《CAD应用软件类型》PPT课件.ppt

第 页1 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 4.2 机械CAD应用软件的类型 4.2.1参数化CAD系统 4.2.2基于成组技术的CAD系统 4.2.3交互式CAD系统 第 页2 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 4.2.1 参数化CAD系统 主要用于标准化、系列化和通用化程度比较高的定型 产品 ，如减速器、电动机、组合机床等。 这些产品的结构都是固定不变的 ，所不同的是产品的 结构尺寸，而结构尺寸的差异是由于已知条件在不同规格 的产品设计中取不同值而造成的 ，对这类产品，将已知条 件及其它的随着产品规格而变化的基本参数用相应的变量 代替 ，然后根据这些已知条件和基本参数，由计算机自动 查询图形数据库，或由相应的软件计算出绘图所需的全部 数据，由专门的绘图生成软件在屏幕上自动地设计出图形 来。特点 它具有效率高、可靠性高的优 点，但其专用性强，只适于特定的 设计对象，得不到广泛推广，因此 ，软件开发本身效益较低。 第 页3 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 参数化CAD系 统的工作流程 主要特征参数 检索产品数据库 有同类型的产品 读出产品信息 并处理 产品 数据库 设计计算产品 数据形成新的 产品规格 绘制工程图 评价？ 图纸输出 交互修改 参数化 图形库 N Y Y N 第 页4 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 许多企业的产品结构尽管不一样，但比较相似，可以根据 产品结构和工艺性的相似性，利用成组技术将零件划分成有限 数目的零件族，根据同一零件族中各零件的结构特点编制相应 的CAD应用软件，用于该族所有零件的设计，这就是所谓的“成 组CAD”。 GT-CAD不仅可以减少重复的设计工作、提高设计效率， 也便于零件加工工艺的规范化和工装夹具设计的成组化和标准 化，从而大大减少了工艺和工装设计的工作量，有利于 CAD/CAPP/CAM系统的集成。 GT- CAD/CAM可方便地完成相似结构产品的设计，其适 用面比参数化CAD/CAM要宽。但开发成组CAD/CAM软件系统 ，由于其结构比较复杂，开发难度要大一些。 4.2.2 基于成组技术的CAD应用系统 第 页5 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 成组CAD应用系统中零件的分类 标准件族：标准件族主要是指出国标、部标和厂标统 一标准化的零件的集合，其基本形状、功能要素以及在特 征元素的排列方式已标准化，其主要尺寸也已标准化，这 类零件族具有很高的相似性。 通用件族：通用件族是指没有进行标准化处理，但可 能在 些产品中重复使用或借用的零件集合。 相似件族：相似零件族是指在基本形状、功能要素及 其排列方式上具有相似件。而主要尺寸尚未标准化的零件 集合。 用参数化图库实现 用通用件图库管理 典型（复合）零件法 第 页6 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 相似件族零件的CAD处理方法 利用成熟的编码系统进行分类和编码。 在零件分类和编码的基础上，将零件进行分类成 族，对零件族内所有零件的分析统计，归纳出一个所谓的 “典型零件”、该零件将零件族内所有零件的功能要素集于 一身，将各个零件族的“典型零件”进行标准化和参数化处 理，建立相应的数据库和参数化图库，满足零件族内所有 零件的设计。 设计一个新的零件可以通过修改一个现有同族典 型零件而形成。 第 页7 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 首先由用户输入零件的总体信息，由系统自动或 交互方式生成零件的GT编码，根据零件的GT编码可以判 别确定该零件为标准件、相似件还是通用件。 如果是标准件，系统便自动地到标准件参数化图 库中检索相应零件，并直接绘制出零件工程图样； 若是通用件，系统则到系统图库中检索图号、调 出图纸，经修改后绘制输出，同时将修改后的图纸更新存 入原有图库； 如果是相似件，则需根据GT编码由零件族特征矩 阵库确定所属零件族，然后从GT-CAD参数化图库中调用 相应的“典型零件”图纸，经编辑修改后绘制输出。 GT-CAD应用系统工作原理（图） 第 页8 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 输入零件的总体信息 零件类别？ 生成零件GT编码 标准件 数据库 参数化 图库 确定零件族 修改？ 设计结束 零件族特征矩阵 标准件 Y GT- CAD系统 工作原理 开始 标准件绘图 相似件 零件设计 存入图库 GT-CAD软件库 图库 检索图库 通用件 完成修改 Y N 第 页9 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 有些企业的生产特点属于单件、小批量生产，其 产品结构千差万别,无法应用参数化CAD或成组CAD的原理 进行产品的设计。对这样的产品，可开发交互式CAD系统 。 交互式CAD系统就是通过各种交互设备，以人机 交互的方式进行设计。 交互式CAD的开发工作就是充分利用系统提供的 硬、软件资源进行二次开发，提高交互设计速度。 交互CAD应用软件的开发通常包括数据库、图形 库和程序库的建立，以及人机交互主控程序的开发等。 4.2.3 交互式CAD系统 第 页10 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 (1)数据库 (2)图形库 (3)程序库 (4)人机交互主控程序 交互CAD/CAM应用软件开发内容 数据库中主要存放设计计算 、绘图及各类标淮数据。建立这 样一个数据库的目的就是为了减 少甚至消除在计算机辅助设计中 仍需人工查阅设计资料的现象。 同时，将设计中一些中间数据输 入数据库中，减少数据输出、输 入的次数。 图形库是利用图形支撑软 件提供的一些基本功能，将交互 设计中遇到的一些基本图形如螺 钉、螺钉孔等标准件，和一些常 用的标准因素如退刀槽、导角等 ，以及有关部门和企业自行制定 的一些标准零部件,采用参数化 绘图的方法编制成参数化图形库 。在设计过程中，可以方便地从 图库中将需要的标准零部件或因 素调出，从而大大提高交互设计 速度。 在程序库中存放有各种所需 的设计、分析和数据处理软件， 如有限元分析计算、优化程序等 ；在设计过程中可以随时根据需 要调用，做到边算边画，体现交 互的特点。 提供良好的人机交互 界面。 第 页11 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 交互式CAD系统的特点 交互式CAD设计系统应用广泛，适应性强， 能应用于较大范围的机械产品的设汁。由于软件的各个 功能模块相互独立，因此系统的开发、扩充比较容易， 但要求系统操作人员对系统各种功能比较熟悉，并具有 较强的机械产品设计能力。 交互式CAD系统比较适用于标准化、通用化和 模块化程度低，产品结构变化比较大的单件、小批量生 产的企业。 第 页12 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 典型(复合)零件的产生 第 页13 4.2 机械CAD应用软件的类型 【上页】 【下页】 【返回】 【结束】【首页】 特征矩阵 矩阵描述是一种数字描述法，是将零件的特征用矩阵 的形式来描述，其中码位可表示零件的名称类别、形状及 加工、材料、毛坯形状、热处理、主要尺寸、精度等，码 域则表示每一码位的特征分类，实际上是用一个二维