4.3機(jī)械CADCAM軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)

一一般般商商品品化化CAD/CAM軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)，為為了了擴(kuò)擴(kuò)大大使使用用的的范范圍圍,往往往往強(qiáng)強(qiáng)調(diào)調(diào)系系統(tǒng)統(tǒng)的通用性，軟件系統(tǒng)自身的適應(yīng)性導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率的降低。的通用性，軟件系統(tǒng)自身的適應(yīng)性導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率的降低。4.3.14.3.1機(jī)械機(jī)械CAD/CAMCAD/CAM應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的意義意義 生生產(chǎn)產(chǎn)企企業(yè)業(yè)在在購(gòu)購(gòu)置置了了通通用用性性商商品品化化CAD/CAM軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)之之后后，還還必必須須針針對(duì)對(duì)自自身身的的特特點(diǎn)點(diǎn)和和需需要要做做進(jìn)進(jìn)一一步步開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)，即即二二次次開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)；這這樣樣，系系統(tǒng)統(tǒng)的的運(yùn)運(yùn)行行效效率率才能進(jìn)一步提高，系統(tǒng)功能才能得到充分的發(fā)揮。才能進(jìn)一步提高，系統(tǒng)功能才能得到充分的發(fā)揮。對(duì)對(duì)我我國(guó)國(guó)企企業(yè)業(yè)來(lái)來(lái)說(shuō)說(shuō)，增增強(qiáng)強(qiáng)自自身身的的開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)能能力力，利利用用現(xiàn)現(xiàn)有有的的各各種種軟軟件件工工具具開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)符符合合自自身身產(chǎn)產(chǎn)品品特特點(diǎn)點(diǎn)的的各各種種應(yīng)應(yīng)用用軟軟件件，已已成成為為推推廣廣CADCAM技技術(shù)術(shù)的的當(dāng)當(dāng)務(wù)務(wù)之之急急。通通常常，各各種種商商品品化化CADCAM軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)均均配配備備有有用用戶(hù)戶(hù)二二次次開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)接接口口和和工工具具，如如AUTOCAD系系統(tǒng)統(tǒng)提提供供有有AutoLISP、ADS、ARX等等，用用戶(hù)戶(hù)運(yùn)運(yùn)用用這這些些二二次次開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)接接口口和和工工具具可可以以開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)適適合合企企業(yè)業(yè)需需要要的的各各種種專(zhuān)專(zhuān)業(yè)業(yè)化化CADCAM應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件。4.3 機(jī)械機(jī)械CAD/CAM應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)4.3.2 機(jī)械CADCAM應(yīng)用軟件的基本要求 正確性，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)確定的功能，性能優(yōu)良，結(jié)果正確；正確性，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)確定的功能，性能優(yōu)良，結(jié)果正確；可可靠靠性性，軟軟件件在在各各種種條條件件下下反反復(fù)復(fù)測(cè)測(cè)試試，出出錯(cuò)錯(cuò)的的概概率率小小于于規(guī)規(guī)定的指標(biāo)；定的指標(biāo)；簡(jiǎn)明性程序簡(jiǎn)明易讀，模塊化結(jié)構(gòu)化好，接口簡(jiǎn)單清晰；簡(jiǎn)明性程序簡(jiǎn)明易讀，模塊化結(jié)構(gòu)化好，接口簡(jiǎn)單清晰；易易維維護(hù)護(hù)性性，可可以以方方便便實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)對(duì)CADCAM軟軟件件的的校校正正和和完完善善維護(hù)。維護(hù)。欲欲實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)這這些些特特點(diǎn)點(diǎn)，開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)CADCAM軟軟件件須須按按照照軟軟件件工工程程的的原原則則 4.3.3機(jī)機(jī)械械CADCAM應(yīng)應(yīng)用用軟軟件件的的特特點(diǎn)點(diǎn) 分析目前較為流行的CADCAM軟件的主要持征，有如下幾方面的共性特點(diǎn)：輸入方式：多以菜單、圖標(biāo)或二者結(jié)合為主要方式，常用一些輔助命令和專(zhuān)用語(yǔ)言形式。輸出方式：機(jī)械產(chǎn)品圖形多以二維為主，大部分均為規(guī)則幾何圖形,并需嚴(yán)格按照國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出圖。存貯方式：CADCAM軟件存貯管理的數(shù)據(jù)可分為生產(chǎn)、工藝有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)過(guò)程的圖形、計(jì)算分析數(shù)據(jù)。前者以靜態(tài)管理為主，后者為動(dòng)態(tài)存貯管理。數(shù)據(jù)接口：CADCAM軟件的各個(gè)功能模塊相互獨(dú)立，在數(shù)據(jù)傳輸格式上有較為嚴(yán)格的要求。目前，國(guó)際上已有 IGES、STEP 等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口規(guī)范。4.3.4 機(jī)械機(jī)械CAD/CAM應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的方法應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的方法（1）遵循應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的方法(2)制定二次開(kāi)發(fā)的計(jì)劃并組織實(shí)施。由于二次開(kāi)發(fā)工作量大，有一定的開(kāi)發(fā)周期(3)通用、基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形庫(kù)，方法庫(kù)，能從市場(chǎng)上或外單位引進(jìn)的應(yīng)盡可能引進(jìn)，以縮短開(kāi)發(fā)周期。(4)建立企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形庫(kù)時(shí)充分利用成組技術(shù)的原理與方法，按相似性實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、模塊化。(5)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)技術(shù)成熟的、應(yīng)用頻度高的應(yīng)組織力量集中開(kāi)發(fā)(甚至利用外力)，以便早日投入使用，對(duì)于難度大的、使用率不高的可以逐步進(jìn)行。(6)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中要盡可能地應(yīng)用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)推和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。(7)開(kāi)發(fā)工作與人員培訓(xùn)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)工作需要有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員，也要有年輕的懂計(jì)算機(jī)的技術(shù)人員，通過(guò)實(shí)際開(kāi)發(fā)，培訓(xùn)一支既懂產(chǎn)品設(shè)計(jì)又懂CADCAM技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)隊(duì)伍，成為企業(yè)的重要開(kāi)發(fā)力量。(8)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用相結(jié)合開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件的方法與原理及其應(yīng)用場(chǎng)合 許多企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)盡管不一樣，但比較相似，可以根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝性的相似性，利用成組技術(shù)將零件劃分成有限數(shù)目的零件族，根據(jù)同一零件族中各零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)編制相應(yīng)的CADCAM應(yīng)用軟件，用于該族所有零件的設(shè)計(jì)，這就是所謂的“成組CADCAM”。采用成組CADCAM可以進(jìn)行檢索型CADCAM、相似零件的新設(shè)計(jì)和老產(chǎn)品圖紙的檢索，其工作原理如圖510所示。1參數(shù)化CADCAM開(kāi)發(fā)方法原理 主要用于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化程度比較高的定型產(chǎn)品，它們的數(shù)學(xué)模型及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)都是固定不變的，結(jié)構(gòu)尺寸，取不同值而造成的，將已知條件及其他的隨著產(chǎn)品規(guī)格而變化的基本參數(shù)用相應(yīng)的變量代替，然后根據(jù)這些已知條件和基本參數(shù)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)查詢(xún)圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，或由相應(yīng)的軟件計(jì)算出繪圖所需的全部數(shù)據(jù)，由專(zhuān)門(mén)的繪圖生成軟件在屏幕上自動(dòng)地設(shè)計(jì)出圖形來(lái)。2成組CADCAM開(kāi)發(fā)方法原理 詳細(xì)詳細(xì)根據(jù)待設(shè)計(jì)零件的特征取得其成組編碼，由成組編碼確定圖庫(kù)中是否有已設(shè)計(jì)好的相似圖紙，如有，則提取圖形進(jìn)行比較，以確定是否可以完全借用還是要稍加修改。設(shè)計(jì)完成后存入圖庫(kù)，以備下次檢索用。這種方法稱(chēng)為“檢索型CADCAM”。如待設(shè)計(jì)零件的編碼在圖庫(kù)中沒(méi)有已設(shè)計(jì)好的圖紙，則根據(jù)編碼確定待設(shè)計(jì)零件同于哪個(gè)零件族，然后在成組CADCAM軟件庫(kù)內(nèi)調(diào)用該零件族的通用CADCAM軟件。根據(jù)編碼的信息功能要素自動(dòng)進(jìn)行取舍，輸入必要的參數(shù)，自動(dòng)從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)到大量參數(shù)，就可以較快地生成零件圖，經(jīng)過(guò)必要的修改，從而完成新零件的設(shè)計(jì)過(guò)程。成組CADCAM可以較方便地完成相似結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，其適用面比參數(shù)化CADCAM要寬。但開(kāi)發(fā)成組CADCAM軟件系統(tǒng)，由于其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，開(kāi)發(fā)難度要大一些。有些企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)屬于單件、小批量生產(chǎn)，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別,無(wú)法應(yīng)用參數(shù)化CADCAM或成組CADCAM的原理進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。對(duì)這樣的產(chǎn)品，可采用交互式CADCAM。3交互式CADCAM開(kāi)發(fā)方法原理 交互式CADCAM就是設(shè)計(jì)人員利用交互圖形顯示系統(tǒng)的功設(shè)計(jì)人員利用交互圖形顯示系統(tǒng)的功能，在屏幕上以人機(jī)交互的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)能，在屏幕上以人機(jī)交互的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。交互式CADCAM的開(kāi)發(fā)工作就是充分利用系統(tǒng)提供的硬、軟件資源進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，提高交互設(shè)計(jì)速度。交互CADCAM應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)通常包括數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形庫(kù)和程序庫(kù)的建立，以及人機(jī)交互主控程序的開(kāi)發(fā)等。(1)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)中主要存放設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖及各類(lèi)標(biāo)淮數(shù)據(jù)。建立這樣一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的目的就是為了減少甚至消除在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中仍需人工查問(wèn)設(shè)計(jì)資料的現(xiàn)象。同時(shí)，將設(shè)計(jì)中一些中間數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫(kù)中，減少數(shù)據(jù)輸出、輸入的次數(shù)。(2)圖圖形形庫(kù)庫(kù) 圖形庫(kù)是利用圖形支撐軟件提供的一些基本功能，將交互設(shè)計(jì)中遇到的一些基本圖形如螺釘、螺釘孔等標(biāo)準(zhǔn)件，和一些常用的標(biāo)準(zhǔn)因素如退刀槽、導(dǎo)角等，以及有關(guān)部門(mén)和企業(yè)自行制定的一些標(biāo)準(zhǔn)零部件,采用參數(shù)化繪圖的方法編制成參數(shù)化圖形庫(kù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以方便地從圖庫(kù)中將需要的標(biāo)準(zhǔn)零部件或因素調(diào)出，從而大大提高交互設(shè)計(jì)速度。(3)程程序序庫(kù)庫(kù) 在程序庫(kù)中存放有各種所需的設(shè)計(jì)、分析和數(shù)據(jù)處理軟件，如有限元分析計(jì)算、優(yōu)化程序等；在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以隨時(shí)根據(jù)需要調(diào)用，做到邊算邊畫(huà)，體現(xiàn)交互的特點(diǎn)。(4)人機(jī)交互主控程序主控程序 提供良好的人機(jī)交互界面。機(jī)械CAD/CAM軟件的開(kāi)發(fā)步驟1)需需求求分分析析。明確CAD/CAM軟件開(kāi)發(fā)的目標(biāo)與要求，軟件功能、特征和可靠性等指分析實(shí)現(xiàn)預(yù)定設(shè)計(jì)要求的可行性與技術(shù)路線(xiàn)，確定軟件開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境。2)總總體體設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。主要任務(wù)是明確軟件的程序結(jié)構(gòu)(模塊劃分及模塊間的通信)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言等。3)詳詳細(xì)細(xì)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)。主要任務(wù)是將總體設(shè)計(jì)階段確定的各個(gè)功能模塊進(jìn)一步分成程序模塊，設(shè)計(jì)具體的程序模塊。程序模塊是軟件的基本單位，與一定量的程序相對(duì)應(yīng)。4)編編程程階階段段：用高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言文現(xiàn)前面各階段的設(shè)計(jì)，并給出結(jié)構(gòu)良好、易讀的程序說(shuō)明。5)軟件測(cè)試軟件測(cè)試。主要任務(wù)是對(duì)軟件進(jìn)行檢驗(yàn)，尋找功能和結(jié)構(gòu)方面的缺陷。6)軟件維護(hù)軟件維護(hù)。軟件編制完成交付用戶(hù)使用后，就進(jìn)入了軟件的維護(hù)階段。維護(hù)階段的主要任務(wù)是在軟件的使用過(guò)程中對(duì)軟件進(jìn)行改錯(cuò)、完善及擴(kuò)充。第四章 課程結(jié)束 是否結(jié)束是是 否否