基于 ＵＧ 模塊的企業(yè)應(yīng)用研究---(1)

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１．１　�,。茫粒模�ＣＡ�� 概述　
隨著現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展,，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度越來(lái)越快,，而批量越來(lái)
越小,。各種產(chǎn)品在不斷提高性能的同時(shí),，其產(chǎn)品的外形也變得越來(lái)越復(fù)
雜。設(shè)計(jì)部門(mén)要以最快的速度設(shè)計(jì)出產(chǎn)品和制造部門(mén)以最快的速度加工
制造出該產(chǎn)品,，只有運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段──計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（簡(jiǎn)稱(chēng)
ＣＡＤ）和先進(jìn)的制造手段──計(jì)算機(jī)輔助制造［２］（簡(jiǎn)稱(chēng) ＣＡＭ），或者 ＣＡＤ／ＣＡＭ
集成制造技術(shù)�,！�
從計(jì)算機(jī)科學(xué)的角度看,，設(shè)計(jì)與制造的過(guò)程是一個(gè)關(guān)于產(chǎn)品的信息
產(chǎn)生、處理,、交換和管理的過(guò)程,。人們利用計(jì)算機(jī)作為主要技術(shù)手段，
對(duì)產(chǎn)品從構(gòu)思到投放市場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中的信息進(jìn)行分析和處理,，生成和
運(yùn)用各種數(shù)字信息和圖形信息,，進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。ＣＡＤ／ＣＡＭ 技術(shù)
不是傳統(tǒng)設(shè)計(jì),、制造流程的方法的簡(jiǎn)單映像,，也不是局限于在個(gè)別步驟
或環(huán)節(jié)中部分的使用計(jì)算機(jī)作為工具，而是將計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程領(lǐng)域的
專(zhuān)業(yè)技術(shù)以及人的智慧和經(jīng)驗(yàn)以現(xiàn)代的科學(xué)方法為指導(dǎo)結(jié)合起來(lái),，在設(shè)
計(jì),、制造的全過(guò)程中各盡所長(zhǎng)，盡可能的利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)完成那些重
復(fù)性高,、勞動(dòng)量大,、計(jì)算復(fù)雜以及單純靠人工難以完成的工作，輔助而
非代替工程技術(shù)人員完成整個(gè)過(guò)程,，以獲得最佳效果,。ＣＡＤ／ＣＡＭ 系統(tǒng)以
及計(jì)算機(jī)硬件、軟件為支持環(huán)境,，通過(guò)各個(gè)功能模塊（分系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)對(duì)
產(chǎn)品的描述,、計(jì)算、分析,、優(yōu)化,、繪圖、工藝規(guī)程設(shè)計(jì),、仿真以及 ＮＣ
加工,。而廣義的 ＣＡＤ／ＣＡＭ 集成系統(tǒng)還應(yīng)包括生產(chǎn)規(guī)劃、管理,、質(zhì)量控制
等方面,。　
１．１．１　　計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)［５］�,。郏叮荨,。郏保罚荨。郏保福荨�
隨著傳統(tǒng) ＣＡＤ 系統(tǒng)在工業(yè)界的應(yīng)用普及以及現(xiàn)代設(shè)計(jì)問(wèn)題的復(fù)雜
化,、智能化,，人們不再僅僅滿(mǎn)足于用計(jì)算機(jī)取代人進(jìn)行手工繪圖。所以
隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能,、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)
集成制造,、并行工程、協(xié)同設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的研究,，使得 ＣＡＤ
系統(tǒng)也由單純二維繪圖向三維智能設(shè)計(jì),、物理特性分析、動(dòng)態(tài)仿真方向
發(fā)展,，參數(shù)化設(shè)計(jì)向變量化和 ＶＧＸ（超變量化）方向發(fā)展,，幾何造型、曲
面造型,、實(shí)體造型向特征造型以及語(yǔ)義特征造型等方向發(fā)展,；另一方面，
伴隨著 ＣＡＤ 軟件復(fù)雜程度的增加和各個(gè)不同應(yīng)用系統(tǒng)間互操作的現(xiàn)實(shí)需
要,，人們希望 ＣＡＤ 系統(tǒng)具有極佳的開(kāi)放性同時(shí)又能“搭積木”似的自由
拼裝形成不同的功能配置,，軟件工程技術(shù)，特別是組件開(kāi)發(fā)技術(shù)的研究
應(yīng)用和逐漸成熟為解決這一問(wèn)題提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),�,！�
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ�,。模澹螅椋纾�,，　ＣＡＤ）　是由計(jì)算機(jī)的硬,、
軟件系統(tǒng)輔助人們對(duì)產(chǎn)品或工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法與技術(shù),，包括設(shè)計(jì)、計(jì)
算,、繪圖,、工程分析、模擬,、與文檔制作等設(shè)計(jì)活動(dòng),，它是一種新的設(shè)
計(jì)方法，也是一門(mén)多學(xué)科綜合運(yùn)用的新技術(shù),。ＣＡＤ 可以說(shuō)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)
展史上的一次革命,。ＣＡＤ 技術(shù)起步于 ５０ 年代后期，很快就應(yīng)用在航空工
業(yè),，但隨后便迅速擴(kuò)展至其他工業(yè)領(lǐng)域,，并且進(jìn)一步向新產(chǎn)品制造過(guò)程
的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)領(lǐng)域延伸，從而導(dǎo)致了工作過(guò)程和步驟的具體化,。由于 ＣＡＤ
技術(shù)有效地縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,，從而使企業(yè)能夠迅速對(duì)市場(chǎng)化作出反
應(yīng),。當(dāng) ＣＡＤ 系統(tǒng)與外部通訊網(wǎng)絡(luò)連通時(shí)，生產(chǎn)企業(yè)便可與其供應(yīng)商和客
戶(hù)分享其具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,�,！�
ＣＡＤ 技術(shù)作為成熟的普及技術(shù)已在企業(yè)中廣泛應(yīng)用,，并已成為企業(yè)
的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,。ＣＡＤ 技術(shù)的發(fā)展大約經(jīng)過(guò)了四個(gè)階段，可分為：　
①　曲面造型系統(tǒng)　
６０ 年代出現(xiàn)的三維 ＣＡＤ 系統(tǒng)只是極為簡(jiǎn)單的線(xiàn)框式系統(tǒng),。這種初期
的線(xiàn)框造型系統(tǒng)只能表達(dá)基本的幾何信息,，不能有效表達(dá)幾何數(shù)據(jù)間的
拓?fù)潢P(guān)系。７０ 年代,，是飛機(jī)和汽車(chē)工業(yè)快速發(fā)展時(shí)期,，飛機(jī)及汽車(chē)制造
中遇到大量的自由曲面的問(wèn)題，當(dāng)時(shí)只能采用多截面視圖,、特征緯線(xiàn)的
方式來(lái)近似表達(dá)所設(shè)計(jì)的自由曲面,。但這種制作過(guò)程大大拖延了產(chǎn)品研
發(fā)時(shí)間，因而要求更新設(shè)計(jì)手段,。此時(shí)法國(guó)人提出了貝賽爾算法,，使人
們用計(jì)算機(jī)處理曲線(xiàn)及曲面問(wèn)題變得可行，同時(shí)也使法國(guó)達(dá)索飛機(jī)制造
公司的開(kāi)發(fā)者們,，能在二維繪圖系統(tǒng) ＣＡＤＡＭ　的基礎(chǔ)上,，開(kāi)發(fā)出以表面模

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型為特點(diǎn)的自由曲面建模方法，推出了三維曲面造型系統(tǒng) ＣＡＴＩＡ,。它實(shí)現(xiàn)以計(jì)算機(jī)完整描述產(chǎn)品零件的主要信息,，同時(shí)也使得 ＣＡＭ 技術(shù)的開(kāi)發(fā)有了現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)。曲面造型系統(tǒng) ＣＡＴＩＡ 為人類(lèi)帶來(lái)了第一次 ＣＡＤ 技術(shù)革命,�,！∏�面造型系統(tǒng)帶來(lái)的技術(shù)革新，使汽車(chē)開(kāi)發(fā)手段比舊的模式有了質(zhì)的飛躍,，新車(chē)型開(kāi)發(fā)速度也大幅度提高,，許多車(chē)型的開(kāi)發(fā)周期由原來(lái)的６ 年縮短到只需約 ３ 年�,！� ②　三維實(shí)體造型及特征造型技術(shù)　準(zhǔn)確完整地表達(dá)和描述模具的復(fù)雜曲面和實(shí)體模型,，７０ 年代末到８０ 年代初，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,，計(jì)算機(jī)輔助分析,，　計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)也有了較大發(fā)展,。ＥＤＳ 公司開(kāi)發(fā)出了許多專(zhuān)用軟件，如 Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ（簡(jiǎn)稱(chēng) ＵＧ）則側(cè)重在實(shí)體造型及自由曲面［７］造型技術(shù),，它能準(zhǔn)確地表達(dá)和描述復(fù)雜曲面和實(shí)體模型,，同時(shí)發(fā)展 ＣＡＭ［８］　［９］�,。郏保埃菁夹g(shù),。由于實(shí)體造型技術(shù)能精確表達(dá)零件的全部屬性，如實(shí)體體積,、面積,、重心、慣性矩等的自動(dòng)計(jì)算,、隱藏線(xiàn)隱藏面的消除,、有限元網(wǎng)格劃分等，在理論上有助于統(tǒng)一 ＣＡＤ,，�,。茫粒牛��,。茫粒� 模型表達(dá),，給設(shè)計(jì)帶來(lái)了驚人的方便�,？梢哉f(shuō),，實(shí)體造型技術(shù)的普及應(yīng)用標(biāo)志著 ＣＡＤ 發(fā)展史的第二次技術(shù)革命�,！√卣髟煨褪窃� ＣＡＤ／ＣＡＭ　技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用達(dá)到一定水平,、要求進(jìn)一步提高生產(chǎn)組織集成化和自動(dòng)化程度的歷史進(jìn)程中孕育成長(zhǎng)起來(lái)的。其特點(diǎn)是建立的零部件模型不僅包括了幾何信息,，還包括了 ＣＡＰＰ　,、ＣＡＭ　所需的信息，形成了真正符合 ＳＴＥＰ 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品信息模型,；工程人員以自己熟悉的方式進(jìn)行設(shè)計(jì),，以提高實(shí)體造型的設(shè)計(jì)效率�,！� ③　參數(shù)化技術(shù)�,。福� 年代中期，人們提出了一種無(wú)約束自由造型更新穎,、更好的算法 ——參數(shù)化實(shí)體造型方法,。參數(shù)設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)對(duì)象的修改需要更大的自由度。利用參數(shù)變化來(lái)更新幾何形狀及相關(guān)尺寸,，得到我們所需要的幾何體或幾何形狀,。它具有基于特征,、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān),、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改等特點(diǎn),。進(jìn)入 ９０ 年代，參數(shù)化技術(shù)變得成熟起來(lái),，充分體現(xiàn)出其在許多通用件,、零部件設(shè)計(jì)上存在的簡(jiǎn)便易行的優(yōu)勢(shì)�,！� ④　變量化技術(shù)　參數(shù)化技術(shù)的應(yīng)用成功,，使它在 ９０ 年代幾乎成為 ＣＡＤ 業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。但這種把線(xiàn)框模型,、曲面模型及實(shí)體模型疊加在一起的復(fù)合建模技術(shù)并非完全基于實(shí)體，這難以全面應(yīng)用參數(shù)化技術(shù),�,！∽兞吭O(shè)計(jì)是參數(shù)化技術(shù)設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，幾何圖形或幾何體均通過(guò)一定的尺寸約束來(lái)定義,，因此,，改變某些尺寸參數(shù)即可生成新的圖形或物體，而且 ２Ｄ　,、３Ｄ 變量設(shè)計(jì)是可以達(dá)到雙向溝通的,，這一技術(shù)給ＣＡＤ 帶來(lái)巨大的活力和創(chuàng)造力。變量化技術(shù)既保持了參數(shù)化技術(shù)原有的優(yōu)點(diǎn),，同時(shí)又克服了它的許多不足之處,，為 ＣＡＤ 技術(shù)的發(fā)展提供了更大的空間和機(jī)遇�,！‖F(xiàn)在的 ＣＡＤ 技術(shù)還具有以下特點(diǎn)：　 ①智能化 ＣＡＤ 技術(shù)　現(xiàn)有 ＣＡＤ 技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中只能處理數(shù)值型的工作,。然而在設(shè)計(jì)活動(dòng)中存在著另一類(lèi)符號(hào)推理型工作。這些工作依賴(lài)于一定的知識(shí)模型,，采用推理方法才能獲得圓滿(mǎn)解決,。因此將人工智能技術(shù)，特別是專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù),，與傳統(tǒng)的 ＣＡＤ　技術(shù)結(jié)合起來(lái),，形成智能化 ＣＡＤ　系統(tǒng)，這是機(jī)械 ＣＡＤ　發(fā)展的必然趨勢(shì),�,！。茫粒� 能化過(guò)程中,，同時(shí)要注意發(fā)展新的設(shè)計(jì)理論與方法,，特別是并行設(shè)計(jì)理論以及概念設(shè)計(jì)的理論,，它們都是當(dāng)今 ＣＡＤ　理論研究的熱點(diǎn)。另外還需要繼續(xù)深入研究機(jī)械設(shè)計(jì)型專(zhuān)家系統(tǒng)中的一些基本理論及技術(shù)問(wèn)題,，如知識(shí)表達(dá),、知識(shí)獲取、推理機(jī)制等,�,！� ②　ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ 集成［１１］�,。郏矗罚荨�為適應(yīng)設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化的要求,，特別是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ＣＩＭＳ）的要求，進(jìn)一步提高集成水平是 ＣＡＤ／ＣＡＭ　系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向,。ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ　集成包括信息及物理設(shè)備兩方面的集成,。從信息集成的角度看，所謂集成是指在 ＣＡＤ　,、ＣＡＰＰ　,、ＣＡＭ　各模塊間信息的提取、交換,、共享和處理的集成,，即信息流的整體集成，這就要求設(shè)計(jì)者在幾何造型方面必須實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的實(shí)體造型到參數(shù)化特征造型的轉(zhuǎn)變,，以便 ＣＡＤ　系統(tǒng)建立完備的,、統(tǒng)一的、符合某種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品信息模型,，使ＣＡＰＰ　及 ＣＡＭ　環(huán)節(jié)能從該模型中獲取所需信息,，并最終將 ＣＡＤ　設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換成制造模型。

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③　產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)化　
電子化的產(chǎn)品模型要求在不同的場(chǎng)合下使用不同的 ＣＡＤ／ＣＡＭ 軟件,，
3 _/ W6 v9 q  v! b為了使用的產(chǎn)品數(shù)據(jù)能夠順利進(jìn)行交換,，必須制定數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)
前流行的數(shù)據(jù)交換規(guī)范主要有 ＩＧＥＳ　和 ＳＴＥＰ　,�,！�
ＣＡＤ 技術(shù)基礎(chǔ)理論的每次重大進(jìn)展，無(wú)一不帶動(dòng)了 ＣＡＤ／�,。茫粒停�ＣＡ�� 整
3 W0 U+ _' |% P! W  m# w7 p: C) [4 b體技術(shù)的提高以及制造手段的更新,。技術(shù)發(fā)展，永無(wú)止境,。沒(méi)有一種技
術(shù)是常青樹(shù),，ＣＡＤ 技術(shù)一直處于不斷的發(fā)展與探索之中。正是這種此消
& s8 W! D5 X9 e( o' }& T彼長(zhǎng)的互動(dòng)與交替,，造就了今天 ＣＡＤ 技術(shù)的興旺與繁榮,，促進(jìn)了工業(yè)的
高速發(fā)展,。　
１．１．２　　計(jì)算機(jī)輔助制造　
' Z5 M. w( e" v7 _計(jì)算機(jī)輔助制造（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ�,。粒椋洌澹洹,。停幔睿酰妫幔悖簦酰颍椋睿纾���(jiǎn)稱(chēng) ＣＡＭ）,，ＣＡＭ
0 p1 s) ~6 }; {1 A+ z從手工編程,、自動(dòng)編程，到現(xiàn)在的諸項(xiàng)內(nèi)容：工藝裝備設(shè)計(jì),、數(shù)字化（圖
  V9 r# p8 f9 `形化）控制,、工藝過(guò)程計(jì)劃（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ�,。校颍铮悖澹螅蟆,。校欤幔睿睿椋睿纾���(jiǎn)稱(chēng)
ＣＡＰＰ）,、機(jī)器人,、柔性制造系統(tǒng)［１２］　（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ�,。停幔睿睢。妫幔悖簦酰颍濉,。螅�ｓｔｅ��,，
ＦＭＳ）、工廠(chǎng)管理以及一些企業(yè)正在發(fā)展的 ＣＩＭＳ 項(xiàng)目,。到目前為止,，計(jì)
算機(jī)輔助制造有狹義和廣義的兩個(gè)概念。ＣＡＭ 的狹義概念指的是從產(chǎn)品
+ j3 [- i) }$ T( |設(shè)計(jì)到加工制造之間的一切生產(chǎn)準(zhǔn)備活動(dòng),，它包括 ＣＡＰＰ,、ＮＣ 編程、工
5 `( f0 o1 p& d1 _時(shí)定額的計(jì)算,、生產(chǎn)計(jì)劃的制訂,、資源需求計(jì)劃的制訂等。這是最初 ＣＡＭ
系統(tǒng)的狹義概念,。到今天,，ＣＡＭ 的狹義概念甚至更進(jìn)一步縮小為 ＮＣ 編程
的同義詞。ＣＡＭ 的廣義概念包括的內(nèi)容則多得多,，除了上述 ＣＡＭ 狹義定
, p3 E0 l* T& y7 t; ~: s義所包含的所有內(nèi)容外,，它還包括制造活動(dòng)中與物流有關(guān)的所有過(guò)程
/ r4 c& ?. S# \; C（加工、裝配,、檢驗(yàn),、存儲(chǔ),、輸送）的監(jiān)視、控制和管理,�,！�
7 }8 S; O# C. U) y0 L9 c5 w在實(shí)際應(yīng)用中，一般意義上的 ＣＡＭ 主要是指利用計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行加
+ Z( D" U, T( S% ?3 s& l) `4 Z; {1 i工制造,、生產(chǎn)過(guò)程控制的技術(shù)系統(tǒng),，其主體是由數(shù)控機(jī)床（ＮＣ／ＣＮＣ／ＮＤＣ）、
" J$ V4 F8 [4 s; @5 o* t# K6 q" P機(jī)器人（Ｒｏｂｏｔ）,、自動(dòng)物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)［運(yùn)輸設(shè)計(jì) ＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ�,。牵酰椋洌濉�
2 i5 U, z& Z5 ~; |. Q/ ?' lＶｅｈｉｃｌｅ）＋存儲(chǔ)系統(tǒng) ＡＳ／ＲＳ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｓｔｏｒａｇｅ�,。Α,。遥澹簦颍椋澹觯幔臁。樱�ｓｔｅｍ）��
. ?) [7 Z8 ]( g/ r7 }  O等設(shè)計(jì)而構(gòu)成,。其中,，數(shù)控機(jī)床（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ,，ＮＣ）是一種能
夠根據(jù)預(yù)先編好的一系列指令,，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種尺寸或各種形狀的復(fù)雜工件
進(jìn)行鋸、銑,、刨,、磨、鉆,、車(chē)等多種不同加工方式的大型機(jī)床,。經(jīng)過(guò)幾
0 `: F. A+ }1 A+ g8 g: {十年的發(fā)展，ＮＣ 已經(jīng)從識(shí)讀器時(shí)代進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　
Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ�,。茫铮睿簦颍铮�,，ＣＮＣ），它是一臺(tái)獨(dú)立的微型計(jì)算機(jī)來(lái)控制其運(yùn)行,，
又稱(chēng)加工中心（Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ�,。茫澹睿簦澹颍��,。停茫�,；另一種是直接數(shù)控（Ｄｉｒｅｃｔ　
  A. E- C1 o$ f% h/ Z4 eＮｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ,，ＤＮＣ）,，它是一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)對(duì)臺(tái)數(shù)控機(jī)床同時(shí)控
1 M+ i$ Q8 i4 S6 G1 `制，控制各臺(tái)機(jī)床的加工程序都編入一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，通過(guò)中心計(jì)算
+ t* l0 F! Z& f: \) p# {機(jī)傳送到各個(gè)機(jī)床,，而每臺(tái)機(jī)床的加工情況,，又通過(guò)附屬控制器反饋到
1 t0 S) I' A; t# R中心計(jì)算機(jī)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,，ＤＮＣ 的含義由簡(jiǎn)單的直接數(shù)字控制
/ h) `4 l" v# L發(fā)展到分布式數(shù)字控制（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ�,。危酰恚澹颍椋悖幔臁。茫铮睿簦颍铮欤�,，它不但具
5 j! g* N2 q$ Z' a3 B) c/ i有直接數(shù)字控制的所有功能,，而且有系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視以及系統(tǒng)控制等功
能；它著眼于車(chē)間的信息集成,，針對(duì)車(chē)間生產(chǎn)計(jì)劃,，技術(shù)準(zhǔn)備，加工操
作等基本作業(yè)進(jìn)行集中監(jiān)控與分散控制,，把生產(chǎn)任務(wù)通過(guò)局域網(wǎng)分配給
3 Q( ^4 }+ ~# t( k; A; i各個(gè)加工單元,，并使之信息相互交換。而對(duì)物流等系統(tǒng)可以在條件成熟
時(shí)再擴(kuò)充,，既適用于現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)境,，提高生產(chǎn)率，又節(jié)省了成本,。所
; c; B' i. n  \: t! b以說(shuō)現(xiàn)代意義上的 ＤＮＣ,，不僅指單個(gè)機(jī)床的控制而且在某種意義上是車(chē)
8 t. p4 q0 j6 B& K& ~6 F間級(jí)通訊風(fēng)格的代名詞。ＤＮＣ 已演變成生產(chǎn)準(zhǔn)備和制造過(guò)程中設(shè)備信息
互連的一種技術(shù),，是實(shí)現(xiàn) ＣＡＤ／ＣＡＰ／ＣＡＭ 一種技術(shù)關(guān)鍵的紐帶,，是現(xiàn)代化
制造車(chē)間實(shí)現(xiàn) ＣＩＭＳ 信息集成和設(shè)備集成的有效途徑�,！�
) S6 Y, j9 G1 L6 ^: c* v# ~, K１．２　　先進(jìn)制造技術(shù)及虛擬制造技術(shù)［４］　［１３］［１９］［４８］［４９］　
8 T7 P7 N0 u# x0 n隨著全球科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,，制造業(yè)不僅要追求創(chuàng)新,，而且還要重
8 m8 i5 f% O& X& X% k) Z- N! A1 w視管理創(chuàng)新、組織創(chuàng)新,、生產(chǎn)模式的創(chuàng)新,、生產(chǎn)機(jī)制的創(chuàng)新，以推動(dòng)制
$ E' Y; T6 a9 |. s' V0 o; y造業(yè)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展,�,！�
  r% M0 }( b# d9 {0 C5 y先進(jìn)制造技術(shù)是一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族賴(lài)以繁榮昌盛的重要手段,，虛
$ l. f% ]$ b( {$ O3 F9 t擬制造技術(shù)是其關(guān)鍵技術(shù)之一,。近年來(lái)，為了縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期、降
低生產(chǎn)成本,，提出了各種各樣的制造模式,，在這些新的制造模式中，由
于虛擬制造（Ｖｉｒｔｕａｌ�,。停幔睿酰妫幔悖簦酰颍椋睿�,，ＶＭ）基本上不消耗資源和能量，
也不生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品,，而是產(chǎn)品的設(shè)計(jì),、開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程在計(jì)算機(jī)上的本
0 c5 K* t2 d% l& ?0 X質(zhì)實(shí)現(xiàn)，而且已經(jīng)出現(xiàn)了許多成功的應(yīng)用實(shí)例,，因此,，虛擬制造引起了

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人們的廣泛關(guān)注，在科技界和企業(yè)界都成為研究的熱點(diǎn)之一,�,！�
虛擬制造技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù),、仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技
. n) h+ J) _9 o6 v% R3 }術(shù)為支持,，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造出真實(shí)產(chǎn)品之前，就能使人體會(huì)感受到未
來(lái)產(chǎn)品的性能和可制造性,、從而可以做出正確的決策和優(yōu)化的實(shí)施方
案,。虛擬制造在計(jì)算機(jī)上借助立體建模和仿真技術(shù)，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)始就
' b/ ~5 d# c- y; V. Z實(shí)時(shí)地,、并行地對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu),、工作性能、工藝流程,、裝配調(diào)試,、作業(yè)計(jì)
劃、物流管理,、資源調(diào)配以及成本核算等一切生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行模擬與仿真,，
檢查產(chǎn)品的可加工性和設(shè)計(jì)的合理性,、預(yù)測(cè)其制造周期和使用性能,，以
便及時(shí)修改設(shè)計(jì)，更有效地靈活組織生產(chǎn),，可以縮短產(chǎn)品的研制周期,，
獲得最佳的產(chǎn)品質(zhì)量,、最低的成本和最短的開(kāi)發(fā)周期�,！�
% S7 N1 u1 f8 E9 y目前,，虛擬制造技術(shù)已經(jīng)在國(guó)外獲得應(yīng)用,。美國(guó)三大汽車(chē)公司采用
5 A. n$ ~% w4 q: R. C0 w9 qＶＭＴ 技術(shù)后，汽車(chē)工業(yè)新車(chē)型開(kāi)發(fā)的時(shí)間可由 ３６ 個(gè)月縮短到 ２４ 個(gè)月以
內(nèi),，競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)顯然得到加強(qiáng),，其影響不可估量。例如：波音公司設(shè)計(jì)
的 ＶＳＸ 虛擬飛機(jī),，可用頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套進(jìn)行觀察與控制,，使飛機(jī)
設(shè)計(jì)人員身臨其境地觀察飛機(jī)設(shè)計(jì)的結(jié)果，并對(duì)其外觀,、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及使
用性能進(jìn)行考察,；日本 Ｍａｔｓｕｓｈｉｔａ 公司開(kāi)發(fā)的虛擬廚房設(shè)備制造系統(tǒng)，
* V9 `4 B" \" ~* e" a允許消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)商品前,，在虛擬的廚房環(huán)境中體驗(yàn)不同設(shè)備的功能,，
: }! q* D, j  n8 @! |! G& p按自己的喜好評(píng)價(jià)、選擇和重組這些設(shè)備,，他們的選擇將被存儲(chǔ),，并通
  C2 z1 ]4 e4 }0 d  S過(guò)網(wǎng)絡(luò)送至生產(chǎn)部門(mén)進(jìn)行生產(chǎn)。我國(guó)的虛擬制造企業(yè)是適應(yīng)香港和內(nèi)地
發(fā)展的需要,。８０ 年代以來(lái),，香港制造業(yè)以發(fā)生顯著變化，制造企業(yè)的
８０～９０％把產(chǎn)品的加工和裝配移到內(nèi)地,，但產(chǎn)品的設(shè)計(jì),、生產(chǎn)規(guī)劃、市
* w! P* L0 a7 M9 L場(chǎng)開(kāi)拓和銷(xiāo)售,，大部份還在香港進(jìn)行,。我國(guó)的虛擬制造企業(yè)目前還是一
個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以石家莊拖拉機(jī)廠(chǎng)為對(duì)象,，實(shí)現(xiàn)異地的聯(lián)網(wǎng)動(dòng)作,。　
虛擬制造技術(shù)是 ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ 技術(shù)發(fā)展的更高階段,，也是計(jì)算機(jī)圖
形技術(shù),、仿真技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)具有重要的研究和應(yīng)用意義,。
由于目前商用虛擬制造技術(shù)相關(guān)軟、硬件系統(tǒng)的功能還是比較有限,，且
3 i% Q% i/ ]9 F+ I( w7 P8 A- [$ b價(jià)格昂貴,，因此，開(kāi)發(fā)廉價(jià)而且功能較完善的虛擬制造系統(tǒng)應(yīng)成為虛擬
! H. n- e' p. i制造技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一,，開(kāi)發(fā)的內(nèi)容包括擬人化的用戶(hù)界面,、基
8 o. J; |" B9 v: u! H" P6 N  `于事件的實(shí)時(shí)仿真引擎、虛擬外設(shè)的硬件接口、虛擬仿真語(yǔ)言,、與傳統(tǒng)
9 x% Y' A/ ?4 Q1 d+ i$ f) oＣＡＤ 軟件的數(shù)據(jù)通用轉(zhuǎn)換接口,、各種數(shù)據(jù)庫(kù)和工具庫(kù)等�,！√摂M制造技術(shù)
的發(fā)展應(yīng)遵循“抓應(yīng)用,，促發(fā)展，見(jiàn)效益”的原則,，使昂貴的設(shè)備物盡
其用,，而且還會(huì)促進(jìn)相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)研究與軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)�,！�
現(xiàn)代化先進(jìn)制造技術(shù)典型代表是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ＣＩＭＳ）［４］�,。郏保叮荨�
' R- D$ S. U9 `, g- C* S9 c5 |$ ?［２７］［４３］
" O  |* j8 I) n* ^# Z5 J，是一項(xiàng)面向企業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程的高技術(shù),。ＣＩＭＳ 是在自動(dòng)化技術(shù),、信
息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)及其軟件,，把制造廠(chǎng)全部生產(chǎn)
活動(dòng)所需的各種分散的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來(lái),，使其適應(yīng)于多品
種、中小批量生產(chǎn)的總體高效益,、高柔性的制造系統(tǒng)工程,。它是由四大
- ~3 O0 a$ O$ g2 m1 |部分組成：即設(shè)計(jì)與工藝模塊、制造模塊,、管理信息模塊和存貯運(yùn)輸模
  z! U( A0 Q. o6 f; x6 Q塊,。　
８０ 年代末期,，高速切削技術(shù)逐步發(fā)展成熟,，它在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)
  F# K( E" e& `9 R/ l% n) p用，從機(jī)床,、刀具及其他相關(guān)技術(shù)方面都得到了不斷的完善,。由于高速
切削能夠成倍地提高進(jìn)給速度，所以在不降低生產(chǎn)效率的情況下使減少
& j7 Q0 M+ `0 x2 u進(jìn)刀間距成為可能,，從而為提高工件的形狀精度和降低表而粗糙度提供
- ]9 N0 x/ N9 Z, F# ^) e& O8 ?了前提條件,。目前，高速銑削加工過(guò)的工件多數(shù)已不再需要最后一道手
工加工的工序,，而直接可以投入使用,。　
8 A, R/ k0 Z0 W3 X6 Z１．３　　本課題的研究意義和研究?jī)?nèi)容　
近年來(lái),，由于數(shù)控機(jī)床［３］和計(jì)算機(jī)成本大大降低,，一般廠(chǎng)家都能夠
9 Y7 h0 Y  Z( c# I" T* S配備功能齊全的硬件設(shè)備,，同時(shí)還配備了相應(yīng)的編程軟件。由于采用了
. M9 x7 D! J. z) p5 W0 y6 |ＣＡＤ／ＣＡＭ 技術(shù),，大大減少設(shè)計(jì)人員的工作量,，編程人員根據(jù)模型能夠快
' @4 {+ O& o, }& g4 O速準(zhǔn)確地編制出加工程序并傳給數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工零件，這樣來(lái)縮短加
9 q% D$ `3 r" \  e; `工的輔助時(shí)間,，提高生產(chǎn)效率,。　
; T8 m: u" _: ?  f+ n6 |企業(yè)已購(gòu)置許多數(shù)控設(shè)備,，如數(shù)控車(chē)床,、數(shù)控銑床、加工中心,、數(shù)
控線(xiàn)切割機(jī)床等,；同時(shí)也選購(gòu)了一些比較優(yōu)秀的 ＣＡＤ／ＣＡＭ 軟件�,！�
5 L. `7 a- ], S! @從使用數(shù)控機(jī)床的情況來(lái)看,，普遍應(yīng)用水平不高，生產(chǎn)準(zhǔn)備（數(shù)控
程序和機(jī)床刀具的準(zhǔn)備）周期長(zhǎng),，失誤率高,，數(shù)控機(jī)床功能，尤其是特
殊功能的開(kāi)發(fā)應(yīng)用不夠,，開(kāi)機(jī)率一般在往往只能達(dá)到�,。玻埃ィ�３０％［１］，往��
- F) V  h! V& O不及國(guó)外數(shù)控機(jī)床開(kāi)動(dòng)率達(dá)到 ６０％,。數(shù)控機(jī)床使用效率低的原因如下：　
1 D4 P9 F' X4 R, Y①用戶(hù)盲目選購(gòu)數(shù)控機(jī)床,，致使數(shù)控機(jī)床不符合使用情況�,！�
5 c& x1 }, _1 S2 r& w4 p
5 G9 ], u: [3 o6 [( ~: g

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②數(shù)控機(jī)床技術(shù)人員（編程人員,、操作人員、維修人員等）綜合素
; V1 O/ _4 ~; z2 O) I質(zhì)低,�,！�
企業(yè)在使用一些技術(shù)人員時(shí)，都是分開(kāi)使用的,，如編程人員,、操作
人員、維修人員等,。而他們?cè)跍贤ㄉ想y免有一定的不協(xié)調(diào),，致使工作出
' `; S  K% f; k& D2 \現(xiàn)失誤，從而影響到生產(chǎn)效率,。也有的編程人員根本不懂的機(jī)床的好多
功能,，特別是數(shù)控機(jī)床具有探頭及對(duì)刀儀，根本就不會(huì)使用,，使機(jī)床的
+ [' T% Y+ C6 _5 g功能得不到充分發(fā)揮,，看不到數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性。還有的編程人員,，自
己使用軟件進(jìn)行編程,，往往不考慮生產(chǎn)效率，同時(shí)不采用混合編程,，也
降低了生產(chǎn)效率,。機(jī)床在出現(xiàn)故障時(shí)，也得不到及時(shí)維修,，有出現(xiàn)停機(jī)
時(shí)間十幾天的情況都有,，從而嚴(yán)重的影響到機(jī)床的使用效率�,！�
③手工數(shù)控編程的效率低,。　
我們?cè)谶M(jìn)行編制零件的數(shù)控程序多為采用手工編程,，再輸入到數(shù)控
機(jī)床中,，進(jìn)行程序調(diào)試，程序符合加工條件后,，對(duì)其零件進(jìn)行加工,。這
0 W( W) |" o- U. l+ w9 \/ ]/ f樣，從編制一個(gè)零件的程序到加工到成品所花費(fèi)的時(shí)間很長(zhǎng),，效率低,。
據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，手工編程時(shí),，一個(gè)零件的編程時(shí)間與機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間之
比約為 ３０：１,，而往往數(shù)控機(jī)床在等待程序不能開(kāi)動(dòng)�,！�
④數(shù)控機(jī)床的“工作環(huán)境差”,。　
數(shù)控機(jī)床對(duì)工作環(huán)境要求很高,，對(duì)環(huán)境的溫度及濕度,，機(jī)床所使用
' a% Y: T& I7 N9 M5 o$ [% h的氣的壓力，電壓要求及其嚴(yán)格,�,！�
' F% w; z" h7 I% x4 I⑤我國(guó)有好多大企業(yè)在采購(gòu)軟件時(shí)，選用的軟件有多種,，造成數(shù)據(jù)
無(wú)法傳遞,，編程人員根據(jù)設(shè)計(jì)部門(mén)所提供的圖紙信息,，再重新進(jìn)行建模
7 |% F5 v2 p: M7 X7 ^# [5 m/ o- n及編程，這勢(shì)必造成重復(fù)性勞動(dòng),，同時(shí)對(duì)有的圖紙的理解上存在一定的
: ]; `6 t+ R, i# A難度,，更有甚者，會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量事故,�,！�
數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的推廣使用已近二十年的歷史，目前主要還是集中
在單機(jī)使用上,，在單機(jī)使用積累了一定的經(jīng)驗(yàn)后,，對(duì)于擁有多臺(tái)數(shù)控機(jī)
床的用戶(hù)，其單臺(tái)機(jī)床與外界計(jì)算機(jī)或不同數(shù)控機(jī)床之間的信息交流很
少,，數(shù)控程序與機(jī)床之間的交換,，最新的發(fā)展是由外接計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)
: o# A* F& I2 a! S2 |' r, s( i$ L床通過(guò) ＲＳ－２３２Ｃ 串行口直接連接，直接進(jìn)行數(shù)控程序的快速,、準(zhǔn)確地
傳輸,，并且外接計(jì)算機(jī)可與多臺(tái)具有相同的或者不同控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)
床相連接，進(jìn)行信息共享,，并能管理多臺(tái)機(jī)床組成的數(shù)控工段內(nèi)的生產(chǎn)
過(guò)程中的信息,，以減少生產(chǎn)準(zhǔn)備，尤其是數(shù)控程序的準(zhǔn)備時(shí)間,。但對(duì)于
這些,，作為管理者對(duì)此不了解，不能做到信息共享,，這也嚴(yán)重地影響了
生產(chǎn)效率,。　
; H  D: S* V' R- c企業(yè)雖然選購(gòu)了較為先進(jìn)的 ＣＡＤ／ＣＡＭ 軟件,，如 Ｐｒｏ／Ｅ,，Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ
（以下簡(jiǎn)稱(chēng) ＵＧ）等，使用效果不是很好,。在從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)使用的設(shè)計(jì)
5 z& n% n2 ~$ F; z+ t& P軟件是二維 ＣＡＤ 軟件,，在裝配時(shí)不能很好地檢查零部件的干涉。有的雖
然在使用三維軟件,，也局限于零件的設(shè)計(jì),，使用的是最基本的功能模塊。
& X; {5 U' I4 E0 d; o, M+ f. d沒(méi)有展示出三維軟件的優(yōu)越性,，特別是軟件的應(yīng)用技巧和二次開(kāi)發(fā),。　
我根據(jù)使用的三維軟件 ＵＧ 和數(shù)控機(jī)床的本身加工特點(diǎn)，從以下幾
方面進(jìn)行分析 ＵＧ 模塊化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和數(shù)控加工中程序的的編制,�,！�
9 l# a& i5 x. d* I, n, i* {9 _１．３．１　　ＵＧ 模塊化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)　
利用三維軟件 ＵＧ 提高實(shí)體建模速度,。由于 ＵＧ 的設(shè)計(jì)方法是采用復(fù)
合建模方法進(jìn)行設(shè)計(jì),，是一種面向目標(biāo)的設(shè)計(jì)，為工程師提供了能滿(mǎn)足
各自工作需求的正確建模工具——可以選擇實(shí)體建模,，表面建模，線(xiàn)框
建�,；蚧�于特征的參��(shù)化建模,。ＵＧ 是一個(gè)完全集成化的工業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)�,！�
* L# k: F. K9 a在 ＵＧ 進(jìn)行建模中,，可使用以下的方法進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)：
6 e# D+ h# {/ c1 k0 L: N①　利用 ＵＧ 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，很重要的工作就是制定公司標(biāo)準(zhǔn),。
建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通用的種子部件和通用模板,。　
7 ^( v8 V  K: z# v3 o3 Q3 ~②　利用 ＵＧ 軟件建立產(chǎn)品的零部件時(shí),，由于零部件尺寸及位置間存
) V# n1 @3 S9 X3 m在著一定的相關(guān)性,，就可以進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，如利用表達(dá)式,、方程曲線(xiàn)
( F$ g. p8 l9 U8 h: V等進(jìn)行設(shè)計(jì),。　
6 N' q+ P- M, I8 W) f: Z③　利用 ＵＧ 軟件可以將一些形狀相似而尺寸不一致的一個(gè)零件族進(jìn)
行標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì),。采用的方法有利用電子表格,、利用用戶(hù)自定義特征法和
' A) t8 o  O+ n4 @' j* q  a( |7 o二次開(kāi)發(fā)工具建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)�,！�
１．３．２　數(shù)控程序編制　
數(shù)控編程的方法有手工編程和計(jì)算機(jī)編程兩種,。編程的水平就直接
, r3 p  o# S& i9 I4 E5 U" D影響到生產(chǎn)效率。在這里,，主要采用的方法如下：　
( e; H7 J+ [. Z4 {+ j6 }1 G& x

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①　工藝是科學(xué)技術(shù)第一生產(chǎn)力的基本要素,。只要有生產(chǎn)，就得有
工藝,。這是因?yàn)椋涸诋a(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程中,，都是按照工藝要求進(jìn)行施工
作業(yè)的。特別是現(xiàn)代化大工業(yè)的生產(chǎn),，工藝的作用尤為重要和明顯,。工
/ q$ t5 Q9 v% w' v  C藝是組織、指揮生產(chǎn)的技術(shù)依據(jù),。把工藝做為工作的基礎(chǔ)與紐帶作用,，
+ r, m* N$ o: s' ~% g使人,、機(jī)、料,、法,、環(huán)、測(cè)等生產(chǎn)要素有機(jī)地結(jié)合起來(lái),，并有效地開(kāi)展
, H9 S2 t: F9 S# H' y3 L" @生產(chǎn)活動(dòng),。　
; g4 w2 _3 L6 j; G3 s7 r% I②采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程,，用來(lái)提高生效率,。　
③根據(jù)生產(chǎn)的特點(diǎn),，對(duì)一些二維程序進(jìn)行分組,，編制一些通用的子
$ e9 d5 i* B6 Q8 H0 R3 m4 w  q程序。這樣可以減少程序輸入及調(diào)試的時(shí)間,�,！�
- h+ I" P4 O  o: T8 }④編制一些找正的程序。以減少機(jī)床的裝夾及找正的時(shí)間,�,！�
$ t" t( B+ @  M  c7 S$ Z8 s⑤對(duì)于數(shù)控機(jī)床有探頭及對(duì)刀儀，要編制一些通用的程序,，以減少
對(duì)刀時(shí)間,，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)。
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老鷹

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造,，是指計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段來(lái)生成和運(yùn)用各種數(shù)字信息和圖形信息,，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造。這是人類(lèi)智慧與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件功能的巧妙結(jié)合,。從計(jì)算機(jī)科學(xué)的角度看,，設(shè)計(jì)和制造過(guò)程是一個(gè)信息處理、交換,、流通和管理的過(guò)程,。因此，人們能夠?qū)Ξa(chǎn)品從構(gòu)思到投放市場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行分析和控制,，即對(duì) 設(shè) 計(jì) 和 制 造 過(guò) 程 中 的 產(chǎn) 生 轉(zhuǎn) 換 存 儲(chǔ) 流 通 管 理 進(jìn) 行 分 析 和 控 制 ,。ＣＡＤ／ＣＡＭ 系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的信息處理系統(tǒng)�,！∧壳�,，市場(chǎng)上流行的商業(yè)性 ＣＡＤ／ＣＡＭ 系統(tǒng)，大體上可劃分為兩大類(lèi)：一是通用性系統(tǒng)：典型的通用性系統(tǒng)有 ＣＡＤＡＭ、ＵＧ－ＩＩ,、ＣＡＴＩＡ,、Ｐｒｏ－Ｅ、Ｉ－ＤＥＡＳ 等,。另一類(lèi)是單功能系統(tǒng)：典型的單功能系統(tǒng)有 ＭａｓｔｅｒＣＡＭ,、ＣＡＸＡ軟件、金銀花軟件等,�,！∫粋�(gè)比較完善的 ＣＡＤ／ＣＡＭ 系統(tǒng)，是由產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理程序包,、圖形信息交換和處理的交互式圖形顯示程序包,、存儲(chǔ)和管理設(shè)計(jì)制造信息的工程數(shù)據(jù)庫(kù)等三大部分構(gòu)成的。這種系統(tǒng)的功能包括：要具有實(shí)體造型功能,；曲面造型功能；物體的質(zhì)量特性功能,；三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分析和仿真功能,；　有限元分析功能；三維及二維圖形的轉(zhuǎn)換功能,；優(yōu)化設(shè)計(jì)功能,；數(shù)控加工功能；信息處理和信息管理功能,�,！〔捎糜�(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的目的，是為了提高設(shè)計(jì)效率,、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,。廣大的工程技術(shù)人員必須具有三維想象力，利用三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),，便于設(shè)計(jì)者進(jìn)行直觀地想象,。　支撐軟件采用ＵＮＩＸ環(huán)境和ＮＴ環(huán)境下的美國(guó)ＥＤＳ公司的Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ基于三維造型技術(shù)的集成化 ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ 軟件,，優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體,、線(xiàn)框和表面功能結(jié)合在一起，準(zhǔn)確完整地表達(dá)和描述零件的復(fù)雜曲面和實(shí)體模型,，可進(jìn)行零件的三維模擬裝配檢查,，在可視化環(huán)境下利用計(jì)算機(jī)輔助制造進(jìn)行零件的數(shù)控加工工藝制定，直觀地評(píng)價(jià)和比較各種加工方案,，利用美國(guó) ＣＧＴＥＣＨ 公司的 ＶＥＲＩＣＵＴ 仿真軟件,，通過(guò)定制毛坯，可進(jìn)行實(shí)體加工切削仿真，檢查加工中的過(guò)切現(xiàn)象和加工刀位的合理性,，以取代實(shí)際試切,，降低成本，節(jié)約加工工時(shí),，提高數(shù)控機(jī)床的利用率,。　這正是 Ｕｎｉｇｒａｐｈｉｃｓ 特別的地方,，它可以用三維真實(shí)的模型進(jìn)行渲染功能來(lái)幫助設(shè)計(jì)師,。它還能使企業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造能夠?qū)崿F(xiàn)并行工

 

rabbit2005

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xllandll

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