CAD技术论文(共8篇)
3c概念、集成、配置
1.CAD 概念:(计算机辅助设计,Computer Aided Design)是指工程技术人员在计算机及其各种软件的帮助下,应用自身的知识和经验,对产品进行包括方案构思、总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等一切设计活动的总称。
2.CAPP 概念:(计算机辅助工艺设计,Computer Aided Process Planning)是根据产品设计结果进行产品的加工方法和制造过程的设计。
3.CAM 概念:(计算机辅助制造,Computer Aided Manufacturing)是指计算机在制造领域有关应用的统称。狭义CAM通常指数控编程的编制,包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具规矩仿真以及后置处理和数控代码生成等作业工程。
4.CAD/CAM 集成技术:是指一种在CAD、CAPP和CAM各应用系统之间进行信息的自动传递和转换技术。集成化的CAD/CAM系统借助于工程数据库技术、网络通信技术以及标准格式的产品数据交换接口技术,把分散于机型各异的各个CAD、CAPP和CAM各功能模块高效快捷地集成起来,实现软、硬件资源的共享,保证整个系统内的信息流畅通无阻。
5.CAD/CAM系统的主要功能:1)产品几何建模 2)产品模型的工程分析处理(运动学、动力学分析,有限元分析,优化设计)3)工程图绘制 4)辅助制定工艺规划(CAPP)
5)NC自动编程 6)加工过程仿真模拟 7)工程数据管理
6.CAD/CAM系统的组成:由硬件、软件和设计者组成的人机一体化系统。
硬件是CAD/CAM系统运行的基础,由计算机主机、输入设备、输出设备、储存器、生产装备以及计算机网络等部分组成。
软件是CAD/CAM系统的核心,包括系统软件、支撑软件和专业型应用软件。
第二章
PDM的内容
1. PDM的定义:产品数据管理(Production Data Management)技术最早产生于20世纪80年代初,是为了解决大量工程图样、技术文档管理的困境而出现的一项产品数据管理技术。PDM是一种管理所有与产品相关的信息和过程的技术。PDM是一个面向对象的电子资料库,它能集成产品生命周期内的全部信息,包括图样、文档和数据。
2. PDM的体系结构:PDM系统是建立在关系型数据库管理系统平台上的面向对象的应用系统,共有四层结构构成1)第一层是支持层,是以通过商品化关系型数据库为支持平台,提供了如存、取、删、改、查等数据管理的最基本功能 2)第二层是对象层。3)第三层是功能层。4)第四层是用户层,提供不同用户在不同的计算机上进行操作的友好的人机交互界面。
3. PDM的功能:1)电子资料室管理与检索(核心)2)产品配置管理3)工作流程管理4)项目管理功能
随着我国计算机技术和社会经济的发展, 现有的二维服装CAD技术已经不能满足纺织服装业CAD应用要求。成衣生产的多样化化、时装化、快速化、短周期的发展趋势, 使服装CAD迫切需要由目前的二维设计向立体三维设计发展。三维服装CAD技术, 是指在电子计算机上实现三维人体测量、三维服装设计、三维立体裁剪、三维立体缝合及三维穿衣效果展示等全过程, 其最终目的在于不经制作服装, 便可由虚拟模特试穿, 完成着装效果的预先演示, 从而大大节省了时间和财力, 不仅有助于服装生产率的提高, 更有助于服装满意率和设计质量的提高。目前, 国内外学者主要研究的内容分为以下三大块:人体测量、人体建模、虚拟模特;三维服装设计;三维服装展示。技术工作流程图如图1所示。
1 人体测量、人体建模和虚拟模特
这一阶段主要就是:经过CCD或CMOS成像实现三维人体尺寸的非接触性测量, 属光电法。通过对人体全身的3万个测量点进行测量而得到精确的人体虚拟三维图像, 以获得精确的人体三维尺寸。这些三维数据在计算机内重新构造人体模型, 进行人体仿真, 实现电脑中的虚拟模特。它可用于:在虚拟模特上进行虚拟三维服装设计和立体裁剪, 得到三维服装纸样;在虚拟模特上进行虚拟三维服装展示, 展示服装穿着效果, 有利于服装样板的修改和穿着效果的确认。具体效果如图2所示。
人体测量技术已经发展了几十年, 经历了由接触到非接触, 由二维到三维, 并向自动测量和利用计算机测量处理和分析的方向发展, 弥补了常规的人工人体测量的不足, 更加准确可靠。
三维人体建模作为计算机人体仿真的一个组成部分, 一直是人们研究的热点之一。关于人体建模的一个普遍问题就是如何系统地模拟各种不同的人体。在大多数情况下, 研究者都会选择构建一个所谓的人体模型模板或标准人台, 然后依照不同的需要对其进行修改。人体建模方法划分为线框建模、实体建模、曲面建模、基于物理的建模等方法。线框造型法构造的人体模型很难区分遮挡情况, 其实感的表示较差, 而且不能实现无二义性的表达三维人体, 无法实现对剖切图、消隐图、明暗色彩图等的加工处理。使用实体建模的方法对人体建模时, 由于它增加了三维人体的实心部分表达, 使其信息更加完备, 从而使得三维人体得到无二义性描述。并且实体建模方法提供了人体几乎所有的几何和拓扑信息, 因此它可以支持对表达人体的消隐、真实感图形显示。曲面模型是和计算机图形学最活跃、最关键的学科分支之一。它主要研究具有一定光滑程度的曲面外形的数学描述。使用曲面模型的方法对人体建模时, 曲面模型能提供三维人体的表面信息, 并进行隐藏线消除和真实感三维人体模型显示, 但曲面模型方法也存在着缺陷, 由于没有明确定义三维人体的实心部分, 因此曲面建模方法不能进行剖面操作。传统的人体建模方法对静止人体的建模是非常成功的, 但对于人体动态建模却相当乏力, 正是针对这一问题, 人们尝试将人体的物理特性和人体所受的外部环境因素引入到传统的几何建模方法中, 形成了全新的基于物理的建模方法。一种三维人体建模方法能否在具体人体模型实现中发挥作用, 要由建模方法本身设能和实现方法 (如计算机程序的质量) 两方面共同决定。实现方法的好坏很大程度上依赖于建模方法的原理, 因此对人体建模方法本身进行理论上的分析研究, 寻求一种好的建模方法是非常重要的。
虚拟模特是目前三维服装领域里最为先进的研究成果, 人体的动态仿真科技在国外的研究己经达到很高水平, 而国内对动态仿真的研究还不多。日内瓦大学实验室就创建服装设计和模拟的交互环境所提出的一个功能强大、机械式基础的服装仿真系统, 并表现出十分完美的虚拟模特的服装展示。
2 三维服装设计
在三维人台上直接进行服装设计, 包括三维服装的修改和自动裁剪, 服装二维三维的交互式修改等等, 其中自动裁剪是指三维服装到二维衣片的自动转化。如图3所示。
三维服装设计是指直接在三维服装上进行的设计操作, 比如修改衣服的长度、腰围、袖长或添加分割线、配饰等等。而且在修改三维服装的同时, 二维裁片上也应该有相应改动。这就使得服装具有一定的可控性, 必然是要在服装上定义一些特征曲线和型值点, 如何将可控服装与织物悬垂力学特性结合是一大难题。服装衣片的三维展平也是一个研究的热点, 主要有中心点法和网格平面法。前者主要适用于简单曲面, 如圆锥曲面;后者通常应用于复杂曲面, 如半球面三维衣片产生以后, 根据表面造型的复杂程度, 可以考虑可展曲面的第一次通近及展开, 然后再考虑第二次的局部曲面展平。首先用回台等可展曲面来作第一次通近展平, 接着考虑运用开省的方法把服装造型上较为复杂的部分展开, 如女性胸部进行第二次展开, 使衣片最终成形。在完成所有的衣片之后, 再将新衣片转换成三维服装造型来进行模拟和修改。中心点法, 就是在曲面上选一定点, 联系省道部位的结构线, 并旋转到给定的二维坐标平面, 计算出线段长度与坐标轴的夹角。并由省道开始, 一一展平, 最后留下缝隙正好生成省道, 考虑到面料的弹性和压缩等特性并将三维衣片展开成二维。网格平面法, 将服装曲面划分成四边形网格, 将每一个单元用相应的四边形来代替, 并考虑面料的弹性和压缩性能等, 按与前面类似的原则, 由省道线开始逐一向外扩展, 直至形成衣片平面网格映射图, 再用样条函数方法拟合出衣片边界。樊劲提出了一种通用的二维三维映射算法, 该算法基于弹簧质点变形模型, 能较好地解决计算机辅助服装设计的过程中立维三维的映射问题。Charlie C.L.等提出基于能源的表面展平, 采用三角片模型来表达一个曲面, 然后建立一个基于能量的模型将三维曲面展开为二维片。在这一过程中, 曲面展开的局部精度较易控制。
3 三维服装展示
将设计好的二维衣片, 在三维人台上进行自动缝合并展示三维成衣效果, 进行三维面料填充及效果显示。更为先进的是, 将设计好的衣片穿在虚拟模特的身上进行虚拟的动态时装表演。如图4所示。
将设计好的二维衣片, 在三维人台上进行自动缝合并展示三维成衣效果, 这一过程的关键是三维服装模型的建立, 由于纺织材料的各向异性和变形模拟的难度, 织物变形模型的建立很复杂。B.K Hinds和J.Mc Cartney提出了一种在人体模型的基础上定义一系列位移曲面片 (即服装曲面) 的3D服装造型方法。这是一种典型的基于几何技术的造型方法, 它没有考虑织物的物理性质, 仅集中于外观的表现, 不能准确表现局部结构。Terzopoulos所提出的基于物理的弹性变形模型是织物模拟技术的里程碑。该模型从连续介质力学的角度考虑物体的变形, 认为变形体的变化遵循牛顿力学和经典弹性力学原理, 将问题归结为一个微分方程, 求解方程得到物体上各点的空间几何位置。其后的研究都秉承了这种动力学思想, 提出了许多模拟技术, 如Thalmann小组和Okabe分别提出的粒子系统技术, Celniker, Eichen分别提出的有限元方法以及Provot和Howlettp利用弹簧———质点模型的模拟技术等等。这些模拟技术已经被广泛应用于织物模拟、虚拟演员着装和动画等, 取得了良好的效果。国内在这方面的研究也已经广泛开展, 浙江大学计算机科学与工程系对虚拟服装设计进行了研究, 对弹簧质点模型作了进一步的改进。西北工业大学自动控制系采用能量法进行了真实感布料的仿真。但是这些模拟方法缺点在于都需要求解复杂的微分方程, 运算效率较低, 在普通的计算机上做到实时比较困难。但在实际应用中, 如虚拟试衣镜、模特服装展示动画等, 都要求三维服装的造型与仿真达到实时运算, 在用户的忍受范围内完成, 这些方法有待进一步改进。
衣片的缝合问题, 即曲面的拼接, 可以通过两曲面取相同的型值点来解决。东华大学信息学院测量与控制实验室从人台上取得构造曲面的型值点, 通过曲面插值算法, 实现了三维衣片的构造与缝合。二维衣片的缝合也会遇到一些特殊情况, 如省道、褶皱的处理, 对位与不对位缝合的情况需要分别处理。
使用纹理映射技术填充的服装表面面料, 在服装曲面上实现图案纹理效果, 实质上就是织物图案在物体表面上的映射。其原理是首先根据纹理图案和物体的边界定义, 确定一个映射函数, 然后使用逆向映射将图案映射到服装曲面空间。先将纹理图案空间点通过投影逆变换成服装曲面上的点, 参数化成三维坐标, 由此可以把纹理元素的光亮度值作为该图像元素的明暗值。这一过程实际上是一个坐标转化过程。
4 结语
人们对服装的质量和合体性、个性化的要求越来越高, 使服装CAD迫切需要由目前的二维设计向立体三维设计发展。因此, 三维服装CAD技术在服装工业生产中具有非常重要得作用。随着这项技术的成熟必将会给我国生产加工带来一场大的变革和发展。
参考文献
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[关键词]模具CAD/CAM;发展概况;发展趋势;集成化
1.模具CAD/CAM技术产生的背景及意义
模具工业是国民经济的重要基础工业之一。模具是工业生产中的基础工艺装备,是一种高附加值的高精密型产品,也是高新技术产业化的重要领域,其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。随着工业的发展,特别是CAD/CAM/CAE技术的飞速发展,极大地推动了模具的发展。模具CAD(计算机辅助设计CAD-Computer Aided Designl/CAM f计算机辅助制造computer Aided Manufacturing)可以显著缩短从设计到制造的周期,节省时间,提高生产效率并大幅度降低成本,将技术人员从繁冗的计算、绘图和NC编者编程工作解放出来,使其可以从事更多创造劳动。同时模具CAD/CAM技术为模具工业提供了强有力的技术支持,满足了目前用户提出的“短交货期”、“高精度”、“低成本”的迫切要求。为企业的产品设计、制造和生产水平的发展带来了质的飞跃。
2.国内外模具CAD/CAM技术发展概况
2.1国外模具CAD/CAM技术的发展概况
国外发达国家模具CAD/CAM技术的研究始于20世纪50年代末,60-7 0年代,出现了面向中小企业的CAD/CAM的商品软件,80年代,CAD/CAM系统开始出现,进入90年代后,国外CAD/CAM技术向着更高的阶梯迈进。
2.2国内模具CAD/CAM技术的发展概况
我国模具CAD/CAM的研究与开发始于20世纪70年代末,但发展也相当迅速。到目前为止,通过国家有关部门鉴定的有普通冲裁模、辊锻模、锤模和注塑模等CAD/CAM系统,它们在生产中发挥着重要的示范作用并产生巨大的经济效益。80年代中、后期,我国的冲模CAD研制工作进入了全面发展阶段,不少企业、科研院所大专院校都开发了面向中国制造的CAD软件,强调软件产品的专业化和本地化。近年来,相关的科研机构采用不同的方法相继开发了行业内适用的标准件系统,减轻了重复劳动,提高了工作效率。
3.模具CAD/CAM技术关键
3.1设计过程的“规范化”
在此,“规范化”应理解为软件的适应性、排错及查错能力。
人工进行模具设计时,虽然也按照一定的流程进行,例如先分析工件,再作工艺设计,最后进行模具结构(总装及零件)设计,但具体进行时灵活性很大。CAD则要求必须按照一定的步骤进行,以保证内部“数据流”的连续性。在每个步骤内部要求更为严格。在编制软件前,必须考虑到所有可能遇到的问题,并提出解决的方案,否则,软件运行遇到“意外”问题时就会出错,中断运行。但要事先把一切问题都考虑到也是难以做到的,因此这就是造成CAD软件实用性和适应性差的主要原因。如何解决好这一问题也是模具CAD/CAM的研究方向之一。
3.2设计过程的“规范化”
在计算机科学里,算法指用计算机解题的精确描述。
3.2.1如何将每个设计问题抽象为数学模型,如何将设计准则以及数表、线图转化为计算机能够处理的表达形式,即如何设计出这些算法是模具CAD/CAM的技术关键之一。
3.2.2由于计算机完全没有“形象思维”的能力,因此无法进行图形处理。为了使其具备这一能力,必须把图形处理数模化,即如何将工件或模具零件用数学方式加以描述,如何对工件或模具零件进行显示、投影、剖切、移动、旋转、绘制等,图形处理是模具CAD/CAM中难度最大、工作量最多的一部分。
3.2.3在模具设计过程中会遇到各种方案、结构、参数等的逻辑决策问题,一般情况下它们大多是由经验决定的。这些都将影响到软件的可靠性。
3.3数据结构
软件的基本组成可认为是算法和数据结构两大部分。在模具CAD/CAM中从初始的加工工件到最后的模具零件,所有的对象和问题都是用数据来表示和传递的,整个CAD/CAM过程也就是数据的流动和加工过程。因此,如何把数据很好地组织起来,以确切、方便、精练的方式表示出各个对象和问题是至关重要的。
4.模具CAD/CAM技术的发展趋势
随着电子、信息等高新技术的迅猛发展,模具CAD/CAM技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:
4.1模具CAD/CAM系统专用化程度不断提高
随着模具工业的飞速发展以及CAD/CAM技术的重要性被模具界广泛认可,近几年来CAD/CAM开发商投入了很大的人力和物力,将通用CAD/CAM系统改造为模具行业专用的CAD/CAM系统,针对各类模具的特点,推出了宜人化、集成化和智能化的专用系统,受到了广大模具工作者的好评。
4.2模具CAD/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化发展
随着模具工业的科技进步和国际竞争的日益激烈,模具界对CAD/CAM系统的要求也从单纯的建模工具变为要求支持从设计、分析、管理和加工全过程的产品信息管理集成化系统。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。面向制造、基于知识的智能化功能成为衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。因此,模具CAD/CAM技术的集成化、三维化、智能化和网络化是目前的一个重要发展方向。
4.3基于知识工程的设计技术
产品设计制造开发系统是以设计制造过程的建模为核心内容的,在产品零部件的设计过程中,同时要进行影响产品和零部件性能的成形过程的建模及仿真。它不仅提供产品零部件的可制造性评估,还可提供产品零部件的性能预測,注塑成形过程模拟、板料冲压成形模拟系统的应用充分说明了这一优势。
在现有的研究中,基于CAE(计算机辅助工程ComputerAided Engineering),的成形工艺优化主要是采用数值分析的方法。但是由于成形工艺本身的特点,很难给出连续和规则的优化求解空间。并且,数值分析方法还存在计算量大、效率低、优化目标单一等缺点,这在很大程度上影响了CAE技术的普及。知识工程的方法和技术是解决数值分析固有不足的有效途径。20世纪90年代以来,知识工程的研究异常活跃,相关的方法与技术层出不穷,随着知识工程研究的深入与扩展,通过建立包括产生式规则、实例、样本等集成多知识表达方式的知识库和规则推理(RBR)、实例推理(CBR)、人工神经网络(ANN)等集成多处理方式的多智能主体,建立全面支持CAE应用过程的智能化系统,应用人工智能与专家系统技术在数值分析结果的基础上自动对成形方案进行分析和评价,并提出方案的优化建议,是当前材料科学与制造科学的前沿领域和研究热点。
模具CAD/CAM技术的发展能够提高产品的设计和制造效率,缩短生产周期,提高产品合格率,对于增强我国的科技、经济实力都起到巨大作用。我们有理由相信,随着计算机技术、网络技术等各种通用、专用技术的日益发展,模具cAD/cAM技术的应用前景会更加广阔。
[参考文献]
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2、常见图幅为A3和A2。
3、汉字采用HZTXT格式,字母采用ROMANS格式。
4、A2图幅汉字大小采用3mm,(A3采用2.5mm)字母大小采用2.5mm。(A3采用2mm)
文字比例0.7。
5、A2标注:标注字体3mm,(A3采用2.5mm)箭头大小2.5mm,(A3采用2mm)文字偏
移0.8mm,超出尺寸1mm,起点偏移0.8mm。
6、标高3mm。(A3采用2.5mm)
7、图名5mm。(A3采用4mm)
通过这段时间对电子技术CAD的教学,我认为Protel DXP 2004制图软件的教学方法有其自身的规律和特殊要求,如何才能在有限的时间内,让学生较好的掌握Protel DXP 2004制图软件的应用,是我在教学中要深入探讨的问题。根据我校该课程的教学内容和中职学生的特点,结合从教所获得的经验,大胆地对Protel DXP 2004课程的教法进行一些初浅的探讨,以促进以后的教学工作。
一、突破传统授课顺序,激发学生的求知欲望。
现在的教材,大多强调知识的系统性和完整性。在编写教材时,对不论大小、轻重、是否实用的内容,一律详细论述,唯恐少了什么,这样就容易使学生找不到重点和主线。如果一开始就陷入细节的讲述,按照教材顺序按部就班讲授,那么学生可能学到最后也不知道本门课主要讲什么。根据自己的学习、教学体会和经历,我突破传统授课顺序,一开始我就教学生画一张简单的电路图:分压式偏置电路。学生直接跟着我打开原理图编辑器、放置各个元件、最后连线,几分钟下来,学生就绘好了一张简单的电路图。这样一来,学生觉得用Protel DXP 2004制图软件绘制电路图既方便又美观,一下就引起了学生的求知欲望,同时也降低了学习的难度,为今后的教学、学习奠定了很好的基础。
二、通过各种电路图绘制,吸引学生的学习兴趣。
为了上好Protel DXP 2004这门课,我准备了许多实用电子制作的电路图,如:音乐门铃、声光控开关、抢答器、节日彩灯、实用电话防盗器等等,这些电路图接近生活实际,在电子制作课中也有过接触,进而调动学生动手制作的兴趣。于是,我把电路图打印好,每人分发一份。根据学生的学习情况对电路图分类,有简单的、也有复杂的,并由浅入深的进行训练。3个月时间,学生绘制的电路图就有很多份,通过绘制这些实用的电子线路的原理图,让学生了解电路的工作原理,明确教学目标,联系实际,让学生学会应用Protel DXP 2004制图软件,初步掌握电路设计的能力。为了形成“比、赶、超”的学习风气,还实施了优秀作业评比,评比出的作业图纸打印出来,贴在教室的公布栏上,为教室增添了一道亮丽的风景线,每当学生看到的自己设计的图纸公布在教室里,就觉得过了一把设计师的瘾,心里高兴极了。通过这样的方法,学生的信心加强了,学习有了动力,向老师请教的同学越来越多,在学生中形成了良好的学风,使更多不愿意学习的学生向好学的学生中靠近,尝到了学习的滋味。
三、采用任务教学法,让学生学得充实。
在教学实践中,我尝试了任务教学法,取得了较好的教学效果。任务教学法让学生明确在实践过程中所需要完成的工作及所需要掌握的技能,实践任务由简到繁,层层深入,每个任务完成后可激发学生的成就感。在Protel DXP 2004课程教学中,每次备课我都精心设计任务,把教学目标所要求的知识点、操作方法和技巧,融入到每个任务中,而且还充分考虑学生的实际情况,每节课至少安排两个任务。第一个任务比较简单,要求全体同学都要完成,在学生实践是,加强对学困生的辅导,务必使每一个学生都能达到该任务的要求。而第二个任务较难一点,要求基础好、反应快的同学,在完成第一个任务后进行深入练习,既让学生上课觉得有事可做,还能够根据自己的情况锻炼自己的水平,使操作达到快而准,学得更充实,从而很有效的控制好课堂秩序,调动学生的积极性、主动性,使越来越多的学生参与到学习中,学好Protel DXP 2004课程。
四、课堂中“三分教,七分管理”。
回忆Protel DXP 2004课程的教学实践,觉得在课堂中,管理非常重要。我校教学设施条件较好,每节Protel DXP 2004课都可以在机房里上,教师可边操作演示,让学生跟着练习,比起在教室里的纯理论教学,学生更有兴趣,而且学得更快。但电脑、游戏对于中职学生的诱惑也很大,所以学生的自律性较差,这时就需要教师“三分教,七分管理”,在教学时坚持精讲多练的原则,强调操作要领及注意事项,示范操作演练,采用灵活多样的练习形式,布置任务,限时训练,激发学生的学习积极性。在学生练习过程中,教师必须采用巡回辅导的方式,加强管理,并对学生练习中存在的一些问题进行纠正,使教学实践效果更好,也在无形中培养了学生的自我管理能力。
五、创设良好的学习氛围,提高学生的自学能力。
发挥学生的主体作用是有效教学的关键。弘扬人的主体性,唤起人的主体意识,发挥人的主观能动性,已成为时代精神的主旋律。因此,在课堂教学中,也要树立以学生为主体的观念,充分发挥学生的自主性与创造性。担任电路设计的教学以来,我利用学习软件的特点,制作了多媒体课件,还下载了许多视频,学生打开课件的界面,就能清楚看到的操作方法、内容,而且便于反复温习,受到学生的欢迎,让“电脑”成为学生的“老师”,达到“手把手辅导”的效果,同时也提高了学生自主学习的能力。
Protel DXP 2004课程是一门实践性很强的课程,在教学过程中,教师的教学观念,绝对不能仅仅是一种空洞的理论,要充分的利用多媒体设备,讲练结合,发挥学生的主观能动性,在“学”中做,在“做”中“学”,使学生从“被动接受知识的容器”变为“主动学习的探索者”,这样才能使学生的知识日积月累,逐步形成独立的学习能力和自我完善能力,使得学生的学习不再是纸上谈兵。
1.前言AutoCAD荣登全球绘图软件的龙头宝座,主要是因为它具有开放的体系结构,
CAD二次开发技术介绍
关键词:CAD技术,机械制图,关键技术
机械制图是指设计者与制造者之间进行交流的一种媒介,设计者对机械的参数进行统计制造,而制造者负责对其进行绘制。传统的制图方式是手工进行制图,但在CAD技术的不断发展下,逐渐代替了手工的制图方式,而是采用机械的制图方式,大大提高了工作效率,并且制作出的图纸也较为准确。因此,机械制图的使用离不开CAD技术的帮助。
一、CAD技术的关键技术
(一)造型技术
CAD技术主要涉及几何形状的描述、分析,在三维造型理论不受限制的程度越来越大的条件下,导致传统几何的缺点越来越突出:如,描述的能力较差、信息收集的不完整,而CAD造型技术主要包括线框造型与实体造型。线框造型是一种最早的三维模型,由点、直线及曲线组成,对产品的外观进行描述并且对实体的影像进行调换控制。而实体造型主要是由立方体、圆柱体、锥体及球体等元素构成,是通过计算的方式来生产所需要的形状,并且对每种图形都有其具体的定义与解释,比较常见的实体造型方法有边界表示法、分割表示法、扫描法及特征造型法等方法,对机械制图的发展具有促进作用。
(二)数据库技术
目前,我国的数据库体系尚且没有得到完全的发展,但在长期不断的努力发展中,已经取得了初步的成效,具有多种技术与功能。例如,版本管理、支持文本、图形的管理及动态的修改等,就是对一些复杂的事物进行描述与解释,从而达到机械制图的目的。
(三)界面技术
界面技术主要包括以下几点:一是灵活性,在界面的设计中,必须满足不同用户对界面的不同需求进行设计,做到灵活的运用。二是相似性,就是指内部软件的程序与其他软件程序有相似的地方,所以具有相似性。三是直接性,对于所有传出的信息都进行严格的要求,保证其清晰准确,使外界的用户能进行及时准确的了解。
二、CAD技术在机械制图中的应用
(一)画法几何应用
在进行具体的应用实践时,可以利用坐标的形式来对点面进行控制,可以利用“视口”来建立主视、俯视、左视及西南的四个视口,并且创建三维模型,三维模型发挥着重要的作用。通过这种方法对不同位置上线与面的投影特点进行分析,并将其融入具体的实体图中,起到投影学习的作用。
(二)剖视图应用
由于剖视图图内的虚线较多,形状比较复杂,因此,一般适用于多孔槽的部件,在剖视图的描绘中,很难看出视图的具体本质,而CAD技术的使用,可以通过建立模型,然后利用剖切功能,对部件进行剖切,进而观察到内部的具体结构,进行图形的绘制。除此之外,运用CAD技术时,要根据不同的角度对不同的位置进行剖切,以便于加深对视图的理解与认识。
(三)组合体视图应用
一般来说,在对机械制图的绘制中,通常使用的方法是线面与形体的分析方法,对投影的特点及规律进行掌握,并且通过这种形式对各个部分之间的联系进行整理。同时,也可以用CAD技术来对模型进行组合,按照组合的方式,将几何体进行构建,将具体的位置都落实好,进而绘制出组合体。由此可知,对于一些数量多、体积大、较为复杂的结构图也可以采用CAD技术进行绘制。
(四)基本机械形状应用
在机械制图的过程中,CAD技术可以对一些简单的形状如多边形、长方形、椭圆形等进行迅速的绘制。例如,在对角线长为100的五边形绘制中,首先先画两条同为100长的先端,并且以其中之一为端点进行旋转。其次,两个相交的点进行连接,即为五边形的其中一条边,以此类举,连续旋转五次,画出五边形的五条边。再次,将已经画出的五条边进行端点与端点的连接,进而画出五边形。同时也可以利用CAD技术进行绘制,输入边数5,选择其中的一点作为五边形的中心点,进而对五边形进行绘制。在椭圆的绘制中,也可以利用CAD技术对其进行绘制,选择好椭圆的图标,根据椭圆周边的图形进行不同方式的绘制,同时也可以设置相应的参数来达到自己想要的弧度。
总而言之,在信息技术的不断发展下,CAD技术也得到了相应的进步,并在不同的领域得到了广泛的应用与发展。同时CAD技术在机械制图中的应用,更方便对将要设计的图形进行观察、了解及分析,并且通过CAD技术的应用了解到部件的结构及形状,进而进行更为具体的机械制图。因此,我国应重视对CAD技术的运用与发展,同时促进机械制图技术的进步。
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关键词:CAD技术 建筑电气 应用
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(b)-0040-01
建筑电气CAD技术比较的先进,它将电气设计和计算机辅助设计给结合了起来,在CAD上体现了建筑电气设计的各种工程图,工程技术人员结合计算机,将多学科应用过来,以便对建筑电气设计中出现的问题有效解决。通过实践研究表明,它有机结合了人的决策判断、创造能力以及计算机的高速运算和信息存储等功能,促使设计周期得到缩短,设计质量得到提升。
1 建筑电气设计CAD特点
一是建筑电气工程图通常将统一的电气图形符号给应用过来,并且加注文字符号,对建筑图进行绘制。这些图没有严格要求尺寸和比例,只需要保证一般的工程习惯得到满足即可。
二是电路都是闭合电路,一个合理的闭合电路包括电源、用电设备、导线和开关控制设备等四个基本元素。
三是建筑电气设计平面图、原理图等都是采用二维图形式。利用导线来连接电路中的电气设备、元件等,这样就构成了一个整体,可以随意设置设备、元件和连线的位置,并且线性设置的难度较小;通常是结合建筑底图来设计建筑电气平面图,已经确定了图纸规格和比例,在建筑图上对电气符号和连线进行绘制时,采用的是统一的图形符号,并且将相应的文字给标注过来。
2 CAD技术在建筑电气设计中的优点
在建筑电气设计中应用CAD技术,具有一系列的优势,具体来讲,包括这些方面的内容:
一是CAD将线型库、字体库以及UNDO功能给提供了出来,这样工作强度和复杂度就得到了有效降低,拥有清楚和整洁的图面。
二是建筑电气图纸通常都采用的是二维图,对于CAD中的二维绘图,学习起来难度不大。可以直接调用CAD软件自身带有的各类图库,那么工作效率就可以得到较大程度的提升。
三是如果电气设计比较类似,那么只需要简单的修改图纸即可,这样设计成果的重复利用率就可以得到大大的提升。建筑电气设计高精度要求可以得到满足,资料管理的准确性和科学性可以得到提升,并且二次开发功能比较的强大,还可以结合具体情况,未来进行一定的扩展。
3 建筑电气工程CAD设计要点
在实践研究中我们可以得知,建筑电气CAD设计过程中,各种各样的问题都会遇到,该文主要是分析了在建筑电气设计中应用CAD技术经常会遇到的一些问题,然后提出针对性的措施和设计要点。具体来讲,包括这些方面的内容:
一是在建筑电气CAD设计过程中,只有遵循相关的原则,才可以促使设计效率得到提升。要按照正确的步骤来进行作图,首先是对图幅进行设置,其次对单位和精度进行设置,然后对若干图层进行构建,对对象样式进行设置,就可以开始绘图了。在建筑电气图设计的过程中,需要充分依据建筑实际尺寸来进行,尽量不要采取比例换算,这样制图效率就可以得到提升,还可以避免出现诸多的错误问题。在电气设计过程中,对于图形中的各图元对象,可以利用图层来进行管理。如果绘图的精度要求较高,那么可以将栅格捕捉功能给应用过来,并且结合具体情况,对栅格捕捉间距合理的设置。在设计建筑电气各系统的过程中,不能够在同一幅图中绘制图框和图形。在制图的过程中,需要按照一定的规律来对各个对象命名,尽量选择简明的名字,有着较强的规律性,这样除了可以有效记忆之外,使用起来也比较方便。
二是对编辑命令充分熟悉,促使绘图效率得到提升。在现代建筑中,非常重要的一个组成部分就是建筑电气。电气设计是一项非常复杂的工程,涉及到诸多方面的内容,部分设计需要花费大量的时间和精力,那么要想提升绘图效率,相关的设计人员对各项编辑命令需要足够的熟悉。在平时的工作过程中,多训练,以便更加熟练应用CAD技术。
另外,在建筑电气设计中,有一个问题要注意,需要对低压柜的出线回路进行减少,在工程电气设计中,首先是确定负荷的种类和位置,将同一个区域相同性质的负荷,由低压母线馈出的一个回路供电,这样就可以促使低压柜出线回路得到减少,低压柜的台数得到减少,设备成本也可以得到降低。
4 结语
经上文的叙述分析知,在建筑工程项目中,电气设计发挥着十分重要的作用,将CAD技术应用到建筑电气设计中,具有一系列的优势,可以促使建筑电气设计效率得到显著的提升,电气设计质量得到保证。在具体的实践过程中,需要结合具体情况,科学应用CAD技术,准确应用各种功能操作。在平时,也需要多多训练,提升自己的专业水平。随着科学技术的发展,如今建筑电气CAD技术的集成化、智能化和一体化程度在不断的提升,那么必将获得更加广泛的应用。
参考文献
[1]魏东強.试论建筑电气施工的技术和应用[J].建筑与文化,2013,2(12):123-124.
[2]裴德晨.浅析智能建筑的建筑电气技术及应用[J].商品与质量,2012,2(11):88-90.
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