開。例:(A.B);(x.(B.(y.z)))點(diǎn)對(duì)常用于構(gòu)造連接表。VisualLISP程序設(shè)計(jì)三、程序結(jié)構(gòu):由一系列的標(biāo)準(zhǔn)表組成。前綴表示法“中綴表示法”X=25.0
“前綴表示法”(SETQX25.0)程序結(jié)構(gòu)組最里層的表先被求值結(jié)果作為外層表的參數(shù),頂層元素的求值結(jié)果作為返回值。例:文件名為pq.lsp的AutoLISP文件由以下程序組成:
(setqx25.0);x=25.0(setqy12.0);y=12.0(+(*xy)x);xy+x=325VisualLISP程序設(shè)計(jì)1.(defunfun(x)(cond((>x0)1)((=x0)2)((<x0)0)))
2.(defunfun(x)
(cond((>x0)1)
((=x0)2)
((<x0)0)
)
)VisualLISP程序設(shè)計(jì)四、書寫格式:AutoLISP語言的一切成份都是函數(shù),所有函數(shù)以表結(jié)構(gòu)形式存在,所以所有括號(hào)需要左右匹配。函數(shù)必須放在表中第一個(gè)元素位置,表中的函數(shù)與參數(shù)、參數(shù)與參數(shù)之間至少要一個(gè)空格。大小寫不敏感。一個(gè)表可占多行,也可一行寫多個(gè)表。如:(setqx25.0)(setqy12.2)(+(*xy)x)注釋:(;)后面的內(nèi)容不執(zhí)行。存儲(chǔ)文件的擴(kuò)展名為:.lsp文本和ASCII來表達(dá)。VisualLISP程序設(shè)計(jì)五、內(nèi)部函數(shù)的調(diào)用方法確定函數(shù)的功能:函數(shù)名,參數(shù)個(gè)數(shù),參數(shù)類型確定函數(shù)的格式求值情況:哪些參數(shù)要求值,哪些參數(shù)不求值。返回結(jié)果:是什么類型,代表什么含義。VisualLISP程序設(shè)計(jì)七、LISP程序的執(zhí)行過程對(duì)于很短的AutoLISP程序,可直接在AutoCAD環(huán)境中的Command提示符下輸入即可。返回結(jié)果顯示在文本屏幕上(F2鍵切換)。一般AutoLISP應(yīng)用程序,需要采用文本編輯器進(jìn)行編輯,如DOS下的Edit、Windows下的Notepad和WPS6.0主菜單中的N編輯非文書文件。編輯好的lsp程序,當(dāng)回到AutoCAD環(huán)境下,用load函數(shù)裝載后便可以執(zhí)行,或用工具下拉菜單中的程序調(diào)入。VisualLISP程序設(shè)計(jì)例子:在Notepad下編輯下列l(wèi)isp程序:(Print"\nPleaseusecommand:TESTLISP\n")(Defunc:TESTLISP()(Alert"AutoLISPTestFunction!"))載入過程:將上述程序保存為:c:\ACADR14\t1.lsp在command:下鍵入:(load"c:\\ACADR14\\t1.lsp")按回車鍵后,即執(zhí)行最后一個(gè)defun函數(shù)定義的函數(shù)名:Pleaseusecommand:TESTLISPc:TESTLISP執(zhí)行過程:在command下鍵入:(c:TESTLISP)或TESTLISP即可,屏幕出現(xiàn)警告對(duì)話框。VisualLISP程序設(shè)計(jì)AutoLISP內(nèi)部函數(shù)一、賦值函數(shù)(setq符號(hào)表達(dá)式[符號(hào)表達(dá)式]…)
將一個(gè)或多個(gè)符號(hào)設(shè)置為相應(yīng)的表達(dá)式的值。返回最后一個(gè)表達(dá)式的值。二、數(shù)值運(yùn)算函數(shù)(+<數(shù)><數(shù)>…)返回所有數(shù)總和,如(+34)返回7。(-<數(shù)><數(shù)>…)返加第一個(gè)數(shù)與后面幾個(gè)數(shù)的和的差。(*<數(shù)><數(shù)>…)(/<數(shù)><數(shù)>…)(1+<數(shù)>)(1-<數(shù)>)VisualLISP程序設(shè)計(jì)(abs<數(shù)>)返回?cái)?shù)的絕對(duì)值。(sin<角度>);(cos<數(shù)>)正弦函數(shù)(余弦函數(shù)),角度用弧度表示。(atan<數(shù)1>[<數(shù)2>])若無數(shù)2則返回?cái)?shù)1的反正切弧度,若提供兩個(gè)數(shù)則返回?cái)?shù)1與數(shù)2商的反正切值,若數(shù)2為零時(shí),返回±π/2,返回值的符號(hào)由數(shù)1決定。(gcd<數(shù)1><數(shù)2>)
求數(shù)1和數(shù)2兩個(gè)整數(shù)的最大公約數(shù)。(sqrt<數(shù)>)求平方根,返回實(shí)型數(shù)VisualLISP程序設(shè)計(jì)(min<數(shù)1><數(shù)2>…)
返回給定數(shù)的最小值。例如:(min20510);返回5(max<數(shù)1><數(shù)2>…)返回給定數(shù)的最大值。例如:(max20510);返回20(expt<底數(shù)><冪>)例(expt24);返回16。(expt3.02.0)返回9.0。
(log<數(shù)>)
返回一個(gè)正數(shù)的自然對(duì)數(shù),實(shí)數(shù)。例(log4.5)返回1.504
(rem<數(shù)1><數(shù)2>)
求數(shù)1除以數(shù)2的余數(shù)。VisualLISP程序設(shè)計(jì)三、關(guān)系運(yùn)行函數(shù)(返回值只有T或nil)(=<原子><原子>…)判斷各原子是否相等。例:(=2.42.4)返回T。(=“me”“Me”)返回nil(/=<原子><原子>…)判斷各原子是否不等。(><原子><原子>…)判斷左邊的原子是否依次大于右邊的原子。(<<原子><原子>…)判斷左邊的原子是否依次小于右邊的原子。(>=<原子><原子>…)判斷左邊的原子是否依次大于或等于右邊的原子。(<=<原子><原子>…)判斷左邊的原子是否依次小于或等于右邊的原子。VisualLISP程序設(shè)計(jì)(eq表達(dá)式1表達(dá)式2)
判斷兩個(gè)表達(dá)式是否具有相同的約束條件,即表達(dá)式1和表達(dá)式2是否設(shè)置為同一對(duì)象。例如:(setqf1’(abc)f2’(abc))(setqf2f3)(eqf1f2);返回nil,值相同,但表不同。
(eqf2f3);返回T,值同,表同。(equal表達(dá)式1表達(dá)式2[fuzz]);
Fuzz為實(shí)型數(shù),是判斷兩表達(dá)式相等的最大允許誤差。若誤差在范圍內(nèi)則相等。例如:(setqa1.123456b1.123457)(equalab);返回nil(equalab0.000001);返回TVisualLISP程序設(shè)計(jì)四、邏輯運(yùn)算函數(shù)(~整數(shù))返回整數(shù)的的補(bǔ)碼。例如:(~3);返回3(~-4);返回3(and<表達(dá)式>…);
對(duì)所列的表達(dá)式進(jìn)行邏輯“與”、“或”運(yùn)算。如果遇到一個(gè)表達(dá)式的值為nil,該函數(shù)就停止進(jìn)一步求值并返回nil,如果所有表達(dá)式的值均為T,該函數(shù)返回T。例:(and1.4103“string”);返回T(and1.4103b“string”);返回nil(or<表達(dá)式>…)
該函數(shù)對(duì)表達(dá)式從左向右求值,如果存在非nil的表達(dá)式,該函數(shù)返回T;如果表達(dá)式無為nil該函數(shù)返回nil。例:(or124);返回T(ornil45);返回T(ornil‘());返回nilVisualLISP程序設(shè)計(jì)(logand[整數(shù)整數(shù)…])
返回所有整數(shù)控位邏輯與的結(jié)果例:(logand7153);返回3(logand834);返回0(logior[整數(shù)整數(shù)…]))
返回所有整數(shù)控位邏輯與的結(jié)果例:(logior124);返回7(logior93);返回11(lsh[整數(shù)numbits])返回某整數(shù)做指定次邏輯位后的結(jié)果。正為左移,負(fù)為右移。例:(lsh21);返回4(lsh2-1);返回1(lsh402)返回160(not<項(xiàng)>)對(duì)所列項(xiàng)求反。(atom<項(xiàng)>)判斷所列項(xiàng)是否為原子,當(dāng)該項(xiàng)為表時(shí),則為nil,否則為T。VisualLISP程序設(shè)計(jì)五、幾何運(yùn)算函數(shù)(distance<點(diǎn)1><點(diǎn)2>)
功能:求兩點(diǎn)之間的距離。例如:
Command:(distance‘(1.02.0)’(2.01.0))
1.41421(polar<基點(diǎn)><角度a><距離d>)
功能:求距基點(diǎn)的距離為d,方向?yàn)閍的點(diǎn)。
例如:
Command:(polar'(1.01.0)0.7853981.414214)
(2.02.0)
這是用于已知一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)來求另一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的一個(gè)非常有用的函數(shù)。VisualLISP程序設(shè)計(jì)(osnapptmode)
功能:設(shè)定一個(gè)或有多個(gè)有效的補(bǔ)捉模式(如midcen等),參數(shù)pt為一個(gè)點(diǎn),mode為字符串,各種捕捉模式之間用逗號(hào)隔開。例如:(setqpt2(osnappt1“end,cen”))(angle<點(diǎn)1><點(diǎn)2>)
功能:求點(diǎn)1至點(diǎn)2直線確立的角度(弧度)。例:(angle‘(1.01.0)‘(1.04.0))返回:1.5708VisualLISP程序設(shè)計(jì)六、表處理函數(shù)(list<表達(dá)式>…)
功能:用所列表達(dá)式組成一個(gè)表。
例如:Command:(list‘C’A‘D);返回(CAD)
Command:(list1.22.3);返回(1.202.30)(append<表1><表2>…)
功能:將所列的<表>合并成一個(gè)新表。
例如:Command:(append‘(C)’(A)‘(D));返回(CAD)(cons<新元素><表>)
功能:將新元素加到表的開頭,形成一個(gè)新表。
例如:Command:(cons‘C’(AD));返回(CAD)
Command:(cons‘(AC)’(AD));返回((AC)AD)VisualLISP程序設(shè)計(jì)(subst<新元素><舊元素><表>)
功能:用新元素替換表中的舊元素。
例如:Command:(subst‘M’D(CAD));返回(CAM)(assoc<關(guān)鍵字><關(guān)聯(lián)表>)
功能:在關(guān)聯(lián)表中求出指定關(guān)鍵字的子表。例如:Command:(setqalst‘((new550)(old162)))
返回:((new550)(old162))
Command:(assoc’newalst);返回(new550)(last<表>)
功能:求出表的最后一個(gè)元素。例如:Command:(last‘(AutoCAD));返回CAD
Command:(last’(Auto(CAD14));返回(CAD14)VisualLISP程序設(shè)計(jì)(car<表>)
功能:求出表的第一個(gè)元素。例如:
Command:(car(Auto(CAD14));返回:Auto
(cdr<表>)
功能:求出表中去掉第一元素后的剩余表。例如:
Command:(cdr'(Auto(CAD14)hz))
((CAD14)hz)
若已知一點(diǎn)pt:(setqpt(list2.03.05.0)),則可用三個(gè)函數(shù)分別得到該點(diǎn)的x、y、z分量值。
Command:(carpt);返回點(diǎn)變量pt的x分量2.0。
Command:(cadrpt);返回點(diǎn)變量pt的y分量3.0。
Command:(caddrpt);返回點(diǎn)變量pt的z分量5.0。
VisualLISP程序設(shè)計(jì)(nth<n><表>)
功能:求出表中第n個(gè)元素(表的第一個(gè)元素的序號(hào)為0)。例如:Command:(nth2‘(Auto(CAD14)hz));返回:hz(reverse<表>)
功能:求出表的倒置表。(length<表>)
功能:求出表中(頂層)元素的個(gè)數(shù)。(foreach<變量名><表><表達(dá)式>…)
功能:將表中元素逐一賦給變量并求表達(dá)式的值。例如:Command:(foreachx‘(1.02.03.0)(printx)
1.0
2.0
3.03.0
VisualLISP程序設(shè)計(jì)七、字符串理處函數(shù)(strcat<字符串1><字符串2>…)
功能:將所列的字符串合并為一個(gè)字符串。
例如:Command:(strcat"C""A""D");“CAD”
(strlen<字符串>)
功能:求出字符串的長(zhǎng)度。
例如:Command:(strlen"AutoCAD")(substr<字符串><起始位>[<長(zhǎng)度>])
功能:按要求求出字符串的一個(gè)子串。例如:Command:(substr“AutoCAD”53);“CAD”VisualLISP程序設(shè)計(jì)八、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換函數(shù)(fix<數(shù)>)
功能:將實(shí)型數(shù)去掉小數(shù)部分化為整型數(shù)。
例如:(fix33.6);返回33(flaot<數(shù)>)
功能:將整型數(shù)化為實(shí)型數(shù)。例如:(float33);返回33.0(itoa<整型數(shù)>)
功能:將整型數(shù)化為字符串。(atoi<字符串>)
功能:將字符串化為整型數(shù)。(atof<字符串>)
功能:將字符串化為實(shí)型數(shù)。VisualLISP程序設(shè)計(jì)(rtos<數(shù)>)
功能:按著AutoCAD系統(tǒng)變量LUNITS和LUPREC定義的記數(shù)方式和精度將數(shù)轉(zhuǎn)化為字符串。(angtos<角度>)
功能:按著AutoCAD系統(tǒng)變量LUNITS和LUPREC定義的記數(shù)方式和精度將弧度數(shù)轉(zhuǎn)化為字符串。(ascii<字符串>)
功能:求出字符串第一個(gè)字符的ASCII(chr<數(shù)>)
功能:求出整型數(shù)所代表的ASCII字符。VisualLISP程序設(shè)計(jì)九、交互輸入函數(shù)(getangle[<基點(diǎn)>][<提示>])
功能:用相對(duì)基點(diǎn)拖動(dòng)指定點(diǎn)或直接輸入的方法確定一個(gè)角度,零度角總為x軸正向,角度增加的方向由系統(tǒng)變量ANGDIR定義。
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