發(fā)展歷程CAD/CAM/CAECAD/CAM/CAE技術(shù)的發(fā)展與計算機圖形學的發(fā)展密切相關(guān),并伴隨著計算機及其設備的發(fā)展而發(fā)展。計算機圖形學中有關(guān)圖形處理的理論和方法構(gòu)成了CAD/CAM/CAE技術(shù)的重要基礎。綜觀CAD/CAM/CAE技術(shù)的發(fā)展歷程,主要經(jīng)歷了以下主要發(fā)展階段。20世紀50年代,計算機主要用于科學計算,使用機器語言編程,圖形設備具有輸出功能。美國麻省理工學院(MIT)在其研制的旋風I號計算機上采用了陰極射線管(CRT)作為圖形終端,并能被動顯示圖形。其后出現(xiàn)了光筆,開始了交互式計算機圖形學的研究,也為CAD/CAM技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展鋪平了道路。1952年MIT試制成功了數(shù)控銑床,通過數(shù)控程序?qū)α慵M行加工,隨后MIT研制開發(fā)了自動編程語言(APT),通過描述走刀軌跡的方法來實現(xiàn)計算機輔助編程,標志著CAM技術(shù)的開端。1956年嘗試將現(xiàn)代有限單元法用于分析飛機結(jié)構(gòu)。50年代末,出現(xiàn)了平板式繪圖儀和滾筒式繪圖儀,開始了計算機繪圖的歷史。此間CAD技術(shù)處于醞釀、準備階段。20世紀60年代,這是交互式計算機圖形學發(fā)展的重要時期?;萆絽^(qū)互聯(lián)網(wǎng)計算機輔助技術(shù)歡迎咨詢
(2)外存儲器外存儲器簡稱外存,用來存放暫時不用或等待調(diào)用的程序、數(shù)據(jù)等信息。當使用這些信息時,由操作系統(tǒng)根據(jù)命令調(diào)入內(nèi)存。外存儲器的特點是容量大,經(jīng)常達到數(shù)百MB、數(shù)十GB或更多,但存取速度慢。常見的有磁帶,磁盤(軟盤、硬盤)和光盤等。隨著存儲技術(shù)的發(fā)展,移動硬盤、U盤等移動存儲設備成為外存儲器的重要組成部分。(3)輸入設備輸入設備是指通過人機交互作用將各種外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機能識別的電子脈沖信號的裝置,主要分為鍵盤輸入類(如:鍵盤)、指點輸入類(如:鼠標)、圖形輸入類(如:數(shù)字化儀)、圖像輸入類(如:掃描儀、數(shù)碼相機)、語音輸入類等。(4)輸出設備將計算機處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶所需的形式,實現(xiàn)這一功能的裝置稱為輸出設備。輸出設備能將計算機運行的中間或終結(jié)果、過程,通過文字、圖形、影像、語音等形式表現(xiàn)出來,實現(xiàn)與外界的直接交流與溝通。常用的輸出設備包括顯示輸出(如:圖形顯示器)、打印輸出(如:打印機)、繪圖輸出(如:自動繪圖儀)及影像輸出、語音輸出等。天寧區(qū)信息化計算機輔助技術(shù)創(chuàng)新20世紀80年代,CAD/CAM技術(shù)及其應用系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。
操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的,是CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的靈魂,它控制和指揮計算機的軟件資源和硬件資源。其主要功能是硬件資源管理、任務隊列管理、硬件驅(qū)動程序、定時分時系統(tǒng)、基本數(shù)學計算、日常事務管理、錯誤診斷與糾正、用戶界面管理和作業(yè)管理等。操作系統(tǒng)依賴于計算機系統(tǒng)的硬件,用戶通過操作系統(tǒng)使用計算機,任何程序需經(jīng)過操作系統(tǒng)分配必要的資源后才能執(zhí)行。目前流行的操作系統(tǒng)有Windows,UNIX,Linux等。編程語言系統(tǒng)主要完成源程序編輯、庫函數(shù)及管理、語法檢查、代碼編譯、程序連接與執(zhí)行。按照程序設計方法的不同,可分為結(jié)構(gòu)化編程語言和面向?qū)ο蟮木幊陶Z言;按照編程時對計算機硬件依賴程度的不同,可分為低級語言和高級語言。目前使用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言,如VisualC++,VisualBasic,Java等。
1、硬件組成CAD/CAM系統(tǒng)的硬件主要由計算機主機,外存儲器、輸入設備,輸出設備、網(wǎng)絡設備和自動化生產(chǎn)裝備等組成。有專門的輸入及輸出設備來處理圖形的交互輸入與輸出問題,是CAD/CAM/CAE系統(tǒng)與一般計算機系統(tǒng)的明顯區(qū)別。(1)計算機主機主機是CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的硬件,主要由中央處理器(CPU)及內(nèi)存儲器(也稱內(nèi)存)組成。CPU包括控制器和運算器,控制器按照從內(nèi)存中取出的指令指揮和協(xié)調(diào)整個計算機的工作,運算器負責執(zhí)行程序指令所要求的數(shù)值計算和邏輯運算。CPU的性能決定著計算機的數(shù)據(jù)處理能力、運算精度和速度。內(nèi)存儲器是CPU可以直接訪問的存儲單元,用來存放常駐的控制程序、用戶指令、數(shù)據(jù)及運算結(jié)果。衡量主機性能的指標主要有兩項:CPU性能和內(nèi)存容量。按照主機性能等級的不同,可將計算機分為大中型機、小型機、工作站和微型機等不同檔次。根據(jù)執(zhí)行任務和處理對象的不同,CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的軟件可分系統(tǒng)軟件。
1)交互式繪圖軟件這類軟件主要以交互方法完成二維工程圖樣的生成和繪制,具有圖形的編輯、變換、存儲、顯示控制、尺寸標注等功能;具有尺寸驅(qū)動參數(shù)化繪圖功能;有較完備的機械標準件參數(shù)化圖庫等。這類軟件繪圖功能很強、操作方便、價格便宜。在微機上采用的典型產(chǎn)品是AutoCAD以及國內(nèi)自主開發(fā)的CAXA電子圖板、PICAD、高華CAD等。2)三維幾何建模軟件這類軟件主要解決零部件的結(jié)構(gòu)設計問題,為用戶提供完整準確地描述和顯示三維幾何形狀的方法和工具,具有消隱、著色、濃淡處理、實體參數(shù)計算、質(zhì)量特性計算、參數(shù)化特征造型及裝配和干涉檢驗等功能,具有簡單曲面造型功能,價格適中,易于學習掌握。這類軟件目前在國內(nèi)的應用主要以MDT、SolidWorks和SolidEdge為主。硬件主要包括計算機及其設備等具有有形物質(zhì)的設備。新北區(qū)技術(shù)計算機輔助技術(shù)重視
概述計算機輔助技術(shù)(ComputerAidedTechnologies)是采用計算機作為工具?;萆絽^(qū)互聯(lián)網(wǎng)計算機輔助技術(shù)歡迎咨詢
20世紀70年代,計算機圖形學理論及計算機繪圖技術(shù)日趨成熟,并得到了廣泛應用。這期間,硬件的性能價格比不斷提高;圖形輸入板、大容量的磁盤存儲器等相應出現(xiàn);數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等軟件得以應用;以小型、超小型計算機為主機的CAD/CAM系統(tǒng)進入市場并形成主流,這些系統(tǒng)的特點是硬件和軟件配套齊全、價格便宜、使用方便,形成所謂的交鑰匙系統(tǒng)(TurnkeySystem)。同時,三維幾何建模軟件也相繼發(fā)展起來,出現(xiàn)了一些面向中小企業(yè)的CAD/CAM商品化系統(tǒng),法國達索公司率先開發(fā)出以表面模型為特點的三維曲面建模系統(tǒng)CATIA。20世紀70年代中期開始創(chuàng)立CAPP系統(tǒng)的研究與開發(fā)。1976年由CAM-I公司開發(fā)了CAPP系統(tǒng)——CAM-IAutomatedProcessPlanning。在制造方面,美國辛辛那提公司研制出了一條柔性制造系統(tǒng)(FMS),將CAD/CAM技術(shù)推向了新的階段。這一時期各種計算機輔助技術(shù)的功能模塊已基本形成,但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)尚不統(tǒng)一,集成性差,應用主要集中在二維繪圖、三維線框建模及有限元分析方面?;萆絽^(qū)互聯(lián)網(wǎng)計算機輔助技術(shù)歡迎咨詢
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