矿井维修电工技师培训班9

• 2、系统软件 系统软件是用来管理、控制和维护计算机 各种资源，并使其充分发挥作用、提高功效、方便用户 的各种程序集合。系统软件又分为操作系统、语言处理 程序和工具软件三类。 • （1）操作系统 操作系统直接控制和管理微机系统中的 硬件、软件资源，使用户充分而有效地利用这些资源的 程序集合。操作系统的任务是：管理处理器、管理存储 器、管理设备、管理文件和管理作业。目前使用最为广 泛的CAD操作系统有：UNIX操作系统、Windows操作系统 和NetWare网络操作系统。 • 1）UNIX是世界上应用最为广泛的一种多用户多任务操作 系统。它既具有多道批处理功能，又具有分时系统功能， 已成为工作站及32位以上高档微机的标准操作系统。常 见版本有BSD UNIX、SYSTEMV、OSF/1、XENIX。
• UNIX的主要特点为：它是多用户同时操作的交互式分 时操作系统，是开放式系统，即UNIX系统具有统一的 用户界面，使得UNIX用户的应用程序可分别在不同的 终端上进行交互地操作；具有统一的用户友好界面， 使得UNIX用户的应用程序可在不同招待环境下运行； 具有可装卸的树形分层结构文件等等。 • 2）Windows:Windows3.X是Microsoft公司在DOS操作系 统的基础上开发的图形化操作系统。 • Windows3.x操作系统是MS-DOS的扩展，这可替代MSDOS功能。与MS-DOS相比，其主要在存储管理和用户界 面两个方面作出了重大改进，同时在支持网络软件和 提高工作效率方面也有了较大的改善。它具有可同时 运行多个应用程序，并在应用程序之间传递信息的能 力。它具有画面丰富、形象直观、操作灵活方便的特 点。
• 三、CAD应用软件实例 • 1、AutoCADR2007 • （1）概述 AutoCAD软件是美国AUTODESK公司推出的计 算机辅助绘图软件，自1982年问世以来，不断更新版 本，它的第14版运行速度更快、精度更主、更易使用。 在以前各版本的基础上增加工了更多的绘图及编辑、 着色功能，特别提供了自动执行技术的支持，与 Internet网交互图形的工具。 • AutoCAD软件的基本功能： • 1）提供了多种用户接口，可进行人机对话。 • 2）具有丰富的二维绘图功能及尺寸标注。 • 3）具有强大的图形编辑功能。 • 4）具有三维造型功能。 • 5）具有内嵌AutoCAD内部的LISP编程语言。 • 6）具有多种输出格式通信接口。
• 2 、 CAM 计 算 机 辅 助 加 工 CAM （ Computer Aided Manufacturing）是计算机和生产设备的结合。狭义的 CAM仅钗包括计算机辅助编制数据控机床加工指令；广 义的CAM则是应用计算机进行制造信息处理的全部内容， 包括采用计算机系统者生产规划、工序设计、NC编程、 机器人编程等生产准备，管理和控制产品制造的全过 程。 • 数控编程主要是根据零件的加工特性及机床的控制系 统而控制的加工程序，可分为人工编程及自动编程。 • 人工数控编程可分以下两个步骤。 • （1）工艺分析 零件图对零件进行工艺分析，确定加 工工艺路线、切削方式，选择刀具，制定加工切削用 量，确定编程误差以及对刀点等。工艺分析是整个工 作成败的关键，必须认真考虑。
• 计算机硬件与软件技术的发展，经历了下面几个阶段。 • （1）CAD/CAM软件商品化阶段，这个阶段的主要特征 是计算机图形软件的商品化，采用计算机进行绘图和 曲面造型，并把计算机图形显示用于数控加工零件编 程；成组技术开始用于计算机辅助设计和工艺规程编 制。 • （2）CAD/CAM/CAE集成系统阶段 这个阶段的主要特征 是计算机辅助设计、辅助工艺规程编制、辅助制造以 及辅助计划管理各大模块之间的信息流实现一本化； 采用仿真技术，在计算机屏幕上可以预没产品的性能。 • （3）FMS/CIMS（计算机集成制造）阶段 由多个数控 单元有机结合的制造系统及计算机控制的集管理、制 造等功能的一体化制造系统。这个阶段的主要特征是 信息流实现高度集中及数据的共享。
CAD系统 第二节 CAD系统
• 一、CAD系统的硬件 • 典型的CAD硬件系统组成如图9-1所示。 • 1、微型计算机简介 计算机由是中央处理器 （CPU）、内在储器（简称内存）和输入/输出 （I/O）接口组成。CPU一般由控制单元和算述 逻辑单元（ALU）两部分组成，控制单元使系统 内各部分相互协调工作，进行人机、机机之间 数据传输和资源调度，算术逻辑单元主要根据 程序指令招待数据的算术和逻辑操作；输入/输 出接口实现计算机与外界之间的通信联系。计 算机的档次主要根据计算机速度、字长和内存 容量三个指标而定。
• （2）数值计算 根据零件图、加工工艺路线及数控装 置的情况，并考虑允许的程序编制误差，进行数值计 算，包括基点、节点、刀具中心轨迹、绝对值及增量 值的计算等。 • CAD/CAM一体化技术用于数控机床的自动编程，无论是 在工作站上，还是在微机上所开发的CAD/CAM一体化软 件，都应解决以下问题： • 1）零件几何信息的描述。 • 2）加工工艺信息的生成。 • 3）数据控加工信息生成。 • 4）加工信息的传输。
图9-1 CAD系统的硬件
• 2、输入设备 常见的输入装置有键盘、鼠标（mouse）、 光笔、操纵杆、跟踪坏、触摸屏、坐标数字化仪、图 形输入板（TABLET）等。其作用是将程序命令或数据 送入计算机用于人机对话。 • 3、输出设备 常见的输出装置有显示器、打印机、绘 图仪、硬拷贝要等。 • 二、CAD系统软件 • 1、概述 一般来说，CAD的支撑环境应包括硬件（如 CAD工作站、图形输入/输出设备等）、系统软件（如 操作系统、主语言等）、支撑软件及其有关算法。CAD 的应用软件是在支撑环境下开发的。 • CAD的支撑软件主要包括以下几个方面： • 1 ） 图 形 设 备 驱 动 程 序 。 国 际 上 普 遍 采 用 的 是 CGI （Computer Graphics Interface）的程序包。
• 2）窗口管理系统。 • 3）图形文件管理规范CGM（Computer Metafile）。 • 4）面向应用的图形程序包：两维的图形核心系统主要 有GKSID、DKS3D和PHIGS（Programmer Hierarchical Interactive Graphics System）程序包。 • 5）工程数据库及其管理系统。对CAD工程或产品的数 据进行管理。 • 6）不同CAD系统之间的接口。国际上普遍采用IGES （ Initial Graphics Exchange Specification ） 和 STEP （ Standard for the Exchange of Product Model Dada）,作为不同CAD系统之间数据转换的接口。 • 7）汉字管理系统。在我国输出工程图样需要有中文说 明，因此必须有汉字处理功能。
矿井维修电工技师培训班
大家好！ 大家好！
第九章 计算机辅助设计基础
第一节 概论 第二节 CAD系统
第一节 概论
• 1、CAD的含义 CAD（Computer Aided Design） 的含义是计算机辅助设计。CAD是由人和计算机 合作，完成各种设计（如机械设备设计、集成 电路设计、建筑土木工程设计、服装设计、动 画设计等）的一种技术。 • 2、CAD的优点CAD能充分发挥人和计算机各自的 优势，去完成各自最合适的工作。例如，设计 的思路和框架由人来构造，而存储和组织数以 及繁重的计算、绘图则由计算机来完成，达到 高效率、高质量的目的。
• 3、CAD的发展 20世纪60年代初，CAD技术 只在少数几个大公司中应用，如美国通用 汽车公司及IBM公司。当时首先被应用于机 械制造行业，如飞机制造、汽车制造、船 舶制造等。20世纪70年代后期微型计算机、 大容量存储技术及计算机图形学的飞速发 展，使CAD在工程上的应用从单独的分析计 算变成大量信息存储、检索、绘图、计算 融为一体的独立系统。
• 五、CAD/CAPP/CAM集成系统 • CAD/CAPP/CAM系统的集成是指把CAD、CAE、CAPP、CAM 以 至 PPC （ 计 划 与 控 制 ， Production Planning and Control）等各种功能不同的软件系统有机地结合起来， 用统一的执行控制程序来组织各种信息的提取、交换、 共享和处理，保证系统内信息流的畅通，并协调各个 系统有效地运行。 • 1 、 CAPP 计 算 机 辅 助 工 艺 规 程 设 计 CAPP （ Computer Aided Process Planning）有以下几项关键技术。 • 1）成组编码法 ：根据零件拓扑特性，建立相应的编 码，形成相应的几何形状。但成组编码法对零件的几 何参数和工艺参数的定量描述不够。 • 2）表面特征描述：详细描述零件信息，使CAPP取得零 件全部和精确的定量数据。
•谢谢大家! 谢谢大家!
Βιβλιοθήκη Baidu
• 4、CAD应用软件 在CAD支撑软件环境下开发的 CAD应用软件，根据行业需要形成工程化系列 应用软件，广泛应用于机电设计开发、造船、 建筑、服装设计等领域。应用软件根据其作用 可分为绘图软件CAG、工程分析软件CAE、设计 造型软件CAD、设计制造软件CAM，而开发的大 型软件集CAD/CAE/CAM于一体化。 • 目前，较为流行的CAD/CAM应用软件有： • EDS公司的UG，PTC公司的Pr/E公司的I-DEAS， CV 公 司 的 CADDS ， SURFWARE 公 司 的 SURFCAM ， AUTODESK 公 司 的 AutoCAD ， 北 航 海 尔 公 司 的 CAXA.ME2.0、EB98等。
• Windows 9X是Windows3.x的自然延续，但Windows 9X 在许多工作方面作出了重大改进，包括：支持32位 Windows可执行程序的32位应用程序抢先多任务方式； 全新的文件系统。另外，在资源管理、内存管理、硬 件支持等诸方面作出了重大改进。 • 3、程序设计语言 程序设计语言分为机器语言、汇编 语言、高级语言、甚高级语言。 • （1）机器语言 一组二进制代码，称为指令。它包括 两个基本部分；操作码和地址码。操作码提供操作控 制信息，指明计算机应执行什么性质的操作；地址码 提供参加操作的数据存放地址。机器语言是面向机器 的程序设计语言。 • （2）汇编语言 用字母和代码表示的语言。与机器语 言一样，它也是面向机器的程序设计语言。
• CAD技术贯穿到设计、制造、生产工艺集成于 工程库的集成化系统开始形成，设计从工艺流 程计划、加工数据及数控程序，再到控制机器 人的活动路径，实现设计、制造、生产一体自 动化的目标已不遥远。目前CAD技术已广泛用 于工业的各个领域。 • 据报道，世界上发达国家的制造业，CAD/CAM 技术的比重戛来越大，如病因的大型汽车行业 界 100% 、 电 子 行 业 绩 60% 、 建 筑 行 业 余 我 国 CAD/CAM技术运用也在逐步发展之中，已开展 了分析计算、数据编程、计算机辅助工艺编程 （CAPP）和计算机辅助管理等方面的应用。
• （3）高级语言 是一种完全或基本上独立于机 器的程序设计语言。它所用的一套符号更接近 人们的习惯。使用高级语言编制的程序，按其 执行时的工作方面可分为解释程序和编译程序。 Basic属于解释程序，Fortran、Pascal和C语 言等是编译程序。 • （4）甚高级语言 通常把数据库系统语言称为 甚高级语言，它是比高级语言更贴近用户的语 言，如Foxbase、ORACLE数据库语言均为甚高 级语言。